Синхронные цифровые сети на основе технологии SDН

СИНХРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ СЕТИ

Цифровые сети, разработанные и внедренные до появления синхронных сетевых технологий SONET/SDН, были, по сути, асинхронными системами, т. к. не использовали внешнюю синхронизацию от центрального опорного источника. В них потеря бит (или невозможность их точной локализации) приводили не только к потере информации, но и к нарушению синхронизации. На принимающем конце сети было проще выбросить неверно полученные фреймы, чем инициализировать восстановление синхронизации с повторной передачей потерянного фрагмента, как это делается, например, в локальных сетях. Это значит, что указанная информация будет потеряна безвозвратно.

Практика показывает, что местные задающие генераторы могут давать значительное отклонение от точной скорости передачи. Например, для сигналов DS 3 (44,736 Мбит/с) такое отклонение от различных источников может достигать 1789 бит/с.

В синхронных сетях средняя частота всех местных генераторов или одинакова (синхронна) или близка к синхронной (плезиохронна) благодаря использованию центрального генератора (источника) с точностью не хуже 10^-9 (что дает для DS 3 возможное отклонение скорости порядка 0,045 бит/с) В этой ситуации необходимость выравнивания фреймов или мультифреймов стоит не так остро, а диапазон выравнивания значительно уже.

Более того, ситуация с выделением определенного фрагмента потока (например, канала DS 1 или Е 1) упрощается, если ввести указатели начала этого фрагмента в структуре инкапсулирующего его фрейма. Использование указателей (техника эта стара, как компьютерный мир) позволяет гибко компоновать внутреннюю структуру контейнера-носителя. Сохранение указателей в неком буфере (заголовке фрейма или мультифрейма) и их дополнительная защита кодами с коррекцией ошибок позволяет получить исключительно надежную систему локализации внутренней структуры передаваемой по сети полезной нагрузки (фрейма, мультифрейма или контейнера).

Указанные соображения говорят о том, что синхронные сети имеют ряд преимуществ перед используемыми асинхронными, основные из них следующие:

– упрощение сети, вызванное тем, что в синхронной сети один мультиплексор ввода-вывода (см. ниже), позволяя непосредственно вывести (или ввести), например, сигнал Е 1 (2 Мбит/с) из фрейма (или в фрейм) STM -1 (155 Мбит/с), заменяет целую "гирлянду" мультиплексоров РDН (см. рис. 1.12), давая экономию не только в оборудовании (его цене и номенклатуре), но и в требуемом месте для размещения, питании и обслуживании;

– надежность и самовосстанавливаемость сети, обусловленные тем, что, во-первых, сеть использует оптические кабели (ОК), передача по которым практически не подвержена действию электромагнитных помех, во-вторых, архитектура и гибкое управление сетями позволяет использовать защищенный режим работы, допускающий два альтернативных пути распространения сигнала с почти мгновенным переключением в случае повреждения одного из них, а также обход поврежденного узла сети, что делает эти сети самовосстанавливающимися;

– гибкость управления сетью, обусловленная наличием большого числа достаточно широкополосных каналов управления и компьютерной иерархической системой управления с уровнями сетевого и элементного менеджмента, а также возможностью автоматического дистанционного управления сетью из одного центра, включая динамическую реконфигурацию каналов и сбор статистики о функционировании сети;

– выделение полосы пропускания по требованию – сервис, который раньше мог быть осуществлен только по заранее (например, за несколько дней) спланированной договоренности (например, вывод требуемого канала при проведении видеоконференции), теперь может быть предоставлен в считанные секунды путем переключения на другой (широкополосный) канал;

– прозрачность для передачи любого трафика – факт, обусловленный использованием виртуальных контейнеров для передачи трафика, сформированного другими технологиями, включая самые современные технологии Frame Relay, ISDN и АТМ;

– универсальность применения технология может быть использована как для создания глобальных сетей или глобальной магистрали, передающей из точки в точку тысячи каналов со скоростью до 40 Гбит/с, так и для компактной кольцевой корпоративной сети, объединяющей десятки локальных сетей;

– простота наращивания мощности – при наличии универсальной стойки для размещения аппаратуры переход на следующую более высокую скорость, иерархии можно осуществить просто вынув одну группу функциональных блоков и вставив новую (рассчитанную на большую скорость) группу блоков.