Услуги мультисервисной сети

Услуги мультисервисной сети можно разделить на два вида:

• базовые услуги, которые необходимо предоставлять во всех узлах сети;

• дополнительные, предоставление которых можно начинать при наличии спроса на них со стороны провайдеров или пользователей.

К базовым услугам относятся традиционные услуги передачи и доступа:

• передача традиционного телефонного трафика,

• передача трафика данных Internet;

• передача трафика данных корпоративной сети;

• передача данных мобильных сетей;

• доступ в Internet;

• доступ к сетям ПД.

К дополнительным услугам относятся:

• предоставление в аренду емкости концентраторов DSL;

• передача голосового пакетного трафика IP-телефонии;

• передача видео трафика для организации видео конференций;

• передача видео трафика от студий;

• доступ в Internet с гарантированным качеством;

• организация частной виртуальной сети;

• услуги контент-провайдера, т.е. видео, аудио по запросу (интерактивные новости, электронный супермаркет);

• услуги по обеспечению гарантированного качества обслуживания.

Технологии магистрали мультисервисной сети

Рассмотрим четыре технологии организации магистральной связи.

1. Магистраль с КК на базе технологии временного мультиплексирования (TDM). Это сетевая модель 70-х годов. Для всего трафика выделяется полоса пропускания по пиковой скорости, и не предпринимаются попытки объединить пульсирующий трафик.

Р ис 2. Магистраль с КК. Чувствительный к задержкам трафик (речь) и трафик данных передаются с фиксированной скоростью. Причем для трафика данных выделяется полоса пропускания по пиковой скорости.

2. Г ибридная магистраль. Это сетевая модель 90-х годов. Она похожа на предыдущую модель за исключением того, что используются две раздельные сети для передачи голоса и данных. Неравномерный трафик данных статистически мультиплексируется с помощью Frame Relay или IР, и это обеспечивает лучшее использование ресурсов. Но по магистрали трафик передается с фиксированной скоростью, т.е. кроссовый коммутатор TDM выделяет полосу пропускания на основе принципа КК.

Рис 3. Гибридная магистраль. Речь передается с фиксированной скоростью. Все данные статистически мультиплексируются, и объединенные потоки данных передаются с помощью технологий временной КК при помощи технологии TDM (коммутация временных каналов). Полоса выделяется по пиковой скорости, но для объединенного потока.

3. М агистраль с КП и статистическим мультиплексированием (Internet-модель). Предполагается, что эта модель может стать моделью XXI века. Весь трафик, включая трафик с фиксированной скоростью, до пропуска по оптической магистрали статистически мультиплексируется в высокоскоростные потоки.

Рис 4. Магистраль с КП и статистическим мультиплексированием. Весь трафик (речь и данные) упаковывается в пакеты и статистически мультиплексируется в полосу пропускания тракта.

4. Магистраль ATM. По другим оценкам является моделью XXI века. Весь трафик до пропуска по оптической магистрали упаковывается в ячейки фиксированной длины и статистически мультиплексируется в высокоскоростные потоки. Трафику с фиксированной скоростью (речь) выделяются виртуальные каналы с постоянной скоростью передачи (CBR). Служба CBR обеспечивает поддержку качества обслуживания аналогичную TDM. Для неравномерного трафика данных выделяются каналы с переменной скоростью (VBR), или виртуальные каналы с доступной скоростью (ABR), или виртуальные каналы с неопределенной скоростью (UBR). Эти каналы (VBR, ABR, UBR) используют полосу пропускания, которая остается после резервирования полосы пропускания под трафик CBR, при этом оставшаяся полоса пропускания используется на основе статистического мультиплексирования.

Рис 5. Магистраль ATM. Трафик чувствительный к задержкам передается по CBR, что аналогично обслуживанию в TDM. Трафик данных передается по службам VBR, ABR, CBR и статистически мультиплексируется в оставшуюся после резервирования полосу пропускания.

Сравним эти четыре технологии по транспортной емкости (ТЕ).

