Вопрос 17: «Сетевое управление» SNMP

«Сети Frame Relay» (Вопрос 18)

Консольное управление относится к внеполосному – к управляемому устройству подключают внешний терминал (консоль), как правило алфавитно-цифровой. Для подключения используют последовательный интерфейс RS-232C в асинхронном режиме, в ряде случаев с полным наборам сигналов и возможностью коммуникаций через модемы по коммутируемы телефонным линиям связи.

 

Консольное управление позволяет настраивать любые параметры устройства, независимо от состояния сети передачи данных. С его помощью настраивают параметры для внутриполосного управления (IP-адрес и маска, имя устройства, адрес маршрутизатора, параметры SNMP, Telnet, Bootp, списки адресов узлов, которым разрешено управление данным устройством, пароль на доступ). Здесь же можно управлять и функциональными свойствами устройств (например устанавливать режимы работы портов, разрешенные МАС-адреса подключаемых устройств, конфигурировать ВЛС для коммутаторов, настраивать маршрутизаторы и т.д.) с консоли можно получать и статистические данные, если они собираются устройством, установленные параметры конфигурирования могут быть сохранены в энергонезависимой памяти устройства, как правило для этого выполняется явная команда. Если сохранение не выполнить, то после рестарта устройства (по аппаратному сбросу или включению питания) восстановятся прежние сохраненный значения параметров.

 

Недостатками консольного управления является ограниченные возможности пользовательского интерфейса и привязка консоли к устройству линей связи. Некоторые модели устройств позволяют использовать консольный порт для связи по протоколу SLIP, при этом можно реализовать управление с функциональностью SNMP, но внеполосное.

 

SNMP

Протокол прикладного уровня SNMP (Simple Network Management Protocol – простой протокол управления) является частью протокольного стека TCP/IP, хотя его сообщения могут пересылаться по протоколу IPX/SPX.

 

Протокол SNMP оперирует следующими понятиями:

 

Управляемое устройство (managed device) – узел управляемой сети (промежуточный или конечный), снабженный агентом. Управляемое устройство способно собирать и хранить управляющую информацию и обмениваться ею по протоколу SNMP.

 

Агент (agent) – программный модуль, расположенный в управляемом устройстве, преобразующий локальную ему доступную управляющую информацию в формат сообщений SNMP и обратно.

Система сетевого управления NMS (network-management system) – компьютер, на котором установлено программное обеспечение, взаимодействующее с управляемыми устройствами.

 

Сообщения SNMP передаются с помощью протокола UDP (негарантированная доставка, без подтверждения), хотя возможна настройка и на гарантированный транспорт TCP? А так же IPX/ Сообщения имеют заголовок с идентификатором версии и строкой «общности» - community и блок протокольных данных (PDU)/ Строка community используется как идентификатор группы устройств, общающихся по SNMP. Все поля сообщений представляются в нотации абстрактного синтаксиса ASN.1 (Abstract Syntax Notation One). Каждое поле начинается с описания его типа и длинны.

Информационная база управления MIB (Management Information Base) SNMP представляет собой иерархически организованную систему объектов. Каждый объект MIB является одним из множества параметров управляемого устройства. Объекты могут быть двух типов. Скалярный объект определяет единичный параметр. Табличный объект описывает множество однотипных параметров, объединенных в таблицу. Каждый объект имеет идентификатор, однозначно определяющий его положение в иерархии. По протоколу SNMP можно управлять любыми параметрами устройств, а так же организовывать мониторинг.

 

Для использования SNMP управляемое устройство должно быть сконфигурировано. Ему должен быть назначен IP – адрес, маска подсети и адрес маршрутизатора в соответствии с местом установки. Также должен быть задан адрес узла, на который посылаются сообщения- прерывания по событиям, и, возможно, определен список событий, по которым посылаются прерывания. Необходимо так же занести корректное значение строки community.

Вопрос 19 «Сети ISDN»

Название сети Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая сеть с интегрированными услугами) относится к набору цифровых услуг, которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст, графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные источники могли быть переданы конечному пользователю по имеющимся телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного пользователя.

