WAN-каналы

С динамической маршрутизацией пока немножко притормозим, потому что у нас ещё впереди есть протокол BGP. А пока обратим пристальное внимание на то, поверх чего у нас могут бегать протоколы динамической маршрутизации и поверх чего будет таскаться тот трафик, ради которого всё и затевается. Это у нас каналы связи. И если в локальных сетях мы в основном пользуемся Ethernet за какими-то небольшими исключениями, может быть, того же Wi-Fi, который с точки зрения обычного пользователя по большому счёту похож на Ethernet. Да, он физически очень сильно отличается, и формат кадра там отличается, там всё отличается. Но обычному пользователю знать про это не сильно надо. Но в случае с WAN-каналами, с сетями, которые в принципе не похожи на LAN, ситуация будет сильно другой. Там и формат кадра будет свой собственный, и принципы взаимодействия будут свои собственные, и очень много будет чего своего собственного.

Так что давайте разбираться, что у нас будет в WAN-сетях встречаться. Во-первых, давайте договоримся, что WAN-сетями мы будем называть такое соединение, которое специально предназначено для соединения небольшого количества участников, например, двух, на большое расстояние, которое находится друг от друга. Это, как правило, физическая топология точка-точка, там никаких общих сред, там ничего NBMA-шного обычно нет. Это, как правило, длинный-длинный провод. С одной стороны один участник, с другой стороны другой участник. Если технология соединения допускает коммутацию, как какой-нибудь frame relay или что-то ещё, клиенту обычно про это ничего не известно. С его точки зрения это обычно всё точка-точка. Когда у нас есть топология точка-точка, это значит отдельный провод, соответственно, для перекладывания данных между проводами у нас используются маршрутизаторы. Иногда мы говорим, что у нас есть маршрутизаторы,

которые перекладывают данные. Иногда мы говорим, что такие маршрутизаторы могут использовать некую логику, которая будет специальным образом ускорена. И тогда это можно будет назвать коммутацией в каком-то смысле. Но всё равно в любом случае на физике там никогда практически не бывает общей шины. С точки зрения названия железок, которые используются в WAN-сетях, у нас будут встречаться некоторые хитрые термины. Первый термин — это CPE, Customer Premises Equipment, железка, которая стоит у потребителя. Это либо роутер маленький, который ставится — обычно, если говорить про домашний интернет, провайдер даёт свой маршрутизатор, который и Wi-Fi раздаёт, и телефон позволяет подключить аналоговый, и интернет, и телевизор зачастую. Вот эта железочка, которая ставится к потребителю на его территорию, это будет называться Customer Premises Equipment.

В некоторых случаях провайдер не даёт никакую специальную железочку, которая нужна для того, чтобы подключаться к ней непосредственно, но при этом, используя свою хитрую WAN-среду, которая будет использовать топологию точка-точка, прокладывает к вам специальный хитрый кабель, и на конце этого кабеля всё равно надо что-то поставить. И вот это может называться либо словом модем — я думаю, это будет максимально широкое слово, которое просто позволяет сказать, что вы как-то к сети провайдера подключились. Либо, если мы говорим про старые серии, то на старых serial-линках использовалось не просто слово модем, а слово CSU/DSU, Channel Service Unit, Data Service Unit. Это специальное обозначение для той железки, которая ставится на конце хитрого провайдерского провода. Со стороны провайдера дальше это будет либо коммутатор, если технология коммутации допускает, либо маршрутизатор. Если мы говорим про то,

что там на самом деле происходит, то там, конечно, чаще всего будет стоять маршрутизатор. Дальше всё это дело надо связывать между собой специальными хитрыми проводами. Если у нас есть вот это самое CSU/DSU, то есть взял провайдер, протащил до офиса, до квартиры специальный хитрый провод, поставил туда CSU/DSU, дальше к ней надо подключиться. В этом случае мы используем serial-линк или просто обычный фактически медный провод для того, чтобы связать между собой клиентскую железку и вот этот самый провайдерский, назовём это модем, хотя это не модем на самом деле. И вот эта штука будет просто обычный serial-линк. Обычный в том смысле, что по нему можно передавать битики. У вас есть договорённость, как в этом проводе бегают битики, но и не более того. Никакого стандартного формата кадра в serial-линке у нас нет. Просто отдельные битики один за другим по проводу будут бегать. Если говорить про современный мир, то крайне редко в сегодняшнем мире мы будем встречать serial-линки, потому что эта штука позволяет подключаться

