1. В.Г. Олифер Базовые технологии компьютерных сетей (ознакомительное качество) Высокое качество PDF, для печати :-)

  2. Михаил Гук. Интерфейсы ПК. Справочник (ознакомительное качество) Высокое качество PDF, для печати :-)


Главная Главная по Компьютерным сетям

Предыдущая | Оглавление | Следующая

Глава 16. Каналы T-1

Линии Т-типа (собственно линии Т-1, дробные линии Т-1 и линии Т-3) первоначально предназначались для интенсивной передачи звуковых данных между большими телефонными станциями. В настоящее время такие системы широко используются для передачи звуковых, цифровых и видеосигналов в самых различных сферах деятельности.

Линии Т-1 позволяют установить соединение между удаленными офисами либо подключить корпоративный офис к Internet, обеспечивая при этом пропускную способность от 1.5 Мбит/с до 44 Мбит/с.

История развития Т-технологии

Вся телефонная система изначально строилась исходя из предположения, что большинство вызовов будет обрабатываться местным коммутатором. Центральные коммутаторы располагались в нескольких сотнях метров от абонентов и устанавливали необходимые соединения. В большинстве случаев вызывающий и отвечающий абоненты были подключены к одному и тому же коммутатору, что позволяло обрабатывать все звонки на локальном уровне.

Если вызов не мог быть обслужен местным коммутатором, соединение устанавливалось между телефонными станциями. Соединения такого типа называются межстанционными связями (interoffice trunks - IOT).

Со временем характер вызовов изменился и стал более разнородным - абоненты хотели звонить все дальше и дальше. Количество междугородных звонков все возрастало, увеличивая тем самым количество необходимых межстанционных связей.

N- и L-линии

Первоначально для установления межстанционных связей использовались аналоговые линии N-типа. Системы такого типа с помощью аналогового устройства мультиплексировали вызовы, позволяя при этом передавать по одному физическому соединению 12 звуковых сигналов. К сожалению, такой пропускной способности очень быстро оказалось недостаточно для обработки возросшего объема звонков. Чтобы избежать прокладки дополнительных кабелей между коммутаторами, телефонные компании стали искать способ увеличения количества вызовов, которое в состоянии обслуживать существующая проводка.

В конце 60-х годов появились линии L-типа, которые обладали гораздо более высокой пропускной способностью. В частности, используя коаксиальный кабель, компания Bell была в состоянии обрабатывать до 6000 вызовов по одной паре проводников. Для прокладки коаксиального кабеля на значительные расстояния телефонным компаниям приходилось через определенные расстояния устанавливать усилители сигнала, которые были достаточно дорогими, ненадежными и ухудшали при этом качество сигнала. Кроме того, прокладка коаксиального кабеля была намного более дорогостоящей и сложной по сравнению с прокладкой обычного телефонного провода, используемого линиями N-типа. В начале 70-х годов телефонные компании для решения этих проблем и повышения пропускной способности стали использовать цифровые системы.

Линии Т-типа

Системы Т-типа оказались первыми цифровыми линиями, которые были задействованы для передачи звуковых сигналов. Телефонные компании приобрели оборудование, которое преобразовывало аналоговый речевой сигнал в поток битов. Такие цифровые потоки можно с минимальными усилиями мультиплексировать для передачи по одной линии. Например, линии Т-1 позволяют обрабатывать 24 вызова по двум парам недорогих медных проводов. Качество цифрового сигнала при передаче на большие расстояния не снижается, а с медной проводкой можно использовать простейшие недорогие усилители. Со временем телефонные компании стали использовать Т-линии с еще более высокой пропускной способностью. Они получили название Т-3.

Изначально Т-линии использовались исключительно для установления межстанционных соединений. Конечным пользователям приходилось по-прежнему использовать аналоговое оборудование. В середине 70-х годов телефонные компании стали неохотно предлагать услуги линий Т-1 большим коммерческим компаниям. Линии использовались в основном для создания многоканальных бесплатных телефонов консультативных служб (такие номера телефонов начинаются с последовательности 800). Цифровые каналы были достаточно дорогими, а на их установку требовалось дополнительное время, поскольку приходилось изменять некоторые характеристики телефонной линии.

