$IMAGE1$
Междупомещением пользователя и узлом доступа в качестве протоколафизического уровня на абонентских линиях из витой пары применяетсяпротокол xDSL. По сути он служит только для доступа в Internet,по-этому функциональность и гибкость протокола АТМ, в частностиприоритезация трафика реального времени, практически не востребованы, аего поддержка ведет лишь к излишней сложности (а). По этой же причинеаппаратная реализация технологии ATM не дает выигрыша в отношениискорости передачи трафика по сравнению с программным решениеммаршрутизатора IP. Поэтому более естественным и простым подходомпредставляется замена АТМ на протокол Ethernet поверх xDSL (б), врезультате чего удается исключить лишние подуровни, связанные сиспользованием АТМ. Разработка соответствующего стандарта«Ethernet на первой миле» (Ethernet in the First Mile, EFM),ратифицированного рабочей группой IEEE 802.3ah в июне 2004 г., имелацелью распространение сферы применения Ethernet на сети абонентскогодоступа. С учетом существующих реалий в качестве среды передачипредпочтение было отдано медным витым парам и оптическому волокну. Этидве разновидности EFM получили названия EFMC (Copper) и EFMF (Fiber). Вкачестве же технологий физического уровня для меди были выбранымногопарные соединения SHDSL (так называемая технология bonding) длялиний длиной до 5 км и VDSL для линий длиной до 750 м, а для волокна —технология EPON для топологии «точка-много точек» и P2P для топологии«точка-точка». (Более подробно возможности EFM представлены в Таблице1.) Выбор в качестве протокола физического уровня стандартныхмодификаций xDSL был единственно возможным решением, поскольку толькооно обеспечивало спектральную совместимость EFMC c существующимисистемами xDSL, работающими по абонентским кабелям. $IMAGE2$
Таблица 1. Три топологии в одной архитектуре. Вновой технологии широкополосного доступа естественным образомучитываются условия ее работы. Так, в случае многопарного вариантатехнологии Е—SHDSL потребовалось введение дополнительных функциональныхподуровней для согласования скорос-тей передачи иобъединения/разделения стандартных цифровых потоков.$IMAGE3$
Ethernetв его стандартном исполнении является технологией корпоративных сетей.В отличие от нее EFM, как и ТфОП, относится к технологиям сетей общегопользования, которые должны отвечать соответствующим требованиям. ПревращениеEFM в технологию общедоступной сети потребовало наделения ее свойствамистандартных процедур управления и эксплуатации ОАМ в целях обеспечениямониторинга параметров соединения и диагностики повреждений. При этомпринятая в локальных сетях Ethernet модель независимого случайногодоступа к ресурсам сети была заменена принятой в сетях xDSL модельюдоступа по принципу «ведущий—ведомый» (master—slave). Еще однонаправление экспансии Ethernet — его продвижение в городские сети(Metro Ethernet), где она конкурирует с системами TDM типа SONET/SDH.Таким образом, Ethernet, родившаяся как типичная технология локальныхсетей, по мере взросления завоевывает новые рубежи благодаря своейдешевизне, массовому применению и наличию стандартов. Теперьперейдем к рассмотрению протоколов передачи данных для глобальныхсетей. Самым старым и подробно стандартизованным является Х.25. До егопринятия национальные сети общего пользования с коммутацией пакетов(Packet Switched Data Networks, PSPDN) работали в соответствии сосвоими частными протоколами. В 1976 г. ITU-T ратифицировал первыймеждународный стандарт пакетной передачи данных, назвав его Х.25. Вдальнейшем Х.25 и связанные с сетью PSPDN технологии постепенновытеснялись более новыми (frame relay и ATM) и ровесниками Х.25,переживавшими свое второе рождение (TCP/IP). Однако технология Х.25любопытна не только с исторической точки зрения, а ее значимостьвыходит за рамки технических вопросов. Стек протоколов Х.25представляет собой одно из самых полных решений, когда-либостандартизованных. Фактически он дал толчок всем операторам связи кстроительству сетей PSPDN и объединению их в глобальную пакетную сетьпередачи данных. Многие технологии, ставшие популярными в последниегоды, своими корнями уходят в интерфейс Х.25.$IMAGE4$
Краткоукажем основные особенности стека протоколов Х.25. Протоколпредусматривает дуплексный канал связи между оконечным оборудованиемDTE пакетной передачи данных и аппаратурой передачи данных DCE в сетиPSPDN, причем аппаратные и программные возможности оборудования DTEпозволяют реализовать три уровня стека протоколов Х.25. На физическомуровне стек Х.25 поддерживает протоколы Х.21 или Х.21bis. Доступныескорости передачи лежат в диапазоне от 300 бит/c до 1544 Кбит/c, причемскорость передачи данных может быть ограничена определенным протоколомфизического уровня. На канальном используется сбалансированнаяпроцедура доступа (Link Access Procedure Balanced, LAPB), а на сетевомподдерживается протокол пакетного уровня Х.25 (Packet Layer Protocol,PLP), предоставляющий вышележащим уровням услугу с установлениемсоединения. На уровне PLP определены процедуры установления виртуальныхсоединений, передачи данных по этим соединениям и их разрыва.$IMAGE5$
Болеепоздний по сравнению с Х.25 протокол ре-трансляции кадров (Frame Relay,FR) был разработан для расширения возможности коммутации пакетов Х.25 всети ISDN. В технологии FR учтено, что современные каналы связи имеютмалый коэффициент ошибок и поэтому можно ограничиться механизмами ихисправления на уровне пользователей. В результате за канальным уровнемоставлены только функции обнаружения ошибок и разграничения данных.Такая разгрузка позволила переместить функции сетевого уровня наканальный. Поле адреса используется для маршрутизации информации отмножества источников вышележащего уровня. Теперь сеть коммутирует непакеты, а кадры. Сама же технология названа ретрансляцией кадров. FR,подобно Х.25, определяет механизм предварительного установлениясоединения, а основной услугой FR является предоставление виртуальныхканалов. При обнаружении ошибок кадр просто отбрасывается.Предусмотренный в стандарте FR набор параметров гарантирует заданноекачество предоставляемой услуги, включая скорость доступа, т. е.скорость передачи данных по физическому каналу связи; согласованнуюскорость передачи информации СIR, c которой сеть в состоянии доставлятьданные в течение определенного времени, и др. В заключение имеетсмысл упомянуть еще одну технологию передачи данных в глобальных сетях— асинхронный режим передачи (Asynchronous Transfer Mode, АТМ). ПодобноХ.25 и FR, она использует механизм предварительного установлениясоединения, но отличается от двух других наличием фиксированногоразмера блока данных, который называется ячейкой. Каждая ячейкасодержит 53 байта, 5 из них служат для передачи служебной информации, аоставшиеся 48 — для передачи данных. Малый фиксированный размерячейки позволяет реализовать АТМ аппаратно, благодаря чему задержкатрафика реального времени, проходящего через сеть АТМ, весьма невелика.В результате возникла возможность объединения всех типов трафика наодной высокоскоростной коммутирующей платформе. Предус-мотренный в АТМмеханизм приоритезации трафика содержит четыре класса услуг АТМ,охватывающие все типы трафика, как уже существующие, так и те, которыемогли бы появиться в будущем.Автор: Игорь Иванцов