Высокоскоростное соединение с сетью Internet через ISDN

Министерство РФ по связи и информатизации

РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

Допустить к защите

Зав. отделением

Ковальчук С.А .

« « 2001г.

“ ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С СЕТЬЮ INTERNET ЧЕРЕЗ ISDN”

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Руководитель

дипломной работы Евсеенко Г.М.

Нормоконтроль Чернышев Е.И.

Рецензент Капыш С.П.

Дипломник Новожилов М.С.

Группа МТ-41в

г. Ростов –на -Дону

2001г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Обоснование дипломной работы 7

2. Высокоскоростное соединение с сетью Internet

через ISDN (ЦСИС) 9

1. Техника безопасности при работе

с компьютером 23

Список литературы 27

ВВЕДЕНИЕ

Высокий уровень информатизации и революции в области развития и внедрения персональных компьютеров (ПК) стимулировали в последние десять-пятнадцать лет бурный прогресс в области телекоммуникаций, особенно сетей передачи данных, которые в настоящее время приближены по своей значимости в хозяйственной деятельности к сетям телефонии.

Современный этап развития технологий передачи данных характеризуется снижением интереса к использованию выделенных цифровых каналов для предоставления услуг цифровой связи. Пик развития переживают технологии ISDN b Frame Relay. Им на смену едёт технология ATM, которая достигнет наивысшей популярности к 2005 году. Постепенно набирает силу технология WDM, сейчас определённая только в общих чертах. Предлагаемая картина сформирована для рынка США с учётом его специфики.

Популярность технологии на рынке непосредственно связана с эффективностью решений, построенных на её основе. Причиной смены технологий обычно является большая экономическая конкурентоспособность новых технических решений по сравнению со старыми. В условиях рыночных отношений экономический фактор в итоге является главным.

Смена технологий определяется новыми задачами, встающими перед операторами. Например, основными движущими силами внедрения пакетной коммутации является развитие ПК. Создание сетей передачи данных. Развитие технологии ATM стимулируется постепенным переходом от узкополосной ISDN к широкополосной ISDN и потребностью в решении задач интеграции широкополосных услуг (например, интерактивного телевидения) и цифровой телефонной сети и т.д.

Технологии ISDN и Frame Relay возникли в результате интеграционного процесса, происходящего в современных телекоммуникациях и охватывающего сети телефонии и передачи данных.

Этапы революции сетей передачи данных шло параллельно с развитием технологии телефонной связи и опиралось на развитие цифровой первичной сети. Первым этапом является переход от аналоговой к цифровой первичной сети и создание интегрированных цифровых сетей IDN (Integrated Digital Network) в области цифровой телефонии. В период сети передачи данных используют принцип модемной передачи на участках «пользователь-сеть», но на участках «узел-узел» операторы сетей передачи данных начали применять выделенные цифровые каналы первичной цифровой сети PDH, в особенности канал Е1. Переход к цифровым каналам значительно улучшил показатели качества сетей и стимулировал развитие протоколов пакетной коммутации. Наиболее известным протоколом пакетной коммутации в это время становится протокол X.25, до сих пор широко распространенный в мировой практике.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий и рост требований к пропускной способности сетей привели к модернизации протоколов пакетной коммутации. Этот период развития телекоммуникаций характеризуется переходом от IDN, обеспечивающий передачу трафика в цифровом виде и предоставляющих услуги аналоговой телефонии, к цифровым сетям с интеграцией служб ISDN, обеспечивающим доведение цифрового потока до пользователя. Основанием для этого перехода послужило, с одной стороны, развитие технологии IDN, создавшей условия для передачи в сети цифрового потока без АЦП (аналогово-цифровых преобразователей), а с другой стороны, рост популярности передачи данных, потребовавшей от операторов телефонной связи расширения номенклатуры услуг. Таким образом, технология ISDN основана на использовании существующих каналов связи для передачи цифровой информации и заключается в доведении цифрового потока до пользователя, без радикального изменения структуры сети.