В число компонентов ISDN входят терминалы, терминальные адаптеры (ТА), устройства завершения работы сети, оборудование завершения работы линии и оборудование завершения коммутации. Имеется два типа терминалов ISDN. Специализированные терминалы ISDN называются "терминальным оборудованием типа 1" (terminal equipment type 1) (TE1). Терминалы, разрабатывавшиеся не для ISDN, такие, как DTE, которые появились раньше стандартов ISDN, называются "терминальным оборудованием типа 2" (terminal equipment type 2) (TE2). Терминалы ТЕ1 подключают к сети ISDN через цифровую линию связи из четырех скрученных пар проводов. Терминалы ТЕ2 подключают к сети ISDN через терминальный адаптер. Teрминальный адаптер (ТА) ISDN может быть либо автономным устройством, либо платой внутри ТЕ2. Если ТЕ2 реализован как автономное устройств, то он подключает к ТА через стандартный интерфейс физического уровня. Следующей точкой соединения в сети ISDN, расположенной за пределами устройств ТЕ1 и ТЕ2, является NT1 или NT2. Это устройства завершения работы сети, которые подключают четырех проводной абонентский монтаж к традиционному контуру двухпроводной локальной сети. В большинстве других частей света NT1 является частью сети, обеспечиваемой коммерческими сетями связи. NT2 является более сложным устройством, которое обычно применяется в "частных цифровых телефонных станциях с выходом в общую сеть" (PBX), и выполняет функции протоколов Уровней 2 и 3 и услуги по концентрации данных. Существует также устройство NT1/2; это отдельное устройство, которое сочетает функции NT1 и NT2. В ISDN задано определенное число контрольных точек. Эти контрольные точки определяют логические интерфейсы между функциональными группировками, такими, как ТА и NТ1. Контрольными точками ISDN являются точки "R" (контрольная точка между неспециализированным оборудованием ISDN и ТА), "S" (контрольная точка между терминалами пользователя и NT2), "Т" (контрольная точка между устройствами NT1 и NT2) и "U" (контрольная точка между устройствами NT1 и оборудованием завершения работы линии в коммерческих сетях связи).

Услуги "Интерфейса базовой скорости" (Basic Rate Interface) (BRI), обеспечиваемые ISDN, предлагают два В-канала и один D-канал (2B+D). Обслуживание В-каналом BRI осуществляется со скоростью 64 Kb/сек; оно предназначено для переноса управляющей информации и информации сигнализации, хотя при определенных обстоятельствах может поддерживать передачу информации пользователя. Протокол обмена сигналами D-канала включает Уровни 1-3 эталонной модели OSI. BRI обеспечивает также управление разметкой и другие непроизводительные операции, при этом общая скорость передачи битов доходит до 192 Kb/сек.

 

Вопрос 24: «Сети X.25»

Сети глобального масштаба Х.25 основаны на коммутации пакетов между конечными узлами, их история началась с 70-х годов. Сети Х.25 реализуют три нижних уровня модели OSI. Основные элементы сети:

 

DTE- (data terminal equipment) – аппаратура передачи данных (терминалы, компьютеры и т.п. конечное оборудование пользователей).

 

DCE – (data circuit-termination equipment) – телекомунникационное оборудование (модемы), обеспечивающее доступ к сети.

 

PCE – (packet switching exchange) – коммутаторы пакетов, образующие облако глобальной сети.

Физический уровень предполагает использование любого из родственных последовательных синхронных интерфейсов. На физическом уровне нет контроля достоверности и управления потоком – эти функции выполняются канальным и сетевыми уровнями.

На канальном уровне сеть X.25 обеспечивает гарантированную доставку, целостность данных и контроль потока, при этом задержка коммутации составляет сотни миллисекунд. Сетевой уровень реализуется протоколом PLP (packet-layer protocol).

Адресация узлов DTE выполняется в соответствии с х.121, что обеспечивает единое пространство адресов в мировом масштабе.

 

Сети Х.25 широко применяются для обмена сообщениями между пользователями, построения распределенных систем клиент-сервер, подключения терминальных узлов (кассовые аппараты, банкоматы), связи локальных сетей и др. задач. Для подключения к сети достаточно иметь обычный телефонный канал. Х.25 может работать и через ICDN, как по D-, так и B- каналам.Х.25 поддерживает многие мосты и маршрутизаторы. Сеть х.25 гарантирует целостность данных, высокая надежность обеспечивается избыточными связями коммутаторов и возможностью динамического изменения маршрутов. В сети имеются средства обеспечения безопасности (паролирование доступа). Недостатком сети являются значительные задержки передачи пакетов, из-за которых, например, ее невозможно использовать для голосовой связи.