ПРИМЕЧАНИЕ

Линии Т-1 были далеко не первыми цифровыми каналами. Линии DDS (Data Transfer Service) передавали цифровые данные со скоростью до 56 Кбит/с. Однако технология DDS оказалась неконкурентоспособной, поскольку линии Т-1 оказались всего лишь в 4-8 раз дороже линий DDS, обладая при этом в 24 раза большей производительностью.

В настоящее время цены на аренду линий Т-типа в значительной степени снизились, а сами линии приобрели широкое распространение. Рост популярности Internet и электронной почты в качестве средств общения закрепил за линиями Т-1 официальный статус стандартного канала передачи цифровых данных.

Основные концепции технологии

Линия Т-типа поддерживает полнодуплексную передачу кадров данных, используя для этого сигналы различной полярности. В этом разделе описаны основные концепции технологии, позволяющей установить надежное соединение.

Представление данных

Цифровой сигнал состоит из нулей и единиц. В линиях Т-типа эти нули и единицы передаются путем мгновенного изменения значения напряжения между проводами. В простейшем случае положительное напряжение соответствует всем единицам, а нулевой потенциал - всем нулям. Однако подобный способ представления элементарных данных (он называется однополярным кодированием - unipolar coding) обладает существенным недостатком, связанным с невозможностью «возврата в нуль» положительных импульсов напряжения. Если не прикладывать никаких дополнительных усилий, сигнал теряет синхронизацию, превращаясь в постоянное положительное напряжение. На рисунке 16.1 показан простейший однополярный сигнал.

РИСУНОК 16.1. Пример однополярного кодирования сигнала.

Биполярное кодирование

В данном случае для представления сигнала в линии Т-типа реализуется процедура так называемого альтернативного инвертирования логических единиц (alternate mark inversion- AMI) или биполярного кодирования (bipolar encoding). Отсутствие напряжения по-прежнему соответствует нулям (см.рис. 16.2), а вот для представления единиц по очереди используются положительные и отрицательные напряжения. В результате синхронизация канала осуществляется избыточным способом.

РИСУНОК 16.2. Пример биполярного кодирования сигнала.

Одинарная плотность

Единственным недостатком системы AMI является возможность потери синхронизации после передачи данной последовательности логических нулей. Правило одинарной плотности (ones density) гласит, что последовательно может быть передано не более 15 нулей. Это правило не оказывает влияния на работу сети, поскольку факт обнаружения в потоке случайных битов последовательности из 15 нулей относится к разряду маловероятных событий.

Сначала телефонные компании использовали методику ставки импульсов (pulse stuffing), в соответствии с которой каждый восьмой бит цифрового сигнала, вне зависимости от его значения, представлялся импульсом. В результате пропускная способность линии снижалась с 64 Кбит/с до 56 Кбит/с.

С целью компенсации снижения пропускной способности метод синхронизации путем вставки импульсов был заменен на метод биполярной замены 8 нулей (bipolar 8 zero substitution - B8ZS). В соответствии с этим методом устройства на обоих концах линии пытались определить в сигнале последовательность из восьми нулей. Обнаруженное 8-битовое нулевое слово заменяется на некое заранее заданное бессмысленное слово.

ПРИМЕЧАНИЕ

Поскольку линия Т-3 обладает гораздо более высокой по сравнению с Т-1 пропускной способностью, синхронизировать ее следует «чаще». Алгоритм B8ZS не справляется с этой задачей и поэтому приходится использовать его аналог B3ZS, модифицирующий последовательности из трех нулей.

Изменения порядка чередования импульсов

Чтобы каким-то образом различать слова с полезными данными и бессмысленные слова, заменившие последовательности нулей, устройства передачи данных изменяют порядок чередования знаков напряжения, соответствующих логическим единицам. В соответствии с системой AMI единицы поочередно представляются положительным и отрицательным уровнем напряжения. Передача двух последовательных положительных импульсов свидетельствует о начале «бессмысленного» слова. Эта ситуация проиллюстрирована на рисунке 16.3.

РИСУНОК 16.3. Изменение порядка чередования импульсов.

