Транкинг в телекоммуникациях и компьютерных сетях

Введение

Средства совместного использования телекоммуникационных ресурсов
Тема сетевых технологий

В телекоммуникациях транкинг – это технология обеспечения доступа к сети для нескольких абонентов одновременно путем совместного использования набора каналов, линий связи, частот или несущих, вместо предоставления отдельных каналов или линий связи для каждого абонента. Это напоминает структуру дерева с одним стволом и множеством ветвей. Транкинг в телекоммуникациях возник в телеграфии, а затем был применен в телефонных системах, где магистральная линия представляет собой канал связи между телефонными станциями. Другие области применения включают в себя транкинговые радиосистемы, широко используемые правоохранительными органами. В форме агрегации каналов и тегирования VLAN транкинг применяется и в компьютерных сетях.

Телекоммуникации

Магистральная линия – это схема, соединяющая телефонные коммутаторы (или другое коммутационное оборудование), в отличие от абонентской линии, которая соединяет коммутационное оборудование телефонной станции с отдельными телефонами или оборудованием для начала/завершения связи. Магистральные линии используются для соединения частной автоматической телефонной станции (PBX) с поставщиком телефонных услуг. При необходимости любой телефон, подключенный к PBX, может использовать их, в то время как линии станций для внутренних абонентов обслуживают только телефоны одного абонента. Использование магистральных линий позволяет снизить затраты, поскольку их обычно меньше, чем внутренних линий, так как в большинстве офисов редко все внутренние линии используются для внешних вызовов одновременно. Магистральные линии передают голос и данные в форматах, таких как аналоговый, T1, E1, ISDN, PRI или SIP. Линии для исходящих вызовов с прямым набором называются линиями DDCO (Direct Dial Central Office). В Великобритании и странах Содружества термин "магистральный звонок" использовался для обозначения междугородних звонков, проходящих по одной или нескольким магистральным линиям и включающих более одной телефонной станции. Это отличается от местных звонков, которые обслуживаются одной станцией и обычно не используют магистральные линии. Использование магистральных линий также относится к соединению коммутаторов и цепей внутри телефонной станции. Использование магистральных линий тесно связано с понятием градуирования. Использование магистральных линий позволяет одновременно обслуживать группу входящих коммутаторов. Таким образом, поставщик услуг может предоставить меньшее количество цепей, чем потребовалось бы в противном случае, позволяя многим пользователям "совместно использовать" меньшее количество соединений и достичь экономии пропускной способности.

Агрегация ссылок

В компьютерных сетях, объединение портов (port trunking) — это использование нескольких одновременных сетевых соединений для суммарного увеличения пропускной способности каждого участвующего порта и кабеля, также известное как агрегирование каналов связи. Такие высокоскоростные группы каналов могут использоваться для соединения коммутаторов или для подключения высокопроизводительных серверов к сети.

VLAN

В контексте Ethernet VLAN, Cisco использует термин Ethernet trunking для обозначения передачи нескольких VLAN по одному сетевому соединению с использованием протокола транкинга. Для обеспечения работы нескольких VLAN на одном канале связи, необходимо идентифицировать кадры из отдельных VLAN. Наиболее распространенный и предпочтительный метод, IEEE 802.1Q, добавляет тег к Ethernet-кадру, идентифицируя его принадлежность к определенному VLAN. Поскольку 802.1Q является открытым стандартом, он может работать с оборудованием от любого производителя. Cisco также имеет (в настоящее время устаревший) проприетарный протокол транкинга под названием Inter Switch Link, который инкапсулирует Ethernet-кадр в свой собственный контейнер, маркируя кадр как принадлежащий конкретному VLAN. Компания 3Com использовала проприетарный протокол Virtual LAN Trunking (VLT) до определения стандарта 802.1Q.

