Глава 4

АРХІТЕКТУРА

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ МЕРЕЖ

Список скорочень

ВОЛЗ	- Волоконно-оптична лінія зв'язку
КЛС	- Кабельна лінія зв'язку
РРЛ	- Радіорелейна лінія
СУ	- Система управління
LAN	- Локальна мережа
MAN	- Місцева мережа
WAN	- Територіальна мережа

4.1. Поняття архітектури мережі

З різних позицій і на різних рівнях можна розглядати побудова, управління та функціонування телекомунікаційної мережі. Для кожного рівня (користувач, провайдер, оператор тощо) мережу надається в аспекті його запитання і взаємодії з мережею. Щоб взаємодіяти з мережею на рівнікористувача, достатньо знати склад служб мережі, що забезпечують надання різних комунікаційних послуг. Для того щоб зрозуміти, які роботи можна виконати в мережі і як це зробити, користувачеві зовсім не потрібне знання пристрою мережі та принципів її роботи, а всі необхідні йому ресурси інформаційної мережі як би знаходяться в його терміналі (рис. 4.1).

Провайдер, організовуючи свою діяльність з надання послуг користувачам, повинен уявляти собі логіку роботи мережі як мінімум на рівні її функціональної структури і складу ресурсів. Знання правил організації взаємодії різних елементів мережі, що утворюють платформи надання послуг, забезпечує йому гнучкість взаємодії з мережевими ресурсами. Організація експлуатації мережі, інсталяція мережевого обладнання входять у функції оператора мережі. Для грамотного виконання своїх функцій оператору мережі необхідно чітко уявляти собі її фізичну структуру, конкретний склад устаткування, принцип його роботи і спільної експлуатації, характеристики режимів роботи мережі, при яких забезпечується необхідну якість обслуговування користувачів. Для того щоб ефективно управляти господарською діяльністю мережі, планувати її розвиток, адміністрація мережіповинна аналізувати організаційну структуру мережі, структуру мережевих служб, управління, обслуговування та ремонту і т. п.

Розробник мережі повинен представляти мережу у всіх перерахованих вище аспектах. Іншими словами, йому необхідно знання архітектури мережі.

Архітектурою називається системний опис мережі, що відображає все розмаїття елементів, зв'язків між ними та правил їх взаємодії. Під системним описом розуміють багаторівневий опис об'єкта у вигляді моделей, кожна з яких відображає об'єкт в певному аспекті розгляду.

Модель - це відображення об'єкта, що дозволяє досліджувати його основні елементи, не відволікаючись на несуттєві деталі.

Модельний опис мережі як складної системи (опис архітектури) можна здійснити за допомогою поділу її на безліч структур, кожна з яких відображає взаємозв'язок певної групи елементів, виділених на деякому рівні розгляду мережі. Таким чином, архітектура є ємним поняттям і відображає різні структури мережі в їх взаємозв'язку:

-Конфігурації ліній, що поєднують її пункти (топології);

-Організаційну структуру, яка відображатиме пристрій мережі;

-Функціональну структуру, яка пояснює логіку роботи мережі;

-Програмну структуру, що характеризує склад надзвичайно складного і багатоцільового програмного забезпечення мережі;

-Протокольну модель мережі, що описує правила встановлення зв'язку і забезпечення інформаційного обміну;

-Фізичну структуру, що дозволяє оцінити фізичні ресурси мережі й типи используемо ™ устаткування.

Таке всебічний опис мережі слід проводити з позицій системного підходу, заснованого! на методологічних принципах системологии (науки, що вивчає великі, складні системи). Сети зв'язку наділена всіма ознаками складних систем і підпорядковується властивим їм закономірностям Перерахуємо деякі з них.

Ієрархічність - розташування частин та елементів цілого в порядку від вищого до нижчого. Сле-1 дмухаючи цієї закономірності, можна розділити мережу на окремі підмережі (сегменти) нижчого порядку.

Комунікативність - закономірність, яка вказує на безліч зв'язків (комунікацій) системи: зовнішніх - з середовищем і внутрішніх - з підсистемами та елементами. Це означає, що лю-| буя мережу зв'язку можна розглядати як підмережа (підсистему) або елемент системи вищого! порядку (наприклад, як елемент глобальної інформаційної інфраструктури), і в той же час вона може розглядатися як самостійна система, що включає підсистеми (сегменти) більш низько ™ порядку.

Емерджентність - закономірність, що полягає у прояві системою інтегрованого якості - цілісності, не властивою окремим її елементам. Так, наприклад, в мережі зв'язку можна виділити такі функціонально важливі і відносно незалежні підсистеми, як транспортна система, система розподілу інформації, система керування мережею. Жодну з перерахованих систем не можна ототожнити з мережею зв'язку в цілому, і лише їх взаємозв'язок відображає це поняття. З іншого боку, при розгляді та вивченні структури окремих підсистем поглиблюється уявлення про систему в різних аспектах. Поняття архітектури характеризує цілісне уявлення про устрій! мережі і, отже, відображає її емерджентність.

Слідуючи вищевказаним закономірностям, будь-яку з підсистем складної системи можна розглядати як самостійну систему з властивою їй архітектурою, що відбиває її емерджентні властивістю Так, в залежності від рівня розгляду в ієрархічному представленні систем, можна говорити про] архітектурі мережі в цілому, архітектурі термінального комплексу, архітектурі комутаційної системи] обчислювальної машини і навіть окремої інтегральної схеми.

Бачення архітектури мережі багато в чому визначається професійною орієнтацією дослідника] Наприклад, оператор мережі, приступаючи до аналізу архітектури мережі, насамперед бачить і розуміє її фізичну структуру. Проектувальник, аналізуючи архітектуру мережі, починає з дослідження топологія та функціональної структури. Тому нерідко поняття архітектури вживають у вужчому смислг маючи на увазі, наприклад, топологію мережі, протокольну модель, програмне забезпечення і т. п.

Для опису архітектури мережі можуть бути використані різні способи модельного уявлення. Так, наприклад, для відображення топології мережі, взаємозв'язку підсистем та елементів можуть використовуватися графові моделі. Правила взаємодії елементів різних рівнів представлений і деталізації звичайно представляються так званими протокольними моделями багаторівневого опису мережі. Далі розглядаються деякі узагальнені типи структур, дозволяють усвідомити загальні архітектурні принципи побудови мереж.