Технология ISDN обеспечила транспортную среду для передачи цифрового трафика от пользователя до пользователя без использования АЦП. В результате возникла необходимость в оптимизации протокола X.25 и удаления из него различных алгоритмов квитирования и восстановления данных, которые на этапе развития ISDN оказались избыточными. В результате появился протокол Frame Relay.

Третьим этапом является переход к широкополосным услугам и интеграции ISDN с широкополосными сетями (сетями передачи видеоизображения, высокоскоростными сетями передачи данных, кабельного телевидения и т.д.). С точки зрения развития технологии передачи данных этот этап характеризуется постепенным переходом от технологии Frame Relay к технологиям АТМ.

В российской практике технология ISDN начала внедряться сначала на ведомственных сетях, а затем на сети общего пользования. Переход от аналоговой сети к ISDN, перепрыгнув через этап IDN, был невозможен, так как такой переход значительно усложняет структуру сети, особенно в её абонентской части. Последняя, в свою очередь, обуславливает необходимость развития протоколов абонентской и межстанционной сигнализации. Всё это сделало технологию ISDN довольно сложной, требующей особой тщательности при развертывании и обслуживании. С одной стороны, это увеличило роль измерительной техники, а с другой – сами измерительные технологии стали более комплексными.

Данное программное обеспечение позволит более глубоко изучить технологию ISDN, а также качественно подготовить специалистов по её обслуживанию. Удобный интерфейс программы позволяет легко обнаружить интересующий вопрос, ссылки на рисунки позволят иметь более наглядное представление об освещаемом вопросе.

1 ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ

Нет в сегодняшнем телекоммуникационном мире более популярной темы, чем обеспечения качественного доступа в глобальную сеть Интернет. По данным исследовательских и консалтинговых компаний совсем недавно количество пользователей сети Интернет превысило 100 млн. Интернет предлагает своим пользователям самые разные услуги. Производители оборудования и ПО регулярно создают новые виды Интернет – приложений. Благодаря этому появляются новые услуги пользователей, для которых всемирная сеть становится важным инструментом профессиональной деятельности.

Существует достаточно много путей решения проблемы пропуска пользовательского трафика Интернет. Один из таких путей – это обращение к услугам ISDN.

Услуги ISDN заключаются в том, когда пользователь имеет одновременно с телефонным каналом и канал передачи данных – это частное и не очень распространённое на сетях РФ решение.

В Ростовском государственном колледже связи и информатики имеются две линии ISDN. Для их более рационального использования встал вопрос об организации высокоскоростного Интернета. В виду отсутствия учебной литературы по данному вопросу возникла необходимость в создании электронного конспекта, оформленного в в компьютерную программу.

Тема данной дипломной работы рассматривает вопрос создания компьютерной программы тему “Высокоскоростное соединение с сетью Internet через ISDN”.

2 ВЫСОКОСОРОСТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С СЕТЬЮ INTERNETЧЕРЕЗ ISDN

2.1 Соединение с сетью Internet через ISDN (ЦСИС)

Цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС - ISDN) - это технология разработанная для того, чтобы передача данных по существующим телефонным линиям происходила с более высокими скоростями.

Сеть INTERNET - это служба, позволяющая перемещать большие объёмы данных и давать доступ к ним.

ЦСИС благодаря скорости от 128 Кбит/с и выше становится предпочтительным средством коммуникационного доступа для частных лиц и представителей бизнеса. ЦСИС дает возможность увидеть и услышать в реальном времени мультимедийные достоинства INTERNET. ЦСИС совместима с другими типами связи Frame Relay, ATM. Аппаратные средства ЦСИС представлены:

- телефонными аппаратами ЦСИС;

- средствами для видео конференций;

- маршрутизаторами;

- компьютерными платами;

- терминальными адаптерами.

Оборудование подключаемое к одному устройству ЦСИС, приведено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Оборудование подключаемое к одному устройству ЦСИС

2.2.1 Основы доступа к сети Internet через ЦСИС

ЦСИС позволяет использовать существующее

оборудование, сети и службы. Абрвиатуру ЦСИС можно разбить на два компонента:

- интеграция служб, - цифровая сеть.

