1. Обобщенная структура территориально распределенной корпоративной сети Типовые методы объединения отдельных сетей офисов в единую кспд
 Скачать 3.9 Mb.
|
|
• MAN – провайдеры (каналы), Городские сети, как правило, используют цифровые магистральные линий связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и последующего соединения локальных сетей с глобальными. Первоначально сети мегаполисов были разработаны только для передачи данных, но сейчас они поддерживают и такие услуги, как видеоконференции и интегральную передачу голоса и текста. Сети мегаполисов являются общественными сетями, и поэтому их услуги обходятся дешевле, чем построение собственной (частной) сети в пределах города. Большинство современных сетей MAN являются Сетями синхронной оптической связи ( SONET – Synchronous Optical Network) или кольцами FDDI , представленными провайдерами телекоммуникационных услуг. Эти кольца охватывают большие площади, компании могут подключаться к кольцам через каналы T1 6 или T3 . На Рисунке 5-42 показаны две компании, сединенные с помощью кольца SONET, а также устройства, которые обычно необходимы для организации такого вида коммуникаций. Это упрощенный пример MAN. В реальности множество компаний подключены к одному кольцу. Фактически SONET является стандартом для телекоммуникаций посредством волоконно-оптических кабелей SONET является самовосстанавливающейся системой (self-healing), т.е. в случае разрыва канала передачи, он может задействовать дополнительное резервное кольцо для обеспечения непрерывности работы. Все каналы и кольца SONET обладают избыточностью. Избыточные каналы используются в случае, если что-то случается с основным кольцом. Сети SONET могут передавать голос, видео и данные по оптическим сетям. • MPLS – провайдеры (сети), MPLS ( англ. multiprotocol label switching — многопротокольная коммутация по меткам) — механизм в высокопроизводительной телекоммуникационной сети , осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток. MPLS является масштабируемым и независимым от каких-либо протоколов механизмом передачи данных. В сети, основанной на MPLS, пакетам данных присваиваются метки. Решение о дальнейшей передаче пакета данных другому узлу сети осуществляется только на основании значения присвоенной метки без необходимости изучения самого пакета данных. За счет этого возможно создание сквозного виртуального канала, независимого от среды передачи и использующего любой протокол передачи данных. MPLS позволяет достаточно легко создавать виртуальные каналы между узлами сети. Технология позволяет инкапсулировать различные протоколы передачи данных Основным преимуществом MPLS является независимость от особенностей технологий канального уровня , таких как ATM , Frame Relay , SONET/SDH или Ethernet , и отсутствия необходимости поддержания нескольких сетей второго уровня, необходимых для передачи различного рода трафика. По виду коммутации MPLS относится к сетям с коммутацией пакетов. Технология MPLS используется для построения IP-сетей. На практике MPLS используется для передачи IP- и Ethernet-трафика. Основными областями применения MPLS являются оптимизация и управление трафиком ( англ. traffic engineering) и организация виртуальных частных сетей (VPN). Основные преимущества технологии IP/MPLS: -пакетов по сети за счет сокращения времени обработки маршрутной информации; 7 информационному потоку (например, несущему телефонный трафик) может назначаться требуемый класс обслуживания (CoS). Потоки с более высоким CoS получают приоритет перед всеми другими потоками. Таким образом, с помощью MPLS обеспечивается качество обслуживания (QoS), присущее сетям SDH и ATM; своеобразных туннелей; позволяет подключать пользователей, использующих все эти разнообразные протоколы. Сеть, построенная по технологии MPLS (например, сеть, представленная на рис. 1), является иерархической и представляет собой двухуровневую архитектуру. Иерархия состоит из первого уровня - опорной сети (ядра сети) с коммутирующими по меткам маршрутизаторами LSR (P) и второго уровня - периферийной или пограничной части сети провайдера с PE-маршрутизаторами, к которым подключаются сети заказчиков (пользователей) транспортных услуг. Подключение к сети MPLS для клиента выглядит как подключение к обычной IP-сети. При этом провайдер может обеспечивать клиенту ряд возможностей, которые, будучи собраны вместе, делают сети MPLS более привлекательными, чем подключение через Frame Relay и ATM сети, это в первую очередь: сквозная поддержка внутри операторской сети нескольких классов обслуживания; возможность сохранения собственного плана IP-адресации; возможность маршрутизации IP-трафика между офисами Заказчика в сети оператора; организация доступа в Интернет. Организация доступа в Интернет также может служить дополнительным стимулом для подключения к MPLS-сети одного оператора, поскольку позволяет получить все необходимые услуги из одних рук. • ISP – интернет провайдеры, нтернет-прова йдер (иногда просто провайдер; от англ. internet service provider, сокр. ISP — поставщик интернет-услуги) — организация, предоставляющая услуги доступа к сети Интернет и иные связанные с Интернетом услуги. К основным услугам интернет-провайдеров относят: широкополосный доступ в Интернет , коммутируемый доступ в Интернет, беспроводной доступ в Интернет, Среди провайдеров доступа можно выделить первичных (магистральных), имеющих магистральные каналы связи в собственности, и вторичных (городских, домовых ), арендующих каналы связи у первичных. Первичные провайдеры обычно продают трафик только в больших объѐмах и оказывают услуги другим провайдерам, а не индивидуальным пользователям, хотя есть и исключения. Организация связи ЛВС через Интернет получает все большее распространение вместе с доступностью самой сети. Каждый офис компании в настоящее время имеет (или может легко получить) собственное подключение к Интернету по выделенному каналу. После этого между ЛВС офисов организуется зашифрованный канал VPN, по которому передаются данные ( Рис. 5 ). Сейчас качество предоставления доступа в Интернет в крупных городах достаточно высоко для передачи между офисами компании данных, не чувствительных к задержкам. 