Системы адресации абонентских систем в сетях. Для идентификации источников и приемников информации в сети Интернет всем абонентским системам (хост-компьютерам) присваиваются уникальные адреса

Для идентификации источников и приемников информации в сети Интернет всем абонентским системам (хост-компьютерам) присваиваются уникальные адреса, отвечающие следующим требованиям:

• адрес должен иметь формат, позволяющий просто и оперативно выполнять

вычислительным средствам абонентских систем и узлов коммутации его об-

работку;

• адрес должен быть понятен пользователю и нести определенную информа-

цию об адресуемом объекте.

С учетом этих требований адреса абонентских систем в сети Интернет

могут иметь двойную кодировку:

• обязательный цифровой IР-адрес, легко воспринимаемый и обрабатываемый

всеми вычислительными средствами сети;

• необязательный символьный DNS-адрес (DNS, Domain Name System), удобный для восприятия пользователем.

Цифровой IP-адрес версии V.4 представляет собой 32-разрядное двоичное число, которое разделяется на четыре блока по 8 бит. Два старших блока могут в зависимости от формата (класса адреса) определять адрес сети, входящей в состав глобальной сети Интернет, а два других — адреса подсети и хост компьютера внутри этой подсети. Структура одного из возможных форматов

IP-адреса представлена на рис.

Ввиду огромного количества подключенных к сети Интернет абонентских систем ощущается ограниченность 32-разрядных IP-адресов, поэтому ведется разработка модернизированного протокола IP-адресации, имеющего целью:

• повышение пропускной способности сети;

• создание лучше масштабируемой и адаптируемой схемы адресации;

• обеспечение гарантий качества транспортных услуг;

• обеспечение защиты информации, передаваемой в сети.

Основой этого протокола являются 128-битные адреса, обеспечивающие более 1000 адресов на каждого жителя земли. Внедрение этой адресации (IP- адресация версии V.6) снимет проблему дефицита цифровых адресов. Доменный адрес состоит из нескольких, отделяемых друг от друга точкой буквенно - цифровых доменов (domain – область). Этот адрес построен на основе иерархической классификации: каждый домен, кроме крайнего левого, определяет целую группу абонентских систем, выделенных по какому-либо признаку,

при этом домен группы, находящейся слева, является подгруппой (поддоменом) правого домена. Всего в сети сейчас насчитывается более 120 000 разных доменов.

Пример двухбуквенного обозначения доменов некоторых стран приведен

Доменный адрес может иметь произвольную длину. В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале указывается домен нижнего уровня – имя хост-компьютера, затем последующие домены – имена подсетей и сетей, в которых он находится, и домен верхнего уровня – чаще всего идентификатор географического региона (страны). Каждый уровень доменов отделяется друг от друга точкой.

Преобразование доменного адреса в соответствующий цифровой IP-адрес автоматически выполняют специальные DNS- серверы (Domain Name Server) – серверы имен. Поэтому пользователю нет необходимости знать цифровые адреса.

Для работы в Интернете достаточно знать только доменный адрес компьютера или пользователя, с которым необходимо установить связь. Но более эффективно для адресации использовать не просто доменный адрес, а универсальный локатор ресурсов – URL – адрес (Universal Resource Locator), который дополнительно к доменному адресу содержит указания на используемую технологию доступа к ресурсам и спецификацию ресурса внутри файловой структуры компьютера.

Метод коммутации каналов

Метод коммутации каналов основан на образовании непрерывного со­ставного физического канала из последовательно соединенных отдельных сег­ментов для прямой передачи данных между абонентскими системами. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных выполняется процедура уста­новления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

Время передачи данных в сетях с коммутацией каналов в общем слу­чае определяется объемом передаваемой информации и пропускной способно­стью канала. Наибольшая эффективность данного метода коммутации достига­ется при передаче с постоянной скоростью больших объемов информации меж­ду двумя абонентскими системами.

Для организации дуплексного режима работы скоммутированного канала (передача данных ведется одновременно в двух направлениях) могут приме­няться технологии частотного (Frequency Division Multiplexing, FDM) или вре­менного (Time Division Multiplexing, TDM) мультиплексирования.

В волоконно-оптических кабелях для организации дуплексного режима работы применяется передача данных в одном направлении с помощью свето­вого пучка одной длины волны, а в обратном - другой длины волны. Такая тех­нология относится к методу FDM, однако для оптических кабелей она получила название разделения по длине волны (Wave Division Multiplexing, WDM).

К основным достоинствам метода коммутации каналов относится сле­дующее:

· возможность использования скоммутированного составного канала для ор­ганизации дуплексного (диалогового) информационного обмена между або­нентами:

· возможность организации информационного обмена между абонентами в реальном масштабе времени;

· обеспечение полной прозрачности канала при передаче информации.

Недостатками данного метода коммутации являются:

· снижение пропускной способности телекоммуникационной сети из-за моно­полизации большого числа сегментов составного канала связи одной парой абонентских систем на все время их информационного взаимодействия;

· значительные временные затраты на формирование канала связи в случае ожидания освобождения отдельных его сегментов;

· неравномерность загрузки каналов при передаче информационных потоков различной интенсивности (при пульсациях трафика).

Метод коммутации пакетов

Метод коммутации пакетов основан на разбиении формируемых абонент­скими системами и передаваемых по сети информационных сообщений (дан­ных) на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Длина пакетов, в отличии от сообщений, ограничивается некоторым фиксированным размером.

Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация (номера АС источника и приемника), необходимая для доставки пакета по назначению, а также номер пакета, который будет использоваться абонентской системой - приемником для сборки сообщения.

Пакеты передаются по сети как независимые информационные блоки и могут следовать от АС - источника к АС - приемнику даже по различным маршрутам. Узлы коммутации ТКС принимают пакеты от АС - источников и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном ито­ге — АС - приемникам, в которых пакеты вновь объединяются в информаци­онные сообщения.

Узлы коммутации пакетов являются более сложными по сравнению с уз­лами коммутации каналов. Они имеют внутреннюю буферную память для вре­менного хранения пакетов на случай, если выходной порт в момент принятия пакета занят передачей другого пакета.

В этом случае пакет нахо­дится некоторое время в очереди пакетов в буферной памяти выходного порта, а когда до него дойдет очередь, то он передается следующему узлу коммута­ции. Такая схема передачи данных с временным мультиплексированием позво­ляет сглаживать пульсации трафика в каналах связи и тем самым использовать их наиболее эффективным образом для повышения пропускной способности ТКС в целом.

В сетях с коммутацией пакетов сеансы информационного взаимодействия между конкретными парами абонентских систем в отдельных случаях могут быть более длительными, чем в сетях с коммутацией каналов. Однако, при большом количестве абонентских систем и узлов коммутации средний объем трафика, передаваемого по сетям с коммутацией пакетов, значительно больше, чем в сетях с коммутацией каналов при одинаковой пропускной способности каналов связи.

К основным достоинствам метода коммутации пакетов относится:

· более высокая по сравнению с методом коммутации каналов эффективность использования ресурсов телекоммуникационной сети;

· возможность сглаживания в разделяемых каналах связи пульсаций трафика;

· возможность использования каналов с различной пропускной способностью;

· высокая адаптивность к изменению условий передачи данных в сети.

Недостатками метода коммутации пакетов являются:

· неопределенность пропускной способности соединения между двумя взаи­модействующими абонентскими системами;

· использование более сложных и дорогостоящих узлов коммутации;

трудность организации интерактивного (диалогового) режима обмена дан­ными и обмена данными в реальном масштабе времени.