Исследование проблем объединения технологий Ethernet и ATM при построении локальных вычислительных сетей

Г.В. Князева

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМ ОБЪЕДИНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ETHERNET И ATM

ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

G.V Knyazeva

STUDY OF PROBLEMS COMBINING TECHNOLOGIES OF ETHERNET AND ATM IN THE CONSTRUCTION OF LOCAL NETWORKS

Ключевые слова: асинхронный способ передачи, Fast Ethernet, ATM, метод скоростной коммутации данных, качество обслуживания QоS, класс услуг CoS, разнородный трафик, модернизация ЛВС, пропускная способность сети, минимизация задержек при передаче мультимедиа, интеграция Ethernet и ATM, коммутация каналов, коммутация пакетов, виртуальные каналы.

Keywords: Asynchronous Transfer Mode, Fast Ethernet, ATM, method of high-speed data switching, quality of service QoS, class of service CoS, heterogeneous traffic, modernization of LAN, network bandwidth, minimization of delays in multimedia messaging, integration of ATM, circuit switching, packet switching, virtual circuits.

Аннотация: в статье приводятся результаты исследования интеграции сетевых технологий Fast Ethernet и ATM с целью выбора наиболее оптимального варианта построения ЛВС, предназначенных для передачи разнородного трафика и обеспечения необходимого качества обслуживания.

Abstract: the article presents the results of a study of the integration of network technologies such as Ethernet and ATM in order to select more optimal variant of construction of LAN for the transmission of heterogeneous traffic and to ensure the required quality of service.

Сегодня тема доставки информации в компьютерных сетях в реальном времени является крайне актуальной. Асинхронный способ передачи - пакетно-ориентированный метод скоростной коммутации данных, который позволяет:

• передавать данные по одним и тем же физическим каналам;

• работать с постоянными и переменными потоками данных;

• интегрировать тексты, речь, изображения и видеофильмы;

• поддерживать соединения разных типов.

Объектами исследования являются сетевые технологии:

1. ATM (от англ. Asynchronous Transfer Mode - асинхронный способ передачи данных), основанной на передаче данных в виде ячеек (cell) фиксированного размера.

2. Ethernet (от лат. Aether - эфир) - пакетная технология компьютерных сетей,

преимущественно локальных. В 1995 году1995 году 1995 году принят стандарт Fast EthernetFast EthernetFast Ethernet со скоростью

100 Мбит/с, и появилась возможность работы в режиме полный дуплексполный дуплексполный дуплете . В 1997 году1997 году 1997 году был принят стандарт Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с для передачи по оптическому волокну оптическому волокну оптическому волокну и ещё через два года для передачи по витой паре.

При модернизации сетей до Fast Ethernet или ATM редко возникает вопрос «либо-либо», скорее, он заключается в том, как объединить технологии и получить максимальную выгоду от обеих при минимальных затратах.

Использование в компьютерных сетях новых приложений с высокими требованиями к пропускной способности, таких как мультимедиа, программное обеспечение коллективной

работы, обработка изображений и базы данных, запросто может исчерпать пропускную способность разделяемой сети Ethernet на 10 Мбит/с.

Один из способов решения этой проблемы состоит в реализации коммутируемой технологии Ethernet, благодаря которой каждый пользователь может получить выделенное соединение на 10 Мбит/с. Такой подход является наиболее экономичным способом увеличения пропускной способности сети без дорогостоящей замены адаптеров, проводки, сетевого программного обеспечения и приложений.

Однако развертывание нескольких приложений с различными требованиями к характеристикам трафика обуславливает необходимость гарантии качества услуг QoS (Quality of Service).

В сетевых средах, где коммутируемый Ethernet не соответствует требованиям к скорости и качеству услуг, новые технологии вроде Fast Ethernet и ATM могут оказаться вполне уместны. И Fast Ethernet и ATM имеют высокую пропускную способность.

