Телекоммуникационные_системы_и_сети_Т_1_Современные_технологии_620

Трафик входного порта (Ingress Port). Каждый кадр, достигающий коммутируемой сети и идущий либо от маршрутизатора, либо от рабочей станции, имеет определенный порт-источник. На основании его номера коммутатор должен «принять решение» о приеме (или отбрасывании) кадра и передаче его в ту или иную VLAN. Решение «судьбы» кадра, осуществляемое в единственной логической точке сети, делает возможным сосуществование самых разных видов VLAN. Приняв кадр, коммутатор «прикрепляет» к нему «ярлык» или метку (С-Tag) VLAN. Как только кадр с «ярлыком» VLAN оказывается в сети, он становится частью проходящего (Progress), или внутреннего трафика.

Внутренний трафик (Progress Traffic). Кадр с «ярлыком» комму-

тируется точно так же, как и без «ярлыка». Решения о его принадлежности к той или иной VLAN принимаются в пограничных элементах сети и остальные сетевые устройства индифферентно «относятся» к тому, как именно кадр попал в сеть. Так как максимальный размер кадра Ethernet остался неизменным, то пакеты всех VLAN смогут обрабатываться традиционными коммутаторами и маршрутизаторами внутренней части сети.

Трафик выходного порта (Egress Port). Чтобы попасть в межсете-

вой маршрутизатор или в оконечную рабочую станцию, кадр должен выйти за пределы коммутируемой сети. Ее выходное устройство «решает», какому порту (или портам) нужно передать пакет и есть ли необходимость удалять из него служебную информацию, предусмотренную стандартом 802.1Q. Дело в том, что традиционные рабочие станции не всегда воспринимают информацию о VLAN по стандарту 802.1Q, но сервер, обслуживающий несколько подсетей с помощью единственного интерфейса, должен ее активно использовать. Условное деление трафика на внутренний трафик, трафик входного и выходного портов позволяет поставщикам нестандартных реализаций VLAN создавать шлюзы для их стыковки с VLAN, соответствующие стандарту 802.1Q. Пример разделения физической архитектуры сети Ethernet на виртуальные локальные сети отдельных групп пользова-

телей (VLAN1, VLAN2, VLAN3) представлен на рис. П1.7.

Передача кадров производится между терминалами, соединенными общим идентификатором. В кадрах могут передаваться данные пользователей и служебная информация, относящаяся к обслуживанию сети. Передача кадров может производиться в одном из четырех режимов.

–Unicast, т.е. одноадресная передача «точка-точка». Режим определяется по MAC адресу точки назначения.

–Multicast, т.е. многоадресная рассылка «точка – много точек». Режим задается в адресе MAC для диапазона от 01-00-5Е-00-00-00 до

01-00-5Е-7F-FF-FF.

Рис. П1.7. Физическая и логическая структура с объединением пользователей в виртуальные локальные сети VLAN

–Broadcast, т.е. широковещательный режим, задаваемый адресом

MAC: FF-FF-FF-FF-FF-FF.

–Четвертый режим предназначен для обмена информацией обслуживания в VLAN. При этом служебные кадры могут адресоваться как определенным терминалам, так и всем, задействованным в сети.

В сети VLAN поддерживается мультиплексирование услуг нескольких виртуальных сетей. Т.е. имеется возможность получать услуги от разных физических серверов, в том числе от разных провайдеров.

Разработка стандарта IEEE 802.1ad Q in Q Provider Bridge (PB) позво-

лила разделить пользователей сетей VLAN еще и на пользователей различными услугами от различных провайдеров.

Для обеспечения передачи информационных потоков в магистральных сетях связи разработана структура кадров IEEE802.1ah, в которой все метки принадлежат только транспортной сети и не зависят от транслируемых кадров IEEE802.1ad, что позволяет создавать своеобразные тоннели для переноса информационных потоков большой емкости.

Новая технология, называемая транспортной магистралью провай-

дера (Provider Backbone Transport, PBT) позволяет изменить рамки ис-

пользования стандарта Ethernet, применение которого обычно было ограничено локальными сетями малого масштаба, и превратить Ethernet

вболее надежную, масштабируемую и детерминированную технологию, приспособленную для развертывания фиксированных и мобильных сетей операторского класса, что позволит предоставлять услуги видеотрансляции и видеоконференцсвязи, мультимедийные услуги, а также услуги широкополосной передачи данных и голосовой связи.

Один из компонентов PBT – ратифицированный стандарт IEEE 802.11ah, который получил название «мост магистрали провайдера»

(Provider Backbone Bridges, PBB), известный также как MAC-in-MAC.

Эти решения (PBB/PBT) позволили выполнить одну из главных задач транспортных сетей – гарантию высокого качества транспортировки и надежности благодаря конфигурированию рабочих и резервных маршрутов с гарантированной пропускной способностью и автоматической защитой маршрутов в интервале времени до 50 мс.

Список литературы

1.Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие. –

М.: Эко-Трендз, 2008. – 288 с.

2.Фокин В.Г. Проектирование оптической мультисервисной транспортной сети. Учебное пособие. Новосибирск, СибГУТИ, 2009. – 205 с.

