PRZEKAZ INFORMACJI MIĘDZY SIECIĄ LOKALNĄ (LAN), A SIECIĄ SZEROKOPASMOWĄ OPARĄ NA ECNICE AM mgr inż. Zbigniew Zakrzewski, mgr inż. Jacek Majewski INSYU ELEKOMKACJI AR BYDGOSZCZ 85-795 Bydgoszcz ul. Prof. S. Kaliskiego 7 1. Wstęp Streszczenie W referacie przedstawiono realizację podłączenia strumienia danych od DE do oraz segmentację i desegmentację przesyłanych danych. Próbowano przedstawić mechanizmy kapsułkowania informacji w komórki AM na poziomie warstwy adaptacyjnej AM. Uwzględniono w opracowaniu, specyfikację interfejsu na poziomie warstwy AAL 5 i AAL 3/4. Podstawowym zadaniem interfejsu jest umożliwienie dostępu do sieci AM aktualnie zainstalowanemu sprzętowi. W szczególności pozwala na współpracę urządzeniu DE (Data erminal Equipment), tj. routerowi, z urządzeniem (Data Communications Equipment), tj. AM-DSU, poprzez styk dla sieci AM. W określono protokoły dla DE pozwalające na transmisję jednostek danych (DE-SDU) do odpowiedniej stacji równorzędnej poprzez sieć AM, co przestawiono na rys. 1. określa potok w warstwie łącza danych i warstwie fizycznej, które regulują przepływ jednostek pomiędzy DE i. Zdefiniowano również lokalny interfejs do zarządzania (LMI) i bazę do zarządzania informacjami (MIB) dla. Styk fizyczny DE/ może być stykiem zgodnym ze standardem V.35 lub SSI. Warstwa fizyczna dla komutatora DSU/AM może być jedną z warstw fizycznych zdefiniowanych w 3.0. W warstwie łącza danych zdefiniowany jest protokół używany do transportu ramek poprzez warstwę fizyczną pomiędzy DE i. W specyfikacji interfejsu zdefiniowano trzy tryby operacyjne, które wymieniono poniżej. 409
DE Ramka Komórki Video Router CSU/DSU Sieć AM Publiczna/Prywatna Baza * Ramka DLC * SSI, V35 * warstwa fizyczna * Segmentacja i desegmentacja * Sprzętowe przygotowanie danych do komunikacji * Komórki * PD * SD Rys. 1 Interfejs w sieci AM. ryb la - w trybie transport jednostek DE-SDU jest oparty na podwarstwach SAR (Segmentation and Reassembly) i AAL/5 CPCS (Common Part Convergence Segmentation). ryb lb - ten tryb składa się z trybu la plus usługa transportu jednostek DE- SDU oparta na AAL typu3/4. ryb 2 - operacje DE są takie same jak w trybie lb z AAL3/4. W są dopuszczalne zarówno połączenia AAL typu 5 jak i AAL typu 3/4. W LMI określono protokół do wymiany informacji w zakresie zarządzania poprzez interfejs. Został on zaprojektowany, aby zapewniał pracę stacji zgodnie z protokołem SNMP lub komutatora pracującego zgodnie z protokołem 3.0 ILMI. LMI zapewnia wymianę różnych typów informacji do zarządzania, w tym : informacje właściwe dla, informacje właściwe dla AM informacje właściwe dla AAL. 2. ryb 1a i 1b pracy interfejsu Charakterystyka trybu 1a interfejsu mówi o przeznaczeniu jego do max 1023 wirtualnych połączeń na warstwie adaptacyjnej AM AAL 5. en tryb pozwala na przesłanie w obrębie jednego połączenia wirtualnego do 9232 oktetów (na poziomie DE 410
