8.соединение точка-точка

1.

СОЕДИНЕНИЕ
«ТОЧКА-ТОЧКА»

2.

Введение
Одним из наиболее распространённых типов
подключения к сети WAN, особенно для связи на
больших расстояниях, является подключение типа
«точка-точка», которое называют также
последовательным подключением или
подключением по выделенной линии.
Поскольку обычно эти подключения
предоставляются оператором, например
телефонной компанией, требуется чётко определить
границы между частью, управляемой оператором, и
частью, управляемой клиентом.

3.

Связь по последовательному каналу.
Последовательные и параллельные порты
Соединение «точка-точка» используется для подключения
сетей LAN к сетям WAN-провайдеров и для подключения
друг к другу сегментов сети LAN в рамках корпоративной
сети.
Соединение «точка-точка» для подключения сети LAN к
глобальной сети называют также последовательным
подключением или подключением по арендованной линии
т.к. каналы выделяются оператором и предназначены для
использования компанией, арендующей эти каналы.
Канал связи остается активным и доступным постоянно.
Арендованные линии являются распространённым типом
доступа к глобальной сети, стоимость которого
определяется необходимой пропускной способностью и
расстоянием между двумя подключаемыми точками.

4.

Связь по последовательному каналу.
Последовательная связь
Три основных стандарта последовательного подключения к
глобальным сетям:
■ RS-232 Последовательный порт представляет собой
многофункциональный интерфейс, который можно использовать
для устройств практически любого типа, включая модемы, мыши и
принтеры.
■ V.35 Обычно используется для связи между модемом и
мультиплексором. Этот стандарт МСЭ для высокоскоростного
синхронного обмена данными объединяет пропускную
способность нескольких каналов телефонной связи.
■ HSSI Высокоскоростной последовательный интерфейс (HSSI)
поддерживает скорости передачи данных, достигающие 52 Мбит/с.

5.

Связь по последовательному каналу.
Каналы «точка-точка»
Если требуются постоянные выделенные подключения,
канал «точка-точка» используется для предоставления
единственного предустановленного канала связи WAN,
идущего от клиентского оборудования через сеть
провайдера к удалённому месту назначения
Канал «точка-точка» может служить для подключения двух
географически удалённых площадок. Для канала «точкаточка» оператор связи выделяет конкретные ресурсы,
арендуемые заказчиком

6.

Связь по последовательному каналу.
Мультиплексирование с разделением по времени
Мультиплексирование заключается в использовании
схемы, которая позволяет нескольким логическим
сигналам совместно использовать один физический канал.
Наиболее распространены два типа мультиплексирования:
мультиплексирование с разделением по времени (TDM) и
статистическое мультиплексирование с разделением по
времени (STDM).
При TDM два или несколько каналов (потоков данных)
передаются по одной и той же линии с выделением
отдельных отрезков времени для передачи каждого
канала. По существу, каналы используют линию по
очереди.

7.

Связь по последовательному каналу.
DTE-DCE
На одном конце последовательного подключения имеется устройство
DTE, на другом конце — устройство DCE. Два устройства DCE связаны
посредством сети передачи данных WAN-провайдера.
■ CPE, в роли которого обычно выступает маршрутизатор,
представлено устройством DTE. DTE может быть терминалом,
компьютером, принтером или факсимильным аппаратом, если они
подключаются непосредственно к сети оператора связи.
■ Устройство DCE (обычно это модем или устройство CSU/DSU)
служит для преобразования данных пользователя, поступивших на
DTE, в форму, приемлемую для передающей линии WANпровайдера.

8.

Связь по последовательному каналу.
Последовательные кабели
Первоначально концепция устройств DCE и DTE основывалась на двух
типах оборудования: оконечное оборудование, генерирующее или
принимающее данные, и оборудование связи, которое только
передаёт данные.
Для интерфейса DTE/DCE в конкретном стандарте определяются
следующие характеристики.
■ Механические/физические. Число контактов и тип разъема
■ Электрические. Определяется уровень напряжения для состояний 0
и1
■ Функциональные. Определяются выполняемые функции
посредством придания смысла каждой из сигнальных линий
интерфейса
■ Процедурные. Определяет последовательность событий для
передачи данных

9.