Радиокоммуникации

В двухсторонней радиосвязи, транкинг означает возможность обслуживания передач свободными каналами, доступность которых определяется алгоритмическими протоколами. В традиционной (т.е. не транкинговой) радиосвязи пользователи одной службы совместно используют один или несколько выделенных радиоканалов и должны ждать своей очереди для их использования, что аналогично работе группы кассиров в продуктовом магазине, где каждый кассир обслуживает свою очередь покупателей. Кассир представляет каждый радиоканал, а каждый покупатель – радиопользователя, осуществляющего передачу по радио. Транкинговые радиосистемы (TRS) объединяют всех кассиров (каналы) в одну группу и используют диспетчера магазина (контроллер площадки), который назначает входящих покупателей свободным кассирам в соответствии с политикой магазина (протоколами TRS). В TRS отдельные передачи в рамках одного разговора могут проходить по нескольким различным каналам. В аналогии с магазином, это похоже на то, как семья покупателей оформляет покупку сразу и диспетчер назначает им разных кассиров. Аналогично, если один и тот же покупатель оформляет покупку несколько раз, ему каждый раз может быть назначен другой кассир. Транкинговые радиосистемы обеспечивают более высокую эффективность за счет увеличения административных затрат. Указания диспетчера магазина должны быть доведены до всех покупателей. Это достигается путем назначения одного или нескольких радиоканалов в качестве "каналов управления". Канал управления передает данные от контроллера площадки, управляющего TRS, и постоянно контролируется всеми радиостанциями в системе, чтобы они знали, как следить за различными разговорами между членами своих разговорных групп (семей) и других разговорных групп при переключении между радиоканалами. С момента своего появления TRS значительно усложнились и теперь включают в себя многосайтовые системы, которые могут охватывать целые штаты или группы штатов. Это похоже на идею сети продуктовых магазинов. Покупатель обычно идет в ближайший магазин, но в случае осложнений или перегрузки может выбрать соседний магазин. Каждый магазин в сети может общаться друг с другом и передавать сообщения между покупателями в разных магазинах при необходимости, а также обеспечивать резервное копирование: если магазин закрыт на ремонт, другие магазины обслуживают его клиентов. TRS сопряжены с большими рисками, чем традиционные радиосистемы, поскольку потеря диспетчера (контроллера площадки) приведет к прекращению управления трафиком системы. В этом случае TRS в большинстве случаев автоматически переключится на альтернативный канал управления, а в более редких случаях – на традиционный режим работы. Несмотря на эти риски, TRS обычно обеспечивают приемлемое время безотказной работы. TRS сложнее отслеживать с помощью радиосканера, чем традиционные системы; однако крупные производители радиосканеров представили модели, которые при небольшом дополнительном программировании могут достаточно эффективно отслеживать TRS.

In two way radio communications, trunking refers to the ability of transmissions to be served by free channels whose availability is determined by algorithmic protocols. In conventional (i. e., not trunked) radio, users of a single service share one or more exclusive radio channels and must wait their turn to use them, analogous to the operation of a group of cashiers in a grocery store, where each cashier serves his/her own line of customers. The cashier represents each radio channel, and each customer represents a radio user transmitting on their radio. Trunked radio systems (TRS) pool all of the cashiers (channels) into one group and use a store manager (site controller) that assigns incoming shoppers to free cashiers as determined by the store's policies (TRS protocols). In a TRS, individual transmissions in any conversation may take place on several different channels. In the shopping analogy, this is as if a family of shoppers checks out all at once and are assigned different cashiers by the traffic manager. Similarly, if a single shopper checks out more than once, they may be assigned a different cashier each time. Trunked radio systems provide greater efficiency at the cost of greater management overhead. The store manager's orders must be conveyed to all the shoppers. This is done by assigning one or more radio channels as the "control channel". The control channel transmits data from the site controller that runs the TRS, and is continuously monitored by all of the field radios in the system so that they know how to follow the various conversations between members of their talkgroups (families) and other talkgroups as they hop from radio channel to radio channel. TRS's have grown massively in their complexity since their introduction, and now include multi site systems that can cover entire states or groups of states. This is similar to the idea of a chain of grocery stores. The shopper generally goes to the nearest grocery store, but if there are complications or congestion, the shopper may opt to go to a neighboring store. Each store in the chain can talk to each other and pass messages between shoppers at different stores if necessary, and they provide backup to each other: if a store has to be closed for repair, then other stores pick up the customers. TRS's have greater risks to overcome than conventional radio systems in that a loss of the store manager (site controller) would cause the system's traffic to no longer be managed. In this case, most of the time the TRS will automatically switch to an alternate control channel, or in more rare circumstances, conventional operation. In spite of these risks, TRS's usually maintain reasonable uptime. TRS's are more difficult to monitor via radio scanner than conventional systems; however, larger manufacturers of radio scanners have introduced models that, with a little extra programming, are able to follow TRS's quite efficiently.