Системы управления оборудованием локальных вычислительных и глобальных сетей передачи данных

Системы управления оборудованием локальных вычислительных и глобальных сетей передачи данных. Назначение: Предназначена для эффективного мониторинга параметров функционирования и управления оборудованием локальных и глобальных сетей передачи данных с целью обеспечения заданных параметров функционирования, заданного качества сервисов, адекватной и своевременной реакции на возникновение нештатных ситуаций, прогнозирования поведения сети в различных условиях, инвентаризации сетевого оборудования и планирования развития сетевой инфраструктуры.

Основные особенности: Позволяет реализовать различные подходы к управлению: –Централизованный; –Централизованный с делегированием полномочий; –Децентрализованный.

Существующие стандарты: ITU-T: – М.3000 – «Обзор рекомендаций в области TMN» – М.3016 – «Обзор информационной безопасности TMN» – М.3020 – «Методология определения TMN-интерфейсов» – М.3200 – «Услуги управления TMN» Другие. Преимущества: Предсказуемое поведение сети, проактивное управление сетевыми ресурсами, адекватный анализ и планирование. Опыт использования: Богатый опыт внедрения и эффективного использования у корпоративных заказчиков. 1.6.2. ATM (Asynchronous Transfer Mode) Назначение: Технология ATM - это транспортный механизм, ориентированный на установление соединения при передаче разнообразной информации в сети. Основные особенности: ATM - это метод передачи информации между устройствами в сети небольшими пакетами, называемыми ячейками (cells). Одним из самых важных преимуществ АТМ является возможность передавать в поле данных ячеек абсолютно любую информацию.

К тому же АТМ не придерживается какой-либо фиксированной скорости передачи и может работать на сверх высоких скоростях.

Все ячейки в АТМ фиксированной длины - 53 байта. Ячейка состоит из двух частей: заголовка (cell header) размером 5 байт и поля данных (cell payload) размером 48 байт. Заголовок содержит информацию для маршрутизации ячейки в сети. Поле данных несет в себе полезную информацию, которую собственно и нужно передать через сеть. Для эффективной передачи информации в технологии ATM разработана концепция виртуальных соединений (virtual connection) вместо выделенных физических связей между конечными точками в сети. Это помогает обеспечить высококачественную связь и большую гибкость в построении гомогенных сетей, где связь между узлами сети требуется независимо от их физического местоположения.

АТМ может использоваться как в локальной сети офиса, так и в территориально-распределенной сети, так как использует системы кодирования информации на физическом уровне, одинаково подходящие для передачи как по локальным, так и по глобальным сетям. Существующие стандарты: – UNI – User Network Interface – PNNI – Public Network Network Interface – AAL - правила, определяющие способ подготовки информации для передачи по сети ATM – Q.2931 – протокол управления виртуальными соединениями.

Преимущества: – Способность передавать трафик любого типа с гарантированным качеством. – Эффективное распределение ресурсов. Все доступные ресурсы сети могут использоваться всеми службами с оптимальным статистическим разделением. – Единая универсальная сеть. Поскольку требуется разработать и поддерживать только одну сеть, то полная стоимость системы может быть меньше, чем суммарная стоимость всех существующих сетей. 1.6.3. ISDN - Цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Network) Назначение: Технология ISDN изначально разрабатывалась для использования в сетях международной телефонной связи.

ISDN объединяет голосовые и цифровые сети в единой среде, давая пользователю возможность передачи по сети голоса и данных. Основные особенности: Канал ISDN представляет собой двухпроводную линию на медном проводе, соединяющую офис или домашнюю телефонную розетку пользователя с телефонной станцией; длина канала не должна превышать 18 тыс. футов (около 5,5 км). Согласно стандарту ITU-T, в состав линий ISDN могут входить каналы D, B и H. Емкость канала D обычно составляет 16 Кбит/с (хотя бывают и каналы пропускной способностью 64 Кбит/с). Как правило, он служит для передачи управляющих сигналов и пакетов данных.

