Мультисервисные сети связи нового поколения ОСИПКИН Дмитрий Владимирович dima@dima.ru Сеть связи нового поколения (NGN) концепция построения сетей связи , обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети с распределенной коммутацией , вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи. Основные термины Мультисервисная сеть - сеть связи , построенная в соответствии с концепцией сети связи нового поколения и обеспечивающая предоставление неограниченного набора услуг . Мультипротокольная сеть – транспортная сеть связи, входящая в состав мультисервисной сети , обеспечивающая перенос разных видов информации с использованием различных протоколов передачи . Инфокоммуникационная услуга - услуга связи , предполагающая автоматизированную обработку , хранение или предоставление по запросу информации с использованием средств вычислительной техники , как на входящем , так и на исходящем конце соединения . Роль инфокоммуникационных услуг в создании информационного общества • Переход от индустриального общества к обществу информационному • Глобальная информационная инфраструктура • Услуги связи нового типа – инфокоммуникационные • Ограниченные возможности сети Интернет • Расширение функциональности сетей связи • Интеграция сетей связи Особенности инфокоммуникационных услуг •Верхние уровни модели OSI •Господство архитектуры клиент – сервер (*P2P) •Многоточечные конфигурации соединений •Возможность управления услугами со стороны пользователя •Большинство услуг являются «приложениями» •Бизнес-модель ([поставщик информации], [брокер], поставщик услуг, оператор, [ретейлер], абонент, пользователь) отличается от традиционной бизнес-модели электросвязи (оператор-абонентпользователь). •Высокие требования (мобильность, гарантированное качество, возможность гибкого и быстрого создания новых услуг) Место инфокоммуникационных услуг в модели ISO/OSI МОДЕЛЬ ISO/OSI (Open System Interconnection) УРОВЕНЬ ПРОТОКОЛ Прикладной HTTP, FTP Представительный SSL Сеансовый ICP, SAP (Novell) Транспортный TCP, UDP Сетевой IP, IPX Канальный Ethernet Физический 100BaseTX УСЛУГА ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ УСЛУГИ УСЛУГИ СВЯЗИ Требования к сетям связи • Мультисервисность •Широкополосность •Мультимедийность •Интеллектуальность •Инвариантность доступа •Мультиоператорность •Масштабируемость Существующие сети связи Существующие сети связи общего пользования с коммутацией каналов (ТФОП) и коммутацией пакетов (СПД) в настоящее время не отвечают перечисленным выше требованиям . Ограниченные возможности традиционных сетей являются сдерживающим фактором на пути внедрения новых инфокоммуникационных услуг. С другой стороны , наращивание объёмов предоставляемых инфокоммуникационных услуг может негативно сказаться на показателях качества обслуживания вызовов базовых услуг существующих сетей связи. Все это вынуждает учитывать наличие инфокоммуникационных услуг при планировании способов развития традиционных сетей связи в направлении создания мультисервисных сетей. /«Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России», Министерство Российской федерации по связи и информатизации/ Общие подходы к построению мультисервисных сетей связи Базовым принципом концепции NGN является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами. Функциональная модель NGN Уровень Задача Транспортный Коммутация и прозрачная передача информации пользователя Управления коммутацией обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками Управления услугами • предоставление услуг • управление услугами • создание новых услуг • взаимодействие различных услуг Архитектура NGN Организация доступа к услугам NGN •Интегрированные сети доступа , подключенные к оконечным узлам мультисервисной сети и обеспечивающие подключение пользователей как к мультисервисной сети , так и к традиционным сетям (например ТФОП) •Традиционные сети (ТФОП , СДОП , СПС ), абоненты которых получают доступ к мультисервисной сети через узлы, подключенные к шлюзам (Media Gateway). На ТФОП для доступа используется абонентский участок , для увеличения пропускной способности которого может использоваться технология хDSL, а на сетях подвижной связи (2G) может использоваться технология GPRS. Особенности организации