Классификация оборудования

Параметры качества обслуживания.

Одним из основных показателей ATM является обеспечение гарантированного качества обслуживания (QoS) при передаче потока информации по сети. В ATM сети QoS обеспечивается сетью, в соответствии с заранее согласованными параметрами.Эти параметры определяют вели- чины, относящиеся к последовательной передаче ячеек. Всего таких параметров 6.

Три параметра, определенные ATM-стандартами, не связаны со временем передачи ячеек и показывают важные параметры сети. Эти параметры не могут быть предметом соглашения с пользователем.

Коэффициент ошибок по ячейкам (CellErrorRatio – CER)– это отношение числа принятых в течение передачи ячеек, с одной и более ошибками, к общему числу переданных ячеек. Коэффициент ошибок по ячейкам зависит от лежащей в основе физической среды. Коэффициент ошибок по ячейкам подсчитывается с исключением блоков серьезных ошибок .

Коэффициент ложной вставки (CellMisinsertionRate – CMR) – это среднее число ячеек в секунду, которые ошибочно доставлены к данному пункту назначения (от несоединенного с ним источника). Коэффициент ложной вставки в первую очередь зависит от ошибок в заголовке непра-вильно доставленной ячейки. Как и в предыдущем случае, рассматриваемый коэффициент подсчи-тывается с исключением блоков серьезных ошибок.

Коэффициент блоков ячеек с серьезными ошибками (SeverelyErroredBlockRatio – SEBR) -подсчитывается в случае наступления события, когда в данном блоке из N ячеек более чем Mяче-ек теряется, приходит с ошибками или относится к ложной доставке. Величины и задаются пос-тавщиком услуги. Коэффициент блоков ячеек с серьезными ошибками – это отношение числа последовательно нарушенных блоков ячеек к общему числу поступивших блоков ячеек. Он возни-кает в результате сбоев механизма передачи в основной среде. Например, переполнение буферной памяти, резкое переключение на резерв и другие непредусмотренные события

Следующие три параметра могут быть согласованы между пользователем и сетью перед установ-лением связи.

Гибкие материалы:  Гибкая черепица Тегола - купить в интернет-магазине Ru-complect

Коэффициент потерь ячеек (CellLossRatio – CLR) – это отношение числа потерянных ячеек к

общему числу переданных ячеек. При расчете этого коэффициента исключаются ячейки, поте-рянные в результате серьезных ошибок.

Общее количество потерянных ячеек определяется как разность между количеством передан-ных ячеек из исходящего пункта и принятых пунктом назначения. Если количество переданных ячеек меньше количества принятых, то имеет место прием ячеек,поступивших не по адресу, и потерян-ных ячеек нет. Это значение может служить предметом соглашения между пользователем и пос-тавщиком услуг на время установления соединения. Оно задается для данного соединения. Это за-дание лежит в пределах 10-1-10-15. Этот коэффициент может быть не согласован. Он может быть заявлен любым значением от 0 до 1. Величина, которая может быть принята поставщиком, зависит от стратегии распределения буферной памяти, которая возможна в данной сети.

Задержка передачи ячейки (CellTransferDelay – CTD) – это время, которое проходит от момен- та, когда ячейка введена в сеть от источника в интерфейс “пользователь-сеть”, до момента, когда он появляется на интерфейсе “пользователь-сеть” в пункте назначения. Задержка передачи ячейки включает в себя время распространения, время на обработку, время нахождения в очереди в муль-типлексорах и коммутаторах. В общем случае значение задержки может быть задано плотностью вероятности, которая характеризует распределение вероятности появления заданной величины за-держки передачи ячеек.

Среднее квадратическое отклонение задержки ячеек (CellDelayVariation -CDV)- эта величи- на определяется исходя из дисперсии (математическое ожидание квадрата разности случайной ма- тематической величины и ее математического ожидания). Положительное значение квадратного корня из этого числа называется средним квадратическим отклонением случайной величины.

При заключении договора на обслуживание эта величина задается как максимальное (положитель-ное или отрицательное) отклонение времени задержки передачи. Таким способом фиксируется диапазон возможных отклонений.

5. Сущность конвергенции сетей и услуг

“Конвергенция услуг связи” (наряду с “конвергенцией сетей”) – это внедрение новых инфо- коммуникационных услуг с универсальным доступом из ТфОП, ISDN, СПС, интеллектуальной сети (IN), сети IP.

Отсюда, сущность конвергенции – создание из различных сетей и служб электросвязи единого комплекса предоставляющего пользователям весь набор услуг. Для решения этой задачи нужно

создать единую мультипротокольную сеть на базе единых принципов передачи и коммутации сигналов, обеспечивающую реализацию принципиально разных служб с использованием многофункциональных терминалов пользователей.

Краткий перечень услуг конвергированной сети электросвязи:

  • традиционная телефонная связь, включая услуги интеллектуальных сетей,
  • видеотелефония,
  • передача данных в различных видах,
  • доступ к информационным ресурсам,
  • телеобучение,
  • получение аудио- и видеопрограмм, как традиционное, так и по требованию,
  • телемедицина,
  • коммерческие и банковские операции, осуществляемые дистанционно с терминала пользователя, и многое другое.

Пользователю конвергенция дает возможность получить весь набор услуг электросвязи с помощью одного терминала, включенного в одну сеть, иметь единый договор с оператором на весь комплекс услуг электросвязи и, как следствие, экономию средств по сравнению с использованием нескольких разнородных служб электросвязи.

