Зміст
- Вступ
- 1. Актуальність теми
- 2. Мета і завдання дослідження, плановані результати
- 3. Загальні питання побудови мультисервісних мереж корпоративних мереж
- 3.1 Тенденції розвитку корпоративних мереж
- 3.2 Архітектура корпоративних мереж
- 3.3 Особливості надання послуг в корпоративних мережах
- 3.4 Принцип організації телекомунікаційної інфраструктури корпоративних мереж
- 3.5 Механізми забезпечення якості обслуговування в мультисервісних мережах
- 4. Установка завдань дослідження
- 5. Підсумкова мета дослідження
- Висновок
- Список джерел
Вступ
Сучасні темпи розвитку мультимедійних сервісів, систем автоматизації бізнес-процесів і зростання кількості інформаційних ресурсів пред'являють більш жорстокі вимоги до телекомунікаційних систем. В першу чергу конвергенція послуг в мережах нового покоління вимагає від каналів зв'язку високих показників якості: менших значень затримок і її варіацій, гарантовану пропускну здатність і т.д. У свою чергу більшість бізнес-процесів сучасного підприємства вимагає своєчасного надання достовірної інформації, для цього телекомунікаційна мережа повинна мати достатній рівень надійності. З іншого боку поліпшення пропускної здатності мережі зв'язку вимагає додаткових витрат на використання більшої кількості, більше якісних каналів зв'язку, встановлення додаткового обладнання. Таким чином, існує проблема ефективного використання економічних і технічних ресурсів підприємства.
Рішення проблеми знаходиться в області розробки ефективних методів оптимізації розподілу потоків даних і проектування телекомунікаційних мереж з урахуванням ефективного розподілу.
1. Актуальність теми
Телекомунікаційні мережі розвиваються неймовірно швидко. З кожним роком вимоги до якості зростають, як і потреби абонентів до мережі. Питання оптимізації розподілу потоків даних у телекомунікаційних мережах розглядається вченими і фахівцями різних країн. Надання послуг з гарантованим параметрами розглядаються в наукових колах. Значну увагу цій проблемі приділяють компанії-розробники мережевого обладнання CISCO Systems, Juniper Networks, Huawei Technologies і т.д.
2. Мета і завдання дослідження, плановані результати
Мета роботи – ?мінімізація витрат на експлуатацію транспортного сегмента корпоративної мережі при збереженні якості обслуговування за рахунок розробки алгоритму розподілу потоків даних в залежності від параметрів трафіку і характеристик каналів зв'язку.
Основні завдання дослідження:
- Провести аналіз трафіку, який передається в корпоративній мережі
- Розробити критерії оцінки ефективності роботи транспортного сегмента корпоративної мережі
- Розглянути варіант побудови корпоративної мережі з використанням запропонованого спеціального маршрутизатора
- Розробити математичну і програмну моделі роботи спеціального маршрутизатора
- Провести експериментальні дослідження роботи маршрутизатора, з використанням даних розглянутого варіанту побудови корпоративної мережі
- Провести аналіз результатів моделювання
- Провести аналіз показників економічної ефективності запропонованого рішення
- Надати рекомендації використання розробленої методики побудови мережі підприємства з використанням спеціального маршрутизатора і його моделі
3. Загальні питання побудови мультисервісних мереж корпоративних мереж
3.1 Тенденції розвитку корпоративних мереж
Можна виділити три фактори, які визначають розвиток телекомунікаційних мереж: зростання трафіку, потреба суспільства в нових послугах і новітні досягнення в області технологій. Всі ці фактори нерозривно взаємопов'язані між собою, проте кожен з них впливає на ідеологію розвитку електрозв'язку.
Потреби в нових послугах, зростання трафіку призводять до зміни принципів побудови мереж. У 1980-і роки інноваційними були оптичні технології, аналогові бездротові мережі, широкого поширення набули мережі на основі стандарту Х.25. У 1990-х роках активно розроблялися і впроваджувалися мобільні мережі 2-го покоління;[1] розвивалися оптичні технології, засновані на мультиплексировании з поділом і ущільненням по довжині хвилі, бурхливий розвиток отримала глобальна мережа Інтернет.[2]
На сьогоднішній день вектор розвитку телекомунікаційних мереж спрямован на концепцію конвергентних мереж нового покоління (Next Generation Networks – NGN).[3] NGN – це концепція побудови мереж зв'язку, що забезпечують надання необмеженого набору послуг з гнучкими можливостями щодо їх управління, персоналізації і створенню нових послуг за рахунок уніфікації мережевих рішень, що передбачає реалізацію універсальної транспортної мережі з розподіленою комутацією, винесення функцій надання послуг в кінцеві мережеві вузли і інтеграцію з традиційними мережами зв'язку.