на скорости полтора или там два мегабита в секунду. И, конечно, на современных скоростях это уже немножко архаично выглядит. Но тем не менее в своё время технология подобного подключения была очень-очень популярна. И serial-линки в других странах были весьма распространены. Это Америка, Австралия, в Европе чуть в меньшей степени было популярно. Пик популярности serial-линков пришёлся на середину 90-х годов, как раз тогда, когда в России и бывшем Советском Союзе, нынешней России и СНГ, был острый кризис, и всем было не до построения новых сетей. Поэтому никто особенно кучу проводов в землю не закапывал. Как следствие, вот эти самые serial-линки немножко обошли нас стороной. Сказалось небольшое технологическое отставание: в тот момент, когда все прокладывали serial-линки, когда для всех скорость 2 мегабита

это было ого-го, мы соответственно сидели на модемных линиях. Но после того, как лихие 90-е закончились, начались жирные 2000-е, и мы сразу перешагнули на следующий этап, а всякие Европа и Австралия так и сидят до сих пор на serial-линках в некоторой степени. Если не serial-линк, то чем ещё можно подключаться? Можно подключаться, например, Ethernet. Если вы хотите подключиться к какому-то устройству, которое поставил вам провайдер, вы, как правило, будете подключать оборудование, которое не имеет никаких специальных, специфических разъёмов. Если говорить про эти serial-линки, они когда-то давным-давно были абсолютно стандартным способом подключения. Но сегодня, если мы говорим про современные способы связи, serial-линк уже не стандартный способ. Сегодня стандартный способ — это как раз Ethernet. И вы стандартным Ethernet-овским проводом подключаетесь к некоторому устройству. Это устройство может называться, допустим, модем или как-то ещё. На самом деле это, конечно, роутер,

а не модем, потому что он с одной стороны принимает Ethernet-овский провод, а с другой стороны пересылает данные в каком-то другом проводе. И соответственно он фактически всё, что делает — берёт и перекладывает кадры с одной стороны в другую. Может быть такое, что у вас будет Ethernet приходить в некую коробочку, и эта коробочка реально не будет перекладывать кадры. Она будет работать чисто на уровне отдельных битиков. Битики, единички, нолики приходят на некую коробочку. Дальше коробочка те же самые битики, нолики, единички пересылает в другой Ethernet-овский провод. Это будет работать фактически как хаб, если хотите. Но разница между хабом и неким таким устройством, которое мы будем называть конвертер, заключается в том, что хаб у нас работал только на электрическом уровне. Он получал электрические сигналы с одной стороны и распространял эти же самые электрические сигналы на всех остальных портах. А конвертер может перекладывать данные

между разными стандартами Ethernet, которые работают на одной и той же скорости. У него с одной стороны может быть гигабитный Ethernet, но медный. И с другой стороны тоже гигабитный Ethernet, но оптический. Он с одной стороны принял нолики-единички, и с другой стороны выпустил эти же нолики-единички в провод, имеющий другую природу. Он не электрический сигнал взял и в оптический провод засунул. Там есть некая проблема с тем, чтобы в стекле распространять электрические сигналы. А он взял и битики сконвертировал из одного формата в другой. Поскольку на кадровом уровне, на уровне компоновки кадров из отдельных битиков все Ethernet более-менее одинаковые, то у него такой номер вполне может пройти. Может быть такое, что у вас клиентское оборудование будет подключаться с использованием каких-то беспроводных технологий. Это может быть либо 4G, LTE, 3G, может быть, это будет Wi-Fi,