Для оператора электросвязи:

· упрощается построение сети, исчезает необходимость иметь несколько разных сетей для разных служб;   

· повышается эффективность использования дорогостоящих средств и сооружений, что позволяет снижать тарифы не теряя рентабельности сети;                   

· расширяется набор услуг, которые могут быть предоставлены пользователям;

· повышается гибкость сети при внедрении новых услуг и служб;

· повышается конкурентоспособность сети и привлекательность ее для пользователей.

Самым “популярным” предвестником конвергенции является пакетная телефония. Ее привлекательность определяется относительной дороговизной традиционных услуг дальней телефонной связи, хотя качество передачи речи по пакетной сети все-таки уступает традиционной TDM-телефонии. Для обеспечения приемлемого качества требуется создание специальной IP сети, т.к. работа по публичной сети Internet принципиально не гарантирует качество передачи речи.

Помимо пакетной телефонии есть и иные признаки конвергенции, может быть,не вызывающие такого шума, но не менее важные.

К их числу можно отнести:

1. интеграцию протоколов IP сетей с протоколами телефонной связи всовременных системах коммутации. СовременнаяTDM-АТС обязательносодержит в своем составе шлюз для взаимодействия с IP-сетью;

2. появление современных мультисервисныхтранспортных сетей (ATM, IP/MPLS/Ethernet), которые могутбыть базой одновремено для нескольких служб – телефонной, передачиданных, распределения видеоинформации и т. п.;

3. появление систем доступа, интегрирующих передачу разнотипного трафика (речи,данных,видеоинформации) на уровне сети доступа в единой среде (например,xDSL, Wi-Fi, LTE,…);

4. резкое увеличение пропускной способности сетей подвижной связи на участке от центра коммутации до абонентского терминала от примерно 10…13 кбит/с до 384 кбит/с всистемах 2G-GSM/2,5G-GPRS/EDGE,и далее до 2,4 Мбит/с в системах 3G и до 200…300 Мбит/св 4G.

6. Функции аппаратно-программных средств нового типа – так называемых «программных коммутаторов (Softswitch)»?

Термин«Softswitch» – частопереводится тупо – как «программный коммутатор». Этот термин обозначает и устройство управления, и новый подход к организации сети, обеспечивающей эффективную передачу речи, видео и данных и обладающей большим потенциалом для развертывания новых услуг.

Корректный перевод термина Softswitch, соответствующий его назначению и функциям Softswitch – это Гибкая система управления коммутацией.

Согласно концепции NGN, Softswitch является основным элементом, обеспечивающим взаимодействие между современными транспортными мультисервисными сетями и традиционными сетями (ТфОП, СПС-2G, N-ISDNи т.п.), чьл отражено на след.рисунке:

Классификация оборудования

В состав Softswitch, согласно РД 45.333-2002, входит следующее оборудование:

Классификация оборудования

Оборудование, реализующее функции гибкого коммутатора, представляет собой масштабируемый программно-аппаратный комплекс, построенный в соответствии с архитектурной концепцией SoftSwitch.

В общем случае, комплекс оборудования гибкого коммутатора включает в себя следующие устройства:

  • шлюз (MG – MediaGateway), реализующий функции преобразования речевой информации в пакеты IP, взаимодействия с ТфОП, маршрутизации пакетов IP,
  • устройство управления вызовами (MGC – MediaGatewayController), реализующее функции управления устройствами, входящими в состав гибкого коммутатора,
  • конвертер протокола SIP (SIP Proxy), реализующий функции взаимодействия устройств, входящих в состав гибкого коммутатора с устройствами, работающими по протоколу SIP,
  • шлюз сигнализации (SG – SignalingGateway), реализующий функции взаимодействия устройств, входящих в состав гибкого коммутатора с сетью ОКС №7;
  • сервер приложений (AS – ApplicationServer), реализующий функции создания управления и предоставления дополнительных видов обслуживания

Таблица 4.1 – Интерфейсы и протоколы оборудованияSoftSwitch

Интерфейсная точка Интерфейс Протокол
1,2

– Ethernet (10 BaseT, 10 BaseF),

– Fast Ethernet (100 BaseTX, 100BaseFX, 100 BaseFL),

– Gigabit Ethernet (1000 BaseTX, 1000 BaseCX, 1000 BaseLX, 1000 BaseLH, 1000 Base SX),

– Token Ring,

– FDDI, CDDI,

– сетипередачиданных (V.10, V.11, V.24, V.28, V.35, X.21, X.21bis, E1ПЦИ),

– xDSL

 – IP,UDP,TCP,
– TCAP.SIP.XML
3 – IP, TCP,
– SIP, RAS, H.225, H.245
8 – IP, UDP,
– MGCP
10 – IP, UDP, TCP,
– RAS, H.225, H.245, MGCP, MEGACO
4,5 – IP, TCP, – SIP
6,14 – IP, UDP, TCP,
– RAS, Н.225, H.245, MGCP, MEGACO, SIGTRAN (IUA, V5UA, M3UA)
7 – IP, UDP, TCP,
– RAS, H.225, H.245, SIGTRAN (V5UA, M3UA)
9 – IP, TCP,
– RAS, H 225, H 245, SIP
15 – IP, TCP,
– RAS, H 245
16 – RTP
11 – 2-х проводная аналоговая телефонная линия,
– ISDN BRI		 – частотный набор (DTMF)
– DSS1
12

– 2-х проводная аналоговая телефонная линия;

– ISDN BRI;

– ISDN PRI;

– Е1 ПЦИ, ЕЗ ПЦИ, STM-N СЦИ

 – частотный набор (DTMF);
– DSS1
13 – ОКС №7.

