Sieci rozległe WAN – standardy telekomunikacyjne - wprowadzenie

1. Wykład 9 Sieci rozległe WAN – standardy telekomunikacyjne - wprowadzenie Przedmiot: Sieci komputerowe Ryszard Wiatr

2. Elementy składowe sieci rozległych WAN: urządzenia transmisji sprzęt komunikacyjny (CSU/DSU) adresowanie międzysieciowe protokoły rutingu

3. Urządzenia transmisji nośniki używane do transportu sygnałów biegnących przez sieć do ich miejsc docelowych kable koncentryczne skrętka 2-żyłowa kable światłowodowe fale radiowe urządzenia transmisji w WAN określane są często ze względu na częstotliwości ich zegarów i strukturę ramek

4. Urządzenia transmisji Urządzenia komutowania obwodów Urządzenia komutowania pakietów Linie dzierżawione ISDN Switched 56 X.25 Frame Relay ATM (komutowanie komórek)

5. Topologia liniowa Ruter Ruter Ruter

6. Topologia pierścienia Ruter Ruter Ruter Ruter

7. Topologia gwiazdy Ruter Ruter Ruter Ruter

8. Topologia oczek pełnych Ruter Ruter Ruter Ruter

9. Topologia oczek częściowych Ruter Ruter Ruter Ruter

10. Topologia dwuwarstwowa Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter

11. Topologia trójwarstwowa Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter

12. Topologia hybrydowa Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter Ruter

13. Sieci ATM - Asynchronous Transfer mode Bardzo duża szybkość przesyłania danych Realizacja wielu usług - przesyłanie danych, dźwięków i obrazów Przesyłanie danych w komórkach - ramkach o stałej długości: 53 oktety komórki: 5 oktetów - nagłówek 48 oktetów - dane

14. Łącznice ATM komputery komputer Łącznica ATM Przewód do łącznicy Przewód od łącznicy komputery Para światłowodów 1 łącznica ATM - od 16 do 32 komputerów

15. Połączone łącznice ATM tworzą dużą sieć Łącznica ATM Łącznica ATM Łącznica ATM UNI między komputerem a łącznicą ATM NNI lub UNI między łącznicami ATM NNI - Network to Network Interface UNI - User to Network Interface

16. System łącznic ATM Z punktu widzenia komputerów ATM daje złudzenie jednorodnej sieci Każdy komputer może połączyć się z dowolnym innym komputerem

17. Modele połączeń ATM: SVC - komutowany obwód wirtualny (Switched Virtual Circuit) - przypomina zwykłe połączenie telefoniczne - system sygnalizacji zestawia ścieżkę od komputera żądającego połączenia do komputera odległego - każda łącznica ATM sprawdza wzdłuż ścieżki jakość połączenia PVC - stały obwód wirtualny (Permanent Virtual Circuit) - administrator używa łącznicy do ręcznego zestawienia połączenia

18. Sieci ATM Pole VPI Pole VCI 8 bitów 16 bitów 24-bitowy identyfikator połączenia VPI (Virtual Path Identifier) - identyfikator ścieżki wirtualnej VCI (Virtual Circuit Identifier) - identyfikator obwodu wirtualnego 24-bitowy identyfikator połączenia stosowany w interfejsach UNI, składa się z części identyfikującej ścieżkę wirtualną i części identyfikującej obwód wirtualny

19. Sieci ATM 0 1 2 3 4 5 6 7 Kontrola przepływu VPI (pierwsze 4 bity) VPI (ostatnie 4 bity) VCI (pierwsze 4 bity) VCI (środkowe 8 bitów) VCI (ostatnie 4 bity) Typ zawartości Prio CRC 5-oktetowy nagłówek komórki ATM w interfejsie UNI Bezpośrednio po nagłówku następują dane

20. Schemat organizacji interfejsu ATM i przepływu danych Sterownik urządzenia Oprogramowanie komputera Warstwa adaptacyjna Transport komórek Karta interfejsu Łącze optyczne Światłowód Warstwa adaptacyjna przekształca dane na komórki i gromadzi dane z odbieranych komórek

21. Sieci ATM Od 1 do 65535 oktetów danych 8 oktetów końcówki 8 bitów UU 8 bitów CPI 16 bitów długości 32 bity sumy kontrolnej ramki Format pakietów używanych przez warstwę adaptacyjną AAL5

22. Sieci ATM Segmentacja i składanie ATM AAL5 nadawcy dzieli pakiet danych napływający od oprogramowania na bloki o długości 48 oktetów, generuje blok kontrolny i przesyła każdy blok w 1 komórce AAL5 u odbiorcy składa przychodzące komórki z powrotem w pakiet Zbieżność - rozpoznawanie końca pakietu: najmłodszy bit pola „typ zawartości” nagłówka komórki ATM zaznacza ostatnią komórkę pakietu - bit końca pakietu

