NBBS je architektura navržená pro výstavbu vysokorychlostních metropolitních (MAN) a rozsáhlých sítí WAN. Multiservisní přepínače ATM IBM 2220 plně podporují architekturu NBBS. Díky své modulárnosti a vysoké flexibilitě jsou ideálním prvkem pro výstavbu virtuálních privátních (VPN - Virtual Private Networks) a veřejných vysokorychlostních multiservisních sítí, využívajících přenosové technologie ATM, Frame Relay, ISDN a X.25. Nasazením přepínačů IBM 2220 je možné uspořit až 50% přenosové kapacity v páteřní síti.

Při návrhu architektury NBBS vycházela společnost IBM ze svých bohatých zkušeností z oblasti přenosu informace a z následujících požadavků, které jsou na sítě v dnešní době kladeny.

V dnešní době jsou páteřní sítě založeny na technologii časově sdíleného multiplexování (TDM - Time Division Multiplexing), paketových přepínačů (X.25 a Frame Relay), směrovačů a přepínačů buněk ATM. Pokusme se stručně charakterizovat základní vlastnosti jednotlivých technologií.

Časově sdílené multiplexování je dlouhodobě využívaná technologie v privátních i veřejných datových sítích. Výhodou této technologie je schopnost přenášet libovolný typ informace. Multiplexery vnášejí do přenosového řetězce minimální zpoždění, z tohoto hlediska jsou vhodné pro přenos telefonních hovorů, televizního signálu i multimediálních informací. Většina informací je přenášena v časově nerovnoměrně rozložených shlucích. V síti TDM multiplexerů je nutné po celou dobu přenosu pevně rezervovat maximální požadovanou přenosovou kapacitu, přestože tato kapacita bude potřebná např. pouze 5% doby trvání přenosu. Časově sdílené multiplexování není optimální z hlediska využívání přenosové kapacity páteřních přenosových tras. Význam tohoto problému roste s objemem přenášených dat a s počtem účastníků sítě.

Paketové přepínače naopak optimálně sdílejí přenosovou kapacitu mezi jednotlivými uzly sítě. Starší typy sítí využívající paketových ústředen založených na standardu X.25 nebyly schopny zaručit uživatelům minimální přenosové pásmo pro jejich kritické aplikace, průchod paketu je vždy zatížen vysokým zpožděním. Díky těmto vlastnostem není technologie X.25 vhodná pro přenos hlasu, videa a je jen velmi špatně použitelná v prostředí klient/server.

Problém zaručení minimální požadované přenosové kapacity byl částečně vyřešen u technologie Frame Relay díky parametru CIR (Commited Information Rate). Sítě Frame Relay neumožňují zaručit pro jednotlivé přenosy minimální konstantní zpoždění přenášené informace, proto tato technologie není vhodná pro přenos hlasu, videa a provozování multimediálních aplikací. Některé moderní multiservisní přepínače (např. IBM 2220) podporují rozšíření standardů Frame Relay, která umožňují definovat i časové závislosti pro přenášené toky informací. Jako příklad uveďme rozšíření Real Time Frame Relay, které je určeno pro aplikace s požadavky na malé zpoždění (přenos hlasu, aplikace SNA, atd.)

Směrovače jsou určeny především pro propojování lokálních sítí a díky své architektuře, která vnáší do přenosu nepřijatelně vysoké zpoždění, jsou vhodné pouze pro přenos dat, nelze je využít pro přenos multimediálních dat, hlasu a obrazu. Směrovače budou jistě ještě dlouhou dobu využívány ve funkci přístupových zařízení na okrajích sítě pro připojování malých poboček organizace, kde není požadována integrace přenosu hlasu a multimédií. V poslední době se rovněž uvažuje o možnostech rozšíření přenosového protokolu IP o funkce, které by umožnily implementovat různé typy přenosových služeb i v prostředí datových sítí využívajících směrovače. Nejvýznamnějším představitelem tohoto směru je protokol RSVP (Resource Reservation Protocol), který by měl umožnit přenos hlasu a multimediálních aplikací v prostředí sítí IP. Již při prvních testech tohoto rozšíření se ukazuje, že protokol RSVP vyžaduje výměnu stávajících směrovačů za nová zařízení, která implementují na hardwarové úrovni přiřazování priorit datovým přenosům. Tato technologie rovněž poskytuje uspokojivé výsledky, pokud je páteřní síť vybudována pomocí přepínačů ATM.