Кадровая синхронизация

Для дополнительной синхронизации устройств, осуществляющих передачу данных по линиям Т-типа, телефонные компании стали внедрять стандартные алгоритмы разбиения данных на кадры. Первые стандартные алгоритмы формирования кадров (Dl, D2 и D3) использовались для передачи по линиям Т-1 исключительно аналоговых звуковых сигналов. В настоящее время широкое распространение получил алгоритм D4 и так называемый протокол формирования суперкадров (extended superframe - ESF). В линиях Т-3 используется протокол М13.

Формирование кадров в линиях Т-1

На рисунке 16.4 проиллюстрирована структура кадра формата D4. Один синхронизирующий бит предваряет 24 байта данных (на каждый из 24 каналов линии Т-1 приходится по одному байту). Из битов синхронизации составляется специальная 12-битовая маска, которую называют сигналом выравнивания кадра (frame alignment signal). После передачи каждых 12 кадров этот сигнал генерируется заново, позволяя устройствам на обоих концах соединения определить изменение статуса линии. Такая группа из 12 кадров формата D4 называется суперкадром.

ПРИМЕЧАНИЕ

Каким образом линии Т-1 позволяют передавать данные со скоростью 1.544 Мбит/с, если 24 канала по 64 Кбит/с каждый в состоянии обеспечить пропускную способность всего лишь в 1.536 Мбит/с? Дело в том, что алгоритм формирования кадров D4 добавляет на каждые 192 бита данных дополнительный бит, что в конечном счете повышает на 8 Кбит/с общую пропускную способность линии Т-1.

РИСУНОК 16.4. Формат кадра D-4.

Формирование расширенных кадров

В начале 80-х годов компания AT&T предприняла попытку использовать для передачи данных ту часть полосы пропускания (8 Кбит/с), которая была занята синхронизирующими битами. После увеличения размера суперкадра с 12 кадров до 24 инженеры AT&T обнаружили, что приемлемое качество синхронизации можно обеспечить с помощью всего лишь шести из 24 синхронизирующих бит. Еще шесть бит были задействованы для коррекции ошибок, а оставшиеся 12 можно было использовать для текущего контроля за состоянием линии. На рисунке 16.5 проиллюстрирован формат расширенного суперкадра.

РИСУНОК 16.5. Формат суперкадра ESF.

Формирование кадров в линиях Т-3

В линиях Т-3 данные преобразуются в кадры с помощью протокола М13. Поскольку линия Т-3 намного быстрее Т-1, нет ничего удивительного в том, что данные в ней передаются большими кадрами. Кадр протокола М13 состоит из 4760 бит, в то время как кадр D4 - всего лишь из 193 бит. При этом 56 бит используются для выравнивания кадров, коррекции ошибок и отслеживания состояния линии.

Мультиплексирование

По мере того как линии Т- 1 завоевывали все более широкую популярность, все больше компаний начинало выпускать оборудование, позволяющее воспользоваться всеми преимуществами этой технологии. Поскольку линия Т-1 состоит из 24 отдельных каналов, конфигурация системы может изменяться самым гибким способом.

Благодаря использованию методики мультиплексирования по одной линии Т-типа можно одновременно передавать звуковые, цифровые или видеосигналы.

Мультиплексор Т-1 в состоянии как просто по очереди опрашивать различные источники данных, так и агрегировать каналы для интенсивной передачи информации. В случае необходимости вся полоса пропускания линии Т-1, составляющая 1.536 Мбит/с, может быть задействована для передачи единственного потока данных.

На рисунке 16.6 показан стандартный способ подключения мультиплексора к линии Т-1. Имейте в виду, что в зависимости от особенностей установленного оборудования преобразование речевого сигнала из аналоговой в цифровую форму может осуществляться как офисной АТС, так и самим мультиплексором.

РИСУНОК 16.6. Стандартное применение мультиплексора.

Мультиплексирование с разделением времени

В линиях Т-типа используется модуляция с разделением времени (time-division multiplexing - TDM). В соответствии с названием для разделения сигналов от каждого источника алгоритм модуляции TDM использует короткие промежутки времени или элементарные интервалы (timeslots). Элементарный интервал равен приблизительно 1/8000 доле секунды, что соответствует частоте дискретизации аналогового речевого сигнала.

Линия Т-1 состоит из 24 каналов, каждый из которых передает 8000 элементарных интервалов в секунду. На мультиплексор возлагаются обязанности чередования этих интервалов таким образом, чтобы принимающее устройство могло корректно определить содержимое каждого интервала.

Данные различных устройств поочередно пересылаются по Т-линии. На получающем конце порядок прибытия данных позволяет демультиплексору определить их адресаты. Если у одного из устройств данных для передачи в данном временном интервале нет, мультиплексору придется сохранить порядок следования данных, передав для этого вместо устройства нулевые данные.

Из-за возможности передачи незначащих данных эффективность модуляции TDM оставляет желать лучшего. С целью устранения сформулированного недостатка разработана новая технология статистического мультиплексирования с разделением времени (Statistical Time Division Multiplexing - STDM).

Импульсно-кодовая модуляция

Для передачи по цифровой линии голосовой сигнал должен быть преобразован в последовательность цифровых импульсов. Для этого сигнал сначала дискретизируется - измеряется несколько тысяч раз в секунду. Результаты измерения затем оцифровываются - преобразовываются в числа. Эти числа округляются до ближайшего значения, которое может быть представлено 8-битовым словом. Этот процесс называется импульсно-кодовой модуляцией (Pulse Code Modulation - PCM).

Хотя человеческий голос в состоянии воспроизводить звуки в диапазоне частот от 50 до 15000 Гц, по телефону можно передать звуки с частотой от 300 до 3400 Гц. Телефонные системы выделяют полосу пропускания 3000 Гц для передачи речи, плюс 1000 Гц для разделения сигналов - итого 4000 Гц.

Частота дискретизации определяется теоремой Найквиста (Nyquist), в соответствии с которой для адекватного преобразования сигнала из аналоговой в цифровую форму частота дискретизации должна в два раза превышать частоту самого сигнала. Применительно к телефонным системам элементарную операцию дискретизации следует выполнять 8000 раз в секунду.

Поскольку каждый результат измерения представляется восемью битами, а за одну секунду происходит 8000 измерений, для передачи речевого сигнала цифровая линия должна обладать пропускной способностью 64 Кбит/с. Это требование обусловливает характеристики простейшей конфигурации каналов DSO (см. раздел «Номенклатура каналов DSH» в этой главе), а также В-каналов технологии ISDN (см. главу 13, «Линии ISDN»).

Адаптивная импульсно-кодовая модуляция

Новый стандарт РСМ позволяет повысить пропускную способность линии даже после сокращения наполовину полосы частот, необходимой для передачи звукового сигнала. Алгоритм адаптивной импульсно-кодовой модуляции (ADPCM) предсказывает значение следующего измерения, анализируя для этого результаты предыдущих измерений. Недостатком этой технологии является невозможность надежной передачи трафика аналогового модема со скоростью выше 4800 бит/с.

Дробные линии

Дробная линия представляет собой стандартную линию Т-1, в которой конечному пользователю доступны лишь некоторые из 24-х каналов DSO. В случае аренды дробной линии Т-1 телефонная компания предоставляет абоненту стандартную линию, но обслуживает в ней лишь оплаченное количество каналов. Остальные каналы даже не настраиваются. Стандартные и дробные линии используют одинаковое оконечное оборудование.

Использовать дробные линии Т-1 имеет смысл в тех случаях, когда пропускная способность 1.544 Мбит/с стандартной линии остается невостребованной. Дробные линии также целесообразно арендовать с перспективой на ожидаемый рост требований к пропускной способности. Поскольку все необходимое оборудование уже установлено, в большинстве случаев для превращения дробной линии в стандартную достаточно просто позвонить в телефонную компанию.

Стандарты

В мире цифровых коммуникаций существует два типа стандартов. Компания AT&T, приложившая много усилий к созданию этой технологии, установила негласные стандарты для изготовителей оборудования. Другие стандарты были более официальными и периодически оглашались различными ассоциациями и комитетами. Двухуровневые стандарты, которые в некоторой степени повлияли на развитие Т-технологии, включали номенклатуру каналов (Digital Signal Hierarchy - DSH) и ссылались на сетевую модель OSI.

