Embed Size (px)
Citation preview
Univerza v LjubljaniFakulteta za elektrotehniko
Janez Štangelj
Izboljšanje kvalitete omrežnih storitev
Diplomsko delo
Mentor: dr. Andrej Trost
Ljubljana, Junij 2006
ZAHVALA
Zahvaljujem se svojima staršema Alojziji in
Ivanu Štangelj, ki sta mi omogočila študij,
me pri njem podpirala in vzpodbujala.
Zahvaljujem se svojemu bratu Tadeju za
pomoč in vzpodbudo.
Posebna zahvala gre mentorju dr. Andreju Trostu za
usmerjanje pri izdelavi tega dela.
Za izdatno pomoč in množico posredovanih koristnih informacij se
zahvaljujem vsem bivšim sodelavcem na projektu, še
posebej pa Robertu Poslu.
Zahvaljujem se lektorici Tini Pirnar za mojstrsko opravljeno delo.
Profesorjem in asistentom Fakultete za Elektrotehniko sem
hvaležen za vsak trud, ki so ga vložili vame.
Zahvaljujem se tudi
Državi Sloveniji za štipendiranje v času študija.
POVZETEK
Naloga je nastala v visokotehnološkem podjetju za razvoj telekomunikacijske opreme. Namen
naloge je bil preučiti možnosti za zagotavljanje kvalitete storitev na že delujoči strojni arhitekturi in
sestaviti načrt programskega modula upravnik kvalitete storitev. Skrajšano ime upravnika kvalitete
storitev je QoS (Quality of Service) upravnik.
Internetni protokolni sklad je dobro domišljen, saj je bil razvit postopoma. Od tod tudi njegova
razširjenost. Kljub temu ima starejša verzija slabosti, ki so večinoma povezane z kvaliteto omrežnih
storitev. Teh slabosti nima konkurenčni ATM (Asynchronous Transfer Mode) protokolni sklad, ki
pa ni toliko razširjen. Predvsem zaradi svoje kompleksnosti in s tem povezane cene.
ATM sklad se veliko uporablja v širokopasovnih hrbteničnih omrežjih. S prihodom Gigabit
Ethernet protokola in novo verzijo internetnega protokola (Internet Protocol version 6 – IPv6) so se
ATM skladu začeli obetati slabši časi. Pričujoč ATM-GigE most je namenjen pretvarjanju med
ATM in Gigabit Ethernet prometom v hrbteničnih omrežjih.
ATM-GigE most je zgrajen na CMC platformi. Njegova funkcija je transparentno premoščanje med
ATM in Gigabit Ethernet prometom. Most se zaveda virtualnih lokalnih omrežij (Virtual Local
Area Network - VLAN). Srce CMC platforme je WinPath 787 omrežni procesor, ki ponuja sprotno
paketno procesiranje med različnimi vmesniki.
QoS upravnik je eden izmed programskih modulov ATM-GigE mostu. V mostovnem sistemu
upravlja s konfiguracijskimi podatki omrežne kvalitete storitev. Njegove akcije se sprožijo ob
inicializaciji sistema in ob izvedbi uporabniških CLI ukazov. Pri načrtovanju modula je bil
upoštevan QoS standard IEEE 802.1 P,Q.
VII
KLJUČNE BESEDEQoS upravnik; omrežni promet; zamašitev omrežja; izhodne vrste; uvrščanje omrežnega prometa;
uvrščevalnik omrežnega prometa; upravljanje z omrežnimi viri; rezervacija omrežnih virov;
uveljavljanje omrežnih prometnih pravil; prioritetna kontrola; glasovni promet; video promet;
podatkovni promet; slikovni promet; multimedijski promet; glasovna povezava; video povezava;
podatkovna povezava; slikovna povezava; multimedijska povezava; konstantna bitna hitrost;
povprečna bitna hitrost; zagotovljena bitna hitrost; nedoločena bitna hitrost; CBR; VBR; GFR;
UBR; UBR+IEEE 802.1 P,Q; VLAN; WinGine; WinPath 787; ATM-GigE most; WDDI; CMC
platforma; ATM; Gigabit Ethernet; TCP/IP.
VIII
ABSTRACT
The thesis originates from my work at high-tech company specialized for development of
telecommunication hardware and firmware. My assignment was to study possible implementations
and then develop Quality of Service Manager software module.
Internet Protocol stack was developed gradually and is well thought out which is the reason for its
popularity. On the other hand it still has weaknesses, they are mostly related to quality of network
services. The competitive ATM stack (Asynchronous Transfer Mode) is better on this area but it is
not as popular due to its complexity and consequently expensiveness.
ATM stack is mostly used in broadband backbone networks. With Gigabit Ethernet on the horizon
and new version of IPv6 (Internet Protocol version 6) ATM is loosing the battle. The described
ATM-GigE Bridge's purpose is to convert between ATM and Gigabit Ethernet traffic in backbone
networks.
ATM-GigE Bridge is constructed on CMC platform. The bridge is VLAN aware (Virtual Local
Area Network). The hearth of CMC platform is WinPath 787 network processor, which offers
packet processing between different interfaces at wire speed.
QoS Manager is one of the ATM-GigE Bridge software modules. It manages quality of service
configuration information. Its actions take place at initialization time and during execution of user
CLI commands. The design follows IEEE 802.1 P,Q quality of service standards.
IX
KEYWORDS
QoS Manager; network traffic; network congestion; output queues; scheduler; scheduling;
connection admission control; network resource management; network resource reservation; traffic
policing; priority control; voice traffic; video traffic; data traffic; image traffic; multimedia traffic;
voice stream; video stream; data stream; image stream; multimedia stream; voice connection; video
connection; data connection; image connection; multimedia connection; connection; connections;
Constant Bit Rate - CBR; Variable Bit Rate - VBR; Guaranteed Frame Rate – GFR; Unspecified Bit
Rate – UBR; UBR+; IEEE 802.1 P,Q; VLAN; WinGine; WinPath 787; ATM-GigE Bridge;
Wintegra Device Driver Interface – WDDI; CMC platform; ATM; Gigabit Ethernet; TCP/IP.
X
KAZALO1 Uvod.............................................................................................................................................. 16
1.1 Kratka zgodovina računalniških omrežij............................................................................... 161.2 Sedanjost................................................................................................................................161.3 Prihodnost.............................................................................................................................. 17
2 Računalniško omrežje................................................................................................................... 182.1 Internet................................................................................................................................... 18
2.1.1 Intranet........................................................................................................................... 182.1.2 Ekstranet ........................................................................................................................18
2.2 Omrežne naprave................................................................................................................... 182.2.1 Ponavljalnik (repeater)...................................................................................................192.2.2 Zvezdišče (static hub).................................................................................................... 192.2.3 LAN stikalo (LAN switch, dynamic hub)......................................................................192.2.4 Most (bridge)..................................................................................................................202.2.5 Virtualno lokalno omrežje (VLAN)...............................................................................202.2.6 Usmerjevalnik (router)...................................................................................................202.2.7 Protokolarni pretvornik, prehod (gateway)....................................................................20
2.3 Delitev na plasti..................................................................................................................... 212.3.1 Prehajanje paketov skozi plasti...................................................................................... 21
2.4 OSI model protokolnega sklada.............................................................................................232.4.1 Fizična plast................................................................................................................... 242.4.2 Povezavna plast..............................................................................................................252.4.3 Omrežna plast................................................................................................................ 252.4.4 Transportna plast............................................................................................................252.4.5 Sejna plast...................................................................................................................... 262.4.6 Predstavitvena plast........................................................................................................262.4.7 Aplikacijska plast...........................................................................................................26
2.5 TCP/IP protokolni sklad........................................................................................................ 272.5.1 Povezavna plast..............................................................................................................272.5.2 Omrežna plast................................................................................................................ 272.5.3 Transportna plast............................................................................................................302.5.4 Aplikacijska plast...........................................................................................................31
2.6 ATM protokolni sklad........................................................................................................... 322.6.1 Fizična plast .................................................................................................................. 352.6.2 Povezavna plast..............................................................................................................36
3 Kvaliteta omrežnih storitev (Quality of Service - QoS)................................................................403.1 Prometna problematika.......................................................................................................... 41
3.1.1 Glasovni promet.............................................................................................................413.1.2 Video promet..................................................................................................................423.1.3 Podatkovni promet......................................................................................................... 433.1.4 Slikovni promet..............................................................................................................443.1.5 Multimedijski promet.....................................................................................................44
3.2 Področja kvalitete omrežnih storitev..................................................................................... 443.2.1 Upravljanje z omrežnimi viri......................................................................................... 443.2.2 Rezervacija omrežnih virov........................................................................................... 44
XII
3.2.3 Uveljavljanje omrežnih prometnih pravil (traffic policing)...........................................453.2.4 Prioritetna kontrola, ravnanje ob zamašitvah.................................................................453.2.5 Kontrola s povratno informacijo.................................................................................... 45
4 Premostitev QoS parametrov med ATM in Ethernet stranema.....................................................464.1 Premostitev razredov prometa............................................................................................... 46
4.1.1 Konstantna bitna hitrost (Constant Bit Rate - CBR)......................................................494.1.2 Povprečna bitna hitrost (Variable Bit Rate - VBR)....................................................... 49
4.1.2.1 Realnočasna povprečna bitna hitrost (RT-VBR)....................................................504.1.2.2 Nerealnočasna povprečna bitna hitrost (NRT-VBR)............................................. 50
4.1.3 Zagotovljena bitna hitrost(Guaranteed Frame Rate - GFR)...........................................504.1.4 Nedoločena bitna hitrost (Unspecified Bit Rate - UBR)................................................504.1.5 Nedoločena bitna hitrost z zagotovljeno minimalno bitno hitrostjo (UBR+)................504.1.6 Dosegljiva bitna hitrost (Available Bit Rate - ABR)..................................................... 51
4.2 Premostitev naslovov.............................................................................................................514.2.1 Enostavna preslikava......................................................................................................524.2.2 Skupinska preslikava, en VLAN na en virtualen kanal................................................. 534.2.3 Skupinska preslikava, ena VLAN prioriteta na en virtualen kanal................................54
5 Strojna arhitektura ATM-GigE mostu (CMC platforma)..............................................................555.1 Standardi fizičnih vmesnikov................................................................................................ 56
5.1.1 Kodiranje linije.............................................................................................................. 565.1.1.1 RS-232-D način......................................................................................................565.1.1.2 Nonreturn-to-Zero-Inverted (NRZI) način.............................................................575.1.1.3 Manchester način....................................................................................................575.1.1.4 Diferenčni Manchester način..................................................................................58
5.1.2 Prenosni standardi.......................................................................................................... 585.1.2.1 Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)...............................................................585.1.2.2 Synchronous Optical Network (SONET)...............................................................595.1.2.3 Synchronous Digital Hierarchy (SDH).................................................................. 595.1.2.4 Ethernet.................................................................................................................. 59
5.2 WinPath 787 omrežni procesor..............................................................................................605.2.1 Konfiguracija QoS parametrov...................................................................................... 60
5.2.1.1 Ethernet-ATM smer pretoka podatkov...................................................................615.2.1.2 ATM-Ethernet smer pretoka podatkov...................................................................625.2.1.3 Algoritem puščajočega vedra................................................................................. 635.2.1.4 Algoritem koledarskega kolesa.............................................................................. 635.2.1.5 Izhodne vrste fizičnega vmesnika.......................................................................... 655.2.1.6 WinPath fizični vmesniki....................................................................................... 66
6 Programska arhitektura ATM-GigE mostu................................................................................... 677 QoS upravnik.................................................................................................................................69
7.1 Programske zahteve............................................................................................................... 717.1.1 QoS profili......................................................................................................................72
7.2 Sestava programskega modula...............................................................................................737.2.1 Inicializacija................................................................................................................... 757.2.2 Kontrolna pot................................................................................................................. 76
7.2.2.1 Dinamična rekonfiguracija..................................................................................... 777.2.3 Organizacija lokalnih podatkovnih struktur...................................................................79
XII
7.2.4 Organizacija WDDI QoS podatkovnih struktur.............................................................847.2.4.1 Sistemski nivo........................................................................................................ 847.2.4.2 Nivo fizičnih vmesnikov........................................................................................ 857.2.4.3 Nivo povezav..........................................................................................................87
7.3 Prometna pravila.................................................................................................................... 897.3.1 Dovoljene hitrosti za razrede prometa CBR, VBR-RT, VBR-NRT.............................. 897.3.2 Dovoljene hitrosti za UBR razred prometa....................................................................897.3.3 Dovoljene hitrosti za GFR razred prometa.................................................................... 90
7.4 Uporabniški ukazi in konfiguracija........................................................................................917.4.1 qos_vlan_profile komanda.............................................................................................927.4.2 qos_connection_profile komanda.................................................................................. 987.4.3 qos_if_statistics komanda............................................................................................ 1037.4.4 qos_vlan_statistics komanda........................................................................................1087.4.5 qos_connection_statistics komanda............................................................................. 1117.4.6 qos komanda................................................................................................................ 1147.4.7 qos_if komanda............................................................................................................ 1167.4.8 qos_vlan komanda........................................................................................................118
8 Testiranje..................................................................................................................................... 1208.1 Osnovno testiranje (unit testing)..........................................................................................1208.2 Testiranje bele škatle (white box testing)............................................................................ 1208.3 Testiranje črne škatle (black box testing)............................................................................ 1218.4 Regresivno testiranje (regression testing)............................................................................1228.5 Testno okolje........................................................................................................................122
8.5.1 Potrebna strojna oprema...............................................................................................1228.5.2 Testna konfiguracija.....................................................................................................123
8.6 Primeri testov.......................................................................................................................1238.6.1 Enostavnejši test bele škatle.........................................................................................1238.6.2 Enostavnejši test črne škatle.........................................................................................1248.6.3 Zahtevnejši testi črne škatle......................................................................................... 124
8.6.3.1 Test PBR parametra ATM povezave...................................................................1248.6.3.2 Test rezervacije omrežnih virov ATM povezave................................................ 127
9 Slovar kratic in okrajšav..............................................................................................................12910 Seznam virov............................................................................................................................. 13411 Izjava o samostojnosti dela........................................................................................................135
XIII
KAZALO SLIKOriginalna shema prvega Etherneta....................................................................................................16Potovanje računalniškega prometa skozi različne plasti protokolnih skladov................................... 21Imena in razdelitev vseh sedmih OSI plasti....................................................................................... 23Končni in relejni sistemi.....................................................................................................................24Primerjava TCP/IP protokolnega sklada z OSI modelom..................................................................27Pet razredov internetnih naslovov...................................................................................................... 28Primerjava ATM protokolnega sklada z OSI modelom..................................................................... 32Primer topologije ATM omrežja........................................................................................................ 33a) tip celice uporabnik/omrežje, b) tip celice omrežje/omrežje..........................................................34Topologija virtualne poti, virtualne povezave in prenosne poti......................................................... 36Usmerjanje virtualnih poti a) in usmerjanje virtualnih povezav b)....................................................37Rezervacija omrežnih virov v obeh smereh, ATM-ETH in ETH-ATM smeri.................................. 46Enostavna preslikava.......................................................................................................................... 52Skupinska preslikava en VLAN na en virtualen kanal.......................................................................53Skupinska preslikava ena VLAN prioriteta na en virtualen kanal..................................................... 54Blok diagram CMC platforme............................................................................................................55RS-232-D standard kodiranja............................................................................................................. 56NRZI način kodiranja......................................................................................................................... 57Manchester način kodiranja................................................................................................................57Diferenčni Manchester način kodiranja..............................................................................................58Pot celice na ATM izhodni strani.......................................................................................................61Pot celice na Ethernet izhodni strani.................................................................................................. 62Algoritem puščajočega vedra............................................................................................................. 63Algoritem koledarskega kolesa.......................................................................................................... 64Programska arhitektura ATM-GigE mostu........................................................................................ 67Osnovna naloga QoS upravnika......................................................................................................... 70Prikaz nekaterih QoS parametrov.......................................................................................................71Primer konfiguracije, kjer so povezavam prilepljeni QoS profili...................................................... 72Blok diagram QoS upravnika............................................................................................................. 73Vrstni red inicializacije pomemben za pravilno delovanje QoS upravnika....................................... 75Povzetek vseh kontrolnih poti QoS upravnika................................................................................... 76QoS kontrolni blok............................................................................................................................. 79Kontrolni blok, podatkovna organizacija QoS profilov..................................................................... 80Kontrolni blok, podatkovna organizacija QoS statistik......................................................................81Kontrolni blok, podatkovna organizacija pasovnih širin VLAN-ov in fizičnih vmesnikov.............. 82Kontrolni blok, podatkovna organizacija virov VLAN-ov in fizičnih vmesnikov.............................83ATM konfiguracija koledarskega kolesa in razredov prometa v višjenivojskem načinu...................84ATM razredi prometa, definirani v visokonivojskem načinu.............................................................85Podatkovne strukture za GigE fizični vmesnik.................................................................................. 86Podatkovna strukture ATM sprejemnih in oddajnih kanalov.............................................................87Osnovna strojna konfiguracija za testiranje QoS upravnika............................................................ 123
XIV
KAZALO TABELOSI model protokolnega sklada vsebuje sedem plasti....................................................................... 23Kategorije servisov in kontrole prometa ATM foruma po viru [3]....................................................47Kategorije servisov in kontrole prometa ATM foruma po viru [2]....................................................49Najvišjo prioriteto ima izhodna vrsta z najnižjo številko...................................................................66CLI sintaktična pravila....................................................................................................................... 91"qos_vlan_profile" CLI komanda.......................................................................................................97"qos_connection_profile" CLI komanda.......................................................................................... 103"qos_if_statistics" CLI komanda...................................................................................................... 108"qos_vlan_statistics" CLI komanda..................................................................................................110"qos_connection_statistics" CLI komanda.......................................................................................113"qos" CLI komanda.......................................................................................................................... 115"qos_if" CLI komanda......................................................................................................................117"qos_vlan" CLI komanda................................................................................................................. 119Povzetek testiranja bele škatle..........................................................................................................121Povzetek testiranja črne škatle..........................................................................................................122Slovar kratic in okrajšav...................................................................................................................133
XV
1 Uvod
1.1 Kratka zgodovina računalniških omrežijRazvoj interneta se je začel že leta 1961, razvila pa ga je skupina raziskovalcev z inštitutov MIT in
RAND. Septembra leta 1969 je bil zagnan prvi IMP (Interface Message Processor - predhodnik
današnjih usmerjevalnikov) in nanj priključen prvi gostujoči računalnik. Internet, je bil javnosti
predstavljen leta 1972, hkrati s prvo aplikacijo elektronske pošte. Postopoma je zrasel iz omrežja
ArpaNet. Leta 1983 je bil v ArpaNetu zagnan TCP/IP protokolni sklad.
Najbolj znan računalniški protokol Ethernet je razvil Robert Metcalf med letoma 1973 in 1976 v
Xeroxovem PARC laboratoriju. V tem času je ista skupina raziskovalcev izumila tudi prvi grafični
vmesnik, miško in laserski tiskalnik na svetu. Prvotno je imel Ethernet hitrost 2,9 Mbit/s. Z njim je
bilo možno prek 1 km dolgega kabla v lokalno omrežje, povezati več kot 100 osebnih delovnih
postaj.
1.2 SedanjostDanes je internet že močno prisoten. K razmahu interneta sta v zadnjih letih pripomogla širjenje
brezžičnih tehnologij in uvajanje novih storitev. Velika prednost interneta je splošna povezljivost,
poleg tega je zaradi množične uporabe poceni. Zaradi hitrega razvoja elektronike pa se še bolj ceni
in pridobiva na univerzalnosti uporabe. S svojimi prednostmi močno konkurira drugim vzporednim
16
Slika 1: Originalna shema prvega Etherneta.
tehnologijam, kot so navaden telefon in televizija.
Uvaja se nova verzija internetnega protokola IPv6 (Internet Protocol version 6), ki odpravlja mnogo
pomanjkljivosti starejše verzije IPv4. Največja pomanjkljivost starejše verzije je majhen naslovni
prostor. Naslov v IPv4 je 32-bitni, kar pomeni, da je teoretično možno nasloviti največ 4.3 milijarde
različnih priključkov. Novejša verzija ima 128-bitni naslov, poleg tega pa prinaša še podporo
kakovosti omrežnih storitev.
1.3 PrihodnostV prihodnosti je pričakovati nadaljevanje trenutnih trendov: nove storitve, vedno cenejši dostop,
izpodrivanje navadnega telefona in televizije. Brezžične internetne tehnologije obetajo tudi
konkurenco mobilni telefoniji.
Internet bi lahko imel pomembno vlogo pri povečevanju avtomatizacije. Na trgu je že mnogo
ponudnikov inteligentnih hiš, ki omogočajo raznolike uporabe preko omrežja. Na tem področju je
zanimiv avtomatiziran javni avtomobilski promet, kar zaenkrat morda še zveni futuristično.
Vsekakor ima avtomobilizem potencial. Avtomobil, ki bi znal diagnosticirati poškodovanost
ponesrečencev in poklicati na pomoč, bi bil zagotovo dragocenejši. Še bolj pa tisti, ki bi se prometni
nesreči znal sam izogniti. Tovrstne napovedi naj bi se uresničile v naslednjih dvajsetih letih. Do
takrat je namreč napovedano dovolj veliko povečanje zmogljivosti in zmanjšanje cene elektronske
strojne opreme za komercialno uporabo.
17
2 Računalniško omrežje
2.1 InternetInternet omrežje je mednarodno organizirano sodelovanje avtonomnih omrežij. V njem med seboj
komunicirajo končni računalniki. Protokoli in postopki za medsebojno komunikacijo so opredeljeni
z internetnimi standardi. Internet omogoča globalno povezovanje, univerzalni dostop in množico
storitev.
Uporabniku interneta je na voljo množica aplikacij za iskanje in brskanje po internetnih straneh,
dopisovanje z elektronsko pošto, interaktivno pisno komuniciranje, prenašanje datotek, predvajanje
video in zvočnih posnetkov, telefoniranje in drugi.
2.1.1 IntranetJe avtonomno omrežje povezano v internet. Intranet je interno omrežje, ki je v lasti organizirane
skupine ali posameznika. Sestavljen je iz istih omrežnih naprav kot internet. Na zunaj je povezan z
usmerjevalnikom ali prehodom. Vsaka povezava navzven je ponavadi še dodatno zavarovana,
največkrat vsaj s požarnim zidom, pogosto pa tudi z uporabo NAT (Network Address Translation)
algoritma.
2.1.2 Ekstranet Je intranetu podobno interno omrežje. Od intraneta se loči po tem, da so lahko nekateri ekstranet
uporabniki povezani preko javnega interneta. To je uporabno še posebej takrat, ko so ti uporabniki
geografsko dislocirani.
2.2 Omrežne napraveOmrežja ločimo po velikosti na lokalna, velemestna in hrbtenična. Vsako omrežje je sestavljeno iz
množice omrežnih elementov. V splošnem jih ločimo na vozlišča in prenosne kanale.
Vozlišče je lahko končno (končen sistem) ali vmesno (relejni sistem). Vmesna vozlišča ne
ustvarjajo prometa. Opravljajo naloge kot so usmerjanje paketov, ugotavljanje napak, nadzor nad
kvaliteto storitev, ravnanje ob zamašitvah prometa, upravljanje z omrežnimi viri in druge.
18
Prenosni kanal predstavlja povezavo med dvema vozliščema. Glavne lastnosti prenosnih kanalov so
smer, vzporednost, sinhronost in tehnologija prenosa.
Smer prenosa: Prenos lahko poteka v obe smeri hkrati (full duplex), izmenično v obe smeri (half
duplex) ali le v eno smer (simplex).
Vzporednost prenosa: V zaporednem načinu se prenaša v eno smer le po en bit hkrati. V
vzporednem načinu se hkrati prenaša več bitov. V telekomunikacijah je takšen način daleč
najcenejši. V zadnjem času, pridobiva zaporeden prenos na pomenu tudi v strojni opremi zaradi
večjih kapacitet in majhne kompleksnosti.
Sinhronost prenosa: Sinhroni kanali so hitrejši, ker ne čakajo potrditve prenosa. Vendar pa
potrebujejo dodatno žico za prenašanje ure, kar jih precej podraži. V veliki meri rešuje problem
asinhronega prenosa ATM protokol.
Tehnologija prenosa: Kanali so lahko povezani direktno ali so med prenosom mešani z drugimi
kanali. V splošnem je mešanje razdeljeno na časovno mešanje (Time Division Multiplex - TDM) in
frekvenčno mešanje (Frequency Division Multiplex - FDM). V klasičnih telefonskih in
računalniških ter mobilnih omrežjih se FDM ne uporablja več.
2.2.1 Ponavljalnik (repeater)To je naprava za podaljševanje oddajnega dosega. Ne vsebuje procesnih delov, ampak le
ojačevalnike in registre.
2.2.2 Zvezdišče (static hub)Je najenostavnejša naprava za povezovanje računalnikov v lokalno omrežje. Zvezdišče podobno kot
ponavljalnik ne vsebuje nobenih delov za procesiranje. Povezave med njegovimi priključki so
statične oziroma se jih lahko nastavlja ročno. Vsak prispel paket je v zvezdišču preusmerjen na vse
ostale priključke. Zaradi pogostih trkov je učinkovitost takega omrežja manjša.
2.2.3 LAN stikalo (LAN switch, dynamic hub)LAN (Local Area Network) stikalo vsebuje več inteligence kot zvezdišče in v lokalnem omrežju
povezuje računalnike učinkoviteje. Stikalo usmerja pakete glede na naslove sprejemnih naprav, ki
so vsebovane v glavah paketov.
19
Paket je lahko poslan znotraj lokalnega omrežja samo sprejemnemu računalniku (unicast). Lahko je
poslan skupini sprejemnih računalnikov znotraj omrežja (multicast) ali pa vsem ostalim
računalnikom znotraj omrežja (broadcast).
LAN stikala navadno uporabljajo preveži način ali shrani in prepošlji način usmerjanja.
Preveži način: Takoj, ko stikalo prejme glavo paketa, jo analizira in že začne oddajati na sprejemni
naslov. Čeprav paket še ni bil sprejet do konca, ga že začne pošiljati sprejemniku.
Shrani in prepošlji način: V drugem načinu stikalo najprej sprejme celoten paket. Šele potem
začasno shranjen paket analizira in ga prepošlje sprejemniku.
2.2.4 Most (bridge)Most povezuje dve omrežji, ki se razlikujeta po tipih paketnega prenosa. Most usmerja pakete glede
na naslove sprejemnih naprav, ki so vsebovane v glavah paketov.
Most deluje podobno kot LAN stikalo, le da po potrebi deluje še kot prevajalec med dvema
povezavnima plastema.
2.2.5 Virtualno lokalno omrežje (VLAN)Virtualno lokalno omrežje (Virtual Local Area Network – VLAN) je funkcionalnost, pogosta pri
LAN stikalih. Pravzaprav je to sposobnost sestavljanja logičnih podomrežij znotraj lokalnega
omrežja. Pri tem ni pomembno, kje v omrežju je posamezen računalnik fizično priključen. Virtualna
lokalna omrežja so uporabna preprosto zaradi lažjega spreminjanja konfiguracije. Na ta način je
možno možno ločiti lokalno omrežje na dve ali več omrežij brez fizičnega premeščanja povezav.
2.2.6 Usmerjevalnik (router)Usmerjevalnik je naprava, ki med seboj povezuje dve ali več omrežij. Promet usmerja na podlagi
internetnega naslova.
2.2.7 Protokolarni pretvornik, prehod (gateway)Te naprave med seboj povezujejo različne aplikacijske protokole, ki nimajo več transportnih
lastnosti, imajo pa lastnosti uporabniških programov. Na primer pretvornik med dvema tipoma
elektronske pošte.
20
2.3 Delitev na plastiVsako arhitekturo omrežja delimo na plasti. Plasti so med seboj hierarhično razdeljene. Vsaka plast
ima svoj funkcionalni namen in natančno določene vmesnike proti nižji in višji plasti.
Drugo ime za arhitekturo računalniškega omrežja je tudi protokolni sklad. Večina protokolnih
skladov je kompleksen skupek navodil za komunikacijo med sodelujočimi omrežnimi elementi.
Prednost delitve na plasti je praktična uporabnost. Za vsako na novo razvito vezje ali aplikacijo ni
potrebno razvijati celotnega protokolnega sklada, dovolj je, da implementiramo le en protokol za
določeno vezje ali aplikacijo.
2.3.1 Prehajanje paketov skozi plastiDatoteka ali tok podatkov potuje čez vse plasti le na začetnem in končnem sistemu. Relejni sistemi
pa imajo implementirane le prvi dve ali tri plasti.
Primer zaključene poti paketa po internetu:
Stikalo potrebuje le dve plasti, saj deluje na nivoju naslovov povezav. Ethernet protokol spada v
povezavno plast in usmerja pakete med priključki. Vsak priključek ima svoj strojni naslov.
21
Slika 2: Potovanje računalniškega prometa skozi različne plasti protokolnih skladov.
Usmerjevalnik potrebuje tri plasti, saj deluje na nivoju omrežnih naslovov ali internetnih naslovov.
IP (Internet Protocol) protokol spada v omrežno plast in usmerja pakete med omrežji.
Šele končna sistema uporabljata vseh sedem plasti. TCP protokol (Transmission Control Protocol),
ki deluje v transportni plasti, skrbi za pravilen vrstni red paketov in pošilja zahtevke za prepošiljanje
izgubljenih paketov.
22
2.4 OSI model protokolnega skladaSplošen model za protokolni sklad OSI (Open System Interconnection) je bil predlagan s strani
organizacije ISO (International Standard Organization). Namen tega modela ni standardizacija
delovanja računalnikov, ampak standardizacija načinov njihovega medsebojnega sodelovanja.
Model je referenca pri večini današnjih protokolov, ki se uporabljajo v praksi.
Ime Plasti Primeri protokolov Uporabljan naslov7 Aplikacijska plast Time, Telnet, SMNP, POP3, FTP,
HTTPIme gosta
6 Predstavitvena plast SNMP Ime gosta5 Sejna plast RPC, Socket Socket naslov4 Transportna plast TCP, UDP Številka porta3 Omrežna plast IP, STP, ARP, RIP, OSPF, ICMP, Internetni naslov2 Povezavna plast WAN: ISDN, B-ISDN, X.25 PSDN,
Frame relay, ATMLAN: PPP, FDDI, Wireless LAN, Ethernet, ATM
Naslov na nivoju povezave
1 Fizična plast RS232, E1/T1, E3/T3, SONET Ni uporabljana naslovna shema
Tabela 1: OSI model protokolnega sklada vsebuje sedem plasti.
Prve štiri plasti podpirajo prenos podatkov, druge tri plasti pa podpirajo uporabniške aplikacije.
23
Slika 3: Imena in razdelitev vseh sedmih OSI plasti.
OSI model loči dva tipa sistemov: končne in relejne sisteme. Končni sistemi so izvori in ponori
informacij, relejni sistemi pa posredniki informacij med končnimi sistemi [8]. Pogosto uporabljano
ime za končni sistem je tudi gost (host). Zaradi osredotočenosti na delovanje omrežja je v tem
dokumentu relejni sistem poimenovan tudi omrežna naprava.
2.4.1 Fizična plastV fizični plasti je definiran način prenosa bitov in oktetov med dvema sistemoma.
Prenos je lahko zaporeden ali vzporeden, enosmeren, dvosmeren ali izmeničen, sinhron ali
24
Slika 4: Končni in relejni sistemi.
asinhron. Način prenosa je določen predvsem s tipom prenosnega medija, strojne opreme in tipa
modulacije.
2.4.2 Povezavna plastPovezavna plast vzpostavlja in razpušča kanal med dvema računalnikoma, z iste fizične povezave
ter skrbi za odpravljanje strojnih napak. Prvi del funkcionalnosti se imenuje kontrola logične
povezave (Logical Link Control – LLC), drugi pa kontrola dostopa do medija (Media Access
Control – MAC). Načini odkrivanja in odpravljanja teh napak so prilagojeni izvedbi fizične plasti.
Povezavna plast definira tudi omejevanje pretoka podatkov zaradi omejenih strojnih zmogljivosti.
Glavna funkcionalnost povezavne plasti je razstavljanje in sestavljanje paketov. Paket namreč
pomeni blok podatkov. Pri oddaji je razstavljen v zaporedje oktetov, primernih za prenos po mediju.
Pri sprejemu je zaporedje oktetov sestavljeno v paket.
Sprejemni in oddajni avtomati ter dodatni kontrolni zlogi implementirajo povezavno plast.
2.4.3 Omrežna plastOmrežna plast poskrbi za transparentno komunikacijsko pot med dvema končnima sistemoma
preko vmesnih sistemov. Ta plast tudi skrije razlike v tehnologijah med omrežji in podomrežji,
preko katerih potuje paket podatkov. Omrežna plast nudi začasne ali trajne povezave za prenos
podatkov.
Končni in vmesni sistemi se razlikujejo po tem, koliko plasti OSI modela podpirajo. Končni
podpirajo vse, vmesni pa povečini le tri najnižje plasti.
2.4.4 Transportna plastPri sprejemu skrbi transportna plast za pravilno sestavitev zaporedja paketov v tok podatkov ali
datoteko. Pri oddaji poskrbi transportna plast za pravilno razstavitev toka podatkov ali datoteke na
zaporedje paketov. V primeru izgube paketa je plast odgovorna za njegovo ponovno pošiljanje.
Transportna plast uporablja storitve nižje omrežne plasti za pošiljanje paketov na končni naslov in
nudi višji sejni plasti transportno storitev. Transportna plast je večinoma prisotna le na končnih
sistemih.
25
2.4.5 Sejna plastSejna plast omogoča aplikacijskim procesom nadzor nad virtualno zvezo. Ta plast določa vrsto
dialoga ter način vzpostavitve, prekinitve in uporabe vzpostavljene virtualne zveze. Sejna plast je
večinoma prisotna le na končnih sistemih.
2.4.6 Predstavitvena plastPredstavitvena plast pretvori podatke iz strojno odvisnega formata v mednarodni standardni format.
Predstavitvena plast definira tudi metode varovanja podatkov. Večinoma je prisotna le na končnih
sistemih.
2.4.7 Aplikacijska plastKončni odjemalci protokolnih skladov so aplikacije (uporabniški programi) vseh vrst. Aplikacijska
plast nudi vmesnik med aplikacijo in omrežjem.
Strežnik (server) je aplikacija, ki je prek protokolnega sklada dosegljiva iz kjerkoli v omrežju in
nudi klientnim (client) aplikacijam svoje storitve. Primeri strežniških aplikacij so datotečni strežniki
in strežniki elektronske pošte.
26
2.5 TCP/IP protokolni skladKer sta TCP (Transmission Control Protocol) in IP (Internet Protocol) imeni protokolov, je ime tega
protokolnega sklada zavajajoče. Dejansko je TCP/IP protokolni sklad nabor protokolov.
TCP/IP ne vsebuje fizične plasti, predstavitvena plast pa zajema še sejno OSI plast.
2.5.1 Povezavna plastTCP/IP je štiriplastni sklad, kot je prikazano na zgornji sliki.
Najnižja plast, povezavna plast, je implementirana znotraj omrežne kartice in njenega gonilnika.
Zanj že obstaja več standardov. Standarde za splošen Ethernet tip omrežij je definirala komisija
IEEE 802.3. Drugi protokoli povezavnega protokola, ki so lahko uporabljeni, vključujejo SLIP
(Serial Line Protocol) ali PPP (Point to Point Protocol).
Protokoli iz povezavne plasti uporabljajo strojne naslove, imenovane tudi MAC naslove (Media
Access Control). Kadar hoče Ethernet protokol poslati paket, mora vedeti unikatni strojni naslov
sprejemnega računalnika. Pri tem mora v oddajani paket shraniti še strojni naslov oddajnega
računalnika, tako je pošiljatelj obveščen, če se zgodi napaka pri prenosu.
2.5.2 Omrežna plastNajpomembnejši protokol v tej plasti je IP protokol. Njegova naloga je prenašanje paketov med
27
Slika 5: Primerjava TCP/IP protokolnega sklada z OSI modelom.
dvema točkama omrežja. Da to doseže, uporablja protokol iz povezavne plasti. Sicer se oba
ukvarjata s prenašanjem paketov, vendar protokoli iz povezavne plasti to lahko storijo le znotraj
enega omrežja.
ARP protokol (Address Resolution Protocol)IP protokolu je pri delu s povezavno plastjo v pomoč ARP protokol, ki pretvarja med strojnimi in
omrežnimi naslovi. ARP najde strojne naslove znotraj omrežja s pomočjo ARP paketa z razpršenim
naslovom. Nanj se odzove vsak naslovnik posebej s svojim paketom. Oddajnik sprejme ARP
pakete, ki vsebujejo naslovnikov strojni naslov.
IP protokol (Internet Protocol)IP je osnovni protokol TCP/IP protokolnega sklada. IP je nezanesljiv protokol. Kakršni koli
mehanizmi za zanesljiv prenos so implementirani v protokolih iz višje transportne plasti. IP je
protokol brez stalne povezave. Njegova naloga je samo sortiranje paketov, ne ukvarja pa se s tem,
ali je paket eden ali pa del iz kupa paketov.
IP naslovInternetni naslov je enolično določen naslov računalnika priključenega na internetno omrežje.
Razdeljen je na naslov omrežja in naslov gosta. Naslove omrežja dodeljuje omrežni informacijski
center, medtem ko naslove gosta dodeljujejo administratorji posameznih omrežij.
28
Slika 6: Pet razredov internetnih naslovov.
Internetni naslovi so razdeljeni v pet razredov. Dejanski internetni naslov je dvaintridesetbitno
število. Običajno je zapisano kot štiridelno decimalno število, ločeno s pikami.
Poznamo tri vrste internetnih naslovov:
• Enostaven naslov končnega računalnika pri usmerjenem oddajanju (unicasting),
• Naslov skupine računalnikov znotraj omrežja pri skupinskem oddajanju (multicasting),
• Rezerviran naslov za oddajanje vsem računalnikom znotraj omrežja pri razpršenem
oddajanju (broadcasting).
Ker si ljudje lažje zapomnimo besedne zveze kot števila, imajo lahko internetni naslovi svoja
domenska imena. Za preslikavo med imeni in internetnimi naslovi skrbijo domenski strežniki.
Preslikavo naredi IP protokol avtomatično. Naprej preveri, ali je bila uporabljena že prej. Če
lokalno ne najde imena, se poveže z domenskim strežnikom. Lokalni domenski strežnik se poveže z
višjim v globalni hierarhiji domenskih strežnikov, da mu pomaga najti preslikavo. Naslov lokalnega
domenskega strežnika je del TCP/IP začetne konfiguracije.
Delovanje IP protokolaIP doda paketu polja v dolžini 20 oktetov. Ta polja so verzija IP protokola, dolžina glave, nekaj
kontrolnih bitov, kontrolna vsota glave ter IP naslova oddajnika in sprejemnika.
Če bi bil vsak računalnik povezan na isti Ethernet kabel, bi lahko bilo vsako sporočilo neposredno
poslano sprejemnemu računalniku. Vendar takšno povezovanje zaradi večanja števila računalnikov
hitro postane nepraktično. V aplikacijski plasti je sporočilo lahko poslano iz enega konca sveta na
drugega, čeprav Ethernet kartici ne moreta neposredno komunicirati med seboj.
Za pošiljanje poskrbi IP protokol. Ko pride paket do usmerjevalnika, je preverjen njegov sprejemni
naslov. Najprej usmerjevalnik primerja celoten naslov z naslovi iz svoje tabele. Če ga najde, je
paket poslan direktno naslovniku. Drugače naredi naslednje iskanje, tokrat primerja samo omrežni
del naslova. Če ga najde, je paket poslan ujemajočemu omrežju. V primeru, da iskanje še vedno ni
bilo uspešno, usmerjevalnik preveri ali je prisoten naslov naslednjega skoka (next-hop address).
Takrat je paket poslan tja. Kadar privzet naslov ni prisoten, usmerjevalnik pošlje oddajnemu
računalniku ICMP (Internet Control Message Protocol) sporočilo "host unreachable" ali "network
unreachable".
29
Težji del usmerjevalnikovega dela ni usmerjanje paketov ampak gradnja tabele naslovov. V
najenostavnejšem primeru je tabela statična, prebrana ob inicializaciji iz datoteke, kar je
zadovoljivo za enostavna omrežja. Ta funkcionalnost je že vgrajena v IP protokol.
Dinamična gradnja tabele je bolj komplicirana. Za to nalogo se uporabljajo usmerjevalni protokoli.
Med njimi je najbolj pogosto uporabljen OSPF protokol (Open Short Path First). Njegov
predhodnik je bil RIP (Routing Information Protocol).
2.5.3 Transportna plastPovezavni in omrežni protokol se ukvarjata predvsem z prenašanjem podatkov preko omrežja,
medtem ko so transportna in višje plasti namenjene za uporabo programom.
UDP (User Datagram Protocol)Je kot IP protokol nezanesljiv in brez stalne povezave. Ravno zato, ker je UDP protokol nezanesljiv,
je primerna izbira za mnogo aplikacij. Primeren je predvsem za realno-časne aplikacije, kot so
predvajalniki slike ali zvoka.
Delovanje UDPNajprej UDP po potrebi razdeli večji kos podatkov, kot je na primer datoteka, na bloke podatkov.
Blok podatkov poslan z UDP protokolom se imenuje datagram. UDP doda datagramu polja v
dolžini 8 oktetov. Ta polja so: dolžina datagrama, kontrolna vsota glave ter transportni naslov
izvora in ponora. Koncept transportnega naslova je skupen UDP-ju in TCP-ju. Transportni naslov
identificira, kateri protokol iz plasti nad transportno uporablja UDP ali TCP. Večina protokolov
uporablja standardne transportne naslove. Tako ima, na primer, Telnet naslov 23, SMTP (Simple
Mail Transfer Protocol) pa naslov 25.
TCP (Transmission Control Protocol)TCP priskrbi zanesljivost. TCP je povezavno usmerjen protokol. Vsak podatek poslan s TCP-jem
bo ob delujoči povezavi z visoko zanesljivostjo prispel do sprejemnika kljub motnjam in napakam
pri prenosu. Nekatere najbolj znane internetne aplikacije, ki ga uporabljajo, so Telnet, HTTP
(Hyper Text Transmission Protocol) in FTP.
30
Delovanje TCP protokolaNajprej TCP po potrebi razdeli večji kos podatkov na bloke. Blok podatkov poslan s TCP
protokolom se imenuje segment. TCP doda segmentu polja v dolžini 20 oktetov. Ta polja so:
transportni naslov sprejemnika in oddajnika, zaporedna številka segmenta in kontrolni biti.
Transportni naslov skupaj z IP naslovom tvorita par imenovan vtičnica (socket).
TCP uporablja za vzpostavitev povezave protokol imenovan tristransko rokovanje. TCP zna
vzpostaviti povezavo, jo prekiniti ali pa zavrniti.
2.5.4 Aplikacijska plastTCP/IP aplikacijska plast vsebuje zgornje tri plasti OSI modela: sejne, predstavitvene in
aplikacijske. Aplikacijam so dostopne vse storitve teh treh plasti, pa tudi storitve transportne plasti.
Vsak protokol iz aplikacijske TCP/IP plasti nudi aplikacijam določeno storitev, hkrati pa uporablja
UDP ali TCP storitve iz transportne plasti.
Aplikacijski protokoli so že skoraj samosvoje aplikacije, manjka jim le še uporabniški vmesnik.
Morda je še najbolj presenetljivo, kako so mnogi izmed protokolov enostavni. Vzrok je v
razslojenosti, saj protokoli iz spodnjih plasti opravijo velik del kompleksnih nalog.
Polne specifikacije omenjenih in ostalih internetnih protokolov so javno dostopne v RFC (Request
For Comment) dokumentih, objavljenih na strani organizacije Network Working Group.
31
2.6 ATM protokolni sklad
ATM protokolni sklad vsebuje le fizično in del povezavne plasti OSI modela, ne vsebuje pa
omrežne in višjih plasti. Prilagodilna ATM podplast in ATM podplast se obe ukvarjata s kontrolo
prenosa po fizičnemu mediju in spadata v povezavno plast OSI modela. Kontrola logične povezave
in višje plasti so prepuščeni drugim protokolnim skladom, na primer TCP/IP, IPX/SPX (Internet
Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange), ali SNA (Systems Network Architecture).
32
Slika 7: Primerjava ATM protokolnega sklada z OSI modelom.
ATM omrežje je sestavljeno samo iz ATM stikal in ATM končnih elementov. Ne vsebuje mrežnih
elementov z višjih plasti OSI modela. Bistvena značilnost ATM protokolnega sklada je
osredotočenost na zagotavljanje kvalitete storitev za vse vrste prometa.
33
Slika 8: Primer topologije ATM omrežja.
Osnovna podatkovna enota ATM protokolnega sklada se imenuje celica. Celica je vedno dolga 53
oktetov. Glava celice je dolga 5 oktetov, za podatke pa je 48 oktetov prostora. Glede na vsebino
glave ločimo dve vrsti celic. Celice, uporabljane v kanalu med ATM relejnim sistemom in ATM
končnim sistemom, so UNI tipa (User-Network Interface). Celice, uporabljane v kanalu med dvema
ATM relejnima sistemoma so NNI tipa (Network-Network Interface).
ATM pa ne uporablja samo celic, ki se uporabljajo samo do ATM plasti. V prilagodilni plasti se
pogosto uporablja še besede datagram, paket in segment. Zaradi večje jasnosti jih je potrebno dobro
poznati.
• Datagram: Prevod iz angleške besede "frame". Datagram je blok podatkov, ki pa še ni
nujno razkosan na celice. Beseda datagram se uporablja za različne namene. Pri UDP
protokolu je mišljen kot nezanesljiv prenosljiv blok podatkov. V ATM terminologiji je
definiran enako, le da je lahko še razbit na celice.
34
Slika 9: a) tip celice uporabnik/omrežje, b) tip celice omrežje/omrežje.
• Segment: Pri TCP protokolu pomeni zanesljivo prenosljiv blok podatkov. Zanesljivost
prenosa namreč zagotavlja TCP protokol. ATM zanesljiv prenos prepušča višjim plastem,
na primer TCP protokolu. Ime segment se uporablja s poudarkom zaradi potrebe po
mehanizmih iz povezavne ali fizične plasti.
• Paket: Paket je blok podatkov. To je bolj splošen pojem, saj lahko enkrat pomeni datagram
drugič pa segment.
2.6.1 Fizična plast Fizična plast ima dve glavni nalogi. Prva je povezana s prenosom celic, druga pa s prenosom preko
fizičnega medija.
Prenos celicFunkcionalnost prenosa celic obsega generacijo kontrolne vsote glave, definiranje začetka in konca
celice in vstavljanje praznih celic. Vstavljanje praznih celic je bistvenega pomena, saj omogoči
sinhroniziranje ur med oddajnikom in sprejemnikom.
Prenos po fizični plastiPrenos po fizični plasti ima tri funkcije. Najprej je kodirana celotna celica. Kodiran je tudi prenos
po fizičnem mediju. Tretja funkcija je avtomatska sinhronizacija ur.
Signali z večjim številom prehodov so manj občutljivi na napake. Signali z bolj uravnoteženo
razporeditvijo bitov učinkoviteje uporabljajo prenosno bitno hitrost (pasovno širino). Zato je
prenosni signal kodiran še pred prenosom po fizičnemu mediju. Poleg tega takšno kodiranje odpravi
zaporedje enakih bitov, ki bi lahko vplivali na sinhronizacijo. Pogosto je uporabljana metoda
imenovana "scrambling". Ta metoda signal transformira s pomočjo psevdonaključnega števila.
Kodiran pa je tudi sam prenos po fizičnem mediju. To kodiranje se imenuje kodiranje linije. Pogosti
načini kodiranja linije so opisani v poglavju Standardi fizičnih vmesnikov.
Način in hitrost prenosa bitov ter način sinhronizacije ur so standardizirani. ATM uporablja PDH
(Plesiochronous Digital Hierarchy), SONET (Synchronous Optical Network), SDH (Synchronous
Digital Hierarchy) in še nekatere druge standarde. Omenjeni trije standardi so opisani v poglavju
Standardi fizičnih vmesnikov.
35
2.6.2 Povezavna plast
ATM podplastNa ATM povezavni podplasti sta znana trajen in preklopni način povezave. Trajna povezava je
administrativno kreirana in se ohrani tudi, če je celični pretok začasno ustavljen. Preklopna
povezava pa se ustvari na uporabniško zahtevo iz končnega računalnika.
Naslavljanje je v ATM podplasti razdeljeno hierarhično na dva dela. Najvišje je virtualna pot
(Virtual Path – VP). Vsaka virtualna pot pa vsebuje eno ali več virtualnih povezav (Virtual
Connection – VC). Prenosna pot je lahko sestavljena iz ene ali večih virtualnih poti.
36
Slika 10: Topologija virtualne poti, virtualne povezave in prenosne poti.
Celice so lahko usmerjane na več načinov:
• Lahko so usmerjane samo po virtualni poti. To se vidi na zgornji sliki v prvem primeru.
• Lahko so naslovljene po virtualni povezavi. To se vidi na zgornji sliki v drugem primeru.
• Dodatna zmožnost je večtočkovno naslavljanje, s katerim se lahko pošilja celice večim
sprejemnikom hkrati. Večtočkovno naslavljanje je funkcionalnost, uporabna za razpršeno in
skupinsko naslavljanje.
ATM podplast ima nalogo nadzorovati povezave, ugotavljati napake in kontrolirati pretok celic:
Nadzor povezave: Pomeni predvsem upravljanje z viri. Ko se povezava vzpostavi, je potrebno
zanjo rezervirati vire. Ko se povezava prekine, je potrebno njene vire sprostiti.
Iskanje napak: Za iskanje napake v celotni celici ATM podplast nima mehanizma. Možno ga je
izbrati šele na naslednji plasti. Še vedno pa se preverja in odpravlja napake v celični glavi. Če je
napačen en bit, zna ATM podplast napako že sam odpraviti. Napake v dveh bitih so samo zaznane.
Celice z napako v glavi je mogoče spustiti naprej ali pa izvreči.
Kontrola pretoka celic: Kontrola pretoka je pomemben del ATM protokolnega sklada. S pomočjo
kontrole prometa je šele možno dejansko meriti in uveljavljati kvaliteto storitev. Na ta način je
možno meriti in kontrolirati povprečno hitrost in maksimalno hitrost prometa. Poleg tega je možno
37
Slika 11: Usmerjanje virtualnih poti a) in usmerjanje virtualnih povezav b).
upravljati z zakasnitvijo prenosa. Priporočen algoritem za kontrolo prometa je algoritem
puščajočega vedra. V povezavi s puščajočim vedrom je uporabljeno tudi GFC polje (Generic Flow
Control), vsebovano v celični glavi. Ta tematika je podrobneje opisana v naslednjih poglavjih.
Kontrola obnašanja ob zamašitvah: Ko pride do zamašitve prometa, je potrebno ukrepanje. Pri
tem je uporabna celična prioriteta označena v celični glavi. Običajno se takrat začne blokiranje
manj pomembnega prometa. Obstajajo različni načini izvržbe celic. Eden od vidnejših problemov
je, ko je izvržena celica del večjega paketa in bi to povzročilo neuspešen prenos tega paketa.
Ponovno pošiljanje večjega paketa bi nadalje povzročilo le še večjo zamašitev. Takrat je potrebno
izvreči vse celice večjega paketa, to pa je povezano tudi z ATM prilagodilno podplastjo.
Prilagodilna podplast (ATM Adaptation Layer - AAL)Prilagodilna pod-plast je namenjena prilagoditvi ATM protokolnega sklada na čim več načinov
uporabe. Orientira se po vrstah prometa.
V ta namen prilagodilna podplast obsega štiri splošne servise, imenovane razred prometa (traffic
class).
A) Razred konstantnih bitnih hitrosti: Razred A je namenjen ponujanju klasičnih telefonskih
storitev. Omogoča kvaliteten glasovni in video promet. Razred je povezavno orientiran, pred
uporabo mora biti vzpostavljena povezava. Razred zagotavlja rezerviranost konstantne bitne
hitrosti in urno sinhronizacijo med trajanjem povezave.
B) Razred povprečnih bitnih hitrosti: Razred B je namenjen ponujanju manj zahtevnih
telefonskih storitev. Omogoča kvaliteten glasovni in video promet, ki je kodiran in
kompresiran. Kot razred A je povezavno orientiran, pred uporabo mora biti vzpostavljena
povezava. Razred zagotavlja rezerviranje povprečne bitne hitrosti in urno sinhronizacijo
med trajanjem povezave.
C) Razred povezavno orientiranega podatkovnega prometa: Razred C je namenjen
ponujanju storitev, ki so podobne tistim v hrbteničnih paketnih omrežjih. Omogoča
zagotovljen prenos podatkovnega prometa. Razred je tudi povezavno orientiran, pred
uporabo mora biti vzpostavljena povezava. Zagotovljena je rezervacija bitne hitrosti, vendar
ni več urne sinhronizacije. Uporabnik po povezavi tega razreda pošilja pakete različnih
velikosti. Ti paketi prispejo do sprejemnika s spremenljivo zakasnitvijo.
38
D) Razred brezpovezavnega podatkovnega prometa: Razred D je namenjen ponujanju
klasičnih omrežnih storitev, ki imajo brezpovezavni stil delovanja. Tipičen primer je lokalno
računalniško omrežje. Servisi razreda D so lahko uporabljeni tudi v hrbteničnih omrežjih.
Uporabniku za razliko od prejšnjih razredov ni več potrebno vzpostavljati povezave.
Uporabnik pošilja pakete različnih velikosti, ki prispejo do sprejemnika s spremenljivo
zakasnitvijo. Vsak paket mora vsebovati poln naslov oddajnika in sprejemnika. Lahko pa je
poslan s skupinskim ali razpršenim naslovom.
ATM forum in ITU-T (International Telecommunication Union) forum te štiri razrede še
podrobneje razdelita. Na splošno so različni AAL protokoli namenjeni vsak svoji uporabniški
skupini. Uporabljajo enega ali dva izmed štirih razredov prometa in posredujejo med ATM
podplastjo in uporabniškim protokolom. Izmed AAL protokolov imata najzahtevnejše delo AAL3/4
in AAL5 protokola.
AAL5 je alternativna, preprostejša različica AAL3/4 protokola. Oba sta namenjena podatkovnemu
prometu. Enostavnejši del naloge AAL5 protokola je pretvorba med segmentnim in celičnim
formatom, kompleksnejši pa zagotavljanje zanesljivega prenosa in skupinsko naslavljanje. Teh dveh
funkcionalnosti namreč ni v ATM podplasti, potrebna pa je pri prenašanju računalniškega prometa.
39
3 Kvaliteta omrežnih storitev (Quality of Service - QoS)Kvaliteta omrežnih storitev je širok pojem. Njegova še najbolj splošna je definicija iz [4] pravi:
"Kakovost storitve je skupi učinek lastnosti storitev, ki določajo zadovoljstvo uporabnika."
Natančneje bi jo lahko definirali z [5]: "Kakovost storitve se nanaša na niz performančnih
parametrov s katerimi opišemo promet preko dane navidezne povezave."
Zelo dobro je njeno bistvo zaobjeto tudi v [6]: "Z naraščanjem povpraševanja po omrežnih storitvah
narašča tudi potreba po določljivosti prenosa podatkov v teh omrežjih. Določljivost pa od aplikacij
in omrežne infrastrukture zahteva sposobnost zahtevati, vzpostaviti in uveljaviti izbran način
prenosa podatkov. Skupaj lahko tem storitvam rečemo rezervacija pasovne širine in kakovost
storitev."
Kvaliteta storitev dobi konkretno vsebino pri sklenitvi sporazuma o ravni storitve med ponudnikom
in uporabnikom (Service Level Agreement - SLA). Enostavnejši primer takšnega sporazuma je
sklenitev naročnine na internetno povezavo.
Ponudnik poizkuša zadovoljiti potrebe uporabnikov s čim nižjimi stroški. Za dosego tega je nujno
čim optimalnejše meriti, nadzorovati in upravljati s parametri kvalitete storitev. Uporabniške
potrebe so odvisne predvsem od tega kakšne tipe prometa uporablja.
Osnovne tipe prometa lahko ločimo na:
• glasovni promet,
• video promet,
• podatkovni promet,
• slikovni promet.
Vsak od teh tipov prometa ima lastnosti, katere je potrebno meriti in z njimi upravljati za dosego
zadovoljive kvalitete prenosa. Najpomembnejši parametri kvalitete omrežnih storitev so:
• bitna hitrost (pasovna širina),
40
• možnost kontrole pretoka podatkov,
• prenosna zakasnitev,
• spremenljivost prenosne zakasnitve,
• pogostost pojavljanja napak,
• zasedenost omrežja,
• razpoložljivost omrežnih servisov,
• hitrost vzpostavitve povezave,
• zakasnitve med interakcijo z uporabnikom.
3.1 Prometna problematika
3.1.1 Glasovni prometGlasovni promet je povezavno orientiran. Preden se lahko začne pogovor, mora ena od vpletenih
strani poklicati drugo. Proces klicanja povzroči vzpostavitev povezave. Pri izvoru je signal vzorčen
in digitaliziran, za prenos je ponavadi stisnjen. Povezava preko navadne telefonske linije zahteva
64 kbit/s pasovne širine.
Prenos glasu ima svojske značilnosti.
• Občutljivost na razliko bitnih hitrosti: Kadar se bitni hitrosti sprejemnika in oddajnika ne
ujemata lahko pride do prehitevanja ali zaostajanja oddajnega prometa za sprejemnim. Pri
prehitevanju pride do izgube datagramov. Poslušalec sliši besede z manjkajočimi zlogi, v
resnejših primerih tudi manjkajoče besede ali celo stavke. Pri zaostajanju sprejemni strani
zmanjkuje vhodnega prometa. Poslušalec sliši pavze med zlogi v besedi ali luknje tišine med
besedami.
• Občutljivost na prenosno zakasnitev: S prenosno zakasnitvijo je mišljen čas, potreben za
pot paketa od sprejemnika do oddajnika. Če je predolga, postane za poslušalca opazna. Po
izkušnjah ponudnikov telekomunikacijskih storitev začutijo tenkočutnejši uporabniki
zakasnitve daljše od 50 ms. Vendar so zakasnitve od 100 do 150 ms še sprejemljive. Večina
uporabnikov ni zadovoljna z daljšimi zakasnitvami.
41
Poleg zakasnitve je pomembna tudi njena spremenljivost (jitter). Spreminjanje zakasnitve je
možno zmanjšati s pomočjo tehnik vmesnega shranjevanja (buffering). Prenosna zakasnitev
je odvisna od lastnosti medijev in procesnega časa omrežnih elementov, ki tvorijo prenosno
pot. Zakasnitev prenosa po mediju je nadalje sestavljena iz zakasnitve razširjanja in
zakasnitve potrebne za predajo celotnega paketa na linijo.
=razširjanja predaje
Zakasnitev razširjanja je približno 5 us (za več informacij glej [7]). Zakasnitev predaje je
linearno odvisna od razdalje in obratno sorazmerna s pasovno širino.
predaje=lB
Medij torej povzroča nespremenljivi del zakasnitve. Spremenljivost zakasnitve pa povzroča
razpoložljiva pasovna širina. Ta je namreč odvisna od razpoložljivosti procesnih virov
omrežnih elementov.
• Občutljivost na napake: Glasovni promet je precej občutljiv na zakasnitve ali
spremenljivost zakasnitve in na sinhronizacijo. Po drugi strani pa je relativno neobčutljiv na
napake. Tudi, če je kakšen bit med prenosom zgubljen ali spremenjen, to ne vpliva na
človeško zaznavanje zvoka. Tu je eden od kontrastov s podatkovnim prometom, saj razni
mehanizmi za zaznavanje in zanesljivo odpravljanje napak niso uporabni za prenos
glasovnega prometa. Torej je, v primeru zaznane napake, omrežnemu elementu dovolj
enostavno izvreči pokvarjen datagram.
3.1.2 Video prometVideo informacija je sestavljena iz serije mirujočih slik imenovanih datagrami (frames). Video
promet ima zvoku podobne značilnosti, čeprav zahteva dosti večjo pasovno širino. Vsaka slika je
sestavljena iz večjega števila točk, imenovanih piksli. Vsaka od njih potrebuje za svojo predstavitev
informacijo o barvi in intenzivnosti.
Video ima svojske značilnosti.
• Zahteva po pasovni širini: Podobno, kot glasovni promet, je lahko video promet prenašan s
konstantno bitno hitrostjo, vendar pa ima video informacija visoko stopnjo redundance.
42
Ponavadi je na sliki dosti področij, kjer imajo sosednje točke enako ali podobno barvo.
Poleg tega se pogosto dva datagrama med seboj le malo razlikujeta. To redundanco je
možno izkoristiti z različnimi kompresijskimi tehnikami. Kompresiran promet ima še vedno
konstantno bitno hitrost a manjše potrebe po pasovni širini.
• Občutljivost na razliko bitnih hitrosti: Enako kot pri glasovnem prometu se lahko
dogajajo prehitevanja ali zaostajanja oddajnega prometa za sprejemnim. Za preprečitev
morata biti obe končni točki sposobni sinhroniziranja svojih internih ur.
• Občutljivost na prenosno zakasnitev: Pri običajnih aplikacijah, kjer je video promet
prenašan le v eno smer, so zakasnitve manj kritične. Za video promet je bolj pomembno, da
je spreminjanje zakasnitve dovolj majhno. Pri interaktivnih video aplikacijah, kot na primer
telekonferencah pa so zahteve po zakasnitvi enake glasovnemu prometu, največ 100 do
150 ms.
• Občutljivost na napake: Video informacija je že po svoji naravi visoko redundantna.
Izguba kakšnega bita tu in tam človeško oko niti ne opazi. Celo izguba ene ali dveh slik
izmed zaporedja ne povzroči očitne motnje. Drugače pa je s kompresiranim videom, ki je
občutljivejši na motnje saj kompresijski proces odstrani večino redundantne informacije. Pri
video prometu mehanizmi za zaznavanje in odpravljanje napak niso učinkoviti, podobno pri
glasovnem prometu, saj je med predvajanjem bolje prikazati video z napakami, kot ga
prekinjati.
• Sinhronizacija z zvokom: Včasih potujeta video slika in glas po dveh ločenih povezavah.
V tem primeru ju je pri sprejemu potrebno sinhronizirati. Neujemanje do največ 120 ms
gledalcu ponavadi niso očitne.
3.1.3 Podatkovni prometTradicionalen podatkovni promet je sestavljen iz paketov raznih velikosti. Od računalniških
programov povzročen omrežni promet je ponavadi neenakomeren in plazovit. Celotni kupi paketov
so naenkrat pripravljeni na takojšen prenos z najvišjo hitrostjo, ki jim sledijo periode neaktivnosti.
Podatkovni promet ima svojske značilnosti.
• Zahteva po pasovni širini: Zahteve računalniškega podatkovnega prometa so precej bolj
43
spremenljive. Manj zahtevnim črkovnim aplikacijam zna zadostovati že hitrosti reda nekaj
kbit/s. Slikovno orientirane aplikacije so zahtevnejše in potrebujejo par deset kbit/s.
• Občutljivost na razliko bitnih hitrosti: V nasprotju z glasovnim in video prometom večina
računalniškega podatkovnega prometa ni časovno občutljiva. Zato ne potrebuje
sinhronizacije ur med oddajnikom in sprejemnikom.
• Občutljivost na prenosno zakasnitev: Zakasnitev je tu še najbolj omejena pri interaktivnih
aplikacijah. Kljub temu so veliko večje od realno-časnih glasovnih in video zakasnitev.
• Občutljivost na napake: V nasprotju s časovnimi zahtevami je računalniški promet
bistveno bolj občutljiv na napake. V primeru napake morajo biti izgubljeni podatki ponovno
preneseni.
3.1.4 Slikovni prometSlikovni promet je precej podoben računalniškemu prometu. Še največja razlika je potreba po večji
pasovni širini. Zaradi redundance pa je, kot pri video prometu, možno uporabiti tehnike
kompresiranja.
3.1.5 Multimedijski promet
3.2 Področja kvalitete omrežnih storitevPo [3] je kvaliteta storitev sistematično razdeljena na pet področij, opisanih v podpoglavjih.
3.2.1 Upravljanje z omrežnimi viriPodročje upravljanja z omrežnimi viri je povezano z zagotavljanjem dovolj velikih omrežnih
zmogljivosti. S tem je omogočeno upravljanje dovolj velikih omrežnih bremen in njihovo
omejevanje v primeru prekoračenih uporabniških zahtev. Omejevanje je določeno s sporazumom o
ravni storitve (Service Level Agreement - SLA).
3.2.2 Rezervacija omrežnih virovRezervacija omrežnih virov je aktivirana med vzpostavitvijo povezave. Med rezervacijo omrežje
ugotavlja, ali je sposobno zagotoviti uporabniku dovolj preostalih virov. Z vzpostavitvijo nove
44
povezave se kvaliteta storitev obstoječih povezav ne sme zmanjšati. Funkcionalnost mora biti
aktivirana ne glede na to ali je povezava vzpostavljena s signaliziranjem (na uporabniško zahtevo)
ali z administratorjeve strani.
3.2.3 Uveljavljanje omrežnih prometnih pravil (traffic policing)Funkcije za uveljavljanje prometnih pravil nadzorujejo in omejujejo prekoračene bitne hitrosti.
Nadzorovanje ni omejeno samo na vmesnik med relejnim sistemom in uporabnikom ampak tudi na
vmesnik med dvema relejnima sistemoma. Ta funkcionalnost preprečuje povezavi kršenje
dogovorjenih parametrov v škodo ostalih povezav.
3.2.4 Prioritetna kontrola, ravnanje ob zamašitvahFunkcije prioritetne kontrole v času zamašitev prometa izvajajo selektivno opuščanje
nižjeprioritetnih paketov. Omrežni element to stori z namenom zaščite kvalitete storitev
višjeprioritetnega prometa.
3.2.5 Kontrola s povratno informacijoPovratna informacija omogoča uporabniku ugotavljanje trenutne zasedenosti omrežnih virov. V
primeru manj zasedenega omrežja, lahko nižjeprioritetni promet izkorišča proste vire za povečanje
svoje bitne hitrosti.
45
4 Premostitev QoS parametrov med ATM in Ethernet stranema
4.1 Premostitev razredov prometaArhitektura omrežnega mikroprocesorja WinPath razdeljuje promet še podrobneje – na šest
osnovnih razredov. Pričujoča verzija ponuja na ATM strani uveljavljanje prometnih omejitev vsem
šestim razredom. Na drugi strani je uveljavljanje omejeno na Ethernet fizične vmesnike, Gigabit
Ethernet vmesniki pa ga nimajo. Manjkajočo podporo nadomešča večja kapaciteta Gigabit Ethernet
vmesnika.
Pri rezervaciji omrežnih virov se razredi upoštevajo na obeh straneh. Bistveni problem je, koliko in
katerih virov je potrebno rezervirati za določen razred prometa. Na primer, UBR razred ne
potrebuje nobene rezervacije, saj bo tovrstna povezava obravnavana po principu najboljših
prizadevanj.
46
Slika 12: Rezervacija omrežnih virov v obeh smereh, ATM-ETH in ETH-ATM smeri.
ATM forum in ITU-T priporočila I.371 in I.356 različno definirata termine in kategorije parametrov
kvalitete omrežnih storitev, vendar pa med njimi ni nobenih nasprotovanj, elementi pogodbe o ravni
storitev so enaki pri obeh standardih.
CBR VBR-rt VBR-nrt ABR UBRPogostost izgube celic (Cell Loss Rate - CLR)
Določena Nedoločena
Celična zakasnitev (Cell Transfer Delay - CTD)
Določena
Sprememba celične zakasnitve (Cell Delay Variation - CDV)
Določena
Opisni parametri PCR/CDVT PCR/CDVTSCR/BT
PCR/CDVT& druge
PCR/CDVT
Kontrola pretoka Ne Ja NeLegenda:
CBR: Konstantna bitna hitrost (Constant Bit Rate)VBR-rt: Realno-časna povprečna bitna hitrost (Variable Bit Rate - Realtime)VBR-nrt: Ne-realno-časna bitna hitrost (Variable Bit Rate - Non-Realtime)ABR: Dosegljiva bitna hitrost (Available Bit Rate)UBR: Nedoločena bitna hitrost (Unspecified Bit Rate)
PCR: Maksimalna celična hitrost (Peak Cell Rate)CDVT: Toleranca spremembe celične zakasnitve (Cell Delay Variation Tolerance)SCR: Vzdrževana celična hitrost (Sustainable Cell Rate)BT: Toleranca izbruhov (Burst Tolerance)
Tabela 2: Kategorije servisov in kontrole prometa ATM foruma po viru [3].
47
Kategorija servisa iz ATM podplastiLastnost CBR VBR-rt VBR-nrt UBR ABR GFROpisni parametri1
PCR in CDVT2 Določena Določena3 Določena4 DoločenaSCR, MBS, CDVT5
Ni dosegljiva
Določena Ni dosegljiva
MCR Ni dosegljiva Določena Ni dosegljiva
MCR, MBS, MFS, CDVT6
Ni dosegljiva Določena
Parametri kvalitete omrežnih storitevMaksimalna sprememba CDV
Določena
Maksimalna CTD DoločenaCLR Določena Nedoločena Glej
opombo7Glej
opombo8
Druge lastnostiPovratna informacija
Nedoločena Določena Nedoločena
Legenda:
CBR: Konstantna bitna hitrost (Constant Bit Rate)VBR-rt: Realno-časna povprečna bitna hitrost (Variable Bit Rate - Realtime)VBR-nrt: Ne-realno-časna bitna hitrost (Variable Bit Rate - Non-Realtime)ABR: Dosegljiva bitna hitrost (Available Bit Rate)
1 Ti parametri so eksplicitno ali implicitno določeni za virtualne povezave2 CDVT pomeni toleranco spremembe celične zakasnitve (Cell Delay Variation Tolerance). CDVT ni signalizirana.
Na splošno CDVT ne potrebuje unikatne vrednosti za povezavo. Vzdolž poti ima lahko povezava različne vrednosti.3 Ni nujno del procedur za rezervacijo omrežnih virov ali procedur za uveljavljanje prometnih omejitev.4 Predstavlja maksimalno bitno hitrost, ki morda nikoli ni dosežena. Dejanska hitrost je odvisna od povratne
informacije.5 CDVT pomeni toleranco spremembe celične zakasnitve (Cell Delay Variation Tolerance). CDVT ni signalizirana.
Na splošno, CDVT ne potrebuje unikatne vrednosti za povezavo. Vzdolž poti ima lahko povezava različne vrednosti.
6 CDVT pomeni toleranco spremembe celične zakasnitve (Cell Delay Variation Tolerance). CDVT ni signalizirana. Na splošno, CDVT ne potrebuje unikatne vrednosti za povezavo. Vzdolž poti ima lahko povezava različne vrednosti.
7 CLR je nizka za vire, ki celični pretok prilagajajo z odzivanjem na povratno informacijo. Ali je količinsko določena, je odvisno od posameznega omrežja.
8 CLR je nizka za vire, ki celični pretok prilagajajo z odzivanjem na povratno informacijo. Ali je količinsko določena, je odvisno od posameznega omrežja.
48
Kategorija servisa iz ATM podplastiUBR: Nedoločena bitna hitrost (Unspecified Bit Rate)GFR: Zagotovljena bitna hitrost (Guaranteed Bit Rate)
PCR: Maksimalna celična hitrost (Peak Cell Rate)CDVT: Toleranca spremembe celične zakasnitve (Cell Delay Variation Tolerance)SCR: Vzdrževana celična hitrost (Sustainable Cell Rate)MBS: Toleranca izbruhov (Maximum Burst Size)MCR: Minimalna celična hitrost (Minimum Cell Rate)MFS: Maksimalna velikost datagrama (Maximum Frame Size)
Tabela 3: Kategorije servisov in kontrole prometa ATM foruma po viru [2].
Naloge procedur za rezervacijo bitnih hitrosti so enake v ATM-ETH in ETH-ATM smeri:
1. Poizvedba po količini prostih virov;
2. Rezerviranje želene pasovne širine;
3. Kreiranje povezave z želenimi parametri in njeno deblokiranje.
Vsaka povezava ima dodatno lahko svojo prioriteto. Kadar ni določena, je uporabljena privzeta
prioriteta. To zagotavlja pravično razdelitev pasovne širine med povezavami istega razreda v času
zamašitev prometa.
Naslednja podpoglavja razlagajo zgoraj opisane ATM razrede prometa.
4.1.1 Konstantna bitna hitrost (Constant Bit Rate - CBR)To je razred z največjo prioriteto oziroma realnočasno prioriteto. Zanjo mora biti rezervirana
maksimalna celična hitrost PCR (Peak Cell Rate).
4.1.2 Povprečna bitna hitrost (Variable Bit Rate - VBR)Za ta razred prometa morata biti rezervirana dva tipa pasovne širine: maksimalna celična hitrost
PCR (Peak Cell Rate) in povprečna celična hitrost SCR (Sustainable Cell Rate). Tovrstne povezave
lahko izbruhnejo z maksimalno celično hitrostjo PCR. Intenzivnost izbruha je omejena z
maksimalno velikostjo izbruha MBS (Maximum Burst Size). Pasovna širina razreda je nadalje
49
omejena s povprečno bitno hitrostjo SCR.
4.1.2.1 Realnočasna povprečna bitna hitrost (RT-VBR)Zaradi višje prioritete je zakasnitev tega razreda kolikor je mogoče zmanjšana. Dodaten parameter,
ki ga je možno nastaviti, je toleranca spremembe celične zakasnitve CDVT (Cell Delay Variation
Tolerance). WinPath procesor jo upošteva, kadar je mogoče. Povezave z višjimi bitnimi hitrostmi
imajo praviloma manjšo spreminjanje celične hitrosti.
4.1.2.2 Nerealnočasna povprečna bitna hitrost (NRT-VBR)Zaradi nižje prioritete je ta razred prometa manj učinkovit pri zmanjševanju spremembe celične
hitrosti. Kljub temu je razredu lahko nastavljena toleranca spremembe celične zakasnitve.
4.1.3 Zagotovljena bitna hitrost(Guaranteed Frame Rate - GFR)Ta razred prometa je podoben VBR (Variable Bit Rate) razredu, vendar je definiran z drugačnimi
parametri. Za razliko od VBR prometa, mu ni treba rezervirati povprečne celične hitrosti. Namesto
nje ima razred definirano minimalno povprečno celično hitrost MCR.
WinPath izvedba izvaja merjenje in nadzor nad GFR razredom s pomočjo algoritma dvojnega
puščajočega vedra. Prvo puščajoče vedro uveljavlja maksimalno celično hitrost. Drugo puščajoče
vedro uveljavlja minimalno povprečno celično hitrost MCR in maksimalno velikostjo izbruha MBS.
4.1.4 Nedoločena bitna hitrost (Unspecified Bit Rate - UBR)To je privzet razred prometa, imenovan razred najboljših prizadevanj. Ima najnižjo prioriteto.
Promet je preusmerjen v izhodno vrsto tega prometa, kadar:
• ne obstaja druga povezava,
• promet ni označen z razredom prometa,
• je promet usmerjen na izhodno vrsto, ki nima rezervirane nobene izhodne vrste.
4.1.5 Nedoločena bitna hitrost z zagotovljeno minimalno bitno hitrostjo (UBR+)Od UBR razreda se loči samo po dodatni zagotovljeni minimalni povprečni celični hitrosti.
50
4.1.6 Dosegljiva bitna hitrost (Available Bit Rate - ABR)ABR razred je namenjen podatkovnemu prenosu, kjer ima izguba podatkov bistveno večji pomen
kot zakasnitev in sprememba bitne hitrosti. Glavna zahteva omrežnih aplikacij je zanesljiv prenos
podatkov. ABR razred ni primeren za aplikacije, ki prenašajo zvok ali video, saj nima nadzora nad
spremembo celične zakasnitve CDV (Cell Delay Variation). Omejitvi razreda sta maksimalna
celična hitrost in minimalna povprečna celična hitrost.
Vsaki ABR povezavi je priporočeno nastaviti privzeto prioriteto. S tem se izognemo pojavu, ko ena
ABR povezava prevzame pasovno širino ostalih ABR povezav ("connection beat down" ali
"bandwidth hogging" fenomen). Najbolj vidno se ABR razlikuje od UBR/UBR+ razredov po
pogostost celične izgube CLR (Cell Loss Ratio).
Delovanje ABR razreda je bistveno drugačno od delovanja ostalih razredov. Je edini razred, ki
uporablja povratno informacijo iz omrežja. ABR povezava ugotavlja svojo največjo dosegljivo
bitno hitrost s pomočjo signalizacijskih celic in algoritma puščajočega vedra.
4.2 Premostitev naslovovWinPath procesor omogoča tri različne preslikave naslovov med ATM stranjo in VLAN stranjo
(Virtual Local Area Network). Izbira tipa preslikave določa tudi način delovanja procedur
upravljanja z viri in procedur upravljanja prometa. Pričujoča aplikacija mostu uporablja samo prvi
tip preslikave.
51
4.2.1 Enostavna preslikavaTa tip preslikave je najbolj podroben. Posledično zahteva največ administrativnega napora, vendar
tudi najbolj fino granulacijo pasovnih širin.
Preslikava identificira virtualni kanal (Virtual Channel - VC) na podlagi VLAN števila in VLAN
prioritete. Paket, ki pripada VLAN-u, ima lahko eno izmed osmih različnih prioritet. Vsak par
VLAN število plus VLAN prioriteta dobi svojo virtualen kanal, torej tudi svojo unikatno prioriteto.
Na ta način je zagotovljena kvaliteta storitev preko ATM omrežja.
52
Slika 13: Enostavna preslikava.
4.2.2 Skupinska preslikava, en VLAN na en virtualen kanalTa tip preslikave je priporočljivo uporabljati pri vzpostavljanju povezav med dvema točkama.
Vsak VLAN dobi svojo virtualno pot. Prioritete znotraj enega VLAN-a so še vedno lahko
avtomatično razdeljene. Tovrsten način povezovanja je lažje administrirati.
53
Slika 14: Skupinska preslikava en VLAN na en virtualen kanal.
4.2.3 Skupinska preslikava, ena VLAN prioriteta na en virtualen kanalTo je še najbolj splošen tip preslikave.
V tem primeru je možno kreirati le osem različnih povezav. Tovrsten način povezovanja je najlažje
administrirati, a nudi zelo šibko granulacijo pasovne širine.
54
Slika 15: Skupinska preslikava ena VLAN prioriteta na en virtualen kanal.
5 Strojna arhitektura ATM-GigE mostu (CMC platforma)CMC je AdvancedTCA platforma, zasnovana okoli omrežnega procesorja WinPath 787 in bogata z
različnimi fizičnimi vmesniki.
55
Slika 16: Blok diagram CMC platforme.
Kadar deluje CMC platforma kot podatkovni prehod, uporablja WinPath prvi UTOPIA vmesnik za
povezavo na kartico z DSP procesorji. Kadar deluje CMC platforma kot most, uporablja WinPath
prvi UTOPIA vmesnik za povezavo na ATM kartico. Drugi UTOPIA vmesnik je vedno
neuporabljen.
WinPath TDM (Time Division Multiplex) vmesniki so lahko povezani preko TDM stikala na STM-
1 (Synchronous Transport Module level 1) kartico ali na E1 priključke.
WinPath GigE vmesniki so povezani na priključke na zadnji strani platforme. Prvi GigE vmesnik je
uporabljen v kontrolne namene (nalaganje programov, signalizacija ipd.) in na njem operacijski
sistem VxWorks izvaja TCP/IP protokolni sklad. Drugi GigE vmesnik je podatkovni.
CDG platforma je priključena na CMC platformo kot kartica. Platformi med seboj komunicirata
preko skupnega naslovnega prostora s pomočjo TCP/IP protokolnega sklada.
5.1 Standardi fizičnih vmesnikov
5.1.1 Kodiranje linije
5.1.1.1 RS-232-D način
V tem načinu negativna napetost predstavlja vrednost 1, pozitivna pa vrednost 0.
56
Slika 17: RS-232-D standard kodiranja.
5.1.1.2 Nonreturn-to-Zero-Inverted (NRZI) način
V tem načinu je pomembno prehajanje vrednosti na začetku časovnega intervala. Zamenjava
vrednosti namreč pomeni vrednost 1, odsotnost zamenjave pa vrednost 0.
5.1.1.3 Manchester način
Ta način kodiranja zviša spodnjo frekvenčno mejo signala. Tukaj ima vsak bitni interval dva dela:
Če je v prvem delu signal negativen in preide v drugem delu v pozitivnega, to pomeni vrednost 1.
Kadar pa je v prvem delu signal pozitiven in preide v negativnega, to pomeni vrednost 0.
Biti brez prehoda na sredini bitnega intervala so uporabljeni za kontrolne namene.
57
Slika 18: NRZI način kodiranja.
Slika 19: Manchester način kodiranja.
5.1.1.4 Diferenčni Manchester način
Ta način je uporabljen pri nekaterih LAN (Local Area Network) tehnologijah. Spodnja frekvenčna
meja signala je še višja od navadnega Manchester načina. Delovanje je podobno je navadnemu
Manchester načinu, saj se vrednost prav tako dodatno spreminja na polovici bitnega intervala.
Razlika je, da je način prehoda odvisen od prejšnjega bita. Če se signal prvič spremeni na prvi
polovici intervala, to pomeni vrednost 1. Kadar pa se signal spremeni na začetku intervala in še na
prvi polovici, to pomeni vrednost 0. Torej informacija o bitni vrednosti je pridobljena iz prehoda na
začetku bitnega intervala.
Enako kot pri navadnem Manchester načinu so biti brez prehoda na sredini bitnega intervala
uporabljeni za kontrolne namene.
5.1.2 Prenosni standardi
5.1.2.1 Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)Ta standard je razvila telekomunikacijska industrija za prenašanje večih glasovnih kanalov po eni
liniji. V ta namen je v ZDA je uporabljen "T" sistem, v Evropi pa "E" sistem.
PDH pošilja datagrame vsakih 125 us. Tako je z upoštevanjem konstantne bitne hitrosti, je dosežena
sinhronizacija med oddajnikom in sprejemnikom. Zaradi 125 us omejitve je velikost PDH
datagrama odvisna od izbrane bitne hitrosti.
58
Slika 20: Diferenčni Manchester način kodiranja.
Združene Države Amerike EvropaTip Hitrost v Mbit/s Število glasovnih
kanalovTip Hitrost v Mbit/s Število glasovnih
kanalovDS0 64 kbit/s 1 E1 2.048 30T1, DS1 1.544 24 E2 8.448 120T2, DS2 6312 96 E3 34.368 480T3, DS3 44.736 672 E4 139.264 1920T4, DS4 274.176 4032 E5 564992 7680
Table 1: PDH hitrosti v Združenih Državah Amerike in Evropi.
5.1.2.2 Synchronous Optical Network (SONET)Ta standard se uporablja pri prenosu po optičnih linijah. Sinhronizacija je narejena s pošiljanjem
datagramov vsakih 125 us, enako kot pri PDH. Pri najnižji hitrosti Synchronous Transport Signal
level 1 (STS-1) vsebuje datagram 810 oktetov, kar ustreza hitrosti 51.84 Mbit/s.
Višje hitrosti so dosežene s kombinacijo večih datagramov skupaj. Na primer: STS-3 datagram s
hitrostjo 155.52 Mbit/s tvorijo trije STS-1 datagrami. Podrobnejši opis je v [1].
5.1.2.3 Synchronous Digital Hierarchy (SDH)Ta standard je definirala organizacija ITU-T in je prilagojen ameriškim SONET hitrostim in
evropskim E hitrostim linije. Najnižja hitrost je Synchronous Transport Module level 1 (STM-1) in
je enaka STS-3 hitrosti 155.52 Mbit/s. SDH uporablja NRZ način kodiranja linije. Podrobnejši opis
je v [1]
5.1.2.4 EthernetEhternet je definiran z IEEE 802.3 standardi, ki vsebujejo še standarde od najstarejšega 10Base2 do
najnovejših GigE in 10GigE. Zaenkrat je še vedno najbolj uporabljan Ethernet s hitrostjo 100
Mbit/s (100BaseT Ethernet).
Ethernet priključek lahko pošilja in oddaja promet po istem mediju. Standardni Ethernet paket je
dolg od 72 do 1518 oktetov, v novejši GigE so dopuščene še večje velikosti.
Ethernet lahko pošilja podatke le v eno smer hkrati, poleg tega nima nobenih signalnih linij, ki bi
59
povedale trenutno stanje linije. To je razlog za neizogiben pojav trkov na Ethernet liniji. Oddajnik
se delno izogne trku tako, da pred oddajo preverja ali je linija zasedena. Vendar pa lahko še vedno
pride do njega, kadar začneta hkrati oddajati dva oddajnika. Zato Ethernet fizični vmesniki
ponavadi vsebujejo detekcijo trkov.
Ethernet je namenjen prenosu računalniških podatkov, ki potrebujejo zanesljiv prenos, zato paket
vsebuje v repu dodatne bite za odkrivanje in odpravljanje napak.
5.2 WinPath 787 omrežni procesorArhitektura Wintegrinega omrežnega procesorja WinPath 787 je opisana v [10] in [11]. WinPath je
visoko zmogljivo integrirano vezje, specializirano za realnočasno obdelavo omrežnega prometa.
Namenjen je uporabi v stikalih, mostovih in usmernikih.
Procesor je sestavljen iz več jeder. Eno jedro je namenjeno uporabniškim procesom, imenovano
gostujoči procesor (host processor). Ostala jedra, ki izvajajo realnočasno obdelavo prometa, pa so
omrežni procesorji (network processor). V Wintegrini dokumentaciji so omrežni procesorji
imenovani WinGine procesorji.
Aplikacijska programska koda ATM-GigE mostu je procesirana na gostujočem procesorju v
WxWorks operacijskemu sistemu. Z ostalimi procesorji je mogoče komunicirati le preko gonilnika,
imenovanega WDDI (Wintegra Device Driver Interface). Omrežni procesorji lahko sprožajo
prekinitve, ki so prav tako posredovane preko WDDI vmesnika.
5.2.1 Konfiguracija QoS parametrovWinPath literatura uporablja svoje termine, katere je dobro poznati za njeno razumevanje.
• Tok (flow): Tok je opisan kot povezava v omrežni plasti. Na tej plasti se uporabljajo
internetni naslovi. V pričujoči aplikaciji je tok identificiran z VLAN številom plus VLAN
prioritetnim naslovom.
• Snop tokov (flow aggregation): Skupaj sestavljeni tokovi. Uveljavljanje prometnih
omejitev zna WinPath procesor izvajati tudi nad snopom tokov.
• Izhodna vrsta: Je seznam tokov, ki vsebujejo čakajoče pakete. Arhitektura uporablja več
različnih izhodnih vrst. V povezavni plasti je najpomembnejša oddajna izhodna vrsta,
60
imenovana tudi kanal. V fizični plasti so najpomembnejše izhodne vrste na fizičnem
vmesniku.
• Kanal: Je predzadnja izhodna vrsta in spada v povezavno plast. Na ATM strani pomeni
kanal virtualno povezavo. Na Ethernet strani pa je identificirana enako kot tok.
• PQ blok: To je tabela ki pomaga preslikati med tokovnimi snopi in kanali.
Za zagotovitev kvalitete storitev so na voljo različni ukrepi. Izvajajo se nad več zaporednimi
izhodnimi vrstami.
5.2.1.1 Ethernet-ATM smer pretoka podatkov
Tokovni snop je vrsta, sestavljena iz enega ali več tokov. Paketi izvirajo iz tokovnega snopa (flow
aggregation), kjer je nad njimi možno izvajati skupinski algoritem puščajočega vedra. Potem so
preslikani na ATM stran in poslani v predzadnje čakalne vrste. Od tu jih algoritem koledarskega
kolesa uvrsti v zadnje izhodne vrste na fizičnemu vmesniku. Vmesnik izhodni promet še dodatno
61
Slika 21: Pot celice na ATM izhodni strani.
oblikuje glede na razred prometa.
5.2.1.2 ATM-Ethernet smer pretoka podatkovPozor: Čakalni algoritem v pričujoči verziji WinPath procesorja ne more biti uporabljen z Gigabit
Ethernet vmesnikom!
Na Ethernet strani je delovanje identično. V primeru, ko je uporabljen Gigabit Ethernet vmesnik,
predzadnje čakalne vrste ne obstajajo. Še vedno pa je promet oblikovan na izhodnem vmesniku.
62
Slika 22: Pot celice na Ethernet izhodni strani.
5.2.1.3 Algoritem puščajočega vedra
Algoritem puščajočega vedra se uporablja za uveljavljanje bitne hitrosti nad tokom podatkov.
Tipično ima tak algoritem enega ali več števcev, katerim se periodično povečuje vrednost za ena.
Kadar prispe paket, ki ga je potrebno odposlati, se vrednost števca zmanjša za ena. Kadar števec
doseže vrednost nič, paketi ali celice prihajajo prehitro. Takrat naprava preneha pošiljati pakete iz
tega toka, vse dokler ni vrednost števca spet večja od nič.
Algoritem puščajočega vedra ima lahko na različne načine ločene števce za vsako povezavo
posebej, za vsak snop povezav posebej ali za vsako aktivno povezavo posebej.
5.2.1.4 Algoritem koledarskega kolesaPozor: Paketno koledarsko kolo v pričujoči verziji WinPath procesorja ne more biti uporabljeno z
Gigabit Ethernet fizičnim vmesnikom!
63
Slika 23: Algoritem puščajočega vedra.
64
Slika 24: Algoritem koledarskega kolesa.
Koledarsko kolo je ciklična tabela aktivnih povezav (kanalov). Vsaka vrstica tabele vsebuje naslove
kanalov z enim ali več čakajočimi paketi (ali celicami). Vsaka vrstica predstavlja enak časovni
interval. Skozi tabelo se od vrstice do vrstice premika kazalec, ki vedno kaže na trenutno vrstico.
Vsebina vrstice vsebuje seznam vseh kanalov, primernih za takojšnjo obdelavo. Vsak kanal je
opisan s strukturo imenovano FTD (Flow Traffic Descriptor).
Vsakič, ko kazalec napreduje v novo vrstico, znova ponovi naslednjo proceduro: seznam kanalov je
pregledan po vrsti. Vsaka FTD struktura posebej je vzeta iz seznama in vpisana v ustrezno izhodno
vrsto fizičnega vmesnika.
Ko pride na fizični vmesnik zahteva po oddaji se ponovi naslednja procedura: FTD struktura je
vzeta iz izhodne vrste. Zanjo je izračunan nov koledarski čas. Struktura je vpisana v ustrezno
vrstico koledarskega kolesa, še preden je datagram oddan.
Algoritem ima možnost uporabe uteži. Utež pove, koliko paketov ali celic naj fizični vmesnik odda
naenkrat. Vsaka FTD struktura ima lahko določeno svojo utež. Uporaba uteži je priporočljiva za
zelo hitre kanale zaradi prihranka procesnih virov WinGine procesorja.
5.2.1.5 Izhodne vrste fizičnega vmesnikaFizični vmesnik strogo upošteva prioritete svojih izhodnih vrst. Posamezne vrste razdeljujejo
pasovno širino z algoritmom utežnega uvrščanja (Weighted Fair Queuing - WFQ) ali pa to
prepuščajo koledarskemu kolesu (Peak Packet Rate - PPR).
Način delovanje fizičnih izhodnih vrst izstopa takrat, ko postane vsota vseh trenutnih pasovnih širin
kanalov na fizičnem vmesniku večja od pasovne širine vmesnika (zamašitev prometa na vmesniku).
Vmesnik je prisiljen skrčiti trenutne pasovne širine kanalov. Način krčenja je odvisen od načina
delovanja vmesnika. V WFQ načinu oddaja pakete glede na uteži, ki so pripisane ob kreiranju
njihovih kanalov. V PPR načinu že samo koledarsko kolo omejuje pasovne širine kanalov – če je
presežena, kolo enostavno začne mašiti kanal.
65
5.2.1.6 WinPath fizični vmesnikiATM stran mostu uporablja UTOPIA (Universal Test and Operations Physical Interface for ATM)
in TDM fizične vmesnike. TDM vmesniki niso strojno pospešeni, ampak ves čas jih uporabljajo
WinGine procesorji, medtem ko so prvi štirje UTOPIA vmesniki PHY0-PHY3 strojno pospešeni z
WMM enoto (WinGine Memory Management). Pospešena sta tudi dva Ethernet fizična vmesnika.
Pospeševanje je uporabno za bitne hitrosti večje od 155 Mbps. Spominski prostor za izhodne vrste
WMM enote je statično rezerviran, njihovi naslovi so izpisani v spodnji tabeli.
Serijski vmesnik PHY0 PHY1 PHY2 PHY3UPI1 16,17,18,19 20,21,22,23 24,25,26,27 28,29,30,31UPI2 32,33,34,45 36,37,38,39 40,41,42,43 44,45,46,47Ethernet1 48,49,50,51Ethernet2 52,53,54,55
Tabela 4: Najvišjo prioriteto ima izhodna vrsta z najnižjo številko.
66
6 Programska arhitektura ATM-GigE mostu
ATM-GigE most je sestavljen iz naslednjih komponent:
• Upravnik uporabniškega vmesnika in konfiguracije: Servisira prošnje za priključitev
uporabniške konzole in upravlja konfiguracijsko bazo uporabniških nastavitev za vse
komande. Trenutno konfiguracijo mostu je možno shraniti s posebnim ukazom. Pri
ponovnem zagonu se naložijo nazadnje shranjene nastavitve.
67
Slika 25: Programska arhitektura ATM-GigE mostu.
• Upravnik virov: Skrbi za inicializacijo sistema in omogoča upravljanje z fizičnimi
vmesniki. Pri inicializaciji je pomemben pravilen vrsten red inicializiranja komponent. Več
ATM-TDM fizičnih vmesnikov je možno sestaviti v eden IMA fizični vmesnik. Ko želijo
ostali moduli dejansko spremeniti katerega od parametrov fizičnega vmesnika, to naredijo
vedno posredno preko upravnika virov.
• IMA upravnik: Upravlja z IMA konfiguracijo (Inverse Multiplexing for ATM). IMA je
tehnologija uporabljena za paralelen prenos ATM prometa po skupku T1 ali E1 kablov.
Vstavljanje ATM celic poteka zaporedno po krožnem načinu. IMA funkcionalnost prenaša
preko povezave nekaj dodatne kontrolne informacije v obliki ICP (IMA Control Protocol)
celic.
• OAM upravnik: Upravlja z OAM konfiguracijo (Operation And Maintenance). OAM je
ATM funkcionalnost povezana z zaznavanjem stanja omrežja in zaznavanjem napak v
podatkovnemu prometu. OAM mehanizmi za svoje potrebe uporabljajo več vrst specialnih
celic, pa tudi nekatera polja podatkovne (uporabniške) celice. S pomočjo teh celic je
zaznavna trenutna dosegljiva pasovna širina, stanje zamašitve po posamezni povezavi, stanje
posamezne povezave in podobno.
• Mostovni upravnik: Upravlja z najbolj splošnimi funkcijami ATM-GigE mostu. Ko želijo
ostali moduli dejansko spremeniti katerega od parametrov virtualne povezave ali virtualne
poti, to naredijo vedno posredno preko mostovnega upravnika.
• Upravnik kvalitete storitev: Upravlja z QoS konfiguracijo (Quality of Service). QoS
upravnik skrbi za upravljanje z omrežnimi viri, rezervira prometne vire, konfigurira
uveljavljanje prometnih pravil in konfigurira prioritetno kontrolo.
• Upravnik ravnanja ob zamašitvah: Upravlja z konfiguracijo ravnanja ob zamašitvah
prometa. Most med zamašitvami selektivno opušča manj pomemben promet. Upravnik
omogoča izbiro načina opuščanja paketov ali celic. Ukvarja pa se tudi z velikostjo spomina
rezerviranega za izhodne vrste kanalov in fizičnih vmesnikov.
• Upravnik filtrov: Upravlja konfiguracijo filtrov. Filtri so lahko vhodni ali izhodni. Filtri
lahko blokirajo ali deblokirajo promet glede na filtrirni kriterij, po posamezni povezavi.
68
7 QoS upravnikTo poglavje opisuje načrt programskega modula QoS upravnik (Quality of Service Manager). Načrt
je narejen na novo. Pri načrtovanju je bil upoštevan QoS standard IEEE 802.1 P,Q.
Modul je implementiran v programskem jeziku C in teče na operacijskem sistemu WxWorks.
Operacijskega sistema ne uporablja veliko. QoS funkcije se običajno zaženejo ob izvršitvi
uporabniškega QoS CLI enable ukaza. Za stalno zbiranje statističnih informacij skrbi paralelno
tekoč proces, ki periodično kliče statistične funkcije vseh modulov ATM-GigE mostu.
Vmesniki med moduli so bili dobro definirani zato je bila njihova medsebojna integracija v celoto
razmeroma lahka. Velik dodaten del kode vsakega modula je implementacija SNMP funkcij
(Simple Network Management Protocol), ki skrbijo za komunikacijo z CLI&Konfig modulom.
SNMP funkcije predstavljajo enostaven vmesnik za raznovrstne načine uporabniškega dostopa.
Poleg CLI dostopa lahko ta vmesnik uporabljajo tudi druge aplikacije. Uporabnik bi lahko upravljal
most, na primer z grafičnim SNMP brskalnikom slovenskega podjetja MG-Soft. Zaradi obsežnosti
je SNMP del vseh modulov ATM-GigE mostu naredila ločena ekipa programerjev.
Med načrtovanjem in ob zaključku je QoS upravnik pregledala skupina programerjev iz ekipe. Pri
pisanju kode sem kolikor le mogoče upošteval interna pravila kodiranja, čeprav na koncu koda žal
ni bila pregledana kot sam načrt. Pravila kodiranja so namenjena pisanju jasnejše, zanesljivejše, bolj
prenosljive kode. Obe vrsti pregledov sta zelo koristno orodje za zmanjšanje zamud in odpravljanje
napak pri razvojnem delu. Dodatno je to način za širjenje znanja znotraj ekipe.
69
Poglavitna naloga modula je nastavljanje konfiguracijskih QoS parametrov na skupini omrežnih
procesorjev preko WDDI gonilnika (Wintegra Device Driver Interface).
QoS informacije o povezavi ali VLAN-u so shranjene v QoS profile. Uporabnik kreira QoS profil, z
želenimi nastavitvami in ga prilepi k izbrani povezavi ali VLAN-u. Nastavitve povezave ali VLAN-
a se spremenijo dinamično, v trenutku prilepitve QoS profila.
70
Slika 26: Osnovna naloga QoS upravnika.
Nekaj QoS parametrov je prikazanih na zgornji sliki. Izvajanje QoS ukrepov nastavljenih s QoS
upravnikom je naloga programske opreme, ki se izvaja na skupini omrežnih jeder (Data Path
Software - DPS)
7.1 Programske zahteveQoS upravnik je eden od programskih modulov ATM-GigE mostu, ki teče na CMC platformi. Ta
modul upravlja s QoS informacijami v mostovnem sistemu. Akcije QoS upravnika so aktivirane ob
inicializaciji in ob izvedbi uporabnikovih ukazov.
Funkcionalnost QoS upravnika je:
• sistemska inicializacija ATM koledarskega kolesa in razredov prometa,
• upravljanje z omrežnimi viri,
• konfiguriranje prioritetne kontrole,
• konfiguriranje uveljavljanih prometnih parametrov,
• prikazovanje trenutnih in petnajst-minutnih statistik,
71
Slika 27: Prikaz nekaterih QoS parametrov.
• uporabniške (Command Line Interface – CLI) komande za dostop do omenjene
funkcionalnosti.
7.1.1 QoS profiliQoS profili so osnovna enota upravljanja s QoS parametri. Vsebujejo unijo vseh QoS nastavitev za
povezavo ali VLAN. Profili so dveh tipov: VLAN profili in povezavni profili. VLAN profil lahko
pripada enemu ali večim VLAN-om. Povezavni profil lahko pripada eni ali večim povezavam.
72
7.2 Sestava programskega modulaQoS modul upravlja s QoS profili, sodeluje z upravnikom mostu in upravnikom virov. ter
upravnikom konfiguracij in uporabniških komand. Programski vmesnik do slednjega ustreza SNMP
zahtevam (Simple Network Management Protocol).
Kratka razlaga QoS upravnika:
• QoS kontrolni blok podatkovne strukture vsebujejo vse interne QoS nastavitve.
• QoS jedro vsebuje upravnikove rutine najnižjega nivoja, ki edine lahko direktno dostopajo
do internih QoS podatkov.
• QoS dinamična rekonfiguracija edina lahko spremeni interne QoS podatke. To naredi le
kadar se sistem rekonfigurira.
73
Slika 29: Blok diagram QoS upravnika.
• Prvi del vmesnika do upravnika virov sodeluje pri sistemski inicializaciji.
• V drugem delu vmesnika upravnik virov preskrbuje QoS upravnik s QoS statističnimi
informacijami o virih.
• Prvi del vmesnik do upravnika mostu sodeluje pri registriranju kreiranih/deblokiranih
VLAN-ov ali povezav in uničenih/blokiranih VLAN-ov ali povezav. QoS upravnik vodi
račune pasovnih širin vseh fizičnih vmesnikov in VLAN-ov.
• V drugem delu vmesnika upravnik mostu preskrbuje QoS upravnik s QoS statističnimi
informacijami o virih.
• Tretji del do upravnika mostu je odgovoren za obveščanje o deblokiranju/blokiranju
posameznega VLAN-a ali povezave.
• Za zbiranje statistik v celotnem mostovnem sistemu je zadolžen statistični proces. Na
podlagi tekočih statistik QoS upravnik računa še povprečne in kumulativne QoS statistike za
povezave, VLAN-e in fizične vmesnike.
• Uporabnik dostopa do QoS upravnikovih funkcij preko uporabniškega vmesnika (Command
Line Interface – CLI). Vse QoS upravnikove komande imajo predpono "qos".
74
7.2.1 InicializacijaPostopek inicializacije:
1. Naložitev konfiguracije s pomočjo CLI&konfig upravnika.
a) Naložitev vseh VLAN profilov.
b) Naložitev vseh profilov povezav.
Razlaga inicializacije QoS upravnika:
• Mostovni upravnik potrebuje podatke iz QoS profilov, torej se mora njegova inicializacija
začeti šele po QoS upravnikovi inicializaciji.
• QoS upravnik sodeluje pri inicializaciji koledarskih koles, vendar ta del ni časovno odvisen
od inicializacije modula.
75
Slika 30: Vrstni red inicializacije pomemben za pravilno delovanje QoS upravnika.
7.2.2 Kontrolna pot
Dogodki kontrolne poti, ki so aktivirani s strani CLI&konfig upravnika, upravnika virov, upravnika
mostu ali statističnega procesa so:
• uporabniške komande za manipulacijo QoS profilov,
• uporabniške komande za prikaz,
• dogodki za manipulacijo z VLAN-i ali povezavami,
• inicializacija ATM koledarskega kolesa,
• dogodek za spreminjanje statusa fizičnega vmesnika,
• dogodek za spreminjanje statusa zbiranja VLAN ali povezavnih statistik,
76
Slika 31: Povzetek vseh kontrolnih poti QoS upravnika.
• dogodek za spreminjanje statusa zbiranja statistik fizičnega vmesnika,
• dogodek za zbiranje QoS statistik, klican s strani statističnega procesa.
Dogodki kontrolne poti, ki jih sproža QoS upravnik so:
• izpis teksta na uporabniški terminal,
• zbiranje statistik upravnika virov,
• zbiranje VLAN ali povezavnih statistik,
• spreminjanje VLAN ali povezavnega statusa.
7.2.2.1 Dinamična rekonfiguracija
Spreminjanje QoS ProfilaDinamična rekonfiguracija QoS profila je uporabljena, kadar je uporabnik spremenil QoS profil.
Testiranje pred spremembo QoS profila:
• Spremenjen QoS profil ne sme biti prilepljen nobenemu VLAN-u ali povezavi.
• Vrednosti parametrov QoS profila morajo biti znotraj mejnih vrednosti.
• Zadovoljene morajo biti soodvisne omejitve QoS profila.
Izvrševane akcije:
• deblokiranje VLAN-a ali povezave,
• blokiranje VLAN-a ali povezave,
• sprememba QoS profila.
Obveščeni programski moduli:
• Kadar je QoS profil blokiran ali deblokiran, je obveščen mostovni upravnik.
77
Prikaz QoS informacijeDinamična rekonfiguracija QoS profila je uporabljena, kadar je bila uporabljena CLI "show"
komanda.
Testiranje pred prikazom: -
Izvrševane akcije:
• posredovanje parametrov QoS profila CLI&konfig upravniku,
• posredovanje VLAN ali povezavnih statistik CLI&konfig upravniku,
• posredovanje statistik fizičnega vmesnika upravniku virov.
Obveščeni programski moduli:
• Mostovni upravnik je zaprošen za statistike (ob prikazu VLAN ali povezavnih QoS
statistik).
• Upravnik virov je zaprošen za statistike fizičnega vmesnika (ob prikazu QoS statistike
fizičnega vmesnika).
• Ob prikazu QoS internih parametrov ni potrebe po obveščanju drugih programskih
modulov.
78
7.2.3 Organizacija lokalnih podatkovnih strukturQOS_CTRL_T podatkovna struktura je globalna korenska tabela imenovana tudi QoS kontrolni
blok.
QoS kontrolni blok je sestavljen iz kazalcev na:
• tabelo VLAN virov – pVlanResource,
• tabelo virov fizičnih vmesnikov – pIfResource,
• tabelo povezavnih profilov – pConProfile,
• tabelo pasovnih širin VLAN-ov (tabelo QoS VLAN statistik) – pVlanRate,
• tabelo pasovnih širin povezav (tabelo QoS povezavnih statistik) – pConRate,
• tabelo pasovnih širin fizičnih vmesnikov (tabelo QoS statistik fizičnih vmesnikov) –
pIfRate,
• tabelo računov pasovnih širin za fizične vmesnike – pIfAccount,
• tabelo računov pasovnih širin za VLAN-e – pVlanAccount.
79
80
Slika 33: Kontrolni blok, podatkovna organizacija QoS profilov.
81
Slika 34: Kontrolni blok, podatkovna organizacija QoS statistik.
82
Slika 35: Kontrolni blok, podatkovna organizacija pasovnih širin VLAN-ov in fizičnih vmesnikov.
83
Slika 36: Kontrolni blok, podatkovna organizacija virov VLAN-ov in fizičnih vmesnikov.
7.2.4 Organizacija WDDI QoS podatkovnih strukturTukaj so opisani deli WDDI podatkovnih struktur, ki jih indirektno konfigurira QoS upravnik.
Prikazan je WDDI verzija wddi_1_4 [9], ki teče na Wintegrinem procesorju WinPath 787.
7.2.4.1 Sistemski nivo
ATM stranNabor WP_sched_traffic_class struktur je uporabljen v času kreacije ATM koledarskega kolesa.
84
Slika 37: ATM konfiguracija koledarskega kolesa in razredov prometa v višjenivojskem načinu.
Ethernet stranEthernet koledarsko kolo ne more biti uporabljeno z GigE fizičnim vmesnikom. V tem primeru ni
drugih sistemskih parametrov za nastavitev na Ethernet strani.
7.2.4.2 Nivo fizičnih vmesnikov
ATM stranWP_device_upi_atm in WP_device_tdm_atm podatkovne strukture so uporabljene v času kreiranja
ATM fizičnega vmesnika.
85
Slika 38: ATM razredi prometa, definirani v visokonivojskem načinu.
Ethernet stranZa GigE so VLAN prioritete nastavljene direktno na fizičnem vmesniku. Oddajni kanali in
koledarsko kolo za ta tip fizičnega vmesnika ne morejo biti uporabljeni.
86
Slika 39: Podatkovne strukture za GigE fizični vmesnik.
7.2.4.3 Nivo povezav
ATM stranATM sprejemne in oddajne kanale definira podatkovna struktura WP_ch_aal5.
87
Slika 40: Podatkovna strukture ATM sprejemnih in oddajnih kanalov.
Ethernet stranV primeru GigE na Ethernet strani ni definiranih nobenih kanalov. Tokovni snopi so preslikani
direktno na GigE fizični vmesnik. Vseh osem VLAN prioritet je preslikanih na izhodne vrste GigE
fizičnega vmesnika v želenem prioritetnem redu.
88
7.3 Prometna pravilaPreden je dovoljena vzpostavitev nove povezave, je potrebno izračunati koliko virov bo zavzela in
preveriti, ali so na voljo. Spodaj navedene formule uporabljajo celične hitrosti, ki jih je enostavno
pretvoriti v bitne hitrosti; Vsaka celica je dolga 53 oktetov.
7.3.1 Dovoljene hitrosti za razrede prometa CBR, VBR-RT, VBR-NRTCBR ali VBR povezavo je dovoljeno kreirati, kadar velja:
∑C1 ,C2
EB≤C ,
kjer je C kapaciteta povezave in je EB ekvivalentna pasovna širina:
EB=A . SCR BC
. SCR .PCR−SCR
Njeni parametri so:
SCR ... povprečna celična hitrost (Sustainable Cell Rate),
PCR ... maksimalna celična hitrost (Peak Cell Rate),
C ........ kapaciteta povezave (Capacity).
A in B sta konstanti:
A=1−log P loss
50=1−
Lp
50
B=−6 . A . Lp=6.L p
2
50−6. L p
P loss je želena pogostost izgube celic.
7.3.2 Dovoljene hitrosti za UBR razred prometaUBR povezavo je dovoljeno kreirati, kadar velja:
∑Cu
PCR≤ .C−∑SCBR
PCR−∑SVBR
SCR
89
Parametri so:
PCR .... maksimalna celična hitrost (Peak Cell Rate),
SCR .... povprečna celična hitrost (Sustainable Cell Rate),
Cu ... skupina UBR povezav,
SCBR... skupina CBR povezav,
SVBR .. skupina VBR povezav,
C .......... kapaciteta kreirane povezave,
..... koeficient, ki definira, kolikšen odstotek celotne povezave je dovoljen vsemu
UBR prometu (po možnosti je 1 ).
7.3.3 Dovoljene hitrosti za GFR razred prometaGFR povezavo je dovoljeno kreirati, kadar veljata:
EB=A . MCR
∑Cu
PCR−MCR≤ .C−∑SCBR
PCR−∑SVBR
SCR
EB je izračunana po formuli iz zgornjega podpoglavja, ostali parametri so:
PCR .... maksimalna celična hitrost (Peak Cell Rate),
SCR .... povprečna celična hitrost (Sustainable Cell Rate),
MCR ... minimalna celična hitrost (Minimal Cell Rate),
Cu ... skupina UBR povezav,
SCBR... skupina CBR povezav,
SVBR .. skupina VBR povezav,
C .......... kapaciteta kreirane povezave,
...... koeficient, ki definira, kolikšen odstotek celotne povezave je dovoljen
vsemu UBR prometu (po možnosti je 1 ).
90
7.4 Uporabniški ukazi in konfiguracijaTukaj so definirane uporabniške QoS uporabniške (Command Line Interface – CLI) komande.
Sintaktično pravilo Razlaga'navaden tekst' Dobesedno napisane ključne besede.Črki '< >' Vrednost parametra, ki ga priskrbi uporabnik.Zaviti oklepaji '{ }' Prikazuje nujno izbiro.Pravokotni oklepaji '[ ]' Prikazuje možno izbiro.Vertikalna črta '|' Prikazuje ločeno alternativno izbiro.
Tabela 5: CLI sintaktična pravila.
Standardna komandna imena so:
• add - kreira novo vrstico v konfiguracijskemu spominu, ne deluje za tekočo konfiguracijo
mostu,
• modify - spremeni obstoječo konfiguracijsko vrstico, ne deluje za tekočo konfiguracijo
mostu,
• show - prikaže konfiguracijo ali statistike,
• enable - uporabnik je končal s spreminjanjem trenutne konfiguracijske vrstice in želi
uveljaviti spremembe k tekoči konfiguraciji mostu,
• disable - omogoči spreminjanje trenutne konfiguracijske vrstice, kar zahteva onemogočanje
dela tekoče konfiguracije mostu, povezane s trenutno konfiguracijsko vrstico,
• remove - uniči obstoječo konfiguracijsko vrstico in odstrani del tekoče konfiguracije mostu,
ki je povezana s trenutno konfiguracijsko vrstico,
• help - prikaže pomoč za trenutno komando.
91
Primer, kako uporabnik uporablja QoS CLI komando:
qos-vlan-profile add
qos-vlan-profile modify profile-id 2 name glasovna_linija
qos-vlan-profile modify profile-id 2 qos-type cbr
qos-vlan-profile enable profile-id 2
Opis primera:
Ko je uporabljena prva add komanda, je ustvarjen nov QoS VLAN profil. Potem je spremenjeno
njegovo ime v "glasovna_linija". Razred je spremenjen v razred konstanten bitne hitrosti (Constant
Bit Rate - CBR). Na koncu profil "glasovna_linija" postane veljaven s komando enable.