Гибкий коммутатор (SoftSwitch)– реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложений, доступу к ИСС, сбору статистической информации, тарификации, сигнальному взаимодействию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установлением соединения и др. Гибкий коммутатор является основным устройством, реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.

В оборудовании гибкого коммутатора должны быть реализованы следующие основные функции:

¨ функция управления базовым вызовом, обеспечивающая прием и обработку сигнальной информации и реализацию действий по установлению соединения в пакетной сети;

¨ функция аутентификации и авторизации абонентов, подключаемых в пакетную сеть как непосредственно, так и с использованием оборудования доступа ТфОП;

¨ функция маршрутизации вызовов в пакетной сети;

¨ функция тарификации, сбора статистической информации;

¨ функция управления оборудованием транспортных шлюзов;

¨ функция предоставления ДВО. Реализуется в оборудовании гибкого коммутатора или совместно с сервером приложений;

¨ функция ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации, которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс;

¨ функция менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Дополнительно в оборудовании гибкого коммутатора могут быть реализованы следующие функции:

¨ функция SP/STP сети ОКС7;

¨ функция предоставления расширенного списка ДВО. Реализуется самостоятельно или с использованием серверов приложений;

¨ функция взаимодействия с серверами приложений;

¨ функция SSP;

¨ другие.

7. Характеристика качества передачи речевой информации в современных сетях

             Служба передачи речевой информации (СПРИ)

Основными характеристиками качества обслуживания СПРИ являются:

– задержка при установлении соединения;

– задержка передачи пакета.

Классы качества обслуживания СПРИ

Показатели

Значения показателей

высший высокий средний приемлемый
Задержка при установлении соединения(с) 0 -1 1 – 3 3 – 5 5 – 20
Задержка передачи пакета (мс) 0 -100 0 – 100 100 – 150 150 – 400
Вариация времени переноса пакета (мс), не более 10 20 40 не нормируется
Коэффициент потери пакета (%), не более 0,5 1 2 не нормируется

Для каждого класса обслуживания соответствующие характеристики качества должны обеспечиваться для 90% соединений в течение суток.

8. Требования, которым должна удовлетворять мультисервисная сеть

Мультисервисная сеть должна включать в себя: транспортные каналы и протоколы способные передавать с гарантированным качеством информацию любого типа (речь, видео, данные и т.п.), иметь оборудование доступа к сетям и разнообразные терминальные устройства . Она должна объединить сети различных операторов (ТфОП, сети мобильной связи и IP- сети) в единую сеть и предоставить пользователям широкий набор услуг .

 Требования к перспективным мультисервисным сетям связи:

“мультисервисность”, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;

“широкополосность”,подкоторой понимается возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;

“мультимедийность”, под которой понимается способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;

“интеллектуальность”, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;

 “инвариантность доступа”, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;

“многооператорность”,подкоторой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с их областью деятельности.

Кроме того, при формировании требований к перспективным мультисервисным сетям связи необходимо учитывать особенности деятельности поставщиков услуг. В частности, современные подходы к регламентации услуг присоединения предусматривают доступ поставщиков услуг, в том числе и не обладающих собственной инфраструктурой, к ресурсам сети общего пользования на недискриминационной основе.

При этом к основным требованиям, предъявляемым поставщиками услуг к сетевому окружению, относятся:

-обеспечение возможности работы оборудования в «мультиоператорской» среде, т.е. увеличение числа интерфейсов для подключения к сетям сразу нескольких операторов связи, в том числе на уровне доступа;

– обеспечение взаимодействия узлов поставщиков услуг для их совместного предоставления;

– возможность применения «масштабируемых» технических решений при минимальной стартовой стоимости оборудования.

 Существующие сети связи общего пользования с коммутацией каналов (ТФОП) и коммутацией пакетов (СПД) в настоящее время не отвечают перечисленным выше требованиям.

9. Архитектура (структура сети) NGN в соответствии с Rec. ITU-TY.100

Классификация оборудования

       Рис.1. Общая архитектура сети на основе решений NGN


Основными элементами сети NGN являются:

¨ гибкие коммутаторы (SoftSwitch – MGC, MGW, SGW);

¨ транспортная мультисервисная сеть;

¨ серверы приложений (узлы служб);

¨ терминальное оборудование

Гибкий коммутатор (SoftSwitch)– реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложений, доступу к ИСС, сбору статистической информации, тарификации, сигнальному взаимодействию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установлением соединения и др. Гибкий коммутатор является основным устройством, реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.

В общем случае, комплекс оборудования гибкого коммутатора включает в себя следующие устройства:

  • устройство управления вызовами (MGC – MediaGatewayController), реализующее функции управления устройствами, входящими в состав гибкого коммутатора,
  • медиа-шлюзы (MGW – MediaGateWay), реализующие функции преобразования речевой информации в пакеты IP, взаимодействия с ТфОП, маршрутизации пакетов IP,
  • шлюз сигнализации (SG – SignalingGateway), реализующий функции взаимодействия устройств, входящих в состав гибкого коммутатора с сетью ОКС №7;
  • конвертер протокола SIP (SIP Proxy), реализующий функции взаимодействия устройств, входящих в состав гибкого коммутатора с устройствами, работающими по протоколу SIP,
  • сервер приложений (AS – ApplicationServer), реализующий функции создания управления и предоставления дополнительных видов обслуживанияТерминальное оборудование – терминальные устройства, используемые для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи и предназначенные для работы в пакетных сетях.