Вопрос 20 «Сети ATM»

ATM обеспечивает связь между станциями одной сети или передачу данных через WAN-сети без изменения формата ячеек - технология ATM является универсальным решением для ЛВС и телекоммуникаций. Ячейка ATM имеет размер 53 байта, пять из которых составляют заголовок, оставшиеся 48 - собственно информацию. В сетях ATM данные должны вводиться в форме ячеек или преобразовываться в ячейки с помощью функций адаптации. Сети ATM состоят из коммутаторов, соединенных транковыми каналами ATM. Краевые коммутаторы, к которым подключаются пользовательские устройства, обеспечивают функции адаптации, если ATM не используется вплоть до пользовательских станций. Другие коммутаторы, расположенные в центре сети, обеспечивают перенос ячеек, разделение транков и распределение потоков данных. В точке приема функции адаптации восстанавливают из ячеек исходный поток данных и передают его устройству-получателю.

Передача данных в коротких ячейках позволяет ATM эффективно управлять потоками различной информации и обеспечивает возможность приоритизации трафика. Даже при чередовании и приоритизации ячеек в сетях ATM могут наступать ситуации насыщения пропускной способности. Для сохранения минимальной задержки даже в таких случаях ATM может отбрасывать отдельные ячейки при насыщении. Реализация стратегии отбрасывания ячеек зависит от производителя оборудования ATM, но в общем случае обычно отбрасываются ячейки с низким приоритетом (например, данные) для которых достаточно просто повторить передачу без потери информации. Коммутаторы ATM с расширенными функциями могут при отбрасывании ячеек, являющихся частью большого пакета, обеспечить отбрасывание и оставшихся ячеек из этого пакета - такой подход позволяет дополнительно снизить уровень насыщения и избавиться от излишнего объема повторной передачи. Правила отбрасывания ячеек, задержки данных и т.п. определяются набором параметров, называемым качеством обслуживания (Quality of Service) или QoS. Разным приложениям требуется различный уровень QoS и ATM может обеспечить этот уровень. Поскольку приходящие из разных источников ячейки могут содержать голос, данные и видео, требуется обеспечить независимый контроль для передачи всех типов трафика. Для решения этой задачи используется концепция виртуальных устройств. Виртуальным устройством называется связанный набор сетевых ресурсов, который выглядит как реальное соединение между пользователями, но на самом деле является частью разделяемого множеством пользователей оборудования. Для того, чтобы сделать связь пользователей с сетями ATM как можно более эффективной, виртуальные устройства включают пользовательское оборудование, средства доступа в сеть и собственно сеть ATM.

В заголовке ATM виртуальный канал обозначается комбинацией двух полей - VPI (идентификатор виртуального пути) и VCI (идентификатор виртуального канала. Виртуальный путь применяется в тех случаях, когда 2 пользователя ATM имеют свои собственные коммутаторы на каждом конце пути и могут, следовательно, организовывать и поддерживать свои виртуальные соединения. Виртуальный путь напоминает канал, содержащий множество кабелей, по каждому из которых может быть организовано виртуальное соединение. Поскольку виртуальные устройства подобны реальным, они также могут быть "выделенными" или "коммутируемыми". В сетях ATM "выделенные" соединения называются постоянными виртуальными устройствами (PVC), создаваемыми по соглашению между пользователем и оператором (подобно выделенной телефонной линии). Коммутируемые соединения ATM используют коммутируемые виртуальные устройства (SVC), которые устанавливаются путем передачи специальных сигналов между пользователем и сетью. Виртуальные устройства ATM поддерживаются за счет мультиплексирования трафика, что существенно снижает расходы на организацию и поддержку магистральных сетей. если в одном из виртуальных устройств уровень трафика невысок, другое устройство может использовать часть свободных возможностей. За счет этого обеспечивается высокий уровень эффективности использования пропускной способности ATM и снижаются цены. Небольшие ячейки фиксированной длины позволяют сетям ATM обеспечить быструю передачу критичного к задержкам трафика (например, голосового). Фактически, ATM может эмулировать все существующие сегодня типы сервиса и обеспечивать новые услуги. ATM обеспечивает несколько классов обслуживания, каждый из которых имеет свою спецификацию QoS.

Класс QoS	Класс обслуживания	Описание
	A	производительность частных цифровых линий (эмуляция устройств или CBR)
	B	пакетные аудио/видео-конференции и multimedia (rt-VBR)
	C	ориентированные на соединения протоколы типа frame relay (nrt-VBR)
	D	протоколы без организации соединений типа IP, эмуляция ЛВС (ABR)
	Unspecified	наилучшие возможности в соответствии с определением оператора (UBR)