Номенклатура каналов DSH

В начале 80-х институт ANSI стандартизировал конфигурации Т-систем с различной пропускной способностью. Созданная номенклатура каналов представлена в таблице 16.1:

Таблица 16.1. Номенклатура каналов DSH.

Название Пропускная способность в Северной Америке Количество каналов для передачи речевых сигналов
DSO 64 Кбит/с 1
DS1 1.544Мбит/с 64
DS2 6.312 Мбит/с 96
DS3 44.736 Мбит/с 672
DS4 274.176 Мбит/с 4032

Вся номенклатура DSH построена на базе простейшего канала DSO (digital signal 0). Пропускная способность канала DSO в большинстве случаев равна 64 Кбит/с, чего достаточно для передачи одного оцифрованного речевого сигнала. Для предоставления большей пропускной способности каналы DSO агрегируются. Рассмотрим основные характеристики других типов каналов:

n    DS1. Конфигурация DSI является наиболее распространенной и позволяет передавать агрегированные данные со скоростью 1.544 Мбит/с. Канал DSI состоит из 24 каналов DSO, поддерживая одновременную передачу речевой и цифровой информации. Каналы DSI в большинстве случаев используются в качестве магистрали между телефонной станцией и офисной АТС.

n    DS2. Конфигурация DS2 менее знакома пользователям. Агрегирование 96 каналов DSO позволяет достичь пропускной способности 6.312 Мбит/с. Если раньше такие линии интенсивно использовались в качестве магистралей между телефонными станциями, то в настоящее время наблюдается тенденция их замены на линии DS3.

n    DS3. Линия DS3 состоит из 672 каналов DSO, что позволяет достичь пропускной способности 44.736 Мбит/с.

В Европе стандарты DSO вводились Международным союзом электросвязи (ITU) и поэтому несколько отличаются от американских. Если характеристики канала DSO остаются незыблемыми, уровни агрегации изменяются. Например, европейский эквивалент линии Т-1, который называется Е1, вместо 24 каналов DSO объединяет 30.

ПРИМЕЧАНИЕ

Многие специалисты не делают различия между терминами Т-1 и DS-1. С технической точки зрения Т-1 является североамериканской версией международного стандарта DS1. Поэтому в Америке оба термина являются равноценными. Однако в Европе эквивалент линии DS1 называется Е1.

Т-технология и модель OSI

Линии Т-типа непосредственно взаимодействуют с первыми тремя уровнями (физическим, канальными сетевым) модели OSI. С остальными уровнями взаимодействует аппаратное и программное обеспечение сети пользователя.

Физический уровень

Физический уровень модели OSI формулирует требования к аппаратному обеспечению, проводке, разъемам и другим электрическим и физическим характеристикам сетевого соединения. Если говорить об установленном по линии Т-типа соединении, эти требования распространяются на проводку и устройства обслуживания канала и данных (CSU/DSU), которые завершают соединение на физическом и электрическом уровне и отслеживают физическое состояние линии.

Канальный уровень

Канальный уровень модели OSI поддерживает соединение и осуществляет коррекцию ошибок. В Т-системах функции канального уровня выполняют протоколы формирования кадров (будь то D4, ESF или М13).

Сетевой уровень

В модели OSI сетевой уровень определяет процедуры обмена данными между сетью и пользователями. В Т-системах простейшие функции маршрутизации выполняют протоколы формирования кадров, а за генерацию и распознавание электрических сигналов отвечают устройства CSU/DSU.

Проводка и аппаратные средства Т-1

С распространением цифровых выделенных линий соответствующее аппаратное обеспечение становилось все проще и проще. К настоящему времени ассортимент категорий необходимого для подключения к цифровой службе оборудования сократился до проводки, обслуживающих модулей, мультиплексоров и банков, а также терминальных устройств.

