Файл: 8.doc

9.3. Архитектурапротоколах.25

Архитектура Х.25 содержит три уровня, соответствующие трем нижним уровням модели OSI (рис. 9.5). На физическом уровне про­токол Х.25 определяет электрический интерфейс между DTE и DCE. Стандарты Х.25 физического уровня приведены в рекомендациях Х21иХ21-бис.

Второй уровень интерфейса содержит функции, реализую­щие процедуру управления звеном данных HDLC (High-level Data Link Control Procedure), и отвечает за надежную передачу данных через физический стык. В Х.25 протоколом уровня звена передачи данных является протокол LAPB. Этому протоколу отводится роль формирования кадров, содержащих в информационном поле пере-

264 Глава 9 ________________ _______________

даваемые данные. Кадр в процедуре HDLC переносит через интер­фейс Х25 один пакет данных. Протокол LAPB применяется для фор­мирования двухточечного соединения между DCE и DTE. Никаких спецификаций мультиплексирования каналов (аналогичных LAPD) не существует. LAPB используется для передачи информации уров­ня 3 Х.25, но, как уже отмечалось, этот протокол является не самым элегантным методом передачи данных через интерфейсы ISDN. Информацию уровня 3 Х.25 можно поместить в кадр LAPD.

Рис. 9.5. Взаимосвязь между архитектурами OSI и Х.25

Третий уровень содержит функции, необходимые для упаков­ки данных в пакеты и для создания виртуальных каналов, по кото­рым эти пакеты передаются. Управление потоком осуществляет ме­ханизм окна, связанный с каждым виртуальным каналом. Средства сброса и рестарта дают возможность выполнять в интерфейсе про­цедуры восстановления после ошибок.

Формат пакетов Х.25 имеет вид, показанный на рис. 9.6 [59]. Первый разряд К/И в байте 3 указывает, является ли пакет инфор­мационным или управляющим. Остальная часть байта 3 служит для указания типа управляющего пакета. В следующем байте две груп­пы по 4 разряда служат для указания длины адресного поля вызы­вающего и вызываемого DTE, соответственно. Затем следуют сами эти поля. В режиме быстрого поиска в конце пакета могут быть добавлены данные пользователя (до 16 байтов).

Протокол Х.25 __ 265

Рис. 9.6. Структура пакета Х.25: общий формат

Фактически различия между архитектурами Х.25 и OSI имеют место именно на этом, сетевом уровне, который по терминологии Х.25 называется уровнем пакетов. Протокол Х.25 ориентирован на соединения в виде виртуальных каналов, которые организуются с использованием ресурса постоянно существующих логических ка­налов. Каждому DTE доступно до 4095 таких каналов. Точнее гово­ря, предусматривается до 15 групп логических каналов по 255 кана­лов в каждом. Группа адресуется четырьмя, а канал — восемью бита­ми в заголовке пакета. Двоичные значения этих полей означают но­мер группы и номер канала соответственно. Существует взаимно однозначное соответствие между номерами логических каналов в DTE и DCE. Фактическое количество логических каналов, которые может использовать DTE, определяется администрацией сети. Ло­гические каналы используются для организации двух типов вирту­альных соединений — устанавливаемых по запросу и постоянных. Иными словами, пакетный уровень реализует два типа услуг пре­доставления виртуальных каналов — услуги оперативного предос­тавления виртуального соединения (Virtual Call service, VC) и услуги предоставления постоянного виртуального канала связи (Permanent Virtual Circuit service, PVC).

Виртуальные соединения по запросу (virtual calls) формиру­ются процедурами создания и аннулирования соединения, т.е. па­кеты маршрутизируются по виртуальному каналу, организуемому в сети протоколом третьего уровня перед передачей пакетов. Проце­дура создания инициируется со стороны DTE, посылающего к DCE по свободному логическому каналу пакет запроса соединения. Про­токол Х25 предполагает выбор свободного канала с наибольшим номером. Пакет запроса должен в явном виде содержать адрес полу­чателя. По получении пакета с запросом соединения DCE передает этот пакет через сеть к DCE, с которым связан вызываемый DTE, причем на вызываемой стороне выбирается свободный логический

266 Глава 9_______________________________________

канал с наименьшим номером. Вызываемый DTE имеет возможность принять или отвергнуть поступивший запрос, а вызывающий DTE получит ответ, указывающий на то, принял или нет запрос вызывае­мый DTE. В случае принятия запроса между двумя DTE организует­ся виртуальное соединение и наступает фаза переноса данных. В случае же, когда соединение по какой-либо причине не может быть установлено, сеть возвращает вызывающему DTE пакет разъедине­ния, содержащий информацию о соответствующей причине. Нару­шить установленное соединение может любой из DTE, в нем участ­вующих.

Постоянный виртуальный канал связи (permanent virtual cir­cuit) представляет собой постоянное соединение между двумя DTE и поддерживается сетью все время. Процедуры оперативного соз­дания и аннулирования для него не нужны, и постоянный вирту­альный канал связи подобен, таким образом, выделенной линии связи.

9.4. Применения протокола х.25

Протокол Х.25 широко используется уже почти четверть века, в первую очередь, для создания всемирной сети с коммутацией пакетов.

Ближе к тематике данной книги применение Х.25 в системах централизации технической эксплуатации ТфОП. Именно таким образом, например, организованы центры дистанционного техни­ческого обслуживания и эксплуатации (MMSW) коммутационных станций DX-200 (Nokia) и АТСЦ-90 (ЛОНИИС).