Technologie ATM poskytuje ideální základ pro budování páteřních sítí WAN. Základní výhodou technologie ATM je její modulárnost a možnost definování služeb QoS (Quality of Services), které umožňují požadovat pro různé typy přenosů rozdílné zacházení s přenášenými informacemi v síti. Sama technologie ATM neoptimalizuje využívání přenosové kapacity a její využití pouze jako široké přenosové cesty poskytne uživateli pouze omezené výhody. Pokud přepínače nevyužívají přenosové pásmo inteligentním způsobem (tj. přenosový systém nedokáže využít statistického rozložení objemu přenášených informací v čase), může být celá řada typů přenosu (např. hlasový kanál) díky nadbytečné adresní informaci (tzv. Overhead) méně výhodná v síti ATM než v síti TDM multiplexerů. V prostředí sítí CAMPUS to nepředstavuje velký problém, neboť lze předpokládat, že bude k dispozici dostatečně velká přenosová kapacita. Přepínače pro sítě Campus a metropolitní sítě jsou dnes běžně propojovány rozhraním OC12 622Mb/s. Propojení mezi jednotlivými uzly sítě je realizováno optickými kabely s velkým počtem vláken, což umožňuje levné a snadné přidávání dalších spojů. Proto také většina přepínačů pro sítě CAMPUS neřeší výše uvedený problém optimalizace.

V metropolitních sítích a v sítích WAN je přidávání přenosové kapacity finančně velice náročné. Z toho také vyplývají podstatně vyšší nároky, které jsou kladeny na přepínače určené pro páteřní sítě a sítě WAN.

Architektura NBBS se skládá z objektů, které v přenosovém systému realizují různé typy služeb, nezbytných pro realizaci sítě WAN. Jednotlivé objekty jsou implementovány prostřednictvím specializovaného hardwaru a softwaru. Architektura NBBS obsahuje následující stavební bloky:

• Služby přístupu

• Služby přenosu

• Distribuovaná inteligence sítě

• Distribuovaná správa a řízení sítě

Na obrázku č. 1 jsou nakresleny základní prvky architektury NBBS.

Obr. č. 1 - Základní části architektury NBBS

Služba přístupu umožňuje připojovat k síti NBBS různé typy telekomunikačních zařízení, která využívají pro komunikaci odlišné typy protokolů. Jedná se v podstatě o množinu přístupových agentů (adaptačních vrstev), kteří umožňují externím protokolům (SNA, Frame Relay, X.25, HDLC, hlas atd.) komunikovat přes transportní služby architektury NBBS.

Přístupoví agenti podporují komunikaci mezi zařízeními využívajícími stejný typ protokolu. V tomto případě je využit tzv. překryvný model, kdy je informace mezi přístupovými agenty přenášena v transportních paketech - např. buňkách ATM. Do služeb přístupu jsou postupně implementovány nové standardy, které specifikující interoperabilitu mezi jednotlivými typy přenosových protokolů. Agent v tomto případě provede příslušnou konverzi mezi protokoly – např. převod rámců Frame Relay do buněk ATM umožňuje komunikovat mezi zařízením připojeným rozhraním ATM a zařízením, které využívá protokol Frame Relay.

