Hlavná myšlienka technológie ATM bola vyjadrená už dávno - tento termín zaviedli Bell Labs už v roku 1968. Hlavnou technológiou, ktorá sa v tom čase vyvíjala, bola technológia TDM so synchrónnymi metódami prepínania na základe poradového čísla bajtov v zreťazovanom rámci. Hlavnou nevýhodou technológie TDM, ktorá sa tiež nazýva synchrónna prenosová technológia STM, je neschopnosť prerozdeliť šírku pásma agregovaného kanála medzi subkanály. Počas časových období, keď sa na subkanáli nevysielajú žiadne užívateľské dáta, agregovaný kanál stále vysiela bajty tohto subkanála vyplnené nulami.

Pokusy o načítanie období nečinnosti subkanálov vedú k potrebe zadať hlavičku pre dáta každého subkanálu. Stredná STDM technológia, ktorá umožňuje, aby boli doby nečinnosti vyplnené vysielaním zhlukov prevádzky z iných subkanálov, zavádza hlavičky obsahujúce číslo subkanálu. Údaje sú formátované v balíkoch podobnej štruktúre ako balíky počítačové siete. Prítomnosť adresy pre každý paket umožňuje, aby bol prenášaný asynchrónne, pretože jeho umiestnenie vzhľadom na dáta iných subkanálov už nie je jeho adresou. Asynchrónne pakety jedného subkanála sa vkladajú do voľných časových slotov iného subkanála, ale nie sú zmiešané s dátami tohto subkanálu, pretože majú svoju vlastnú adresu.

Technológia ATM kombinuje prístupy dvoch technológií – prepínanie paketov a prepínanie okruhov. Z prvej prijala prenos dát vo forme adresovateľných paketov a z druhej na používanie malých paketov pevnej veľkosti, v dôsledku čoho sa oneskorenia siete stávajú predvídateľnejšími. Použitím techniky virtuálneho kanála, predobjednávky kvality kanála parametrov služby a prioritného servisu virtuálnych kanálov s rôznou kvalitou služby je možné dosiahnuť prenos v jednej sieti odlišné typy premávka bez diskriminácie. Hoci siete ISDN boli navrhnuté aj na prenos rôznych typov prevádzky v rámci jednej siete, hlasová prevádzka bola pre vývojárov jednoznačne vyššou prioritou. Technológia ATM bola od samého začiatku vyvíjaná ako technológia schopná obslúžiť všetky druhy dopravy podľa ich požiadaviek.

Heterogenita je prirodzenou vlastnosťou každej veľkej počítačovej siete a systémoví integrátori a správcovia trávia väčšinu času koordináciou rôznych komponentov. Preto každý nástroj, ktorý sľubuje vyhliadky na zníženie heterogenity siete, priťahuje veľký záujem sieťových špecialistov. Technológia ATM je vyvinutá ako jediný univerzálny transport pre novú generáciu sietí s integrovanými službami - B-ISDN.

Podľa plánov vývojárov bude jednotnosť poskytovaná ATM spočívať v tom, že jedna dopravná technológia bude schopná poskytnúť niekoľko z nasledujúcich schopností:

prenos v rámci jedného dopravného systému počítačovej a multimediálnej (hlasovej, obrazovej) prevádzky, ktorá je citlivá na meškanie a pre každý typ dopravy bude kvalita služby zodpovedať jeho potrebám;

hierarchia rýchlostí prenosu dát od desiatok megabitov až po niekoľko gigabitov za sekundu s garantovanou priepustnosťou pre kritické aplikácie;

spoločné transportné protokoly pre lokálne a globálne siete;

zachovanie existujúcej infraštruktúry fyzických kanálov alebo fyzických protokolov: T1/E1, T3/E3, SDH STM-n, FDDI;

interakcia so staršími protokolmi lokálnych a globálnych sietí: IP, SNA, Ethernet, ISDN.

Služby vyššej úrovne siete B-ISDN by mali byť približne rovnaké ako služby siete ISDN - faxový prenos, distribúcia televízneho obrazu, hlasová pošta, Email, rôzne interaktívne služby, ako napríklad videokonferencie. Vysoké rýchlosti ATM technológie vytvárajú oveľa viac príležitostí pre služby vyššej úrovne, ktoré by ISDN siete nemohli implementovať – napríklad prenos farebného televízneho obrazu si vyžaduje šírku pásma okolo 30 Mbit/s. Technológia ISDN takúto rýchlosť nepodporuje, no pre ATM to nepredstavuje veľký problém.

Vývoj štandardov ATM vykonáva skupina organizácií s názvom Fórum ATM pod záštitou osobitného výboru IEEE, ako aj výborov ITU-T a ANSI. ATM je veľmi zložitá technológia, ktorá si vyžaduje štandardizáciu v rôznych aspektoch, takže hoci základné štandardy boli prijaté v roku 1993, štandardizačné práce aktívne pokračujú. Optimizmus je inšpirovaný skutočnosťou, že na ATM Fóre sa zúčastňujú takmer všetci zainteresovaní - výrobcovia telekomunikačných zariadení, výrobcovia zariadení lokálnych sietí, operátorov telekomunikačných sietí a sieťových integrátorov.

01.03.2016

Pasívna optická sieť (PON) je najsľubnejšou širokopásmovou multiservisnou technológiou na prenos dát k mnohým účastníkom pomocou optického vlákna.

Táto metóda sieťovania sa stala populárnou vďaka zjavným výhodám v rýchlosti, prenosových objemoch a príležitostiach na zlepšenie.

Hlavným rozdielom medzi PON a inými optickými systémami je použitie iba pasívnych zariadení v celom segmente od hlavného modulu, ktorý prenáša a prijíma informačné toky, až po koncového užívateľa. To znamená, že žiadne aktívne prepínače, smerovače, konvertory médií, multiplexory a ďalšie zariadenia vyžadujúce dodatočné napájanie a údržbu.

Na rozdelenie jedného toku na mnoho účastníkov v systéme PON sa používa optický rozdeľovač (splitter, multiplexer, PLC). S jeho pomocou môže jeden modul transceiveru (rozvádzač, rozvodná skriňa, OLT) distribuovať signál neobmedzenému počtu spotrebiteľov - všetko závisí od jeho výkonu a rýchlosti.

Každá pasívna optická sieť obsahuje tri hlavné komponenty:

• staničný terminál OLT (terminál optickej linky);
• pasívny optický rozbočovač;
• ONT (optical network terminal) účastnícke terminály alebo ONU (optical network unit) zariadenia.

OLT transceiver spája PON s externými sieťami a prijíma stream, ktorý sa prenáša k účastníkom cez káblovú sieť. Rozdeľovač znásobí signál na 8, 16, 32 alebo 64 účastníkov. Každá vetva mierne zužuje prenosový kanál, čo vedie k určitému útlmu signálu a znižuje jeho priepustnosť.

Zariadenie koncového užívateľa ONT je vybavené rozhraniami potrebnými pre užívateľa, vrátane výstupov pre IP telefóniu, Ethernet a Wi-Fi.

Pre obytné priestory sa najčastejšie používa stromová topológia siete PON. Umožňuje vám optimalizovať využitie vlákna umiestnením maximálneho možného počtu účastníkov na jeden kábel. V závislosti od konečného počtu užívateľov a požiadaviek siete môže byť tok rozvetvený do jednej alebo viacerých kaskádových úrovní. Čím ich je menej, tým je jednoduchšia údržba systému, potrebné opravy a tým menšie straty na rýchlosti a objemoch dát pre koncového užívateľa. Na druhej strane, viacstupňový systém umožňuje presné nastavenie a citlivejšie prispôsobenie siete potrebám zákazníka.

Vo všeobecnosti sa topológia vyberá z rôznych možností na základe skutočných konštrukčných podmienok na princípe maximálneho pohodlia pre účastníkov.

Pomocou sietí PON môžete organizovať:

• analógové a digitálna televízia vrátane IPTV;
• a pevná telefónna komunikácia;
• prenos technologických, organizačných, finančných informácií;
• domáce účastnícke siete bežné používanie v bytových a súkromných budovách;
• hasiace systémy (používané ministerstvom pre mimoriadne situácie a ministerstvom vnútra);

• bezpečnostné systémy vrátane bezpečnosti samotných komunikačných centier a systému „bezpečného mesta“;
• atď.

Výhody architektúry PON

1) Vysoká prenosová rýchlosť

PON podporuje rýchlosti od 155 Mb/s až 2,5 Gb/s, je zapnuté tento moment najrýchlejší spôsob prenosu informácií.

2) Podpora heterogénnej premávky

Systém môže prenášať akýkoľvek typ informácií (dáta, video, hlas) a viesť informačné toky akéhokoľvek pôvodu do bytu alebo kancelárie.

3) Veľká kapacita

Systém dokáže spracovať streamy z viacerých zdrojov súčasne bez straty kvality. K jednému účastníckemu portu môžete pripojiť niekoľko počítačov, televízorov, IP telefónov atď.

4) Znížené náklady na údržbu

PON používa pasívne odbočky, ktoré nevyžadujú elektrickú energiu ani dodatočnú údržbu.

5) Optimálne využitie materiálu

Pripojenie maximálneho počtu účastníkov k jednému vláknu pomáha používať menej káblov, čo môže viesť k výrazným úsporám.

6) Odolnosť proti hluku a prepäťová ochrana

Na rozdiel od systémov využívajúcich krútenú dvojlinku (FTTh atď.), PON nepodlieha vonkajším vplyvom a je chránený pred napäťovými rázmi, rušením a rušením.

7) Ľahko dostupné

Nie je potrebné umiestňovať zariadenia pre sieť PON do vonkajších skríň, takže systém je ľahko prístupný na kontrolu, úpravu a opravu v chladnom období a umožňuje ušetriť na zariadení do každého počasia.

8) Jednoduché pripojenie

Účastníci sa pripájajú k sieti rýchlo a bez prerušenia komunikácie.

9) Možnosť tesnenia

Zhutnenie (multiplexovanie) signálu umožňuje v prípade potreby posielať ďalšie informačné toky cez existujúci kábel - na tento účel sa používajú svetelné vlny inej dĺžky. Existujúci káblový systém sa teda môže použiť na pridanie služieb vrátane bezpečnostných systémov, video sledovania, zabezpečenia, požiarnej bezpečnosti atď.

10) Neustály vývoj technológií PON

Zvýšenie výkonu, rýchlosti a zníženie nákladov na komponenty nám umožňuje zvážiť túto technológiu prenos dát ako jeden z najsľubnejších.

Nevýhody architektúry PON

• Potreba šifrovania streamu

PON je technológia so spoločným médiom na prenos dát, takže jednotlivé informačné toky musia byť šifrované. To môže znížiť použiteľnú prenosovú rýchlosť a tiež nechráni informácie pred hackovaním na fyzickej úrovni.