8 Рис. 5. Организация КСПД через VPN'каналы в нтернет Основным минусом подключения через Интернет, с корпоративной точки зрения, является отсутствие каких либо гарантий относительно полосы пропускания, задержек и потерь пакетов. Плюсы данного подключения следующие: высокая доступность услуги подключения к Интернету и, как следствие, быстрое время развертывания канала; низкая стоимость подключения; низкая стоимость владения такими каналами (центральный офис в любом случае имеет доступ в Интернет, остается подключиться только отдельным офисам). • PSTN – провайдеры, Телефонная сеть общего пользования, ТСОП, ТфОП ( англ. PSTN, Public Switched Telephone Network) — это сеть, для доступа к которой используются обычные проводные телефонные аппараты, мини- АТС и оборудование передачи данных. В PSTN передача сигналов (в том числе и настройка соединения) и сам разговор осуществляется через одну и ту же универсальную линию связи (магистраль) от системы коммутации (СК) источника к СК адресата. Этот процесс занимает каналы связи всех задействованных при соединении СК. То есть, если вызываемый адресат занят, все эти соединения окажутся напрасными. Обычно PSTN используют звездообразную топологию (главный элемент соединѐн с множеством второстепенных). Коммутируемые сети телефонной связи общего пользования представляют собой обычные аналоговые телефонные сети связи и допускают наравне с телефонной связью передачу данных со скоростью до 33.6 Кб/сек. Допускают наравне с телефонной связью передачу данных, а также в ограниченных пределах видеоконференцсвязь. Преимущества PSTN: 9 Простота: Кроме модема, нет никакого дополнительного оборудования не требуется. Аналоговые модемы просто конфигурировать. Доступность: поскольку общественная телефонная сеть доступна фактически всюду. Стоимость: стоимость подключения к глобальной сети с использованием PSTN относительно низка, состоит прежде всего из стоимости линии и модемов. Недостатки использования PSTN: Низкая скорость передачи данных: поскольку телефонная система была проектирована, чтобы передавать голос, скорость передачи данных заметно ниже. Относительно долгое время установки подключения: поскольку подключение к PSTN требует установки модемной связи, время, необходимое для соединения с глобальной сетью через PSTN очень большое по сравнению с другими типами подключения. • ВОЛС (radio?) – организация собственной корпоративной сети связи. Существенным ограничением для организации таких линий связи служат два фактора – длина линии связи (обусловлена максимальным допустимым сопротивлением линии) и наличие свободных пар в здании. Физические характеристики могут отличаться у двух медных пар, идущих в одном кабеле, а они существенно влияют на скорость связи и количество ошибок, возникающих при передаче данных. В настоящее время для организации связи по выделенной линии все чаще используются волоконно- оптические линии. При всех преимуществах использования волоконно-оптических линий связи основными его недостатками являются те же, что и для медных пар – это в первую очередь необходимость прокладки или аренды кабеля, а также длительная процедура восстановления работы канала при авариях. К плюсам этих решений также относится и то, что ВОЛС может быть использована для таких протоколов, как Fibre Channel. При недостатке физических волоконно-оптических пар между двумя объектами есть возможность применить такие технологии уплотнения, как CWDM или DWDM. В этом случае компания получит от 8 до 64 независимых каналов передачи данных в одной оптоволоконной паре. По ВОЛС можно передавать данные любых протоколов на скоростях, равных или превосходящих скорости в ЛВС, построенной в пределах одного здания. При этом канал связи перестает быть узким местом корпоративной сети передачи данных. 10 3. Первичные WAN-сети, краткая характеристика 1 вариант: Первичные, или опорные, сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой можно достаточно быстро и гибко организовать постоянный канал с топологией "точка-точка" между двумя пользовательскими устройствами, подключенными к такой сети. Первичной сетью называется совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов системы электросвязи, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежит использование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входит среда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир. Рассмотрим ту часть первичной, которая связана с передачей информации в цифровом виде. Современная цифровая первичная сеть может строиться на основе трех технологий: PDH, SDH и ATM. Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов первичной сети. Схематично структура первичной сети представлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые системы передачи). Cовременная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Из перечисленных технологий только первые две в настоящее время могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети. Рис. 1.2. Структура первичной сети. Первичные сети основаны на технике коммутации каналов. Для создания первичного канала коммутаторы первичных сетей должны поддерживать какую-либо технику мультиплексирования и коммутации. В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются: техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM); 11 техника мультиплексирования с разделением времени (Time Division Multiplexing, TDM); техника мультиплексирования по длине волны (Wave Division