Операторски технологии
Висока летва пред телекомите Съвременните градски мрежи трябва да изпълняват множество задачи, излизащи извън рамките на простото предаване на информация, в частност да поддържат конвергенция на глас, видео и данни. Операторите нерядко реализират иновационни широколентови услуги на базата на съществуващите инфраструктури SDH и АТМ, но ценовата преса изисква търсене на нови пътища. Така в областта на градските мрежи прониква Ethernet, като той трябва да отговаря на изискванията на операторите. Според анализаторите потребностите на компаниите от гласови и информационни комуникации ще продължават да растат. Връзките са ключов фактор за икономическото развитие, особено за страните от Централна и Източна Европа. Активността на операторите е насочена към пускане на широколентови услуги, а също към повишаване доходността на инфраструктурата чрез прилагане на методи, алтернативни на асинхронния режим на предаване (Asynchronous Transfer Mode, АТМ) и синхронната цифрова йерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH), за включване на корпоративни и частни потребители. Наред със замяната на SDH и ATM връзки пакетно-ориентираният Ethernet предлага нови възможности. Оптичните мрежи с широколентов достъп откриват простор за реализация на новите форми на електронно взаимодействие, бизнес решения, предложения за обучение и т.н. „През 2003 г. 400 хил. семейства бяха включени по оптично влакно (Fiber to the Home, FTTH); а до 2008 г. този показател ще расте с 60% всяка година, смята Крис Люис, главен вицепрезидент в Yankee Group за изследванията в регион EMEA. — Дългосрочната тенденция за инвестиции в технологията FTTH се поддържа от растящото търсене на разширени мултимедийни услуги от страна на доставчиците и обществото.” Услугата TRIPLE PLAY Под понятието Triple Play (буквално „тройна игра”) се крият услуги, „призвани” да осигурят конвергенция на данни, глас и видео. Обединяването на няколко услуги в пакети на фона на конкуренцията между операторите и доставчиците на И’нет услуги се превърна във важно условие за развитие на широколентовите инфраструктури. Често новите услуги са насочени към домашните развлечения: видео с висока резолюция, селективно платимо видео (Pay per View), видео и музика по заявка — и това е само малка част от това, което може да бъде предложено. Паралелно предложение е разпространението на традиционните гласови услуги посредством аналогова и ISDN телефония. То се реализира чрез широколентова мрежа и се включва в предлагания пакет. Широколентовото включване на частни домове става с помощта на ADSL — за предпочитане е ADSL2+ със скорост на зареждане до 24 Mbps— или посредством Ethernet в последната миля във вида Ethernet до дома (Ethernet to the Home, ETTH). Корпоративно използване Корпоративните потребители се нуждаят от прозрачни Ethernet връзки за включване на поделения на базата на услуги от второ или трето ниво с прилагане на многопротоколна етикирана комутация (Multi-Protocol Label Switching, MPLS). Определените в локалните корпоративни мрежи виртуални локални мрежи се предават към поделенията с помощта на двойни етикети (ред в опашката). Именно чрез тези услуги виртуалните локални мрежи представляват нов растящ пазар. Директното включване чрез Ethernet става за предприятия, имащи няколко офиса и изпитващи потребност от пропускателна способност до 10 Gbps, важен критерий за избора на доставчик на широколентови услуги. Корпоративните потребители се нуждаят също от предаване на глас по IP (Voice over IP, VoIP) за включване на отделни офиси, до връзката на АТЦ чрез широколентовата мрежа със съответното качество на услугата (Quality of Service, QoS). Видео по IP те използват както за вътрешнокорпоративен обмен на информация и обучения, така и за осигуряване на защита, напр. видеонаблюдение. За тези услуги Metro Ethernet има допълнителни изисквания към инфраструктурата на оператора. Традиционният подход тук няма да помогне. По този начин Ethernet тържествено навлиза в сферата на работа на операторите. Включването на предприятията към мрежите за предаване на данни става с помощта на традиционни симетрични връзки DSL и широколентови оптични влакна Ethernet (FTTH). Магистралата за решенията Triple Play предоставят на операторите с платформи за мултисервизен достъп, за предпочитане на базата на технологията Ethernet с мост към съществуващите инфраструктури SDH, SDH от ново поколение и АТМ. Такъв подход прилагат най-напредналите в технически план доставчици на услуги, предлагащи гласови, видео и информационни услуги по медни и оптични линии. Изисквания Ethernet — тази широко разпространена и изпитана технология, освен за приложение в метромрежите трябва да отговаря на допълнителни изисквания, в съответствие с които производителите на оборудване за локални мрежи са принудени да преразгледат конструкцията на своите продукти. Най-важният аспект на Metro Ethernet инфраструктурата се явява много високата надеждност на ниво 99,999%. Това означава съществени допълнителни