• Zložitosť systému

Je ťažké odhaliť problémy v systéme v oblasti medzi rozbočovačmi a koncovým bodom - ONT.

Je dôležité mať na pamäti, že výberom profesionálneho inštalatéra, ktorý dokáže efektívne inštalovať, monitorovať stav a poskytovať kompletný servis, sa problémy so sieťou minimalizujú.

Typy sietí PON

Technológia pasívnych optických sietí bola predstavená v polovici 90. rokov, spočiatku v modifikácii APON. Po niekoľkých zlepšeniach na začiatku roku 2000 sa objavila technológia BPON lepšia rýchlosť a veľké množstvo spracovaných vlákien. Ďalším v rade pasívnych sietí bol EPON založený na technológii Ethernet. V súčasnosti je najmodernejší, najpohodlnejší a najsľubnejší systém na vytváranie veľkých rozvetvených sietí GPON.

GPON je založený na platforme SDH (protokol GFP) a umožňuje pripojiť až 64 účastníkov k jednému vysielaciemu modulu na vzdialenosť až 20 km. Použitie rozdeľovačov a spojok umožňuje zvýšiť dojazd na 60 km. Prenosové rýchlosti sú v priemere až 2,5 Gbps, aj keď je technicky možné vyvinúť systém, ktorý môže dosiahnuť rýchlosť 4–10 Gbps v každom smere.

Ďalšou existujúcou modifikáciou je technológia GEPON. Možno ho nazvať najekonomickejším, ale táto výhoda znamená určité náklady v porovnaní so sieťami GPON. Chýbajú mu najmä špecifické funkcie pre podporu TDM, synchronizáciu a prepínanie ochrany. Tento systém funguje dobre pre malých operátorov zameraných na IP prevádzku, vrátane IPTV.

Vo všeobecnosti výber technológie na vytvorenie alebo zlepšenie pasívnej siete z optických vlákien závisí od podmienok zákazníka, potrieb predplatiteľov a perspektív rozvoja. Inštalatér si musí podrobne preštudovať počiatočné údaje, aby urobil záver o výbere technológie a vypracoval optimálny plán pre budúci PON.

Zhrnutie

V súčasnosti sú pasívne siete založené na optickom vlákne čoraz rozšírenejšie. Meď krútené páry nemôže konkurovať PON z hľadiska objemu, rýchlosti a rozsahu prenosu dát, odolnosti voči šumu a škálovateľnosti. Ak sa spočiatku často uprednostňovali káble s krútenou dvojlinkou kvôli vysokým nákladom na optické suroviny a zariadenia, teraz sa kapitálové náklady a zložitosť inštalácie systémov mierne líšia. Stále populárna je výstavba kombinovaného typu siete - FTTH, kde sa medený pár používa len v úseku od ústredne k účastníkovi. Dynamika sa však čoraz viac posúva smerom k PON, a to aj vďaka tomu, že inštalácia pasívnej siete umožňuje úpravu bez zásahu do architektúry systému a prekáblovania.

Inštalácia je však kapitálovo náročný a zložitý proces, preto je dôležité prenechať túto prácu dôveryhodným odborníkom z odvetvia. Budú schopní vytvoriť premyslenú konfiguráciu systému so schopnosťou optimalizovať ho podľa potrieb zákazníka a zabezpečiť nepretržitú prevádzku.

Ak chcete zistiť podrobnosti o inštalácii siete PON pre vašu spoločnosť, zavolajte na čísla uvedené na webovej stránke alebo zanechajte žiadosť o hovor od nášho špecialistu - formulár nájdete hneď pod textom.

Rastúca popularita multiservice komunikačných sietí je jedným z najvýraznejších trendov na ruskom trhu telekomunikačných služieb posledné roky. Služby takejto siete sú primárne určené pre spoločnosti zamerané na intenzívny rozvoj podnikania, optimalizáciu nákladov, automatizáciu obchodných procesov, moderné metódy riadenia a zabezpečenie informačná bezpečnosť. Najefektívnejšie využitie multiservisných sietí nájdeme u klasických telekomunikačných operátorov, ktorí tak výrazne rozširujú rozsah poskytovaných služieb. Pre firemný trh spojenie všetkých vzdialených oddelení do jednej siete s viacerými službami výrazne zvyšuje efektivitu výmeny informácií a zabezpečuje dostupnosť údajov kedykoľvek. Vďaka schopnosti vymieňať si veľké množstvo dát medzi kanceláriami môžete organizovať konferenčné hovory a viesť videokonferencie so vzdialenými oddeleniami. To všetko urýchľuje reakciu na zmeny vyskytujúce sa v spoločnosti a zabezpečuje optimálne riadenie všetkých procesov v reálnom čase.

Multiservisná sieť je všestranné, viacúčelové médium určené na prenos hlasu, obrazu a dát pomocou technológie prepínania paketov (IP). Ponúka spoľahlivosť telefónnych sietí (na rozdiel od nespoľahlivej kvality komunikácie cez internet) a poskytuje nízke náklady na jednotku informácie (približujúce sa nákladom na prenos dát cez internet). Vo všeobecnosti je hlavnou úlohou multiservisných sietí zabezpečiť prevádzku heterogénnych informačných a telekomunikačných systémov a aplikácií v jedinom transportnom prostredí, keď bežná prevádzka (dáta) aj prevádzka iných informácií (reč, video atď.) využívaná infraštruktúra.

Multiservisná sieť otvára množstvo príležitostí na budovanie rôznych prekrývacích služieb nad univerzálnym transportným prostredím – od paketovej telefónie až po interaktívnu televíziu a webové služby. Sieť novej generácie má nasledujúce vlastnosti:

• univerzálny charakter obsluhy rôznych aplikácií;
• nezávislosť od technológií komunikačných služieb a flexibilita pri získavaní rozsahu, objemu a kvality služieb;
• úplná transparentnosť vzťahu medzi poskytovateľom služieb a používateľmi.

Integrácia heterogénnej dátovej a rečovej prevádzky umožňuje kvalitatívne zvýšiť efektivitu informačnej podpory pre riadenie podniku; Využitie integrovaného dopravného prostredia zároveň znižuje náklady na vytváranie a prevádzku siete. Multiservisná sieť využívajúca jeden kanál na prenos rôznych typov údajov umožňuje znížiť rôznorodosť typov zariadení, aplikovať jednotné štandardy a technológie a centrálne riadiť komunikačné prostredie. Multiservisné siete podporujú také typy služieb, ako je telefonická a faxová komunikácia; oddaný digitálnych kanálov s konštantnou prenosovou rýchlosťou; paketový dátový prenos (FR) s požadovanou kvalitou služby; prenos obrazu, videokonferencie; TV; služby na požiadanie (On-Demand); IP telefónia; širokopásmový prístup k internetu; párovanie vzdialených sietí LAN vrátane tých, ktoré fungujú v rôzne štandardy; vytváranie virtuálnych podnikových sietí, prepínaných a spravovaných používateľmi.

Treba poznamenať, že multiservisné siete sú skôr technologickou doktrínou alebo novým prístupom k pochopeniu súčasnej úlohy telekomunikácií, založený na pochopení, že počítač a dáta sú dnes na prvom mieste v porovnaní s hlasovou komunikáciou. Tento obchodný model, postavený na širokopásmových sieťach novej generácie, umožňuje veľmi širokú škálu služieb a flexibilitu pri ich vytváraní, správe a personalizácii. Hlavné rozdiely medzi týmito sieťami sú nasledovné:

• schopnosť prenášať veľmi veľké množstvo informácií v reálnom čase veľkému počtu používateľov s potrebnou synchronizáciou a použitím zložitých konfigurácií pripojenia;
• spravodajstvo (riadenie služieb, hovorov a spojení zo strany používateľa alebo poskytovateľa služieb, samostatné riadenie poplatkov a podmieneného prístupu);
• nemennosť prístupu (organizácia prístupu k službám bez ohľadu na použitú technológiu);
• komplexnosť služby (možnosť viacerých poskytovateľov podieľať sa na poskytovaní služby a rozdeliť si povinnosti a príjmy podľa druhu činnosti každého z nich).

Hlavným problémom, ktorý dnes obmedzuje šírenie širokopásmového prístupu, a teda aj zavádzanie sietí s viacerými službami, je, že si to vyžaduje značné investície v tomto odvetví. Naša krajina navyše nemá výkonný multigigabit chrbticovej infraštruktúry a účastnícke siete sú slabo rozvinuté. Je potrebná úplná zmena obchodného modelu pre operátorov a rozsiahle územie a nerovnomerné rozmiestnenie si vyžaduje starostlivý výber technológií (a ich kombinácií) v závislosti od geografie a obyvateľstva konkrétneho regiónu. Nemali by sme zabúdať na „pirátstvo“, ako aj na zabezpečenie vlastníckych práv prostredníctvom duševného vlastníctva. Koniec koncov, boj proti podvodom si vyžaduje obchodný model založený na predaji obsahu, s komplexným systémom riadenia, kontroly prístupu a spoplatňovania.

Okruh potenciálnych používateľov multiservisných sietí je veľmi široký. Ide predovšetkým o obchodné centrá, spoločnosti sídliace v tej istej budove. Firemní klienti potrebujú rôzne telefónne linky, vysokorýchlostný prístup k internetu, audio a video konferenčné systémy, alarmy a telemetria. Ide aj o veľké holdingy s geograficky vzdialenými pobočkami a divíziami, ide o spoločnosti, ktoré využívajú vzdialené automatické terminály (bankomaty, predajné automaty). Ide o telemedicínske systémy rôznych úrovní a spoločností mobilnej komunikácie, distribuované kancelárie, ústredne a základňové stanice ktoré možno pripojiť aj k jednej multiservisnej sieti.

Základnými pojmami pre siete s viacerými službami sú QoS (Quality Of Service) a SLA (Service Level Agreement), teda kvalita služby a dohoda o úrovni (kvality) poskytovania sieťových služieb. Prechodom na nové multiservisné technológie sa mení samotný koncept poskytovania služieb, kedy je garantovaná kvalita nielen na úrovni zmluvných dohôd s poskytovateľom služieb a požiadaviek na dodržiavanie noriem, ale aj na úrovni technológií a operátorských sietí. . Architektonicky možno v štruktúre multiservisnej siete rozlíšiť niekoľko hlavných úrovní: chrbticová, distribučná a agregačná úroveň a úroveň prístupu. Chrbticová úroveň je univerzálna vysokorýchlostná a pokiaľ možno homogénna platforma na prenos informácií realizovaná na báze digitálnych telekomunikačných kanálov. Distribučná úroveň zahŕňa uzlové vybavenie siete operátora a agregačná úroveň plní úlohy agregácie prevádzky z prístupovej úrovne a pripojenia na chrbticovú (prepravnú) sieť. Úroveň prístupu zahŕňa podnikové alebo vnútropodnikové siete, ako aj komunikačné kanály, ktoré zabezpečujú ich pripojenie k distribučnému uzlu siete.

