Практическая работа 12

Тема: Изучение частной телефонной сети учебной организации

Цель работы:Изучить оборудование, применяемое для передачи данных в глобальных сетях.

Время выполнения: 2 часа

Теоретический материал:

Передающее оборудование глобальных сетей

Передающее оборудование глобальных сетей предназначено для работы в обычных телефонных сетях, а также на выделенных линиях, таких как Т-линии и ISDN-линии. Они могут иметь аналоговые компоненты (например, модемы) или же быть полностью цифровыми (как для ISDN-коммуникаций). Чаще всего это оборудование либо преобразует сигнал для передачи на большие расстояния, либо создает множество каналов внутри одной коммуникационной среды, обеспечивая тем самым более высокую пропускную способность.

Основные виды передающего оборудования глобальных сетей:

· мультиплексоры;

· группы каналов;

· частные телефонные сети;

· телефонные модемы;

· адаптеры ISDN;

· кабельные модемы;

· модемы и маршрутизаторы DSL;

· серверы доступа;

· маршрутизаторы.

Мультиплексоры

Как было сказано в главе 3, мультиплексоры (multiplexer, MUX) – это сетевые устройства, которые могут принимать сигнал от множества входов и передавать их в общую сетевую среду. Мультиплексоры по сути представляют собой коммутаторы и используются в старых и новых технологиях, в том числе:

­ в телефонии для коммутации физических линий;

­ при коммутации телекоммуникационных виртуальных цепей для создания множества каналов в одной линии (например, в Т-линиях);

­ в последовательных каналах для подключения нескольких терминалов к одной линии (в локальных или глобальных сетях), для чего эта линия делится на несколько каналов;

­ в технологиях Fast Ethernet, X.25, ISDN, ретрансляции кадров, АТМ других (для создания множества коммуникационных каналов в одной кабельной передающей среде).

В технологиях X.25, ISDN и ретрансляции кадров мультиплексоры применяются для передачи данных с коммутацией пакетов. При этом мультиплексор работает как узел коммутации пакетов, принимающий данные от многих узлов. Он подключен к одной кабельной передающей среде, которая делится на каналы или виртуальные сети. Мультиплексор хранит принятые пакеты до тех пор, пока не сможет открыть нужный канал; он просто переключается с одного канала на другой. Каждый пакет хранится до того момента, пока мультиплексор не откроет канал для передачи. Пример подключения мультиплексора приведен на рис. 4.12.

Мультиплексоры работают на Физическом уровне OSI, переключаясь между каналами. При этом используется один из трех методов электрической коммутации или единственный метод при передаче по оптической среде. Эти методы электрической коммутации описывались в главе 2: множественный доступ с уплотнением каналов (TDMА), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA) и статистический множественный доступ.

При передаче по оптической среде применяется спектральное разделение (уплотнение) каналов (wavelength division multiplexing, WDM). Световую волну можно представить как спектр, состоящий из волн различной длины, изменяемой в ангстремах. Ангстрем равен 10^{-10 м, а световая волна состоит из отдельных волн длиной от 4000 до 7000 ангстрем. При использовании спектрального разделения несколько входящих соединений преобразуются в набор волн различной длины в пределах спектра света, передаваемого по оптоволоконному кабелю.}

Группы каналов

При своем появлении группы каналов (channel bank), или канальные группы, представляли собой устройства, позволяющие пропускать несколько входящих речевых сигналов по одной линии, а мультиплексоры преобразовывали несколько сигналов данных для передачи по одной линии. Необходимость передачи голоса, данных и видео привела к быстрому развитию телекоммуникационных групп каналов, и в настоящее время с их помощью можно как передавать речевые сигналы, так и выполнять мультиплексирование данных, речи и видео. Таким образом, группа каналов – это крупный мультиплексор, объединяющий телекоммуникационные каналы в одном месте, называемом точкой присутствия (point of presence, POP). Эти каналы могут представлять собой частные линии Т-1, полные линии Т-1 и Т-3, каналы ISDN или каналы с ретрансляцией кадров. Первые группы каналов типа D-1 (см. главу 3) состояли из мультиплексоров Т-1. Усовершенствования групп каналов привели к появлению D-4 и менее дорогих систем цифрового доступа и коммутации (DACS). Там, где интенсивно используются выделенные линии, существуют также группы каналов Т-3, ISDN и с Ретрансляцией кадров (технологии ISDN и ретрансляция кадров подробно рассматриваются в главе 7).

В пределах точки присутствия (POP) несколько групп каналов связываются между собой для того, чтобы входящий трафик из одной группы каналов можно было переключать на другую группу каналов и отправлять к точке Назначения. Все каналы во входящей линии (например, линии Т-1) объединяются и могут быть перенаправлены в другую группу каналов. Можно так же перенаправить в другую группу только один из входящих каналов. ДВ соединения групп каналов существуют два метода маршрутизации, которые, по сути, напоминают динамическую и статическую маршрутизацию в сетях. Таким образом, современные группы каналов располагают таблицами маршрутизации, которые либо поддерживаются автоматически, либо настраиваются администраторами. В зависимости от сетевой архитектуры точки присутствия, информация о маршрутизации может храниться либо централизованно в одной из групп каналов, либо распределяться между установленными группами.

Многие телекоммуникационные компании применяют группы каналов, поэтому при отказе основного маршрута передачи сигналов имеются альтернативные пути пересылки сигналов. Эти компании устанавливают минимальное время переключения на альтернативный маршрут, обычно оно равно нескольким секундам и зависит от временного интервала, в течение которого устройство передачи речи или данных может ждать перед тем, как считать соединение разорванным.