10.1.5. Комбинированные структуры

Описанные сети конфигурации и подходы к организации в них самозалечивания могут применяться не только в чистом виде, а и в различных комбинациях. Как правило, построение реальных больших сетей требует использования большинства рассмотренных методов. Это видно из схемы трёхуровневой архитектуры сети синхронной цифровой иерархии (рис. 10.1).

Резервирование по схеме 1+1 (рис. 10.10) можно использовать на отдельных направлениях соединений с любой другой архитектурой. Такое применение оправдано, когда трафик на этих направлениях значительно больше, чем на других, а таких направлений не много. Схему 1+1 можно использовать также на отдельных участках, на первых этапах внедрения сети синхронной цифровой иерархии, накладывая её на действующую асинхронную сеть для создания замкнутого кольца.

Очень перспективным представляется построение сетей СЦИ в виде нескольких объединенных колец. Например, сеть может состоять из нескольких колец доступа, объединенных главным кольцом (рис. 10.11). В связи с этим, заслуживают внимания проблемы соединения и взаимодействия колец между собой. Возможны различные варианты их организации, которые в узлах межкольцевой связи используют МВВ и АОП. По схеме объединения колец, показанной на рис. 10.11, несколько МВВ создают своеобразный распределительный узел оперативного переключения. Такой вариант возможен, когда колец немного и потоки между ними небольшие.

Больше возможностей даёт использование аппаратуры оперативного переключения (рис. 10.12). При этом могут быть организованы и логические кольца, которые охватывают разные цепи МВВ.

Вообще применение смешанной архитектуры, которая использует кольцевые структуры и АОП, даёт возможность эффективно строить сети, обеспечивая тот самый уровень отказостойкости, что и в кольцевой сети, при меньшей суммарной пропускной способности всех линий. Самый простой и экономичный вариант, когда два смежных кольца имеют один общий узел. Однако этот вариант имеет недостаток – при выходе из строя общего узла связь между кольцами прерывается. Поэтому для соединения колец рекомендуется применять два узла. Это обеспечивает стойкость сети к единичным отказам элементов.

В некоторых случаях необходимо обеспечить бесперебойную работу не только при одиночных отказах, но и любое соединение двух одновременно неработоспособных элементов в различных кольцах (по одному в каждом). Для этого каждый поток, который направлен в смежное кольцо, должен достигать обоих узлов направления, а эти узлы оснащаются специальными устройствами для выбора и переключения сигналов.

При выборе сетевой архитектуры необходим детальный технико-экономический анализ, который учитывает размеры сети, требования к её надёжности и жизнеспособности.

10.2. Системы управления синхронной цифровой иерархией

10.2.1. Системы управления сетями синхронной цифровой иерархии (сци)

Чтобы обеспечить полноценное функционирование, транспортная сеть должна иметь развитую систему управления, построенную в соответствии с принципами системы управления сетями (TMN). Система управления имеет иерархическую структуру и состоит из следующих уровней (рис. 10.13): сетевые элементы, управление элементами, управление собственно сетью, управление обслуживанием, административное управление.

Самый низкий уровень представляет собой саму сеть связи, то есть объект управления. В качестве сетевых элементов здесь могут рассматриваться коммутационные станции, системы передачи, мультиплексоры, комплекты оборудования для тестирования и т.д.

Каждый следующий уровень имеет высшую от предыдущего уровня ступень обобщения. Информация о состоянии уровня поступает вверх, а сверху вниз идут руководящие воздействия. Степень автоматизации управления может быть разной, как правило, она объединяет автоматизированные и ручные процедуры.

Уровень управления элементами охватывает контроль, отображение рабочих параметров, техническое обслуживание, тестирование, управление отдельными элементами или их подмножествами.

Уровень сетевого управления дает возможность охватывать всю сеть, контролируя подмножества сетевых элементов во взаимосвязи между собой и управляя всеми сетевыми ресурсами.

Уровень управления обслуживанием – на этом уровне принимаются решения о предоставлении и отказе услуг, осуществляется планирование и учет. Основным здесь является обеспечение качества обслуживания.

Уровень административного управления обеспечивает функционирование компании – оператора сети связи. Здесь решаются организационные и финансовые вопросы, и осуществляется взаимодействие с компаниями – операторами других сетей связи.

Функции, связанные с управлением можно разделить на две части: общие и прикладные. Общие функции обеспечивают поддержку прикладных функций и предвидят, например, перемещение информации между элементами сети связи и системы управления, сохранение информации, её отображение, сортировку, поиск и т.д. Прикладные функции, в соответствии с классификацией Международной организации по стандартизации, разделяют на пять категорий (рис. 10.14): управление конфигурацией, управление качеством работы, управление устранением неисправностей, управление расчётами, управление безопасностью. Рассмотрим их подробней.

Управление конфигурацией предусматривает сбор, обработку и отображение информации о сетевых элементах (их тип, местонахождение, идентификаторы и т.д.), введение элементов в работу и вывод их из работы, установление и изменение физических соединений между элементами.

Управление качеством работы предназначено для контроля и поддержки на необходимом уровне основных характеристик сети. Сюда входит сбор, обработка, регистрация, сохранение и отображение статистических данных о работе сети и её элементов, а также обнаружение тенденций о поведении элементов и предупреждение о возможности нарушения в работе.

Управление устранением неисправностей обеспечивает обнаружение, определение места нахождения и регистрацию неисправностей, а также выдачу рекомендаций об их устранении.

Управление расчётами предусматривает контроль за степенью использования сетевых ресурсов и поддержку функций расчёта оплаты по их использованию.

Управление безопасностью необходимо для защиты сети от несанкционированного доступа. Сюда входит ограничение доступа с помощью паролей, выдача сигналов тревоги в результате попытки несанкционированного доступа, отключение нежелательных пользователей и даже криптографическую защиту информации.

В ряде рекомендаций Международного союза электросвязи разработана концепция сети управления связью TMN, взаимосвязь между ней и сетью связи показана на рис. 10.15.

Операционные системы осуществляют обработку информации, необходимую для выполнения функций управления. Рабочие станции обеспечивают потребительский интерфейс, с помощью которого обслуживающий персонал взаимодействует с сетью управления. Сеть передачи данных предназначена для связи между сетевыми элементами, операционными системами и другими компонентами TMN.

Упрощённая физическая архитектура сети управления (рис. 10.16), кроме упомянутых компонентов, имеет в своём составе промежуточные устройства (медиаторы), интерфейсы, предназначенные для взаимодействия между компонентами, и Q-адаптеры для взаимодействия с сетевыми элементами или операционными системами, которые имеют непредвиденные в TMN интерфейсы.

Медиаторы используются для промежуточной обработки и сохранения данных, а также для преобразования протоколов. Они не являются необходимым компонентом, поэтому их функции могут выполняться непосредственно в сетевых элементах.

Интерфейс F служит для связи рабочих станций с другими компонентами.

Интерфейс Х предназначен для взаимодействия с другими сетями, которое осуществляется через сеть передачи данных.

Интерфейс Q обеспечивает взаимодействие сетевых элементов, операционных систем и медиаторов через сеть передачи данных.

Интерфейс Q₃ который играет центральную роль в TMN, предназначен для стыковки сети передачи данных с операционными системами, медиаторами и сетевыми элементами, которые выполняют функции медиатора.

Интерфейс Q_Х используется для присоединения сетевых элементов к медиатору.