Multiservisné siete je možné budovať na základe naj rôzne technológie, a to ako na platforme IP (IP VPN), tak aj na základe vyhradených komunikačných kanálov. Na základnej úrovni sú dnes najpopulárnejšie technológie IP/MPLS, Packet over SONET/SDH, POS, ATM, xGE, DWDM, CWDM, RPR. V skutočnosti je dnes väčšina chrbticových multiservisných sietí postavená na technológiách POS, DWDM, ktoré sa v Rusku výrazne rozšírili, ako aj na IP/MPLS, ktoré sa považujú za obzvlášť sľubné s významnou šírkou pokrytia a veľkým počet spotrebiteľov.

Technológia MPLS

Základ technológie prepínania štítkov s viacerými protokolmi - MPLS (MultiProtocol Label Switching) bol vyvinutý spoločnosťami Ipsilon (IP Switching), Cisco (Tag Switching) a IBM (ARIS), ako aj návrhy od viacerých vývojárov zamerané na vytvorenie riadenia prevádzky nástroje v sieťach, ktoré nie sú orientované na pripojenie, medzi ktoré, ako viete, patria siete IP. Posledne menované dnes zostávajú hlavnou aplikáciou technológie MPLS, pretože sa stali hlavným smerom rozvoja podnikovej a globálnej telekomunikačnej infraštruktúry. Niektorí odborníci sa dokonca domnievajú, že súčasný stav tejto technológie umožňuje jej označenie IPLS, teda IP Label Switching.

Technológia MPLS sa často používa na budovanie virtuálnych podnikových IP sietí (IP VPN) na tretej úrovni EMVOS („Referenčný model interakcie otvorené systémy") v súlade so špecifikáciami RFC 2547. V takýchto sieťach je každému IP paketu pridelené špeciálne označenie, ktoré určuje jeho smerovanie a prioritu. V dôsledku toho môžu operátori telekomunikačných sietí poskytovať triedy služieb (CoS) v IP VPN, ktoré je možné ich použiť na prenosovú izochrónnu prevádzku, napríklad telefón Operátori, ktorí implementovali MPLS do svojich sietí, ako aj zástupcovia spoločnosti Cisco tvrdia, že dnes technológia MPLS premieňa operátorom riadené IP siete na spoľahlivú, predvídateľnú a spravovateľnú infraštruktúru ktorý nie je v týchto parametroch horší ako ATM a Frame Network Relay (FR).

Hlavnou myšlienkou vývojárov technológie MPLS bolo vytvoriť mechanizmy, ktoré zabezpečia zrýchlený prenos paketov po najmenej preťažených trasách IP siete. Zároveň, na rozdiel od permanentných virtuálnych okruhov (PVC) sietí ATM a FR, ktoré sú pevne fixované, sa Label Switched Paths (LSP) môžu meniť v závislosti od stavu siete a zaťaženia jej jednotlivých uzlov alebo kanálov. Použitím MPLS je teda vyriešený problém nepredvídateľnosti oneskorení v IP sieti.

Poďme sa rýchlo pozrieť na to, ako funguje technológia prepínania štítkov v sieťach, ktoré vyhovujú špecifikáciám RFC 2547. Na vstupnom bode do takejto siete sú okrajové smerovače (prepínače) – zvyčajne nazývané Label Edge Routers (LER) alebo Provider Edge routery (PE). - určiť, ktorá úroveň modelu služieb tretích strán, EMVOS, sú potrebné pre prichádzajúce IP pakety (napríklad poskytovanie QoS alebo riadenie šírky pásma). V závislosti od týchto požiadaviek, ako aj s prihliadnutím na miesto určenia, zariadenia označujú IP pakety špeciálnymi štítkami. Akcie, ktoré si vyžadujú veľké množstvo výpočtového výkonu (analýza, klasifikácia a filtrovanie), sa vykonávajú iba raz, na vstupnom bode. Chrbtica siete MPLS – bežne nazývané Label Switch Routers (LSR) alebo Provider Routers (Ps) – preposielajú pakety len na základe štítkov a neanalyzujú hlavičky IP paketov. V mieste výstupu zo siete MPLS sa štítky odstránia.

Keď sa paket pohybuje po sieti, referenčné zariadenia vytvárajú smerovacie tabuľky, ktoré spájajú pakety a špecifikovanú cestu s označeniami. LSR čítajú štítky každého paketu a nahradia ich novými podľa ich smerovacej tabuľky. Pakety sa potom posielajú ďalej. Táto operácia sa opakuje pri každom prechode LSR. Všetky pakety s rovnakými návestiami sa prenášajú cez rovnakú LSP. Zároveň, ako už bolo spomenuté, v závislosti od stavu a preťaženia siete môžu LSP podnikať rôzne trasy.

V súčasnosti sa technológia MPLS najviac používa na budovanie virtuálnych podnikových IP sietí. Od iných metód vytvárania VPN (napríklad na báze ATM/FR alebo IPSec) sa líši jednoduchosťou pridávania nových uzlov virtuálnej siete a prirodzenou kompatibilitou s inými IP službami, ktoré sú medzi podnikovými používateľmi čoraz žiadanejšie – prístup k internetu, e-mail, hosting a aplikácie na prenájom. Technológia MPLS rieši ďalší veľmi dôležitý problém pre podnikového používateľa – podobne ako technológie ATM a FR umožňuje virtuálne podnikové IP siete od seba jasne oddeliť.

Triedy riešení v oblasti systémov OSS/BSS

Pri veľkom počte používateľov v multiservisnej sieti je potrebný komplexný a inteligentný riadiaci systém. V sieti sa súčasne prenáša mnoho rôznych typov prenosu a pre každý z nich sa vyžaduje bezpodmienečné dodržiavanie niektorých parametrov, ale pre iné sú povolené viac či menej závažné ústupky, preto nie je možné zaobísť sa bez špecializovaných prostriedkov, ktoré zabraňujú preťaženiu siete. a porušenie požadovanej kvality. Sieť musí riešiť preťaženie sama, pričom automaticky rozhoduje o tom, čo možno v rôznych prípadoch obetovať – šírku pásma, čas doručenia alebo (pre jednotlivé toky) integritu informácií.

Ak sa ignorujú požiadavky na kontrolovateľnosť a monitorovanie zdravotného stavu, majitelia sietí môžu čeliť vážnym ťažkostiam sprevádzaným kritickými podnikovými zlyhaniami a vážnymi finančnými stratami. Pre poskytovanie nových služieb, zabezpečenie ich požadovanej kvality, ich správnu distribúciu a smerovanie je veľmi dôležité, aby všetky potrebné dáta boli prijímané bezchybne, bez ohľadu na technológiu a typ zariadenia. Ako systémy na monitorovanie a správu siete sa používajú diagnostické nástroje, ktoré sú výkonnými nástrojmi (funkcie na analýzu protokolov, sledovanie plánu smerovania atď. v moderných prepínačoch), ako aj softvérové ​​systémy OSS/BSS (systémy na podporu prevádzky/systémy na podporu podnikania).

Niektorí odborníci sa domnievajú, že napriek zjavnej novosti v oblasti OSS nie sú princípy, koncepty a koncepty spojené s týmito systémami vôbec nové. Prevádzkové podporné systémy pre telekomunikačné podniky (OSS) predstavujú významné rozšírenie dlhodobo známeho konceptu budovania globálnych riadiacich systémov TMN (Telecommunications Management Network), veľmi populárneho v 90. rokoch. Pokrok v oblasti počítačov, nasadzovanie počítačových sietí, prechod na vysokorýchlostné prenosové a spínacie systémy, vytváranie významných informačných zdrojov vo vyspelých krajinách – to všetko radikálne zmenilo moderný svet podnikania. V rámci presunu funkcií riadenia a údržby podnikov na plecia strojov sa vytvoril koncept globálneho systému riadenia podniku - BSS, ktorý bol založený na rôznych metódach optimalizácie procesov v podniku. Tento koncept však nebol čisto telekomunikačný, keďže je jedno o akých procesoch hovoríme, dôležitá je len ich optimalizácia. Preto sa systémy BSS začali implementovať v mnohých odvetviach modernej ekonomiky, optimalizovali bankový sektor, náklady na dopravu, dodávky surovín a pod. nadnárodných spoločností, ktorých riadenie si vyžaduje automatizované systémy, - a koncept BSS sa ukázal ako veľmi užitočný.

Pre riadenie technológie, prenosových a prepínacích zariadení, segmentov siete a zdrojov operátora bol sformulovaný koncept TMN, ktorého cieľom bolo zvýšiť efektivitu siete a nie operátorskej spoločnosti ako podniku. Vývojári riadiacich systémov v telekomunikáciách spojili úlohy riadenia podniku a riadenia siete. Na priesečníku dvoch úloh sa tak zrodil koncept OSS, ktorý na jednej strane obsahoval všetok vývoj TMN, na strane druhej poskytoval prísne ekonomické prepojenie medzi BSS/OSS a na tretej strane pridal nové trendy, skúsenosti a niektoré kvalitné doplnky, ktoré vždy sprevádzajú syntézu.dve nezávislé nápady.

Moderné systémy OSS/BSS obsahujú veľa modulov (tried) a podsystémov zameraných na riešenie rôznych obchodných problémov. Kombinácia rôznych tried s firemnými informačné systémy(CRM, HelpDesk atď.) poskytuje potrebnú funkcionalitu na riešenie konkrétnych problémov.

Sprostredkovacie zariadenie(Interface layer) umožňuje integrovať OSS/BSS riešenia s heterogénnym aktívnym vybavením rôznych výrobcov. Úroveň rozhrania zabezpečuje spoľahlivú obojsmernú interakciu medzi všetkými prvkami infraštruktúry informačných technológií bez ohľadu na ich zložitosť a stupeň heterogenity. Úroveň rozhrania slúži ako základ pre vybudovanie akéhokoľvek moderného systému riadenia siete. Bez nej nie je možné plné fungovanie iných tried OSS/BSS riešení, ktoré implementujú vyššie úrovne hierarchie riadenia telekomunikačných zdrojov.

Riadenie zásob(Inventory Management) je jednotné úložisko údajov o všetkých aspektoch fungovania telekomunikačnej siete. Správa zásob je výkonný a pohodlný nástroj na rýchle a efektívne riadenie zásob telekomunikačných zdrojov spoločnosti. Všetky informácie o infraštruktúre sú tu prezentované v širokej škále formátov, čo umožňuje integráciu riešenia s inými informačnými systémami. V reálnom čase môžu pracovníci spoločnosti v súlade s prístupovými právami, ktoré im boli delegované, monitorovať a meniť topológiu siete, konfigurovať konfiguráciu fyzických zariadení, plánovať a spravovať logické sieťové zdroje.