3.Фокин В.Г. Оптические мультиплексоры OADM/ROADM и коммутаторы PXC в мультисервисной транспортной сети. Учебное пособие. Новосибирск, СибГУТИ, 2011. – 204 с.

Приложение 2. Эволюция сетевых услуг и миграция к архитектуре IMS. Подход компании

«Iskratel»

Глобальное признание и использование пакетной передачи данных на основе Интернет протоколов, массовое распространение бесплатных и условно бесплатных сервисов голосовой и видео коммуникации, а так же популярность мобильных устройств обеспечивающих постоянную доступность заставляют изменить традиционный подход к построению стационарных телекоммуникационных сетей связи и внедрить новый подход к предоставлению услуг. Появление SIP (Session initiation Protocol) «сигнализации» открывает перед пользователями фиксированных сетей связи новые до сих пор невиданные возможности коммуникации.

На текущем этапе эволюции сетевых технологий появляется реальная возможность внедрения SIP-телефонии и услуг конвергенции фиксированных и мобильных сетей электросвязи (FMC – Fixed to Mobile Convergence). На данном этапе будет происходить постепенное «перетекание» абонентской базы в IP-среду по мере развития информационной среды жилища и офиса. Основные тенденции – это движение в сторону визуализации телекоммуникаций и внедрения FMC приложений, как для голосовой, так и для дуплексной видеосвязи.

Концепция обеспечения услуг (приложений) конечным пользователям фирмы Iskratel базируется на следующих основах:

•Рост доходов операторов может быть обеспечен лишь путем внедрения новых услуг (приложений).

•Одни и те же приложения должны быть доступны абонентам как в стационарной сети, так и мобильной сети связи.

•Аналоговым телефонным абонентам необходимо обеспечить как можно больше новых услуг (приложений), приблизив при этом среду TDM и NGN к среде IMS.

•Приложения, разработанные и поставляемые конечным пользователям в среде TDM и NGN, должны быть доступны и в среде IMS.

•Платформы аппаратных средств и программного обеспечения, использованные для обеспечения услуг в среде TDM и NGN, будут использоваться и в среде IMS с некоторыми программными модификациями.

587

цифрами номера, используемого для связи в сети общего пользования, или может полностью отличаться от него. Когда пользователь совершает вызов в сеть общего пользования, он должен набрать код доступа к этой сети, например «0» или «9». Коды доступа к сети общего пользования (как и другие коды доступа в рамках функции Centrex Dialing) могут состоять из 1 – 5 цифр.

Услуга единой идентификации является основной услугой для современных корпоративных клиентов. Они используют настольные телефоны (обычно подключенные к УАТС) и мобильные телефоны для передачи голоса и сообщений SMS/MMS. С помощью решения IBC становится возможным объединить мобильные и фиксированные телефоны (обычные и SIP) в рамках службы единой идентификации в группу MDU. Дополнительно в MDU-группу может быть включен и программный SIP-телефон. Такой телефон предоставляет доступ к новым мультимедийным услугам (новые способы коммуникаций, видеовызовы, присутствие, мгновенные сообщения, передача файлов, групповой чат, набор номера щелчком мыши, доступ к протоколу

LDAP и т.д.).

Каждый MDU-пользователь может входить в группу Centrex, предоставляющую традиционные возможности УАТС (короткий номер, частный план нумерации, черный и белый списки, групповые вызовы и перехват вызова, услуги секретаря и регистратора, функции «директор-секретарь», специальные правила тарификации и набора номера и т.д.)

Использование функции «Omni-presence» позволяет включать в MDU-группу любой дополнительный абонентский терминал с публичным номером (мобильный телефон или фиксированный телефон сети ТФОП). Функциональность «Omni-presence» позволяет принимать входящие звонки с общего номера MDU-группы на таком терминале, однако при совершении исходящих звонков в качестве АОНа будет предоставлен реальный номер данного терминального устройства.

В полной мере интеграция с мобильной сетью обеспечивается использованием конвергентных шлюзов NCG (Network Convergence Gateway). На рис. П2.3 приведен как пример реализации «Omnipresence» с использованием встроенной функциональности SIPклиента с доступом к сети через WiFi на мобильном телефоне. Не все мобильные терминалы имеют встроенный SIP-клиент и подходят для работы в сети WiFi.

Для управления услугами широко используются возможности Web 2.0. Абонент полностью контролирует набор предоставляемых сервисов и параметры услуг через web-интерфейс с помощью Веб-портала (WP – Web Portal) входящего в состав администратора предприятия – ЕА (Enterprise Administration Portal).

Рис. П2.3. Единый номер идентификации

Администратор «Виртуальной УПАТС» также администрирует настройки своей группы через web-интерфейс ЕА. EA – это веб-прило- жение позволяющее администратору создавать профили абонентов, присваивая им короткие номера, услуги ДВО и MDU.

Кроме того, оно позволяет формировать номера в различные подгруппы с присвоением специфических услуг таких как Поиск свободной линии в группе для отдела работы с клиентами предприятия.