Velmi důležitou funkcí je sledování zda je dodržen kontrakt mezi uživatelem a sítí NBBS. Přístupový agent upravuje časové rozmístění přenášené informace tak, aby byla minimalizována pravděpodobnost přetížení sítě a aby bylo optimalizováno využití přenosové kapacity. U přenášené informace je sledováno dodržování požadovaných QoS, služby přístupu se aktivně podílejí na funkci sledování toku dat (Flow Control). V případě porušení kontraktu ze strany sítě (k takovéto situaci může dojít například při výpadku přenosové trasy), přístupový agent automaticky zažádá systém inteligentního řízení sítě o vyhledání nové optimální cesty. Tento systém je využíván i při požadavku na změnu přenosových parametrů QoS během přenosu nebo při požadavku na vytvoření nového spojení.

Pokud je kontrakt porušen uživatelem, síť v závislosti na nastavených parametrech spojení (QoS) rozloží přenos informace do delšího časového období, přenese data s vyšší pravděpodobností ztráty nebo je již na vstupu odmítne přenést - architektura NBBS implementuje řízení přístupu uživatele technikou, která se v anglickém jazyce označuje jako Leaky Bucket.

Nové spojení může být inicializováno z řídícího systému sítě nebo pomocí příslušné signalizace (ATM UNI, signalizace ISDN atd.) přímo připojeným přístupovým zařízením. Architektura NBBS podporuje spojení zdroj-cíl, zdroj-množina cílů a množina zdrojů-množina cílů ( v tomto případě může být zdroj současně cílem).

Díky tomu, že přístupový agent „rozumí" jednotlivým protokolů, lze monitorovat objem přenesených dat na vstupech do sítě. Na základě těchto statistických údajů je možné optimalizovat využívání přenosové kapacity a její rozdělení mezi jednotlivé přenosy. Tento algoritmus je podrobněji popsán v odstavci adaptivní optimalizace přenosové kapacity. Tyto informace lze rovněž využít pro systém účtování služeb na úrovni jednotlivých virtuálních okruhů.

Každý adaptér přepínače je vybaven inteligentní logikou, která spolu s operačním mikrokódem realizuje služby přístupu. Rozdělení architektury NBBS na jednotlivé funkční bloky, distribuovaná hardwarová architektura spolu s flexibilitou adaptérů významným způsobem usnadňuje implementování nových přístupových služeb.

Základní funkcí služby přenosu je přenesení informace mezi přístupovými agenty. Architektura NBBS podporuje na straně linkových spojů 4 způsoby přenosu dat v sítí (3 typy přenosu s pakety proměnné délky - PTM a přenos dat ve standardních buňkách ATM). V síti mohou být libovolným způsobem kombinovány spoje ATM se spoji s proměnnou délkou paketu (od 20 bytů do 2 kB).

Technologie PTM minimalizuje přenos neužitečné a režijní adresní informace, proto je velmi výhodná pro pomalé linky. Díky PTM lze propojovat přepínače i linkami s přenosovou rychlostí 64 kb/s. Na následujícím obrázku č. 2 je znázorněno porovnání technologie PTM a ATM.

Obr č.2 - Porovnání technologie PTM (buňky s proměnnou délkou) a ATM.

V celé řadě populárních a odborných publikací je uvedeno, že ATM je kompromisní technologií pro integrovaný přenos hlasu a dat. Pro přenos běžných dat je výhodné využít dlouhé pakety. Lze ukázat, že efektivita přenosu dat v síti stoupá s délkou přenosového paketu (optimální dálka paketu se pohybuje okolo 8 kB). Pokud jsou data rozdělena do malých buněk zhoršuje se poměr přenesené užitečné informace k služební (adresní) informaci.

Hlasová informace se naopak skládá z krátkých v čase rovnoměrně rozložených paketů . Délka paketu pro přenos hlasu je přímo úměrná maximálnímu povoleném zpoždění při segmentaci informace a nepřímo úměrná úrovni komprese hovorového kanálu. V závislosti na těchto parametrech nemusí hlasová informace zabrat celých 47 bytů (délka informační části buňky ATM při využití třídy konstantní bitové rychlosti CBR - Constant Bit Rate). Z výše uvedeného textu vyplývá, že

technologie PTM umožňuje díky proměnné délce paketu přenášet hovorové kanály (obecně libovolný přenosový kanál třídy CBR) efektivněji a s menším zpožděním.

