1.3 Архитектура проектируемой сети

Упрощенная схема нашей сети представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема сети

За подсчет абонентского трафика отвечает центральный маршрутизатор BRAS. Он каждые 5-10 минут (в зависимости от выбранного режима) подсчитывает трафик и кладет его в файл, который впоследствии складируется по папкам. После чего, копия этого файла передается на другой сервер - сервер биллинга. Биллинг получает файл с маршрутизатора и обрабатывает его - анализирует, проводит калькуляцию трафика, после чего данные о трафике попадают в базу данных и далее в авторизатор. Авторизатор не подсчитывает трафик, он служит лишь средством включения интернета и отображения баланса.

Высокий уровень надежности нашей оптической сети обеспечивается реализацией комплекса различных мер, среди которых ключевыми являются средства полного или хотя бы частичного восстановления связи в аварийных ситуациях. Традиционно для этого применялось резервирование — целенаправленное введение в систему определенной избыточности с целью увеличения степени связности отдельных ее узлов, то есть количества независимых путей передачи информации. В нашем случае, резервирование обеспечиваем вводом еще одного коммутатора в ядро сети.

При этом под надежностью понимается способность поддерживать передачу информации с заданной скоростью и с заданной достоверностью в течение требуемого промежутка времени.

Топология магистральной сети может изменяться в зависимости от географических условий расположения сети. Физические кольца являются одним из основных строительных блоков для оптоволоконных сетей. Кольцо представляет собой простейший способ создания устойчивой сети, в которой выход из строя любого из звеньев не приводит к потере связи между какими- либо двумя узлами, так как каждый узел имеет по два маршрута связи с любым другим узлом в обоих направлениях кольца. Кроме того, простая топология кольца протоколов, способных обнаруживать выход из строя оптоволоконного сегмента или узла и затем быстро восстанавливать связь, – как правило, за время порядка десятков миллисекунд. Этот процесс называется защитной коммутацией.[1]

В большинстве случаев линейная часть кольцевой структуры в сетях связи общего пользования строится на основе пары волокон (так называемое сдвоенное кольцо). В результате у передающего узла имеется два варианта доступа к приемному: по часовой стрелке и в обратном направлении. Один из маршрутов выполняет функции основного и используется для передачи трафика, другой рассматривается как резервный.

Резервирование в кольцевых структурах может осуществляться с привлечением схем 1+1 и 1:1.

При схеме 1:1 восстановление связи выполняется следующим образом: поврежденный участок волоконно-оптической линии исключается из тракта передачи, а на передающих узлах, непосредственно примыкающих к поврежденному участку, происходит закольцовывание трафика (формируется «петля»). Технически это реализуется путем замыкания передатчика на приемник аппаратуры тех узлов, которые находятся на границе поврежденного участка, в результате сигнал перенаправляется на альтернативный маршрут. Поврежденным считается участок, на котором вышли из строя и кабель, и узел.

Сеть с кольцевой топологией открывает возможность для использования различных схем резервирования, что значительно повышает надежность функционирования систем оптической связи. Организация резервирования в кольцевой топологии не требует значительных затрат на увеличение количества волокон или прокладку дополнительных кабелей.

Схема с резервированием применительно к проектируемой сети изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема с резервированием

Для обеспечения резервирования BRAS на уровне локальной сети применяется протокол VRRP, позволяющий без изменения настроек адресов DHCP серверов на коммутаторах доступа обеспечить резервирование IP адреса на интерфейсах двух устройств.

Принцип протокола основан на возможности объявить один IP адрес на двух разных устройствах, одно из которых является мастером данного адреса, а второе постоянно проверяет наличие данного адреса в сети и, в случае аварии мастера или линка ведущего к мастеру, поднимает этот IP адрес на своем интерфейсе.