Сети и системы связи

Используется при маршрутизации.Длина датаграммы – указатель на окончание датаграммы, т.к. она не имеет фиксированной длины (в байтах).Идентификатор – индивидуальный номер пакета, под которым он пересылается по сети.Флаги – поле, указывающее на то, будет ли фрагментация, а также будут ли еще фрагменты исходного пакета в следующих IP_пакетах, или это последний фрагмент.Фрагментное смещение – указывает место данного фрагмента в межсетевой дейтаграмме. Первый фрагмент имеет смещение, равное нулю.TTL – время жизни, это время задается в секундах: максимальное 255 секунд (4,3 минуты) или указывается максимальное количество хостов: число hop, через которые может пройти дейтаграмма. На каждом узле вычитается 1, при TTL = 0 пакет удаляется из сети.Протокол – определяет тип протокола вышележащего уровня, который будет использован при обработке поля данных межсетевой дейтаграммы.Контрольная сумма заголовка – вычисляется на основании информации заголовка в процессе его формирования.IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя содержат по 32 разряда и представляют собой цифровые IP-адреса.1.4 Описание и формат протокола канального уровня - FrameRelayИзначально информационное взаимодействие технологии FR осуществлялось только на физическом и канальном уровне. В отсутствии сетевого уровня взаимодействия и заключается принципиальное отличие технологии Frame Relay от ранее существовавших технологий построения сетей. Основная особенность протокола FR – отсутствие явного управления потоками (сигнализация переносится в кадр данных).FR оперирует кадрами данных, каждый из которых содержит адреса получателя, отправителя и управляющую информацию.FRработает на канальном (протокол LAP-F) и физическом (поддержка рекомендаций серии V, X.21, T1/E1, BRI/PRI) уровнях.Использует статическое мультиплексирование.Кадр FR содержит минимальное количество управляющей информации, следствием этого является высокая эффективность передачи данных. Технология Frame Relay не имеет встроенных функций контроля доставки и управления потоком кадров. Предполагается, что каналы передачи данных являются достаточно надежными, а функции управления потоком выполняются протоколами верхних уровней.Компонентами сети Frame Relay являются устройства трех основных категорий:устройства DTE (Data Terminal Equipment);устройства DCE (Data Circuit-Terminating Equipment);устройства FRAD (Frame Relay Access Device).Основу сети Frame Relay составляют виртуальные каналы (virtual circuits). Виртуальный канал в сети Frame Relay представляет собой логическое соединение которое создается между двумя устройствами DTE в сети Frame Relay и используется для передачи данных. В сети Frame Relay используется два типа виртуальных каналов — коммутируемые (SVC) и постоянные (PVC).Базовые возможности протокола FrameRelay:- поддержка дупдекса;- скорость для абонентов 2 Мбит/с, для транспортных сегментов до 155 Мбит/с;- сохранение порядка кадров;- определение ошибок передачи. Перезапрос производится с узла-получателя;- прозрачность передачи данных (т.е. модификация только адресного поля и поля контрольной суммы при сохранении структуры кадра).Кадр протокола Frame Relay содержит минимально необходимое количество служебных полей.Рисунок 1.5 – Структура кадра Frame RelayРисунок 1.6 – Структура заголовка кадра FrameRelay2 Процесс инкапсуляцииПроцедура формирования пакета, используемого для передачи по сети, называется инкапсуляцией.Рассмотрим пример формирования IP-пакета для трафика IP-телефонии, передаваемого по сети FrameRelay, представленного на рисунке 2.1.Рисунок 2.1 – Формирование IP-пакетаНа первом этапе формируется блок данных заданного размера: пакетов с полем данных 20 байт. В этот блок входит только пользовательская информация. На прикладном уровне к этому блоку дописывается заголовок протокола RTP.После этого сформированный пакет прикладного уровня передается на транспортный уровень, где к нему дописывается заголовок UDP.Последний этап формирования IP-пакета – добавление заголовка IP, на котором анализируется общая длина IP-пакета:,(2.1)гдеL_data – длина блока пользовательских данных;Head_ПРОТОКОЛ – размер соответствующего протокола в байтах.MTU = 4096 – максимально допустимый размер транспортного блока для технологии FrameRelay.L_data = 20 байтHead_RTP = 12байтHead_UDР = 8байтHead_IP = 20байтЧтобы выполнялось условие (2.1) будет сформировано 42000 пакетов с размером поля данных 20 байт.3 Расчет протокольной избыточностиЗатемIP-пакеты должны быть отправлены по сети. Для этого их необходимо инкапсулировать в кадр технологии канального уровня – FrameRelay. Поле данных кадраFrameRelayимеет переменную длину. Полученные с верхних уровней IP-пакеты имеют длину, согласованную с MTU, следовательно, они не подвергаются фрагментации.Таким образом, можно рассчитать избыточность для полученной констуркции RTP/UDР/IP/FrameRelay:,где - длина полученного кадра канального уровня;Head_FR – служебная информация кадра FrameRelay.Head_FR = 5 байт байт4 ВыводыТехнологияFrameRelay вносит значительную протокольную избыточность для передачи трафика IP-телефонии, что является следствием использования кодека G.729, работающего на скорости 8 кбит/с, временные отрезки 10 мс кодируются 20 байтами.Список литературы1. Гольдштейн Б.С. Сети связи: учебник для вузов / Б.С.Гольдштейн, Н.А.Соколов, Г.Г.Яновский. – СПб: БХВ-Петербург, 2010.2. Олифер В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов / В.Олифер, Н.Олифер – СПб: Питер, 2005 .3. Сайт кафедры сетей связи СПбГУТ http://www.seti.sut.ru4. Симонина О.А. Сети связи. Архитектура и технологии: методические указания к контрольным работам (спец. 210406) / О.А.Симонина; ГОУВПО СПбГУТ. – СПб, 2009.