Применение Fast Ethernet

Fast Ethernet представляет собою прекрасное недорогое решение, когда необходима пропускная способность между 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Технология на порядок сокращает время передачи каждого бита, так что скорость передачи пакетов возрастает десятикратно с 10 до 100 Мбит/с. Она использует тот же метод доступа к среде, что и Ethernet, а значит, данные могут передаваться из сети на 10 Мбит/с в сеть на 100 Мбит/с, и обратно, без трансляции протоколов или изменения приложений и сетевого программного обеспечения. Такая совместимость облегчает и удешевляет процесс перехода, что позволяет администраторам сетей сэкономить на изучении новой технологии и время, и деньги.

С точки зрения ценовых характеристик, Fast Ethernet имеет целый ряд достоинств. Поддержка технологии производителями и ее стандартизация IEEE привели к появлению недорогих совместимых сетевых адаптеров, повторителей, маршрутизаторов и коммутаторов. Другое ценовое преимущество Fast Ethernet состоит в том, что многие организации могут перейти к ней без замены существующей кабельной системы. Она работает по тем же самым типам кабеля, что и 10BaseT, в том числе UTP, STP и оптоволокно.

В области управления рабочими характеристиками и трафиком Fast Ethernet предоставляет полнодуплексный режим работы, автоматическое согласование и управление потоками и др. За счет двусторонней связи полнодуплексный режим позволяет увеличить пропускную способность до 200 Мбит/с, а это означает, что клиенты получают 100 Мбит/с в каждом направлении. Кроме того, в полнодуплексном режиме поддерживаемое расстояние между двумя DTE-устройствами для оптического кабеля составляет около 2 км.

Автоматическое согласование позволяет устройствам по обоим концам сетевого канала автоматически обмениваться информацией об их возможностях и осуществлять необходимую для совместной работы на максимально допустимой скорости конфигурацию. Например, автоматическое согласование позволяет определить, что концентратор на 100 Мбит/с подключен к адаптеру на 10 Мбит/с (или 100 Мбит/с), и затем отрегулировать режим работы соответствующим образом.

Управление потоками позволяет сократить объем получаемых промежуточными устройствами данных. Причем управление может быть реализовано как для каждого канала в отдельности, так и для всего маршрута в целом. При управлении потоками из конца в конец коммутаторы в сети взаимодействуют друг с другом, оповещая конечные станции о необходимости уменьшить объем отправляемого трафика. Пока эта информация достигнет конечных станций, пакеты приходится хранить или отбрасывать, а это означает, что управление потоками уменьшает, но не исключает потребность в буферах.

Применение ATM

Если в сети планируется использовать приложения, для которых необходима пропускная способность свыше 100 Мбит/с, а длительная задержка нетерпима, то выгоды в производительности от ATM значительнее, чем от Fast Ethernet. Вероятней всего, наилучшей стратегией будет переход к Fast Ethernet и развертывание ATM только в некоторых сегментах

сети, так как Fast Ethernet и другие технологии для локальных сетей могут работать вместе с ATM в одной и той же сети.

Стратегическое значение технологии ATM состоит в том, что она предоставляет единую сетевую инфраструктуру, «терпимую ко времени», т.е. администраторы сетей могут проектировать и реализовывать интегрируемые сети ATM для решения текущих задач по мере необходимости, а в перспективе она обеспечивает масштабируемость, производительность и даже экономию затрат.

Хотя реализация ATM дороже внедрения Fast Ethernet, в долгосрочной перспективе эта технология экономичнее за счет более эффективного использования ширины полосы и масштабируемой архитектуры. Например, ATM применяет статистическое мультиплексирование, благодаря чему полоса может быть распределена между многими пользователями. Полоса представляется, только когда она необходима «по требованию», таким образом, стоимость сетевых ресурсов сокращается.

ATM может использоваться для передачи разных типов информации и одновременно поддерживать широкий спектр пользовательских приложений, в том числе оригинальных приложений ATM, унаследованных приложений для локальных сетей, голоса и видео. Способность передавать голос, данные, видео и мультимедийный трафик по одной сетевой инфраструктуре (т. е. и по локальной, и по глобальной сети) является ключевым преимуществом ATM, так как она предоставляет одну общую сетевую технологию для общедоступных и частных сетей.

