Как следует из многослойной архитектуры современных транспортных сетей, представленной на рис. 4.2, унификация технологий происходит на уровне пакетной коммутации IP , который находится выше уровня опорных сетей и занимает в соответствии с моделью OSI уровни 2 и 3. Следует отметить, что современная динамика развития технологий транспортных сетей вносит коррективы в выбор технологии единого транспорта. Все чаще роль единого транспорта отводится технологии Ethernet , поскольку в настоящее время более 90 % трафика от сетей доступа пакетизировано в виде кадров Ethernet , Тем не менее, говорить о том. что технология Ethernet в настоящее время является единым транспортом, нельзя по двум причинам:

  • существуют сегменты современных транспортных сетей, в которых нет технологии Ethernet , поэтому эта технология пока не полностью проникла в транспортную сеть;
  • технология Ethernet представляет собой в большей степени концепцию, в которой объединены довольно разнородные технологические элементы ( Ethernet разного типа, Gigabit Ethernet , 10 GE и пр.), так что говорить о единых стандартах и принципах построения системы невозможно.

Как показано на рис. 4.2, технология Ethernet находится уровнем ниже технологии IP , так что изменение концепции единого транспорта с технологии IP на технологию Ethernet не противоречит идее внутренней конвергенции транспортных сетей, сформулированной в разд. 3.3.4. Если в будущем технология Ethernet займет место технологии IP как стандарта единого транспорта, то этот шаг будет также развитием современной концепции IP , поскольку в таком случае можно будет говорить о стандарте единого транспорта « Ethernet поверх ГР». Так что несмотря на широкое распространение технологии и стандартов Ethernet , на роль единого стандарта транспортного уровня претендует IP . В этом разделе мы рассмотрим основы технологии IP и принципы функционирования унифицированной транспортной сети. Поскольку технология IP занимает пограничное положение и фактически объединяет различные технологии уровня опорных сетей в единую «би -массу» транспортной сети, рассмотрение технологии IP целесообразно сделать более глубоким. В основе технологии IP лежит принцип использования дейтагра^гм для передачи информации. Дейтаграммный метод отличается от принципов передачи с использованием виртуального канала, которые долггг время доминировали в системах связи. Отличие двух методов передачи было рассмотрено в примере 2.7 разд. 2.3.3; где было показано чщ победа дейтаграммного принципа маршрутизации трафика является отражением принципа децентрализации в общей философии NGN .

4.5.1. Уровень пакетной коммутации. Совокупность «виртуальных труб». Формат дейтаграммы IP


Формат дейтаграммы IP (рис. 4.21) имеет ключевое значение, п -скольку эта структура обеспечивает унифицированную передачу данных по транспортной сети NGN . Дейтаграмма состоит из заголовка и поля данных. Особенность дейтаграммного алгоритма маршрутизации данных требует относительно большой длины заголовка дейтаграммы. Л -коничность протоколов маршрутизации, связанных с виртуальным налом, в данном случае оказывается недостижимой, поскольку каждая дейтаграмма должна содержа всю необходимую информацию цл ее передачи по сети. Заголовок дейтаграммы состой | из нескольких полей (рис. 4.21). Поле Версия содержит информацию о версии протокола, что позволяет использовать разные верейш протокола IP на разных узлах или участках сети. Поле IHL содержит информацию о длине заголовка датаграммы, поскольку сам заголовок имеет переменную длину. В состав заголовка входит обязательная (15 байтов) и дополнительная (до 40 байтов) части. Поле Приоритет ( ToS ), называемое также полем типа услуги, определяет приоритетность в обслуживании дейтаграммы. Исторически это поле содержало информацию о приоритетности, задержке, полосе передачи данных и надежности передачи. Но со временем поле потеряло свое значение, поскольку в современной технологии приоритетность задается другими методами. В результате некоторые маршрутизаторы вообще игнорируют это поле. Поле Общая длина дейтаграммы устанавливает размер дейтаграммы IP . Максимальный размер дейтаграммы составляет 65 535 байтов, по есть тенденция к пересмотру этого стандарта и переходу к более длинным пакетам. Поле Идентификация позволяет получателю определить, какой дейтаграмме принадлежат получаемые фрагменты данных Поле Сдвиг фрагмента используется во всех случаях передачи фраг-мсптированных данных, когда блок данных разделяется на фрагменты. Это ноле показывает положение принятого фрагмента в общем блоке данных. Поле Время жизни ( TTL ) используется для контроля процессов передачи данных в транспортной сети. TTL определяет максимально допустимое количество переприемов пакета в сети и уменьшается на единицу каждым маршрутизатором. Пакеты с TTL = 0 уничтожаются. Это позволяет избежать закольцовок трафика, когда пакеты блуждают в сети по кругу бесконечно при самых минимальных нарушениях в процессе маршрутизации. Поле Протокол связано с процессом, в котором используется дейтаграмма. Например, в качестве протокола могут быть установлены значения UDP , TCP и пр. Контрольная сумма заголовка используется для контроля возможных ошибок в заголовке. Адресные поля отправителя и получателя используются в процессе маршрутизации дейтаграммы по транспортной сети. Завершает заголовок поле Необязательная информация, которое может присутствовать или отсутствовать в разных дейтаграммах. В случае, если это поле не кратно 4 байтам, для симметричности заголовка заполняется Дополнительное поле ( PAD ). Таким образом, заголовок дейтаграммы представляет собой доволь-по сложную структуру, многие поля которой могут казаться избыточными. Но такова объективная плата за принцип децентрализации NGN и механизм дейтаграммной передачи данных, принятый в IP . Как будет показано ниже, принцип дейтаграммной маршрутизации оказывается для многих задач существенно эффективнее принципа виртуального канала.

Рубрика:

Теги: