Föreläsning 6. Nät management (1/3) Nät management (2/3) T Introduktion till modern telekommunikation

Transkript

1 Föreläsning 6 Mål: Förstå nätstyrningens betydelse i nätverket Känna till nätstyrningsfunktionerna Känna till trenderna i nätstyrning förstå begreppet Intelligenta nät Förstå begreppet protokoll och känna till protokollens egenskaper Förstå begreppet protokollfamilj Exempelsystem: ISDN Förstå principerna bakom ISDN Känna till ISDN apparatur och konfigurationsmöjligheter Förstå hur uppkopplingen och nedkopplingen fungerar Bengt Sahlin 1 Nät management (1/3) Network management Nätet kräver styrning, operativ aktivitet, underhåll Traditionellt talar man om O & M: Operation & Maintenance O: funktioner för skötsel av abonnenter (subscriber) fakturering (charging) signalering trafik tjänster Bengt Sahlin 2 Nät management (2/3) M: underhåll Preventiv monitorering mätningar reaktiv lokalisera fel korrigera fel Bengt Sahlin 3 Bengt Sahlin 1

2 Nät management (3/3) trender i nätmanagement: centralisering automatisering nya aspekter måste tas i beaktande: säkerhet slutna versus öppna system konfiguration användargränssnitt (User Interface, UI) bra användargränssnitt underlättar konfigurationsuppgifterna traditionellt CLI (Command Line Interface) grafiska användargränssnitt blir allt viktigare Graphical User Interface (GUI) Bengt Sahlin 4 Styrfunktioner (1/2) styrsystem behövs för att nätet skall fungera olika styrfunktioner trafikstyrning Flödeskontroll t ex med sändarfönster stockningskontroll förhindra stockning som kan leda till dramatisk nedgång i effektivitet undvika återtryck Bengt Sahlin 5 Styrfunktioner (2/2) vägvalsbeslut upp- och nedkopplingar kommunikationen av styrinformation kallas signalering signaleringstjänster återuppringning, väckning, osv Bengt Sahlin 6 Bengt Sahlin 2

3 Signalering signalering på samma kanal inbandssignalering: samma del av kanalen används som för nyttoinformationen utbandssignalering: styrinformationen går på en separat del av kanalen signalering på en enskild kanal samkanalsignalering (common channel signaling) användarsignalering: kommunikation mellan användarna och någon styrdator nätsignalering: kommunikation mellan styrdatorer Bengt Sahlin 7 Intelligenta nät IN (intelligent networks) begreppet används för att specificera telekommunikationstjänster standarder för IN under ITU specificerar inte tjänster, utan en bas på vilken nya tjänster kan byggas intelligenta nättjänster är tilläggstjänster för att höja nyttan av nättjänsten ursprungligen använts i telefon- och rösttjänster, men används idag även för då man talar om integration av tjänster av mobila och fasta telefonnät mervärdesnät (value added network) Bengt Sahlin 8 Protokoll och arkitektur (1/2) Protokoll fastlägger format och funktioner för meningsfullt utbyte användardata: format styrdata: format och mening funktioner kodningsförfaranden styralgortimer säkerhetsfunktioner Bengt Sahlin 9 Bengt Sahlin 3

4 Protokoll och arkitektur (2/2) Arkitekturen fastlägger systemstrukturen ingående protokollfunktioner byggsätt och teknologi användningsområden säkerhets- och betalsystem Bengt Sahlin 10 Definition av protokoll Ett protokoll är en sekvens av steg, utvecklad att utföra en uppgift två eller flera parter involverade ett protokoll är en sekvens, från början till slut innebär någon form av kommunikation protokoll från verkliga livet lyfta pengar från en bank köpa varor i en butik låna böcker från ett bibliotek Bengt Sahlin 11 Protokollegenskaper Alla parter måste känna till protokollet i förväg Alla parter måste enas om att följa protokollet Protokollet måste vara otvetydigt Protokollet måste vara komplett Protokoll och säkerhet Önskvärt att protokollet är fail-safe Bengt Sahlin 12 Bengt Sahlin 4

5 Protokollfamiljer (protocol stacks) Exempel: OSI-protokollen GSM och ISDN ISO och ITU-T TCP/IP-protokollen grunden för Internet IETF SS#7 (Signaling System No. 7) digitala växlar, ISDN och ATM ITU-T Bengt Sahlin 13 ISDN Integrated Services Digital Network Bakgrund: IDN (Integrated Digital Network) digital växling och digital transmission Principer stöda all form av dataöverföring möjliggör förbindelseförmedling och datapaketförmedling (virtuell förbindelseförmedling) 64 kb/s kanaler intelligens i nätet arkitektur: protokoll i lager (OSI-modellen) stöd för flera olika fysiska konfigurationer Bengt Sahlin 14 OSI-modellen (repetition) Bas för ISDN standarderna Hos sändaren Tillämpning Presentation Session Transport Nät Datalänk Medium I nätet Nät Datalänk Medium Hos mottagaren Tillämpning Presentation Session Transport Nät Datalänk Medium Bengt Sahlin 15 Bengt Sahlin 5

6 N-ISDN och B-ISDN Kallas idag även N-ISDN (Narrowband ISDN) kapaciteten < 2Mb/s nya standarder definierar B-ISDN (Broadband ISDN) kapacitet > 2 Mb/s ITU har valt ATM som underliggande teknik för B- ISDN Bengt Sahlin 16 ISDN i praktiken Standardiseringsjobbet framskred långsamt ISDN teknologin olika i olika länder - internationell kommunikation har varit problematisk begränsande för vissa tjänster, t ex video kapaciteten räcker inte nödvändigtvis till tekniker med högre kapaciter existerar DSL (Digital Subscriber Line) tekniker en begränsad mängd tjänster har erbjudits över ISDN tillgång till Internet har ökat användningen av N-ISDN DSL-teknikerna äter marknadsandel av N-ISDN idag Bengt Sahlin 17 Konfigurationer Basic Rate Interface (BRI) 2 B kanaler (kapacitet 64 kb/s) 1 D kanal (kapacitet 16 kb/s) Primary Rate Interface (PRI) 30 B kanaler (kapacitet 64 kb/s) 1 D kanal (kapacitet 64 kb/s) H kanaler: 384, 1536, 1920 kb/s B-kanalerna används för informationsöverföring, D- kanalen används för att överföra kontrollinformation (signalering) Bengt Sahlin 18 Bengt Sahlin 6

7 Apparatur Network Termination 1 (NT1) en knutpunkt till ISDN nätet hos användaren (skikt 1 funktionalitet) Network Termination 2 (NT2) intelligent apparatur, kan förse växling (funktionalitet upp t. o. m. skikt 3) Terminal Equipment type 1 (TE1) stöder ISDN Terminal Equipment type 2 (TE2) stöder inte ISDN (t. ex. analoga telefoner) Terminal Adaptor (TA) används för att koppla apparatur som inte stöder ISDN referenspunkter T, S, R Bengt Sahlin 19 Referenskonfiguration S T TE1 NT1 NT2 TE2 R TA S Bengt Sahlin 20 Fysiska skiktet (1/3) Skikt 1 i OSI-modellen definierar karakteristika för den fysiska signalen linjekodning transmissionstakt fysiska konfigurationer ansvarar för aktivering av länken (mellan TE och NT) Referenspunkter (reference points) definieras för att förse oss med gränssnitt mellan olika fysisk apparatur Bengt Sahlin 21 Bengt Sahlin 7

8 Fysiska skiktet (2/3) Exempel S/T gränssnitt Linjekodning - pseudoternary information 144 kb/s, 2B + D (BRI) transmissionstakt 192 kb/s ramlängd 48 bitar fysiska konfigurationer (BRI, PRI, osv) U gränssnittet (NT1 gränssnitt i USA) 2B1Q (signalelement motsvarar two bitar) 2 Binary 1 Quaternary fyra olika spänningsnivåer (ex. 00 <-> -2,5 V, 10 <-> +2,5 V) ramlängd 240 bitar takt 160 kb/s (BRI) Bengt Sahlin 22 Fysiska skiktet (3/3) Ramen, S/T gränssnittet 48 bitar, 250 ms B1, B2 8 bitar, D 4 bitar inalles, S 12 bitar inalles S D S B2 S D S B1 S D S B2 S D S B1 S Bengt Sahlin 23 Data länk skiktet (1/4) Skikt 2, standard Q.921 man talar också om Link Acces Protocol, D channel (LAPD) Kontrollerar informationen över en länk erbjuder tillförlitligt och otillförlitlig informationsöverföring tillförlitlig: bekräftelse att paketet kommit fram ansvarar för flödeskontroll och felkontroll över länken Använder D-kanalen för signalering D-kanalen kan även användas för paketbaserad informationsöverföring Bengt Sahlin 24 Bengt Sahlin 8

9 Data länken (2/4) ramar skickas, med kontrollinformation eller signaleringsinformation Multiplexering på två nivåer: det kan finnas många apparater som delar den fysiska länken (t ex flera telefoner) olika typer av trafik kan förekomma (röstförmedling, dataförmedling) Bengt Sahlin 25 Data länken (3/4) Addressen består av två delar: Terminal Endpoint Identifier (TEI) Service Access Point Identifier (SAPI) Tre typer av ramar: information innehåller signaleringsmeddelanden supervisory överföring av kontrollinformation (t ex bekräftelser, omsändningsbegäran) unnumbered upp- och nedkoppling av länkar Bengt Sahlin 26 Data länken (4/4) Flag: indikerar början och slut på ramen Adress Information: signaleringsinformationen (skikt 3) Kontrollinformation: indikerar meddelandetypen FCS: checksumman flag FCS control address flag flag FCS information control address flag Bengt Sahlin 27 Bengt Sahlin 9

10 Nätverksskiktet (1/2) skikt 3, standard: Q.931 ansvarar för uppkoppling, upprätthållande av kontakten, samt nedkoppling specificerar signaleringsmeddelandets format de tre första skikten i ISDN behövs för transporten av information dessa skikt innehåller funktioner nödvändiga i nätet Bengt Sahlin 28 Nätverksskiktet (2/2) meddelandetyper Uppkoppling ALERT, CALL PROCEEDING, CONNECT, CONNECT ACKNOWLEDGE, SETUP, SETUP ACKNOWLEGDE Informationsöverföring RESUME, RESUME ACKNOWLEDGE, RESUME REJECT, SUSPEND, SUSPEND ACKNOWLEDGE, SUSPEND REJECT, USER INFORMATION nedkoppling DISCONNECT, RELEASE, RELEASE COMPLETE blandat CONGESTION CONTROL, FACILITY, INFORMATION, RESTART, RESTART ACKNOWLEDGE, STATUS, STATUS ENQUIRY Bengt Sahlin 29 Övriga skikt Behövs i ändpunkterna transportskiktet flödeskontroll, felkontroll, multiplexering sessionsskiktet sessionskontroll presentationsskiktet syntax tillämpningsskiktet användartillämpningar Bengt Sahlin 30 Bengt Sahlin 10