Источник: Компьютерный мониторинг и информационные технологии -2009/ Материалы пятой научно-технической конференции студентов, асперантов и молодых учёных.— Донецк, ДонНТУ — 2009, с.99-100.
Современный корпоративный сегмент нуждается в использовании мультисервисных сетей, основная тенденция которых - конвергенция пакетных систем передачи данных и мультимедийных сетей. Как следствие - резкое возрастание объема информации, передаваемого по сетям, изначально предназначенных для передачи только одного вида трафика, перегрузка сетевого оборудования, отказы различных участков сети.
Многие корпоративные сети создавались путем хаотичного и непродуманного объединения разнотипных линий связи, в результате получались ненадежные сети, не справляющиеся с возрастающими с каждым днём нагрузками. Постоянное возрастание объема трафика и несовершенство существующих корпоративных сетей делают задачу модернизации предельно актуальной. При модернизации корпоративных сетей приходится решать задачи их оптимального построения: выбирать между прокладкой оптического волокна, установкой радиорелейного оборудования или применения аппаратуры, передающей цифровые сигналы по существующему медному кабелю; выбирать современное оборудование, оптимально сочетающее функциональность и стоимость, а также взаимодействующее с существующими элементами сети.
Задачей данной работы является разработка методики модернизации корпоративных мультисервисных сетей передачи данных для всех категорий пользователей. Такая сеть должна отвечать за обеспечение высокой сетевой безопасности, надежность предоставления сервисов с качеством обслуживания соответствующим классам сервисов и эффективной системой управления и учета работы пользователей.
Основная задача теоретических исследований и практической работы - разработка типичного проектного решения, основанного на современном оборудовании с оптимальным сочетанием параметров цены и функциональности при надежности операторского класса[1]. Предлагаемое решение должно позволить сформировать ряд ус-луг, предоставляемых для абонентов сети: IP TV широкий выбор каналов, HD TV качество для современных телеприемников, Video on Demand видеопрокат на дому и записи эфирных программ, IP телефония, IP VPN офисные виртуальные сети, L2 VPN офисные виртуальные сети, Digital Audio.
Начальными условиями типовой задачи, которая стоит при модернизации корпоративной сети, являются: - начальная информация об интенсивности трафика между абонентами сети, предполагаемый рост трафика за расчетный период времени; - действующие сети доступа, которые в корпоративных сетях выступают как абоненты сети, т.е. источники и потребители трафика; - существующие узлы связи, в которых устанавливается коммуникационное и линейное оборудование; - проложенные линии (как кабельные, так и радиоканалы), информация о возможности создания новых линий связи между различными узлами связи.
Обычно в составе корпоративных сетей выделяют три иерархических уровня — доступа, распределения и ядра. Каждый из них выполняет определенные функции, что влияет на выбор технических решений [2].
Принципиальной модернизацией сети является применение на уровне доступа бюджетных коммутаторов с поддержкой функциональности Q-in-Q, причем не только Q-in-Q port based, но также и Q-in-Q Selective. Применение данной технологии на уровне коммутаторов доступа позволяет для всех категорий пользователей разделить трафик по типу сервисов и обеспечить качество обслуживания отдельно для данного типа сервисов. Каждый пользователь корпоративной сети может получать набор услуг Triple Play = High Speed Internet + VoIP + IPTV. Технология Q-in-Q позволяет разделить тра-фик различных сервисов, обеспечить QoS и обеспечить прохождение большого числа VLAN: уже на порту клиента классифицировать трафик по типу сервисов и сформировать на сетевом интерфейсе (uplink) три VLAN – один Q-in-Q туннель для High Speed Internet, второй- Q-in-Q тоннель для VoIP и MVR для мультикаста.
Применение протоколов MSTP/ERRP на уровнях распределения обеспечивает минимальное время сходимости при возникновении повреждений. Применение Q-in-Q Selective позволяет реализовать «VLAN на сервис» на уровне сети провайдера и обеспечить приоритетную доставку сервисов реального времени при организации VPN. Даже в случае прокладки одного оптического кабеля на направление можно закольцевать на конце нитки волокна, что будет логическим кольцом, и отсутствие электропитания на коммутаторах в середине кольца не приведет к остановке сервисов на других коммутаторах.
Основными критериями при выборе решений для построения ядра являются производительность, отказоустойчивость и поддержка QoS. С развитием ресурсоемких мультимедийных услуг, таких как IPTV и VoD, магистральный сегмент сетевой инфраструктуры напоминает хребет, на который ложится вся сетевая нагрузка. Поэтому пропускная способность магистралей является ключевой характеристикой, определяющей выбор оборудования. Не менее важные свойства ядра — отказоустойчивость и под-держка механизмов быстрой реконфигурации сети в случае сбоев. В ряде архитектурных решений предусмотрено резервирование основных узлов, но практикуется и увеличение надежности за счет избыточности топологических схем. Выбор варианта завиcит от конкретных условий и задач. На магистральном уровне необходима поддержка оборудованием протоколов QoS, тунеллирования трафика и многоадресной передачи. Механизм multicast, безусловно, должен поддерживаться всеми узлами корпоративной сети, которая ориентирована на предоставление услуг IPTV. В схеме ядра корпоративных сетей широко применяется топология Dual Homing для обеспечения надежного безаварийного подключения ключевых ресурсов сети к абонентской нагрузке. В более масштабной сети на уровне районов устанавливаются коммутаторы агрегации, образуя опорное магистральное кольцо.
Проведенные исследования определяют круг проблем, решение которых позволит еще более эффективно использовать разработанную методику и полученные результаты. Например, исследование новейших технологий и сетевых решений позволит более эффективно применять разработанную методику модернизации корпоративных сетей. Предложенный в работе трёхуровневый подход к рассмотрению корпоративных сетей позволяет строить модели сетей различной сложности и конфигурации.