Med uveljavljanjem je profil shranjen v konfiguracijsko datoteko. Z drugimi besedami, šele po
enable komandi so parametri profila testirani, spremembe vpisane v gonilniške registre in podobno.
Če hoče uporabnik spremeniti določen set parametrov, mora biti najprej uporabljena disable
komanda. Vsekakor mora po spremembi uporabnik spet uporabiti enable komando.
7.4.1 qos_vlan_profile komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_vlan_profile
Indeks profile_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_CONG_VLAN_PROFILE_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže ali spremeni VLAN QoS profil. Profil vsebuje QoS
parametre, ki so prilepljeni VLAN-u ob kreiranju ali spreminjanju.
92
Ime qos_vlan_profile add
Sintaksa qos_vlan_profile add
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Kreiraj nov VLAN QoS profil. QoS profil pripada VLAN-om.
Ime qos_vlan_profile remove
Sintaksa qos_vlan_profile remove profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Odstrani VLAN QoS profil. Po odstranitvi noben VLAN ne more več
uporabljati njegove vsebine.
Ime qos_vlan_profile enable
Sintaksa qos_vlan_profile enable profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Deblokiraj VLAN QoS profil. Uporaba VLAN QoS profila je omogočena šele
po njegovem deblokiranju.
93
Ime qos_vlan_profile disable
Sintaksa qos_vlan_profile disable profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Blokiraj VLAN QoS profil. Po blokiranju noben VLAN ne more več uporabljati
njegove vsebine.
Ime qos_vlan_profile help
Sintaksa qos_vlan_profile help
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Opis komande in njene uporabe.
Ime qos_vlan_profile modify name
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id <profile_id> name <profile_name>
Ime parametra profile_name
Obseg vrednosti Tekst z maksimalno dolžino MAX_NAME_LENGTH
Privzeta vrednost »default_name«
Odvisnosti _
Opis parametra Spremeni ime VLAN QoS profila. Ime je asociacija k indeksu profila, tako so
liste VLAN profilov lažje berljive.
94
Ime qos_vlan_profile modify bdvt
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id<profile_id> bdvt <bdvt>
Ime parametra BDVT
Obseg vrednosti low, high
Privzeta vrednost High
Odvisnosti -
Opis parametra Spremeni spremembo zakasnitve (Bit Delay Variation Tolerance - BDVT).
Manjša vrednost zahteva manj virov v kontekstu prioritete in pasovne širine. Ta
parameter pripada vsem razredom prometa razen ABR razredu.
Ime qos_vlan_profile modify pbr
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id <profile_id> pbr <pbr>
Ime parametra PBR
Obseg vrednosti 0..8 000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 16 000 000 [bit/s]
Odvisnosti -
Opis parametra Spremeni maksimalno bitno hitrost (Peak Bit Rate - PBR). Parameter definira
maksimalno bitno hitrost, ki je vsota vseh osmih VLAN prioritet. Kadar hitrost
presega PBR most začne izpuščati pakete. Ta parameter pripada vsem razredom
prometa.
Ime qos_vlan_profile modify sbr
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id <profile_id> sbr <sbr>
Ime parametra SBR
Obseg vrednosti 0..8 000 000 000 [bit/s]
Privzeta
vrednost
16 000 000 [bit/s]
Odvisnosti sbr < = pbr
Opis parametra Spremeni povprečno bitno hitrost (Sustainable Bit Rate - SBR). Parameter
95
definira največjo možno povprečno hitrost, ki je vsota vseh osmih VLAN
prioritet. Kadar hitrost presega SBR most začne izpuščati pakete. Ta
parameter pripada VBR razredom prometa.
Ime qos_vlan_profile modify mbr
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id <profile_id> mbr <mb>
Ime parametra MBR
Obseg vrednosti 0..8 000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 16 000 000 [bit/s]
Odvisnosti mbr < = pcr
Opis parametra Spremeni minimalno bitno hitrost (Minimum Bit Rate - MBR). Parameter
definira garantirano hitrost, ki je vsota vseh osmih VLAN prioritet. Ta
parameter pripada UBR+ in ABR razredu prometa.
Ime qos_vlan_profile modify mbs
Sintaksa qos_vlan_profile modify profile_id <profile_id> mbs <mbs>
Ime parametra MBS
Obseg vrednosti 0..8000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 16 000 000 [bit/s]
Odvisnosti mbs < = (pcr – sbr)
Opis parametra Spremeni maksimalno velikost izbruha (Maximum Burst Rate - MBR).
Parameter definira največjo dovoljeno vrednost razlike med povprečno in
trenutno hitrostjo, ki je vsota vseh osmih VLAN prioritet. Kadar trenutna hitrost
prekorači MBR most začne izpuščati ali označevati pakete. Ta parameter
pripada VBR razredu prometa.
96
Ime qos_vlan_profile show
Sintaksa qos_vlan_profile show profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže vsebino določenega VLAN QoS profila.
Prikaz na zaslonu
QoS VLAN Profile
Name: Value:
---------------------------------------------------------
Profile ID 4
Profile Name video-stream3
Traffic Class CBR
BDVT high
PBR [bit/s] 2056000
SBR -
MBR -
MBS -
status enabled
Tabela 6: "qos_vlan_profile" CLI komanda.
97
7.4.2 qos_connection_profile komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_connection_profile
Indeks profile_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_CONG_CON_PROFILE_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže ali spremeni povezavni QoS profil. Profil vsebuje QoS
parametre, ki so prilepljeni povezavi ob kreiranju ali spreminjanju.
Ime qos_connection_profile add
Sintaksa qos_connection_profile add
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Kreiraj nov povezavni QoS profil. QoS profil pripada povezavam.
Ime qos_connection_profile remove
Sintaksa qos_connection_profile remove profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Odstrani povezavni QoS profil. Po odstranitvi nobena povezava ne more več
uporabljati njegove vsebine.
98
Ime qos_connection_profile enable
Sintaksa qos_connection_profile enable profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Deblokiraj povezavni QoS profil. Uporaba povezavnega QoS profila je
omogočena šele po njegovem deblokiranju.
Ime qos_connection_profile disable
Sintaksa qos_connection_profile disable profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Blokiraj povezavni QoS profil. Po blokiranju nobena povezava ne more več
uporabljati njegove vsebine.
Ime qos_connection_profile help
Sintaksa qos_connection_profile help
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Opis komande in njene uporabe.
99
Ime qos_connection_profile modify name
Sintaksa qos_connection_profile modify <profile_id> name <profile_name>
Ime parametra profile_name
Obseg vrednosti Text of maximum length MAX_NAME_LENGTH
Privzeta vrednost »default_name«
Odvisnosti -
Opis parametra Spremeni ime povezavnega QoS profila. Ime je asociacija k indeksu profila,
tako so liste povezavnih profilov lažje berljive.
Ime qos_connection_profile modify bdvt
Sintaksa qos_connection_profile modify profile_id <profile_id> bdvt <bdvt>
Ime parametra bdvt
Obseg vrednosti low, high
Privzeta vrednost high
Odvisnosti -
Opis parametra Spremeni spremembo zakasnitve (Bit Delay Variation Tolerance - BDVT).
Manjša vrednost zahteva manj virov v kontekstu prioritete in pasovne širine. Ta
parameter pripada vsem razredom prometa razen ABR razredu.
100
Ime qos_connection_profile modify pbr
Sintaksa qos_connection_profile modify profile_id <profile_id> pbr <pbr>
Ime parametra pbr
Obseg vrednosti 0..8000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 8 000 000 [bit/s]
Odvisnosti -
Opis parametra Spremeni maksimalno bitno hitrost (Peak Bit Rate - PBR). Parameter definira
maksimalno bitno hitrost povezave. Kadar hitrost presega PBR, most začne
izpuščati pakete. Ta parameter pripada vsem razredom prometa.
Ime qos_connection_profile modify sbr
Sintaksa qos_connection_profile modify profile_id <profile_id> sbr <sbr>
Ime parametra sbr
Obseg vrednosti 0..8000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 2 000 000 [bit /s]
Odvisnosti sbr < = pbr
Opis parametra Spremeni povprečno bitno hitrost (Sustainable Bit Rate - SBR). Parameter
definira največjo možno povprečno hitrost povezave. Kadar hitrost presega
SBR, most začne izpuščati pakete. Ta parameter pripada VBR razredom
prometa.
Ime qos_connection_profile modify mbr
Sintaksa qos_connection_profile modify profile_id <profile_id> mbr <mbr>
Ime parametra mbr
Obseg vrednosti 0..8 000 000 000 [bit/s]
Privzeta
vrednost
992 000 [bit/s]
Odvisnosti mbr < = pbr
Opis parametra Spremeni minimalno bitno hitrost (Minimum Bit Rate - MBR). Parameter
101
definira garantirano hitrost povezave. Ta parameter pripada UBR+ in ABR
razredu prometa.
Ime qos_connection_profile modify mbs
Sintaksa qos_connection_profile modify profile_id <profile_id> mbs <mbs>
Ime parametra Mbs
Obseg vrednosti 0..8 000 000 000 [bit/s]
Privzeta vrednost 2 000 000 [bit/s]
Odvisnosti mbs < = (pbr – sbr)
Opis parametra Spremeni maksimalno velikost izbruha (Maximum Burst Rate - MBR).
Parameter definira največjo dovoljeno vrednost razlike med povprečno in
trenutno hitrostjo povezave. Kadar trenutna hitrost prekorači MBR most začne
izpuščati ali označevati pakete. Ta parameter pripada VBR razredu prometa.
102
Ime qos_connection_profile show
Sintaksa qos_connection_profile show profile_id <profile_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže vsebino določenega povezavnega QoS profila.
Prikaz na zaslonu
QoS Connection Profile
Name: Value:
---------------------------------------------------------
Profile ID 9
Profile Name video-stream22
Traffic Class CBR
BDVT high
PBR [bit/s] 264000
SBR -
MBR -
MBS -
status enabled
Tabela 7: "qos_connection_profile" CLI komanda.
7.4.3 qos_if_statistics komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_if_statistics
Indeks if_id
103
Obseg vrednosti 0.. MAX_IF_ID
Privzeta
vrednost
0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže statistično informacijo povezano z kvaliteto omrežnih
storitev za določen fizični vmesnik (interface). Ne glede ali je ATM ali
Ethernet tipa. Te statistike so vsota vseh VLAN statistik prometa, ki teče na
določenem fizičnem vmesniku.
104
Ime qos_if_statistics help
Sintaksa qos_if_statistics help
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Prikaz na zaslonu
Description of QoS If Rate Parameters:
------------------------------------------------------------------------------
Rx IW Frames Rate - ETH If: Receiving IW frame rate.
Tx Frames Rate - ETH If: Transmitting frame rate.
Rx Cells Rate - ATM If: Receiving cell rate.
Tx Cells Rate - ATM If: Transmitting cell rate.
Rx CLP0 Cells Rate - ATM If: Receiving CLP0 cell rate.
Tx CLP0 Cells Rate - ATM If: Tranmsitting CLP0 cell rate.
Rx CLP1 Cells Rate - ATM If: Receiving CLP1 cell rate.
Tx CLP1 Cells Rate - ATM If: Tranmsitting CLP1 cell rate.
Rx EFCI Cells Rate - ATM If: Receiving EFCI cell rate.
Tx EFCI Cells Rate - ATM If: Transmitting EFCI
105
Ime qos_if_statistics help
cell rate.
106
Ime qos_if_statistics show
Sintaksa qos_if_statistics show if_id <if_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže statistike povezane z kvaliteto storitev za določen fizični
vmesnik. Prikazane so trenutne in povprečne statistike. Trenutne statistike so
zbirane vsakih petnajst sekund, medtem ko so povprečne statistike računane na
obdobje petnajstih minut.
Prikaz na zaslonu
QoS If Rates
If ID: 4
Name: Current Average
Rate: Rate:
---------------------------------------------------------
Rx IW Frames Rate 0 0
Tx Frames Rate 345 200
Rx Cells Rate 1899 1200
Tx Cells Rate 2344 2264
Rx CLP0 Cells Rate 444 123
Tx CLP0 Cells Rate 978 799
Rx CLP1 Cells Rate 1455 1077
Tx CLP1 Cells Rate 889 1465
Rx EFCI Cells Rate 0 0
Tx EFCI Cells Rate 0 0
107
Tabela 8: "qos_if_statistics" CLI komanda.
7.4.4 qos_vlan_statistics komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_vlan_statistics
Indeks if_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_IF_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Indeks vlan_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_VLAN_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže statistike povezane z kvaliteto storitev posameznega VLAN-a
razdeljeno po posameznik VLAN prioritetah.
108
Ime qos_vlan_statistics help
Sintaksa qos_vlan_statistics help
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Prikaz na zaslonu
Description of QoS VLAN Rate Parameters:
------------------------------------------------------------------------------
Forwarded Packet Rate - Forwarding packet rate.
Forwarded Bit Rate - Forwarding bit rate.
Tagged Frames DE Rate - Received DE bit tagged frames rate.
Tagged Bits DE Rate - Received DE bit tagged bit rate.
Discarded Frames by
Policer Rate - Policer discarding frame rate.
Discarded Bits By
Policer Rate - Policer discarding bit rate.
Tagged BECN Frames Rate - Receiving BECN tagged frames rate.
109
Ime qos_vlan_statistics show
Sintaksa qos_vlan_statistics show if_id <intefrace_id> vlan_id <vlan_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže statistike povezane z kvaliteto storitev za določen VLAN. Te
statistike so vsota vseh statistik VLAN prioritet. Prikazane so trenutne in
povprečne statistike. Trenutne statistike so zbirane vsakih petnajst sekund,
medtem ko so povprečne statistike računane na obdobje petnajstih minut.
Prikaz na zaslonu
QoS VLAN Rates
If ID: 4
VLAN ID: 7
Name: Current Average
Rate: Rate:
---------------------------------------------------------
Forwarded Packet Rate 865 926
Forwarded Bits Rate 131067 16543
Tagged Frames DE Rate 345 322
Tagged Bits DE Rate 21678 113342
Discarded Frames by Policer Rate 9 2
Discarded Bits By Policer Rate 1500 9992
Tagged BECN Frames Rate 0 0
Tabela 9: "qos_vlan_statistics" CLI komanda.
110
7.4.5 qos_connection_statistics komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_connection_statistics
Indeks if_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_IF_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Indeks vlan_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_ VLAN_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Indeks priority_level
Obseg vrednosti 0.. MAX_VLAN_PRI
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže statistike povezane z kvaliteto storitev. Te statistike so bolj
podrobne kot tiste prikazane za qos_vlan_statistics komando.
111
Ime qos_connection_statistics help
Sintaksa qos_connection_statistics help
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Prikaz na zaslonu
Description of QoS Connection Rate Parameters:
---------------------------------------------------------
Rx Frames Rate - Rx frame rate
Rx CLP Frames Rate - Rx frames passed to interworking rate
Rx CLP0 Cells Rate - Rx CLP frame rate
Rx CLP1 Cells Rate - Rx CLP0 cell rate
L3 IW Frames Rate - Rx CLP1 cell rate
Tx Frames Rate - Tx frame rate
112
Ime qos_connection_statistics show
Sintaksa qos_connection_statistics show if_id <if_id> vlan_id <vlan_id> priority_level
<priority_level>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže statistike povezane z kvaliteto storitev za določeno povezavo.
Prikazane so trenutne in povprečne statistike. Trenutne statistike so zbirane
vsakih petnajst sekund, medtem ko so povprečne statistike računane na obdobje
petnajstih minut.
Prikaz na zaslonu
QoS Connection Rates
If ID: 4
VLAN ID: 17
VLAN PRI: 3
Name: Current Average
Rate: Rate:
---------------------------------------------------------
Rx Frames Rate 865 926
Rx CLP Frames Rate 345 123
Rx CLP0 Cells Rate 21678 3227
Rx CLP1 Cells Rate 39378 123
L3 IW Frames Rate 865 23
Tx Frames Rate 865 889
Tabela 10: "qos_connection_statistics" CLI komanda.
113
7.4.6 qos komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos
Opis komande Komanda prikaže informacijo o QoS pasovni širini razdeljeno po fizičnih
vmesnikih.
114
Ime qos show
Sintaksa qos show
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže informacijo o QoS pasovni širini določenega fizičnega
vmesnika.
Prikaz na zaslonu
QoS System Information
ID: Type: Status: Total Bandwidth[bit/s]:
---------------------------------------------------------
0 ATM unavailable -
1 ATM present 64000000
2 ATM unavailable -
3 ATM unavailable -
4 ATM present 2000000
5 ATM unavailable -
6 ATM unavailable -
7 ATM unavailable -
8 ETH present 1000000000
Tabela 11: "qos" CLI komanda.
115
7.4.7 qos_if komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_if
Indeks if_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_IF_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže tipe pasovne širine veljavne na določenem fizičnem
vmesniku. Nabor je odvisen od razreda prometa. Vsi razredi vsebujejo
maksimalno pasovno širino.
116
Ime qos_if show
Sintaksa qos_if show if_id <if_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže informacijo o pasovnih širinah na določenem fizičnem
vmesniku.
Prikaz na zaslonu
QoS If Information
If ID: 4 If Type: ATM If Status: present
Name: Value [bit/s]:
---------------------------------------------------------
Total Bit Rate 32000000
Available Bit Rate 18544000
Reserved Bit Rate
Peak Bit Rate 13456000
Maximum Burst Size 68000
Sustainable Bit Rate 9879000
Minimum Bit Rate 89000
Tabela 12: "qos_if" CLI komanda.
117
7.4.8 qos_vlan komandaOsnovna razlaga CLI komande.
Ime qos_vlan
Indeks if_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_IF_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Indeks vlan_id
Obseg vrednosti 0.. MAX_ VLAN_ID
Privzeta vrednost 0
Odvisnosti -
Opis komande Komanda prikaže tipe pasovnih širin na določenemu VLAN-u. Nabor je odvisen
od razreda prometa. Vsi razredi vsebujejo maksimalno pasovno širino.
118
Ime qos_vlan show
Sintaksa qos_vlan show if_id <if_id> vlan_id <vlan_id>
Ime parametra -
Obseg vrednosti -
Privzeta vrednost -
Odvisnosti -
Opis parametra Komanda prikaže informacijo o pasovnih širinah na določenem VLAN-u.
Prikaz na zaslonu
QoS VLAN Information
If ID: 4 VLAN ID: 17 If Type: ATM If Status: present
Name: Value [bit/s]:
---------------------------------------------------------
Total Bit Rate 32000000
Available Bit Rate 18544000
Reserved Bit Rate
Peak Bit Rate 13456000
Maximum Burst Size 68000
Sustainable Bit Rate 9879000
Minimum Bit Rate 89000
Tabela 13: "qos_vlan" CLI komanda.
119
8 TestiranjeObstaja več vrst programskega testiranja, glavne tri vrste so: testiranje črne škatle, testiranje bele
škatle in regresivno testiranje. V času mojega sodelovanja, pri projektu, so bila opravljena nad QoS
upravnikom testiranja bele in črne škatle.
Glede na funkcionalnost so testiranja QoS upravnika razdeljena na testiranje uporabniškega
vmesnika, VLAN testiranje, povezavno testiranje in testiranje statistik.
8.1 Osnovno testiranje (unit testing)Pri implementiranju programov je delo močno olajšano kadar je vsaka funkcija tudi zadovoljivo
testirana. Eden boljših načinov implementacije je s pomočjo testnih funkcij kjer vsaki funkciji
pripada njen tesni par. Testna funkcija preizkusi delovanje in sporoči ali je test uspel ali ne.
Morda se na prvi pogled to zdi napornejši način, vendar se trud poplača pri integriranju funkcij v
delujoč programski modul. Takrat je možno ves nabor testnih funkcij ponovno uporabiti. Testne
funkcije so nadalje uporabljene tudi za testiranje bele škatle.
8.2 Testiranje bele škatle (white box testing)Definicija, povzeta po [13]: Testiranje bele škatle je programska tehnika testiranja, kjer je
poznavanje notranjega delovanja testnih predmetov uporabljeno za določitev vhodnih podatkov.
Testi so smiselno razdeljeni na funkcionalna področja in na začetku je njihovo število najlažje
razdeljeno po funkcionalnih delih.
120
Razlaga funkcionalnosti Število potrebnih testovQoS VLAN profil v CLI&konfig podatkovni bazi 44QoS povezavni profil v CLI&konfig podatkovni bazi 47CLI QoS sistemske statistike 3CLI QoS statistike fizičnih vmesnikov 8CLI QoS VLAN statistike 8CLI QoS povezavne statistike 8CLI QoS sistemska komanda 3CLI QoS komanda za fizične vmesnike 8CLI QoS ATM VLAN komanda 8CLI QoS ATM povezavna CBR komanda 2CLI QoS ATM povezavna VBR komanda 3CLI QoS ATM povezavna UBR komanda 4CLI QoS ATM povezavna GFR komanda 7Rezerviranje omrežnih virov na ATM strani 11CLI QoS GigE VLAN komanda 2Rezerviranje omrežnih virov na GigE strani 11
Tabela 14: Povzetek testiranja bele škatle.
8.3 Testiranje črne škatle (black box testing)Definicija, povzeta po [13]: Testiranje črne škatle je programska tehnika testiranja, kjer notranje
delovanje testnih predmetov testerju ni poznano. Testi so smiselno razdeljeni na funkcionalna
področja in na začetku je njihovo število približno določeno. Razdeljeni so na isti način kot testi
bele škatle, zato je njihovo število približno enako.
Testiranje vsake funkcije vsebuje teste črne in teste bele škatle. Pri tem pa je testiranje črne škatle
osredotočeno na izhodne rezultate v odvisnosti od vhodnih podatkov, testiranje bele škatle pa je
osredotočeno na pravilno notranje delovanje programa.
121
Razlaga testne funkcionalnosti Število potrebnih testovQoS VLAN profil v CLI&konfig podatkovni bazi 18QoS povezavni profil v CLI&konfig podatkovni bazi 18CLI QoS statistike fizičnih vmesnikov 2CLI QoS VLAN statistike 2CLI QoS povezavne statistike 2CLI QoS sistemska komanda 1CLI QoS komanda za fizične vmesnike 1CLI QoS ATM VLAN komanda 1
Tabela 15: Povzetek testiranja črne škatle.
8.4 Regresivno testiranje (regression testing)Definicija, povzeta po [13]: Je selektivno ponovno testiranje programskega sistema z namenom
vzdrževanja sistema. Pri popravljanju ali dodajanju novih zmožnosti lahko vedno pride do vnosa
napak, ki lahko pokvarijo že obstoječe delovanje sistema. Regresivno testiranje omogoči odkrivanje
tovrstnih napak. Ponavadi je regresivno testiranje avtomatizirano.
Pri fazi vzdrževanja ATM-GigE mostu nisem bil navzoč, zato regresivno testiranje tu ni
konkretneje opisano.
8.5 Testno okolje
8.5.1 Potrebna strojna opremaKonfiguracija vsebuje CMC platformo, dva PC računalnika, Ethernet stikalo, RS232 kabel in tri
Ethernet kable.
Prvi PC potrebuje program za komunikacijo po serijski konzoli in FTP (File Transfer Protocol)
strežnik. PC, povezan na Ethernet stikalo, potrebuje program za proizvajanje omrežnega prometa.
Omenjene potrebe zadovoljujejo nekateri javno dostopni programi, kot so FileZilla, Hyper
Terminal, uCon in podobni.
122
8.5.2 Testna konfiguracijaPred testiranjem je potrebno primerno nastaviti uporabljeno strojno in programsko opremo. K temu
sodi nastavitev inicializacijske konfiguracije CMC platforme, nastavitve serijskega terminala, FTP
strežnika in programa za proizvajanje omrežnega prometa.
8.6 Primeri testov
8.6.1 Enostavnejši test bele škatle
NalogaPreveri, da je QoS upravnik dinamično rekonfiguriran in so vsi podatki pravilno shranjeni v njegove
interne strukture, potem ko je bila izvedena "qos_vlan_profile enable <profile_id>" komanda.
Opis izvedbeTester kreira VLAN profil in poljubno nastavi njegove parametre. Potem izvede "enable" komando
in preveri, ali so se parametri pravilno shranili v interne podatkovne strukture.
Za preverjanje so testerju na voljo testne "show" komande, ki drugače niso na voljo uporabniku. V
123
Slika 41: Osnovna strojna konfiguracija za testiranje QoS upravnika.
tem primeru tester pokliče komando, ki uporabi konQosMgrVlanProfileInternal_cbShow() funkcijo
iz sw\ATM_ETH\qos.ss\konQosMgrTestShow.c datoteke.
8.6.2 Enostavnejši test črne škatle
NalogaPreveri, da "qos_vlan_profile disable <profile_id>" komanda deluje samo v definiranem območju
indeksov.
Opis izvedbeTester kreira profile okoli spodnje in zgornje meje definicijskega območja indeksov in jih deblokira
z "enable" komando. Blokiranje teh profilov mora biti uspešno, blokiranje drugih pa neuspešno. Pri
blokiranju profilov z indeksi izven definicijskega območja se mora prikazati sporočilo o neobstoju
profila.
8.6.3 Zahtevnejši testi črne škatle
8.6.3.1 Test PBR parametra ATM povezave
Razlaga testaPreveri, da deblokirana povezava, s povezavi prilepljenim QoS CBR profilom omejuje celični
promet. Znak omejevanja ATM prometa je označevanje ali izgubljanje celic.
Hitrost prometa je večja od PBR hitrosti, shranjene v profil.
Določitev konfiguracije• Prižgi CMC platformo.
• Počakaj, da platforma naloži izvedbeno datoteko in jo zažene.
• Preveri, da so blokirani vsi VLAN-i.
VLAN tabela bi morala biti prazna:
cli> vlan show
124
************************************************************************
***** konBridgeMgrVlanEntry *****
************************************************************************
Name: Value:
--------------------------------------------
cli>
• Kreiraj QoS VLAN CBR profil.
• Spremeni PBR parameter tako, da je na izbranem fizičnem vmesniku nižji od dosegljive
hitrosti prometa.
• Deblokiraj QoS VLAN CBR profil.
Primer:
cli> qos_if show if 2
cli> qos_vlan_profile add profile 4
cli> qos_vlan_profile modify profile 4 pbr 400000
cli> qos_vlan_profile enable profile 4
• Dodaj VLAN.
• Prilepi mu QoS VLAN CBR profil.
• Deblokiraj VLAN.
Primer:
cli> vlan add if 1 vlan 7
cli> vlan modify if 1 vlan 7 qos_profile 4
cli> vlan enable if 1 vlan 7
125
• Dodaj QoS povezavni profil.
• Nastavi QoS povezavni profil na CBR profil s PBR parametrom nižjim od VLAN PBR.
• Deblokiraj QoS povezavni profil.
Primer:
cli> qos_con_profile add profile 1
cli> qos_con_profile modify profile 1 traffic_class 0
cli> qos_con_profile modify profile 1 pbr 200000
cli> qos_con_profile enable profile 1
• Dodaj povezavo.
• Prilepi QoS CBR profil k povezavi.
• Deblokiraj povezavo.
Primer:
cli> conn add if_a 1 if_b 2 vlan 7 pri 4
cli> conn modify if_a 1 if_b 2 vlan 7 pri 4 vpi 20
cli> conn modify if_a 1 if_b 2 vlan 7 pri 4 vci 35
cli> conn modify if_a 1 if_b 2 vlan 7 pri 4 qos_profile 1
cli> conn enable if_a 1 if_b 2 vlan 7 pri 4
Postopek testiranja• Konfiguriraj ATM-GigE most.
• Ustvari celični promet, ki je počasnejši od povezavne PBR hitrosti.
• Preveri statistike na fizičnem vmesniku: Poglej, ali promet sploh prihaja na GigE vmesnik in
126
je oddajan na ATM vmesniku.
• Preveri QoS povezavne statistike.
Primer:
cli> if_eth_stat show
cli> if_upi_stat show
cli> qos_con_stat show
Pričakovani rezultatiZa bitne hitrosti višje od PBR hitrosti na ATM strani morajo biti označene celice.
8.6.3.2 Test rezervacije omrežnih virov ATM povezave
Razlaga testaPreveri, da se QoS povezavni CBR profil prilepi na povezavo, če velja formula (1). QoS VLAN
profil je CBR.
Določitev konfiguracijeTestna konfiguracija ima osnovno topologijo, predstavljeno v poglavju "Testna konfiguracija".
QoS upravnik ne sme dovoliti QoS VLAN CBR profilu prilepitev k VLAN-u, če je profilova CBR
bitna hitrost večja od nezasedene bitne hitrosti fizičnega vmesnika.
Postopek testiranja• Prepričaj se, da ni deblokiran noben VLAN in nobena povezava.
• Nastavi QoS VLAN CBR profilu PBR bitno hitrost nižjo od hitrosti fizičnega vmesnika in
od hitrosti VLAN-a.
• Prilepi QoS VLAN CBR profil k VLAN-u.
• Prilepi QoS povezavni CBR profil k povezavi.
127
Pričakovani rezultatiQoS povezavni profil se mora prilepiti k povezavi.
128
9 Slovar kratic in okrajšav
129
Kratica Pomen Prevod, razlagaABR Available Bit Rate Dosegljiva bitna hitrost.PHY Physical Interface Fizični vmesnik.ANSI American National Standards
InstituteAmeriški nacionalni inštitut za standardizacijo.
ARP Address Resolution Protocol Protokol z omrežne plasti.ATM Asynchronous Transfer Mode Protokol s povezavne plasti.B-ISDN Broadband ISDN Širokopasovni ISDN.BT Burst Tolerance Toleranca izbruhov.CAC Connection Admission Control
(Traffic Policing)Uveljavljanje prometnih omejitev.
CBR Constant Bit Rate Konstantna bitna hitrost.CDVT Cell Delay Variation Tolerance Toleranca spremembe celične
zakasnitve.CLI Command Line Interface Črkovni uporabniški vmesnik.CODEC Coder/Decoder Koder/dekoder.FTD Flow Traffic Descriptor Številka podatkovnega toka.DNS Domain Name Server Domenski Strežnik, glej BIND.BIND Berkley Internet Name Daemon De facto standardni domenski
strežnik.DPS Data Path Software Programi, ki tečejo na WinGine
procesorjih.FDDI Fiber Distributed Data Interface Vmesnik za prenosu po
optičnem kanalu.FDM Frequency Division Multiplex Frekvenčno multipleksiranje.GigE Gigabit Ethernet Gigabitni Ethernet protokol.
Definiran v IEEE 802.3 standardih.
GFC Generic Flow Control Polje v celični glavi, ki je uporabljeno za sodelovanje z algoritmom puščajočega vedra.
GFR Guaranteed Bit Rate Zagotovljena bitna hitrost.ICMP Internet Control Message
ProtocolProtokol z omrežne plasti.
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
Mednarodno združenje inženirjev elektrotehnike in elektronike.
130
Kratica Pomen Prevod, razlagaIMA Inverse Multiplexing for ATM Tehnologija uporabljena za
paralelen prenos ATM prometa po skupku T1 ali E1 kablov.
IMP Interface Message Processor Predhodnik današnjih omrežnih usmerjevalnikov.
IP Internet Protocol Internetni protokol.ISDN Integrated Services Digital
NetworkISO International Standard
OrganizationMednarodna organizacija za standarde.
ISP Internet Service Provider Ponudnik internetnih storitev.ITU-T International
Telecommunication Union-Telecommunications
Mednarodna unija telekomunikacijskih industrij.
LAN Local Area Network Lokalno računalniško omrežje.LLC Logical Link Control Kontrola logične povezaveMAC Medium Access Control Kontrola dostopa do medijaMAN Metropolitan Area Network Velemestno računalniško
omrežje.MBS Maximum Burst Size Toleranca izbruhov.MCR Minimum Cell Rate Minimalna celična hitrostMFS Maximum Frame Size Maksimalna velikost datagramaMIT Massachusets Institute of
Technology-
MMU Memory Management Unit Strojna enota, ki nadzoruje dostop procesorja do spominske mape.
MTU Maximum Transmission Unit Največja dovoljena velikost paketa.
NAT Network Address Translation Prevedba omrežnih naslovov NFS Network File System Omrežni datotečni sistem,
uporabljan na Unix operacijskih sistemih.
NIC Network Information Center Omrežni informacijski center.NNI Network Network Interface Vmesnik med dvema relejskima
elementoma.
131
Kratica Pomen Prevod, razlagaNRM Network Resource
ManagementUpravljanje omrežnih virov.
OSI Open System Interconnection Splošen model komunikacijskega protokolnega sklada.
OSPF Open Short Path First Protokol z omrežne plasti.PARC Palo Alto Research Center Xeroxov laboratorij v katerem
so razvili prvi grafični uporabniški vmesnik.
PCR Peak Cell Rate Maksimalna celična hitrostPDH Plesiochronous Digital
HierarchyNačin prenosa po fizičnem vmesniku. Protokol z fizične plasti.
PLL Phase Locked Loop Fazno Sklenjena ZankaPOS Packets Over SONETPOTS Plain Old Telephone Service Navaden telefonski servisPPP Point-to-Point Protocol Protokol z povezavne plasti.QoE Quality of Experience Kvaliteta omrežne izkušnje.QoS Quality of Service Kvaliteta storitev.RARP Reverse ARP Protokol z omrežne plasti.RFC Request For Comments Dokument, ki definira celega ali
del standarda.RIP Routing Information Protocol Protokol z omrežne plasti.RPC Remote Procedure Control Protokol iz sejne plasti.Socket Protokol iz sejne plasti.SCR Sustainable Cell Rate Povprečna celična hitrost.SDH Synchronous Digital Hierarchy Protokol z fizične plasti.SLIP Serial Line Protocol Serijski protokol, z povezavni
protokol.SMTP Simple Mail Transfer Protocol Protokol iz predstavitvene
plasti.SNMP Simple Network Message
ProtocolProtokol iz predstavitvene plasti.
SNA Systems Network Architecture Arhitektura računalniškega omrežja.
132
Kratica Pomen Prevod, razlagaSONET Synchronous Optical Network Protokol iz fizične plasti.STP Spanning Tree Protocol Protokol iz omrežne plasti.TCP Transmission Control Protocol Protokol iz transportne plasti.TDM Time Division Multiplex Način prenosa po fizičnem
mediju.TTL Time To Live Življenjska doba paketa.UBR Unspecified Bit Rate Nedoločena bitna hitrost.UDP User Data Protocol Protokol transportne plasti.UNI User Network InterfaceUTOPIA Universal Test and Operations
Physical Interface for ATMParalelno vodilo prilagojeno za prenos ATM prometa.
VBR-NRT Variable Bit Rate - Non-Realtime
Ne-realno-časna bitna hitrost.
VBR-RT Variable Bit Rate - Realtime Realno-časna povprečna bitna hitrost.
VLAN Virtual Local Area Network Virtualno lokalno računalniško omrežje.
WAN Wide Area Network Hrbtenično računalniško omrežje.
WDDI Wintegra Device Driver Interface
Gonilnik za krmiljenje WinGine procesorjev.
AdvancedTCACMCWinGineUPC/NPC User Parameter
Control/Network Parameter Control
Povezava med končnim in relejnim elementom/Povezava med dvema relejnima elementoma.
- Jitter Spremenljivost zakasnitve.- Overrun Manjkajoče črke, zlogi, besede
ali celo stavki v glasu.- Underrun Nenavadno dolgi premori med
zlogi.
Tabela 16: Slovar kratic in okrajšav
133
10 Seznam virov[1] James Martin, Kathleen Kavanagh Chapman, Joe Leben, Asynchronous Transfer Mode, ATM
Architecture and Implementation, Prentice Hall, 1997.
[2] ATM Forum Traffic Management Specification, Version 4.1, March 1999.
[3] Khalid Ahmad, Sourcebook of ATM and IP Internetworking, IEEE Press Series on Network
Management, 2002.
[4] E.800: Terms and definitions related to quality of service and network performance including
dependability, ITU, Geneva, August 1995.
[5] TTI Vanguard: ATM Lexicon, http://www.tticom.com/atmglosz/atmlex.htm
[6] RFC 1946: Native ATM Support for ST2+, IETF, May 1996.
[7] Anton Kos, Sašo Tomažič, Kakovost storitve, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za Elektrotehniko.
[8] Aleš Vugrinec, Prenos govora preko omrežja z internet protokolom, Magistrsko delo, Ljubljana,
Junij 2001.
[9] WinPath Device Driver Interface Reference Manual, V1.2, Wintegra Inc., 26. Januar 2002.
[10] WinPath Routing and Interworking Specification, Revision 0.68, Wintegra Inc., 2002.
[11] WinPath WinComm and DPS Specifications, Revision 0.66, Wintegra Inc., 2001.
[12] WDDI Bridge Tutorial, Wintegra Inc., May 2004.
[13] webopedia.com
134
11 Izjava o samostojnosti delaIzjavljam, da sem diplomsko nalogo izdelal samostojno pod mentorstvom dr. Andreja Trosta in s
sodelovanjem sodelavcev v podjetju.
135
![Untitled-1 [] nama/Novosti/Novosti 09 mail.pdf · dalekovode i visokonaponska postojenja, telekomunikacijske i tramvajske stupove. ... fasada, sportskih terena do industrijskih postrojenja)](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5a72d4ac7f8b9aa2538e0e3d/untitled-1-namanovostinovosti-09-mailpdfaa-dalekovode-i-visokonaponska.jpg)
![[6] Mirza Hamza „Tutorijal 2 Iz Predmeta Telekomunikacijske Tehnike 2“, 2015](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/577c83fd1a28abe054b719ca/6-mirza-hamza-tutorijal-2-iz-predmeta-telekomunikacijske-tehnike-2.jpg)
