Отказоустойчивые схемы в сетях сци
Известно, что при разработке технологии SDH была предусмотрена возможность автоматического сетевого резервирования за счет введения в аппаратуру SDH встроенных средств контроля и автоматического переключения на резерв. В рекомендациях МСЭ-Т G.803, G.805, G.841, G.842 были стандартизованы так называемые отказоустойчивые (self-healing) сетевые структуры SDH, позволяющие при обнаружении отказа производить резервирование автономно, без участия системы управления. Отметим, что все стандартные отказоустойчивые структуры SDH способны устранять последствия только одиночных отказов узлов или линий. Обнаружение повреждения и переключение на резерв осуществляется программным способом в мультиплексорах SDH, но каждая отказоустойчивая структура отличается построением схемы переключения на резерв и необходимой величиной резервных емкостей. Для каждой из таких отказоустойчивых структур в данном материале указывается наиболее эффективное место ее применения на сети с получением наилучшего соотношения для значений пропускной способности и надежности.
Транспортные сети с использованием технологии DWDM на оптическом уровне реализуют практически все отказоустойчивые сетевые структуры или схемы резервирования, присущие технологии SDH. Отметим, что в данном материале для обозначения спектрального уплотнения используются аббревиатуры DWDM и WDM, которые с учетом тематики данного материала можно считать синонимами. В рекомендациях МСЭ-Т: G.667, G.681, G.872, G.902, G.911, G.957, G.958 определены характеристики архитектуры сетей с DWDM. Кроме того, специально для технологии DWDM был разработан ряд новых типовых отказоустойчивых схем, которые пока не стандартизованы, но уже реализованы в аппаратуре отдельных производителей и нашли широкое применение на транспортных сетях, так как позволяют улучшить рабочие характеристики сети и предоставить новые транспортные возможности, которые не были доступны в сетях SDH. Например, для сетей с DWDM разработаны экономичные схемы с динамической конфигурацией рабочих и резервных путей. В данном материале приводится краткое описание этих новых структур с указанием способов их расчета.
Обзор существующих типовых отказоустойчивых структур sdh
Отказоустойчивые структуры в сетях SDH могут использовать различные схемы резервирования, которые подразделяются на:
кольцевые,
линейные и
решетчатые.
Эти схемы хорошо известны, но, несмотря на это, здесь мы кратко остановимся на их характеристиках, так как на сетях операторов эти схемы часто используются неэффективно.
Кольцевое резервирование в сетях SDH представлено структурами двух типов: кольца SNCP (SubNetwork Connection Protection – резервирование соединений подсети) и кольца MS SPRing (Multiplex Section Shared Protection Ring – кольцо с совместным резервированием мультиплексных секций), которые различаются принципами резервирования.
Кольца SNCP реализуют схемы индивидуального резервирования путем одновременной передачи каждого потока (тракта пользователя) по двум противоположным направлениям кольца. На приеме автоматически выбирается лучшая копия полученных данных (ри6. 3).
|
|
Рис. 6.3 Кольцо SNCP
В кольцах MS SPRing производится резервирование линий (мультиплексных секций), соединяющих пару узлов кольца, с организацией обхода поврежденной линии по обратной стороне кольца (рис.6. 4). При этом на одном конце производится переключение информации на выделенные резервные емкости, которые являются общими для всех линий кольца. На другом конце производится обратное переключение – с резервных емкостей на рабочие. Отметим, что кольца MS SPRing могут использоваться в двухволоконном и в четырехволоконном вариантах, которые обозначаются как 2F и 4F соответственно.
Рис.6.4 Кольцо MS SPRing
Схемы линейного резервирования организуют одновременную передачу информации между сетевыми узлами по двум разнесенным (не имеющим общих узлов) трассам в сети произвольной структуры, что обозначается как 1+1. Эти схемы также бывают двух видов: с резервированием линий и с резервированием потоков.
С
С
B
Рис. 6.5 Резервирование MSP 1+1
Следует отметить, что резервная линия (рис. 6. 5) проходит узел C без преобразования (только по оптике).
Резервирование по схеме SNCP 1+1 производит резервирование трактов и предусматривает передачу потоков или трактов пользователей между парой узлов по двум разнесенным трассам в сети произвольной структуры (рис. 6.6).
Рис. 6.6 Схема резервирования SNCP 1+1
В силу своей простоты схема резервирования SNCP 1+1 является наиболее распространенной. Для ее реализации не требуется, чтобы сеть имела какую-то строго определенную, например, кольцевую структуру или чтобы все участки сети имели одинаковую пропускную способность (что необходимо для кольцевой структуры). Анализ ТС SDH различных операторов показал, что большинство альтернативных операторов используют резервирование по схеме SNCP 1+1, а традиционные операторы чаще используют кольцевые структуры. Как указывается в ряде источников, схема резервирования SNCP 1+1 является чрезмерно избыточной, так как требует более чем вдвое повысить общую емкость (т.е. пропускную способность) сети (с учетом того, что резервная трасса для каждого потока обычно несколько длиннее основной). Кроме того, в сетях большого размера основной и резервный пути для потоков при схеме SNCP 1+1 могут содержать слишком много участков, что снижает общую надежность этой схемы. С точки зрения надежности в больших сетях предпочтительнее вместо линейных схем SNCP 1+1 строить кольцевые структуры, так как с их