Каналы B (bearer) имеют пропускную способность 64 Кбит/с и применяются обычно для предоставления коммутируемой связи. Каналы H (high-bit-rate channels) объединяют в себе несколько каналов B; пропускная способность при этом составляет от 384 Кбит/с до 1920 Кбит/с. Помимо этого, в ISDN имеются два типа услуг: Basic Rate Interface (BRI) и Primary Rate Interface (PRI). Обычно пропускная способность BRI составляет 144 Кбит/с, но встречается и 192 Кбит/с. При работе с PRI полностью используется вся магистраль цифровой связи (DS1), что дает пропускную способность 1,544 Мбит/с (в Северной Америке и Японии). Пропускная способность канала D в PRI обычно составляет 64 Кбит/с. Существующие стандарты: – ITU-T Q.931 – стандарт ISDN для обеспечения виртуальных соединений. – ITU- T Q.2100 – спецификация описывающая сигнализацию B- ISDN AAL. Преимущества: – Полностью цифровая сеть, обеспечивающая высокую надежность передачи информации. – Высокая скорость передачи интегрированной информации различной природы. – Широкий набор функций для телефонии, высокое качество звука. – Быстрый набор номера (менее 1 с). – Широкая доступность и распространенность в мире. 1.6.4. ADSL - Асимметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line) Назначение: Организации доступа к сетям различного уровня по медной паре. Наиболее эффективно подходит для организации доступа к всемирной сети Интернет.

Основные особенности: Технология ADSL обеспечивает скорости передачи данных до 8 Мбит/с по направлению к пользователю и до 1 Мбит/с в обратном направлении. Асимметрия вполне соответствует характеру трафика при работе с Internet - как правило, пользователь получает большие объемы данных, чем передает.

Конкретные значения скоростей передачи данных при использовании ADSL сильно зависят от расстояния между пользователем и телефонной станцией.

Для передачи данных по технологии ADSL используется диапазон частот, находящийся выше полосы частот, отведенной для передачи голоса, поэтому данные и обычный телефонный трафик можно передавать по одной и той же линии.

Для этого, правда, с каждой стороны приходится устанавливать так называемый частотный разделитель (POTS splitter). Он обеспечивает передачу низкочастотного голосового сигнала на оборудование телефонной сети общего пользования (со стороны клиента - на телефонный аппарат, со стороны телефонной станции - на коммутатор), а высокочастотного сигнала передачи данных - на оборудование ADSL. Для модуляции сигнала в устройствах ADSL чаще всего применяется одна из двух технологий - CAP (Carrierless Amplitude/Phase modulation) либо DMT. Существующие стандарты: – T1.413 - Стандарт на ADSL был утвержден ANSI в 1995 г. Преимущества: – Возможность использовать существующую медную инфраструктуру для организации высокоскоростного доступа к сетям передачи данных. – Возможность одновременной передачи данных и телефонного трафика по одной медной паре. – Возможность передачи по линии трафика видео приложений. 1.6.5. Технология V.90/56Kbs Назначение: Обеспечение доступа клиентов к информационным ресурсам глобальных сетей посредством телефонной сети общего пользования (ТфОП). Основные особенности: 56К-технология служит своеобразным мостом между современными телефонными сетями общего пользования и полностью цифровыми сетями такими, как ISDN. Она обеспечивает увеличение скорости получения данных без дополнительных затрат на организацию цифровых абонентских линий.

С ее помощью пользователи Интернет могут значительно быстрее загружать на свой компьютер графические Web-страницы, аудио- и видеофайлы, т. е. данные, для транспортировки которых в случае применения модемов стандарта V.34 требуется продолжительное время.

Новая технология предназначена для современных телефонных сетей общего пользования (ТфОП). В таких сетях остался аналоговым только небольшой абонентский участок - от местной АТС до квартиры пользователя.

Вся транспортная сеть, оборудование АТС, узлов провайдеров Интернет и крупных компаний, а также линии связи, соединяющие эти узлы с ближайшими АТС, являются полностью цифровыми.

Разработчики 56K-модемов исходили из известного факта, что цифровые каналы практически не подвержены влиянию внешних электронных помех.