может быть, это будет, как здесь нарисован, спутник. Способы связи по беспроводным технологиям — их вагон и маленькая тележка, может быть, будет какая-то радиорелейка. В этом смысле довольно большое разнообразие в индустрии. По беспроводу можно очень много чего разного передавать, и как-то описывать это кратко не получится ни в коем случае. Что ещё бывает, какие способы связи можно встретить в современном мире. Здесь понятно: до коробочки провайдера мы подключаемся, как правило, какими-то известными предсказуемыми способами, например, Ethernet. Дальше от коробочки у нас может идти либо, если мы говорим про конвертер, оптический линк, тот же самый Ethernet, либо, если здесь написано модем, но на самом деле роутер, может идти что-то дальше, имеющее хитрую природу.

Эта хитрая природа может быть, например, ADSL или телевизионный кабель. Это будет очень выгодно провайдеру, если у вас есть многоквартирный дом, потому что в многоквартирном доме в каждую квартиру заходит какой-то провод. Как минимум, телефон заходит, телевизор заходит. И если мы хотим подключить всех жильцов этого дома, мы можем, конечно, взять и кинуть каждому абоненту, Допустим, прямой оптический провод Ethernet, но это будет очень дорого, потому что именно работа монтажников по протягиванию проводов – это тяжело. Дальше работа именно внутри здания по протяжке проводов – это тоже очень тяжело. Не всегда есть возможность взять и протянуть отдельные провода, слаботочные или оптические, там, где стояки не предназначены для этого, там, где просто нет возможности такое сделать. Не везде управляющая компания даст просверлить, пробурить стены. Поэтому очень здорово будет, если внутри жилого здания у вас уже будут готовые провода,

которые будут иметь достаточный запас качества, чтобы помимо их основной задачи, которую они несут, например, телефонный провод, он нужен для телефонии, понятное дело. Но он, помимо того, что предназначен для телефонии, в принципе имеет ещё некий запас по частотам. И если говорить конкретно про ADSL, то даже самая плохая телефонная пара в принципе позволяет пропустить до 1 МГц частот. Если говорить про те частоты, которые слышны человеческим ухом, то человеческое ухо способно различить частоты до 20 кГц. Соответственно, всё, что выше 25 кГц, уже никакое, даже самое чувствительное ухо различить не может. Если мы берём и оставляем низкие частоты, ниже 25 кГц, для того чтобы передавать телефонную связь, а всё, что выше, отдаём под ADSL, то мы получаем, что у нас по одному и тому же проводу могут передаваться и данные интернета, и телефония. Они нисколько не страдают от того, что мы в этот же провод что-то ещё уплотняем.

Если с телефонным проводом мы работаем, то технология, когда в квартиру заходит имеющийся телефонный провод, и мы в этот же телефонный провод запихиваем ещё и данные, будет называться ADSL. Асимметричный ADSL. Асимметричная цифровая линия подписчика. Asymmetric Digital Subscriber Line. Асимметричный, потому что ADSL всегда имеет разную скорость на приём и на отдачу. Если говорить про ADSL первого поколения, то скорость на приём у него была порядка 8 мегабит, скорость на отдачу была порядка 500–600 килобит. Сделано это было умышленно. Как раз, во-первых, для того чтобы уместиться в ту самую полосу частот примерно порядка 1 мегагерца, которую выдаёт телефонная линия. А с другой стороны, для того чтобы адаптироваться под те скорости, которые были характерны на момент создания этого протокола. Если говорить про те скорости, которые были актуальны,

то это были скорости порядка 512 килобит в секунду. Логика была такая, что, во-первых, обычному абоненту не сильно надо много чего-то заливать в интернет. Как раз имеет смысл что-то скачивать из интернета. Поэтому скорость скачивания должна быть выше, чем скорость отдачи. Во-вторых, в этот же провод по ADSL можно было загнать не просто трафик интернета, а ещё и трафик телевидения и гонять тем самым трафик в triple play. То есть у нас в одном проводе, помимо того, что есть аналоговый телефон, может передаваться ещё и трафик IP-телевидения, и трафик интернета. И трафик IP-телевидения по определению однонаправленный. То есть там ничего не аплоудится при этом. Поэтому ADSL – это асимметричный цифровой канал. Он в сторону абонента, как правило, существенно более скоростной, чем от абонента. Бывают симметричные каналы. Это SDSL, например. SDSL – это Symmetric Digital Subscriber Line. Это канал, который имеет примерно ту же самую природу,