Проводка и соединения

В идеальном случае линии Т-типа используют в качестве физической среды передачи экранированные кабели из витых пар, обладающие низкой емкостью. Тем не менее многие компании пытаются (и небезуспешно) использовать существующую телефонную проводку из витых пар. Обратите внимание на тот факт, что подобное использование телефонной проводки возможно только после самого тщательного тестирования и определения уровня шума в линии.

Стандартная линия Т-1 состоит из двух витых пар медного провода. Одна пара передает данные абоненту, другая - от абонента. Такие соединения обычно оканчиваются разъемами RJ48.

Несмотря на то, что без усиления аналоговый сигнал может быть передан на расстояние до 5400 метров (18000 футов), технология Т-1 требует отсутствия шума в линии. В результате через каждые 1800 метров (6000 футов) устанавливаются ретрансляторы, которые не усиливают сигнал, а просто «дублируют» его в следующий сегмент линии.

Развернуть линию Т-3 на витых парах просто невозможно. Спецификации линий Т-1 и Т-3 допускают использование альтернативных физических сред передачи данных, в том числе коаксиальных кабелей, волоконно-оптических кабелей, инфракрасных и сверхвысокочастотных кабелей. В таблице 16.2 перечислены характеристики различных типов сред передачи.

Таблица 16.2. Пропускная способность различных сред передачи.

Среда Пропускная спообность
Витая пара Не более одной линии Т-1
Коаксиальный кабель До четырех линий Т-1
Сверхвысокочастотный кабель До восьми линий Т-3
Волоконно-оптический кабель До двадцати четырех линий Т-3

Обслуживающие модули

В большинстве случаев функции модулей DSU и CSU выполняет одно устройство, которое так и называется - модуль CSU/DSU. Этот модуль может быть предоставлен местной телефонной компанией (в противном случае персонал телефонной компании должен дать рекомендации относительно его приобретения). Иногда приходится устанавливать два отдельных модуля, поэтому опишем принцип их действия по отдельности.

Модуль обслуживания канала

Модуль CSU выполняет несколько функций:

n    Завершает соединение с телефонной компанией на физическом и электрическом уровне.

n    Отвечает за преобразование цифровых данных в электрические сигналы. Алгоритм изменения порядка чередования импульсов и алгоритм B8ZS (см. выше) реализованы именно на уровне устройства обслуживания канала.

n    В соответствии с протоколом D4 или ESF формирует кадры, осуществляет коррекцию ошибок и отслеживает состояние линии.

Модуль обслуживания данных

Основная функция модуля DSU - преобразование стандартного униполярного сигнала мультиплексора в биполярный сигнал. Модуль обслуживания данных отвечает также за синхронизацию сигналов.

Мультиплексор

Мультиплексор (multiplexer) собирает данные различных устройств и формирует из них информативный сигнал. Самые первые мультиплексоры назывались банками каналов (channel bank). Банк каналов располагал аппаратным интерфейсом для каждого канала DSO линии Т-1. Такая фиксированная конфигурация ограничила область применения банков каналов - даже если абоненту было достаточно пропускной способности 9.6 Кбит/с (например, для устаревшего модема 9600 бод), банк каналов выделял для передачи сигнала весь канал с пропускной способностью 64 Кбит/с.

Современные мультиплексоры в состоянии как агрегировать каналы с целью создания линии с пропускной способностью более 64 Кбит/с, так и выделять в канале полосы пропускания менее 64 Кбит/с. Мультиплексоры распознают большую часть терминального оборудования и могут быть настроены с помощью соответствующего программного обеспечения. Более того, мультиплексоры иногда выполняют процедуру импульсно-кодовой модуляции данных для аналоговых устройств.

Маршрутизаторы/Мосты

Довольно часто возникает необходимость мультиплексировать несколько источников сигнала. Без так называемого терминального оборудования (terminal equipment), которое выступает в роли интерфейса пользователя с сетью, это невозможно. К терминальному оборудованию относятся сетевые маршрутизаторы, системы видеоконференций, офисные АТС и т.д.

Чаще всего к линии Т-типа подключается сетевой мост или маршрутизатор. Мост устанавливает соединение между двумя разнотипными сетями, осуществляя для этого необходимое преобразование протоколов. В большинстве случаев мосты устанавливают соединение между модулем CSU/DSU и локальной сетью Ethernet.