Multiplexing). Технология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) разработана для создания надежных транспортных сетей, позволяющих гибко формировать цифровые каналы широкого диапазона скоростей — от единиц мегабит до десятков гигабит в секунду. Основная область применения технологии SDH — первичные сети операторов связи, но иногда такие сети строят и крупные предприятия и организации, имеющие разветвленную структуру подразделений и филиалов, покрывающих большую территорию, например, в сетях предприятий энергетического комплекса или железнодорожных компаний. Каналы SDH относятся к классу полупостоянных — формирование канала происходит по инициативе оператора сети SDH, пользователи же лишены такой возможности, поэтому каналы SDH обычно применяются для передачи достаточно устойчивых во времени потоков. Из-за полупостоянного характера соединений в технологии SDH чаще используется термин кросс-коннект (cross-connect), а не коммутация. Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов, использующих синхронное мультиплексирование с разделением времени (Time division Multiplexing, TDM), при котором информация от отдельных абонентов адресуется относительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях с коммутацией пакетов. Каналы SDH обычно применяют для объединения большого количество периферийных (и менее скоростных) каналов, работающих по технологии плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH). Сети SDH обладают многими достоинствами, главные из которых перечислены ниже. Гибкая иерархическая схема мультиплексирования цифровых потоков разных скоростей, позволяющая вводить в магистральный канал н выводить из него пользовательскую информацию любого поддерживаемого технологией уровня скорости, не демультиплексируя поток в целом — а это означает не только гибкость, но и экономию оборудования. Схема мультиплексирования стандартизована на международном уровне, что обеспечивает совместимость оборудования разных производителей. Отказоустойчивость сети. Сети SDH обладают высокой степенью «живучести» — технология предусматривает автоматическую реакцию оборудования на такие типичные отказы, как обрыв кабеля, отказ порта, выход из строя мультиплексора или отдельной его карты, направляя трафик по резервному пути или переходя на резервный модуль, Переход на резервный путь происходит очень быстро — обычно в течение 50 мс. Мониторинг и управление сетью на основе информации, встроенной в заголовки кадров, Это обеспечивает обязательный уровень управляемости сети, не зависящий от производителя оборудования, и создает основу для наращивания функций менеджмента в фирменных системах управления. Высокое качество транспортного обслуживания для трафика любого типа — голосового, видео и компьютерного. Техника мультиплексирования TDM, лежащая в основе SDH, обеспечивает трафику каждого абонента гарантированную пропускную способность, а также низкий и фиксированный уровень задержек. Сети SDH и сети плезиохронной цифровой иерархии очень широко используются для построения как публичных, так и корпоративных сетей. Особенно популярны их услуги в США, где большинство крупных корпоративных сетей построено на базе выделенных цифровых каналов. Эти каналы непосредственно соединяют маршрутизаторы, размещаемые на границе локальных сетей отделений корпорации. 2 вариант: Первичные сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой можно достаточно быстро и гибко организовать постоянный канал с двухточечной топологией между двумя пользовательскими устройствами, подключенными к такой сети. В первичных сетях применяется техника коммутации каналов. На основе каналов, образованных первичными сетями, работают наложенные компьютерные или телефонные сети. Каналы, предоставляемые первичными сетями своим пользователям, отличаются высокой пропускной способностью — обычно от 2 Мбит/с до 10 Гбит/с. Существует несколько поколений технологий первичных сетей: плезиохронная цифровая иерархия (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH); 12 синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) — этой технологии в Америке соответствует стандарт SONET; уплотненное волновое мультиплексирование (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM); оптические транспортные сети (Optical Transport Network, OTN) — данная технология определяет способы передачи данных по волновым каналам DWDM. В технологиях PDH, SDH и OTN для разделения высокоскоростного канала применяется временнбе мультиплексирование (TDM), а данные передаются в цифровой форме. Каждая из них поддерживает иерархию скоростей, так что пользователь может выбрать подходящую ему скорость для каналов, с помощью которых он будет строить наложенную сеть. Технологии OTN и SDH обеспечивают более высокие скорости, чем технология PDH, так что при построении крупной первичной сети ее магистраль строится на технологии OTN или SDH, а сеть доступа — на технологии PDH. Сети DWDM не являются собственно цифровыми сетями, так как предоставляют своим пользователям выделенную волну для передачи информации, которую те могут применять по своему усмотрению — модулировать или кодировать. Техника мультиплексирования DWDM существенно повысила пропускную способность современных телекоммуникационных сетей, так как она позволяет организовать в одном оптическом волокне несколько десятков волновых каналов, каждый из которых может переносить цифровую информацию. В начальный период развития технологии DWDM волновые каналы использовались в основном для передачи сигналов SDH, то есть мультиплексоры DWDM были одновременно и мультиплексорами SDH для каждого из своих волновых каналов. Впоследствии для более эффективного использования волновых каналов DWDM была разработана технология OTN, которая позволяет передавать по волновым каналам сигналы любых технологий, включая SDH, Gigabit Ethernet и 10G Ethernet. |