управления NGN •Большое число разнотипных элементов •Различные технологии, услуги и производители •Обьектно-ориентированная распределенная архитектура •Модульный принцип, открытость •Стандартные протоколы управления (в СПД де-факто SNMP, CORBA на верхних уровнях) •Открытые интерфейсы систем управления (стандартизованные протоколы - IIOP, CMIP, SNMP, TFTP, FTAM, использование формальных языков для описания интерфейсов – CORBA IDL, JAVA, GDMO) Основные требования к системам управления NGN •подготовленное решение на практике должно реализовываться в краткие сроки •структуры открытых систем должны обеспечивать гибкость реализации и совместимость с другими решениями , высокую надежность , и как результат – качество обслуживания •оператор должен иметь возможность модифицировать программное обеспечение для реализации специфических функций и вводить новые услуги через изменение конфигурации •компонентные решения упростят возможности оператора по введению новых пользователей и функций. Проблема выбора технологии для магистральной сети • Мультисервисность • Широкополосность • Мультимедийность • Интеллектуальность • Инвариантность доступа • Мультиоператорность • Масштабируемость • SDH • ATM • Gigabit Ethernet SDH (Synchronous Digital Hierarchy) выбор SDH обоснован: •в случае если основным видом трафика является классический телефонный трафик •составляющая прочих видов трафика невелика (~10-15%) •в развитие уже существующей сети SDH Главный недостаток – значительные накладные расходы (overhead на заголовки ) Широко распространенная в России технология, заслуженно пользующаяся доверием телефонных операторов связи ATM (Asynchronous Transfer Mode) выбор ATM обоснован: •в случае если сеть обслуживает мультимедийный трафик реального времени (трансляции видеопрограмм, например ) •необходимо обеспечение QoS для клиентов Главные недостатки – высокая стоимость и сложность В России реализованы сети АТМ как с использованием SDH-транспорта (например , сеть МТУ -Информ) так и полностью независимо (Иркутск Энерго). Gigabit Ethernet •Новое поколение сетей Ethernet. •Широкополосность (Gigabit Ethernet > STM-4) •Передача трафика мультимедиа •Поддержка QoS •Легко масштабируется •Легкость сопряжения сетей различных операторов •Невысокая стоимость •Большая дальность •Гарантированное качество (802.1Q/p, DiffServ, MPLS) Примеры реализации проектов с учетом «Концептуальных положений по построению мультисервисных сетей на ВСС России» ОАО ЦУМ «Новосибирск» КРИТЕРИИ: • Надежность • Масштабируемость • Функциональность • Минимальная стоимость владения Структурированная кабельная система 6-й категории Магистральная сеть (backbone) Gigabit Ethernet Локальная вычислительная сеть Телефонная сеть на основе IP-телефонии Сеть видеонаблюдения на основе IP Схема СКС ОАО ЦУМ «Новосибирск» 8000 М 6000 Л К 6000 И 20 00 58000 6000 Ж 6000 Е 6000 Д 6000 Г 6000 В 6000 Б А 6000 1 6000 2 6000 3 6000 4 6000 60000 5 6000 6 6000 7 6000 8 6000 9 6000 1 0 1 1 Схема ЛВС ОАО ЦУМ «Новосибирск» AT-RAPIER G6F AT-8324 8324 Layer 3 Fast Ethernet Switch 7 Reset PORT STATUS 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x RS-232 TERMINAL PORT PORT ACTIVITY 1000BASE-TX/SC SWITCH ACTIVE AT-A35/SX TX AT-A35/SX DISABLED RX TX DISABLED FAULT 6 5 4 3 LH LH LH LH LH LH LH LINK RH RH FULL DUP LINK CLASS 1 LASER PRODUCT 8 1000BASE-SX/SC RX TX RX TX RX RH RH RH RH RH TX ACTIVITY 1000BASE-SX/SC 2 1 RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT TX RX TX RX TX ACTIVITY HALF DUP RPS OK PWR RESET RX ACTIVITY IBM x350 AT-8324 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT Reset PORT STATUS ACTIVITY 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1000BASE-SX/SC Server factory 4 этаж AT-8324 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT Reset PORT STATUS 1000BASE-SX/SC ACTIVITY 3 этаж AT-8324 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT Reset PORT STATUS ACTIVITY 1000BASE-SX/SC 2 этаж AT-8324 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT Reset PORT STATUS ACTIVITY 1000BASE-SX/SC 1 этаж AT-8324 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT Reset PORT STATUS ACTIVITY 1000BASE-SX/SC подвал Новосибирский государственный университет КРИТЕРИИ: • Низкая стоимость • Лучшее