Другим достоинством ATM является масштабируемая пропускная способность. В настоящее время скорость варьируется в диапазоне от 1,544 Мбит/с до 622 Мбит/с, благодаря чему организации могут получить необходимый им на данный момент уровень пропускной способности, а затем наращивать его по мере необходимости.

Если исходить только из производительности, ATM имеет преимущество по сравнению с Fast Ethernet благодаря своей более высокой скорости. Помимо скорости ATM гарантирует также малую задержку, которая при использовании ATM ниже, чем в случае любой другой альтернативной технологии, вследствие того, что ячейки имеют фиксированную длину 53 байт.

Кроме того, коммутация и маршрутизация ATM осуществляются аппаратно, а не программно. В результате технология обеспечивает достаточно предсказуемую задержку между отправителем и получателем. Fast Ethernet и пакетные технологии, наоборот, используют кадры переменной длины. В средах с коммутацией пакетов длинные пакеты зачастую тормозят передачу коротких пакетов, приводя к значительной вариации задержки. Кроме того, ATM делегирует проверку и исправление ошибок высокоуровневым протоколам, а это сокращает задержку при буферизации.

Еще одним преимуществом ATM над Fast Ethernet является обеспечение необходимого для некоторых сетевых приложений качества услуг. Устройства ATM могут предоставлять гарантии QоS для каждого класса услуг CoS (Class of Service) посредством заключения предварительных контрактов о параметрах трафика. В зависимости от класса услуг сеть гарантирует минимальную скорость передачи ячеек, максимальную скорость передачи ячеек, время задержки ячеек и вариацию задержки ячеек. Трафик может иметь постоянную, переменную, доступную и негарантированную скорость передачи.

Исследование методов коммутации абонентов в сетях

В общем случае решение каждой из частных задач коммутации - определение потоков и соответствующих маршрутов, фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств, распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства, мультиплексирование/демультиплексирование потоков и разделение среды передачи - тесно связано с решением всех остальных.

Комплекс технических решений обобщенной задачи коммутации в совокупности составляет базис любой сетевой технологии. От того, какой механизм прокладки маршрутов, продвижения данных и совместного использования каналов связи заложен в той или иной

сетевой технологии, зависят ее фундаментальные свойства.

Среди множества возможных подходов к решению задачи коммутации абонентов в сетях выделяют два основополагающих:

• коммутация каналов (circuit switching);

• коммутация пакетов (packet switching).

Коммутация каналов. При коммутации каналов коммутационная сеть образует между конечными узлами непрерывный составной физический канал из последовательно соединенных коммутаторами промежуточных канальных участков. Условием того, что несколько физических каналов при последовательном соединении образуют единый физический канал, является равенство скоростей передачи данных в каждом из составляющих физических каналов. Равенство скоростей означает, что коммутаторы такой сети не должны буферизовать передаваемые данные.

Недостатком коммутации каналов является нерациональное использование пропускной способности физических каналов. Та часть пропускной способности, которая отводится составному каналу после установления соединения, предоставляется ему на все время, т.е. до тех пор, пока соединение не будет разорвано. Однако абонентам не всегда нужна пропускная способность канала во время соединения, например в телефонном разговоре могут быть паузы, еще более неравномерным во времени является взаимодействие компьютеров. Невозможность динамического перераспределения пропускной способности представляет собой принципиальное ограничение сети с коммутацией каналов, так как единицей коммутации здесь является информационный поток в целом.

Коммутация пакетов. Эта техника коммутации была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Типичные сетевые приложения генерируют трафик очень неравномерно, с высоким уровнем пульсации скорости передачи данных. Например, при обращении к удаленному файловому серверу пользователь сначала просматривает содержимое каталога этого сервера (небольшой объем данных), затем он открывает требуемый файл в нужной программе (интенсивный обмен данными). После отображения нескольких страниц файла пользователь некоторое время работает с ними локально (передачи данных по сети нет), а затем возвращает модифицированные копии страниц на сервер (интенсивная передача данных по сети).

Коммутация пакетов применяется в сетях, построенных по технологии Ethernet и ATM.

Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети, равный отношению средней интенсивности обмена данными к максимально возможной, может достигать 1:50 или даже 1:100. Если для описанной сессии организовать коммутацию канала между компьютером пользователя и сервером, то большую часть времени канал будет простаивать. В то же время коммутационные возможности сети будут закреплены за данной парой абонентов и будут недоступны другим пользователям сети.

При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сообщения разбиваются в исходном узле пакета. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета на узел назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге - узлу назначения.

Коммутаторы пакетной сети имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. Такая схема передачи данных позволяет сглаживать пульсацию трафика на магистральных связях между коммутаторами и тем самым наиболее эффективно использовать их для повышения пропускной способности сети в целом.

Сеть с коммутацией пакетов замедляет процесс взаимодействия конкретной пары абонентов, но повышает пропускную способность сети в целом. Это происходит потому, что пульсации отдельных абонентов в соответствии с законом больших чисел распределяются во времени так, что их пики не совпадают. Поэтому коммутаторы постоянно и достаточно

равномерно загружены работой, если число обслуживаемых ими абонентов действительно велико.

Достоинства коммутации пакетов:

1. Высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика.

2. Возможность динамически перераспределять пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями их трафика.

Недостатки коммутации пакетов:

1. Неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети, обусловленная тем, что задержки в очередях буферов коммутаторов сети зависят от общей загрузки сети.

2. Переменная величина задержки пакетов данных, которая может быть достаточно продолжительной в моменты мгновенных перегрузок сети.

3. Возможные потери данных из-за переполнения буферов.

4. Методы коммутации пакетов сегодня считаются наиболее перспективными для построения конвергентной сети, которая обеспечит комплексные качественные услуги для абонентов любого типа.

Варианты модернизации ЛВС для обеспечения передачи данных асинхронным методом

Несмотря на то, что ATM имеет ряд преимуществ над Fast Ethernet, полномасштабная реализация вряд ли оправдана. Подход «все или ничего» не является единственно возможным при модернизации инфраструктуры сети. Наоборот, вложения в имеющуюся инфраструктуру локальной сети можно защитить за счет постепенной миграции к ATM или интеграции его только в некоторые части сети.

Наиболее общий метод соединения локальных сетей по транспортной сети ATM - это организация моста на втором уровне с помощью технологии эмуляции локальной сети LANE (LAN Emulation). Поддержка эмуляцией оригинальных протоколов ATM позволяет мультимедийным и другим чувствительным к задержке приложениям использовать преимущества качества услуг ATM. Эмуляция дает также возможность задействовать более высокие скорости ATM и обращаться к устройствам ATM без замены имеющегося программного и аппаратного обеспечения локальных сетей.

Коммутаторы ATM, осуществляющие трансляцию ячеек и использующие стандартные сигнальные протоколы ATM для установления виртуальных соединений, ничего не знают о протоколе LANE. Несмотря на то, что сервисы LANE могут находиться на том же самом коммутаторе ATM, коммутирующая структура не выполняет сама по себе никаких функций эмуляции. Вместо этого коммутатор ATM обслуживает виртуальные соединения и выполняет необходимую для коммуникаций по сети ATM трансляцию ячеек.

Хотя текущая спецификация LANE описывает отдельно эмулируемые локальные сети для Ethernet и Token Ring, она не определяет явным образом, как организовать связь напрямую между двумя типами эмулируемых локальных сетей. Связать их можно с помощью маршрутизатора или коммутатора ATM, причем он должен быть клиентом каждой из эмулируемых локальных сетей.

Как говорилось ранее, технологии Fast Ethernet и ATM можно использовать для повышения производительности и управляемости сетей различными способами. Далее приведены четыре примера построения ЛВС, при котором обе технологии успешно интегрируются друг с другом. Приведенные конфигурации позволяют свести к минимуму и затраты, и число новых устройств в сети, а кроме того, обеспечивают максимальную гибкость и потенциал для роста.

Пример 1. Повышение общей производительности сети

Производственная компания столкнулась с проблемой общей производительности локальной сети своего офиса. Для решения этой проблемы сеть была реструктурирована и модернизирована до 100BaseT (рисунок 1).

