Көпірлер және коммутаторлар.

Көпірлер мен коммутаторларды қолдану үшін торапты логикалық құрылымдарға жіктеу керек – бұл жалпы үлестірілетін ортаны логикалық сегменттерге бөлу, олар түйіндердің аз санын қамтитын дербес үлестірілетін орта болып (10-30 түйін) табылады.

Сегменттерге бөлінген тораптың өнімділігі және сенімділігі жоғары болады.

Сегменттер арасындағы өзара әрекет көпірмен немесе коммутатормен ұйымдастырылады. Әрбір орта концентратормен құрылады, сонан соң бірнеше бөлікке бөлінеді, олардың әрқайсысы көпір, коммутатор немесе маршрутизатор портына қосылады. Жаңа сегментті жүктеу бастапқы торапты жүктеуден азырақ жүктемеге ие, торапқа қатынас құруда күту уақыты төмендейді.

С₃₇, С₇₃, С₂₈ – Сегментаралық трафиктер ij параметрлерімен сипатталады.

Сегменттеуге дейін Cij– түйіннен түйінге жүретін трафиктің орташа интенсивтілігі (1с уақыт бірлігіндегі кадрлар саны).

Қосынды трафик

Сегменттегеннен кейін бірінші сегменттің жүктемесі мынаны құрайды: C_S1+C_S1-S2, мұндағы

C_S1 – ішкі трафик,

C_S1-S2 – сегментаралық трафик.

Қосынды трафик:

Бұдан,

Яғни, жүктеме бүтіндей бір сегментке азаяды, сегменттердегі кідірістер азаяды, бірінші сегменттің және әрбір түйіннің пайдалы өткізгіштік мүмкіндігі жоғарылайды.

Тораптар екі деңгейде жобалануы керек.

Физикалық және логикалық (ресурстар мен қосымшалардың орындарын және осы ресурстарды логикалық сегменттерге топтау тәсілдерін анықтайды).

Көпір және коммутатор – бұл логикалық құрылымдау құрылғысы, хаттамалар (кадрлар) стегінің каналдық деңгейдегі жұмысын қамтамасыз етеді.

Маршрутизатор – хаттамалар (пакеттер) стегінің тораптық деңгейіндегі логикалық құрылымдау құрылғысы. Қазіргі кездегі тораптарда аралас деңгейлер қолданылады: шағын сегменттер ішкі тораптарға біріктіріледі, ішкі тораптар маршрутизаторлармен байланыстырылады.

Көпір және коммутатор – бұл функционалдық егіздер. Бұл құрылғылар кадрларды бір алгоритмнің негізінде жалжытады, алгоритмнің екі түрі қолданылады:

1. «Мөлдір» көпір алгоритмі;

2. құрылғы көзінен маршруттауды қамтитын көпір алгоритмі (тек IBM (мамандандырылған)).

1) IEEE802.1D 2) IBM.

Бұл стандарттар алғашқы цифрлық коммутаторлар пайда болғанға дейін әлдеқайда бұрын әзірленген (12 жылдай).

Негізгі айырмашылықтары: көпірлер кадрларды тізбектей өңдейді; коммутатор параллель өңдейді.

Коммутаторлар – бұл мультипроцессорлық көпір, өз порттарының барлық жұптарымен кадрларды параллель жылжытуға мүмкіндігі бар.

Процессор бір-бірімен өзара коммутациялық матрица көмегімен байланысқан, бұл матрица процессорды жады блогымен байланыстырушы мультипроцессорлық компьютерлер матрицасына ұқсас. Сегменттер арасында кадрларды берудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді. Коммутаторлар секундына бірнеше миллиондаған кадарларды өңдейді. Ал көпір секундына бар-жоғы үш-бес мың кадр ғана жылжыта алады.

Цифрлық коммутатор трафикті приоритеттеудің виртуальды торабын қолдануды, жасырын түрде магистралдық портты орындауды қамтамасыз етеді.

Екі жырақтағы жергілікті тораптық объектілерді байланыстырушы көпірлер – жырақтағы көпірлер деп аталады.