соотношение цена/качество • Масштабируемость • Оптоволоконная несущая магистраль (backbone) • Gigabit Ethernet •Технология Enhanced Stacking (R) Allied Telesyn Схема кампусной сети НГУ Схематический план кампусной сети НГУ 8324 AT-A35/SX TX 6 D ISABLED RX LIN K CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS AC TIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX D ISABLED RX LIN K C L ASS 1 L ASER PR O D U C T AC TIVITY 1000BASE-SX/SC CAUTION NML TX RX 100Base-FX 100Base-TX REC REC PWR LNK LNK TST NML MDI LNK MDI-X MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER DISABLED RX LINK PORT STATUS 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX ACTIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1 KP H -24 DISABLED RX CA UTION NML LINK TX RX 100Base-FX TX RX 100Base-FX 100Base-TX REC REC PWR LNK LNK TST NML MDI 100Base-TX REC REC PWR ACTIVITY 1000BASE-SX/SC NML CLASS 1 LASER PRODUCT CA UTION 6 1 8324 AT-A35/SX TX CLASS 1 LASER PRODUCT MDI-X LNK MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER 1 2 3 4 5 LNK LNK TST NML MDI MDI-X LNK MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER R CATEGORY 5 a division of Middle Atlantic Products, Inc. 1 AT-A35/SX TX 6 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 6 8324 D ISABLED RX LIN K CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS AC TIVITY 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x Reset 15x 17x 19x 21x 23x 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX DISABLED 8324 RX AT-A35/SX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT TX ACTIVITY 1000BASE-SX/SC 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x DISABLED RX LINK C LASS 1 LASER PR OD U C T 24x PORT STATUS ACTIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1000BASE-SX/SC 1 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS ACTIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX D ISABLED RX CA UTION NML LIN K TX RX 100Base-FX TX RX 100Base-FX 100Base-TX REC REC PWR LNK LNK TST NML MDI 100Base-TX REC REC PWR AC TIVITY 1000BASE-SX/SC NML CLASS 1 LASER PRODUCT CA UTION 6 MDI-X LNK MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER LNK LNK TST NML MDI MDI-X LNK MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER 8324 AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1 DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS ACTIVITY Reset 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX 7 8 1 DISABLED RX CA UTION NML LINK 100Base-FX 100Base-TX TX RX 100Base-FX 100Base-TX REC REC REC REC PWR ACTIVITY 1000BASE-SX/SC RX CLASS 1 LASER PRODUCT TX PWR LNK LNK TST NML MDI MDI-X LNK MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER LNK NML MDI MDI-X LNK Подп. и дата 7x 6x 15 16 MC103XL SINGLE MODE FIBER FAST ETHERNET MEDIA CONVERTER Взам. инв. № Инв. № дубл. 5x 4x NML Подп. и дата 3x 2x 8324 AT-A35/SX TX ACTIVITY LNK TST Инв. № подл. Reset 1x LINK 1000BASE-SX/SC 6 ACTIVITY DISABLED RX CLASS 1 LASER PRODUCT CAUTION 6 8324 AT-A35/SX TX 6 D ISABLED RX LIN K C L ASS 1 L ASER PR O D U C T PORT STATUS AC TIVITY AT-A35/SX TX 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x AT-A35/SX TX 6 DISABLED RX LINK ACTIVITY 1000BASE-SX/SC 8324 DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS ACTIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX D ISABLED RX LIN K CLASS 1 LASER PRODUCT AC TIVITY 1000BASE-SX/SC Устройство типового коммутационного центра 8324 AT-A35/SX TX 6 Reset 1x 1000BASE-SX/SC CLASS 1 LASER PRODUCT DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT PORT STATUS ACTIVITY Reset 1x 3x 5x 7x 9x 11x 13x 15x 17x 19x 21x 23x 2x 4x 6x 8x 10x 12x 14x 16x 18x 20x 22x 24x 1000BASE-SX/SC AT-A35/SX TX DISABLED RX LINK CLASS 1 LASER PRODUCT 1000BASE-SX/SC ACTIVITY 1 Конвертер интерфейсов AT-MC102XL 2 Коммутационная панель КРН-24 (24xSC) 3,5 Блоки поддержки кабеля 4 Коммутационная панель TIA/EIA-658B (24xRJ45) 6 Коммутатор AT-8024GB 7 Источник питания APC PS250i 8 Блок силовых розеток. Изм.Кол.учЛист№док Подп. Дата Разраб. Пров. Н. конт. Утв. НГУ Стадия Лист Листов Сеть LMDS компании Союзтелеком Структурная схема сети LMDS Схема построения соты LMDS Структура сети MINILINK BAS™. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !