Технические комплексы сетей передачи данных

Первичные сети служат основой для создания различного ро­да вторичных сетей. Вторичные сети, создаваемые для различных ведомств, называются ведомственными. В этом случае на первич­ной сети выделяются группы каналов, по которым передаются все виды информации в интересах системы управления, относящейся к какому-либо ведомству. Например, на общегосударственной пер­вичной сети может быть организована вторичная сеть, обеспечивающая управление некоторой отраслью народного хозяйства. Ка­налы такой вторичной сети используются для передачи всех видов информации .

По виду передаваемой информации различают, например, вто­ричные сети телеграфной связи, передачи данных, автоматической междугородной телефонной связи .Ведомственные вторичные сети в ряде случаев также разделя­ются по виду передаваемой информации.

На базе каналов общегосударственной сети Министерства свя­зи и каналов, образованных подвижными и стационарными средствами ведомства, создается первичная сеть для системы уп­равления этого ведомства. Данная первичная сеть служит основой для создания вторичных сетей по видам передаваемой информа­ции. Таким образом, сеть передачи данных является вторичной сетью первичной сети соответствующего ведомства.

Иногда совокупность вторичных сетей по видам передаваемой информации называют информационной сетью системы управле­ния ведомства.

Сеть передачи данных включает ряд технических комплексов, к одному из которых относится совокупность средств, образующих каналы связи первичной сети, выделенные для создания сети ПД. Выделенные каналы первичной сети обеспечивают лишь потенци­альную возможность передачи информации, однако для ее реали­зации в соответствии с потребностями АСУ необходимо введение ряда дополнительных комплексов. К ним относятся:

1. Комплекс средств, обеспечивающих образование каналов ПД на основе каналов первичной сети. Данный комплекс реали­зуется в виде совокупности отдельных образцов аппаратуры пере­дачи данных (АПД), каждый из которых обеспечивает образова­ние одного канала ПД и работает по фиксированному алгоритму. Такая реализация называется аппаратурной.
2. В ряде случаев используется программно-аппаратурная реали­зация, при которой часть функции АПД выполняется программны­ми методами в специализированных или универсальных ЭВМ.
3. Комплекс технических средств, обеспечивающий целенаправ­ленную передачу сообщений между абонентами сети при выполне­нии требований АСУ к вероятностно-временным характеристикам задержки. Этот комплекс реализуется как совокупность коммута­ционных станций и узлов коммутации каналов и сообщений вме­сте с их программным обеспечением.
4. Комплекс средств контроля состояния технических средств и управления сетью ПД, представляющий собой совокупность ор­ганизационных и технических служб, а также технических и про­граммных средств, обеспечивающих функционирование сети ПД в изменяющихся условиях.
5. Комплекс средств сопряжения ПД, представляющий собой совокупность устройств и алгоритмов, обеспечивающих электри­ческое, логическое, кодовое и алгоритмическое согласования раз­личных элементов сети ПД, а также элементов сети с техниче­скими средствами источников и потребителей информации.

Элементы перечисленных комплексов рассредоточены в сети и условно могут быть объединены в проблемно-ориентированные модули , каждый из которых выполняет строго опреде­ленные задачи по передаче данных и взаимодействию с другими модулями, вычислительной системой, банком данных и термина­лами. Независимо от выполняемых функций модули называются функциональными единицами сети (ФЕС).

Модуль связи вычислительной системы (или банка данных) с сетью (СВС) осуществляет взаимодействие между разнородными ЭВ|М и сетью ПД. Модуль связи терминала с сетью (СТС) обес­печивает взаимодействие между различными группами терминалов и другими элементами сети. Модуль коммуникационных функций сети (КФС), представляющий собой совокупность узлов коммута­ции, обеспечивает доставку информации от отправителя к полу­чателю по каналам первичной сети.

Технические и программные средства ФЕС вместе с их взаимо­связями образуют архитектуру модуля, определяющим для кото­рой является реализованный в сети способ коммутации.

В зависимости от типа .каналов, используемых при построении цепочки, можно выделить коммутацию: непрерывных каналов, об­разованных системами с частотным уплотнением; цифровых кана­лов, образованных системами с временным уплотнением, и ка­налов ПД.

При коммутации сообщений реального соединения абонентов не происходит, а информация в виде формализованных сообщений передается по маршрутам, состоящим из последовательных трак­тов ПД. Если на некотором этапе тракт занят или находится в со­стоянии отказа, то сообщение ожидает момента, когда он освобо­дится или будет восстановлен.