Соответственно, они способны обеспечить большее значение соотношения полезный сигнал/шум, а, следовательно, повысить скорость модемных соединений. Существующие стандарты: – V.90 – технология передачи данных через ТфОП ITU-T – X2 – технология передачи данных через ТфОП, разработанная компанией 3Com – K56Flex – технология передачи данных через ТфОП, разработанная компанией Lucent Technologies.

Преимущества: – Возможность скоростного (56 Кбит/с ) доступа, гарантирующего передачу мультимедийного трафика через ТфОП. Обычные модемы в данной ситуации ограничены скоростью 34Кбит/сек. 1.6.6. IP-телефония Назначение: Передача голосового трафика через IP сети. Основные особенности: IP-телефония основывается на двух базовых операциях: преобразовании двунаправленной аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека) и упаковке данных в пакеты для передачи по IP сети. Эти базовые функции IP-телефонии могут быть реализованы в широком спектре оборудования - от настольных телефонов до высокоемких шлюзов операторов связи.

Шлюзы IP-телефонии обрабатывают трафик, поступающий от других телефонных устройств и шлюзов. Они способны обслуживать как одно, так 500 и более телефонных устройств и могут быть установлены как у конечного пользователя, так и у сервис-провайдера.

Другой тип автономных устройств представляют пограничные устройства, в которых шлюз объединен с удаленным доступом и пулом модемов. Кроме того, функции шлюза сегодня доступны на уровне Ethernet-оборудования, установленного у конечных пользователей и поддерживающих H.323 — стандарт ITU на передачу мультимедийного трафика по IP. Таким образом, одноранговые бесшлюзовые системы IP-телефонии теоретически возможно создать посредством объединения частных локальных и глобальных сетей.

Проблема на настоящий момент состоит в том, что лишь немногие производители поставляют телефоны Ethernet H.323, поэтому заинтересованным в таком подходе заказчикам приходится искать нестандартные решения. Существующие стандарты: – H.323 — основополагающий стандарт, где описывается, каким образом чувствительный к задержке трафик, в частности голос и видео, получает приоритет в локальных и глобальных сетях. Он состоит из ряда рекомендаций по смежным техническим вопросам, таким, как качество речи, контроль вызовов и спецификации привратников (Привратники — это приложения, чья функция состоит в преобразовании IP-адресов, контроле доступа и управлении пропускной способностью для других компонентов H.323, включая шлюзы и конечные точки.) Преимущества: – Возможность существенного снижения затрат на междугородние и международные телефонные переговоры. – Возможность передачи голосового трафика от головных офисов в филиалы в единой информационной IP магистрали. 1.6.7. Frame Relay Frame Relay (буквально: “передача кадров”) – сравнительно новая и весьма перспективная технология передачи данных.

Ее применение стало возможным благодаря появлению высокоскоростных цифровых каналов.

Основной принцип этой технологии состоит в создании нескольких виртуальных каналов на одном физическом, при этом для каждого виртуального канала резервируется гарантированная полоса пропускания. Frame Relay использует метод пакетной коммутации.

Но в этом протоколе отсутствует коррекция ошибок и подтверждение получения, так как сети Frame Relay базируются на высокоскоростных цифровых каналах с вероятностью ошибки не более 10-6. Это увеличивает скорость передачи, минимизируя время доставки пакета. Кадры (фреймы) имеют переменную длину и в случае необходимости могут достигать размера 4 Кбит, что позволяет уменьшить накладные расходы на передачу служебной информации. Преимущества Frame Relay сделали эту технологию оптимальным выбором для компаний, желающих с минимальными затратами добиться качественной связи.

Компании, применяющие сетевые решения на основе Frame Relay, получают возможность с минимальными затратами и применением минимального набора аппаратных средств получить услуги связи с уровнем качества и безопасности, близким к уровню выделенных линий. Экономичность. Аренда портов Frame Relay и виртуальных каналов значительно дешевле аренды цифровых выделенных каналов, и чем разветвленнее сеть клиента, тем ощутимей выигрыш.