Реконструированная сеть наряду с асимметричной коммутацией локальной сети на 10/100

Мбит/с использует концентраторы и маршрутизаторы, обеспечивающие пользователям высокоскоростной доступ к постоянно растущим объемам производственной и финансовой информации.

В такой конфигурации коммутаторы 10/100 предоставляют несколько выделенных каналов на 10 Мбит/с к концентраторам внутри организации, таким образом сегментируя концентраторы (и сегменты локальной сети) с целью повышения пропускной способности в разделяемой локальной сети без изменения топологии сети. Для наибольшей эффективности клиент-серверных систем в масштабе предприятия файловые серверы соединены напрямую с интерфейсами Fast Ethernet на коммутаторах 10/100. Коммутаторы 10/100 образуют магистраль Fast Ethernet для разделяемых локальных сетей и серверов; кроме того, они обеспечивают соединение с территориальной магистралью ATM через маршрутизатор с интерфейсами Ethernet и ATM.

Для сети с такой топологией администратору следует выбирать коммутирующие продукты для локальной сети, по крайней мере, с двумя интерфейсами Fast Ethernet для подключения серверов подразделений и магистрали здания или территории через маршрутизатор.

Пример 2. Повышение производительности настольных приложений

Рекламному агентству необходима дополнительная пропускная способность для обслуживания растущего числа сотрудников и организации экономичных высокоскоростных соединений с рабочими станциями обработки изображений. Компания решает модернизировать сеть посредством установки коммутаторов Fast Ethernet 10/100 (рисунок 2).

Рабочая группа с коммутируемым р Ethernet на 10мб/с

Файловый

сервер

Рабочая группа с коммутируемым Маршрутизатор/концентратор Ethernet на 10мб/с

Файловый

сервер

Рисунок 1 - ЛВС производственной компании

155мб/с

АТМ коммутатор

ATM 155 мб/с

Рабочая группа с Ethernet на 10мб/с Маршрутизатор/концентратор '

Коммутатор АТМ для рабочих групп

Рабочая группа с Ethernet на Юмб/с

100мб/с

Коммутатор Fast Ethernet на 100мб/с с Рабочими

100BaseT станциями обработки озображений

100мб/с КЧ

Коммутатор

100BaseT

100мб/с

Маршрутизатор

АТМ

Fast Ethernet на 100мб/с с Рабочими станциями обработки озображений

100мб/с JRTx

Файловый

сервер

Рисунок 2 - ЛВС рекламного агентства

Такая конфигурация позволяет предоставить настольным системам выделенный канал на 10 Mбит/с, причем оставшаяся выделенная полоса доступна для обслуживания растущего числа пользователей локальной сети и для дополнительных сервисов управления виртуальными сетями.

В такой конфигурации коммутаторы Fast Ethernet 10/100 обеспечивают коммутируемый Ethernet на 10 Mбит/с для настольных систем. Повторители Fast Ethernet были установлены, чтобы рабочие станции обработки изображений могли иметь дополнительную пропускную способность. И коммутаторы 10/100, и повторители Fast Ethernet соединены с территориальной магистралью ATM через маршрутизатор с интерфейсами ATM и Fast Ethernet.

Схема сети с небольшими группами пользователей приводит к меньшей конкуренции и большей пропускной способности в расчете на пользователя.

Для создания множества таких рабочих групп в коммутируемых сегментах локальной сети на 10 Mбит/с коммутаторы локальной сети 10/100 могут быть связаны друг с другом через интерфейсы Fast Ethernet. Чтобы предоставить дополнительную полосу и повысить производительность рабочих станций обработки изображений, были установлены повторители Fast Ethernet для организации экономичных разделяемых соединений на 100 Mбит/с, благодаря чему пользовательские приложения получили возможность передавать данные на скорости до 100 Mбит/с. Как и в предыдущем случае, коммутаторы локальной сети 10/100 и концентраторы Fast Ethernet связываются с магистралью ATM здания или территории посредством маршрутизатора с интерфейсами Fast Ethernet и ATM.