Другая сфера применения Х.25 связана также с дистанцион­ным, но не техническим обслуживанием АТС. Речь идет о монито­ринге телефонных разговоров. Практика мониторинга телефонных линий существует достаточно давно: первые упомянутые в литера­туре устройства для мониторинга телефонных переговоров в Рос­сии были установлены в помещении IV Государственной думы в 1913 году [45]. Сегодня организационные аспекты в этой области регламентируются законом «Об оперативно-розыскной деятельно­сти в Российской Федерации» от 13.03.92, но более глубокая, по мне­нию автора, регламентирующая формула появилась на 19 веков рань­ше и принадлежит Ювеналу: Quis custodiet ipsos custodes? (Кто усте­режет самих сторожей?). По этой причине технические детали дан­ной сферы применения протокола Х.25 останутся за пределами кни­ги, а внимание будет уделено другой области — ISDN.

Протокол Х.25 267

Стандарты ISDN разрабатывались так, чтобы сети Х.25 мож­но было встроить в ISDN. Взаимодействие Х.25 и ISDN описывает­ся в рекомендации ХЗ 1. По существу, в этой рекомендации опреде­ляются два основных варианта обслуживания терминального обо­рудования Х.25 сетью ISDN (доступа к услугам связи с комму­тацией пакетов через сеть ISDN).

При использовании варианта, обозначенного в рекоменда­ции как Case А, сеть ISDN предоставляет оборудованию Х.25 про­зрачный канал (коммутируемый или полупостоянный) для досту­па к шлюзу сети Х.25. Устройство DTE X.25 запрашивает через тер­минальный адаптер ISDN соединение с устройством DCE Х.25 в режиме виртуального канала. Для установления соединения ISDN между терминальным адаптером и шлюзом используется D-канал и протоколы ISDN. Сигнализация по D-каналу ISDN заканчивает­ся в АТС, а собственно виртуальный канал между DCE и DTE уста­навливается по В-каналу ISDN средствами уровня 3 протоко­ла Х.25. Этот же В-канал используется затем для передачи трафика пакетов Х.25.

При использовании варианта Case В возможности коммута­ции пакетов Х.25 становятся частью ISDN. Устройство DTE соз­дает виртуальный канал средствами ISDN, а АТС ISDN может обес­печить коммутацию пакетов или получить доступ к DCE X.25. Об­служивание вызова и управление реализуются средствами ISDN. Данный вариант принят в качестве стандарта для североамерикан­ских сетей ISDN и служит основным способом запроса пересылки кадров LAPB по В-каналу, а также методом инкапсуляции кадров LAPB в кадры LAPD для пересылки по D-каналу.

С тех пор, как в исходных стандартах ISDN для коммутации пакетов неречевого графика был использован стандарт X.25, про­изошли значительные усовершенствования в среде передачи дан­ных и в применяемых протоколах, позволяющие достичь очень низкого уровня ошибок. В нормативных документах ISDN, выпу­щенных после 1988 г., уже рекомендуется вместо коммутации па­кетов X.25 использовать технику Frame Relay, ориентированную лишь на минимальный контроль ошибок при передаче. Снижение непроизводительных затрат времени на контроль ошибок может позволить соответствующим образом увеличить скорость обмена данными.

Глава 10

ПРОТОКОЛЫ ИНТЕРНЕТ

Все реки текут в море, но море не переполняется: к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь.

Екклесиаст (гл. 1, ст.4-11)

10.1. Протоколы tcp/ip и модель osi

В истории античных времен названы семь чудес света: еги­петские пирамиды, храм Артемиды в Эфесе, Мавзолей в Галикариасе, статуя Зевса в Олимпе, Колосс Родосский, висячие сады Семирамиды в Вавилоне и Александрийский маяк. Для истории XX века в семерку чудес света наряду с телефоном, радио, компь­ютером, вероятно, должна войти и всемирная сеть Интернет, ба­зирующаяся на наборе протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Протоколы TCP/IP были разработаны почти три десятиле­тия назад по заказу Управления перспективных исследований и разработок Министерства обороны США (ARPA) и внедрены в государственной сети Defense Data Network (DDN), включающей в себя сети ARPANET и MILNET. Первоначальная цель была свя­зана с построением отказоустойчивой коммуникационной сети, которая могла бы функционировать даже при выходе из строя ее большей части, например, из-за ядерных бомбардировок. Широ­кое распространение TCP/IP получили в 1982 году, когда средства их поддержки были включены в ядро операционной системы UNIX 4.2BSD. Это объединение TCP/IP с ОС UNIX сделало протоколы TCP/IP доступными для всех UNIX-сетей. В том же году произошло еще одно важное событие в истории TCP/IP — в упомянутый ком­плект был включен протокол разрешения адреса ARP (Address Resolution Protocol), который ставит Ethernet-адреса в соответствие межсетевым TCP/IP-адресам. Затем протоколы TCP/IP были реа­лизованы на рабочих станциях семейства Sun в сетевых файловых системах NFS (Network File System) для обеспечения межсетевых коммуникаций. Сейчас практически невозможно найти аппаратуру или операционную систему, где в той или иной форме не приме­нялся бы протокол TCP/IP. Но самое главное для набора протоко­лов TCP/IP сегодня — обслуживание Сети сетей — Интернет.

В предыдущей, да и во многих других главах этой книги ав­тор пропагандировал комплект протоколов OSI в качестве стандарта

Протоколы Интернет ________________ 269

в области построения телекоммуникационных сетей. Проис­ходящая буквально на глазах конвергенция сетей связи и компью­терных сетей позволяет предположить дальнейшую экспансию этой модели в область протоколов компьютерных сетей, но сегодня, тем не менее, стандартом де-факто для последних является набор про­токолов TCP/IP.