8-ma’ruza. Global tarmoqlar va ularning qurilish usullari. Reja

ATM texnologiyasi. Bu texnologiya virtual kanallarni o’rnatishga asoslangan va integrallashgan xizmat ko’rsatuvchi tarmoqlarning yangi avlodi uchun yagona universal transport sifatida foydalanish uchun mo’ljallangan. Texnologiya uzatishning asinxron ish tartibidan (Asynchronous Transfer Mode, ATM) foydalanadi.
Integrallashgan xizmat ko’rsatish deganda, tarmoqning turli xil trafikni uzatish xususiyati: kechikishga sezgir trafik (masalan, ovozli) va elastik, ya’ni kechikishni keng chegarada yo’l qo’yadigan trafik (masalan, elektron pochta trafiki yoki veb-sahifani ko’rib chiqish) tushuniladi. Bu bilan ATM texnologiyasi faqat elastik kompyuter trafikini uzatish uchun mo’ljallangan Frame Relay texnologiyasidan katta farq qiladi.
ATM texnologiyasi tezlikning keng iyerarxiyasini va ATM kommutatorlarni ulash uchun SDH birlamchi tarmog’idan foydalanish imkoniyatini ta’minlaydi. Natijada ATM jihozi SDH tezlik iyerarxiyasining birinchi ikkita pog’onasini qamrab oladi, ya’ni STM-1 (155 Mbit/s) va STM-4 (622Mbit/s).
ATM texnologiyasida ma’lumotlarni ko’chirish uchun yacheykadan foydalaniladi. Yacheyka kadrdan qayd qilingan va uncha katta bo’lmagan o’lchami bilan farq qiladi. Yacheykaning uzunligi 53 baytdan, ma’lumotlar maydoni esa 48 baytdan tashkil topgan. Bu ATM ga kerakli bo’lgan sifat darajasida kechikishga sezgir bo’lgan ovozli va videotrafikni uzatishga imkon beradi.
ATM texnologiyasidagi paketlarni uzatishda bo’lishi mumkin bo’lgan kechikishlar paketli kommutasiya tamoyilining oqibatidir, chunki tarmoq kommutatorida yoki marshrutizatorida navbat bo’lgani uchun har bir paket buferlashtirilib shaxsan uzatiladi. Ovozli va videotrafik uchun alohida paketlarni uzatishning kechikishi buzilishga olib keladi, bundan qabul qilayotgan tarafdagi qayta ishlangan tovush yoki tasvirning sifati buziladi.
Tovush yoki tasvir uzluksiz axborot bo’lgani uchun, uni uzatish uzluksiz (analog) signallarni amplituda bo’yicha ham, vaqt bo’yicha ham diskretlash yo’li bilan amalga oshiriladi.
Misol tariqasida ovozni uzatish jarayonini ko’rib chiqamiz. Ovozni sifatli uzatish uchun 8000 Gs tovush signallarining amplitudasini kvantlash chastotasi ishlatiladi, ya’ni vaqt bo’yicha diskretlash 125mks intervalda amalga oshiriladi. Bitta o’lchamning amplitudasini namoyish qilish uchun ko’proq kodning 8 kodi ishlatiladi, bu tovush signalining 256 ta shkalaga bo’linishni beradi. Bu holda bitta ovozli kanalni uzatish uchun 64 Kbit/s o’tkazish xususiyati kerak: 8000x8=64000 bit/s yoki 64 Kbit/s. Bunday ovozli kanal raqamli telefon tarmog’ining elementar kanali deb nomlanadi.
Bunday uzluksiz signalni diskret ko’rinishda uzatish tarmoqdan qo’shni o’lchashlar orasida 125 mks vaqt intervaliga qat’iy rioya qilishni talab qiladi, aks holda boshlang’ich signal noto’g’ri tiklanadi. Bu esa o’z o’rnida raqamli tarmoq orqali uzatilayotgan ovoz, tasvir yoki boshqa multimediali axborotning buzilishiga olib keladi. Shunday o’lchashlar orasidagi 200 ms ga surilish talaffuz qilinayotgan so’zlarni tanib bo’lmaslikka olib keladi.
Shu bilan birga qolgan o’lchashlar orasida sinxronlashga rioya qilinsa, bitta o’lchashni yo’qotish qayta ishlanayotgan tovushda aks etmaydi. Bu uzatilgan tovushli signallarni qayta ishlov berish vaqtida raqamli signallarni uzluksiz ko’rinishga o’zgartirish qurilmalarining tekislash xususiyati hisobiga sodir bo’ladi. Umuman paketlarni yetkazishni vaqt bo’yicha aniqligiga tarmoqdagi navbatni ta’sir qilishini tavsiflovchi ko’rsatkichlar xizmat ko’rsatish sifatining ko’rsatkichi deb ataladi (Quality of Service, QoS).
Bu ko’rsatkichlarga, odatda, quyidagilar kiradi:
- paketlarni yetkazishni kechikishi (ovoz uchun 150 ms dan oshmagani ma’qul);
- paketlarni yetkazishni kechikishini variasiyalash (ovoz uchun 80-100 ms dan oshmagani ma’qul);
- paketlarning navbatlardagi yo’qotish ulushi (1%dan kam bo’lgani ma’qul).
Talab qilingan QoS ko’rsatkichni ta’minlash usullaridan biri trafik kechikishiga ta’sirchan bo’lmagan paketlarga (kadrlarga, yacheykaga) muhimlik darajasini hisobga olgan holda xizmat ko’rsatishdir. Bugungi kunda navbatlarni muhimlik darajasini hisobga olgan holda tashkil qilish IP – marshrutizator bilan ham, Ethernet kommutatorlari bilan qo’llanadi.
ATM texnologiyasida yacheykalarning uncha katta bo’lmagan va qayd qilingan o’lchami tanlanganligining sabablaridan biri muhimlik darajasiga ega bo’lgan yacheykalarning navbatda kutish kechikishini kamaytirishga intilishdir. Gap shundaki, ma’lumotlarni uzatish vaqtida tarmoqlarda nisbiy muhimlik darajali xizmat ko’rsatish algoritmi amalga oshiriladi. Bunga muvofiq joriy yacheykaga ishlov berishni to’xtatmaydi, balki uni uzatishni tugatishini kutadi. Shunday qilib, uzun quyi muhimlik darajasiga ega bo’lgan yacheykalarning borligi hattoki yuqori muhimlik darajasiga ega bo’lgan yacheykalarning navbatda ko’p turib qolishiga olib keladi.