Почти все мосты между линиями Т-1 и локальными сетями Ethernet выполняют некоторые функции маршрутизации. В процессе маршрутизации (routing), которая является более сложной версией процедуры ретрансляции (bridging), содержимое каждого пакета анализируется с целью определения его адресата в локальной сети или на линии Т-1. На рынке сейчас предлагаются модели мостов T-1-Ethemet, которые в состоянии маршрутизировать пакеты различных протоколов.

Конкретный поддерживаемый протокол зависит от типа сетей, между которыми устанавливается соединение. Если объединяются две сети AppleTalk, маршрутизатор должен поддерживать соответствующий протокол. Аналогично, если необходимо установить соединение между двумя сетями Novell, маршрутизатор должен поддерживать протокол IPX. Для подключения локальной сети к Internet маршрутизатор должен поддерживать протокол TCP/IP.

Маршрутизаторы обычно имеют один последовательный порт, к которому подключается модуль CSU/DSU, и разъемы RJ45, к которым подключаются устройства локальной сети Ethernet. Некоторые изготовители, например, компания Cisco, предлагают маршрутизаторы с интегрированным модулем CSU/DSU. Такие устройства позволяют с минимальными усилиями подключить локальную сеть к линии Т-1.

Область применения линий Т-1 и Т-3

Цифровые линии Т-типа целесообразно арендовать в тех случаях, когда существует постоянная необходимость в интенсивной передаче данных. Стоимость аренды цифровых выделенных линий достаточна высока, поэтому следует тщательно проанализировать необходимость их использования.

Стандартные и дробные линии Т-1, линии Т-3

Услуги линий связи Т-типа предоставляются как местными филиалами компаниями Bell, так и национальными телефонными компаниями, например, Sprint и AT&T (как всегда, имеется в виду территория США).

Федеральная комиссия связи США (FCC) требует от телефонных компаний предоставления абонентам следующих сведений об предлагаемых для аренды линий:

n    Обозначение типа линии (service order code), с помощью которого можно будет определить арендную плату, перечень предоставляемых услуг и общую пропускную способность канала.

n    Обозначение типа разъемов (jack designation), с помощью которого абонент сможет определить тип разъемов. Как правило, используются обозначения RJ48C или RJ48X.

n    Код протокола формирования кадров (facility interface code). Для линий Т-3 обычно указывается протокол D4 или ESF.

Кроме того, комиссия FCC вправе потребовать сертификат, подтверждающий совместимость терминального оборудования с сетевыми устройствами. Такой сертификат может выдать только изготовитель терминального оборудования.

Стоимость услуг

Стоимость аренды линии Т-типа устанавливается провайдером и зависит от ее протяженности и пропускной способности. В местном масштабе плата взимается за каждую милю дробной линии Т-1, плюс отдельно оплачиваются все дополнительно задействованные каналы DSO. За междугородные линии взимается фиксированная плата. Однако будет логично предположить, что выделенная линия Т-1 между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом обойдется дороже, чем между Нью-Йорком и Балтимором.

Если специфика вашей работы такова, что существует необходимость постоянной интенсивной передачи данных, выгодно арендовать постоянную выделенную линию. Если же в течение дня интенсивность обмена данными в значительной степени изменяется, целесообразнее арендовать линию ISDN, оплата за использование которой начисляется исходя из количества задействованных в данный момент каналов. Возможность оплаты только полезного трафика позволит сэкономить значительные средства.

Подключение к Internet

Довольно часто линии Т-1 и Т-3 используются для подключения локальных сетей или серверов к Internet, Линия Т-1 обладает достаточной пропускной способностью для того, чтобы удовлетворить требования большого количества конечных пользователей в рассылке сообщений электронной почты и просмотре ресурсов Web.

Провайдеры Internet

Если вы до сих пор не подключены к глобальной сети Internet, обратитесь к провайдеру, который в состоянии «убить двух зайцев». Большинство предоставляющих услуги по выделенным линиям провайдеров находится в хороших отношениях с телефонными компаниями, что позволит ускорить инсталляцию линии. Кроме того, персонал провайдера поможет выполнить такие административные задачи, как регистрация имен доменов, присвоение IP-адресов и т.д. Большинство провайдеров предоставляют дополнительные услуги, в частности, доступ к группам новостей и поддержка начальных Web-страниц клиентов.