но при этом скорости на приём и на отдачу у него плюс-минус одинаковые. Та же самая история и с телевизионным кабелем. Если в квартиру к абоненту уже заходит телевизионный кабель, то очень велик соблазн не прокладывать отдельный новый кабель, а поставить абоненту модем, который будет использовать этот самый телевизионный кабель. И с другой стороны, для того чтобы в имеющийся кабель уплотнить ещё трафик данных, нужно будет поставить какую-то железку. У абонента мы ставим этот самый модем, а со стороны другого конца провода мы ставим либо, если у нас ADSL – прибор, который называется DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer, либо, если мы используем телевизионный кабель, это будет называться CMTS – Cable Modem Termination System. Эти термины стоит знать.

DSLAM и CMTS. Так. Все каналы, которые могут иметь разную природу, у нас будут делиться на некоторые семейства. В первую очередь нас будут интересовать каналы, которые будут выделены для конкретного абонента. Никогда, ни при каких условиях в этом канале не будет бегать ничего лишнего. Если мы к тебе говорим, смотри, мы тебе дали канал, в этом канале пропускная способность, условно говоря, 10 мегабит, эти 10 мегабит выделены только под тебя, ни при каких условиях, даже чисто теоретически, не может быть такого, что эти 10 мегабит будут тебе недоступны. Это делается не за счёт того, что мы тебя как-то приоритизируем по сравнению с другими пользователями, которые пользуются тем же самым каналом, а это именно выделенный канал под конкретного абонента. Это будет либо просто прямой провод, который мы даём абоненту. Если к нам приходит абонент, как к провайдеру, и говорит, я хочу проложить связь между двумя точками,

например, в Москве у нас есть два офиса, которые нам надо соединить между собой. И они находятся в разных частях Москвы. И он приходит к нам как к провайдеру, у которого есть много оптики, закопанной в Москве, и говорит, мне нужно связать между собой офис на Беляево и офис в Бутово. Напрямую прокладывать провод самостоятельно он не сможет, у него столько денег нет, разрешения ему никто не даст оформить. Поэтому он приходит к провайдеру, говорит, мне надо. И провайдер говорит, не вопрос, мы тебе дадим оптику, мы тебе её уже закопали в колодцах заранее, потому что провайдеры, как правило, имеют большой запас по волокнам. В том числе есть тёмные волокна, то есть незадействованные волокна, которые провайдер просто про запас положил. И он говорит, я тебе готов эти волокна связать между собой так, чтобы ты мог ими пользоваться. Тёмная оптика – штука довольно дорогая, если вдруг вы захотите её использовать, но она прямо под вас, отдельное волокно. Понятное дело, что никто другой в этом же самом волокне

никакие данные передавать не будет. Физически оптика принадлежит провайдеру, но пользуетесь ей только вы. Если вы хотите, вы можете в тёмную оптику абсолютно всё что угодно делать. Хотите – можете ради смеха лазерной указкой светить. Хотите – можете Fibre Channel гонять. Хотите – можете Ethernet гонять. Лишь бы пробило это самое волокно ваше оборудование. Как хотите, так и используйте. Второй вариант. Провайдер говорит, у меня есть канал связи, и в этом канале у нас бегает много разных абонентов, но мы тебе всё равно можем выдать отдельные мощности в этом канале, никоим образом не затрагивая остальных абонентов. Не дискриминируя их, не дискриминируя тебя. Делается это, как правило, с использованием механизма, который называется TDMA. Time Division Multiple Access. Механизм заключается в том, что производительность этого канала связи, который есть между двумя точками,