Связь по последовательному каналу. Пропускная
способность последовательных кабелей
Пропускная
способность
обозначает скорость
передачи данных по
каналу связи.
Базовая технология,
используемая
оператором, зависит
от доступной
пропускной
способности.

10.

Инкапсуляция HDLC. Протоколы
инкапсуляции WAN
В каждом соединении с сетью WAN данные, прежде чем они будут
отправлены в канал WAN, инкапсулируются в кадры. Чтобы обеспечить
использование надлежащего протокола, требуется настроить
соответствующий тип инкапсуляции уровня 2.
Типы протоколов WAN:
■ HDLC.
■ PPP.
■ Протокол последовательной межсетевой связи (SLIP).
■ X.25/процедура сбалансированного доступа к каналу (LAPB).
■ Frame Relay.
■ ATM.

11.

Инкапсуляция HDLC.
HDLC — ориентированный на биты синхронный протокол
канального уровня. HDLC обеспечивает сервисы как с
установлением соединения, так и без установления
соединения.
Для обеспечения безошибочной связи между двумя
точками в протоколе HDLC используется синхронная
последовательная передача данных. В HDLC определяется
структура кадров уровня 2, что позволяет управлять
потоком данных и обрабатывать ошибки с
использованием уведомлений. Каждый кадр имеет
одинаковый формат независимо от того, является он
кадром данных или контрольным кадром.

12.

Инкапсуляция HDLC. Типы кадров
В HDLC определяется три типа кадров, у которых различаются
форматы контрольного поля.
■ Флаг - Поле флага служит для запуска и завершения проверки
на наличие ошибок.
■ Адрес - Поле адреса содержит HDLC-адрес вторичной
станции.
■ Контроль - В зависимости от типа используемого кадра HDLC,
в контрольном поле используется три различных формата:
– Кадр данных (I). Кадры I переносят информацию
верхнего уровня и некоторую контрольную
информацию.
– Супервизорный кадр (S). Кадры S предоставляют
контрольную информацию.
– Ненумерованный кадр (U). Кадры U служат для целей
контроля и не имеют порядкового номера.

13.

Инкапсуляция HDLC. Типы кадров
■ Протокол - Используется только в Cisco HDLC. В этом
поле указывается тип протокола, инкапсулированного в
кадре.
■ Данные - Поле данных содержит блок с информацией о
маршруте (PIU) или информацию, идентифицирующую
станцию (XID).
■ Последовательность проверки кадра (Frame check
sequence, FCS) - FCS предшествует разделителю кадров
— флагу конца — и обычно является остатком,
полученным при вычислении циклического контроля
избыточности (CRC).

14.

Преимущества протокола РРР.
Протокол РРР
Инкапсуляция PPP разработана для сохранения совместимости с
наиболее распространённым оборудованием. Протокол PPP
инкапсулирует кадры данных для передачи по физическим каналам
связи уровня 2. Протокол PPP устанавливает прямое подключение.
Протокол PPP содержит три основных компонента.
■ Кадрирование, аналогичное HDLC, для передачи пакетов
различных протоколов по каналам «точка-точка».
■ Протокол управления каналом передачи (Link Control Protocol, LCP),
позволяющий устанавливать, настраивать и проверять канальные
соединения
■ Семейство сетевых управляющих протоколов (NCP) для установки и
настройки различных протоколов сетевого уровня. PPP позволяет
использовать несколько протоколов сетевого уровня
одновременно.

15.

Преимущества протокола РРР.
Преимущества
Преимущества:
■ Протокол PPP обеспечивает стандартный метод
передачи многопротокольных пакетов по каналам
«точка-точка».
■ Использование протокола PPP даёт много преимуществ,
включая тот факт, что он не является проприетарным.
■ Функция управления качеством канала осуществляет
мониторинг качества канала. Если обнаруживается
слишком много ошибок, то протокол PPP отключает
канал.
■ Протокол PPP поддерживает аутентификацию PAP и
CHAP.

16.

