Разработка структуры сети с пакетной коммутацией на примере ОАО "Московская государственная телефонная сеть"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Введение
ОАО Московская государственная телефонная сеть (МГТС) установлен статус признанной эксплуатационной организации - оператор местной сети электросвязи общего пользования Российской Федерации, которая является одной из крупнейших местных сетей в мире. По числу абонентов, сложности кабельной сети и объему оборудования МГТС сравнима с национальными сетями таких стран, как Бельгия, Норвегия, Дания. На МГТС установлено более 500 автоматических телефонных станций (АТС). Дальнейшее расширение емкости МГТС путем введения кода 499 в дополнение к существующему коду 495 снимает проблему нехватки номерной емкости.
Начало деятельности Московской городской телефонной сети относится еще к 1882 году, когда была введена в эксплуатацию первая телефонная станция ручного обслуживания ёмкостью всего на 800 номеров. В списке ее телефонных абонентов числилось 26 человек. Это были в основном богатые коммерсанты, промышленники, способные позволить себе такую роскошь. Телефон удовлетворил насущную общественную потребность, сделав возможной связь через большие расстояния без использования промежуточных кодов, громоздких телеграфных аппаратов и посредников-телеграфистов. Общаться по телефону людям стало так же легко, как разговаривать, находясь лицом к лицу.
Московская городская телефонная сеть - одно из старейших предприятий связи в России, технические сооружения которого строились десятилетиями. Поддержание существующей телефонной сети в работоспособном состоянии, постоянный ремонт и обслуживание оборудования - важная область деятельности общества, но это только одна из задач.
В течение последних лет были разработаны устройства, обеспечивающие передачу голоса по сетям, изначально нацеленным на передачу данных - сетям компьютерной телефонии. Основные выгоды, получаемые от таких способов передачи голосовой информации, следующие: во-первых, одну и ту же линию можно использовать и для передачи данных, и для передачи голоса. Пропускная способность линии используется более эффективно, чем при передаче цифровых данных по аналоговым сетям через модем. Цифровые данные передаются непосредственно в цифровом виде как соответствующая принятой кодировке последовательность импульсов, а голосовая информация перед передачей сжимается. Современные алгоритмы сжатия позволяют без потери качества сжимать голосовой поток 64 кбит/с в 10 раз (до 6,3 кбит/с), а с некоторыми издержками до 2,4 кбит/с. Во-вторых, при передаче голоса в виде пакетов возможно динамическое использование пропускной способности имеющихся каналов связи: суммарная емкость канала расходуется только на фактическую передачу информации. При работе с коммутацией каналов временной канал выделяется в течение всего времени соединения, независимо от того, действительно ли передается информация.
Таким образом, перспективным направлением развития телекоммуникационных сетей, в том числе и Московской городской телефонной сети, является эволюционный переход к цифровым сетям и в последующем переход от технологии коммутации каналов к технологии коммутации пакетов. При постоянно усложняющейся сетевой инфраструктуре и быстро растущем наборе услуг такой оператор перспективной телекоммуникационной сети, как ОАО МГТС должен располагать набором универсальных решений - совокупностью специализированных шлюзов для взаимодействия сетей и оборудования разного типа.
Глава 1. Структура протокола TCP/IP
1.1Стек TCP/IP
Стек TCP/IP, называемый также стеком DoD и стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов.
Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.
Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.
Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке 1.1. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.
Рис. 1.1. Стек TCP/IP
Самый нижний (уровень IV) - уровень межсетевых интерфейсов - соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных каналов это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных каналов - собственные протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, которые устанавливают соединения типа "точка-точка" через последовательные каналы глобальных сетей, и протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN. Разработана также специал