V případě využívání proměnné délky paketu je nutné řešit otázku zpoždění přenášené informace. Na lince s přenosovou rychlostí 256 kb/s trvá přenos 2 kilobytového rámce 60 ms. Přenosy třídy CBR jsou velice citlivé na zpoždění, není tedy přípustné aby čekaly 60 ms na přenos datového rámce. Transportní služby architektury NBBS dokáží přerušit odeslání dlouhého paketu, přenést krátký paket a pokračovat v přenosu předchozího rámce.

Po navázání komunikace je přenos informace realizován hardwarovými obvody, základem celého systému je neblokující přepínací obvod ATM (Selfrouting Non-Blocking Switch) nazývaný Prizma. Tento obvod je základem všech přepínačů IBM 2220, IBM 8285, IBM 8260 a IBM 8265. Přepínací obvod Prizma zaručuje i při vysoké zátěži minimální zpoždění s nulovou ztrátou přepínaných buněk.

Přenosové služby se spolu se službami přístupu podílejí na řízení toku dat tak, aby nedocházelo k přetížení sítě a aby byla co nejvíce využita její kapacita. Za tímto účelem byl společností IBM vyvinut algoritmus EARB (Extended Adaptive Rate-Based), který pomocí „testovacích" buněk určuje stav jednotlivých uzlů v síti. Testovací buňky při průchodu sítí shromáždí informace o stavu zatížení přenosových tras a uzlů. V závislosti na změně zpoždění průchodu těchto buněk a dalších parametrech je určen momentální stav sítě. Výhodou tohoto algoritmu je možnost spolupráce s přepínači, které neimplementují žádnou metodu řízení přenosu informace. Algoritmus EARB využívá přenosovou třídu ATM - ABR (Available Bit Rate), kterou přepínače IBM 2220 rovněž podporují.

Vysokorychlostní sítě jsou schopny akumulovat na svých linkách velký objem dat, a proto není vhodné je chránit proti přetížení reaktivně (zdroj je informován až v okamžiku výskytu přetížení v síti, tuto metodu například využívá přenosový protokol Frame Relay). Architektura NBBS chrání síť proti přetížení prediktivním způsobem. Algoritmus CAC (Connection Admission Control) pro každé spojení v síti rezervuje určitou kapacitu tak, aby bylo možné zaručit požadované QoS. Jak jsme již uvedli, žádný přenos nevyužívá po celou dobu svojí existence plné přenosové pásmo, proto by bylo neekonomické toto pásmo rezervovat. Architektura NBBS vyhradí pro každé spojení v síti tzv. ekvivalentní kapacitu - obr č. 3. Její velikost je funkcí maximální přenosové rychlosti spoje, střední rychlosti přenosu, předpokládané doby trvání přenosu maximální rychlostí a požadovaných služeb QoS. Uvedené parametry jsou nazývány deskriptorem spojení a liší se v závislosti na protokolu (ATM, Frame Relay, komprimovaný hlas apod.). Uzly sítě NBBS automaticky stanoví ekvivalentní kapacitu v závislosti na deskriptoru spojení. Deskriptor spojení je buď zadán z řídícího centra sítě nebo je specifikován během inicializační části dynamicky navázaného spojení (viz. standard ATM UNI3.1) Do výpočtu také zasahuje počet realizovaných spojů v síti, s rostoucím počtem přenosů je pro jednotlivé přenosy snižována velikost ekvivalentní kapacity.