Riadenie výkonnosti(Performance Management) - táto trieda riešení zlepšuje výkon a efektivitu telekomunikačných sietí a informačných systémov. Riešenia Performance Management optimalizujú konfiguráciu siete, rozdeľujú záťaž medzi rôzne zdroje a uľahčujú plánovanie rozvoja siete. Implementácia riešení riadenia výkonnosti vám pomôže vyťažiť maximum z vašich súčasných a budúcich investícií. Vďaka optimálnemu využitiu zdrojov sa zvyšuje návratnosť investícií (ROI) a úroveň príjmu na zákazníka alebo užívateľa siete.

Správa smerovania(Manažment smerovacích informácií v IP sieťach) - sledovanie smerovacích procesov v sieti, spojené so zberom, spracovaním a ukladaním informácií o stave smerovacích procesov. Spracovanie informácií prebieha v reálnom čase, čo umožňuje sledovať stav smerovania v sieti, analyzovať jej správanie na základe historických údajov a predpovedať stav smerovania za rôznych podmienok.

Správa porúch a označovanie problémov(Logging and Management) – Toto riešenie efektívne riadi proces riešenia problémov. Funkčnosť riešenia poskytuje plnú podporu životného cyklu odstraňovania problémov: vyberajú sa, systematizujú a uchovávajú sa informácie o každom vzniknutom probléme, o metódach a fázach jeho riešenia a o aktuálnom stave. Implementácia riešenia Trouble Ticketing výrazne znižuje čas potrebný na opravy v sieti. Systém zároveň poskytuje manažmentu a zamestnancom pokročilé nástroje na podávanie správ. Riešenia triedy Fault management patria medzi takzvané zastrešujúce riadiace systémy, poskytujú obojsmernú interakciu s autonómnymi riadiacimi systémami pre aktívne zariadenia od rôznych dodávateľov. Táto trieda riešení vám umožňuje vytvoriť integrovaný systém správy vrátane riešení pre HelpDesk a CRM, čo výrazne zjednodušuje správu a údržbu telekomunikačných zdrojov spoločnosti a zároveň znižuje celkové náklady na vlastníctvo.

Riadenie objednávok(Order management) - riešenie slúži na podporu obchodných procesov telekomunikačných služieb akéhokoľvek typu: pevná linka, prenos dát, bezdrôtové pripojenie, IP a integrované hlasové služby. Systém sleduje všetky fázy vykonávania objednávky v celom jej rozsahu. životný cyklus. Zároveň dokáže vytvárať podrobné reporty o každej fáze plnenia objednávky, ako aj o procese spracovania objednávky ako celku. Riešenie správy objednávok vám umožňuje spravovať externé aj interné služby. V tomto prípade je zachovaný odkaz na zdroj objednávky alebo na jej miesto určenia (doručenie). Zdroj objednávky môže byť umiestnený na strane klienta, napríklad v prípade aktivácie služby. Svoju úlohu môže zohrať aj interné oddelenie spoločnosti.

Manažment podvodov(Anti-Fraud) – Toto riešenie je určené pre telekomunikačných operátorov a jeho hlavnými funkciami sú odhaľovanie, potláčanie a proaktívne zapájanie sa do podvodov na zdrojoch operátorov. Systém sleduje páchateľa pomocou mechanizmov a algoritmov špeciálne navrhnutých pre rôzne typy spojení a služieb a reaguje na prípady volania na podozrivé číslo, neexistujúceho používateľa, hovory, ktoré prekračujú prahovú hodnotu ceny alebo trvania, ako aj iné typy. a druhy podvodov. Komplexný systém boja proti podvodom nielen promptne informuje operátora o požiadavke neseriózneho klienta, ale pomáha aj identifikovať vzory v konaní podvodníkov. Toto riešenie vám umožňuje vyvinúť mechanizmus ochrany pred podvodmi, ako aj optimálne rozdeliť úlohy medzi analytikov a ostatných zamestnancov spoločnosti. Ak zorganizujete interakciu riešenia Fraud Management so systémom CRM, potom je možné odhaliť a zabrániť podvodom v čo najkratšom čase. To vytvára bezpečné prostredie pre interných a externých používateľov služieb.

Manažment SLA(Service Level Management) zabezpečuje spoločnosti zvýšený príjem prostredníctvom operatívneho monitorovania informačných služieb poskytovaných externým a interným používateľom. Objektívna a včasná kontrola kvality služieb zbavuje prevádzkovateľa platenia náhrad zákazníkom v súvislosti s porušením Dohody o úrovni služieb. Dokument obsahuje ukazovatele výkonnosti siete a informačného systému, ktoré stanovujú požadovanú úroveň kvality služieb. Ak je zmluva uzatvorená s interným IT oddelením, podnik garantuje normálne fungovanie obchodných procesov v rámci spoločnosti. Triedu riešení SLA Management je možné integrovať s CRM systémami, fakturačnými systémami alebo špecializovanými riešeniami pre obchodné oddelenia. Bezproblémová integrácia zaisťuje rýchlu aktualizáciu zmien vykonaných v zmluve so zákazníkom.

Správa poskytovania siete a služieb(Manažment plánovania a rozvoja služieb) – táto trieda riešení umožňuje spoločnostiam efektívne riadiť proces plánovania a rozvoja poskytovaných služieb. Predpovedanie rôznych ciest udalostí a simulovanie rôznych scenárov „čo keby“. sú navrhnuté tak, aby pomohli spoločnostiam dosiahnuť najvyššiu možnú úroveň pripravenosti na služby predtým, ako ich začnú poskytovať zákazníkom. Po určení stupňa pripravenosti služby a efektu jej využívania spoločnosť nielen uspokojuje potreby užívateľov siete a tvorí stabilnú skupinu verných zákazníkov či spokojných zamestnancov - v konečnom dôsledku si upevňuje svoju pozíciu na trhu a získava pridané vlastnosti zvýšenie príjmu. Riešenia Network&Service Provisioning Management, bez ohľadu na zložitosť a stupeň heterogenity sieťovej infraštruktúry, poskytujú spoľahlivú, rýchlu a bezpečnú obojsmernú interakciu medzi riešeniami iných tried (ako je Inventory Management a SLA Management, hardvérový a softvérový komplex a sieťové prvky) .

Riadenie pracovného toku(Collaboration Management) – toto riešenie umožňuje efektívne riadiť rôzne tímy zamestnancov, ktorí sú geograficky rozmiestnení a obsluhujú veľké množstvo klientov. Riešenie triedy WorkFlow Management zaisťuje komunikáciu medzi všetkými účastníkmi procesu poskytovania služieb, monitorovanie a podávanie správ v reálnom čase. Pri integrácii riešení triedy WorkFlow Management s inými riešeniami založenými na systémoch OSS/BSS je možné výrazne rozšíriť rozsah úloh. Podnikový manažment tak má možnosť riadiť pracovné plány, automaticky rozdeľovať úlohy medzi účinkujúcich a flexibilne prideľovať manažérov a členov údržbárskych skupín.

Analytici rozlišujú niekoľko možné spôsoby budovanie OSS/BSS riešenia v podniku. Tak či onak, každá možnosť vychádza z integrácie rôznych tried OSS/BSS s inými informačnými systémami a/alebo triedami. Môže to byť Fault Management & Trouble Ticketing + SLA Management + CRM alebo Fraud Management + fakturačný systém + CRM alebo iné metódy. Každá kombinácia poskytuje riešenie určitej triedy obchodných problémov, ktoré sú pre zákazníka najkritickejšie. Výber sa robí na základe komplexnej analýzy všetkých obchodných procesov spoločnosti. OSS je teda vždy súborom produktov, z ktorých mnohé sú prispôsobené potrebám konkrétneho zákazníka. Nejde však o nesúrodý súbor dielov, ale o integrovaný systém, ktorý je dosiahnutý vďaka práci kvalifikovaných inžinierov integrátorskej firmy pri jeho implementácii.

Ochrana pred podvodmi Podľa odborníkov aj napriek neustálemu zlepšovaniu komunikačných technológií dosahujú straty z podvodov v telekomunikačných spoločnostiach 3 – 10 % z celkového obratu. Je pozoruhodné, že pre väčšinu organizácií sa toto číslo pohybuje medzi 5-7%. Jednou z najdôležitejších tried systémov OSS/BSS sú riešenia na správu podvodov (doslova „riadenie podvodov“). Medzi úlohy modulu Fraud Management, určeného predovšetkým pre telekomunikačných operátorov, patrí odhaľovanie, potláčanie a prevencia prípadov neoprávneného prístupu k zdrojom operátorov. Systém vybavený monitorovacími nástrojmi pre rôzne typy spojení reaguje v prípade volania z podozrivého čísla, neexistujúceho používateľa alebo neoprávneného prístupu k službám. Pomocou nástrojov na správu podvodov sa pre každého účastníka vytvorí profil (frekvencia, trvanie hovorov, čas, kedy boli uskutočnené, hlavné smery hovorov atď.), Po ktorom systém porovnáva získané priemerné parametre s aktuálnymi a prenáša zdokumentované analýzy. na konkrétnu situáciu s odporúčaniami pre následné opatrenia. Takéto riešenie umožňuje nielen rýchlo zabrániť všetkým prípadom neoprávneného použitia prostriedkov telekomunikačného operátora, ale aj na základe analýzy vyvinúť špecifický ochranný mechanizmus. Odborníci tiež poznamenávajú, že úzka integrácia správy podvodov s riešením CRM vám umožňuje čo najrýchlejšie a najefektívnejšie vybudovať ochranu proti podvodom.

Niektoré riešenia

Riadiace a monitorovacie systémy pre telekomunikačné siete sú drahou, ale spoľahlivou alternatívou k ručnej práci mnohých sieťových inžinierov, t. j. prístupu, ktorý bol donedávna prijatý v ruských spoločnostiach. Napríklad ruský systémový integrátor a poskytovateľ IT riešení, NVision Group (http://www.nvisiongroup.ru), ponúka implementáciu riešení, ktoré poskytujú úplnú správu sietí akéhokoľvek rozsahu a konfigurácie, medzi ktoré patria:

• Správa porúch;
• správa konfigurácií;
• zber štatistických/fakturačných informácií (vedenie účtovníctva);
• riadenie výkonnosti;
• Riadenie bezpečnosti.

Tvorba OSS systémov je jednou z hlavných činností NVision Group. Ruskí operátori komunikácie si ešte len začínajú uvedomovať potrebu takýchto systémov, ale integrátor je už pripravený ponúknuť rad starostlivo vybraných produktov, ktoré im umožňujú vytvárať komplexné a špecializované riešenia zohľadňujúce vlastnosti každého zákazníka. NVision Group sa zaoberá implementáciou systémov riadenia informačnej infraštruktúry na báze riešení od Micromuse (IBM), HP, InfoVista, MetaSolv, Dorado, Packet Design a Cisco Systems.

Chrbtová sieť prenosu dát v Kazachstane V decembri 2005 NVision Group oznámila dokončenie projektu vytvorenia chrbticovej siete na prenos dát (MSTD) založenej na IP/MPLS technológiách pre Kazakhtelecom JSC, národného komunikačného operátora v Kazachstane. Vybudovanie chrbtovej siete novej generácie, ktorá umožňuje poskytovať celú škálu moderných služieb, je najdôležitejšou súčasťou rozsiahleho programu na vytvorenie siete vysokorýchlostného prenosu dát v Kazachstane, ktorý realizuje r. Kazakhtelecom. Nové MRTD sa stalo jednotným transportným médiom na prenos rôznych typov IP prevádzky, vrátane dát, hlasu (telefónnej prevádzky), multimédií, videa a iných dát v v elektronickom formáte. Sieť je navrhnutá pre neprerušovaný prenos dát medzi podpornými uzlami v 17 mestách - Aktobe, Kustanay, Petropavlovsk, Kokchetau, Astana, Pavlodar, Semey, Ust-Kamenogorsk, Taldy-Kurgan, Alma-Ata, Taraz, Chimkent, Kzyl-Orda, Karaganda , Atyrau , Aktau, Uralsk. Ako primárna transportná sieť pre MRTD bola použitá existujúca optická sieť SDH. Na vybudovanie siete s vhodnou funkčnosťou, výkonom, odolnosťou voči chybám a úrovňou dostupnosti, škálovateľnosti, bezpečnosti a kvality služieb, ako aj čo najefektívnejšie využitie obmedzených zdrojov operátora, NVision Group použila nasledujúce architektonické riešenie: transportné jadro založené na technológii DPT, poskytujúce plnú odolnosť voči chybám a vysoký výkon; IP/MPLS jadro na logickej úrovni s podporou virtuálnych privátnych sietí, mechanizmov riadenia kvality služieb a prevádzky pre rýchle a bezpečné nasadenie služieb; Cisco 12006 GSR ako riešenie pre uzly v Astane, Almaty a Aktobe a smerovače Cisco 7206 ako chrbticové smerovače v iných sieťových uzloch. Dnes je už v prevádzke multiservisná IP/MPLS sieť novej generácie. V rámci kontraktu bola zabezpečená nepretržitá technická podpora pre sieťové zariadenia, ako aj technické školenia pre špecialistov Kazakhtelecomu. Zavedenie MSTD do prevádzky umožnilo Kazakhtelecom JSC výrazne rozšíriť rozsah komerčných služieb v krajine, zlepšiť ich kvalitu, čo v budúcnosti podľa zákazníka pritiahne nových klientov. Podľa vedenia Kazakhtelecomu sa v ďalších fázach rozvoja telekomunikačnej infraštruktúry krajiny plánuje vybudovať siete Metro Ethernet v mestách krajiny a skombinovať ich s MSTD vybudovanou spoločnosťou NVision Group. Tieto projekty sa už realizujú a na niektorých sa podieľa aj NVision Group (najmä v minulom roku bol realizovaný projekt vybudovania prístupovej siete na báze technológie Metro Ethernet v Petropavlovsku). Okrem toho sa plánuje implementácia moderných technológií správy siete v plnom rozsahu.

Výkon IP sietí je do značnej miery určený efektívnosťou ich smerovacích schém. Návrh a správa takýchto schém je mimoriadne zložitá úloha, pretože je potrebné vziať do úvahy topológiu siete, parametre komunikačného kanála a značné rozdiely v spracovaní rôznych typov prevádzky. Zložitosť sa zvyšuje aj preto, že všetky tieto parametre sa v čase dynamicky menia v dôsledku zmien zaťaženia siete, možného zlyhania zariadenia a mnohých ďalších faktorov. V súlade s tým môžu chyby v schéme smerovania znížiť výkon, spoľahlivosť a schopnosť prežitia siete, aj keď to tak je technické prvky bude v poriadku.

Systém správy smerovania IP Route Explorer od Packet Design (http://www.packetdesign.com) výrazne zjednodušuje správu telekomunikačných sietí založených na TCP/IP. Nemá vo svete analógy a je užitočný pre všetkých telekomunikačných operátorov a takmer všetky stredné a veľké podniky. Tento systém zaujíma výnimočné miesto v systéme riadenia podnikovej IT a telekomunikačnej infraštruktúry. Je to spôsobené tým, že protokoly TCP/IP dnes tvoria základ lokálnych a geograficky distribuovaných podnikových počítačových sietí, dátových sietí, chrbticových a multiservisných sietí a internetu. Moderné technológie IP telefónie, video komunikácie a videokonferencií, videa na požiadanie a interaktívnej televízie sú založené na rovnakých protokoloch. Okrem toho v tradičnej telefónii sa siete IP používajú na prenos hlasovej prevádzky na veľké vzdialenosti.

Route Explorer rieši celý rad problémov súvisiacich so správou smerovania. Patria sem vývoj a optimalizácia smerovacích schém, vhodná konfigurácia smerovačov, monitorovanie, zaznamenávanie a vizualizácia smerovacích údajov, prevádzková a spätná analýza týchto údajov s cieľom identifikovať problémy so sieťou, modelovanie vplyvu smerovacích schém na prevádzku siete, vrátane využitia dátového archívu a pod. Zdôrazňujeme, že softvér Route Explorer výrazne zvyšuje ovládateľnosť aj malých sietí (10-20 smerovačov), a pre väčšie siete bez jeho využitia prakticky nestačí . Preto tento softvér používajú najväčšie telekomunikačné spoločnosti na svete ako AOL, BT, Cox, KDDI, Midcontinent Communications, NTT Communications, Song, TeliaSonera, T-mobile, Verizon.

NVision Group sa stala prvou spoločnosťou na ruskom trhu pripravenou využívať systém Route Explorer ako súčasť riešení pre telekomunikačných operátorov a firemných zákazníkov. Spoločnosť vníma softvér Route Explorer ako jeden z najdôležitejších stavebných kameňov moderných systémov riadenia telekomunikačnej infraštruktúry pre podniky a telekomunikačných operátorov. Zároveň je v systémoch podnikového manažmentu operátorov dôležitou výhodou súlad softvéru Route Explorer so štandardom NGOSS, ktorý popisuje referenčnú architektúru systémov správy multiservisnej siete navrhovanú medzinárodnou organizáciou Telemanagement Forum (http://www. tmforum.org). Ďalšou výhodou je možnosť integrácie softvéru Route Explorer so systémom monitorovania porúch a izolácie porúch Micromuse Netcool, ktorý je tiež súčasťou produktovej rady používanej spoločnosťou NVision Group na vytváranie systémov OSS.

Všimnite si, že NVision Group dopĺňa produkty popredných svetových výrobcov vlastným vývojom. Na ruský trh tak uviedla svoju špecializovanú aplikáciu NVision SMAP – interaktívnu grafický editor zvykom sieťové karty, plne integrovaný s Micromuse Netcool, integrovaným systémom riadenia pre veľké siete a IT infraštruktúru. Hlavným účelom tohto riešenia je zjednodušiť implementáciu a používanie Netcool pre telekomunikačných operátorov alebo podniky s distribuovanou sieťou a telekomunikačnou štruktúrou.

NVision SMAP je ľahko použiteľný softvérový produkt na vytváranie veľké mapy s komplexnou štruktúrou, podporujúcou import topologických informácií z externých databáz a „horúcu“ aktualizáciu máp na mapovom editore Webtop zabudovanom v Netcool. Používanie SMAP výrazne zjednodušuje a urýchľuje proces vytvárania máp a rozširuje funkcionalitu Netcool/Webtop. Všimnite si, že Micromuse Netcool je kľúčovým článkom v širokej škále riešení pre správu telekomunikačnej a IT infraštruktúry, predovšetkým preto, že riešenia založené na Netcool pre správu zdrojov sú vysoko efektívne. Konkrétne, podľa štúdie IDC, používanie Micromuse Netcool ako systému správy informačnej infraštruktúry zvyšuje produktivitu používateľov o 19 %; Zároveň sa zvyšuje efektivita informačnej infraštruktúry o 58 % a straty z prestojov zariadení sa znižujú o 22 %.

Multiservisné siete bankomatov.

Technológie prepínania a smerovania

Sieťoví operátori dnes zvažujú možnosť využitia rôznych technológií doručovania sieťových informácií v chrbticových segmentoch, pod ktorými budeme ďalej rozumieť prepínacím a smerovacím metódam. Okrem klasických metód prepínania okruhov (verejné telefónne siete) a paketov (protokol X.25 vo verejných dátových sieťach), metód prepínania rámcov (Frame Relay), prepínania buniek (ATM) a metód prepínania paketov založených na protokoloch založených na IP . Vznik veľkého množstva nových aplikácií, súvisiacich predovšetkým s prenosom multimediálnej prevádzky, vedie k potrebe výberu najefektívnejších alebo najoptimálnejších technológií doručovania siete. Ako bolo uvedené vyššie, existuje jasný posun od systémov s prepájaním okruhov k systémom s prepájaním paketov, od systémov orientovaných na spojenie k systémom bez spojenia. Zároveň v rámci týchto procesov postupne z trhu odchádzajú niektoré technológie, ktoré boli populárne len pred pár rokmi, iné sa začínajú nečakane rozširovať. vysoká rýchlosť. Nasleduje pojednávanie o princípoch ATM a IP technológií a identifikácii možných segmentov ich aplikácie v širokopásmových sieťach budúcnosti.