будет делиться на разных абонентов в соответствии с временными слотами. Условно говоря, вы будете говорить, разделим всё время, которое может использоваться каналом, на отдельные маленькие time slot'ы. И скажем, что первый time slot может использовать абонент 1, второй – абонент 2, третий time slot – абонент 1, четвёртый – абонент 2. Если мы таким образом распределяем время использования канала между двумя абонентами, то в этом случае получится, что каждый абонент получает примерно половину пропускной способности канала. Причём в то время, когда передаёт данные один из абонентов, второй по определению просто молчит. И в такой ситуации получается, что если вы купили канал с использованием подобного механизма, то производительность этого канала фиксированная, никто на неё посягнуть в принципе не может. Если у вас прямо выделенные time slot'ы, которые нужны только для вас, никто другой в них залезть просто физически возможности не имеет. Сюда можно отнести технологии, которые будут использовать либо плезиохронную цифровую иерархию,

PDH, либо синхронную цифровую иерархию, SDH. Плезиохронная цифровая иерархия – там будет примерно совпадающее время на соседних железках, плезиохронная – это почти синхронная. Сюда можно отнести T1 и E1 каналы, чаще всего используются для телефонии. Почти синхронная она будет потому, что скорости для этих протоколов связи будут не очень большие. T1 – это полтора мегабита, E1 – 2 мегабита, даже если раскачать до T3, E3, это всё равно меньше 50 мегабит в секунду. Для таких скоростей не обязательно, чтобы время на всех узлах совпадало с точностью до миллионных долей секунды. В то же время для сверхвысоких скоростей, например, для скоростей выше 10 гигабит, уже будет крайне важно, чтобы время на соседних устройствах было синхронизировано с величайшей точностью.

Поэтому если мы говорим про синхронную цифровую иерархию SDH, то там для того, чтобы одновременно отправитель начал передавать данные, а получатель понял, что именно этот, а не другой участник передаёт данные, для того чтобы синхронизировать время между разными железками, будут использоваться всякие разные хитрые штуки, например, атомные часы. И поэтому SDH – это штука для высоких скоростей. Классический пример её использования – это технология SONET. Всё это будут абсолютно провайдерские вещи. Вы никогда в это залезть не сможете, если вы работаете не в провайдере. Всё это предполагает, что у вас есть прямо отдельный канал, который вы берёте, как клиент, покупаете у провайдера, никто в этот канал больше залезть не сможет. Всё это будет называться dedicated канал, то есть канал, выделенный именно под вас.

Вы не можете вылезти за пределы того, что этот канал вам позволяет, и вы в любой момент можете быть уверены, что можете эксплуатировать 100% полосы этого канала, что нигде нагрузка на этот канал не позволит вам потерять какие-то данные. Он прямо выделен под вас. Его производительность гарантирована. Альтернативный вариант – это коммутируемые каналы. Коммутируемые каналы будут предполагать, что у вас есть некий общий ресурс, который могут использовать одновременно несколько участников, и распределение между участниками этого ресурса не фиксировано. Кому надо в данный момент, тот его и использует. Классический пример – тот самый Ethernet с коммутацией, который мы сегодня знаем. Если у нас есть коммутаторы Ethernet, мы на них строим сеть, может быть такое, что у нас есть коммутатор, у которого 48 гигабитных портов. На 47 портах приходят кадры, которые надо все отправить в один 48-й порт. В этой ситуации коммутатор что сделает?

Он возьмёт на каждом порту прибежавший кадр и переложит его в буфер назначения, в исходящий порт. И с очень большой вероятностью 47 кадров в исходящий буфер на один порт просто не влезут. Поэтому какие-то кадры потеряются. Это произошло из-за того, что у нас есть ограниченный ресурс, который может быть использован одновременно всеми участниками. И в какой-то момент мощности этого ресурса, производительности этого ресурса не хватило на всех участников. В результате чего появилась ситуация, при которой какой-то абонент не смог получить заказанную услугу. Он отправил какой-то кадр, который должен был дойти до сети назначения, и не получилось доставить этот кадр до сети получателя. Соответственно, коммутируемые каналы всегда будут предполагать, что есть какой-то шанс, что вы услугу с нужным качеством не получите. Они будут делиться на два больших типа.