разходи за дизайн на мрежовите устройства. Елементи от тази готовност са: - Резервно разпределено подаване на захранване; - Резервен таймер в реално време; - Резервен модул за управления с „горещ” резерв; - Резервен мрежов модул за модернизация на интерфейса; - Активни и пасивни огледални карти за непрекъсваемо приемане на данни; - Автоматизирано предаване и приемане в случай на програмни или хардуерни грешки, а така също некоректни действия на потребителя; - Активно обновяване на програмното осигуряване без прекъсване на работата; - Мрежово управление както през външен канал, така и по мрежата. Тези изисквания обобщават понятието „оборудване от операторски клас”. Операторско ниво Понятието „оборудване от операторски клас” се описва не с едно свойство, а с цяла група: резервиране, търпимост към грешки, отказоустойчивост на ниво 99,999%, обслужване и поддръжка. Само сборът от всички свойства дава право на устройството да се нарече оборудване от операторски клас (било то комутатор, маршрутизатор и т.н.). Тези продукти се класифицират по следния начин: - Системи на базата на шаси с дублирани сменяеми модули; - Системи на базата на шаси без дублирани сменяеми модули; - Автономни устройства с опционални интерфейси за включване към глобалната мрежа. За всяко от устройствата в тези класове в хардуерен и програмен аспект трябва да се разгледат фактори като резервиране, управление, възможност за анализ на грешките, безопасност, готовност и околна среда. Готовност (отказоустойчивост) Когато се разглежда оборудване от операторски клас, очакваното време за работа се описва с характеристики като средна продължителност на безотказна работа (Mean Time Between Failures, MTBF). Тази вероятностна стойност характеризира времето в часове до момента, в който даден компонент, блок или система се повредят. MTBF се изчислява с отчитане на всички конструктивни елементи. Ако в дадено устройство от операторски клас то достига например 500 хил. часа, то, съгласно тази теоретична стойност на MTBF, повредата ще настъпи след 57 години безотказна работа. За смислена прогноза при изчисляването трябва да се отчитат всички активни и пасивни компоненти от даденото решение. Още един важен фактор е готовността в течение на годината. Ориентир за разглеждания клас устройства е готовност на ниво не по-малко от 99,999%, което означава максимално време за престой на порта под 5,2 мин. на година. Такава стойност се достига за сметка на масовата резервираност на хардуерното и програмното осигуряване. Резервирането на източниците на захранване почти винаги е ключов показател независимо от това какво захранване се използва — с напрежение 48 В и постоянен ток или 230 В и променлив ток. За да не доведе отсъствието на напрежение в мрежата или отказът на захранващата шина до прекъсване на работата, важно значение имат резервното изпълнение и включването към управляващата система за подаване на аварийни сигнали. При проектиране на оборудване от операторски клас трябва да се предвидят източници на времеви импулси във формата на часовник в реално време (Real-Time Clock, RTC). Те служат за управление на времевите белези при широколентови и билингови платформи: например за протоколиране и отчет на времето, което потребителят е бил на линия. В устройствата от операторски клас RTC изпълнява също резервно и, разбира се, се синхронизира със служебните източници на време с помощта на синхронизиращия мрежов протокол (Network Time Protocol, NTP). Обвързването на външните сигнали към времето трябва да бъде независимо и гъвкаво за всеки интерфейс, независимо дали е STM-1 или Е-1. Резервиране Голямата отказоустойчивост на операторския клас се осигурява благодарение на наличието на резервирани централни матрични контролери (Central Fabric Controller, CFC). Те се следят взаимно и в случай на грешка без прекъсване на работата и падането на производителността ръководят цялата работа на модула от „горещия” резерв. За целта резервното шаси предлага резервен контролер. Отделни вътрешни връзки съществуват между активния контролер и линейните интерфейсни карти (Line Interface Card, LIF), а така също между резервния контролер и LIF. По този начин се постига пълна свързаност на компонентите. Фиг. 2. В комутатора от операторски клас се обединяват контролер, резервен контролер и линейни карти Пълноценното резервиране се осигурява с няколко механизма: и активният, и резервният контролер трябва съгласувано да пазят конфигурацията в своята флаш-памет, а динамичните данни и статистиката огледално се предават на резервния контролер, аналогично дългосрочното и динамичното изменение вследствие провеждането на OAM&P действия (операции, администриране, техническо обслужване и формиране на услугите). Опционален резерв е устройство от „горещия” резерв, което в случай на превключване поема управлението. Хардуерни и програмни грешки, а също команди на потребителя могат да доведат до превключване на резервно оборудване. Ако администраторът поставя в шасито резервна карта, то в активната карта