Technológia ATM

Myšlienka prechodu zo samostatných sietí pre rôzne typy prevádzky do jednej siete, v ktorej by sa prenášali všetky typy informácií, sa začala rozvíjať už v roku 60. Relatívne nízka technologická úroveň telekomunikačných systémov a sietí a nedostatok vhodnej elementárnej základne však neumožňovali prechod na realizáciu takýchto sietí viac ako 30 rokov. V 70. a 80. rokoch. Významný pokrok sa začal v mikroelektronike a softvéri, sprevádzaný výstavbou vysokokapacitných komunikačných sietí na báze optických systémov. Úspechy v týchto smeroch umožnili priblížiť sa k realizácii myšlienky vytvorenia jednotnej komunikačnej siete pre všetky druhy dopravy. Začiatkom 80. rokov. vo viacerých svetových výskumných centrách (SMET, Francúzsko, Bell Labs., USA) sa začalo pracovať na vytvorení nového typu verejných sietí – širokopásmových digitálnych sietí integrované služby (SHTSIO, B-ISDN, širokopásmové digitálne siete integrovaných služieb). Koncept SCSIO predpokladá, že operátor poskytuje užívateľovi celý možný súbor úzkopásmových a širokopásmových služieb v rámci jednej siete na základe jediného spôsobu distribúcie informácií. Jedným z hlavných problémov, ktorým čelili vývojári konceptu SCSIO, bol problém výberu jediného spôsobu doručenia a distribúcie informácií. V prvých odporúčaniach ITU, ktoré popisovali koncepciu SCSIO (1988), bol ako taký jednotný spôsob distribúcie informácií navrhnutý asynchrónny spôsob doručovania informácií založený na technológii ATM. Technológia ATM je variáciou metódy prepínania paketov a považuje sa za súbor protokolov pre aplikácie zamerané na kvalitu pripojenia služby, čo znamená pridelenie potrebnej šírky pásma a zabezpečenie minimálneho oneskorenia. Uvádzame hlavné vlastnosti metódy ATM:

 pôvodná správa je po predložení v digitálnej forme a pred prenosom do komunikačnej siete rozdelená na bloky protokolu s pevnou dĺžkou rovnajúcou sa 48 bajtom;

 každý blok protokolu je doplnený o servisnú časť - hlavičku veľkosti 5 bajtov tvoriacu ATM bunku o veľkosti 53 bajtov: hlavička obsahuje adresovú časť, prvky ochrany pred chybami hlavičky a ďalšie servisné informácie potrebné pre garantované doručenie buniek cez sieť;

 postupnosť ATM buniek patriacich do jednej správy sa prenáša cez virtuálne spojenia(konštantné alebo komutujúce)

riadené) podporované ATM prepínačmi, ktoré spracúvajú iba hlavičky buniek;

 keď bunky prechádzajú ATM prepínačom, bunky sa hromadia v medziľahlých vyrovnávacích pamätiach prepínača, čo poskytuje možnosť štatistického využitia sieťových zdrojov;

 spracovanie buniek v prepínači ATM (analýza adries, ochrana proti chybám, riadenie toku buniek) sa vykonáva na druhej úrovni referenčného modelu OSI;

 na strane príjemcu sú bunky ATM zbavené hlavičiek a zostavené do jednej sekvencie, z ktorej sa potom vytvorí pôvodná správa.

Siete SHTSISS vybudované na základe technológie ATM poskytujú nasledujúce možnosti:

 poskytovanie všetkých druhov informácií (reč, dáta, hudba, pohyblivé, statické, farebné a čiernobiele obrázky, multimediálne informácie) s vysokou kvalitou služieb;

 podpora interaktívnych (dialógových) služieb a služieb distribúcie informácií (s užívateľskou kontrolou a bez nej);

 štatistické rozloženie sieťových zdrojov v súlade s požiadavkami užívateľov (garantovaná šírka pásma), ktoré zabezpečuje efektívny prenos nepretržitej aj nárazovej prevádzky, ako aj ekonomické výhody pri výmene prenajatých okruhov.

Ako základ pre výstavbu SCSIO bola zvolená technológia ATM, ktorá podporuje úzkopásmové aj širokopásmové služby. Inými slovami, ATM technológia musí zabezpečiť fungovanie sietí s dostatočne vysokými priepustnými kapacitami v rozmedzí desiatok až stoviek Gbit/s (v súčasnosti je rozsah požadovaných priepustností rozšírený na niekoľko Tbit/s). Z hľadiska základných charakteristík siete to znamená, že end-to-end oneskorenia v geograficky distribuovaných sieťach by mali byť jednotky ms a doba spracovania protokolových blokov v prepínačoch by mala byť desiatky a stovky ms. V súlade s tým by mal byť výkon prepínacích uzlov ATM určený číslami rádovo v desiatkach až stovkách miliónov protokolových blokov (buniek) za sekundu.

Implementácia takýchto charakteristík bola možná až začiatkom 90. rokov vďaka pokroku v mikroelektronike a optických komunikačných systémoch. Komunikačné systémy z optických vlákien poskytujú vysokú úroveň spoľahlivosti prenášaných informácií. Pravdepodobnosť chýb v moderných prenosových systémoch môže dosiahnuť 10-10 - 10-11, čo umožňuje výrazne znížiť objem operácií (a následne aj časové náklady) na ochranu pred chybami. Ako viete, tieto operácie používané v tradičných sieťach s prepínaním paketov sú jedným zo zdrojov značného oneskorenia. Okrem toho v klasických systémoch prepínania paketov (napríklad založených na protokole X.25) je spracovanie paketov založené na použití softvér a preto vedie k značnému zaťaženiu hlavného procesora prepínača, ako aj značným časovým oneskoreniam. Pokroky vo vlastných, vysoko integrovaných a vysokovýkonných integrovaných obvodoch umožňujú vytváranie ATM prepínačov, v ktorých sa väčšina spracovania buniek vykonáva cez distribuované mikroprocesorové siete. Implementácia takých operácií, ako je analýza adresovej časti, detekcia chýb, montáž a demontáž blokov protokolu, prebieha v ATM prepínačoch na hardvérovej úrovni, čo zabezpečuje priepustnosť sieťových uzlov v desiatkach a stovkách Gbit/s. Keď sa objavili prvé siete bankomatov (koniec 80. rokov - začiatok 90. ​​rokov), možnosti novej metódy boli značne prehnané. Nadšenci ATM si predstavovali, že v nie príliš vzdialenej budúcnosti sa technológia ATM stane univerzálnou a bude sa používať v miestnych, školských, regionálnych a rozsiahlych sieťach na podporu širokého spektra aplikácií od telefonovania až po budúce multimediálne služby. Špekulovalo sa aj o možnosti priniesť ATM do desktopových systémov. Časom však nadšenie pre bankomaty v rýchlo sa meniacom telekomunikačnom svete výrazne opadlo. Tempo vývoja systémov ATM bolo výrazne pomalšie, ako sa očakávalo. Technológia ATM sa nikdy nestala univerzálnym spôsobom prenosu informácií. Medzi dôvody patrí zložitosť a relatívne vysoké náklady na implementáciu a prevádzku sietí ATM, ako aj vznik konkurenčných technológií (IP, Ethernet atď.), ktoré obmedzujú možnosti širokého využívania ATM. Výhody a nevýhody technológie ATM sú dnes dobre známe. Ak je potrebné zabezpečiť garantovanú kvalitu služieb a efektívne využívanie sieťových zdrojov na základe štatistického zhutňovania, je zrejmé, že možné riešenia Pre prevádzkovateľov geograficky distribuovaných sietí sa v súčasnosti využíva technológia ATM. Náklady a zložitosť zariadení ATM zároveň zostávajú dosť vysoké, čo obmedzuje rozsiahle použitie technológie ATM vo všetkých segmentoch siete. Môžeme uvažovať, že ATM technológia prešla štádiami zrodu, veľkých nádejí a hyperbolizácie svojich schopností, depresiou a dospela do štádia zrelosti.

Multiservisné siete bankomatov.

Po určitú dobu si ATM technológia zachová vedúcu úlohu ako dopravná technológia v chrbticových segmentoch geograficky distribuovaných sietí na prenos obchodnej prevádzky generovanej v kampusových, miestnych a inštitucionálnych telefónnych sieťach. Hlavnou požiadavkou v takýchto sieťach (súkromných alebo verejných) je poskytovať multiservice schopnosti. Zisk pri budovaní multiservisných sietí založených na technológii ATM je určený viacerými faktormi.

 Prudký charakter prevádzky, ktorý je charakteristický pre dátové siete, umožňuje prevádzkovateľom sietí ATM efektívne zdieľať kapacitu hlavného vedenia medzi používateľmi, a teda zvýšiť počet používateľov.

 Schopnosť technológie ATM poskytovať šírku pásma na požiadanie (koncept flexibilnej šírky pásma) vedie k zníženiu nákladov na prenos informácií. Pri prenájme prenajatých okruhov musí užívateľ zaplatiť za celý zdroj prenajatého okruhu bez ohľadu na to, akú skutočnú šírku pásma požaduje. Pri používaní ATM si účastník môže nastaviť rýchlosť prístupu podľa svojich požiadaviek a prevádzkových charakteristík, pričom si môže určiť aj čas využitia zdroja, keďže užívateľ platí len za skutočne využitú šírku pásma, a nie za prenajatú trasu s pevná šírka pásma.

 Využívanie ATM technológie, ktorá poskytuje garantovanú kvalitu služieb, vedie k znižovaniu počtu prenajatých okruhov, ktoré sú dnes hojne využívané v r. firemné siete. Tieto faktory môžu zohrávať dôležitú úlohu v stratégii spoločností a veľkých operátorov pri určovaní ciest rozvoja ich sietí.

Dnes teda existuje určitá medzera pre použitie technológie ATM pri výstavbe multiservisných sietí. Je však potrebné vziať do úvahy, že budovanie multiservisnej siete bankomatov môže byť pre spoločnosti ekonomicky opodstatnené jadrové siete, hlavne prenajaté linky a technológiu Frame Relay. Možnosti využitia ATM na vybudovanie jednotnej multiservisnej siete môžu byť v budúcnosti výrazne limitované množstvom faktorov, medzi ktoré si všimneme nasledovné. Po prvé, už dnes dochádza k výraznému poklesu nákladov na prenájom prenajatých okruhov v dôsledku prudkého rastu dostupnej kapacity diaľnic vďaka technológiám SDH a ​​DWDM. Po druhé, existuje zjavný trend migrácie siete smerom k čoraz rozšírenejšiemu používaniu technológie IP ako jedinej technológie pre väčšinu služieb vrátane prenosu hlasu (Voice over IP, VoIP) a video informácií.

Pokrok internetových protokolov, spojený najmä so schopnosťou poskytovať garantované ukazovatele kvality služieb, môže viesť k tomu, že multiservisné schopnosti ATM nebudú schopné

konkurovať využívaniu internetových protokolov ako jednotnej technológie v chrbticových sieťach. Už dnes používanie IP a súvisiacich protokolov na budovanie virtuálnych privátnych sietí (VPN) poskytuje atraktívnejšie riešenia v porovnaní s tradičnými dátovými sieťami a prenájmom prenajatých okruhov a predstavuje vážnu konkurenciu ATM technológii v sieťach malých a stredných firiem. Prechod na široké používanie IP technológie však prebieha už viac ako 10 rokov, čo znamená, že trh s ATM je stále otvorený.