Первый – это circuit-switched соединение, то есть соединение с коммутацией каналов. Здесь не совсем, конечно, корректно. SDN я сюда внёс. PSTN — Public Switched Telephone Network. Это обычная аналоговая телефония, которую сегодня уже практически нереально встретить. Если вы помните, была такая штука «Городские телефоны». И эти городские телефоны работали следующим образом. Вы брали телефонный аппарат. У них ещё часто были такие наборные диски, которые надо было крутить. И когда вы крутили этот диск, там высекались искорки. И если вы хотели набрать... Давайте попробуем нарисовать такой телефонный аппарат. Он имел вот такую форму, как правило. Здесь был диск. В этом диске были отверстия с нарисованными цифрами. И вы должны были поднять трубку, вставить в одно из таких отверстий палец и прокрутить этот диск. И чем большую цифру вы хотели набрать, тем больше диск крутился до некоторого стопорного значения.

И тем больше искорок высекалось при провороте этого диска. Если вы хотели набрать цифру 1, надо было совсем чуть-чуть его повернуть. Там высекалась одна искорка. Если вы хотели набрать 2, то вы крутили чуть больше, и там высекалось 2 искорки. Аналогично 10 искорок высекалось, если вы собирались набрать цифру 0. Поэтому все люди, которые имели телефонные номера с цифрами 0, были вечно очень сильно нелюбимы. Потому что поднимали трубку, думали: о, сейчас надо будет набирать, вставлять этот палец, цифру 0, крутить этот диск, да ну, пойду лучше встречу его так, вживую этого человека. Смысл был в том, что эти искорки как сигнализация отправляли сигнал на телефонную станцию с указанием, кому вы хотите позвонить. Вы набирали номер, там, не знаю, 100, как служба времени: 1, потом 0, потом 0. И телефонная станция слышала, сколько там искорок было, и понимала, что вы хотите позвонить по номеру службы точного времени.

Она под вас строила коммутируемую цепь, прямо физически-электрическую цепь до телефона принимающей стороны. В случае службы точного времени там были физически когда-то давным-давно барышни, которые поднимали трубку и отвечали, который час. Потом это заменили на роботов, но тем не менее, когда-то там в 50-х годах прошлого века реально, когда звонили по номеру 100, была девушка, которая снимала трубку и говорила, который сейчас час. Думаю, вы поняли идею. Так вот, телефонные станции с аналоговой телефонией натурально строили цепь, электрическую цепь под вас. В эту электрическую цепь можно было ради смеха, не знаю, 220 вольт пустить. И на самом деле, когда аналоговая телефония строила эту самую цепь, когда вызов был скоммутирован целиком до телефона абонента, в эту самую цепь пускалось достаточно высокое напряжение. Когда телефон аналоговый звонил, раздавалась мерзкая дрынь,

там бегало достаточно серьёзное напряжение, порядка 120 что ли вольт, что-то такого плана. Я помню, я однажды разбирал телефонную розетку, мне надо было её то ли передвинуть, то ли починить, то ли что-то, и неосторожно взялся за провод. В нормальном состоянии там было просто обычное сигнальное напряжение, оно небольшое, приятное покалывание. А в этот момент кто-то позвонил, и током, конечно, дёрнуло довольно заметно. А потом я немножко отошёл от шока, продолжил заниматься тем, чем занимался. Подошёл кот, и он тоже ткнулся носом в эту самую розетку, и тоже кто-то позвонил. И бедное животное просто отлетело обратно. Потому что неприятно, когда ловишь 120 вольт. Да, коммутация с выделением цепи именно под вас в тот момент, когда вам требуется соединение, это circuit switch-соединение, классический пример обычной телефонии. Под вас строится коммутируемая цепь тогда, когда это нужно.