Obr. č. 3. Pro zajištění QoS postačuje rezervovat ekvivalentní kapacitu

Pokud služby přenosu umí zpracovat přenosový protokol (např. Frame Relay, HDLC,...) má uživatel možnost zažádat o adaptivní přizpůsobování rezervované ekvivalentní kapacity. Tato funkce je výhodná pro spojení, u kterých není předem znám jejich deskriptor nebo je k dispozici pouze jeho přibližný odhad. Agent přístupu sleduje na vstupu data, a tak získá znalost o jejich časovém rozložení. Uživatel má možnost specifikovat parametry adaptivního algoritmu, které spolu se znalostí descriptoru a průběhu spojení umožňují predikovat potřebnou ekvivalentní kapacitu. Ekvivalentní kapacita je optimalizována v závislosti na reálných požadavcích aplikace. Na obr č. 4 je znázorněn reálný přenos videosignálu ve vysoké kvalitě, který využívá adaptivní funkce architektury NBBS.

Obr. č. 4. Adaptace rezervované ekvivalentní kapacity

Účinnost adaptivního algoritmu závisí na typu přenosu a na uživatelem nastavených parametrech.

V každém uzlu sítě je implementován tzv. kontrolní bod, který řídí funkce přepínače. Transportní služby poskytují kontrolnímu bodu informace o stavu jednotlivých linek a zároveň zprostředkovávají distribuci řídící informace mezi jednotlivými uzly sítě. Díky tomu má každý kontrolní bod k dispozici kompletní informaci o aktuálním stavu sítě NBBS. Přístupový agent předává všechny požadavky kontrolnímu bodu, který je na základě znalosti stavu celé sítě zpracuje. Inteligence uzlu NBBS je distribuována mezi jednotlivé adaptéry přepínače, inteligence celé sítě NBBS je distribuována mezi jednotlivé uzly.

Kontrolní bod je odpovědný za volbu optimální cesty v síti. Cesta sítí je vyhledána pro každý směr přenosu odděleně. Pokud nové spojení vyžaduje rezervaci většího množství přenosové kapacity, než je k dispozici, síť se nejdříve pokusí optimalizovat seskupení spojení na linkách, aby byla možné realizovat požadované spojení. V případě, že není přenosová kapacita k dispozici, tak jsou v síti ponechána pouze spojení s vyšší prioritou. Tento mechanismus umožňuje specifikovat chování sítě v případě poruchy. Každému přenosu lze přiřadit řadu priorit, které určují způsob, jakým s ním bude v síti zacházeno. V případě poruchy jsou automaticky přesměrována všechna spojení po obchozích trasách. Díky možnosti přiřazování priorit přenosovým kanálům má uživatel možnost specifikovat jejich důležitost.

Pro provozování rozsáhlých sítí je nezbytná implementace řídícího systému. Společnost IBM dodává řídící aplikaci SystemView, která spolu s grafickou nadstavbou pro správu sítí NBBS poskytuje správci velice příjemné uživatelské prostředí. Systém zobrazuje aktuální stav sítě s možností dynamické změny konfigurace a diagnostiky libovolného uzlu. Vývoj sítě je ukládán do databáze událostí, které popisují změny stavu jednotlivých uzlů. Uživatel má tak k dispozici historii sítě, díky které je schopen efektivněji odstraňovat případné poruchy přenosového systému. Pro plánovaní rozvoje a případné účtování služeb jednotlivým zákazníkům je k dispozici robustní mechanismus sledování výkonnosti na úrovni jednotlivých virtuálních kanálů.

Hardwarová architektura je řešena modulárně, uzel lze optimálně vybavit tak, aby konfigurace odpovídala zákazníkovým aktuálním potřebám, možnost rozšíření konfigurace v budoucnu zajišťuje ochranu investic. Moduly jsou použitelné ve všech modelech IBM 2220 a jsou navrženy tak, aby vždy pracovaly v neblokujícím režimu.

Uzly IBM 2220 jsou dnes dodávány ve třech verzích - model 300, 500 a 501. Základním rozdílem mezi těmito moduly je celková propustnost a počet pozic pro moduly.