Späť na začiatku 90. rokov. Vývojári zariadení pre internetové siete prišli na to, že pre radikálne a zároveň efektívne uplatnenie koncepcie internetu ako základu globálnej siete je potrebné vykonať výraznú úpravu zásobníka IP-orientovaných protokolov. Revízia protokolu znamenala tak zlepšenie už používaných protokolov rodiny IP, ako aj vytvorenie nových mechanizmov, ktoré poskytujú požadovanú kvalitu ukazovateľov služby. V prvom rade bolo potrebné doplniť základný zásobník TCP/IP protokolov o mechanizmy riadenia šírky pásma, ktoré by mohli zaručiť požadovanú kvalitu služby. Vývoj takýchto mechanizmov a zodpovedajúcich protokolov je dnes primárnou úlohou výboru IETF, ktorý vyvíja špecifikácie pre hlavné súbory protokolov založených na IP. Do procesu zlepšovania protokolov založených na IP je zapojený aj veľký počet výrobcov zariadení a výskumných skupín po celom svete. Problémy súvisiace s kvalitou služieb v IP sieťach sú podrobnejšie rozobrané na str. 2.3.3. Informačná bezpečnosť. Sieť musí garantovať nielen kvalitnú dodávku informácií, ale aj zabezpečiť ich ochranu pred neoprávneným prístupom. Jeden zo základných princípov internetu, princíp otvorených systémov, však vedie k tomu, že siete založené na protokoloch TCP/IP sa vyznačujú veľmi nízkou úrovňou bezpečnosti. Závažnosť tohto problému sa výrazne zvyšuje v geograficky distribuovaných IP sieťach, ktoré zahŕňajú veľké množstvo geograficky rozptýlených prvkov (kanály a uzly). , Zabezpečenie bezpečnosti v geograficky distribuovaných sieťach - v podnikových aj verejných sieťach - je najvyššou prioritou, pretože neoprávnený prístup k informáciám vedie k obrovským materiálnym a morálnym stratám.

. Vývoj technológií na internete

Hlavné smery vývoja technológií.

Explozívny rast internetu v 90. rokoch. a jeho postupná premena na globálnej siete viedli k tomu, že princípy vložené do pôvodného IP protokolu začali brániť ďalšiemu rozvoju siete – kvantitatívnemu aj kvalitatívnemu. Prostriedky pôvodnej rodiny protokolov IP, ktoré sa primárne týkali možností adresovania, boli vyčerpané. Rast IP sietí viedol k nedostatku IP adries. Explozívny rast objemu prevádzky začal spôsobovať preťaženie chrbticových úsekov siete, čo blokovalo normálnu prevádzku sieťových uzlov. Rozvoj nových služieb súvisiacich so zábavným priemyslom a elektronickým obchodom predurčil vznik informačných tokov s novými charakteristikami (predovšetkým multimediálna prevádzka) a novými požiadavkami na ukazovatele kvality služieb. Napokon, používanie internetu na komerčné účely akútne vyvolalo otázku potreby uplatňovania osobitných opatrení na ochranu informácií. V reakcii na problémy, ktoré vznikli začiatkom 90. rokov. Pod záštitou výboru IETF sa zintenzívnil výskum s cieľom rozšíriť možnosti štvrtej verzie klasického protokolu (IPv4), ktorý je dnes najrozšírenejší v sieťach IP, ako aj vytvoriť nové mechanizmy a protokoly. Hlavné problémy, ktoré bolo potrebné vyriešiť pri vytváraní vylepšenej rodiny IP-orientovaných protokolov, sú nasledovné:

 vývoj škálovateľného adresného systému, ktorý zvyšuje počet dostupných IP adries a zjednodušuje ich konfiguráciu;

 zvýšenie efektívnosti smerovania zjednodušením procedúr spracovania adresnej časti paketov v sieťových uzloch;

 zavedenie nových mechanizmov na podporu garantovanej kvality služieb;

 vývoj nových prostriedkov autentifikácie a ochrany informácií;

 možnosť podpory mobilné služby na internete.

D. Protokol IPv6 V roku 1994 IETF vytvorila skupinu na vývoj dokumentov o IP protokoloch novej generácie. V roku 1995 IETF prijala špecifikáciu RFC 1752, ktorá definovala vylepšený internetový protokol verzie 6 (IPv6). Dajme si stručný popis základné vlastnosti protokolu IPv6.

Zvýšenie dĺžky obslužnej časti paketu. Hlavným cieľom pri zvyšovaní dĺžky hlavičky IP paketov bolo zlepšenie systému adresovania. Počet bitov adresového poľa v protokole IPv4 (32 bitov) umožňuje priradiť takmer 4,3 miliardy adries; Ak vezmeme do úvahy rast globálnej siete, táto suma môže stačiť na ďalšie desaťročie. Procesy vývoja nových služieb (dnes je to predovšetkým rozvoj elektronického obchodu sprevádzaný vznikom miliónov nových spoločností) a zodpovedajúci nárast potreby nových IP adries však môžu viesť k tzv. že zásoba adries sa môže vyčerpať pomerne rýchlo. Prechod na dĺžku adresného poľa 728 bitov poskytuje obyvateľom zeme prakticky nepreberné množstvo adries, presahujúcich 1020 (!) pre každé zariadenie, ktorému je možné prideliť sieťovú adresu. Vďaka neobmedzenému počtu adries budú vyriešené mnohé problémy vrátane prekladu adries, podpory segmentov s uzavretými adresnými priestormi, prideľovania adries akémukoľvek typu objektu atď. Okrem rozšírenia adresového poľa protokol IPv6 výrazne zvýšil celkovú dĺžku hlavičky paketu – zo 192 (IPv4) na 320 bitov. To umožnilo rozdeliť servisnú časť na hlavnú a doplnkovú hlavičku a zahrnúť množstvo voliteľných alebo voliteľných parametrov do doplnkových polí. IN predchádzajúce verzie Do hlavnej hlavičky boli umiestnené voliteľné parametre a smerovače museli spracovávať veľké množstvo nepotrebných informácií. V protokole IPv6 router spracováva len potrebné informácie, čo znižuje čas spracovania paketov a celkovú záťaž.

Zlepšenie účinnosti smerovača.

Pri implementácii protokolu IPv4 smerovače vykonávali celú sadu funkcií spracovania paketov. Verzia IPv6 poskytuje množstvo postupov na zníženie zaťaženia smerovačov. Tieto postupy zahŕňajú:

 agregácia adries, čo vedie k zmenšeniu veľkosti tabuliek adries a v dôsledku toho k skráteniu času analýzy a aktualizácie tabuliek;

 prenos funkcií fragmentácie paketov (ak sú príliš dlhé) na prístupové uzly (okrajové uzly);

 použitie mechanizmu zdrojového smerovania, keď zdrojový uzol určuje end-to-end trasu pre paket, ktorý má prejsť sieťou, a smerovače v rámci siete sú oslobodené od procedúry určovania ďalšieho smerovača pre daný paket;

 už spomínané odmietnutie spracovania voliteľných parametrov hlavičky,

Zabezpečenie informačnej bezpečnosti. Protokol IPv6 umožňuje použitie vstavaných mechanizmov informačnej bezpečnosti nazývaných IPSec (IP Security). Na tento účel je zavedená špeciálna dodatočná hlavička Encryp-tion Mechanizmy a špecifikácie IPSec opísané v dokumente RFC 2401 („Security Architecture for the Internet Protocol“, 1998) poskytujú:

 autentifikácia zdrojov a príjemcov informácií;

 šifrovanie, autentifikácia a integrita prenášaných údajov.

Autentifikácia používateľov a protokoly na ochranu údajov sa dnes stávajú veľmi populárnymi, najmä vďaka možnostiam ich využitia pri organizovaní virtuálnych privátnych sietí. Problémy implementácie protokolu IPv6. Pri diskusii o vyhliadkach na rozšírenie protokolu IPv6 je potrebné mať na pamäti, že väčšina hardvéru a softvéru sieťové moduly implementuje štvrtú verziu protokolu IP. V tejto súvislosti vyvstáva problém, ako čo najefektívnejšie prejsť na novú rodinu protokolov zameranú na verziu IPv6.Začiatkom roku 1996 otestovať vlastnosti novej šiestej verzie protokolu IP a študovať problémy vznikajúce pri prechode z IPv4 na IPv6 z iniciatívy IETF vznikla experimentálna sieť 6Bope, ktorá pokrýva krajiny Severnej Ameriky, Európy (vrátane Ruska), Japonska a zahŕňa niekoľko stoviek IP sietí. V sieti 6Bope niektoré smerovače podporujú obe verzie protokolu IP, formovanie virtuálna sieť, fungujúci nad sieťou IPv4 a zabezpečujúci prenos paketov medzi pracovnými stanicami (hostiteľmi) a medzi smerovačmi pomocou protokolu IPv6 Proces zapuzdrenia blokov protokolu IPv6 do datagramov protokolu IPv4 a ich prenos sa nazýva tunelovanie. Fragmenty, ktoré podporujú protokol IPv6, sú navzájom prepojené tunelmi. RFC 1933 definuje štyri typy tunelov: medzi smerovačmi, medzi pracovnými stanicami a medzi smerovačmi a pracovnými stanicami. Vďaka veľká sada nová funkcionalita, IPv6 sa určite rozšíri. Prechod na nový protokol si však vyžaduje výraznú úpravu sieťových produktov – smerovačov, prepínačov a operačné systémy s podporou protokolu IPv4. Je zrejmé, že vzhľadom na rozsah šírenia základného protokolu IPv4 si takáto úprava internetu vyžiada značné časové aj finančné náklady. Preto aj napriek novému funkčnosť Protokol IPv6, sieťoví operátori a poskytovatelia internetu sú postavení pred pomerne náročnú úlohu výberu možností prechodu na nový protokol.

Ako môžete zlepšiť efektivitu siete a zlepšiť výkon kritických služieb? Zabezpečujete pri zavádzaní nových multimediálnych služieb ich stabilné fungovanie v sieti? Získajte skutočné výhody z používania technológie kvality služieb.

Úvod

Moderné multiservisné siete telekomunikačných operátorov intenzívne pokrývajú stále väčšie územia, zvyšuje sa ich účastnícka základňa a zavádzajú sa nové služby. Známu technológiu Triple Play si už niektorí poskytovatelia osvojili, iní sa s ňou a ťažkosťami jej implementácie ešte musia zoznámiť.

Po zavedení Triple Play nasleduje ešte väčšie zaťaženie kapacity kanálov. Samotné kanály sú často počas špičkových hodín preťažené, čo v konečnom dôsledku ovplyvňuje koncového používateľa.

V prvom rade trpí prevádzka, ktorá je citlivá na meškania, skreslenia a prenosový čas. Citlivá prevádzka zahŕňa prevádzku VoIP a IPTV. Netreba zabúdať ani na servisnú (administratívnu) prevádzku, bez ktorej by sieť nebolo možné prevádzkovať. Patria sem smerovacie služby (RIP, OSPF), služby doménových mien (DNS), služba DHCP, SNMP a iné. Niektoré spoločnosti považujú návštevnosť aplikácií za dôležitú, od stabilných po rýchla práca od ktorej závisia všetky činnosti a zisky podniku. Napríklad pre poskytovateľov je to internetová prevádzka. V dôsledku spôsobených preťažení sa prirodzene znižuje čas prístupu k službám.

Samozrejme, preťaženiu možno predchádzať zvýšením kapacity kanálov na prenos dát, ale existuje niekoľko významných obmedzení, a preto túto metódu nemusia byť vždy použiteľné.