Сервер приложений. Используется для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей или абонентам, получающим доступ в пакетные сети. Сервера приложений предназначены для выполнения функций уровня услуг и управления услугами.

10. Уровневая архитектура (модель) сети следующего поколения (NGN)

Классификация оборудования

Рис. 1.Трехуровневая модель NGN

По своей архитектуре сеть NGN является трехуровневой и состоит из следующих уровней:

¨ транспортного уровня;

¨ уровня управления коммутацией и передачей информации;

¨ уровня услуг и управления услугами.

Задачей транспортного уровня являются коммутация и «прозрачная» передача информации пользователя.

Задачей уровня управления коммутацией и передачей являются обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками.

Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

¨ предоставление инфокоммуникационных услуг;

¨ управление услугами;

¨ создание и внедрение новых услуг;

¨ взаимодействие различных услуг.

Транспортный уровень сети NGN строится на основе пакетных технологий передачи информации. Основными используемыми технологиями являются ATM и IP.

Задачей уровня управления коммутацией и передачей является управление установлением соединения в фрагменте NGN.Функция установления соединения реализуется на уровне элементов транспортной сети под внешним управлением оборудования гибкого коммутатора.

Уровень услуг и управления услугами –осуществляет передачу информации между пользовате-лями сети. Использование пакетных технологий на уровне транспортной сети позволяет обеспе-чить единые алгоритмы доставки информации для различных видов связи.

11. Услуги мультисервисных сетей

Мультисервисная сеть – это сеть со множеством предоставляемых услуг .

В сущности мультисервисная сеть предполагает под собой организацию общедоступной наложен-ной сети передачи данных с предоставлением услуг гарантированного качества обслуживания по передаче разнообразного трафика (видео, голос, данные) на базе современных технологий переда-чи данных .

Классификация оборудования

Классификация оборудования

Классификация оборудования

Выгоды от внедрения мультисервисной сети :

1) Сокращение расходов на каналы связи

2) Сокращение расходов на администрирование и поддержания работы сети,

уменьшение совокупной стоимости внедрения

3) Возможность проведения единой технической политики в области информационного обмена .

4) Повышение конкурентноспособности организации за счет ввода в действие новых корпоративных сервисов , и как следствие повышения производительности труда сотрудников.

12. Требования, предъявляемые к мультисервисной сети с коммутацией пакетов

Принимая во внимание особенности инфокоммуникационных услуг, могут быть определены следующие требования к транспортным сетям связи:

  • мультисервисность, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;
  • широкополосность, подкоторой понимается возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;
  • мультимедийность, под которой понимается способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;
  • интеллектуальность, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;
  • инвариантность доступа, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;
  • многооператорность, подкоторой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с областью деятельности.

Кроме того, при формировании требований к перспективным сетям связи необходимо учитывать особенности деятельности поставщиков услуг. В частности, современные подходы к регламентации услуг присоединения предусматривают доступ поставщиков услуг, в том числе и не обладающих собственной инфраструктурой, к ресурсам сети общего пользования на недискриминационной основе. При этом к основным требованиям, предъявляемым поставщиками услуг к сетевому окружению, относятся:

  • обеспечение возможности работы оборудования в “мультиоператорской ” среде, т.е. увеличение числа интерфейсов для подключения к сетям сразу нескольких операторов связи, в том числе на уровне доступа;
  • обеспечение взаимодействия узлов поставщиков услуг для их совместного предоставления;
  • возможность применения “масштабируемых ” технических решений при минимальной стартовой стоимости оборудования.

Существующие сети связи общего пользования с коммутацией каналов (ТфОП) и коммутацией пакетов (СПД) в настоящее время не отвечают перечисленным выше требованиям. Ограниченные возможности традиционных сетей являются сдерживающим фактором на пути внедрения новых инфокоммуникационных услуг.

С другой стороны, наращивание объемов предоставляемых инфокоммуникационных услуг может негативно сказаться на показателях качества обслуживания вызовов базовых услуг существующих сетей связи.

Все это вынуждает учитывать наличие инфокоммуникационных услуг при планировании способов развития традиционных сетей связи в направлении создания сетей связи следующего поколения.

13. Схема конвертации протоколов в шлюзах сигнализации (SGW) и трактов (TGW)

Классификация оборудования

Классификация оборудования

Классификация оборудования

Классификация оборудованияКлассификация оборудованияКлассификация оборудования

14. Назначение мультиплексора, коммутатора, маршрутизатора, хоста, сервера, шлюза

Коммутатор(switch)– сетевое устройство, соединяющее между собой хосты (терминалы) в локальной сети (сети оператора) с использованием технологий коммутации пакетов или каналов.

По сути представляет собой многопортовый мост (Bridge).

§

Работает по заранее составленным таблицам коммутации, которые содержат записи об адресах уровня L1/L2 и номерах портов, к которым подключены терминалы/хосты.

Таблицы коммутации могут формироваться:

  • вручную администратором сети (полупостоянные или арендованные соединения),
  • автоматически – системой управления коммутатором (после обработки оперативной адресной информации от сигнальных протоколов)
  • автоматически – путем рассылки широковещательных сообщений всем подключенным терминалам/хостам (например, по технологии Ethernet)

Реализует свои функции преимущественно аппаратными средствами.

Маршрутиза́тор(router)— сетевое устройство, принимающее решения о выборе оптимального направления (маршрута)к другим узлам сетина основании информации о топологии сети и определённых правил.

Обеспечивает взаимодействие на уровне L3 модели OSI.