Широкий спектр голосовых услуг и услуг бизнес-коммуникации обеспечивает возможность предоставления централизованных сервисов для полноценного функционирования предприятия, таких как автосекретарь, автоинформатор, веб-конференции, голосовая почта или персонализации сетевого идентификатора индивидуального пользователя путем замены сигнала контроля посылки вызовов музыкальными фрагментами или включения индивидуальной музыкальной вставки приудержании вызова.

589

Данный этап развития сети является естественным поскольку в виду технологического изобилия абоненты имеют большой выбор средств коммуникации и будут ожидать подобного спектра услуг и от местной сети электросвязи.

Ключевой особенностью следующего этапа является не только унификация алгоритмистики функционирования сети в базисе понятия «SIP сессия», унификация протоколов взаимодействия функциональных элементов архитектуры на основе SIP, но и внедрение единой унифицированной абонентской базы в виде HSS (Home Subscriber Server – Сервер домашних абонентов). HSS выполняет функции, аналогичные функциям регистра домашних абонентов (HLR) в сетях сотовой подвижной связи стандарта GSM. Дополнительным результатом гомогенизации сети станет изменение функций программных коммутаторов, которое приведет в результате к снижению количества уровней иерархии и архитектуре так называемой мультиме-

дийной подсистемы IP-IMS (IP Multimedia Subsystem).

Реализация IMS возможна с использованием оборудования разных производителей. Одним из перспективных вариантов является использование оборудования SI3000 MSCN – мультисервисного узла управления услугами компании «Iskratel».

SI3000 MSCN (Multi Service Control Node) включает в себя несколь-

ко функциональных блоков, формирующих единый и компактный продукт плоскости управления сетью: программный коммутатор (SI3000 CS – Call Server), сервер приложений (SI3000 AS Application Server),

шлюз сигнализации, медиашлюз и медиасервер (SI3000 SMG – Signaling and Media Gateway).

Продукт SI3000 MSCN разработан таким образом, что существующие функции SI3000 CS являются составной частью структурного блока эмуляции ТфОП в архитектуре TISPAN/IMS, в то время как сервер SI3000 AS служит в качестве центрального блока разработки и доставки услуг. Таким образом, компоненты SI3000 MSCN могут быть легко преобразованы в стандартные функциональные объекты TISPAN/IMS.

Моментальный переход сети и абонентской базы к IMS не осуществим в реальных условиях и важным преимуществом программного коммутатора SI3000 CS является возможность одновременно работать в двух режимах – NGN и IMS, что означает возможность с помощью единого элемента сети SI3000 CS предоставлять как функции «софтсвича», так и IMS функции. При этом пользователи, остающиеся под управлением NGN, должны иметь возможность по-прежнему использовать все сервисы NGN. Пользователи, которые переводятся под управление IMS ядра (как NGN, так и TDM) используют IMS сервисы, предоставляемые IMS ядром и IMS серверами приложений, доступ к которым осуществляется через локальный элемент S-CSCF.

Заключение

К 2015 г. объем трафика вплотную приблизится к 1 зеттабайту (зеттабайт равен 1 триллиону гигабайт или 1 секстиллиону байт). По мнению Cisco главными локомотивами такого роста являются следующие факторы.

Рост количества сетевых устройств. Распространение план-

шетных компьютеров, мобильных телефонов, подключенных устройств и других «умных» машин повышает спрос на сетевые соединения. В результате к 2015 году в мире будет фиксироваться почти 15 млрд. сетевых соединений (включая соединения типа «машинамашина»), то есть по два соединения на каждого жителя Земли.

Рост числа интернет-пользователей. К 2015 г. в мире будет око-

ло 3 млрд. интернет-пользователей, что составит более 40 % населения нашей планеты.

Рост скорости передачи данных в широкополосных каналах.

Средняя скорость фиксированных широкополосных каналов увеличится вчетверо – с 7 Мбит/с в 2010 г. до 28 Мбит/с в 2015 г. В прошлом году этот показатель вырос вдвое – с 3,5 до 7 Мбит/с.

Рост популярности видео. К 2015 г. каждую секунду через Интернет будет передаваться столько видеоматериалов, что их просмотр занял бы 1 миллион минут или 674 суток.

Таким образом все человечество, включая Россию, движется по пути создания Глобального информационного общества (ИО). Технологической основой этого общества является Глобальная информационная инфраструктура (ГИИ), которая должна обеспечить возможность недискриминационного доступа к информационным ресурсам каждого жителя планеты. Информационную инфраструктуру составляет совокупность баз данных, средств обработки информации, взаимодействующих сетей связи и терминалов пользователя.

Доступ к информационным ресурсам реализуется путем предоставления инфокоммуникационных услуг.

В феврале 2008 г. Президентом России была утверждена «Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации». Уже в октябре 2008 г. был сформирован Совет при Президенте по развитию информационного общества, который в феврале 2009 г. рассмотрел текущее состояние развития информационного общества и наметил первоочередные меры по реализации Стратегии.

Контрольные значения показателей информационного общества (ИО) в России до 2015 г. приведены в приложении к Стратегии. Перечислим некоторые из них. Место России в международных рейтингах