Скорость выше гарантированной. Как и выделенные каналы, Frame Relay позволяет получить гарантированную пропускную способность, но за счет пакетной коммутации реальная скорость превышает гарантированную. Гарантированная скорость. Виртуальный канал Frame Relay имеет в своем распоряжении минимальную полосу пропускания, которая может составлять от 0 до 100% скорости порта. Гарантированная скорость позволяет использовать протокол Frame Relay для приложений, критичных к времени задержки, например, для передачи голоса, для торговых систем.

При использовании одного порта для нескольких виртуальных каналов гарантированная скорость может быть обеспечена для каждого такого канала. Получение скорости выше гарантированной. В среднем фактическая полоса пропускания для конкретного пользователя может составлять до 70% и более от скорости порта. Заказчик, приобретающий порт Frame Relay со скоростью 64 Кбит/с, с вероятностью 90% может использовать полосу пропускания около 48 Кбит/с, даже если гарантированная полоса пропускания при этом составляет всего 12 Кбит/с. Эффективность использования.

Frame Relay повышает эффективность использования полосы пропускания примерно на 40-50%. Для передачи полезной информации Frame Relay может задействовать около 95% полосы пропускания. Стоимость оборудования. Оборудование для построения сетей по технологии Frame Relay существенно дешево, так как аппаратная и программная реализация протокола Frame Relay существенно проще.

Защита от несанкционированного доступа. Сети Frame Relay лучше защищены от несанкционированного доступа, чем Интернет, поэтому лучше подходят для создания наложенных корпоративных сетей. Соединение локальных сетей – использование Frame Relay позволяет объединить локальные сети удаленных офисов компании, использующие практически любые протоколы Передача голоса. По каналам Frame Relay можно передавать как “обычные данные”, так и голосовой телефон и факс. Соединение удаленных офисов сетей заказчика на основе технологии Frame Relay позволяет объединить в одном канале голосовую телефонию, факс, данные с локальной сети и портов передачи данных.

Получение комплекса услуг. Frame Relay позволяет через один канал доступа и одно устройство доступа объединить локальные сети и получить доступ с гарантированной полосой пропускания к Интернет и другим сетям и информационным системам Максимальная мощность связи с применением Frame Relay составляет 2Мбит/с. Предоставление каналов по технологии Frame Relay Использование технологии Frame Relay для интеграции передачи данных, голоса и факсов позволяет строить ведомственную сеть с разделением канального ресурса и увеличения пропускной способности, за счет динамического управления и маршрутизации.

Подключение к этому ресурсу и организация локального управления всем подключенным региональным узлам в подразделениях, создаст ведомственную сеть – Intranet для ведомства. Термин "интрасеть" (intranet) применяется для ведомственных сетей, основанных на технологиях и стандартах, принятых в Internet.

Используя такие открытые технологии, организация может почти мгновенно предоставлять своим подразделениям полезную информацию независимо от того, где территориально эти сотрудники находятся, причем такой способ передачи информации оказывается наиболее дешевым из всех возможных. В крупных организациях, имеющих большое количество территориально распределенных подразделений, затраты на передачу информации возрастают.

Основные технологии, на которых строится интрасеть, были специально разработаны так, чтобы обеспечить независимость от платформы и общедоступность. В результате любое подразделение подключенное к интрасети может получить доступ к информации помещенной в ней с помощью стандартного программного обеспечения, передавать факсимильные сообщения, а также использовать интрасеть для телефонной связи. Суть проекта заключается в том, что на существующей сети Frame Relay можно создать внутреннюю сеть Intranet. Наиболее приемлемой технологией построения ведомственной сети является виртуальная сеть. Предлагается экономичный доступ в Internet через сеть Frame Relay, что позволяет использовать одно и то же оборудование для доступа в сети Intranet и Internet.

В региональных представительствах рекомендуется устанавливать недорогие FRAD - Frame Relay Access Device с интеграцией речи и данных, способные одновременно выполнять функции IP-маршрутизатора. Заказчик покупает услуги сети Frame Relay у телекоммуникационной компании и оборудование для подключения к этим услугам.

Таким образом, создается ведомственная (закрытая для посторонних) сеть с использованием услуг сети Frame Relay общего пользования и осуществляет полный контроль над сетью и административное управление. 1.7.