1. Toto nie je vždy možné vzhľadom na použité fyzické prenosové médium.
2. Je to ekonomicky neopodstatnené, to znamená, že si vyžaduje nové investície (najmä výmenu zariadení), ktoré môžu výrazne zvýšiť náklady na poskytované služby.
3. Je ťažké predpovedať správanie sa dopravy, jej intenzitu a rýchlosť nárastu, pretože to všetko závisí od veľkého množstva parametrov. To platí najmä pre rozvíjajúcu sa, rýchlo rastúcu sieť. Rast siete znamená nielen nárast počtu predplatiteľov, ale aj vznik nových služieb.

Nie všetko je však také smutné, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Dokonca aj „zakladatelia“ internetu predpokladali potrebu riadiť kvalitu služieb v IP sieťach. Zavedenie (pridanie) bajtu typu služby (ToS) do hlavičky paketu IP znamenalo začiatok vytvorenia celého súboru technológií kvality služby (QoS).

Postupom času sa vyvinuli a doplnili o nové algoritmy, čakacie mechanizmy a mechanizmy prevencie preťaženia a teraz umožňujú (niekedy aj radikálne) zmeniť situáciu v IP sieťach k lepšiemu.

QoS

Povedzme, že musíte používateľom poskytnúť možnosť prijímať návštevnosť v súlade s jej dôležitosťou. Potom sú potrebné mechanizmy na oddelenie dôležitej prevádzky od všetkého ostatného, ​​mechanizmy na spracovanie tejto dôležitej prevádzky v súlade s politikou poskytovateľa a schopnosť zabrániť preťaženiu siete. Tým sa dostávame k téme fungovania technológie QoS.

Označenie a klasifikácia obalov

Označenie paketov slúži na identifikáciu špecifického typu prevádzky a možno ho vykonať nasledovne:

• nastavenie hodnoty poľa priority IP v hlavičke paketu IP (8 tried služby);
• nastavenie hodnoty poľa diferencovaného kódu služby (DSCP) v hlavičke IP paketu (64 tried služby);
• nastavenie hodnoty v rámci Ethernet pomocou priority 802.1p v hlavičke 802.1Q (8 tried služby);
• nastavením hodnoty MPLS EXP v označení MPLS.

Klasifikácia slúži na oddelenie súvisiacich IP paketov rôzne druhy prenos v závislosti od hodnôt polí hlavičky paketov IP.

Spracovanie paketov

Sieťové zariadenia disponujú vyrovnávacou pamäťou, vďaka ktorej je možné akumulovať požadovaný počet paketov a spracovávať ich v závislosti od stanovených priorít. Algoritmy správy frontu začnú fungovať iba vtedy, keď sa vyrovnávacia pamäť preplní.

V súčasnosti sa používa niekoľko základných algoritmov spracovania frontov.

• Weighted Fair Queuing (WFQ) je vážený spravodlivý algoritmus zaraďovania do frontu.
• Weighted Round Robin (WRR) je vážený kruhový algoritmus. Používa sa mechanizmus, ktorý berie do úvahy priradenie vlastnej váhy každému dopravnému toku a spracovanie toku v pomere k tejto váhe.
• Vážená náhodná skorá detekcia (WRED) je vážený náhodný algoritmus včasnej detekcie. Používa sa na zabránenie preťaženiu siete.

Existujú tiež všetky druhy úprav a doplnkov k týmto algoritmom, ktoré sa môžu líšiť medzi rôznymi výrobcami sieťových zariadení.

Funkcie QoS

1. Izolovanie požadovanej prevádzky od všeobecného toku údajov a nastavenie priority pre ňu.
2. Zvýšená dostupnosť prioritnej služby bez ohľadu na preťaženie kanála.
3. Spracovanie prioritnej prevádzky v závislosti od zavedenej firemnej politiky.
4. Vylepšené dopravné charakteristiky.
5. Možnosť flexibilne meniť cenovú politiku pre poskytovateľov, poskytovanie rôznych úrovní služieb v závislosti od potrieb zákazníka.

Formulácia problému

Prejdime k samotnému popisu skutočného problému.

1. Je potrebné pripraviť existujúcu „domácu“ sieť na zavedenie služieb televízneho a rozhlasového vysielania v sieti.
2. Zohľadnite vplyv tejto novej prevádzky na hlavné sieťové služby spoločnosti – poskytovanie prístupu na internet a služby VoIP, vezmite do úvahy vplyv rýchlo rastúcej účastníckej základne a p2p prevádzky v rámci lokálnej (používateľskej) siete.
3. Je tiež potrebné rozhodnúť, ako modernizovať a škálovať sieť. Rozhodnutie musí byť ekonomicky odôvodnené.

Najprv určme požiadavky na sieť.

Požiadavky na služby v sieti

V tradičných sieťach, kde prevádzku generujú aplikácie na zdieľanie súborov, e-mailové služby a databázové služby, nie sú požiadavky na sieť a kvalitu služieb také vysoké.

VoIP, videokonferencie

Pre prevádzkovanie VoIP a videokonferenčných služieb veľmi rastú požiadavky na sieť a kvalitu služieb, keďže je pre ne potrebné zabezpečiť na sieti:

1. nízka latencia pre VoIP a interaktívne video (videokonferencie) maximálne 150 ms (milisekundy) jedným smerom (podľa Medzinárodnej telekomunikačnej únie);
2. maximálna hodnota jitteru menej ako 10 ms pre VoIP a 30 ms pre interaktívne video;
3. maximálna strata paketov nie viac ako 0,25%;

Malo by byť zrejmé, že k špičkovému zaťaženiu kanálov prenosu dát v sieťach s viacerými službami dochádza najmä vo večerných hodinách, cez víkendy a sviatky.

VoD, AoD, TRV

Tieto služby by sa mali rozdeliť do dvoch kategórií:

• poskytovanie služieb VoD (Video on Demand), AoD (Audio on Demand) - video/audio na požiadanie;
• televízne a/alebo rozhlasové vysielanie - TRV (streaming video alebo audio).

Tieto služby vyžadujú rôzne šírky pásma. Pre technológiu VoD/AoD je priepustnosť priamo úmerná počtu rôznych objednaných video streamov. Aj keď si napríklad 100 používateľov objedná rôzne filmy s tokom 4-5 Mbit/s každý, vytvorí sa celkový tok na diaľnici 400-500 Mbit/s. Na zníženie zaťaženia na diaľnici sa používa technológia vyrovnávacích serverov, ktoré sa nachádzajú čo najbližšie k účastníkovi.

Služba TRV (streaming video) využíva technológiu multicast, ktorá výrazne znižuje záťaž na diaľnici. Existuje však požiadavka, aby zariadenie podporovalo protokol IGMP multicast a multicast smerovacie protokoly (PIM, DVMRP).

Dôležité sieťové požiadavky pre VoD/AoD a TRV:

• oneskorenie nie je dlhšie ako 4-5 sekúnd. Táto vysoká latencia je možná vďaka použitiu vyrovnávacej pamäte vo video aplikáciách;
• z rovnakého dôvodu neexistuje žiadna významná požiadavka na jitter oneskorenia;
• straty by mali byť maximálne 1-2%.

Riešenie problému

Na základe vyššie uvedených kritérií prejdime k praxi a vyriešeniu problému. Rozdeľme riešenie do niekoľkých etáp:

1. Prezentácia štruktúry a logickej schémy siete;
2. Zavedenie technológie multicastingu;
3. Implementácia technológie QoS;
4. testovanie QoS;

Štruktúra siete

Sieť je momentálne viacúrovňová hierarchická štruktúra.

Obrázok 1 znázorňuje sieťovú schému a použité zariadenie. V našom prípade je sieť postavená na zariadení D-Link.

Ako je zrejmé z diagramu, k západnému smerovaču DGS-3612G je pripojený video server. Smerovače Techcenter, west, nord, nord-mk9 sú prepojené optickými komunikačnými linkami rýchlosťou 1 Gbit/s. Prepínače nord-sw04 a nord-sw03 sú pripojené rýchlosťou 100 Mbit/s. Klientske zariadenie sa pripája rýchlosťou 10 Mbit/s.

Fyzická štruktúra je rozdelená do niekoľkých úrovní:

• Jadro systému – techcenter
• Mestská časť - sever, západ
• Štvrťrok - nord-mk9
• Dom – nord-sw04
• Vchod — nord-sw03

Každý dom je prepojený optickým komunikačným kanálom. Vnútri domu sú vstupy a klienti prepojení pomocou technológie 100BASE-T Ethernet.

Výhody sieťových zariadení tejto spoločnosti vo vzťahu k našim úlohám:

• nízke náklady;
• primeranú službu technická podpora.

nedostatky:

• vlhkosť softvér, ktorá sa v prípade hlásenia problémov časom opraví;
• deklarované schopnosti nie vždy úplne zodpovedajú skutočným;
• implementácia fungovania protokolov nie vždy zodpovedá štandardom z teórie, čo so sebou prináša problémy.

Tabuľka 1 poskytuje informácie o niektorých možnostiach použitých zariadení. Detailný popis zariadení nájdete na oficiálnej stránke D-Link.

názov	Model	Rozhrania	Multicast	QoS	úroveň	Výkon
Hlavná	DGS-3612G	8 SFP portov 4 kombinované porty SFP/1000BASE-T	IGMP v1, v2, v3	Trieda služby založená na: MAC adresy; TOS; DSCP; IP adresy; čísla portov TCP/UDP; VLAN ID; WRED		24 Gbps
nord	DXS-3326GSR	20 SFP portov 4 kombinované gigabitové porty SFP/10/100/1000BASE-T	IGMP v1, v2, v3	Trieda služby založená na: MAC adresy; TOS; DSCP; IP adresy; čísla portov TCP/UDP; VLAN ID; Obsah užívateľom definovaných balíkov. WRED		128 Gbps
nord-mk1	DES-3828	24 portov 10/100BASE-TX 2 kombinované porty 10/100/1000BASE-T/SFP	IGMP v1, v2, v3	Trieda služby založená na: MAC adresy; TOS; DSCP; IP adresy; čísla portov TCP/UDP; VLAN ID; Obsah užívateľom definovaných balíkov. WRED;		12,8 Gbps
nord-mk-sw04, sw03	DES-2108	8 portov 10/100BASE-TX	IGMP Snooping v2	QoS založené na portoch		1,6 Gbps
	DES-3526	24 portov 10/100BASE-TX 2 kombinované porty 1000BASE-T/MiniGBIC (SFP).	IGMP Snooping v3	Trieda služby založená na: MAC adresy; TOS; DSCP; IP adresy; čísla portov TCP/UDP; Obsah balenia; definované užívateľom Porty.		8,8 Gbps

Tabuľka 1. Použité vybavenie

Stojí za zmienku, že nastavenie viac-menej správnej konfigurácie v sieťové vybavenie Bolo to možné iba prostredníctvom aktívnej komunikácie so službou technickej podpory kvôli „závadám“ a „zvláštnostiam“ prevádzky zariadenia.