Напрями сучасних розробок пов'язаних зі створенням комплексних рішень, що дозволяють при розвитку мереж наступного покоління зберігати існуючі підключення та забезпечити безперервну роботу в будь-якій мережі, і отримати весь набір послуг. Подібним чином будуються корпоративні мультисервісні мережі. За визначенням, корпоративні мережі - це мережі масштабу підприємства.[4] Такі мережі об'єднують велику кількість вузлів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть бути складно пов'язані і покривати місто, регіон або навіть континент. Число користувачів і комп'ютерів може варіюватися в залежності від роду діяльності підприємства, призначення філії, від розмірів компанії. Філії однієї компанії можуть розташовуватися в межах одного міста, країни, а так само розміщуватися на різних континентах. Для з'єднання віддалених локальних мереж і окремих комп'ютерів в корпоративній мережі застосовуються виділені провідні та безпровідні канали зв'язку, логічні канали організовані як на загальнодоступних мережах (Інтернет), так і на закритих мережах операторів зв'язку.
Рисунок 1 – Структура типового вузла корпоративної мережі 25 кадрів, 7 циклів, 40 кБ У загальному випадку кожну корпоративну мережу по аналогії моделі OSI можна представити у вигляді декількох взаємодіючих рівнів. Нижній рівень – це абонентські термінали (комп'ютери, IP-телефони, сервери). Абонентські термінали пов'язані між собою іншим рівнем - транспортною системою.
Основне призначення перших двох рівнів – це забезпечення накопичення, обробку та надійну передачу даних. Наступний рівень являє собою мережеві операційні системи.
На даному рівні організовується робота доповнень різних терміналів, які взаємодіють між собою за допомогою транспортної системи. Окремим рівнем виділяють системи сервісів. До системних сервісів відносять систему управління базами даних, web-сервери, поштові сервери, а також серверні додатки системи планування ресурсів підприємства.
Бази даних надають можливість збереження в упорядкованому вигляді основну корпоративну інформацію і здійснення базових Пошуку по ній і забезпечення роботи ERP-системи. Web, поштові сервери, сервери миттєвих повідомлень і інші забезпечують роботу послуг обміну інформацією на підприємстві, обробку даних користувача. На наступному рівні діють програми, які представляють собою інтерфейс для доступу до баз даних, системних сервісів, а також дають користувачам всю інформації в зручній для прийняття рішення формі. Рисунок 2 – Ієрархія корпоративної мережі Розглянуті рівні типові для будь-якого підприємства. Більш специфічні інструменти виділені на наступному рівні. Спеціальні програмні системи, які виконують завдання, специфічні для даного підприємства або підприємств даного типу.
Прикладами таких систем можуть служити ERP-системи, які формують стандартизований єдиний інформаційний простір підприємства.
Наприклад, системи автоматизації банку, організації бухгалтерського обліку, автоматизація проектування, управління технологічними процесами і т.д. Основна мета корпоративної мережі полягає в забезпеченні роботи верхніх двох рівнів єдиної ієрархії.
Стратегічні рішення з приводу організації цих рівнів, як правило, впливають на кілька частин цієї ієрархії одночасно, хоча спочатку стосуються тільки одного конкретного рівня або навіть окремої підсистеми цього рівня.
Таке взаємний вплив продуктів і рішень необхідно обов'язково враховувати при плануванні технічної політики розвитку мережі, інакше можна зіткнутися з необхідністю термінової і непередбаченої заміни, наприклад, мережевий технології, тому що це новий додаток більш вимоглива до пропускної спроможності каналів зв'язку або затримок на передачу даних. Останнім часом актуальним напрямком розвитку телекомунікаційних мереж підприємства є конвергенція послуг електрозв'язку. При цьому кожна послуга висуває свої вимоги до каналів зв'язку, а також постає питання забезпечення якості обслуговування (Qos) в цих мережах.