Первый компонент относится к тому факту, что ЦСИС может предоставлять много разных коммуникационных услуг по одному и тому же физическому интерфейсу - абонентской линии ТФОП. Второй компонент показывает, что ЦСИС основывается на цифровой, а не аналоговой технологии, информация транслируется битами и байтами.

Существует два вида интерфейса ЦСИС:

• интерфейс на базовой скорости (Basic Rate Interface,

BRI);

• интерфейс на первичной скорости (Primary Rate

Interface, PRI);

BRI создан для обеспечения цифровой телефонной службы для индивидуальных пользователей. Он является основным для получения высокоскоростного доступа к Интернету. Интерфейс BRI реализуется по существующим двух проводным медным телефонным линиям связи. Интерфейс BRI для индивидуальных пользователей приведён на рисунке2. Интерфейс PRI создан для крупных сетей, рисунок 3.

Рисунок 2 - Интерфейс BRI

Рисунок 3 - Интерфейс PRI

Интернет PRI может использоваться поставщиком услуг сети Интернет, имеющим 20 и более абонентов. В коммуникационном мире два устройства связываются друг с другом с помощью протоколов. В ЦСИС имеется две категории протоколов: протоколы коммутации и протоколы В - каналов ЦСИС.

1. Протоколы ЦСИС

2.2.2.1 Протоколы коммутации ЦСИС

Протоколы коммутации ЦСИС - это язык, на котором общаются с коммутатором ЦСИС по каналу D. Протокол создан для управления возникновением и завершением телефонных вызовов, контроля соединения и диагностирования как конечного пользования ЦСИС, так и коммутатора.

Стандартным для Европы считается протокол EVROISDN (NET 3).

2.2.2.2 Протоколы B - каналов ЦСИС

Протоколы В - это язык, на котором ''разговаривает'' каждый

из В - каналов (64 Кбит/с) между двумя соединяемыми устройствами ЦСИС. Главная задача протокола канала В заключается в трансляционном виде. На рисунке 4 показана работа протоколов коммутатора ЦСИС и канала В.

Рисунок 4 - Работа протоколов коммутатора ЦСИС и канала В

2.2.2.3 Протоколы сети Интернет

Главный протокол Интернета называется ''Протокол управления передачей/Межсетевой протокол'' или TCP/IP (Transmission Control Protokol / Internet Protokol). При коммутируемом доступе к Интернету устройство ЦСИС должно получить информацию ТСР/IP из точки её возникновения (из ЭВМ) и передать её поставщику услуг Интернета. На пути от ЭВМ к устройству ЦСИС эта информация может подвергнуться нескольким видоизменениям, которые подготовят её к передачи на В - каналы. В мире ЦСИС для этого существует четыре основные архитектуры в зависимости от используемого аппаратного и программного обеспечения, рисунок 5.

Рисунок 5 - Основные архитектуры ЦСИС

1. 1. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на плате ЦСИС внутри ЭВМ.

2. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на плату

ЦСИС внутри ЭВМ, которая передаёт данные далее без дополнительного протокола.

3. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на

коммуникационный порт (порт RS-2322), затем не

внутреннее или внешнее устройство ЦСИС,

преобразующее компьютерную версию PPP в версию

ЦСИС (это преобразование известно как асинхронно-

синхронное преобразование PPP/ML-PPP).

4. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на

коммуникационный порт (порт RS-2322), затем на

протокол V.120, реализованный на внутреннем или

внешнем устройстве ЦСИС.

2.2.3 Устройства ЦСИС

Типы оборудования для применения с интерфейсом BRI приведены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Типы оборудования с интерфейсом BRI

Для интерфейса BRI применяются четыре эталонные точки: R, S, T и V.

V - точка физического интерфейса, в которой проводка от поставщика услуг сети вводится в здание по месту жительства или работы.

T - эталонная точка между сетевым окончанием NT1 и NT2.