Коаксильді кәбілді қолданады, арнайы мекенжайлық кестені өз бетінше құрады, бірақ өзінің дербес мекенжайы болмайды.

Бастапқы күйінде көпір өзіне қандай компьютерлердің қосылғандығы туралы ақпаратты білмейді және жұмыс кезінде еш талғаусыз барлық пакеттерді ұстап ала береді.

Сонан соң барлық жүрістерді жазып алып, тораптық деңгейдегі барлық порттарды есте сақтайды. Ақпаратты беруге байланысты бірнеше түсінік бар:

- жылжыту – сегментке алдын ала қатынас құру мүмкіндігін алып, кадрды басқа портқа беру;

- фильтрлеу (сүзу) – компьютер бір сегментке бағынған кезде кадрлар буферден жойылатын және осы сәтте онымен жұмыс аяқталатын процесс.

Егер бағыттау мекенжайы белгісіз болса, онда көпір кадрды барлық (негізгі көзден басқа) порттарға береді.

a. тораптың батуы – кең таратылымды мекенжайды қамтитын кадрлардың барлық порттарға берілу оқиғасы;

b. Кетаратылымды шторм – көпірдің барлық сегменттерге (қате тарфикті тораппен батырылған) барлық кадрларды беруі.

Көпір кеңтаратылымды штормнан (маршрутизатордан айырмашылығы да осында) қорғалмайды.

Маршрутизаторлар. Көзден маршруттау дегеніміз – жіберуші – станцияның басқа сақинаға жіберілетін көпірлер мен сақиналар туралы аралық мекенжайлық ақпараттардың барлығын қабылдаушы станциясына дейінгі жолдан өткізу процесі.

Маршруттау виртуальды процесс болып табылады.

Маршруттауды құрудың құрылымдық сұлбасы.

Коммутаторлар мен көпірлерді қайта жүктеуде маршрутизатор тиімді. Арнайы команда бойынша трафикті толық тоқтата тұру алгоритмін түзетеді.

Маршрутизатор 3-тен 20-ға дейінгі жұмыс орны бар жергілікті торапқа арналған, белгіленген желілер, Х25 хаттамасы бойынша каналдар арқылы немесе асинхронды коммутацияланатын АТМ байланысы арқылы интернетке қауіпсіз де сенімді қатынас құруды қамтамасыз етуге арналған.

Маршрутизаторды экономикалық жағынан тиімді пайдалану деректерді беру каналдарын пайдалану тығыздығына байланысты.

Егер мини офис ең болмағанда 3-4 компьютерді қамтыса және әр компьютер интернетке қосылса, онда қолданылатын модемдер құны плюс телефондық желі үшін төлем сомасы бір маршрутизаторды алуға және эксплуатациялауға кеткен шығыннан асып кетеді.

Қорғау жабдықтары түрлі пакеттерді қамтиды, сондай-ақ торапаралық экранда берілетін деректерді талдау негізінде активті сүзу технологиясы қарастырылған.

Торапаралық экран торапты шабуылдан қорғайды, қажет емес қатынастарды тұйықтайды, қажетті қатынас құру (қызмет түрлеріне) мүмкіндігін береді.

Маршруттау мен трансляцияның барлық мекенжайлары мен жабдықтарына құрылатын қатынастар тізімі IP стандартты хаттамасына сәйкес жасалады.

Маршрутизатор маршруттау алгоритмін қамтиды, оған: каналдарды ұстап (босатпау) тұру уақытын қысқарту мақсатында, беріліс жылдамдығын реттеу мақсатында трафиктердің берілуін басқару жатады.

Маршрутизатор тораптық мекенжайлар технологиясын жүзеге асырады, яғни әрбір ішкі қолданушыға IP жеке мекенжайын иемденуге және Интернетке өздігінен шығуға мүмкіндік береді.

Жекеменшік шағын офистарда өздерінің тораптық администраторы жоқ, сондықтан маршрутизатор қарапайым программалық қондырмамен, сондай-ақ графиктік инфтерфейстер пакетімен қойылады да, бірнеше құрылғыны бірден конфигурациялауға мүмкіндік береді.

