l_472_12078122
.pdfмультимедійних. Традиційними послугами, реалізованими зараз засобами ІР, є передавання мовлення через Інтернет VoIP (Voice over ІР), потокове відео (Sereaming Video), інтерактивні ігри (Interactive Games), Інтернет-радіо (Internet Radio) та ін.
Сучасні вимоги до якості передавання трафіку для надання зазначених послуг суттєво відрізняються від попередніх вимог передавання даних.
У процесі передавання мультимедійного трафіку через Інтернет, разом з мережевим і нижніми рівнями, починають діяти також верхні рівні обладнання користувача, у яких виконуються протоколи контролю перенесення мультимедійного трафіку "з кінця в кінець", алгоритми стискання та кодування інформації.
У цілому, перехід на ІР-основу зводиться до розподілу функцій перенесення інформації та функцій керування перенесенням інформації через мережу, а також відокремленні функцій послуг та застосовань від телекомунікаційних функцій.
Процес конвергенції мереж прискорює розвиток фундаментальних тенденцій у телекомунікаціях, а саме:
•кардинальна зміна мережевих архітектур, відмова від жорсткої ієрархії мереж, прикметної для концепції ЄАМЗ;
•фундаментальний поділ рівнів транспортування інформації та рівня формування послуг;
•перехід від телекомунікацій до інфокомунікацій;
301
•рівноправна участь у інформаційному процесі всіх учасників: користувачів, мережевих операторів і контент-провайдерів.
Процеси конвергенції можна спостерігати також у сфері послуг, термінального та комунікаційного устатковання мереж.
Еволюція телекомунікаційних мереж у напрямку NGN відбуватиметься шляхом об'єднання транспортних мереж та мереж доступу як на апаратному рівні, так і на програмному. NGN розвиватиметься завдяки поєднанню технологій, які використовують для задоволення конкретних запитів користувачів. Також необхідно враховувати невизначеність у співвідношенні часток трафіку різних типів, транспортованих мережею, та критерії оцінювання якості перенесення інформації. Значимість тих або інших критеріїв змінюватимуться залежно від рівня розвитку телекомунікації.
Складність переходу до NGN пов'язана з тим, що в наявних мережах використовують різне програмне забезпечення. Для того, щоб усунути таке протиріччя, розроблено концепцію відкритого доступу до послуг OSA (Open Service Access), що передбачає використання інтерфейсних пристроїв, які забезпечують взаємодію різних мереж. (Концепцію OSA розглядатимемо у розділі 17).
Варто ще раз зосередити увагу на тому, що NGN – це лиш ідеологія реконструкції телекомунікаційних мереж, у якій запропоновано різні інженерні рішення. Конкретний вибір тих чи інших рішень залежатиме від економічних, технічних, соціальних, політичних та інших умов, які, врешті-решт,
302
визначатимуть темпи переходу телекомунікаційних мереж до NGN у різних країнах.
NGN – не єдина інноваційна модель розвитку телекомунікацій. Наприклад, активно також проводять обговорення концепції мереж майбутнього, яку умовно названо FGN (Future Generation Network), де NGN розглядають уже як преамбулу, стартовий майданчик для подальшої фундаментальної реконструкції та переходу до інфокомунікаційних мереж.
Контрольні питання
1.Що відображає поняття "мережева концепція"?
2.На чому базується побудова тієї чи іншої мережевої концепції?
3.Поясніть специфіку концепції ЄАМЗ?
4.Які чинники сприяли виникненню концепції ISDN?
5.На які два види, відповідно до Рекомендацій ITU-T, поділяють ISDN,?
6.Охарактеризуйте комплекси засобів, за допомогою яких може бути реалізована N-ISDN?
7.Проаналізуйте особливості інтерфейсів ВRI та PRI?
8.Перерахуйте елементи еталонної конфігурації інтерфейсу «користувач-мережа» для N-ISDN.
9.Назвіть призначення інтерфейсних еталонних точок R,
S, T, U, V.
10.На чому ґрунтується концепція побудови B-ISDN?
11.Охарактеризуйте особливості широкосмугових видів сервісу, визначених рекомендаціями ITU-T для B-ISDN.
303
12.Перерахуйте елементи еталонної конфігурації інтерфейсу «користувач-мережа» для B-ISDN.
13.Перерахуйте та охарактеризуйте рівні (площини) еталонної моделі протоколів B-ISDN.
14.Що сприяло появі концепції інтелектуальної мережі
(IN)?
15.Поясніть термін «інтелектуальна мережа».
16.Перерахуйте та охарактеризуйте призначення елементів структурної моделі інтелектуальної мережі.
17.Відобразіть модель IN-виклику й прокоментуєте алгоритм її роботи.
18.Охарактеризуйте архітектуру концептуальної моделі
IN.
19.Поясніть призначення та роль концепцій керування мережами зв'язку.
20.У чому полягає суть концепції TMN?
21.Охарактеризуйте елементи фізичної архітектури
TMN.
22.Що взято за основу побудови концепції TINA?
23.Поясніть основні положення концепції TINA.
24.На чому ґрунтується концепція NGN? Якими функціями наділяють мережі наступного покоління?
25.Яке комунікаційне обладнання застосовують у NGN? 26.Охарактеризуйте основні тенденції розвитку
телекомунікацій.
304
Розділ 9. Транспортні мережі
9.1. Різновиди транспортних сегментів
Транспортна мережа виконує функцію перерозподілення трафіку між усіма поєднаними елементами мережі і є сегментом формування суто транзитного трафіку (СФТТ) (див. розділ 5). Такий сегмент може бути наявним у мережах, які охоплюють різні території (LAN, MAN, WAN).
Нижче наведено найбільш частовживані терміни, за допомогою яких прийнято розрізняти СФТТ:
•Опорна магістраль (Backbone) – сегмент,
побудований з використанням обладнання та телекомунікаційних технологій фізичного рівня. Різницю топологій фізичних зв'язків у процесі реалізації опорної магістралі (ланцюг, кільце) відображено в таких поняттях, як: «спільна шина», «хребтова мережа», «транспортне кільце».
•Опорна магістральна мережа є, як правило,
сегментом, утвореним сукупністю опорних вузлів, з'єднаних поперечними магістралями, з використанням обладнання й технологій канального рівня. Чим повнішою є зв'язність опорної мережі, тим вищою є надійність даного сегмента.
•Сколапсована магістраль (Collapced Backbone) –
стягнута в точку опорна мережа (точніше – один опорний вузол). Поєднання окремих сегментів у даному випадку здійснюється в межах одного
305
комунікаційного пристрою (магістрального комутатора або маршрутизатора).
•Базова мережа (Core Network) – сегмент рівня ядра мережевої інфраструктури, реалізований з використанням технологій фізичного, канального та мережевого рівнів моделі OSI/ISO; поєднує мережі різних операторів і провайдерів у глобальну мережу.
Магістральний сегмент може бути утвореним на рівні доступу, розподілення або ядра мережі (див. рис. 9.1 а, б, в). Основними факторами, які при цьому слід враховувати, є : розмір території, охоплюваної мережею, вимоги до пропускної здатності СФТТ та інтенсивність транзитного трафіку, вимоги до розширюваності й масштабованості мережі, а також обмеження у вартості.
Побудова транспортних мереж базується на вищерозглянутих принципах побудови сегментів фізичного, канального та мережевого рівнів моделі OSI/ISO. Однак, оскільки для сегментів LAN, MAN та WAN розроблено спочатку різні телекомунікаційні технології, то й елементи обладнання, які використовують для побудови відповідних їм СФТТ, мають певні відмінності.
306
Рівень доступу
Рівень абонентських пунктів
а)
Рівень розподілу
Рівень доступу
Рівень ядру
Рівень розподілу
Рівень доступу
Рівень абонентських пунктів
б)
Рівень абонентських пунктів
в)
Рисунок 9.1 Магістральні сегменти, утворені на різних рівнях а) опорна магістральна на рівні доступу; б) опорна магістральна мережа на рівні розподілення; в) сколапсована магістраль на рівні ядра.
9.2. Організація транспорту в сегментах LAN
СФТТ на основі розподільчих середовищ
Об'єднати мережі робочих груп невеликого підприємства або відділу можна шляхом організації опорної магістралі типу «загальна шина» (див. рис. 9.2). У мережах Ethernet для цього, зазвичай, застосовують "товстий" або
307
"тонкий" коаксіальний кабель, під’єднаний відгалужувачем, так званим «зубом вампіра». Зуб відгалужувача – це спеціальна тонка голка, яку вводять до половини товщини внутрішньої жили кабелю.
Рисунок 9.2. Опорна магістраль типу «загальна шина»
Збільшують фізичний розмір магістралі за рахунок застосування повторювачів.
Повторювач – це двопортовий пристрій, призначений для об'єднання фізичних сегментів коаксіального кабелю в єдине розподільче середовище.
Опорна магістраль типу «хребтова мережа» може бути утворена з'єднананими ланцюгово концентраторами (хабами) – устаткованням фізичного рівня для локальних мереж (див. рис. 9.3).
Рисунок 9.3. Опорна магістраль типу «хребтова мережа»
308
Концентратор (хаб) – це багатопортовий повторювач. Принцип його роботи полягає в побітовому повторенні кадру на всіх чи деяких портах, залежно від конкретного алгоритму, визначеного відповідним стандартом застосованої мережевої технології. Це є рівнозначним поширенню сигналу в коаксіальному кабелі. Концентратори розрізняють за типом мережевої технології, для якої вони призначені, наявністю додаткових функцій (підтримка резервних зв'язків, захист від несанкціонованого доступу), конструктивним виконанням (багатосегментні, стекові).
Магістраль кампусу створюють за типом
«транспортного кільця», використовуючи технології FDDI (див. рис 9.4).
Рисунок 9.4. Опорна магістраль «транспортне кільце»
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) –– це перша технологія сегментів LAN, у якій для середовища передавання застосовано волоконно-оптичний кабель. Стандарти ISO 9314.хх, які описують FDDI, гарантують передавання даних зі
309
швидкістю 100 Мбіт/с подвійним кільцем задовжки до 100 км з маркерним доступом. Подвійне кільце забезпечує захист 1+1 (основний та резервний шлях), тим самим підвищуючи відмовостійкість мережі за рахунок стандартизованих процедур відновлення після відмов різного типу.
Кільця в мережах FDDI – спільне колективне середовище передавання, у якому наявні протокол фізичного рівня, протокол підрівня маркерного доступу до середовища (МАС) і протокол підрівня керування логічним каналом (LLC), визначений у стандарті IEEE 802.2. Таким чином, технологія FDDI вписується в структуру стандартів 802. Особливістю технології FDDI є наявність рівня SMT (Station Managment) –
керування під’єднаним вузлом (робочою станцією). Він з’ясовує конфігурацію під’єднаного вузла й кілець, забезпечує збір статистики та ізоляцію неактивних елементів, генерацію діагностичних кадрів, планування навантаження й переспрямування потоків даних у вторинне кільце у разі аварійності первинного. Іноді вторинне кільце застосовують, щоб підвищити пропускну здатність мережі до 200 Мбіт/с.
Обладнання FDDI складають адаптери, концентратори й мости.
Адаптери FDDI з оптичними трансиверами під’єднують робочі станцій (вузли) безпосередньо до кільця або через концентратор. За конструкцією вони нагадують мережеві адаптери інших технологій, але вимагають високої продуктивності шини й процесора, а їх ціна може перевищувати ціну комп'ютера.
Концентратори FDDI розрізняють за способом під’єднання до основного кільця (див. рис 9.4):
310