S - эталонная точка между сетевым окончанием NT2 и

оконечным оборудованием ЦСИС или терминальным адаптером ТА.

R - эталонная точка между ТА и оконечным

оборудованием, не совместимым с ЦСИС.

2.3 Телефонные услуги ЦСИС и сеть Интернет

Два главных взаимосвязанных компонента - телефонное соединение ЦСИС и поставщик услуг Интернета - должны стыковаться безукоризненно. Эти компоненты показаны на рисунке 7.

Рисунок 7 – Основные компонента доступа к сети Интернет

В настоящее время реально доступны две службы ЦСИС/Интернет: коммутируемая и выделенная.

Коммутируемая служба относится к временному соединению, устанавливаемому на время доступа к Интернету. Выделенная служба относится к постоянному (в общем случае круглосуточному) соединению. Выделенное круглосуточное соединение может потребоваться для сетей LAN крупных учреждений и эксплуатации серверов WEB.

Коммутируемая и выделенная службы могут быть сконфигурированы для поддержки каналов В и 2В, т.е. каналов со скоростью 64 Кбит/с или 128Кбит/с. Технические схемы коммутируемой и выделенной сетей показаны на рисунке 8, 9.

Рисунок 8 – Схема коммутируемой сети

Рисунок 9 – Схема выделенной сети

Для коммутируемой службы компьютер (или ЛВС) соединяется с устройством ЦСИС , которое подключается в телефонную розетку. У поставщика услуг Интернета пакеты информации принимаются аналогичным устройством ЦСИС и затем направляются по Интернету. Пользователь должен набрать номер поставщика услуг Интернета, чтобы начать активный сеанс. После завершения сеанса телефонное соединение разрывается и вызов завершается. При таком способе пользователь оплачивает телефонные

услуги только за тот период времени, когда линия была занята.

Для выделенной службы целесообразно использовать ЦСИС, которое должно стыковаться с учережденческой ЛВС, а не с одним компьютером. Линия ЦСИС будет соединённой 24 часа в сутки. Плата осуществляется по постоянной тарифной ставке для телефонных услуг.

2.4 Выбор аппаратных и программных средств для получения доступа к сети Интернет через ЦСИС

Для доступа к Интернету используется четыре основных типа ЦСИС: сетевые окончания NT-1, терминальные адаптеры ТА, платы ЦСИС для ЛВС и маршрутизаторы.

Сетевое окончание NTBA (NT-1) - это устройство, преобразующее интерфейс V двухпроводной линии ЦСИС от АТС в 8-ми проводной интерфейс S/T. Подключение нескольких устройств к линии ЦСИС через NT-1 приведено на рисунке 10.

Рисунок 10 - Подключение нескольких устройств к линии ЦСИС

Терминальный адаптер (ТА) - это устройство, сопрягающее обычное (не ЦСИС) устройство (например ЭВМ) с сетью ЦСИС. Подключение ЭВМ к ТА показано на рисунке 11.

Рисунок 11 – Подключение ЭВМ к терминальному адаптеру

Адаптеры имеют различные формы и размеры. Некоторые выпускаются в виде внешних автономных блоков и выглядят как аналоговые модемы; другие - в виде плат, вставляемых в персональную ЭВМ. Внешние ТА включаются непосредственно в коммутационный порт RS-232 на задней системе ПЭВМ. Внутренние ТА вставляются в свободные шинные разъёмы в компьютере.

Платы ЦСИС для ЛВС.

Платы ЦСИС для ЛВС получают электропитание от компьютера. Они поддерживают полную связность по обоим В - каналам.

Маршрутизаторы.

Маршрутизаторы - устройства соединяющие ЛВС друг с другом. Они используются для подключения группы малого или среднего учреждения к Интернету, рисунок 12.