Работает по заранее составленным таблицам маршрутизации, содержащим записи об адресах уровня L3 (E.164 –в ТфОП, DPC–в ОКС-7, IP – в Internet).

Реализует свои функции исключительно программными средствами на базе сетевых операционных систем (IOS, Linux, Unix, Solaris,…).

Примеры:

  • Маршрутизатор телефонных вызовов (АТС, Softswitch)
  • Маршрутизатор ОКС-7 (SP, STP)
  • Маршрутизатор IP (взаимодействие между локальными сетями различных операторов)

или на уровне L2 (коммутатор пакетов).

Принцип работы IP-маршрутизатора:

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных и т. д.

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи — метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация.


Хост(от англ. host — хозяин, принимающий гостей) — любое устройство, предоставляющее сер-

висы формата «клиент-сервер» в режиме сервера по каким-либо интерфейсам и уникальноопределённое на этих интерфейсах. В более частном случае под хостом могут понимать любой компьютер (терминал-клиент, сервер), подключенный к локальной или глобальной сети.

Хост – узел сети, не являющийся маршрутизатором, т.е. не передающий информацию из одной сети в другую. Например, в реализации протокола USB управлением и координацией каждой группы клиентских устройств занимается отдельный USB HostController. В данном случае он выступает в качестве хоста протокола USB. С другой стороны, при выполнении, например, команды ping по произвольному IP-адресу хостом может называться компьютер, обладающий этим адресом, и предоставляющий сервис ответа на ICMP-пакеты. В этом случае такой компьютер выступит как хост сервисов ICMP.

Чаще всего, однако, под «хостом» без дополнительных комментариев подразумевается хост протокола TCP/IP. Как и всякий другой хост, этот характеризуется уникальным адресом в среде сервисов TCP/IP (IP-адрес) а также дополнительным текстовым именем (доменное имя).

В компьютерных играх и других сетевых приложениях, где подключение по сети создаётся динамически, под хостом обычно подразумевают того из участников соединения, который организует управление сеансом связи, в противовес остальным, которые подключаются к организованному им сеансу.

Сервер – центральный компьютер (хост) сети предоставляющий пользователям свои ресурсы(графические данные, файлы базы данных, электронные таблицы, текстовыедокументы), и услуги (хранения, обработки, реализации сценариев управления и т.п.).

Шлюз (Gateway)– устройство доступа к сети и сопряжения с существующими сетями.

§

Обеспечивает взаимодействие между сетями, построенными на разных технологических платформах (например, между ТфОП на базе TDM-KKи мультисервисной сетью на базе IP/MPLS/Ethernet).

Реализует свои функции исключительно программными средствами.

Шлюзы функционируют на транспортном уровне или уровне услуг (сервиса, т.е. медиа-шлюзы).

Примеры шлюзов:

  • Сигнальные шлюзы – SGW(конверторы сигнальных протоколов ISUP-SIP, Q,931-SIP,…)
  • Медиа-шлюзы– MGW
    • Речевые шлюзы (TGW, AGW, RGW)
    • Видео-шлюзы (с сетями КТВ, спутникового или эфирного ТВ)
  • Транспортные шлюзы (с сетями Х.25, ATM,…)

Оборудование сигнальных шлюзов реализует функции по преобразованию (конвертации) сигнальной информации одних протоколов (например, ISUP или Q.931) в сигнальную информацию других протоколов (например, SIP).

Оборудование транспортныхшлюзов реализует функциивзаимодействия путем инкапсуляции илипреобразования информации протокольных заголовков сети, построенной на одной технологической платформе (например, ATM) в заголовки транспортных протоколов другой технологической сети (например, IP).

Для подключения к мультисервисной сети различных видов оборудования ТфОП используются различные программные и аппаратные конфигурации шлюзового оборудования:

транспортный шлюз (MediaGateway (MG)) – реализация функций преобразования речевой информации в пакеты IP / ячейки ATM и маршрутизации пакетов IР / ячеек ATM;

сигнальные шлюзы (SignallingGateway (SG)) – реализация функции преобразования систем межстанционной сигнализации сети ОКС7 (квазисвязный режим) в системы сигнализации пакетной сети (SIGTRAN (MxUA));

транкинговый шлюз (TrunkingGateway (TGW)) – совместная реализация функций MG и SG;

шлюз доступа (AccessGateway (AGW)) – реализация функции MG и SG для оборудования доступа, подключаемого через интерфейс V5;

резидентный шлюз доступа (ResidentialAccessGateway (RAGW)) – реализация функции подключения пользователей, использующих терминальное оборудование ТфОП/ЦСИС к мультисервисной сети.

Мультиплексор (Mux).Чаще всего под мультиплексором понимают сетевое устройство, обеспечивающее взаимодействие на уровне L1 OSI.

Реализуется преимущественно аппаратными средствами.Является основной компонентой систем передачи.

Мультиплексоры уровня L1 позволяют более эффективно использовать (уплотнять/разделять) среду передачи, используя различные технологии доступа к среде передачи –TDMA, FDMA, WDM,… .

Примеры мультиплексоров уровня L1:

  • Мультиплексоры по технологии TDM
    • PDH-мультиплексоры (E1/T1, E2,..)
    • SDH-мультиплексоры (STM-1, STM-4,…)
  • FDM-мультиплексоры (К-60, ADSL-DMT)
  • DWDM/CWDM-мультиплексоры, позволяющие в одном оптоволокне организовать несколько лямбда-каналов.

Следует отметить, что функция мультиплексирования согласно модели OSI выполняется на любом уровне.