SDU) zabezpieczonych kodem CRC16. Dane po wyjściu z warstwy łącza danych interfejsu DE są zaopatrzone w 3 bajtowy nagłówek i 3 bajtową etykietę na końcu strumienia. Na nagłówek składają się : 8 bitowe pole flagi, 10 bitowe pole numeru kanału wirtualnego, 1 bit niosący informację o przeciążeniu w sieci, 1 bit kopiowanego bezpośrednio do nagłówka komórki AM (bit CLP), 2 bity zarezerwowane dla przyszłych zastosowań, oraz 2 bity ustawionych na stałe. Na etykietę składają się 16 bitowe pole zabezpieczenia CRC ([2], zabezpiecza tylko do 4096 oktetów informacji, przy większym pakiecie obowiązek zabezpieczenia ciąży na protokole warstwy wyższej) oraz 8 bitowe pole flagi. DE Service Data Unit (SDU) DE SDU DE AM PDU AM Data Link CPCS-railer AAL5 CPCS PDU AAL5 CPCS DFA Maps to/from VPI/VCI SAR PDU AAL5 SAR SAR PDU AM Layer Rys. 2 ryb pracy 1a i 1b przetwarzania przez warstwę AAL5. ryb pracy 1b jest trybem rozszerzonym 1a, jednakże jego charakterystyka połączenia dla AAL5 i przetwarzania informacji jest identyczna jak w trybie 1a. Bitom danym w DE (rys. 2), na poziomie warstwy łącza danych, jest nadawany format ramki o zmiennej długości w skład której wchodzi: nagłówek, pole danych i etykieta. Następnie w warstwie fizycznej za pomocą odpowiedniego protokołu transmisji (V.35, DLC, SSI) są przesyłane do. W na podwarstwie zbieżności (CS) warstwy adaptacyjnej AM 411
(AAL), polu danych nadawany jest format i etykieta CPCS. Następnie w podwarstwie segmentacji i składania (SAR) informacji jest przygotowywana do wysyłania w komórki AM (rys. 3). DE SDU DE SDU AAL5 CPCS AAL5 SAR AM Physical DE Rys. 3 Architektura protokołu dla ALL5 w trybie 1a i 1b. DE Service Data Unit (SDU) DE SDU DE PDU AM PDU AM Data Link SAR Payload AAL3/4 SAR SAR Payload AM Layer Rys. 4 Proces przetwarzania informacji dla AAL3/4 przy trybie pracy 1b. W warstwie AM każdej paczce 48 bajtów informacji nadawany jest nagłówek AM. Z nagłówka jest przenoszony bezpośrednio do nagłówka AM bit CLP (odpowiedzialny za określenie priorytetu pakietu) oraz następuje przenumerowanie: numer połączenia 412
wirtualnego zawarty w polu DFA ściśle odpowiada określonemu numerowi kanału i ścieżki wirtualnej obowiązujący w sieci AM. ryb 1b przewiduje w swojej specyfikacji oprócz połączeń AAL5 także przynajmniej jedno połączenie wirtualne AAL3/4. akie przedstawienie tematu powoduje, że oprócz identycznych parametrów (max 1023 wirtualnych połączeń, z których każde jest zabezpieczone kodem CRC16), mamy ograniczone ilości przesyłanych oktetów w obrębie jednego połączenia wirtualnego (max 9224). W DE następuje kapsułkowanie wstępne danych w ramkę CPCS AAL 3/4 (rys. 4). DE SDU AAL3/4 SAR AM Physical DE Rys. 5 Architektura protokołu dla ALL3/4 w trybie 1b. Komórki te posiadają nagłówek oraz etykietę formatu CPCS AAL3/4, których funkcje są opisane w literaturze [1]. Następnie po opatrzeniu nagłówkiem i etykietą formatu są za pomocą protokołu warstwy fizycznej wysłane do. W dane są bezpośrednio poddawane obróbce w podwarstwie SAR warstwy AAL. Dane ulegają kapsułkowaniu w komórki SAR a następnie w komórki AM. ak jak w poprzednim przykładzie, z nagłówka jest przenoszony bezpośrednio do nagłówka AM bit CLP, oraz bity DFA odpowiedzialne za adresowanie VPI i VCI. 3. ryb 2 pracy interfejsu ryb 2 pracy interfejsu umożliwia: wydzielenie 2 24-1=16777215 wirtualnych połączeń, zrealizowanie połączenia AAL5 i AAL3/4, każde w odrębnym połączeniu 413
wirtualnym(max do 2 16-1=65535 oktetów w obrębie pojedynczej jednostki DE SDU) oraz zabezpieczenie informacji (na poziomie DE SDU) kodem CRC-32. Informacja wychodząca z DE SDU jest przetwarzana (rys. 6) przez podwarstwę zbieżności (CS) warstwy adaptacyjnej AM, w której to segmentowi danych jest nadawany nagłówek i etykieta [1]. DE Service Data Unit (SDU) DE SDU DE PDU AM PDU AM Data Link PDU AAL5 CPCS PDU AAL5 CPCS DFA Maps to/from VPI/VCI SAR PDU AAL5 SAR SAR PDU AM Layer Rys. 6 Proces przetwarzania informacji dla AAL5 przy trybie pracy 2. DE SDU DE SDU AAL5 CPCS AAL5 SAR AM Physical DE Rys. 7 Architektura protokołu dla ALL5 w trybie 2. Następnie takim danym nadawany jest nagłówek i etykieta interfejsu. Pięć bajtów nagłówka interfejsu dla trybu 2 posiada następującą strukturę: 414
8 bitowe pole flagi, 24 bitowe pole numeru połączenia wirtualnego, 1 bit niosący informację o przeciążeniu, 1 bit kopiowany bezpośrednio do nagłówka komórki AM (bit CLP), 4 bity ustawione na stałe, 2 bity zarezerwowane dla przyszłych zastosowań. Pięciobajtowa etykieta interfejsu dla trybu 2 zawiera 32 bity przeznaczone do zabezpieczenia bieżącą sumą cyfrową CRC-32 [3] i 8 bitowe pole flagi. DE Service Data Unit (SDU) DE SDU DE PDU AM PDU AM Data Link SAR Payload AAL3/4 SAR SAR Payload AM Layer Rys. 8 Proces przetwarzania informacji dla AAL3/4 przy trybie pracy 2. W obrębie dane w formacie mogą być przetworzone na dwa sposoby. Pierwszy to przetworzenie informacji na format AAL5. Danym o formacie CPCS PDU AAL3/4 jest nadawana etykieta formatu AAL5 CPCS PDU, a następnie kapsułkowanie w SAR AAL5 i umieszczenie w komórkach AM (rys. 8). Z nagłówka bit CLP jest przenoszony bezpośrednio do nagłówka AM, oraz 24 bity w polu DFA określają odpowiednio numer kanału i ścieżki wirtualnej w systemie AM. 415
DE SDU AAL3/4 SAR AM Physical DE Rys. 9 Architektura protokołu dla ALL3/4 w trybie 2. Drugim sposobem jest zachowanie formatu AAL3/4 przychodzącego od urządzeń DE. W podwarstwie segmentacji i składania (AAL3/4 SAR) informacji jest przygotowywana do wysłania w komórki AM [1]. Poszczególne bity nagłówka spełniają te same funkcje tak jak w pierwszym przypadku. System zarządzania interfejsem jest zrealizowany na protokole LMI (Local Management Interface Protocol) współpracujący z protokołem zarządzania dla całej sieci SNMP (Simple Network Management Interface). 4. Podsumowanie Interfejs przedstawiony w powyższym opracowaniu ma spełniać zadanie, pośredniczenia w wymianie informacji pomiędzy siecią lokalną, a rozległą siecią szerokopasmową zbudowaną na technice AM. Ze względu na niską wersję (ver1.0) specyfikacji nasuwa się pytanie czy ten styk nie wyjdzie z użycia, czy też nastąpi rozszerzenie jego funkcji. Na początku 1997r. ma być przygotowana specyfikacja multiprotokołu, który będzie oferował usługi translacji protokołu sieci lokalnych na komórki strumienia AM. Specyfikacja multiprotokołu może wykorzystywać funkcje interfejsu, co okaże się po jej opublikowaniu. Literatura 1. Zalecenie IU I.363. 2. Zalecenie IU Q.921. 3. Norma międzynarodowa ISO 9313-2; 1989r. 4. Specyfikacja echnical Committee AM - Data Exchange Interface () Specification v1.0 ; 1993r. AM Forum. 416