Транспортная емкость определяется как отношение скорости прикладного трафика к ширине полосы пропускания, необходимой для его транспортировки. Таким образом, транспортная емкость учитывает протокольную избыточность и измеряется в %.

Например,пусть транспортная емкость технологии А=75%, а транспортная емкость технологии В=50%. И пусть передается трафик со скоростью 100 Мбит/с. Тогда технология А потребует полосу пропускания 100Мбит/с: 0,75 = 133,3 Мбит/с. Технология В потребует полосу пропускания 100Мбит/с: 0,5 = 200 Мбит/с. Из примера видно, что технология А – лучше, т.к. меньше протокольная избыточность.

С равнение рассмотренных выше четырех технологий покажем на рис.6.

Рис 6. Сравнение технологий.

1 - Магистраль с КК обеспечивает высокую транспортную емкость, если 100% нагрузки составляет трафик с фиксированной скоростью (речь). При росте объема данных транспортная емкость быстро уменьшается, т.к. технология TDM не приспособлена для транспортировки неравномерного трафика.

2 - Гибридная магистраль является наилучшей технологией при условии, если правильно выполнена сегментация трафика. Однако, в случае неполной сегментации (когда часть пульсирующего трафика передается по TDM) гибридная магистраль теряет свои преимущества.

3 - Магистраль с КП разработана для неравномерного трафика, поэтому при появлении трафика с фиксированной скоростью (голос и видео) увеличиваются затраты, связанные с пакетированием.

4 – ATM-магистраль не дает предпочтений никакому виду трафика. Она лучше всего работает со смешанным трафиком и занимает второе место после гибридной магистрали с правильной сегментацией. Невозможность достичь показателей гибридной магистрали объясняется наличием дополнительной служебной информации для уровней AAL и ATM.

TDM-магистраль совершенно не пригодна для транспортировки смешанного трафика, поэтому дальнейшее сравнение технологий приведем для оставшихся трех типов магистралей.

Таблица 1. Сравнение вариантов построения магистралей.

Факторы	Гибридная магистраль	Пакетная магистраль (IP-магистраль)	ATM магистраль
1.Транспортировка смешанного трафика	Статистически мультиплексируется только неравномерный трафик данных. Для достижения высокого ТЕ требуется правильная сегментация трафика.	Высокий уровень ТЕ возможен для смешанного трафика, в котором преобладают данные.	Хорошо работает с любым смешанным трафиком.
2.Качество обслуживания	Голос и данные получают должное обслуживание только при правильной сегментации трафика.	Плохое качество для телефонной связи, однако, внедрение Diffserv, RSVP, MPLS может улучшить качество обслуживания.	Обеспечивается качество обслуживания различного трафика.
3.Надежность	Проверенная и надежная технология.	Не обеспечивает уровень надежности операторного класса, т.к. успешная эксплуатация зависит от надежности сервера доменных имен. Сбой сервера может заблокировать доступ к магистрали.	Надежность может быть повышена за счет использования динамической маршрутизации.
4.Безопасность	Для безопасности передачи данных требуется шифрование информации.	Для безопасности передачи данных требуется шифрование информации.	Безопасность обеспечивается разделением потоков по виртуальным каналам, однако, шифрование тоже будет полезным.
5.Сопровождение	Имеются две различные сети: сеть с КК и сеть с КП. Это удваивает количество оборудования и увеличивает затраты на сопровождение (эксплуатацию).	Затраты на эксплуатацию меньше, чем в гибридной сети. Сеть проще, требуется меньше обслуживающего персонала.	Используется меньшее количество видов оборудования, чем для гибридной магистрали, поэтому требуется меньшее количество специалистов, однако, сопровождение не считается простым, в отличие от IP-сети.

Вывод: из рассмотренных магистралей каждая имеет свои достоинства и недостатки. Однако, для работы со смешанным трафиком наиболее подходит ATM-магистраль или IP-магистраль с поддержкой Diffserv, RSVP, MPLS.