23. Sieci ATM Kapsułkowanie datagramów IP w ATM Przy przesyłaniu datagramów w sieci ATM oprogramowanie TCP/IP wysyła cały datagram za pomocą warstwy adaptacyjnej AAL5. Pomimo, że warstwa adaptacyjna może przysyłac pakiety o długości do 64 kilooktetów (bo pole „długość” ma 16 bitów), to standard TCP/IP ogranicza MTU do 9180 oktetów. IP musi więc fragmentować dłuższe datagramy przed przekazaniem ich do AAL5

24. Sieci ATM Typy pakietów i multipleksowanie Blok kontrolny AAL5 nie zawiera pola typu. Określenie, przez jaki protokół obwód będzie wykorzystany, odbywa się na 2 możliwe sposoby: - dwa komputery na końcach obwodu wirtualnego z góry ustalają, że obwód będzie wykorzystany przez określony protokół (np. wyłącznie datagramy IP) - komputery na końcach obwodu wirtualnego uzgadniają z góry, że niektóre oktety obszaru danych będą wykorzystane jako pole typu: 1 16 31 LLC (AA.AA.03) OUI1 (00.00) OUI2 (00.00) Typ (08.00) Datagram IP ....... Nagłówek LLC/SNAP Typ: wartość 08.00 wskzuje na datagram IP zakapsułkowany w ramce Ethernetu Jednoznaczny identyfikator organizacji: OUI: wartość 00.00.00 identyfikuje organizację odpowiedzialną za standardy Ethernet LLC - Logical Link Control SNAP - Subnetwork Attachment Point

25. Sieci ATM Logiczne sieci IP B C A SIEĆ ATM D H G F E Komputery w sieci ATM podzielone na dwie logiczne podsieci IP LIS (Logical IP Subnet)

26. Format pakietu ATMARP Sieci ATM 0 8 16 24 31 Typ sprzętu (0x0013) Typ protokołu (0x8000) Dł. Nad. (20) Dł2 nad. (0) Operacja Dł. P. Nad (4) Dł. Odb. (20 Dł2 Odb. (0) Dł. P. Odb. (4) Adres ATM nadawcy (oktety 0-3) Adres ATM nadawcy (oktety 4-7) Adres ATM nadawcy (oktety 8-11) Adres ATM nadawcy (oktety 12-15) Adres ATM nadawcy (oktety 16-19) Adres protokołowy nadawcy Adres ATM odbiorcy (oktety 0-3) Adres ATM odbiorcy (oktety 4-7) Adres ATM odbiorcy (oktety 8-11) Adres ATM odbiorcy (oktety 12-15) Adres ATM odbiorcy (oktety 16-19) Adres protokołowy odbiorcy Pole Operacja: Kod Znaczenie 1 Prośba ATMARP 2 Odpowiedź ATMARP 8 Odwrócona prośba ATMARP 9 Odwrócona odpowiedź ATMARP 10 Negatywna odpowiedź ARP

27. Sieci ATM Pakiet ATMARP 0 1 2 3 4 5 6 7 0 Typ Długość adresu w oktetach Kodowanie typu i długości adresu ATM w polu o długości 8 bitów. Bit 1 wskazuje typ adresu: wartość 1 - adres ma format NSAP (20 oktetów) wartość 0 - adres ma format E.164 (8 oktetów)

28. Sieci ATM Odwrócony protokół ATMARP służy do znajdowania adresów, gdy są używane obwody PVC. Komputer korzystający z tego protokołu musi znać wszystkie skonfigurowane stałe obwody wirtualne Dwa komputery połączone stałym obwodem wirtualnym dowiadują się o swoich wzajemnych adresach IP i ATM za pomocą odwróconego ATMARP. Jeden komputer wysyła odwrócona prośbę ATMARP, na którą odpowiada drugi komputer.

29. Sieci ATM W wypadku połączeń SVC, mechanizm ATMARP wymaga istnienia w każdej sieci logicznej LIS serwera ATMARP odwzorującego adresy IP na ATM i przechowującego te odwzorowania. Każdy komputer lub ruter w sieci LIS musi zarejestrować swój adres IP i odpowiadający mu adres ATM w bazie danych serwera ATMARP tej sieci LIS. Rejestracja następuje automatycznie po utworzeniu obwodu wirtualnego łączącego komputer z serwerem, gdyż serwer wysyła odwróconą prośbę ATMARP, na którą komputer musi odpowiedzieć.

30. Sieci ATM Odświeżanie informacji o wiązaniach w serwerze ATMARP: Wiązanie jest po zarejestrowaniu w pamięci serwera ATMARP przechowywane 20 min. Po 20 minutach serwer sprawdza taka pozycję. Jeżeli nie jest połączony obwodem wirtualnym z komputerem, który przysłał wiązanie, to usuwa tę pozycje z bazy danych. Jeżeli jest nadal połączony , to próbuje odświeżyć tę pozycję, wysyłając odwrotną prośbę ARP. Jeżeli odpowiedź zawiera takie samo wiązanie, to serwer czeka następne 20 minut. Jeżeli inne - serwer zamyka obwód wirtualny i usuwa pozycję z bazy danych.

32. Elementy sieci X.25 DCE DCE Sieć X.25 DTE (Ruter) DTE (Ruter) FDDI DTE (Ruter) DCE DCE - przełącznik sieci X.25 DTE (Ruter)