4.2 Побудова системи з використанням технології Frame Relay

До сучасних технологій, що дозволяють передавати дані і відео по тим самим каналам, із динамічним розподілом завантаження каналу між активними додатками, відноситься технологія Frame Relay. За рахунок усунення функцій корекції помилок у який, з'явилася можливість передавати інтерактивні дані "реального часу" (відеозображення).

Варіант побудови корпоративної системи з можливістю передачі відеозображень з використанням технології Frame Relay представлений на рисунку 4.3.

Frame Relay передає дані за допомогою віртуальних каналів. Механізм віртуальних каналів створює в мережі стійкі шляхи проходження трафіка через мережу з комутацією пакетів. Цей механізм враховує існування в мережі потоків даних. Якщо пакети мають однакові адреси входу в мережу й адресу призначення, то механізм віртуальних каналів для всіх цих пакетів прокладає єдиний шлях через мережу. Тому Frame Relay гарантує підтримку основних показників якості – середньої швидкості передачі даних по віртуальному каналу при припустимих пульсаціях трафіка, що дуже важливо при передачі відеозображень.

Стандарти frame relay визначають два типи віртуальних каналів –постійні (PVC) і комутуємі (SVC). Це відповідає потребам користувачів, тому що для з'єднань, по яким трафік передається майже завжди, більше підходять постійні канали, а для з'єднань, що потрібні тільки на кілька годин у місяць, більше підходять канали, що комутуються. У нашій мережі в зв'язку з передачею відеозображення, передбачається, що трафік буде постійним.

При використанні PVC мережа frame relay добре підходить для об'єднання локальних мереж за допомогою мостів, тому що в цьому випадку від моста не

Рисунок 4.3 - Побудова корпоративної мережі з можливістю передачі відеозображень з використанням технології Frame Relay

потрібна підтримка механізму установлення віртуального каналу. Але частіше доступ до мереж frame relay реалізують не віддалені мости, а маршрутизатори, що у випадку підтримки на послідовних портах протоколу frame relay, як основного називають пристроями доступу FRAD (Frame Relay Access Device). Основна функція маршрутизатора - читання заголовків пакетів мережних протоколів, прийнятих і буферизованих по кожному порту, і ухвалення рішення про подальший маршрут проходження пакета по його мережній адресі. На нижньому рівні маршрутизатор, забезпечує фізичний інтерфейс із середовищем передачі, включаючи узгодження рівнів електричних сигналів, лінійне й логічне кодування, оснащення визначеним типом роз'єма. З кожним інтерфейсом для підключення локальної мережі нерозривно зв'язаний визначений протокол канального рівня, наприклад, Ethernet. Інтерфейси для приєднання до глобальних мереж найчастіше визначають тільки деякий стандарт фізичного рівня, над яким у маршрутизаторі можуть працювати різні протоколи канального рівня. Наприклад, глобальний порт може підтримувати інтерфейс V.35, над яким можуть працювати протоколи канального рівня: LAP-B (у мережах Х.25), LAP-F (у мережах frame relay), LAP-D (у мережах ISDN) [1,2].

Розглянемо ситуацію, коли система відеоспостереження філії передає відеозображення до системи відеоспостереження центрального офісу, а хтось із користувачів локальної мережі, одночасно з цим ініциалізує завантаження файлів із сервера іншої локальної мережі: усі ці пакети проходять через той же самий FRAD, що займається і передачею кадрів даних з оцифрованим відео. У результаті між кадрами відеозображенням можуть вклинитися кадри перемінної довжини міжмережового трафіка двох локальних мереж. При прийомі, перемінні інтервали між кадрами приведуть до появи значних пауз у відновленому відеозображенні. Це приведе до невисокої якості зображення.

Щоб вирішити виниклу проблему, були створені пристрої з назвою Integrated FRAD (IFRAD). Вони дозволяють скоротити розриви між кадрами за рахунок обмеження розмірів усіх кадрів, що відправляються в мережу. Крім цього пристрій IFRAD забезпечує додаткове підвищення якості передачі за рахунок використання черг із пріоритетами й буферами (jitter buffer) [15,16].

IFRAD розподіляє всі сигнали, що надходять, і мають різні пріоритети по чергам, завдяки чому чуттєві до затримки пакети відеозображення надходять у мережу Frame Relay раніш усіх інших пакетів. Оскільки розміри черг кінцеві, а більшість абонентів мережі Frame Relay загального доступу не можуть, як правило, керувати затримками в мережі, до моменту прибуття в пункт призначення пакети відеозображення (у кращому випадку) не будуть випливати з тими ж тимчасовими інтервалами, як це було в момент передачі. Вирішити цю проблему допомагає буфер, що забезпечує згладжування інтервалів між пакетами відеозображення, у результаті чого відео відтворюється без пауз і затримок.

IFRAD можна сконфігурувати таким чином, щоб усі дані, що надходять через визначений порт чи канал, упаковувалися в пакети з виставленим бітом дозволу (discard eligibility). У результаті адміністратор мережі може сам вирішити, для яких додатків припустимі затримки, для яких ні. У випадку затору в мережі цим додаткам прийдеться передавати дані повторно.

Технології Frame Relay має переваги над лініями Т-1 та іншими технологіями. Саме Frame Relay ми виберемо для використання, як засіб передачі відеозображень у глобальній комп’ютерній мережі підприємства . По-перше, використання цієї технології не вимагає великих матеріальних витрат, по-друге, така система, розрахована на передачу великих обсягів інформації, яка створюється у нашому випадку системами відеоспостереження. Варіант цієї системи також зображено на рисунку 4.3.

З обладнання, що потрібно для підключення до Frame Relay потрібно вибрати мультиплексор, що об’єднує дві існуючі локальні мережі на одному об’єкті та пристрій доступу FRAD.

Для найбільш ефективного використання технології Frame Relay, необхідно правильно вибрати відповідний пристрій доступу (FRAD). Виберемо в якості IFRAD пристрій Cisco 2611 компанії Cisco. Cisco 2611 - спеціалазований маршрутизатор, що поєднує функції мультиплексора та пристроя доступа. Він дозволяє передавати відео по мережі Frame Relay разом з даними LAN.

Пристрій Cisco 2611 призначений для роботи з великим числом кінцевих користувачів і дозволяє об’єднати різноманітний трафік від багатьох користувачів і передати його в мережу Frame Relay у єдиному універсальному форматі. Для всього поступаючого на пристрій трафіка даних і відеоданних діє технологія установки пріоритетів PowerCell, що забезпечує для кожного виду інформації, у нашому випадку відеозображення, найкращі умови для передачі його в єдиній мережі - Frame Relay. Ця технологія, заснована на розбивці кадрів трафіка на стандартні комірки, визнана кращою з наявних сьогодні. Cisco 2611 має два вбудованих порта Fast Ethernet 100 Мбіт/с, до одного підключим мережу відеоспостереження до іншого підключимо LAN об’єкта. Cisco 2611 має вбудований порт Frame Relay. Нам потрібно два таких пристроя, для установки в центральному офісі та філії.