LCP и NCP. Многоуровневая
архитектура протокола РРР
Многоуровневая архитектура является логической моделью, проектом
или официальной спецификацией, облегчающим рассмотрение связи
между взаимодействующими уровнями. Физический уровень PPP и
OSI совпадают, однако распределение задач между «канальным» LCP и
«сетевым» NCP отличается от принятого в модели OSI.
На физическом уровне протокол PPP можно настроить на ряде
интерфейсов, включая следующие.
■ Асинхронный последовательный
■ Синхронный последовательный
■ HSSI
■ ISDN

17.

РРР – протокол управления каналом (LCP)
LCP работает в рамках канального уровня и участвует в установке,
настройке и тестировании канала передачи данных. LCP
устанавливает канал «точка-точка». Также выполняет согласование и
настройку параметров контроля канала сети WAN, которые
обрабатываются протоколами NCP.
LCP обеспечивает автоматическую настройку интерфейсов на каждом
конце, включая следующие операции.
■ Обработка различных ограничений на размеры пакетов
■ Обнаружение распространённых ошибок настройки
■ Отключение канала
■ Определение характера работы канала — нормальная работа или
сбой

18.

РРР – протокол управления сетью (NCP)
PPP позволяет нескольким протоколам сетевого уровня
работать в одном том же канале связи. Для каждого
используемого протокола сетевого уровня PPP использует
отдельный протокол NCP
Протоколы NCP содержат функциональные поля со
стандартизированными кодами, указывающими на
протокол сетевого уровня, инкапсулируемый протоколом
PPP.

19.

LCP и NCP. Структура кадра РРР
Кадр PPP состоит из 6 полей:
■ Флаг (Flag) — один байт, указывающий начало и конец кадра.
■ Address (Адрес) — один байт, стандартный широковещательный
адрес.
■ Control (Контроль) — один байт, который требует передачи
пользовательских данных в непоследовательном кадре.
■ Protocol (Протокол) — Два байта, идентифицирующие протокол,
инкапсулированный в информационное поле кадра.
■ Data (Данные) — ноль или более байтов, содержащих датаграмму
протокола, указанного в поле «Протокол».
■ Frame Check Sequence (FCS) (Контрольная последовательность
кадра (FCS)) — обычно 16 битов (2 байта). Если вычисленная
приёмником FCS не соответствует FCS в кадре PPP, кадр PPP
отбрасывается без уведомления.

20.

LCP и NCP. Установление сеанса РРР
Установление сеанса PPP выполняется в три этапа:
■ Этап 1. Установление канала и согласование настроек. Прежде чем
PPP начнёт обмен какими-либо датаграммами сетевого уровня,
например IP, протокол LCP должен сначала открыть подключение и
согласовать его настройки.
■ Этап 2. Определение качества канала (не обязательно). Протокол
LCP проверяет канал, чтобы определить, является ли качество
канала достаточным для активирования протоколов сетевого
уровня.
■ Этап 3. Согласование настройки протокола сетевого уровня, По
завершении определения качества канала (выполняет LCP)
протоколы NCP могут приступать к настройке соответствующих
протоколов сетевого уровня и, настроив, активировать или
отключать их независимо, в любой момент времени.

21.

LCP и NCP. Принцип работы LCP
К функциям протокола LCP относятся подготовка условий
для установления канала, его обслуживания и завершения.
В своей работе протокол LCP использует три класса кадров
LCP для выполнения всех трёх этапов работы LCP.
■ Кадры установления канала устанавливают и
настраивают канал
■ Кадры обслуживания канала управляют каналом и
используются для отладки
■ Кадры завершения канала завершают работу канала

22.

LCP и NCP. Пакет LCP
Поля пакета LCP.
■ Code (Код). Поле длиной 1 байт определяет тип пакета
LCP.
■ Identifier (Идентификатор). Поле длиной 1 байт
используется для сопоставления запросов и ответов
пакета.
■ Length (Длина). Поле длиной 2 байта указывает общую
длину (включая все поля) пакета LCP.
■ Data (Данные). Поле данных имеет длину 0 или больше
байтов, согласно значению поля длины. Формат этого
поля определяется кодом.

23.

LCP и NCP. Параметры настройки РРР
PPP можно настроить для поддержки различных
дополнительных функций:
■ Аутентификация с использованием PAP или
CHAP
■ Сжатие с использованием Stacker или Predictor
■ Многоканальность, которая объединяет два или
несколько каналов для увеличения пропускной
способности глобальной сеть