Pro maximální spolehlivost celé sítě je možné všechny životně důležité funkce uzlu zálohovat. Při přechodu na záložní část nedochází k nežádoucím výpadkům sítě. Zálohovány mohou být tyto komponenty uzlu: přepínací obvod ATM, funkce kontrolního bodu, zdroj synchronizačního signálu, adaptery realizující spojení mezi jednotlivými uzly, karty komprimace hlasových přenosů a zdroje napájení, které mohou být navíc připojeny na záložní napájecí rozvod -48V. Každý přepínač je standardně vybaven záložním zdrojem napájení, který jej umožňuje provozovat po dobu 20 minut při výpadku elektrického napájení.

Přístupové služby plně podporují standardy příslušného protokolu, nové standardy jsou do přepínače implementovány pomocí změny operačních mikrokódu. U zařízení IBM 2220 jsou službami přístupu podporovány následující typy přenosu:

Transparentní přenosový kanál zajišťuje protokolově nezávislý přenos, který odpovídá přenosové třídě CBR. Tento typ přenosových služeb lze využít pro propojování telefonních ústředen nebo pro propojení libovolných zařízení, která vyžadují synchronní rozhraní. Přepínače IBM 2220 umožňují propojit zařízení transparentním synchronním kanálem s přenosovou rychlostí od 2,4 kb/s do 34 Mb/s.

Frame Relay - provozovatelé služeb mohou svým zákazníkům nabídnout služby Frame Relay. IBM 2220 přepíná rámce Frame Relay na základě adresní informace (DLCI). Systém podporuje jak uživatelské, tak síťové rozhraní Frame Relay. Výhodou je možnost specifikace rozšiřujících parametrů architektury NBBS (maximální povolené zpoždění - funkce RealTime Frame Relay, adaptace přenosové kapacity, atd.). Přepínače IBM 2220 implementují následující standardy Frame Relay:

ANSI standard(T1.607/617/618) a ITU-T (CCITT) I.122.

ITU-T Q.922 Core support.

LMI podle doporučení ANSI T1.617 Annex D and ITU-T Q.933 Annex A.

velikost rámců: od 5 bytů do 8 kB.

podpora ochrany přetížení sítě prostřednictvím řídících bitů FECN, BECN a DE.

možnost specifikace maximálního zpoždění při přenosu sítí

maximální přenosová kapacita na vstupu Frame Relay je 51.84 Mb/s (rozhraní HSSI).

pro přenosový protokol Frame Relay lze volitelně využít dynamické adaptivní metody pro rezervaci ekvivalentní kapacity

HDLC, SDLC - služby přístupu nepřenášejí prázdné rámce, což přináší úspory přenosové kapacity. Datové rámce s chybným kódem zabezpečení (CRC) jsou automaticky z přenosové trasy vypuštěny. Přepínače podporují rámce až do velikosti 8 kB, maximální přístupová rychlost aplikace HDLC je 51.84 Mb/s. Pro všechny protokoly, které jsou založeny na protokolu HDLC, podporují přepínače IBM 2220 dynamickou adaptivní metodu pro rezervaci ekvivalentní kapacity.

X.25 - přepínače IBM 2220 podporují rozhraní X.25 DCE, pracují jako standardní přepínače X.25. Systém umožňuje vytvářet permanentní (PVC) a přepínané virtuální okruhy (SVC), Zařízení implementuje ITU-T standardy pro přenos rámců X.25 modulo 8. Přístupové rychlosti k uzlům IBM 2220 se mohou pohybovat od 19,2 kb/s do 2 Mb/s.

ATM - uzel IBM 2220 podporuje rozhraní podle specifikace UNI3.0, UNI3.1 a NNI B-ICI s možností přepínaní virtuálních cest (Virtual Path) nebo virtuálních okruhů (Virtual Circuit). Dodržování kontraktu je sledováno na úrovni jednotlivých VP resp. VC, je umožněna administrace spojení pomocí buněk OAM. Uživatel má možnost využít jedné z následujících tříd přenosu: CBR , RT-VBR - bitový přenos s proměnnou rychlostí (Variable Bit Rate) s konstantním zpožděním a NRT-VBR s proměnným zpožděním přenášené informace. Třídy přenosu UBR (Unspecified Bit Rate) a ABR lze definovat prostřednictvím vhodného nastavení deskriptoru.