Qos - це можливість комунікаційної системи надати певний рівень якості послуг в залежності від виду даних, які передаються при існуючих технологічних обмеженнях мережі. До показників якості обслуговування відносять такі параметри: Всі значення показників якості обслуговування нормуються згідно з рекомендацією Міжнародного союзу електрозв'язку Y.1541 (13). На даний момент найбільш використовувані послуги: Корпоративна мережа складається з різних підсистем, які можуть являти собою локальну мережу.[5] Мережа підсистем об'єднується в єдину корпоративну мережу за допомогою глобальних каналів зв'язку - транспортної мережі.
[6]Є кілька варіантів організації: - використання виділених каналів зв'язку - використання віртуальних каналів зв'язку в рамках мережі оператора зв'язку - використання віртуальних каналів на публічній мережі Для організації віртуальних мереж можуть використовуватися різні технології. Наприклад: Найголовніше завдання при побудові мережі – це забезпечення створеної мережею необхідного рівня обслуговування (QoS).
Якість обслуговування означає, що мережа буде передавати певний потік даних між двома вузлами відповідно до вимог програм або користувача.
Мережа повинна гарантувати особливі параметри якості обслуговування, сформульовані для кожного окремого доповнення. При забезпеченні якості обслуговування аналізуються такі показники мережі: Якість обслуговування гарантується для деякого потоку даних. До потоків застосовуються такі поняття, як агрегація і диференціювання.
Так потік даних від одного комп'ютера може бути представлений як сукупність потоків від різних доповнень, а потоки від комп'ютерів одного підприємства об'єднані в один потік абонента деякого провайдера послуг. Використання деяких методів для забезпечення QoS, крім забезпечення гарантованої якості сервісів, дозволяє ефективніше користуватися ресурсами мережі. Існують такі методи забезпечення якості: Як вже було сказано, основна мета мультисервісної корпоративної мережі – полегшити і прискорити обмін інформацією в рамках підприємства, а також між підприємством та іншими структурами господарювання.[7]
При цьому використання мережі повинно бути виправданим і складати найменшу статтю витрат. Розглянувши принципи побудови корпоративних мереж, їх архітектуру, а також властивості та умови передачі трафіку, приходимо до висновку, що найбільш витратним елементом мережі є транспортна мережа.
Такий висновок був зроблений з огляду на такі властивості даного елемента: Неоптимізовані проекти цифрових систем, незалежно від базису реалізації, можуть мати значну надмірність і, отже,
неефективно використовувати апаратні ресурси. Це призводить до актуалізації завдання апаратурною оптимізації, яка, в контексті
FPGA, зводиться до зниження відсотка використання тих чи інших внутрішніх блоків: LUT-елементів (LUT – Look-Up Table), модулів пам'яті,
схем синхронізації. Таким чином дуже важливо ефективне використання наявних ресурсів підприємства при проектуванні, і підвищення ефективності роботи транспортної мережі. Підвищення ефективності роботи транспортної мережі можливо за рахунок оптимального використання декількох каналів зв'язку між мережами філій підприємства з різними характеристиками і вартістю експлуатації.
Рішенням даної проблеми може виступати "прикордонний" маршрутизатор, який є між ланкою між мережею філій і транспортною мережею. Ідея використання прикордонного маршрутизатора в наступному: маршрутизатор в режимі реального часу в певні моменти часу аналізує стан кожного з доступних каналів зв'язку транспортної мережі і розподіляє потоки інформації в залежності від якості обслуговування, потрібно вартості передачі. Мета дослідження: мінімізація витрат на експлуатацію транспортного сегмента корпоративної мережі при збереженні якості обслуговування за рахунок розробки алгоритму розподілу потоків даних в залежності від параметрів трафіку і характеристик каналів зв'язку. У даній роботі були розглянуті основні принципи побудови та склад мультисервісних корпоративних мереж, потоків даних, які в них передаються.
Також були розглянуті шляхи підвищення ефективності використання транспортного сегмента корпоративної мережі. На момент написання даного реферату магістерська робота ще не завершена. Передбачувана дата завершення: травень 2018 року. Повний текст роботи, а також матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.
3.2 Архітектура корпоративних мереж
3.3 Особливості надання послуг в корпоративних мережах
3.4 Принцип організації телекомунікаційної інфраструктури корпоративних мереж
3.5 Механізми забезпечення якості обслуговування в мультисервісних мережах
4. Установка завдань дослідження
5. Підсумкова мета дослідження
Висновок
Примітка
Список джерел