Маршрутизатор максималды дәрежеде ыңғайлы түрге келтірілген және жеңілдетілген (монтаждау және орнату барысында) разъемдар түсіне сәйкес түрлі-түсті кәбілдер (қадамдық алгоритмді және қосу нұқсауын қамтитын) қолданылады.

Маршрутизаторлардың негізгі қызметтері:

- кең таралымды штормдардан қорғау;

- 10-нан 50-ге дейін қолданушылары бар торап үшін құрылғылар стегін құру;

- сервер алмасу жылдамдығының жоғарылығы;

- барлық порттардың толық жүктелуінен қорғау;

- трафиктерді қысқа жол бойынша және құны аз қозғалысының оптимальды бағытын таңдау.

Негізгі әдебиеттер: 3 [220-245]

Қосымша әдебиеттер: 11 [181-210]

Бақылау сұрақтары:

1. Құрылғылардың қайсы түрінде OSI моделінің физикалық деңгейіне тән қызмет жүзеге асырылады?

2. Тораптық адаптердің негізгі қызметтерін атаңыз?

3. Көпірлер мен коммутаторлардың негізгі қызметтері?

Дәріс 10. Қосымша телекоммуникациялық тораптарды құру ерекшеліктері. Телефондық байланыс торабының құрамы және белгіленуі.

Жалпы қолданыстағы қосымша торап – автоматты телефондық станциялар (АТС), автоматты коммутация түйіндері (АКТ), абоненттік аппараттар мен желілер, сондай-ақ бастапқы (бірінші) тораптан алынған беріліс каналдарының жиынтығы.

Бұл қосымша тораптарда бірінші торап қабаттарына ұқсас иерархия бар. Әдетте, абоненттер оған осы тораптың төменгі қабаты болып табылатын, жергілікті (қалалық немесе ауылдық) байланыс торабы арқылы қосылады.

Жергілікті тораптар зоналық торапқа (ортаңғы қабат) бастапқы зонаішілік тораптың байланыс каналдарының көмегімен біріктіріледі. Түрлі зоналар абоненттерінің арасындағы байланыс (жоғарғы қабат) бірінші магистралдық торап каналы арқылы жүзеге асырылады.

Қалалық телефон торабының құрылымы абоненттер санына және территория көлеміне байланысты. Жекелеген жағдайларда сыйымдылығы аз (10 мың нөмірге дейін) көлемде барлық абоненттер үшін бір АТС құрылады. Орташа сыйымдылықта (40-50 мың нөмірді қамтитын) «әрқайсысы әрқайсысымен» принципі бойынша байланысқан бірнеше АТС құрылған.

Үлкен сыйымдылықты тораптарда кіріс хабарларының түйіндерін (КХТ) енгізу қажет болды. Әрбір түйіндік ауданда КХТ барлық торап АТС-мен радиальды байланысқан, осылайша барлық басқа түйіндік аудандардың АТС-нан келетін ағындарды өз ауданының АТС-на біріктіреді.

Әрбір түйіндік ауданның көлемінде АТС-тар «әрқайсысы әрқайсысымен» тәсілі бойынша байланысады. Сыйымдылығы 400-500 мың нөмірді қамтитын тораптар құрылымды онан сайын күрделілендіріп жіберді (шығыс хабарларының түйіндерін енгізу (ШХТ) арқылы). Мұндай түйін ақпараттық ағындарды өз түйіндік ауданының барлық АТС-нан жинақтап, оларды басқа барлық аудандардың ШХТ-не үлестіріп отырды.

Ауылдық телефондық тораптар (АТТТ) радиалды немесе радиалды-түйіндік тәсіл бойынша құрылады. Зонаішілік торап негізінен радиалды-түйіндік принцип бойынша құрылады.