Пример 3. Повышение производительности центра обработки предприятия

В следующем примере предприятию необходима высокая пропускная способность и гарантированное качество услуг для пользователей и серверных комнат в центре обработки данных (ЦОД). Mодеpнизация сети состояла в реализации ATM и коммутации 10/100 в центре обработки данных с целью организации высокоемких соединений и интегрированных виртуальных локальных сетей (ВЛС) с помощью LANE (рисунок 3). ВЛС упрощают администрирование сети; в результате добавления, перемещения и изменения можно осуществлять с помощью программного обеспечения.

Предприятие использует коммутаторы ATM и Fast Ethernet для подключения коммутируемых серверных комнат и виртуальных сетей, а также для предоставления надежного гарантированного качества услуг и высокоскоростного доступа медицинскому персоналу.

10мб/с

ATM ----

155 мб/с Коммутатор

для рабочих групп 10/100мб/с

Рабочие группы с коммутируемым Ethernet на 10мб/с

Маршрутизатор/

концентратор

ATM

155 мб/с Коммутатор

для рабочих групп

10мб/с

Рабочие группы Ethernet на 10мб/с

100мб/с

Fast Ethernet ЮОМб'с к рабочим станциям обработки изображения

Сервер конфигурированной к серверу LANE

Рисунок 3 - ЛВС центра обработки данных больницы

При такой схеме виртуальные сети охватывают коммутаторы ATM и Fast Ethernet, маршрутизаторы и серверы, причем все они оснащены интерфейсами ATM на 155 Mбит/с. Эти интерфейсы предоставляют высокую пропускную способность и качество услуг для обработки изображений, резервирования баз данных, биллинга и ведения записей.

Функциональность LANE находится на коммутаторах ATM и 10/100, а также на маршрутизаторах. Коммутаторы 10/100 предоставляют выделенные каналы на 10 Mбит/с рабочим группам в коммутируемых сегментах локальной сети, в то время как рабочие станции обработки медицинских изображений получают выделенный канал на 100 Mбит/с. Через интерфейс на 155 Mбит/с или 622 Mбит/с коммутаторы ATM имеют высокоскоростные соединения с территориальной или глобальной сетью.

Пример 4. Предоставление выделенного канала Fast Ethernet каждой настольной системе

Компании-разработчику программного обеспечения необходимо предоставить высокую пропускную способность пользовательским настольным системам, чтобы упростить совместную работу над проектами САПР. При такой схеме коммутация Fast Ethernet осуществляется на уровне настольных систем и рабочих групп, а ATM обеспечивает высокоскоростную магистраль (рисунок 4).

Q

Файловый

сервер

Маршрутизатор/ Рабочие станции с коммутируемым концентратор Etliemet на 100мб/с

10мб/с

Коммутатор Рабочие станции с коммутируемым

для Ethernet на 10мб/с

10/100мб/с

Концентрат°р Рабочие станции с Ethernet на 100мб/с 100BaseT

АТМ

коммутатор

Маршрутизатор

АТМ

Fast Ethernet на 100мб/с к серверу

Рисунок 4 - ЛВС компании-разработчика ПО

Fast Ethernet способен предоставить 200 Mбит/с в полнодуплексном режиме для высокопроизводительных настольных систем и серверов, в то время как ATM гарантирует и необходимую пропускную способность магистрали, и качество услуг. Компания решила упростить работу над совместными проектами САПР за счет использования коммутаторов ATM и Fast Ethernet, благодаря которым пользовательские настольные системы получают высокую пропускную способность и качество услуг.

Как и в предыдущем сценарии, ATM обеспечивает интегрированную функциональность ВЛС с помощью LANE. Интерфейсы ATM используются для соединения нескольких серверов в центре обработки данных. Коммутаторы и концентраторы 10/100 предоставляют пропускную способность 10BaseT и 100BaseT (в полнодуплексном режиме, где необходимо) различным рабочим группам в соответствии с их требованиями. Сегменты ATM в сети работают вместе с этими технологиями локальных сетей над обеспечением качества услуг и совокупной пропускной способности для распределенных рабочих групп в виртуальных сетях. Опять же коммутатор ATM связывает локальную сеть с территориальной и глобальной сетями через интерфейсы на 155 Mбит/с или 622 Mбит/с.

