Разработка структуры сети с пакетной коммутацией на примере ОАО "Московская государственная телефонная сеть"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°фик голоса и данных - разнотипен. Для передачи данных характерен всплескообразный график использования сетевых ресурсов, а передача голоса характеризуется равномерной зависимостью показателя использования существующей полосы пропускания канала от времени. Особенно важной характеристикой при передаче голоса является время ожидания пакетов, которое должно быть сведено до минимума, иначе абоненты будут слышать сложно интерпретируемые прерывистые обрывки речи.
Осложняет ситуацию и тот факт, что современные телекоммуникационные магистрали используют технологии коммутации каналов, а также схемы мультиплексирования типа TDM (Time Division Multiplexing), что говорит об их ориентации на обслуживание ограниченного количества потока данных, а также регулярность параметров трафика. На практике, какова бы ни была ширина пропускной полосы телекоммуникационного канала, ее все равно не хватит для передачи нерегулярного трафика данных. В тоже время, в ряде случаев инфраструктура телекоммуникационных каналов развита значительно лучше цифровой, и ОАО МГТС все чаще и чаще сталкивается с проблемой замены неэффективной TDM-системы, при необходимости сохранения качества голосового трафика. Выходом из сложившейся ситуации видится замена TDM-сетей с коммутацией каналов на современную пакетную сеть.[27]
Переход от коммутации каналов к коммутации пакетов является наиболее актуальным шагом в развитии Московской городской телефонной сети, тем более при наличии первичных сетей SDH. Основная идея применения сетей с коммутацией пакетов для передачи голоса проста: - если голосовой сигнал уже представлен в цифровом виде и известно, - куда следует его передавать, то достаточно просто снабдить кадр голосовых данных заголовком с указанием адреса назначения, чтобы получить обычный сетевой пакет. Для передачи такого пакета можно использовать технологии, обычно применяемые для передачи данных в сети. При этом каждый из пакетов может передаваться к месту назначения по собственному пути и прямое соединение между абонентом и местом назначения вызова не устанавливается.
Сеть передачи данных общего пользования (СПД ОП) ОАО МГТС построена и введена в техническую эксплуатацию в 2001 году. СПД ОП Московской городской телефонной сети представляет собой пакетную сеть передачи данных, охватывающую всю территорию города Москвы. В качестве базовой технологии используется стек протоколов IP. Доступ к СПД ОП осуществляется по существующей кабельной распределительной сети ОАО МГТС с использованием технологий семейства ADSL.
Рассмотрим общую фунциональную схему СПД ОП без привязки к конкретному оборудованию транспортной транспортной сети SDH. Сеть передачи данных общего пользования ОАО МГТС строится по иерархическому принципу и включает в себя 3 уровня:
уровень доступа
уровень агрегирования
уровень ядра.
При этом логические уровни сети ПД вписываются в 2-х уровневую волоконно-оптическую транспортную сеть МГТС.
Уровень доступа реализуется на станционных устройствах доступа - концентраторах ADSL. Для концентраторов используется единая схема подключения к магистральному кольцу: каскадирование в двунаправленных цепочках, по возможности относящиеся к различным транзитным узлам. Соединение концентраторов в цепочку осуществляется последовательно по интерфейсам STM-1 (155 Мбит/с), начинаясь и заканчиваясь на портах коммутатора. Основной функцией уровня доступа является: концентрирование абонентского трафика iелью его дальнейшей коммутации на уровень агрегирования. Концентраторы доступа размещаются на транзитных узлах ОАО МГТС и на узлах доступа ОАО МГТС. Подключение узлов доступа к магистральной сети передачи данных осуществляется по интерфейсам Gigabit Ethernet (GE) с использованием волоконно-оптических линий связи.
Помимо DSLAM, возможно подключение к магистральной сети передачи данных через выделенные линии связи.
Второй уровень, уровень IP концентрации предназначен для сбора потоков информации от мультиплексоров уровня доступа. Физический уровень концентрации проецируется на волоконно-оптические кольца нижнего и верхнего уровней сети SDH. На уровне IP концентрации устанавливаются серверы IP ДОСТУПА, которые выполняют функции маршрутизаторов, коммутаторов, платформ выбора услуг. Число серверов доступа определяется при проектировании с учетом обеспечения высокой надежности и гибкости сети. IP серверы должны быть оборудованы оптическими интерфейсами для взаимодействия с сетью SDH и уровнем IP ядра сети ПД.
Уровень агрегирования формируется граничными маршрутизаторами, которые соединяются с ядром сети ВОЛС по интерфейсам STM-4 (622МБ/с) или STM-16. Функционально каждое устройство полноценный коммутатор (switch) (он поддерживает все протоколы динамической маршрутизации, определенные стандартами ATM) и два маршрутизатора. Для обеспечения дополнительной гибкости и надежности все коммутаторы соединяются между собой ВОЛС STM-4, образуя резервное кольцо. Основными функциями уровня агрегирования являются:
oорганизация динамических соединений на уровне ATM сети между станционными-устройствами доступа (концентраторами) и маршрутизаторами, на которых осуществляется терминация абонентского трафика (достигается с помощью ATM коммутатора);
oтерминирование пользовательского трафика iелью предоставления услуг на базе протокола IP и соответствующие им функции авторизации и аутентификации ;
oпредоставления статистики (объем и направления пользова