Автоматты қалааралық телефондық торап екі принципті қамтиды:

- радиалды-түйіндік;

- «әрқайсысы әрқайсысымен»;

Телефондық байланыс жүйесі халықтың және өнеркәсіптердің ел көлемінде хабар алмасуға деген талаптарын, халықаралық телефондық торапқа шығу талаптарын қанағаттандыруға арналған, және мынадай қызмет түрлерін ұсынады:

1) Хабарды жеткізу қызметі; хабар: сөздік, факсимильдік, электронды почта, деректер. Бұл мүмкіндіктерді тораптың физикалық ресурстарын пайдаланатын техникалық қызмет ұсынады.

2) Арнайы қызметтер – сервис қызметімен автоматты түрде ұсынылатын немесе оператор көмегімен көрсетілетін ақпараттық-анықтамалық, тапсырыстық және қосымша қызмет түрлері. Оған мыналар жатады:

a. жергілікті телефондық торап анықтамасы;

b. дәл уақыт анықтамасы;

c. тапсырыстық қалааралық телефон торабы (ҚТТ);

d. қалааралық және халықаралық торап анықтамасы;

e. телефон бойынша телеграмма қабылдау;

f. телефондық торапты жөндеуге тапсырыс;

g. таксофондарды жөндеуге тапсырыс.

Қазіргі уақытта елдің телефондық тораптары жеткіліксіз дәрежеде цифрландырылған. Сондықтан, аналогты станциялардан цифрлыққа көшу жақын жылдардың өзекті міндеттеріне айналып отыр.

Көшу варианттарының бірі мынадай бірнеше кезеңді құрайды деп жобаланады:

a. барлық аналогты станцияаралық желілерді цифрлықпен алмастыру;

b. электромеханикалық түйіндер мен станцияларды коммутациялық цифрлық жүйелермен (КЦЖ) ауыстыру;

c. интегралдық қызмет көрсетудің цифрлық торабын құру (ИҚЦТ).

Жалпы қолдануға арналған қосымша цифрлық тораптар құрылымы. Цифрлық торап дегеніміз – абоненттік пункттер (АП) арасында ақпарат тек цифрлық формада берілетін торап. Цифрлық торап құрылымы аналогты қосымша телефондық торап құрылымынан әлдеқайда қарапайым, оның себебі мынада:

1) КЦЖ – ң максимальды сыйымдылығын (порттар саны – абоненттік және байланыс желілері) қатаң шектеу (бұл аналогты шеткі станциялар мен түйіндер үшін бар) жоқ. Сондықтан берілген сыйымдылықта цифрлық торап құру үшін станциялардың аналогты торап құруға қарағанда аз саны талап етіледі.

2) ИКМ – мен беріліс жүйесін қолданудың арқасында станциялар мен түйіндер арасындағы арақашықтыққа шектеудің жоқтығы.

Бұл ерекшеліктер цифрлық қосымша торапты бірдеңгейлік түрде, яғни түйінсіз құруға мүмкіндік береді.

Мұндай тораптың станциялары бір-бірімен «әрқайсысы әрқайсысымен» тәсілі бойынша ИКМ–ді желімен байланысуы мүмкін және шеткі немесе біріктірілген түрде де (шеткі және транзитті) қолданыла береді.

Осындай қасиеттерге ие торап көптеген қызмет түрлерін қолдай алады: телефондық, деректер мен көріністерді беру, және оны интегралды қызмет көрсетудің цифрлық торабы (ИҚЦТ) деп атау қабылданған, цифрлық торап станциялары шеткі және транзитті функцияларды жүзеге асырып, 60 мыңға дейін және одан да көп порттарды қамти алады.

Цифрлық торапта бір жерге шоғырланған шеткі станциялар жабдықтары қолданылады. Бұл абоненттік торап шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

Телеграфтық тораптардың құрамы және мақсаттары. Түйіндер арасындағы телеграфтық каналдар электробайланыстың бастапқы тораптарындағы беріліс каналдарының негізінде құрылады. Телеграфтық торап дамудың ұзақ жолынан өтті және дискретті хабарларды төменгі жылдамдықпен берудің тармақталған торабы болып табылады.

Ол аралас принцип бойынша құрылған: жоғары категориялы түйіндер «әрқайсысы әрқайсысымен» принципі бойынша, ал категориялары төменіректері – радиалды-түйіндік принцип бойынша байланысады.