После того, как вызов закончен, эта цепь разбирается обратно на отдельные составляющие, и отдельные участки, отдельные провода, которые эту цепь составляли, могут быть задействованы для какого-то другого вызова, который совершит уже какой-то другой абонент по другому направлению. Альтернативой коммутации на основе цепи будет коммутация на основе пакетов. Packet switch-соединение — это как раз то, что мы знаем в Ethernet. Когда мы отправляем какой-то кадр, в этом кадре написано, кому он предназначен. И дальше оборудование, которое получает такой кадр, смотрит на то, куда адресован кадр, принимает решение, куда такой кадр надо девать, и перекладывает его в другой порт. И кадр передаётся постепенно в сторону сети назначения. Здесь можно вспомнить, во-первых, Ethernet, конечно же, наш любимый packet switch. Здесь можно вспомнить Frame Relay, который был альтернативной технологией. Альтернативной не в том смысле, что она конкурент Ethernet. Она никогда не была конкурентом Ethernet.

Это был коммутируемый стандарт для WAN-соединений. Он был придуман тогда, когда Ethernet ещё пешком под стол ходил и представлял собой толстый жёлтый коаксиал. Во Frame Relay уже была коммутация, уже было всё на свете. Но всё-таки стандарт был, конечно, прикольный. Но как только Ethernet сказал: вы знаете, мы не только в локальных сетях себя неплохо чувствуем, но, в принципе, с дальнобойными SFP-шками под 40 километров мы можем и за WAN-сегмент побороться — Frame Relay в тот момент постепенно и сдох. Ещё один альтернативный стандарт, который мог использоваться с пакетной коммутацией в WAN-сетях, это был ATM. Абсолютно та же самая история, что с Frame Relay: в какой-то момент он себя очень здорово чувствовал. И ATM и Frame Relay между собой вполне дрались за то, чтобы стать царём горы в WAN-сегменте. Но во время этой драки они упустили из виду то, что пришёл Ethernet, сказал: вы знаете, я очень простой, я практически не требую настройки, я очень дешёвый, и давайте вы уйдёте с рынка.

И по факту ATM сегодня с рынка ушёл, Frame Relay сегодня с рынка ушёл, а Ethernet остался. И сегодня, фактически, несмотря на то, что это технология изначально для LAN-сетей, он господствует в WAN-сетях. С точки зрения логической топологии, то есть как сигнал может передаваться — это физическая топология, а как по сети бегает полезный трафик — это логическая топология. WAN-каналы могут связываться между собой по-разному. Если у вас в пределах вашей сети, коммутируемой или некоммутируемой, не суть важно, трафик может передаваться от любого узла до любого другого, то это будет называться полносвязанная топология. Если трафик у вас может передаваться только между двумя абонентами, то это будет называться точка-точка, point-to-point. Иногда точка-точка, point-to-point, полносвязанная топология будет называться mesh или full mesh. Есть топология звезда, когда у вас есть некий узел,

который смотрит на всех остальных, и трафик между всеми остальными узлами должен передаваться через него. Это у нас будет называться ещё point-to-multipoint. И, наконец, частично связанная топология. Это когда кто-то на кого-то кое-как смотрит, но не все на всех. В пределах одного канала у нас может быть такое, что есть узел 1, узел 2, узел 3 и узел 4. И в пределах одного канала узел 1, например, видит 2 и 3, а 4 не видит. Узел 2 видит 1 и 4, а 3 не видит. То есть кто на кого смотрит, кто кому может передавать боевые данные. Если у вас такая ситуация, что в пределах одного канала не все узлы могут передавать данные всем, и при этом это не сводится к звезде, например, то такая штука будет называться частично связанной топологией или partial mesh. Partial mesh. Это как раз сценарий,

что кое-кто кое-кого кое-как видит, но не все всех. Самый мерзкий, самый гадкий сценарий из всех перечисленных. На канальном уровне бегают у нас либо кадры 802.3 Ethernet-овские, это будет в Ethernet и во всех его разновидностях, это будет в DOCSIS, там бегают точно такие же кадры Ethernet-овские, это будет в гигабитном Ethernet PON, passive optical network, не путать с обычным PON, там будет другое. Обычные Ethernet-овские кадры примечательны тем, что они нам хорошо знакомы, оборудование, которое умеет коммутировать трафик по заголовкам Ethernet, устроено довольно просто, стандартизировано, стандарт 802.1D указывает, как должно осуществляться перекладывание данных между проводами, если данные там будут иметь формат Ethernet, в общем,