Выводы

Прежде всего, очевидно, что ATM и Fast Ethernet не являются эквивалентными технологиями - каждая из них предназначена для определенных типов приложений. Конечно, ATM может быть использована в качестве магистральной технологии в традиционных сетях передачи данных. Она легко интегрируется и с LAN-, и с WAN-окружением. В отличие от Fast Ethernet, ее масштабируемость виртуально не ограничена. Однако в качестве транспортной технологии функциональность ATM явно избыточна. В то же время ячейки фиксированной длины и возможность обеспечить необходимый уровень сервиса позволяют ей одинаково хорошо справляться с различными видами трафика - видео, графикой, изображением и голосом. С другой стороны, технология Fast Ethernet разрабатывалась для передачи данных, а не для поддержки приложений мультимедиа, в особенности голоса и видео, хотя ее пропускная способность позволяет выполнять в сети подобные приложения, однако для них необходимы некоторые механизмы присвоения приоритетов и минимизации задержки при работе с видео и голосом. Таким образом, Fast Ethernet больше подходит для сетей с чистой передачей данных, особенно в тех случаях, когда локальные сети уже

используют Ethernet.

Создание сети АТМ требует значительных денежных средств во сравнению с другими технологиями, так как все сетевое оборудование должно иметь интерфейсы АТМ. Следовательно значительную часть сетевого оборудования придется заменить более дорогостоящими версиями с поддержкой АТМ сети. Таким образом, широкие возможности АТМ позволяют, помимо всего прочего, внедрять эту технологию плавным и безболезненным образом, в рамках текущей модернизации и расширения сети. При этом пользователи АТМ-сегментов сети получают в свое распоряжение все возможности, предоставляемые этой технологией, плюс доступ к традиционным сетям. Если компания имеет средства для приобретения оборудования, поддерживающего технологию ATM, это обеспечит наилучшее качество при использовании в сети современных web-приложений, насыщенных различными мультимедийными эффектами.

Но наиболее выгодным с экономической точки зрения является использование ATM-магистралей в Ethernet сетях. Основным здесь является разработка такой стратегии, при которой переход к новой технологии совершался бы наиболее экономичным образом, причем все конкретные требования к производительности были бы удовлетворены. Зачастую наилучшим подходом (в особенности, если планируется развертывать чувствительные ко времени приложения) является сочетание ATM и коммутируемого Fast Ethernet с имеющимися сетями 10BaseT. Это позволяет использовать хорошо знакомую технологию Ethernet, а также защитить вложения в существующие приложения и оборудование. Кроме этого такой подход дает возможность удовлетворить требования конкретных приложений, для которых необходимы гарантия качества услуг и высокая пропускная способность.

Сети с коммутацией пакетов, в которых реализованы методы обеспечения качества обслуживания, позволяют одновременно передавать различные виды трафика. Их основными достоинствами являются высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика и возможность динамически перераспределять пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями их трафика.

Поэтому методы коммутации пакетов на сегодняшний день считаются наиболее перспективными для построения конвергентной сети, которая обеспечит комплексные качественные услуги для абонентов любого типа. Использование виртуальных каналов в сетях с коммутацией пакетов позволяет обеспечить необходимое качество обслуживания для различных видов трафика.

Следовательно, для обеспечения передачи разнородных данных в сети оптимальным вариантом будет являться сеть, объединяющая технологии Ethernet и ATM с коммутацией пакетов, использующая виртуальные каналы для обеспечения качества обслуживания.

Библиографический список

1. Held G. Ethernet networks: design, implementation, operation, management. -M.: Sons Ltd., 2003. - 480 c.

2. http://ibm.com - сайт компании IBM.

3. http://habrahabr.ru - информационный портал.

4. http://ru.wikipedia.org - русский проект свободной многоязычной энциклопедии.

5. http://www.osp.ru - сайт издательства «Открытые системы».