1. Басты түйіндер телеграфтық хабарлардың үлкен ағыны өтетін ірі облыс орталықтарында орналасқан.

2. Облыстық түйіндер (ОТ), облыстық телеграфтық байланыстар орталығы болып табылады.

3. Аудандық түйіндер (АТ), аудандық телеграфтық байланыстар орталығы болып табылады.

Жалпы қолдануға арналған телеграфтық торап (ЖҚТлг) елде қалалық (ҚБ), аудандық (АБ), ауылдық (СБ) жерлерде байланыс бөлімшелерін ұйымдастыруды қарастырады, онда жіберушілер телеграммалар өткізеді, ал байланыс бөлімшесі алушыға телеграмманы жеткізуді қамтамасыз етеді. Дамудың әртүрлі кезеңдерінде ЖҚТлг ХК, КК принциптеріне және олардың үйлесімді қолданылу принциптеріне негізделген. Алдағы уақтытта торапта тек ХК және ПК тәсілдері қолданылатын болады.

Аралас тораптар коммутацияның қандай тәсілінің басты роль атқаратынына байланысты КК+ХК-ды қамтитын немесе ХК+КК-ды қамтитын торап деп аталады.

Жергіліктіден басқа барлық учаскелерде (КК+ХК) каналдар коммутациясын қолданатын торап тура байланысты деп аталады.

Бұл тәсіл кешегі күнге дейін ЖҚ Тлг-да кеңінен қолданылып келді. Ол байланыстың қандай да бір бөлімшесіне КК түйіндері арқылы басқа байланыс бөлімшелерімен уақытша тікелей байланысу мүмкіндігін ұсынады.

ТБ жүйесінің құрылымдық сұлбасы 10.1 суретте берілген.

Сур 10.1. ТБ жүйесінің құрылымдық сұлбасы

Телеграфтық ББ жергілікті байланыс желілерінің көмегімен бір-бірімен магистралды каналдар үймелері арқылы байланысатын коммутацияның жақын түйіндеріне қосылады. Телеграфтық аппараттардың шақырушы аспаптары (ША) түйінге шақыру сигналдарын, нөмірлер жиындарын, қайтару сигналдарын беруді қамтамасыз етеді, сонымен қатар түйіннен келіп түскен сигналдарға сәйкес телеграфтық аппаратты автоматты түрде қосып/ажыратуды жүзеге асырады. Телеграмманы ТБ жүйесі бойынша беру үшін, бір шеткі пункттен телеграфист шақырушы приборда шақырылатын ШП-ң нөмірін тереді және түйіндердің коммутациялық аспаптары сәйкес байланысты автоматты түрде орнатады. Бірінші ШП трансмиттерінен алдын ала өңделген телеграммалар автоматты түрде беріледі, оны басқа ШП-ң аппараты қабылдайды.

Тура телеграфтық канал құру үшін шақыратын және шақырылатын ШП-р арасында осы байланысқа қатысатын барлық түйіндер арасында бос магистралдық каналдар болу керек, сондай-ақ соңғы түйін мен шақырылатын пункт арасында бос жергілікті желі болу керек.

Абоненттік телеграфтау торабы. Жалпы қолдануға арналған телеграфтық байланыс мекеме мен кәсіпорынның жедел байланыс құруға байланысты сұраныстарын толық шамада қанағаттандыра алмайды, оған себеп:

1. Телеграммалар курьер оларды алып кетіп, байланыс бөлімшесіне жеткізгенге дейін күні бойынша жинақтала береді.

2. Телеграмманы беру және әрі қарай адресатқа жеткізу процесі белгілі бір уақытты талап етеді.

3. Жұмыс аяғында байланыс бөлімшесіне түрлі кәсіпорындар мен мекемелерден келіп түсетін телеграммалардың үлкен саны ШП торабында жүктемені үлкейтіп жібереді, бұл жіберушіден адресатқа телеграмманың жетуін баяулатады.

