Ахмед Набиль

АВТОРЕФЕРАТ

по теме выпускной работы магистра:

«Проектирование сети города Amman по технологии АТМ»

Руководитель: доц. Червинский Владимир Владимирович

     Цель работы: модернизировать телекоммуникационную сеть для г.Amman, при этом обеспечить предоставление услуг цифровой телефонной связи, доступ к Іnternet-ресурсам и дополнительные услуги передачи данных (видео по запросу, видео-конференция и др.) с заданными критериями качества на основе анализа протоколов передачи данных в сети АТМ.
     В работе решается три основные задачи:
     1. Модернизация мультисервисной транcпортной сети г.Amman на базе технологии ATM и узлов доступа.
     2. Анализ и выбор протокола обеспечения масштабируемости и QoS сети.
     3. Оптимизация трафика в сети по средствам оптимальной маршрутизации на ьазе технологии коммутации по меткам MPLS.

     1. Модернизация сети

     Компания «Jordantelecom-Amman» является оператором связи, предоставляет услуги первичной телефонной сети, доступа в интернет, аренды каналов передачи данных в городе Amman. Компания имеет сложную структуру телекоммуникационных сетей, включающую в телефонные сети, состоящие из транзитных и оконечных АТС по населенным пунктам, магистрали, связывающие эти АТС, сети доступа абонентов различных типов, сети передачи данных.
     Соответственно сложную обширную структуру имеет городская сеть компании, служащая для удовлетворения внутренних корпоративных потребностей, то есть согласованную работу ее сотрудников, единую телекоммуникационную базу данных, управление компанией и администрирование ее телекоммуникационной структуры, и через которую также по средствам включения внешних абонентов осуществляется продажа каналов, услуг корпоративным клиентам и населению.
     Территориально компания охватывает все крупные районы города, и базируется на 6-ти основных транспортных узлах (рис. 1). В каждом районе компания представляется районным представительством, в котором находится персонал районного подразделения компании, и несколько второстепенных офисов обслуживания и представительства, находящихся в разных офисах города, в которых компания имеет свои точки демаркации, и в которых населению предоставляются предлагаемые ею услуги.

Рисунок 1 – Структурная схема сети «Jordantelecom-Amman»

               –  Basman – узел магистральной сети;
               – Basman –представительство компании, районный офис;
               – Jabal –офисы потребителей, точки распределения услуг, aбонентские отделы.

Рисунок 2 – Структура сети в привязке к карте города Amman»

     В работе также уделено внимание модернизации сети доступа для обеспечения параметров Qos. Пример организации сети доступа – сеть района Swuayleh представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Структура сети доступа района Swuayleh

     2. Обеспечение QoS в сети

     В данной работе по средствам анализа решается задача обеспечения QoS предоставляемых услуг с помощью технологии ATM/MPLS, в которой изначально были заложены средства обеспечения качества.
      В современных мультисервисных IP-сетях перечисленные методы реализуются с помощью технологий IntServ, DiffServ и MPLS с использованием протокола RSVP. Каждая имеет свои особенности и свою область применения (см. таблицу). Сравним эти технологии по следующим критериям:
      – метод обеспечения качества;
      – число обслуживаемых классов QoS;
      – перечень задаваемых показателей качества;
      – необходимость использования дополнительных протоколов;
      – влияние технологии на производительность маршрутизаторов;
      – эффективность масштабирования сети;
      – совместимость оборудования разных производителей;
      – гарантированность обеспечения качества.