Pro každý spoj je možné specifikovat požadované služby QoS podle doporučení ATM fóra (CDV Cell Delay Variation - variace zpoždění buněk ATM , CTD Cell Transfer Delay - maximální zpoždění přenosu, CLR Cell Loss Ratio - povolená ztráta buněk ATM). V závislosti na nastavených parametrech je na vstupu sítě implementováno všech šest kombinací označování buněk (Cell Loss Priority CLP=0,1) podle specifikace ATM fóra tak, jak je uvedeno v následující tabulce:

Přenos hlasu signalizace CAS - Při využití signalizace CAS (Channel Associated Signaling - kanálově přidružená signalizace) přepínač podporuje dynamické alokování přenosového pásma v závislosti na obsazení hovorového kanálu. Pro linku je rezervována kapacita pouze po dobu trvání telefonního hovoru. Pro připojení telefonní ústředny se standardně používá rozhraní E1, které umožňuje přenést až 30 hovorových kanálů současně. Přepínač IBM 2220 je schopen směrovat jednotlivé hovorové kanály rozhraní E1 do různých směrů.

Přenos hlasu signalizace ISDN - přepínače IBM 2220 plně podporují směrování telefonních hovorů na základě rozpoznání zvoleného čísla účastníka. Systém se v tomto případě chová jako tranzitní telefonní ústředna ISDN. Pro připojení telefonních ústředen, směrovačů a ostatních ISDN zařízení jsou podporována tato standardní rozhraní ISDN:

rozhraní Q.SIG DCE, které je určeno pro připojení telefonních ústředen

síťové rozhraní EuroISDN pro připojení uživatelských systémů (telefonní ústředny, směrovače atd.)

uživatelské rozhraní EuroISDN určené pro propojení privátní sítě ISDN s veřejnou sítí.

Zpracování signalizace ISDN je plně distribuováno mezi jednotlivé adaptéry v síti přepínačů IBM 2220. Tato implementace spolu s automatickou distribucí číselného plánu (vyhledání cílového účastníka je založeno na zjištění nejdelšího společného prefixu) mezi jednotlivými přepínači v síti výrazně zvyšuje spolehlivost komunikačního systému a snižuje nároky na konfiguraci a administraci subsystému ISDN.

Přepínače IBM 2220 umožňují vytvářet privátní virtuální sítě ISDN (VPN - Virtual Private Networks). Tato možnost umožňuje v rámci páteřní sítě vytvořit několik oddělených sítí ISDN, pro které existují vlastní směrovací tabulky (číselný plán). Díky této funkci lze páteřní síť ISDN využít pro více oddělených organizací.

Signalizace ISDN obsahuje definici tříd přenosu CoS (Calls of Services), na základě kterých přepínače IBM 2220 realizují spojení v síti. Koncové zařízení ISDN (např. telefonní ústředna nebo směrovač) bude pro datové kanály požadovat transparentní spojení 64 kb/s bez využití hlasové komprese, pro určité typy hovorů komprimaci 1:2 a pro zbývající spojení komprimaci 1:6. Přepínače IBM 2220 tento požadavek rozpoznají a vytvoří spojení odpovídající požadované specifikaci.

Komprimace hlasových přenosů - pro uzly IBM 2220 jsou dodávány kompresní karty, které integrují tyto funkce:

komprese telefonního hovoru podle standardu ADPCM (1:2)

komprese telefonního hovoru standardem FP-GSM z 64 kb/s na 12.8 kb/s.