Коммутация сообщений реализуется либо в чистом виде, либо как коммутация пакетов. Различают два режима коммутации па­кетов: датаграммный и виртуальных соединений.

В сетях с коммутацией датаграмм сообщение, поступая от источника на первый же узел коммутации, разбивается на блоки, к каждому из которых добавляется необходимая служебная ин­формация для передачи по сети. Получаемые таким образом бло­ки называются пакетами, кодограммами или датаграммами, име­ют статус самостоятельных сообщений в сети и передаются по ней независимо друг от друга, возможно, по различным марш­рутам.

В узле коммутации (УК), к которому подключен получатель, пакеты одного сообщения накапливаются в общем случае произ­вольно, что делает необходимым их упорядоченную сшивку перед выдачей абоненту-получателю. При этом возможны так называе­мые компоновочные блокировки памяти узла, при которых его за­поминающие устройства оказываются занятыми несобранными со­общениями и соответственно не могут освободиться, а недостаю­щие пакеты не могут из-за этого быть приняты.

В сетях с виртуальными соединениями перед передачей сооб­щения между абонентами устанавливается фиксированный марш­рут. С этой целью абонентом-отправителем в сопряженный узел коммутации дается заявка на организацию соединения. Сопряжен­ный узел определяет маршрут передачи и выдает команды во все промежуточные центры. Команды содержат номер соединения и номер исходящего тракта для этого соединения. Одновременно по одному и тому же каналу сети организуется несколько соедине­ний с выделением для передачи в каждом направлении определен­ных временных позиций — виртуального канала, который закреп­ляется либо жестко, либо по методу статистического уплотнения.

Между соседними УК непрерывно передаются кадры, содер­жащие пакеты сообщений, сопровождаемые номером соединения. Размеры пакетов могут быть различными. Если в какой-либо мо­мент времени нет очередного пакета для передачи по некоторому виртуальному каналу, то его временная позиция может занимать­ся пакетом другого сообщения, где пакеты в избытке. В каждом узле коммутации производится разборка пакетов информации для их перераспределения по исходящим виртуальным каналам в со­ответствии с номерами этих каналов.

При использовании виртуальных соединений пакеты, принад­лежащие одному сообщению, поступают последовательно, что снимает проблему их упорядоченной сшивки и опасность компо­новочной блокировки.

Ряд исследований, проведенных в последние годы с целью сравнения способов коммутации, а также опыт эксплуатации се­тей ПД позволяют сформулировать следующие наиболее общие рекомендации:

1. С точки зрения эффективности использования каналов ком­мутация сообщений предпочтительнее, чем коммутация пакетов, которая в свою очередь предпочтительнее коммутации каналов. Преимущество коммутации сообщений по сравнению с коммута­цией каналов проявляется значительнее в случае интенсивных по­токов сообщений небольшого объема. Исходя из этого коммутация сообщений и коммутация пакетов используются в сетях при высо­ких интенсивностях! потоков сравнительно коротких сообщений. Коммутация каналов применяется при незначительных интенсив­ностях потоков сообщений большого объема.
2. При выборе между коммутацией пакетов и коммутацией сообщений следует исходить из того, что в сетях с коммутацией пакетов могут быть достигнуты значения задержки сообщений, в несколько раз меньшие, чем в сетях с коммутацией сообщений.
3. Коммутация пакетов или коммутация сообщений должна использоваться в сетях передачи данных при необходимости обес­печения многоадресных передач, приоритетного обслуживания сообщений, а также при высоких требованиях к надежности и верности доставки. Последнее объясняется наличием в таких сетях контроля и защиты от ошибок на всех этапах передвижения со­общений по сети. При этом следует учитывать, что приоритетное обслуживание и многоадресные передачи реализуемы только в да­таграммном режиме сетей с пакетной коммутацией.

Вопрос об использовании сетей ПД с коммутацией каналов в настоящее время достаточно не изучен, однако можно предполо­жить, что такой режим окажется эффективным для передачи очень больших объемов информации при высоких требованиях к верно­сти. В сетях с коммутацией первичных каналов обеспечить высо­кую верность достаточно сложно ввиду низкого качества состав­ных каналов.

Если абоненты предъявляют различные требования к процессу передачи информации и потоки передаваемых ими сообщений име­ют различные интенсивности и объемы, то может оказаться целе­сообразным совместное использование различных способов комму­тации. При этом обычно предусматривается единый узел комму­тации с предоставлением абонентам возможности самостоятельно­го выбора способа коммутации.

Последние реализованные проекты и объекты в работе

Карта сайта: 1, 2, 3, 4, 5