автоматично се обновява вграденото програмно осигуряване, а също статичното и динамично съдържание на базите данни. Превключването между основното и резервното оборудване за TDM услугите трябва да става за по-малко от 50 милисекунди. За Ethernet компоненти досега този показател бе 250 милисекунди. Програмни изисквания Програмното осигуряване на Ethernet оборудване от операторски клас трябва да удовлетворява точно такива изисквания. Дублирането на данните минимизира влиянието на хардуерните загуби. За функциониране на отделни програмни модули се наблюдава системният монитор; в случай на неправилна работа той извършва превключване към резервното оборудване с оповестяване посредством интерфейса за управление. Устройството поддържа съгласуваност на вграденото програмно осигуряване в контролерите и всички динамични данни във всеки един момент. Обновяването се извършва в основното устройство само тогава, когато изпълнението на неговите функции в конкретен времеви интервал може да поеме резервното устройство. Приемането на динамичните данни, например информация за маршрутизация OSPF и динамичното „научаване” на адресите, трябва да става без прекъсване на работата. За активиране на новото програмно осигуряване отговаря превключвателят между резервното и главното оборудване. На следващата стъпка последната версия на софтуера получава резервният контролер. За предаване на данни в Ethernet продукти от операторски клас отговарят стандартизирани механизми: обучаващ се мост, свързващ се в дърво 802.1d (spanning tree), бързо свързващото се дърво 802.1w (fast spanning tree), етикираните виртуални локални мрежи 802.1Q, разделянето на услугите 802.1Q (VLAN MUX), обединяването на канали 802.1ad, класификацията на услугите 802.1р, управлението на достъпа на базата на портове 802.1х, ограничението на скоростта на портове, протоколът за управляващи съобщения в Internet (Internet Control Message Protocol, ICMP) и прослушването на междумрежовия протокол за управление на групи (Internet Group Management Protocol, IGMP). За оптимизиране на резервирането особено значение придобиват услугите от трето ниво. Управление на мрежата Мониторингът на съвременна широколентова инфраструктура е не по-малко важен за постигане на висока готовност за поддръжка на Triple Play. Основно условие за мащабни инфраструктури е разпознаването на намиращите се в мрежата активни компоненти и топологии с автоматично включване към системата за управление. Корпоративният управляващ софтуер (Enterprise Management Software, EMS) взаимодейства с мрежовите компоненти посредством протокола за мрежово управление (Simple Network Management Protocol, SNMP). Автоматизирани могат да бъдат както заявките, така и конфигурацията. Интегрирането в традиционните решения за управление за оператори се реализира без допълнителни връзки с помощта на стандартизирани протоколи и графичен мениджър на елементите. Още един важен фактор в решенията за управление — прякото или непряко формиране на услугите. В първия случай администраторът назначава на активния ADSL порт определена пропускателна способност. Във втория — портовете, които физически още не съществуват, се конфигурират отрано и се снабдяват например със стандартни профили. Това облекчава работата на техническия персонал по места и позволява осъществяване на активно управление. При кое да е използване на EMS решение трябва да се отчитат аспектите на сигурността: при управление по външния канал или по мрежата се налага кодиране на данни и автентификация на потребителите както на централната конзола, така и на активните компоненти. Само превантивното и проактивно управление позволява да се осигури голяма отказоустойчивост на широколентовите услуги. Продуктите от операторски клас сами указват кога става нещо необичайно, което налага намеса на обслужващия персонал още преди потребителят на широколентовата мрежа да узнае за това. Към мерките в тази посока спадат и автоматичните тестове във фонов режим: текущата диагностика на апаратното и програмно осигуряане, а така също постоянното тестване на пътя на данните и на управлението. Заключение Благодарение на Ethernet оборудването реализацията на градски структури днес е доста успешна. Изискванията към предаването на данни по каналите към глобалните мрежи се изпълняват с висока степен на детайлизация и се подкрепят от ефективно съгласуване на ниво услуга. Освен това Ethernet може да предложи голяма отказоустойчивост на традиционните гласови услуги. В съществуващите инфраструктури се инсталират съвременни Ethernet компоненти от операторски клас, позволяващи значително поевтиняване на експлоатацията.
КОМЕНТАРИ
"Операторски технологии "
Tech Quiz
Последни новини
- Двуобхватен маршрутизатор от новата серия amplifi обяви D-Link
- D-Link вдига HD оборотите с нов двулентов високопроизводителен рутер DIR-857
- Мултимедийните системи Aastra 400 обслужват комуникациите на СМБ
- Aastra обявява виртуализирана мултимедийна централа
- Vivacom обяви нови двойни пакети, подсилващи фиксираната телефония.