Українська   English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Построение мультисервисной высокоскоростной сети с предоставлением набора соответствующих современным стандартам качества услуг требует использования такого оборудования, которое поддерживает пропускные способности и качественные характеристики, которые еще не используются широко и уверенно, по крайней мере сегодня. Построение мультисервисной высокоскоростной сети с предоставлением набора соответствующих современным стандартам качества услуг требует использования такого оборудования, которое поддерживает пропускные способности и качественные характеристики, которые еще не используются широко и уверенно, по крайней мере сегодня.

В задачи проектов построения мультисервисных сетей входит обеспечение потенциальных абонентов такими услугами, которые являются для них интересными сегодня и на определенный срок вперед, и выгодность именно для них пользования этими услугами. С другой стороны, окупаемость объекта проектирования определяет, возможен ли вообще такой вариант построения сети, когда это имеет смысл.

Большой проблемой большинства сетей доступа является невозможность организации других услуг, кроме выхода в Интернет, потому что технологии построения этих сетей не поддерживают необходимые для качественного предоставления услуг реального времени параметры QoS. Это также делает задачу проектирования, основанный на использовании волоконно-оптических кабелей и современных FTTx-технологиях актуальной.

Целью работы является достижение определенного социального, экономического эффекта. Социальным эффектом является предоставление абонентам услуг, которые удовлетворяют их потребностям и приводят к улучшению условий жизни и труда. Область применения - дома частного сектора с наличием домов двух - и пятиэтажных. Сеть может использоваться для передачи информации любого типа, обеспечивает оптическое волокно, которое дает такие линии связи, которые будут работать и буди выгодными на годы вперед. Важной характеристикой сети также является поддержка легкого перехода на новые технологии в будущем.

1. Планирование сетевой структуры

Объект, для которого проектируется сеть состоит из двух жилых районов «Красных партизан» Пролетарского района и жилого района в Ленинском районе города Донецка изображенных на рисунке 1.

На данный момент эти районы похожи по своему составу.

Схема размещения зданий

Рисунок 1 – Схема размещения зданий

Каждый район имеет школу, больницу, несколько зданий для частных предприятий, торговые точки, государственные учреждения и жилые дома (многоэтажные и одноэтажные), третья часть всех зданий - многоэтажные. Населения районов «Красных партизан» Пролетарского района и жилого района в Ленинском районе города Донецка насчитывает примерно 6000 и 3000 жильцов.

Сетевая инфраструктура должна быть в состоянии предоставить офисным абонентам услуги широкополосный доступ и телефонии, и частным абонентам - услуги передачи данных, голоса и видео по одному каналу - Triple Play - высокоскоростной доступ в Internet, IPTV и VoIP. Есть возможности подключения многих производных услуг, базирующихся на вышеупомянутых основных типах услуг. Это такие услуги, как организация частных видеосерверов для абонентов.

В зависимости от типов услуг, предоставляемых абонентам, можно выделить следующие категории обслуживания:

К первой группе относятся абоненты частных фирм, для них разработаны два вида тарификации, то есть для малых и больших предприятий. Районы имеют много госучреждений, поэтому для них надо сделать отдельный тариф. Предполагается три вида тарифов для физических лиц.

Основываясь на избранных типах услуг определенных категориях необходимо разработать информационную модель сети, которая будет отображать взаимодействие ключевых элементов между собой и перераспределение сетевой нагрузки.

Все группы абонентов через сеть передачи данных сочетаются с главным узлом, который поставляет все планируемые типы трафика в сеть. Каждый тип трафика руководствуется соответствующим специализированным устройством. Для размещения архивной базы данных видео и другого типа используются серверы, которые также размещены на главном узле. К главному узла данные поступают через шлюзы от определенных поставщиков трафика.

Информационная модель является схемой, ставит в соответствие услуги в сети и логические группы абонентов, и то, благодаря которым решением этот доступ можно организовать. То есть в первую очередь, это логическая схема сети, указанная на рисунке 1.2

Информационная модель сети передачи данных

Рисунок 2 – Информационная модель сети передачи данных;

Абонентский состав разделен на 6 категорий обслуживания согласно типам услуг, требующих конкретные абоненты. Проведено проектирование информационной модели сети, отражает взаимодействие абонентов и категорий услуг. Типичное размещение зданий по территории, типичные варианты планировки самих зданий, типичные запросы по услугам для этого времени делают этот проект типичным на рынке телекоммуникационных услуг.

2. Пассивные оптические сети. GEPON основные сведения

PON (Passive Optical Network – пассивная оптическая сеть) предполагает создание разветвленной сети (преимущественно древовидной топологии) без активных компонентов – на пассивных оптических разветвителях.

Технология PON идеально подходит для покрытия обширной территории с различной плотностью застройки: от многоэтажных районов до коттеджных городков, где преимущества технологии раскрываются в полной мере.

Передача и прием в обоих направлениях производятся, как правило, по одному оптическому волокну, но на разных длинах волн (1310 и 1490 нм).

Информация для всех пользователей передается одновременно с временным разделением каналов от головной станции – оптического линейного терминала (OLT, Optical Line Terminal) - до оконечных оптических сетевых блоков (ONU, Optical Network Unit).

Оптическая мощность с выхода OLT в узлах сети делится (равномерно или неравномерно) таким образом, чтобы уровень сигнала на входе всех ONU был примерно одинаков.

Структура GEPON Для построения оптической пассивной сети помимо оптоволокна используются:

–     OLT (Optical Line Terminal) -оптические линейные терминалы, обеспечивающие коммуникацию сети PON и внешних сетей;

–     Модули SFP OLT для подключения PON, с увеличенной мощностью и кодировкой сигнала;

–     ONU (Optical Network Unit) - конечный сетевой блок (модем) у абонента;

–     сплиттеры - пассивные разветвители в узлах сети.

GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) одна из разновидностей технологии пассивных оптических сетей PON,позволяющий передавать и принимать данные на скорости (до 1,2 Гбит/с), с максимальным коэффициентом деления 1:64.Данная технология использует 1490нм для передачи информации 1310нм для приема и 1550 так-же зарегистрирована для кабельного ТВ. От центрального узла уходят все пакеты, в конечном пункте каждый ONU "забирает" только свой, обозначенный идентификатором содержащей в себе данные о временном слоте ONU ее мак адресе и способе корректировки ошибок, структурная схема данного процесса на рисунке 2.1.

Схема распределения трафика

Рисунок 3 – Схема распределения трафика

На стороне провайдера устанавливается OLT (англ. Optical Linear Terminal – Оптический Линейный Терминал) – L2 свитч со всеми вытекающими отсюда функциональными возможностями, имеющий Uplink порты (для подключения себя любимого к L3 роутеру) и Downlink порты (для клиентских нужд). OLT от орденоносного китайского производителя BDCOM, например, имеет 2 оптических гигабитных Uplink порта, 2 «комбо» гигабитных Uplink порта (2 оптических + 2 медных), и 4 гигабитных Downlink PON порта. Управление OLT производится как через терминальный порт, так и с помощью всеми любимых протоколов типа SNMP, SSH и TELNET.

На стороне клиента устанавливается ONU (англ. Optical Network Unit – Оптическая Сетевая Единица), которую также иногда именуют ONT (англ. Optical Network Terminal – Оптический Сетевой Терминал) – полноценный VLAN свитч небольшого размера. ONU от того же BDCOM стандартно имеет один оптический гигабитный порт и 4 медных (100Mbps или 1Gbps). Есть модели ONU с комбинированным оптическим портом для телевидения и данных, с портами для телефонии (SIP), с разным количеством медных портов, с Wi-Fi-адаптером, а также комбинации всех вышеперечисленных. Каждая ONU имеет встроенный фильтр MAC-адресов; при получении пакета ONU проверяет принадлежность пакета и, если пакет принадлежит не ей, отбрасывает его. Управление ONU происходит непосредственно с OLT, при этом OLT считает ONU «подпортом» своего порта, имеющим свои порты, то есть соблюдается следующая иерархия: Порт OLT -> № ONU -> порт ONU.

Таким образом при использовании данной технологии мы получаем следующие преимущества:

–    экономия волокон в оптических кабелях;

–    значительная экономия оптических излучателей на головной станции;

–    возможность предоставления трех видов информации (согласно концепции Triple Play) – голоса, видео и данных;

–    отсутствует необходимость электропитания сетевых элементов (кроме оконечных);

–    небольшие затраты на обслуживание;

–    простая возможность подключения абонентов;

–    дальнейшее увеличение скорости передачи (до 10 гбит/с и выше) без замены оборудования линейного тракта (оптические кабели, разветвители, соединители).

3. Моделирование

Моделирование проведено в программном продукте Cisco Pacet Tracer. Трансфер пакетов в сети на рисунке 3 (анимация).

Трансфер пакетов в сети

Рисунок 4 – Трансфер пакетов в сети
(анимация: 7 кадров, 144 килобайта, 6 циклов)

Была промоделирована предварительная архитектура сети, на которой были обеспечены интернет трафиком четыре объекта:

–    офис директора;

–    клиенты провайдера;

–    бухгалтерский отдел;

–    пункт охраны.

Выводы

При проектировании оптико-волоконной лини связи с использованием технологии GEPON, на кафедре радиотехники и защиты информации было проведено имитационное моделирование, которое подтверждает возможность реализации данной технологии в физической среде, в соответствии с заданными параметрами.

Список источников

    1. Анализ живучести мультисервисных сетей связи, построенных по технологии PON [Электронный ресурс] – Режим доступа:https://cyberleninka.ru

    2. Коваль І .Б. Защита информации в волоконно-оптических линиях связи [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://intkonf.org

    3. Михеев В. А. Основы постороения подсистемы защиты информации многофункциональной информационной системы [Электронный ресурс] – Режим доступа:https://cyberleninka.ru

    4. Защита информации на волоконно-оптических линиях связи от несанкционированного доступа [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://pnzzi.kpi.ua

    5. Проблемы защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи, от несанкционированного доступа [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://emag.iis.ru

    6. Изучение способов съема информации с волоконно-оптических линий [Электронный ресурс] – Режим доступа:https://bibliofond.ru

    7. Вопросы информационной безопасности сетей PON [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.tssonline.ru

    8. Каналы и методы несанкционированного доступа к информации [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://studfiles.net

    9. Технические средства защиты информации [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://doklady.bsuir