          Таблица 1 - Сравнение технологий IntServ, DiffServ, MPLS

Параметр	IntServ	DiffServ	MPLS
Метод обеспечения QoS	Резервирование	Приоритизация	Перемаршрутизация
Число обслуживаемых классов QoS	3	3	Зависит от дополнительного протокола
Перечень задаваемых показателей качества	Полоса пропускания Максимальная сетевая задержка Джиттер	Скорость передачи трафика Сетевая задержка Коэффициент потери пакетов	-
Необходимость использования дополнительных протоколов	RSVP	Нет	LDP, CR-LDP, RSVP
Требования к производительности маршрутизаторов	Высокие	Низкие	Средние
Эффективность масштабирования сети	Невысокая	Высокая	Высокая
Совместимость оборудования разных производителей	Средняя	Высокая	Средняя
Гарантированность обеспечения качества	Высокая	Средняя	Высокая с использованием RSVP

     Технология MPLS характеризуется высокой масштабируемостью и рассматривается в качестве наиболее перспективной для передачи трафика IP.
     Протокол MPLS предоставляет возможность обеспечения значения QoS, гарантирующего более высокую безопасность. При этом для одного и того же набора узлов можно сформировать несколько разных виртуальных сетей (используя разные метки), например, для разных видов QoS. Но можно использовать возможности АТМ (процедура setup), если именно этот протокол применен в опорной сети (возможные перегрузки коммутаторов не в счет).

     3. Оптимизация нагрузки в транспортной сети

     Помимо обеспечения требуемого качества для телефонной нагрузки важным является вопрос оптимизации нагрузки в транспортной сети. В технологии MPLS предусмотрена процедура агрегирования данных, относящихся к разным источникам. При этом под агрегированными потоками понимается объединение нескольких информационных потоков, требующих сходного обслуживания и имеющих идентичные требования к QoS.
     Пакеты, следующие по одному и тому же маршруту, объединяются в классы. Если на некоторых участках сети маршруты нескольких соединений разного класса совпадают - эти соединения агрегируются. Каждый агрегированный поток образует новый класс со своей системой меток.
     Управление трафиком позволяет IP-провайдеру предложить оптимальный уровень услуг своим клиентам с точки зрения полосы и задержки. Одновременно эта технология снижает издержки обслуживания сети.
     MPLS представляет собой интеграцию технологий уровней L2 и L3. Управление трафиком в MPLS реализуется путем предоставления традиционных средств уровня L2 уровню L3. Таким образом, можно предложить в односвязной сети то, что достижимо только путем наложения уровня L3 на уровень L2.
     Управление коммутацией по меткам основывается на базе данных LIB (Label Information Base). Пограничный маршрутизатор MPLS LER (Label Edge Router) удаляет метки из пакетов, когда пакет покидает облако MPLS, у вводит их во входящие пакеты. Схема работы с помеченными и обычными IP-пакетами показана на рис. 4.

Рисунок 4 – Обработка помеченных и обычных IP-пакетов »

     Управление трафиком MPLS автоматически устанавливает и поддерживает туннель через опорную сеть, используя возможности RSVP. Путь, используемый данным туннелем в любой момент времени определяется на основе ресурсных требований и сетевых возможностей, таких как полоса пропускания. В самом ближайшем будущем MPLS сможет решать проблему обеспечения требуемого уровня QoS и самостоятельно.
     Информация об имеющихся ресурсах доводится до сведения заинтересованных субъектов с помощью протокола IPG (Interior Protocol Gateway), алгоритм которого базируется на состоянии канала.
     Путь туннеля вычисляется, основываясь на сформулированных требованиях и имеющихся ресурсах (constraint-based routing). IGP автоматически маршрутизирует трафик через эти туннели. Обычно, пакет, проходящий через опорную сеть MPLS движется по одному туннелю от его входной точки к выходной.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шмалько А. В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. – М.: Эко-Трендз, 2001. – 282 с.

2. Гуткин Л.С. Проектирование радио систем и радио устройств: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1986. – 288 с.

3. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Учеб. пособие для вузов/ В.В. Крухмалев, В.Н. Гордиенко, В.И. Иванов и др. – М.: Радио и связь, 1996. – 344 с.

4. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. –360 с.

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – М.: Питер, 1999. – 672с.

6. Слепов Н.Н. Современные технологии оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET, WDM). – М.: Радио и связь, 2000. – 468 с.

7. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для «последней мили». –М.: Эко-Трендз, 2000. –138 с.

8. Назаров А.Н. Модели и методы расчета структурно-сетевых параметров сетей АТМ. – М.: Горячая линия–Телеком, 2002. – 256с.