В модели OSIфункция мультиплексированияиспользуется для доступа нескольких приложений верхнего уровня, к услугам протокола нижнего уровня, посредством так называемой точки доступа к услугам – SAP (ServiceAccessPoint).

Например, функция мультиплексированияпозволяет разделять различные приложения, использующие протокол Ethernet (по значению поля TypeProtocol), протокол IP (по значению поля Protocol), протоколы TCP/UDP (по значению поля Port).

Задачи.

1. Пояснить структуру заголовка ячейки АТМ в интерфейсе «пользователь-сеть» и функции протокола ОУП (общего управления потоком).

2. Пояснить структуру заголовка ячейки АТМ в интерфейсе «сеть-сеть».

Форматы ячеек (селлов) АТМ

На рис.8 представлена структура формата ячейки АТМ на стыке “пользователь-сеть”. Внутрисетевой формат ячейки показан на рис.9. Как видим, в обоих случаях размер ячейки остается постоянным – 53 байта, а размер заголовка 5 байт. Различие только в том, что внутри сети в формате отсутствует поле GFC – общее управление потоком. За счет него увеличивается размер поля VPI – вместо 8 байт оно становится равным 12 байт.

Классификация оборудования

Рис.8. Структура ячейки АТМ на входе в сеть. GFC – обобщенное управление потоком;

Классификация оборудования

 Рис. 9. Структура заголовка ячейки АТМ на интерфейсе NNI

Классификация оборудования

Классификация оборудования

Поле данных ячейки, составляющее 48 байт, заполняется на уровне АТМ информацией верхних уровней и в процессе передачи данных никак не анализируется и не изменяется сетью. Уровень АТМ создает заголовок к каждой ячейке и добавляет его к пользовательской информации. Соответственно, на приеме заголовок анализируется и отбрасывается. Между ячейками в канале нет никаких промежутков или разделительных бит – они следуют друг за другом сплошным потоком.

Поле данных пользователя никак не участвует в работе сети.

Поле GFC (ОУП) – общее управление потоком занимает первые 4 бита в первом байте заголовка и предусмотрено для управления потоком на участке между пользователем и сетью. На сегодня его функции спецификациями не определены. В будущем с его помощью планируется более тщательно, чем сегодня управлять потоком данных. Так, сейчас у сети нет никаких способов воздействия на абонента в случаях, когда он работает не по правилам, т.е. нарушает соглашения, установленные в процессе установления соединения. Единственное, что может делать сеть (и она это делает), это отбрасывать ячейки в случае, когда скорость передачи данных не соответствует условленной. Напомним, что такое превышение будет чревато для сети тем, что память узлов будет переполняться, что вызовет рост задержек передачи других потоков, а сеть им уже дала свои обязательства по качеству обслуживания.

Когда функция управления потоком будет реализована, то сеть сможет притормаживать абонента с тем, чтобы, хоть и с некоторой задержкой, но передать пользовательские данные, и с тем, чтобы указать абоненту на его неправомочные действия.

§

На стыке с сетью согласно форматам можно установить не более 256 виртуальных путей, каждый из которых может содержать до 65536 виртуальных каналов, что в сумме дает более 16 миллионов соединений. Внутри сети на каждом межузловом участке может одновременно проходить до 4095 виртуальных путей. Такое расширение может быть нужно, поскольку по одному каналу могут проходить соединения от очень многих абонентов, и 16 миллионов номеров может не хватить. Дело в том, что АТМ планируется как универсальная международная сеть, через которую будет передаваться весь мировой информационный обмен и необходимо заранее предусмотреть резервы. Так, сегодня через международные каналы России проходят многие десятки тысяч разговоров одновременно и это число растет. Поэтому, на этих каналах необходимо будет использовать эту расширенную нумерацию.

Что касается виртуальных каналов, то почти все они используются именно для абонентской передачи за исключением первых 32, которые зарезервированы под передачу сигналов управления различного рода. Каждый вид сигналов управления согласно различным спецификациям должен проходить по строго определенному виртуальному каналу. Назначение некоторых из них показано на рис.10.

С нулевым номером VP и VC проходят так называемые “пустые” ячейки. Их назначение в том, чтобы заполнить пропуски в абонентском потоке. Выше говорилось о том, что для целей синхронизации ячейки в канале обязательно должны идти подряд без пропусков – иначе собьется механизм определения границ ячеек. Но поскольку невозможно заставить абонента на 100% загрузить канал, то оставшиеся проценты загрузки будут заняты этими пустыми ячейками, формат которых точно такой же, как и у информационных. Раз их назначение только в заполнении пауз, после прохода через канал они будут уничтожены сразу после приема и никак не повлияют на производительность узла, который таким образом работает только с нужными ячейками.

Классификация оборудования

Рис. 10. Зарезервированные номера VPI/VCI

Каналы метасигнализации имеют функцию, связанную с настройкой других каналов сигнализации. В самом деле, далеко не всегда нужно использовать все сигнальные потоки, предусмотренные рекомендацией. Поэтому заранее нельзя сказать, нужно будет их устанавливать или нет. А раз их можно не устанавливать, то они не могут быть образованы автоматически при включении устройства, тем более, что никогда заранее нельзя предсказать, через канал какой пропускной способности они будут проходить. Для того, чтобы можно было установить служебные соединения, служит канал метасигнализации, требующий очень мало пропускной способности, и работающий очень короткое время.

Канал широковещания используется для передачи пользовательских ячеек, которые должны быть доставлены всем абонентам на данном интерфейсе.

Для целей управления отдельными соединениями и отдельными виртуальными путями служат два потока сигнализации – поток F4 и поток F5. Поскольку они задают сигнализацию, распространяющуюся только на один путь или канал, то они имеют тот же самый номер пути или канала.

Типы передаваемых данных – PTI

Уже говорилось о том, что поле данных пользователя никак не анализируется сетью. Однако, управляющие данные необходимо анализировать. Следовательно, возникает вопрос: каким же образом сеть может определить, нужно ей осматривать содержимое ячейки или нет? Можно, конечно, попытаться всю управляющую информацию вкладывать в специально отведенные для этого виртуальные каналы, которых мы уже коснулись, но в некоторых случаях это неудобно, и, поэтому, приходится вставлять служебные ячейки непосредственно в тот же канал, что и абонентские данные. Для отделения этих служебных данных от абонентских в рамках одного и того же виртуального канала служит поле PTI – PayloadTypeIdentifier. Это поле имеет длину 3 бита. Структура его кодирования приведена на рис.11.

Как видно из рисунка, на сегодня используется только 6 типов кодов для поля данных ячейки и из этих шести четыре связаны с различными типами ячеек, содержащих пользовательские данные. Они разделяются по признаку наличия или отсутствия перегрузки, а также по признаку, является ли данныйячейка конечным в передаваемом сообщении, или содержит продолжение сообщения. Разумеется, признак продолжения или конца сообщения может быть известен только уровню адаптации. Когда ячейка передается с уровня AAL на уровень АТМ первый указывает на этот признак. В случае, если ячейка является продолжением сообщения, то в протокольном блоке, который проходит между уровнями в передающем устройстве, указывается признак “type 0”.ячейка, заканчивающий сообщение содержит признак “type 1”, и этот признак type будет включен в состав заголовка ячейки на уровне АТМ. Таким образом, в составе поля данных этот признак не передается.

Классификация оборудования

Рис. 11. Кодирование поля PTI

На приемной стороне поле данных пользователя оформляется в протокольный блок, который выдается на уровень AAL, и в составе этого протокольного блока будет содержаться соответствующая метка type 0 или type 1. Заметим, что признака “начала сообщения” нет. Этот признак используется только при работе с уровнем адаптации типа AAL 5. Все другие уровни адаптации всегда указывают данные как тип 0.

Помимо признака начала и конца сообщения в составе поля PTI передается также признак уведомления о перегрузке. Этот признак предназначен приемнику и проставляется не источником информации, т.е. не передающим АТМ-уровнем, а тем узлом сети, который отметил у себя наличие перегрузки. Когда приемник получит ячейку с этим признаком, он в принципе может начать у себя процедуру управления потоком с целью заставить передатчик снизить интенсивность потока данных. Однако, этот механизм, во-первых, никак не может быть подвластен сети, а, во-вторых, он еще не стандартизирован. При этом нет никакой информации о том, где именно на сети произошла перегрузка.

Следующие два значения поля PTI относятся к служебным ячейкам управления. Ранее уже говорилось, что вся сигнализация и управление проходят по отдельным виртуальным каналам, а здесь этот признак вставляется в состав ячеек в рамках того же виртуального канала, что и данные пользователя. Дело в том, что есть один вид управления, который относится к внутриканальной сигнализации, т.е. сигнализации между узлами коммутации и связан с управлением только данным конкретным соединением, поэтому он был включен с состав пользовательского канала. Одно значение поля PTI указывает на управление только между двумя соседними узлами, а другое – из конца в конец. Все это также будет подробно рассмотрено ниже.

§

Еще один бит в заголовке указывает на приоритет ячейки. Если приоритет указан низким, т.е. если этот бит установлен в 1, то это значит, что в случае каких-либо перегрузок в узлах такой селл будет отброшен в первую очередь. При этом возможны два варианта – приоритет своему соединению и, соответственно, всем его ячейкам назначает пользователь, а второй вариант – сеть сама изменяет приоритет ячейкам внутри сети. Конечно, нас заинтересует только второй вариант.

Предположим, что некий абонент не совсем правильно выдерживает установленные ранее параметры трафика, т.е. работает с большей скоростью, чем это предполагалось. Сеть это сразу заметит и тем ячейкам, которые поступили в узел через слишком маленький интервал времени после предыдущего ячейки (т.е. их частота больше согласованной), снизит приоритет. В принципе, это еще не значит, что такие селлы будут обязательно в сети уничтожены. Если у узла несмотря на превышение согласованной интенсивности имеется достаточно ресурсов, чтобы обслужить такой поток, то этот селл будет передан дальше, хотя и с пониженным приоритетом. Отбрасывание ячейки произойдет только в том случае, если возникает угроза тому, что сеть не сможет выполнить взятые на себя обязательства – доставлять информацию со строго определенной задержкой. Это может произойти не обязательно в том же узле, который изменил селлу приоритет.

Таким образом, потери данных в сети могут происходить даже, если никаких помех в канале не было. С помощью этого бита в сети реализуется защита от перегрузок.

Последний, пятый байт заголовка ячейки содержит проверочную последовательность – HEC, с помощью которой защищается от ошибок предыдущие 4 байта заголовка. При этом используется код с исправлением ошибок, благодаря чему удается защититься от ошибок, связанных с неправильной маршрутизацией селлов – ведь если поражен заголовок, то скорее всего исказился номер виртуального канала, и селл будет доставлен не по адресу.

Кроме защиты от ошибок с помощью этого байта выполняется процедура выявления границ селлов, как это было описано выше.

