Основные технологии сетей передачи данных

Сети телекоммуникаций можно классифицировать^[1] по нескольким параметрам [1; 2]:

• 1) по размеру:
  • • локальные (LAN) — сети здания или организации;
  • • региональные (Metropolitan Area Network, MAN) — сети уровняВ города или региона;
  • • глобальные (WAN) — сети, охватывающие большие территорииВ и включающие в себя десятки и сотни тысяч компьютеров;
• 2) по типу коммутации:
  • • с коммутацией пакетов (TCP/IP, IPX/SPX, ATM, сети сотовой связи 3G);
  • • с коммутацией каналов (ТфОП, сети сотовой связи 1G и 2G);
  • • смешанные (сети сотовой связи 2,5G);
• 3) по установлению виртуального канала:
  • • с установлением (сети Х.25, Frame Relay, ATM, ТфОП);
  • • без установления (сети TCP/IP, IPX/SPX);
• 4) по используемому стеку протоколов;
• 5) по количеству используемых стеков протоколов:
  • • мопопротокольные;
  • • мультипротокольные (IP over ATM, IP over SDH/SONET);
• 6) по спектру оказываемых услуг:
  • • моносервисные (передача данных, передача голоса);
  • • мультисервисные;
• 7) но типу передаваемой информации:
  • • передачи данных;
  • • передачи голоса;
  • • передачи видео;
• 8) по наличию сигнализации:
  • • с выделенной сигнализацией (SS7);
  • • без выделенной сигнализации (TCP/IP);
• 9) по топологии сети:
  • • шина;
  • • кольцо;
  • • звезда;
  • • со смешанной топологией;
• 10) по среде передачи:
  • • проводные сети:
    • — связь осуществляется по медному кабелю,
    • — связь осуществляется по оптоволокну;
  • • беспроводные сети.

Сеть, размещенная на ограниченной территории, например, в отдельном здании, считается локальной вычислительной сетью (ЛВС, LAN). Локальные сети характеризуются высокой скоростью передачи данных на сравнительно небольшие расстояния. На данный момент локальные сети строятсяВ в основном на базе технологии Ethernet и ее модификаций (Fast Ethernet, В Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet).

Совокупность нескольких локальных сетей, объединенных линиями связи, называют составной, распределенной или глобальной сетью {Internetwork, Internet). Такие сети могут состоять из подсетей {subnet) различных технологий. Сеги крупных фирм (Intranet) могут использовать технологии как локальных, так и глобальных сетей. Таким образом, глобальные вычислительные сети (WAN) характеризуются тем, что пользователиВ этих сетей могут находиться на большом (в географическом смысле) расстоянии друг от друга, например, в разных городах, но при этом совместноВ использовать информационные данные.

Глобальные сети передачи цифровых данных строят на основе различных сетевых технологий, в том числе сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов.

Сети с коммутацией пакетов базируются на протоколе IP (Internet Protocol), использующим дейтаграммный метод передачи сообщений. В С IP-сетями совместимы сети на базе протокола коммутации по меткамВ {Multi Protocol Label Switching, MPLS). В настоящее время MPLS рассматривается в качестве основной транспортной технологии для сетей с пакетнойВ коммутацией. Технология Ethernet операторского класса для глобальныхВ сетей {Carrier Ethernet Transport, СЕТ) пока не получила широкого распространения, однако имеет хорошие перспективы широкого внедрения. Сети, В использующие технологии виртуальных каналов (Х.25; сети трансляцииВ кадров; сети асинхронной передачи данных), постепенно вытесняются.

Глобальные сети с коммутацией каналов используют технологии синхронной цифровой иерархии {Synchronous Digital Hierarchy, SDH), плезиоxpoHHO? цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH), a также технологии оптических линий связи спектрального уплотнения по длинеВ волны (Wave-length Division Multiplexing, WDM). В настоящее время внедряются технологии оптических транспортных сетей — ОТС (Optical TransportВ Network, OTN), объединивших технологии систем цифровой иерархии SDHВ и спектрального уплотнения по длине волны WDM.

Технологии PDH, SDH характеризуются высокой скоростью передачи данных. По сетям PDH передача данных осуществляется со скоростью от 2 В до 139 Мбит/с, а в сетях SDH — от 155 до 40 Гбит/с. В системах со спектральным уплотнением по длине волны (технологии CWDM, DWDM) на волоконно-оптических кабелях данные передаются с еще большей скоростью. В Основными аппаратными средствами высокоскоростных технологий с коммутируемыми цифровыми линиями связи являются мультиплексоры (MUX).

В сетях с коммутацией пакетов в зависимости от предъявляемых требований могут использоваться технологии виртуальных каналов, применяемые в сетях ATM, Frame Relay или технологии передачи дейтаграммных сообщений — сети IP-технологий. В сетях с виртуальными каналами предварительно прокладывается маршрут, по которому передаются данные. В После приема данных адресат подтверждает их получение. Это обеспечивает надежность передачи.

Технология Х.25 использует ненадежные аналоговые линии связи. Ее характерной чертой является низкая скорость передачи данныхВ (до 48 кбит/с). Тем не менее Х.25 используется, например, в сетях банкоматов, поскольку обеспечивает высокую надежность передачи данныхВ при ненадежных линиях.

Технология Frame Relay обеспечивает более высокую по сравнению с Х.25 скорость передачи данных до 2—4 Мбит/с. Но линии связи должныВ быть более надежными по сравнению с Х.25. Более высокую скорость передачи данных (155 Мбит/с или 620 Мбит/с, а также 2,4 Гбит/с) обеспечиваютВ сети ATM. Однако развитие этих сетей сдерживает их высокая стоимость.

Компромиссное решение по цене и скорости передачи данных предоставляют IP-сети, получившие в настоящее время наиболее широкое распространение. Поэтому на базе IP-сетей создается транспортный уровень мультисервисных сетей NGN с распределенной коммутацией пакетов.

Еще одна технология — технология виртуальных частных сетей (Virtual Private Network, VPN) использует для передачи данных сеть общего пользо-вания Интернет, формируя защищенные каналы связи с гарантированнойВ полосой пропускания и требуемым уровнем безопасности передаваемойВ информации. Таким образом, сети VPN при экономичности и доступности обеспечивают безопасность и секретность передаваемых сообщений. В Использование VPN позволяет сотрудникам фирмы получить безопасныйВ дистанционный доступ к корпоративной сети компании через Интернет.

• [1] Заметим, что мы строим классификацию, а не таксономию.