с этим всё просто. Альтернативные варианты, как могут кадры строиться в WAN-сегментах, могут быть следующими. Первое — это ATM. ATM — стандарт, который в WAN-сетях прямо-таки господствовал, по нему выпускалось большое количество книг, по нему выпускалось огромное количество оборудования с его поддержкой, очень многие вендоры его продвигали, но он был настолько сложен и монструозен, что в какой-то момент стало понятно, Что стандарт с такой сложностью не может выжить. И несмотря на то, что этот стандарт действительно поглотил большую часть рынка, в какой-то момент пришел WAN-сегмент, сказал: ребят, до свидания, такие сложные стандарты нам не нужны. Поэтому сегодня ATM можно увидеть только в остаточных явлениях. Это либо какие-то развернутые среды на основе ADSL или его наследников, либо PON, Passive Optical Network, или Gigabit PON. Не путайте, GE PON — это Ethernet, GPON — это ATM.

Внутрь ATM можно вкладывать что угодно. Хотите — вкладывайте Ethernet-кадры. У вас Ethernet поверх ATM будет. Можно вкладывать в ATM сразу IP. Будет IP поверх ATM. Можно вкладывать PPP-шные кадры. Про PPP-шные кадры мы дальше сейчас отдельно поговорим. Это протокол, с помощью которого можно организовать отдельную среду передачи данных между двумя участниками. Очень интересная штука, в том числе и потому, что она позволяет проверить логин и пароль пользователя. Можно PPP-шные кадры либо сразу поверх ATM гонять, либо, что ещё довольно популярно, вы указываете, что вы гоняете Ethernet поверх ATM, а поверх Ethernet гоняете PPP-шные кадры. И у вас получается PPP-шные кадры поверх Ethernet, поверх ATM. Кому-то может показаться это наркоманией, но эта штука — это чаще всего встречающаяся вещь в сетях, которые используют ATM, в которых есть проверка подлинности пользователей по паролю.

Далее. Что ещё бывает? Есть старый древний стандарт HDLC, который Cisco немножко адаптировала под себя и назвала Cisco HDLC. Кроме Cisco, его особо никто не поддерживает, поэтому он есть, и хорошо, что он есть. Но на его основе, на основе оригинального HDLC, был предложен стандарт, именно стандарт-стандарт, который называется PPP, Point-to-Point Protocol. В нашем курсе он есть, мы его обязательно будем смотреть чуть дальше. И на основе этого же HDLC был предложен другой стандарт, который называется Frame Relay. Разница между PPP и Frame Relay заключается в том, что PPP у нас протокол некоммутируемый, он строится между двумя точками, между которыми у нас есть возможность передавать данные. В пределах одного провода или в пределах какой-то общей среды, которая может передавать данные, PPP может построить своего рода туннель. Frame Relay — это протокол коммутируемый. Он позволяет нам, используя тот же самый формат HDLC, передавать данные между железками, которые напрямую общим проводом

друг с другом не связаны, но у нас будет выполняться коммутация на основе Frame Relay. И, соответственно, вот так это может выглядеть. То же самое, что в Ethernet мы использовали, но только не в Ethernet, а в WAN-сетях. У нас нету толстого жёлтого коаксиала. У нас есть оборудование между этими проводами, которое адресно заточено на работу с коммутацией кадров. В отличие от Ethernet, в котором изначально никакой коммутации не было, Frame Relay, он даже называется так, это протокол, специально предназначенный для коммутации. Коммутация в нём устроена немножко иначе, чем в Ethernet, но общие принципы примерно те же. С одной стороны кадр получили, в другую сторону кадр отправили. Давайте попробуем посмотреть на конкретные протоколы канального уровня, которые мы будем в рамках нашего курса изучать.