Рисунок 12 - Подключения группы малого или среднего учреждения к Интернету

Если учреждению требуется доступ к ЛВС со скоростью 128 Кбит/с, то необходим маршрутизатор ISDN. Маршрутизаторы могут поставляться либо со встроенным интерфейсом ЦСИС, либо с последовательным коммуникационным интерфейсом, подсоединяемым к внешним ТА. Для использования маршрутизатора в учреждении должна быть ЛВС, а так же программа TCP/IP на каждом компьютере, который будет иметь доступ к сети Интернет.

Системы видеоконференций.

Видеоконференции являются популярным приложением ЦСИС. Поставив систему на компьютер, можно проводить видеоконференции с другими людьми по всему миру. Проблема систем видеоконференций состоит в том, что они не поддерживают протоколы типа V.120 или PPP/ML-PPP, необходимые для доступа к Интернету.

Программное обеспечение.

Программное обеспечение, необходимое для инициализации оборудования ЦСИС поставляется вместе с

приобретаемым изделием ЦСИС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Саммерс 4., Дюну Б. Высокоскоростное цифровое соединение с сетью Интернет. - М.: "Радио и связь", 1998

О Т З Ы В

руководителя на дипломную работу студента группы МТ41 в

Фамилия, имя, отчество Новожилова Максима Сергеевича

Наименование темы дипломной работы “Разработка компьютерной программы на тему ”Высокоскоростное соединение с сетью Internet”.

Данная тема выпускной квалификационной дипломной работы является актуальной в связи с появлением в Ростовском-на-Дону колледже связи и информатики двух линий ISDN.

Вопрос возможного практического использования данных линий ISDN и рассматривается в данной дипломной работе.

Автор изучил вопрос организации цифровой сети с интеграцией служб, разработал техническое задание и собственно компьютерную программу, которая содержит следующие разделы:

• Соединение с сетью Internet через Isdn (ЦСИС);

• Выбор и установка услуг ЦСИС;

• Телефонные услуги ЦСИС и сеть Internet;

• Выбор аппаратных и программных средств для доступа к сети Internet через ЦСИС.

В процессе работы над проектом Новожилов М.С. показал хорошие теоретические знания в области новых технологий в отрасли связи, навыки программирования, умение работать на ПК в качестве оператора.

Пояснительная записка и практическая часть работы выполнены в соответствии с требованиями ГОСТа.

Дипломная работа заслуживает оценки 5 (отлично)

Место работы и должность руководителя дипломной работы преподаватель спец дисциплин РКСИ

Фамилия, имя, отчество Евсеенко Г.М.

« » 2001 года. Подпись

Р Е Ц Е Н З И Я

руководителя на дипломную работу студента группы МТ41 в

Фамилия, имя, отчество Новожилова Максима Сергеевича

Наименование темы дипломной работы “Разработка компьютерной программы на тему ”Высокоскоростное соединение с сетью Internet”.

Данная дипломная работа рассматривает следующие вопросы:

• Соединение с сетью Internet через Isdn (ЦСИС);

• Выбор и установка услуг ЦСИС;

• Телефонные услуги ЦСИС и сеть Internet;

• Выбор аппаратных и программных средств для доступа к сети Internet через ЦСИС.

На основании рассмотренных вопросов автор разработал техническое задание для составления компьютерной программы и самостоятельно её реализовал.

Выполненная работа позволит использовать разработанную программу в учебном процессе и для её использования при переподготовки специалистов связи, использующих в процессе своей работы высокоскоростной Internet.

Пояснительная записка и практическая часть работы выполнены в соответствии с требованиями ГОСТа.

АКТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

руководителя на дипломную работу студента группы МТ41 в

Фамилия, имя, отчество Новожилова Максима Сергеевича

Наименование темы дипломной работы “Разработка компьютерной программы на тему ”Высокоскоростное соединение с сетью Internet”.

Данная дипломная работа выполнена в полном объёме, в соответствии с заданием.

Автор разработал техническое задание для составления программы, на основании чего была создана обучающая программа “Высокоскоростное соединение с сетью Internet”.

Данная программа будет использоваться в учебном процессе студентами различных специальностей.

Члены комиссии: В.П.Галиченко Г.Н.Евсеенко С.П. Капыш

« » 2001г.