Итак, мы видим, что функции обработки заголовков селлов в сети очень ограничены и по сути состоят только в коммутации на основании установленных маршрутов и в контроле за соблюдением установленных параметров соединения. Эту работу можно выполнить очень быстро, и, поэтому, система АТМ может работать на очень высоких скоростях. В принципе, конечно, можно изобрести такие вычислительные системы, которые смогли бы с такой же скоростью обрабатывать и пакеты TCP/IP или Х.25, однако, это не смогло бы заменить технологию АТМ, поскольку никогда нельзя было бы гарантировать постоянство времени передачи данных через сеть, хотя вероятность потерь данных и необнаруженных ошибок была бы весьма низкой. Впрочем, даже в рамках описанной технологии вероятность потерь данных удается удерживать на уровне 10-8, что вполне достаточно для большинства приложений. Могут быть системы, где даже такая вероятность ошибок недопустима, например, в военной области, телемедицине или системе управления космическими объектами, но там придется вводить дополнительную защиту от ошибок уже на пользовательском уровне.

3. Рассчитать количество звеньев в пучках (Nsl), связывающих пункты сигнализации сети ОКС-7.

Исходные данные:

3.1. Сеть ОКС № 7 состоит из 3-х оконечных пунктов сигнализации (SP1, SP2, SP3) и одного транзитного пункта (STP).

3.2. Каждый SP закреплен за одной цифровой АТС.

3.3. STP связан со всеми SP пучками звеньев сигнализации.

3.4. Объемы АТС: 10.000№№, 12.000№№, 14.000 №№.

3.5. Все абоненты АТС относятся к службе телефонии (ISUP).

ОБЩИЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ

На сегодняшний день основным пользователем сети ОКС№7 является сеть ТФОП. Поэтому узлы маршрутизации сетей ОКС-7 располагаются в основном на телефонных станциях, но связи (отношения) между этими узлами могут значительно отличаться от межстанционных телефонных связей. Для реализации функций физического уровня ОКС-7, в телефонной сети выделяется ресурс в виде полупостоянного цифрового канала с пропускной способностью 64 кбит/с.

При расчете количества звеньев ОКС-7 допускается нагрузка на одно звено сигнализации не более 0,2 Эрл. Под сигнальным звеном понимается программно-аппаратные средства выполняющие функции первого и второго уровня ЭМВОС.

1. Известными методами рассчитывается нагрузка и число СЛ (Nслi) в пучках ТфОП:

· задавшись удельной нагрузкой от одного абонента (например, 0,1 Эрл)

· рассчитываем суммарную нагрузку, создаваемую абонентами каждой АТС (РАТС 1, 2 и 3),

· распределяем эту нагрузку по направлениям в соответствии с коэффициентами тяготения и

· при заданном уровне потерь (допустим 1%) по первой формуле Эрланга определяем число СЛ (Nсл) для каждого направления

Классификация оборудования

2. При связанном способе сигнализации – число звеньев ОКС-7 (NSL) между соответствующимиSP рассчитывается по приближенной формуле (при допущении, что нагрузка – создается протоколом ISUP, а среди абонентов – только абоненты с аналоговыми ТА):

NSL= ]Nсл /1500 [ 1 (резервное звено)

Здесь 1500 – это число разговорных каналов (СЛ), обслуживаемых одним звеном ОКС-7 при следующих условиях (данные фирмы Siemens):

· обслуживаемые абоненты – имеют аналоговый доступ с аналоговым ТА

· протокол сигнализации – ISUP

· для обслуживания одного вызова требуется передать по звену ОКС-7 14 сигнальных сообщений (MSU), каждое длиной по 20 байт

· проектная нагрузка на одно звено ОКС-7 – 0,2 Эрл

· средняя длительность одного разговора – 100 с

· проектная удельная нагрузка на 1 СЛ – 0,75 Эрл.

В связи с тем, что один сигнальный канал ОКС обслуживает большое число телефонных каналов требования к надежности и живучести этого канала ОКС–7 очень высокие (требования Q.706 к МТР), поэтому к рассчитанным звеньям добавляется резервное звено.

3. В нашем варианте схема реализует несвязанный способ сигнализации, в частности пучок звеньев NSL 1 обслуживает как вызовы в разговорном пучке Nсл 1-2, так и в разговорном пучке Nсл 1-3, аналогично пучок звеньев NSL 2 обслуживает как вызовы в разговорном пучке Nсл 1-2, так и в разговорном пучке Nсл 2-3, а пучок звеньев NSL 3 обслуживает как вызовы в разговорном пучкеNсл 1-3, так и в разговорном пучке Nсл 2-3, поэтому в формуле учитываем эти детали.

Итак, по вышеприведенным ниже формулам рассчитываем число звеньев ОКС-7 в пучках от SPi к STP (NSLI )

NSL 1= ] (Nсл 1-2 Nсл 1-3)/1500 [ 1 (резервное звено)

NSL 2= ] (Nсл 1-2 Nсл 2-3) /1500 [ 1 (резервное звено)

NSL 3= ] (Nсл 1-3 Nсл 2-3) /1500 [ 1 (резервное звено)

4.В данном расчете учитывается тот факт, что каждое звено ОКС-7 – дуплексное (точнее – двунаправленное –both-way) и, следовательно, может обслуживать как исходящую так и входящую нагрузку.Поэтому при расчете количества звеньев ОКС-7, обслуживающих исходящие и входящие пучки разговорных каналов, выбирается не сумма исходящей и входящей нагрузок, а максимальная из этих нагрузок.

Похожие гибкие материалы:

Нет похожих.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

➤