ПП торабының бұл кемшіліктері абоненттік телеграфтау (АТ) телеграфтық торабында болмайды, себебі шеткі телеграфтық аппараттар тікелей сол кәсіпорында және мекемеде орнатылған.

АТ торабының абонентіне мынадай мүмкіндіктер ұсынылады:

- осы тораптың кез келген басқа абонентімен жедел байланысу және онымен кезекпе-кезекті екі жақты байланыстың көмегімен телеграфтық әңгімелесу жүргізу;

- АТ торабының басқа абоненттеріне телеграмма жіберу (қабылдау аппаратының жанындағы қызмет көрсетушінің қатысып отырғанына қарамастан);

- АТ торабына қосылмаған абоненттерге хабар беру үшін коммутация түйінінің станциялық аппаратымен байланысу;

- Басқа тораптың абонентінен коммутацияның жергілікті түйіні арқылы келіп түсетін ақпаратты қабылдау.

АТ торабын дамыту ШП торабының жүктемесін едәуір азайтады, бірінші кезекте транзиттік корреспонденциядан босатып, жұмыс күнінің аяғында жүктемені азайтады.

АТ жүйесі көп жағынан ТБ жүйесіне ұқсас. Дегенмен АТ торабында каналдардың босамай қалуы және екінші қайтара шақыру қажеттілігі болып жатады. ТБ торабында бұл рационалды емес. ТБ жүйесінен ерекшелігі, АТ тораптарында каналдарды коммутациялау принципі байланыстың барлық стадияларында ауытқымайды.

Абоненттік телеграфтық байланыс сұлбасы 10.2 суретте көрсетілген

Сур. 10.2. Абоненттік телеграфтық байланыстың құрылымдық сұлбасы

АТ торабын шеткі орнату жабдығы ТБ торабы шеткі пункті жабдығына ұқсас.

Шеткі телеграфтық аппаратура ретінде рулондық аппараттар қолданылады, ал соңғы уақыттары адаптерлі дербес компьютерлер қолданылып жүр.

Аппарат автожауап құрылғысымен жабдықталады. Шақырушы аспап (ША), нөміртергішпен, шақырушы және кері қайтарушы батырмалармен, екі сигналдық лампалармен жабдықталған, АТС коммутация түйінін шақыруға және станциядан берілетін команда бойынша аппараттың автоматты қосылуына мүмкіндік береді.

Абоненттік қондырғылар АТ-ң жақын станцияларымен байланысқан. Станцияны шақыру үшін ША-да «Шақыру» батырмасын басу керек. (А) абоненттік панель аппаратурасы шақыру сигналын тіркейді және коммутация түйіні (КТ) адрестік блокты (АТ торабында – нөмірді теру импульстары) қабылдауға дайын күйіне келеді.

Шақыру приборға «нөмірді теруге рұқсат» сигналы жіберіледі. Абоненттік панель және коммутация құрылғысынан басқа, АТ станциясының құрамына ауыспалы құрылғы (П) да кіреді, ол станцияға қалааралық каналдарды қосуды қамтамасыз етеді. Талап етілген абонентпен байланыс орнатылғаннан кейін, хабар бұл абоненттік пункттен басқа абоненттік пунктке беріледі.

Абоненттік телеграфтың бір түрі халықаралық абоненттік телеграф «Телекс» болып табылады. Ол елшіліктердің, сауда-саттық өкілдерінің, шетел тілшілерінің және т.б. хабарды басқа елдерге беруші абоненттердің құжаттандырылған байланысын қамтамасыз етуге арналған. Бұл торап 100 мемлекетті біріктіреді.

Абонент нөмірі телеграфтық аппарат кілтжиынынан теріледі және шақырылған абоненттің телеграфтық аппараты шақыру сигналынан кейін бірден қосылады. Шақырылатын абонент нөмірін теру коммутация түйініне «стартстоптық» комбинацияларды берумен жүзеге асырылады. Абонент аппаратына станциядан келіп түсетін барлық сигналдар да стартстопты сигналдармен беріледі («Станция жауабы», «Байланыс», «Бос емес» және т.б.).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: