Web sistemləri fənnindən mühazirələr

Asinxron rejimli ötürmə şəbəkəsi, texnologiyasının təyini, əsas prinsipləri, protokollar steki və sairə

Geniş zolaqlı İXRŞ şəbəkəsi adlanan, inteqral xidmətli yeni nəsil şəbəkələr üçün vahid universal nəqliyyat kimi istifadə olunan asinxron rejimli ötürmə (Asynchronous Transfer Mode, ATM) şəbəkəsi işlənmişdir. Asinxron rejimli ötürmə şəbəkəsi (ARÖŞ-ATM) iki texnologiyanın yanaşmasını özündə cəmləşdirir: paketlərin və kanalların kommutasiyası. Bu texnologiya birincidən ünvanlaşdırılmış pakelər şəklində verilənlərin ötürülməsi, ikincidən idə virtual kanallar texnikası və kiçik sabit ölçülü paketlərdən istifadə olunma ilə təchiz edilməsi götürülmüşdür. Elə başlanğıcdan ARÖŞ texnologiyası tələblərə uyğun olaraq trafikin bütün növlərini xidmət etməyə qabiliyyəti olan texnologiya kimi işlənmişdir.
ABŞ-ın milli standartlar institutu (AMSİ-The American National Standarts, ANSİ), o cümlədən Beynəlxalq telekommunikasiya birliyi/BTB- The İnrenational Telekommunications Union, İTU-T) və xüsusi Elektrotexnika və elektronika üzrə mühəndislər institutunun ATM Forum (100-ə qədər təşkilatı yaxud standartı özündə cəmləşdirir) adı altında ARÖŞ işləmişlər. ARÖŞ olduqca mürəkkəb texnologiya olmaqla, müxtəlif aspektlərdə standartlaşmanı tələb edir. Ona görə də standartlaşmanın əsas özəyi 1993-cü ildə qəbul edildiyinə baxmayaraq, standartlaşmaya aid işlər aktiv olaraq davam etdirilir. Bundan başqa mövcud şəbəkələrlə ARÖŞ-ün qarşılıqlı əlaqəliliyinin standartlaşma sahəsində görüləsi işləri hələlik olduqca çoxdur.
ARÖŞ böyük territorial şəbəkənin klassik strukturundan ibarətdir, yəni sonuncu stansiyalar yaxud qovşaqlar fərdi kallar ilə aşağı səviyyə kommutatorlarına birləşdirilir. ARÖŞ kommutatorları virtual kanallar texnikası əsasında trafikin marşrutlaşması üçün son qovşaqların 20 baytlıq ünvanlarından istifadə edir. Xüsusi ARÖŞ şəbəkələri üçün avtomatik marşrutlaşma cədvəlini yarada bilən kommutatorların köməyi ilə PNNİ (Private NNİ-Private Network-to-Network İnterface, PNNİ) marşrutlaşma protokolu təyin edilmişdir. Açıq ARÖŞ şəbəkələrində marşrutlaşma cədvəlləri adminstratorlarla X.25 şəbəkəsində əl ilə təşkil yaxud PNNİ protokolu ilə himayə olunur.
Birləşməsi azalan zaman ləğv olunan, birləşməsi müəyyən olunan zaman təyin olunan virtual kanal identifikatoru (Virtual Channel İdentifier, VCİ) əsasında paketlərin kommutaiyası baş verir. Açıq ARÖŞ şəbəkəsinin son qovşağının ünvanı əsasında qoyulan virtual kanal telefon şəbəkəsinin nömrəsinə uyğun ierarxik struktura malikdir və ölkənin, şəhərin, xidməti şəbəkələrin koduna uyğun prefiksdən istifadə edir ki, bu da nəticədə birləşməni müəyyən edən sorğuların marşrutlaşmasını sadələşdirir. Açıq ARÖŞ şəbəkələrində ünvanlar adətən E.164 standartında istifadə olunur, bu da bu şəbəkələrin telefonşəbəkələri ilə qarşılıqlı əlaqəliliyini sadələşdirir.
Virtual birləşmələr daimi (Permanent Virtual Circuit, PVC) və kommutasiyalı (Switched Virtual Circuit, SVC) ola bilər. Kommutasiyanın sürətləndirilməsi üçün böyük şəbəkələrdə virtual kanalları birləşdirən virtual yol Virtual Path anlayışından istifadə olunur. Müəyyən saya malik müxtəlif virtual kanallar üçün ümumi prefiksdən ibarət olan lokal ünvanın baş hissəsi virtual yol identifikatoru (Virtual Path Odentifier, VPİ) hesab olunur. Beləliklə, ARÖŞ şəbəkə texnologiyasında ünvanların ideyası iki səviyyədə tətbiq olunur: sonuncu qovşaqların ünvanlar səviyyəsində (virtual kanalın müəyyən edilməsi mərhələsində işləyir) və virtual kanalların nömrələr səviyyəsində (mövcud virtual kanalla verilənlərin ötürülməsi zamanı işləyir).
ARÖŞ şəbəkəsinin sonuncu stansiyasının aşağı səviyyə kommutatoru ilə birləşdirilməsi UNİ (User Network Interface) standartı ilə təyin olunur.UNI spesifikasiyası paketin strukturunu, stansiyanın ünvanlaşmasını, idarə olunma informasiyasının mübadiləsini ARÖŞ protokolunun səviyyələrini, virtual kanalın müəyyən edilməsi üsulları və trafikin idarə olunması üsullarını təyin edir.
ARÖŞ standartı fiziki səviyyənin realizasiyasına özünün spesifikasiyasını daxil etmir. Burada o sinxron rəqəmli ierarxiyalı (SRİ-Synchronous Diqital Hierarchy, SDH)/sinxron optik lifli şəbəkə (SOLŞ-synchronous optical network, SONet) texnologiyasına əsaslanır, onun surətlər ierarxiyasını qəbul edir. Buna uyğun olaraq şəbəkə istifadəçisinin başlanğıc müraciət sürəti-155 Mbit/san olmaqla sinxron ötürmə rejimidir (SÖR-Cynchronous Transfer Mode, STM) yəni STM.1-dir. ARÖŞ-ün magistral avadanlığı daha böyük srətlə işləyir: STM-4 622 Mbit/san və STM-166 2,5 Qbit/san. 155 Mbit/san sürətində yalnız optik lifli kabel deyil 5 kateqoriyalı ekranlaşdırılmamış naqil cütü də istifadə etmək olar. 622 Mbit/san sürəti olanlar yalnız optik lifli kabellər üçün buraxıla biləndir.Bu qlobal şəbəkələr üçün bir modalı kabel, lokal şəbəkələr üçün həm bir modalı həm də çoxmodalı kabeldir (məsafədən və surətdən asılı olaraq). SDH/SONet (sinxron rəqəmli ierarxiya/sinxron optik lifli şəbəkə)-dən fərqli olaraq ARÖŞ şəbəkələrinə başqa fiziki interfeyslər də vardır. Qlobal şəbəkələrdə yayılmış T1/E1, T1-verilənlər yaxud səs üçün 24 kanaldan ibarətdir, T2-96 kanal, T3-672 kanal, E1,E3-Avropa dövlətlərində kanalların sürəti E1,E3 və sairə kimi işarə olunur, (rəqəmli kanallar) və T3/E3 interfeysləri aid olunur. Lokal şəbəkələrdə isə 100 Mbit/san sürətli (FDDİ) və 25 Mbit/san sürətli interfeysləri göstərmək olar.
ARÖŞ şəbəkə texnologiyasının yuxarıda göstərilmiş xarakteristikaları onu göstərir ki, bu kimsəsiz “xüsusi” texnologiyadır, daha doğrusu onu virtual kanallar texnologiyasına əsaslanan tipik qlobal şəbəkə texnologiyası kimi təqdim edirlər. ARÖŞ-ün əsas xüsusiyyətlərindən biri müxtəlif trafiklərə keyfiyyətli xidmət olunmadır.
Hesablama şəbəkələrinin trafiki açıq şəkildə asinxron və döyünən xarakterə malik olmasıdır. Təsadüfi zaman müddətində əgər onun lazımlılığı meydana gələrsə kompüterlər şəbəkəyə paketlər göndərir. Paketlərin şəbəkəyə göndərilmə intensivliyi və ölçüsü geniş ölçü də dəyişə bilər. Məsələn, birləşməsi müəyyən olunmayan protokolların trafikinin döyünmə əmsalı (trafikin maksimal ani intensivliyinin orta intensivliyinə nisbəti kimi başa düşülür) 200-ə qədər birləşməsi müəyyən olan protokollarınki isə 20-yə qədər ola bilər. Verilənlə itgisinə kompüter trafikinin həssaslığı yüksəkdir, çünki verilənlər itgisi olmadan yan keçmək mümkün deyil və onları təkrar ötürmə ilə mütləq bərpa etmək lazım gəlir. Ötürücünün multimedia trafiki məsələn, səs yaxud təsvir, aşağı döyünmə əmsalı, verilənlərin ötürülməsinin dayanmalarına yüksək həssaslıq və verilənlər itgisinə isə aşağı həssaslıqla xarakterizə olunur.
Kompüter və multimedia trafikinin uyğunlaşmasının mürəkkəbliyi diametral əks (qarşı-qarşıya) xarakteristikalara malik olması təsviri verilmiş trafikdə aydın görünür.
Bu iki trafikin uyğunlaşması imkanına kompüter paketlərinin ölçüləri böyük təsir göstərir. Əgər paketin ölçüsü geniş diapazonda məsələn 289-dan 4500 bayta qədər dəyişərsə hətta səs paketlərinə yüksək xidmət üstünlüyü verilərsə kommutatorlarda kompüter paketlərinin gözləmə müddəti yol verilməz dərəcədə yüksək olar. Məsələn, 4500 baytlıq paket çıxış portuna 2 Mbit/san sürəti ilə ötürülərsə buna 18 san vaxt sərf olunur. Trafikin uyğunlaşması zamanı həmin müddətə bu portdan 144 səs ölçüsü ötürülür. ARÖŞ şəbəkə texnologiyasında realizə olunan yanaşma istənilən növ trafikin ötürülməsindən ibarətdir: kompüter trafiki, telefon yaxud video trafiki yəni, sabit paketlər və 53 bayt olan kiçik uzunluqlu paketlər. 155 Mbit/san sürətli 53 baytdan ibarət olan paket üçün çıxış portuna kadrın ötürülməsi müddəti 3 mks təşkil edir. Hər 125 mks bir ötürüləcək paketlərin trafiki üçün bu dayanma o qədər də əhəmiyyətli deyil.

5. 
   ATM texnologiyası
   

Müasir böyük həcmli hesablama şəbəkələrində müxtəlif növlü və sistemli kompüter və avadanlıqlardan istifadə edilir ki, onların da bir-birilə uyğunlaşdırılması şəbəkə adminstratorları üçün çoxlu problemlər yaradır. Bu uyğunlaşmanı müəyyən dərəcədə yerinə yetirən ATM (Asynchronous Transfer Mode) texnologiyası aşağıdakı şərtləri yerinə yetirir:

• 
  lokal və qlobal şəbəkələr üçün ümumi nəqliyyat protokolu;
  
• 
  hər birinin xidmət keyfiyyəti tələb olunan səviyyədə olmaqla kompüter və multimedia trafiklərini eyni nəqliyyat sistemləri çərçivəsində birləşdirmək;
  
• 
  tələbdən asılı olaraq verilənlərin ötürülməsi üçün giqabit/san sürətə malik iyerarxik sistemin olması.
  

Burada ən çətin məsələ eyni əlaqə kanalı və eyni kommunikasiya avadanlıqları istifadə etməklə kompüter və multimedia trafiklərini eyni vaxtda ötürməkdir. Bu funksiya ATM kommutatorunun köməyilə həyata keçirilir.

Şəkil . ATM şəbəkələrində müxtəlif təbiətli paketlərin eyni kanalla ötürülmə prinsipi

Şəkildə ATM kommutatorunun köməyilə üç mənbədən (meynfreym, local şəbəkə və videokonfrans) qəbul edilən siqnalların ötürülməsi texnologiyası göstərilmişdir. Burada ABR (Available Bit Rate- лазымлы бит сцрятли сервис). VBR (Variable Bit Rate – dəyişən bit sürətli servis), CBR ( Constant Bit Rate – sabit bit sürətli servis) ATM şəbəkəsinin müxtəlif təbiətli siqnalların ötürülməsi üçün göstərdiyi xidmət növləridir.

ATM texnologiyasında müxtəlif təbiətli paketlər -kompüter, telefon və ya videokanal paketləri çox kiçik ölçülü paketlərə bölünərək sistemin girişinə daxil olur. Paketlərin uzunluğu 53 bayt olur, bunlardan 5 bayt başlığın uzunluğu, 48 bayt isə verilənlər olur. Belə ATM paketləri cell oyuqları adlanır. Bu paketlər böyük sürətli kanalla istifadəçiyə ötürülür. Paketin belə kiçik olması onun az vaxt ərzində ötürülməsinə imkan yaradır ki, bunun da bir az gecikməsi ötürmə tempinin aşağı düşməsinə səbəb olmur. Məsələn, prioritetli multimedia sistemlərində onun paketləri ən pis halda 53 baytın ötürülmə vaxtı qədər gecikə bilər, bu da 155 Mb/san sürət rejimində 3 mks-yə bərabər olur ki, çıxışda bu heç hiss edilmir.
ATM şəbəkələrində son qovşaqlar şəbəkəyə xüsusi əlaqə xətləri vasitəsilə qoşulurlar, kommutatorlar isə öz aralarında yüksək sürətli, tezlik sıxlaşdırma qabiliyyətli əlaqə kanalları vasitəsilə birləşirlər. Hər bir kommutator ona qoşulmuş qovşaqların paketlərini həmin kanallar vasitəsilə ünvanda göstərilən kommutatorlara ötürürlər..
Bunula bərabər ATM texnologiyasında paketlərdə xidməti informasiyanın az olması üçün qlobal şəbəkə standartı kimi qəbul olunmuş virtual birləşmənin təmini prinsipi tətbiq olunur. Bu zaman nəzərdə tutulmuş axırıncı qovşağın 20 baytlıq ünvanı yalnız birinci paketdə ötürülür və əlaqə yaradılan kimi o biri paketlərdə yalnız virtual əlaqənin nömrəsi göstərilir. Ona görə də 53 baytın 5 baytı xidməti informasiya olur, onun 3 baytı (20 baytlıq ünvan əvəzinə) virtual birləşmə üçün təyin edilir. 48 bayt isə verilənlər üçün nəzərdə tutulur.
TCP/ IP texnologiyası əsasında işləyən, çox baha olmayan və bütün dünyanı əhatə edən INTERNET - qlobal kompüter şəbəkəsi haqqında məlumat növbəti mühazirədə təqdim olunacaqdır.

5.