2. Принцип целостности мсс (Архитектуры итс-ip-QoS и итс-атм).

1. Принцип функционально-структурной целостности инфотелекоммуникационных транспортных систем

Принцип функционально-структурной целостности ИТС предписывает при построении ее моделей функционирования рассматривать все элементы ИТС и все функциональные процессы в ней только как одно целое, только в совокупности, только во взаимосвязи друг с другом с учетом ее целеполагания и сетевого окружения, в котором анализируемая система находится в определенных отношениях с другими системами. Наиболее естественной основой такого подхода при построении моделей процессов функционирования ИТС является концепция их архитектур.

2. Концепция архитектуры мультисервисной сети и ее основные особенности

Под архитектурой МСС будем понимать уровневую организацию необходимых функций, протоколов и их программных реализаций, которые должны выполняться сетью для целенаправленного инфокоммуникационного обслуживания мультимедийных компонентов прикладного уровня (предоставления инфоуслуг). Построение и исследование архитектуры МСС позволяет:

• иерархически разделить сетевые функции, на логически завершенные функциональные группы задач (логические уровни или подсистемы), для определения механизмов их реализации;

• выявить особенности их функционирования, связанные с обслуживанием мультимедийного трафика в рамках единой транспортной услуги;

• выработать единый язык для описания множества функций взаимодействия в сети;

• детализировать протоколы и форматы протокольных блоков соответствующих логических уровней применительно к передаче и обработке мультимедийного трафика;

• провести комплексный анализ и синтез систем на основе декомпозиции их функциональных и протокольных структур.

• разработать модели, методы и алгоритмы анализа и синтеза различных реализаций инфотелекоммуникационных систем;

• объединить задачи по техническому обслуживанию и управлению сети и ее элементов и др.

Построение моделей процессов функционирования МСС требует наличия специальной терминологии для формализованного описания объектов исследования. Для формализованного описания функционально-структурной организации и выявления общих принципов построения ИТС будем использовать терминологию и принципы формализованного описания объектов исследования модели архитектуры взаимодействия открытых систем (ВОС) - (Open System Interconnected, OSI), сформулированные в рекомендациях серии I. МККТТ и в эталонной модели (ЭМ) Международной организации стандартов (МОС) - (International Standard Organization, ISO) и получившие дальнейшее развитие для моделей архитектур ЦСИС. Специфику МСС при ее проектировании важно выявить в терминах этих моделей, учитывающих специфику передаваемой информации, использования ресурсов сети и протоколов обмена различными видами информации. При этом мы будем рассматривать МСС как более широкий класс открытых сетей.

Архитектура МСС описывает построение и взаимосвязь ее логической, программной и физической структур.

Логическая структура сети описывает ее полный функциональный профиль и базируется на рассредоточении процессов передачи и обработки разнородной информации по функциональным (логическим) -уровням каждой из ее систем и имеет многослойный вид. Система в модели OSI - это автономное объединение одной или нескольких ЭВМ, соответствующего программного обеспечения, периферийных устройств и пользователей, способное обрабатывать и передавать информацию. Систему, удовлетворяющую требованиям стандартов ISO, именуют открытой. Отметим, что модель OSI описывает взаимодействие открытых систем и не описывает внутренние функции, выполняемые конкретной системой. Логическая структура сети должна удовлетворять принципам системной декомпозиции, в частности, обеспечивать относительную независимость уровней друг от друга, что позволяет модифицировать функции любого уровня, определить тип структурных отношений, характеризуемых упорядоченностью и организованностью взаимодействий между отдельными уровнями по вертикали, а также разложить ИТС по парам «источник-получатель».

Каждая система в МСС рассматривается в виде логически взаимо­связанной совокупности подсистем, образованных в результате пере­сечения системы с некоторым -уровнем. Уровень образуют подсистемы одного ранга. Каждая подсистема состоит из одного или нескольких -уровневых объектов. Суть уровневой организации состоит в предоставлении более высокому смежному логическому уровню сервисных услуг более низкого логического уровня. Услуга - это функциональные возможности -уровня, которые предоставляются в распоряжение ( +1) – объектам в -точках доступа услуг ( -TДУ ), которые играют роль логических интерфейсов (правил взаимодействия между смежными уровнями) между -объектами и +1-объектами. При создании однородных ИТКС, например, на базе волоконно-оптических линий связи, методика логического проектирования значительно упрощается за счет упразднения отдельных функциональных уровней архитектуры сети.

Отличительной особенностью архитектуры сетей указанного класса является наличие в их логической структуре, по крайней мере, трех базовых дополнительных функций: функции «управления резервированием сетевых ресурсов», функции «контроля допустимости установления сессии» и функции «совмещения», а также функций безопасности с учетом классов трафика.

Программная структура МСС реализует функциональный профиль сети, представленный объектами логических уровней, базируется на декомпозиционной иерархии ее программного обеспечения и описывает взаимодействие связанных между собой отдельных программ, отображающих работу и взаимосвязь логических уровней. Одноранговые объекты -уровня взаимодействуют между собой с помощью одного или нескольких протоколов через логические соединения, создаваемые на -1 уровне. Спецификация протоколов -уровня определяет процедуры выполнения служб, форматы управляющих и информационных полей протокольных блоков уровня, процедуры обмена протокольными блоками между объектами –уровня в разных открытых системах, а также механизм выбора указанных процедур из списка возможных. Протокольным блоком данных уровня (protocol data unit, PDU) называются фрагменты информации, пересылаемые между одноранговыми объектами уровня двух систем. Каждый логический -уровень формирует протокольный блок данных из сервисного блока данных (service data unit, SDU), переданного вниз с +1-уровня, добавляя к нему управляющую информацию конкретного протокола взаимодействия одноранговых объектов своего -уровня (protocol control information, PCI). Часть информации, составляющей PCI, передается с +1-уровня на -уровень в виде параметров запроса службы. -объекты -уровня взаимодействуют между собой через логические каналы. Например, логические каналы между объектами канального уровня модели OSI именуются каналами передачи данных, а между объектами транспортного уровня – виртуальными каналами.

Физическая структура МСС базируется на конкретных технических устройствах и позволяет оптимально реализовать в них отдельные логические функции или их совокупность.

Сравнение базовых моделей архитектур ВОС, BPRM (B-ISDN Protocol Reference model) приведено на рисунке 2.1.

№п/п	Модель OSI		№ п/п	Модель архитектуры протокола BPRM
7	Прикладной А		6	Верхний H
6	Представлений Р
5	Сессий S
4	Транспортный Т		5	Подуровень конвергенции уровня адаптации АТМ, CS AAL
			4	Подуровень сегментации и сборки уровня адаптации АТМ, SAR AAL
3	Сетевой N		3	Уровень АТМ
2	Канальный L		2	Подуровень конвергенции физического уровня АТМ, Ph TC
1	Физический Ph		1	Подуровень, зависящий от физической среды физического уровня АТМ, Ph PM

Рисунок 2.1. Модели архитектур OSI, BPRM и DARPA-QoS