Аспекты безопасности

После подключения локальной сети к Internet по выделенной линии вероятность несанкционированного доступа к локальным данным возрастает в несколько раз. Уделите должное внимание брандмауэрам, фильтрующим маршрутизаторам и другим средствам безопасности. Персонал провайдера обязан помочь вам в обеспечении безопасности сети или хотя бы порекомендовать хорошего эксперта в этой области.

Возможные проблемы

Линии Т-1 тщательно тестируются на этапе установки, поскольку существует достаточно много потенциально подверженных отказам компонентов (особенно среди оборудования пользователя). Тем не менее отказы все-таки происходят. Выход из строя оборудования, обрывы кабелей и электрические наводки могут привести к полному или частичному сбою системы даже после нескольких месяцев безупречного функционирования.

Многие модули CSU/DSU позволяют тестировать локальное оборудование с целью определения причины сбоя, но, строго говоря, конечный пользователь вряд ли сможет устранить серьезную неисправность в линии Т-1. При возникновении любых проблем следует обращаться к обслуживающему персоналу телефонной компании.

Резюме

Интенсивный рост глобальной Internet ужесточил требования к пропускной способности межсетевых соединений. Разработанная телефонными компаниями Т-технология в состоянии удовлетворить требования пользователей. В настоящее время стандартные и дробные линии Т-1, а также линии Т-3 заслужили широкую популярность в качестве недорогого средства объединения локальных сетей и подключения к Internet.

Требования к пропускной способности все возрастают. Цифровые линии Т-3 в состоянии передавать данные со скоростью до 44 Мбит/с. Если даже такой пропускной способности недостаточно, к вашим услугам несколько новых технологий.

B-ISDN

Цифровая технология широкополосной сети ISDN (broadband ISDN), которая в настоящий момент еще находится на этапе разработки, позволяет по требованию предоставлять пользователю необходимую пропускную способность. Линии B-ISDN в состоянии передавать данные со скоростью более 1.544 Мбит/с, т.е. быстрее линий Т-1. Существует три разновидности технологии B-ISDN:

n    Ретрансляция кадров. Поддерживая передачу данных со скоростью 56 Кбит/с и 1.6 Мбит/с, линии с ретрансляцией кадров являются ярким примером технологии B-ISDN. Вместо коммутации каналов, характерной для линий ISDN, в данном случае осуществляется коммутация пакетов.

n    SMDS. С помощью алгоритмов коммутации пакетов служба коммутируемой мультимегабитной передачи данных (Switched Multi-megabit Digital Service) поддерживает пропускную способность от 1.6 до 45 Мбит/с.

n    ATM. В асинхронном режиме (Asynchronous Transfer Mode) с помощью небольших «ячеек» по 53 байта оказывается возможным достичь скорости передачи данных 155 Мбит/с и 622Мбит/с. Технология ATM считается самым перспективным направлением развития служб B-ISDN.

SONET

В ближайшем будущем серьезную конкуренцию цифровым линиям составит синхронная оптическая сеть (Synchronous Optical Network - SONET). Технология SONET использует принципиально новый способ формирования кадров, что позволяет в большей степени агрегировать каналы DSO. Данные таблицы 16.3 свидетельствуют о том, что технологии SONET вполне под силу передавать один гигабит в секунду. Хотя в настоящее время эта технология используется только большими телекоммуникационными технологиями, мы вправе ожидать, что она повторит пример линий Т-типа и через некоторое время будет доступна и менее богатым компаниям.

Таблица 16.3. Номенклатура каналов SONET.

Название канала Максимальная пропускная способность
ОС1 51.84 Мбит/с
ОС3 155.52 Мбит/с
ОС9 466.56 Мбит/с
ОС12 622.08 Мбит/с

Главная Главная по Компьютерным сетям

Предыдущая | Оглавление | Следующая



Сайт создан в системе uCoz