Idle Removal - v případě, že daný hovorový kanál není využíván, nejsou v síti přenášeny žádné buňky ATM, resp. PTM

Silence Remove - pokud jeden z účastníků telefonního hovoru nemluví, nejsou z této strany přenášeny buňky ATM, resp. PTM.

na požádání potlačuje ozvěnu (Echo Cancelation), která může vznikat v řadě případů digitálního přenosu.

karta automaticky rozezná G3/4 fax, jehož data jsou sítí přenášena jako datový přenos.

A-Law/Mu-Law konverze umožňuje propojení mezi digitálními přenosovými systémy v Evropě a USA.

Následující tabulka znázorňuje počet hovorů, které lze komprimovat v rámci jedné karty (VSE-1 a VSE-2 jsou rozšiřující komprimační subkarty). Přepínače IBM 2220 lze vybavit více komprimačními kartami; v takové případě dochází k automatickému sdílení zátěže.

Podporované typy spojů mezi uzly IBM 2220 byly detailně popsány v kapitole transportní služby. Pro pomalé linky je využíván přenosový protokol PTM a pro linky s vyšší přenosovou rychlostí lze využít technologii ATM. Uzly IBM 2220 bude možné propojit přes veřejnou síť ATM.

Moduly jsou rozděleny na kartu logiky a na kartu fyzického rozhraní. Každý adaptér uzlu IBM 2220 může sloužit pro propojování přepínačů nebo pro služby přístupu. Jeden adaptér umožňuje provozovat pro každý svůj vstup různý přístupový protokol (HDLC, SDLC, Frame Relay atd. ...). Společnost IBM dodává celou řadu adaptérů, které lze rozdělit do 4 základních skupin:

vysokorychlostní paketové adaptéry

nízkorychlostní paketové adaptéry

ATM adaptéry

Služební adaptéry (komprimační adaptéry, interní zdroj sychronizačního signálu)

V následujících tabulkách jsou uvedena jednotlivá rozhraní, která jsou k dispozici pro přepínače IBM 2220:

Společnost IBM bude postupně uvádět na trh nové typy adaptérů s dalšími typy rozhraní a s vyšším počtem vstupů.

Všechna rozhraní E1 na přepínačích IBM 2220 podporují provoz v tzv. frakčním (Channelized) režimu. Jednotlivé kanály 64 kb/s lze libovolným způsobem slučovat do skupin a využívat je pro různé typy přenosových protokolů. Na každém rozhraní E1 tak lze vytvořit až 31 vstupů, které mohou složit pro připojení různých typů aplikací (Frame Relay, HDLC, CBR atd.).

Frakční rozhraní E1 lze rovněž využít pro vzájemné propojování přepínačů IBM 2220. Jeden fyzický vstup E1 lze využít pro propojení s více přepínači IBM 2220 současně.

Jednotlivé adaptéry přepínače IBM 2220 lze využít pro přístup různými typy protokolů současně. V rámci každého adaptéru lze provozovat více přístupových agentů současně. Tato vlastnost poskytuje správci sítě vysokou flexibilitu při využívání systému. Jeden adaptér lze např. využít pro přepínaní protokolů X.25, Frame Relay, HDLC a hlasové služby ISDN.

Všechny funkce přepínače IBM 2220 lze konfigurovat dynamicky bez přerušení funkce přepínače. Správce sítě může za provozu systému:

přidat resp. vyměnit libovolný adaptér v přepínači,

vyměnit jednotky napájení včetně systému záložního napájení,

přidat další uzel IBM 2220 do komunikačního systému,

změnit konfiguraci libovolného vstupu a spojení v rámci sítě.

Dynamickou rekonfiguraci systému lze provést z řídící aplikace IBM Nways Wide Area Element Manager nebo přímo z konzole, která je součástí přepínače IBM 2220.

Přepínače IBM 2220 lze spravovat prostřednictvím řídící aplikace IBM Nways Wide Area Element Manager. Tato aplikace umožňuje sledovat stav sytému, dynamicky měnit jeho konfigurace a sledovat statistické informace o provozu na úrovni jednotlivých virtuálních spojení.

Správce sítě má rovněž pro řízení sítě k dispozici rozhraní WWW.