Адаптация пакетного трафика

PoS (Packet over SDH, можно перевести как «пакет через сеть SDH») - исторически первое решение, предназначенное для передачи пакетного трафика через сеть синхронной цифровой иерархии, либо с использованием технологии HDLC, либо с использованием методов ATM. Второй вариант в настоящее время представляется затруднительным по причине вытеснения технологии ATM с рынка стеком технологий на базе IP [4]. Рассмотрим пример организации передачи трафика IP как доминирующей технологии пакетных сетей.

Пакеты проходят несколько ступеней преобразования. Сначала кадры IP преобразуются в кадры протокола РРР (Point-to-Point Protocol, протокол соединения точка-точка). Это протокол Интернет, стандартизованный в рекомендации RFC 1661, в который входит целое семейство протоколов, такие как протокол управления линией связи, протокол управления сетью, многоканальный протокол РРР, и многие другие.

Вторым шагом, является преобразование кадров протокола PPP в формат кадров HDLC.

Рис. 2.1 - Преобразование кадров PPP в формате кадров HDLC

Протоколы семейства HDLC предназначены для образования канального уровня для соответствующих сетей. Кадры HDLC имеют различные поля и флаги, переменную длину, и сам протокол HDLC отличается сложностью, поскольку выполняет достаточно много задач. Однако в нашем случае используется усечённая версия этого протокола, которая позволяет загружать в систему SDH пакеты переменной длинны, осуществляя процедуру добавления байтов стаффинга, а также позволяет осуществлять контроль ошибок, защищая содержимое кадра процедурой CRC - 32. Адресное поле и поле управления HDLC имеют фиксированные значения (FF и 03 соответственно). Кадры HDLC разделяются друг от друга специальными полями - флагами, это 7Е в шестнадцатеричном выражении. Кадр PPP загружается в информационное поле кадра HDLC.

Третьим шагом процесса PoS является загрузка полученных кадров HDLC в виртуальные контейнеры SDH. Таким образом, IP-пакет перед тем как попасть в систему SDH проходит через следующие процедуры:

· Формирование кадра РРР (IETF RFC 1661);

· Расчёт контрольной суммы FCS (IETF RFC 1662);

· Добавление байтов стаффинга для выравнивания скоростей и формирования кадра HDLC (IETF RFC 1662);

· Процедура загрузки кадров HDLC в систему SDH (РРР over SONET/SDH IETF RFC2615);

· Передача контейнеров PoS по сети SDH (ITU-T G.707).

Рис. 2.2 - Варианты передачи пакетного трафика через сеть SDH

Достоинство алгоритма PoS - это существенная простота: учитывая популярность протоколов HDLC, реализация его не вызовет больших затрат. Однако у этого алгоритма есть существенный недостаток - неэффективность использования ресурса SDH. Поскольку в данном алгоритме отсутствует выравнивание скоростей, а пакетный трафик является неравномерным, то и использование фиксированного по скорости канала будет лишь на столько, чтобы не вызвать перегрузки и потери информации.

Дальнейшее развитие технологии PoS привело к стандартизации протокола LAPS международным союзом электросвязи ITU-T в рекомендации Х.86. Подход был такой, что кадры Ethernet непосредственно загружались в кадры HDLC и далее в виртуальные контейнеры SDH. Принципиально мало что изменилось, и эффективность загрузки ресурса SDH тоже - по-прежнему требовалась процедура стаффинга и отсутствовал механизм согласования скоростей, - поэтому эта технология не прижилась, на смену ей пришла процедура GFP.

Однако стоит также упомянуть о подходе в реализации в рамках технологии ATM. Низкой эффективностью PoS и LAPS является неравномерность трафика, и если бы удалось сделать структуру трафика равномерной, то перенос его по сети SDH был бы более эффективным. Для повышения эффективности требуется процедура выравнивания скорости передаваемого трафика.

Первоначально процедура выравнивания была разработана для пакетного трафика в рамках технологии ATM - передача данных в виде ячеек фиксированного размера в 53 байта. Любые пакетный данные разделяются на блоки по 48 байт и передаются по сети ATM. Эта процедура называется сегментированием данных, а соответствующей уровень технологии ATM - SAR (Segmentation and Reassembly).

Интересное из раздела

Однофазный инвертор напряжения
В данном курсовом проекте проектируется полупроводниковый преобразователь электрической энергии - автономный инвертор напряжения. Вначале преобразователи выпол ...

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Шлюз ZigBee и GPRS
Беспроводные сенсорные сети получили большое развитие в последнее время. Такие сети, состоящие из множества миниатюрных узлов, оснащенных маломощным приемо- ...