NGN желі желісіндегі технологияға шолу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 34 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министірлігі Қарағанды жоғарғы политехникалық колледж

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Пән:

Тақырыбы: NGN технологиясы

Орындаған:11-1РЭТ-21 тобының студенті Уразбекова.Д.Н Тексерген:

Қарағанды 2023ж

1

МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4-6

1.2. Мүмкіндік деңгейі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6-7
1.3. Қосым деңгейі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7-9

2-тарау. NGN желі желісіндегі технологияға шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10

2.1. MPLS технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10-13
2.2. АТМ технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13-14
3-тарау. Қызмет көрсету сапасының параметрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14-21

4-тарау. NGN желісіндегі жуықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21-24

5-тарау. Қолжетімді жабдықты есептеуге арналған бастапқы деректер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24-25

5.1. Кіру шлюздерінің жабдықтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25-31

5.2. Көлік шлюздерінің жабдықтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31-34

Қорытынды

2

КІРІСПЕ

NGN - пакеттер коммутациясы бар виртуалды желі болып табылады. Ол қызмет сапасын жоғарылататын кең жолақты транспорттық технология қолданысы бар қызмет ұсына алады. Аталған желі тұтынушыларға олардың таңдауы бойынша еркін қол жетімділікті қарастырады. Сонымен қатар абоненттер үшін көрсетілетін қызметті қамтамасыз ететін желілер жинағының құбылмалылығы құпталады.

Коммутациялық қызметке деген сұраныс үнемі өсіп отырады. Байланыс желілері ағымдағы уақыт аралығындағы керекті синхронизациясы бар және қызмет сапасының қажетті параметрлері бар түрлі ақпараттарды (сөздер, мәліметтер, аудио және видео) жеткізуі керек.

NGN желісі ATMFR, Internet,VPN және Ethernet қызметтерін қамтамасыз ететін IP базасында негізделген. Ол түрлі өзара байланысын қамтамасыз ететін желілер жиынтығын қарастырады. Түрлі желілер мен түрлі форматтардың сәйкестенуі кезінде қызмет сапасы ретінде көрініс табатын қиындықтар туындай бастайды.

Айтарлықтай маңызды емес процестердің бірі - түрлі технология бойынша базаланатын желі құрылымындағы айырмашылықтарды деңгейлестіру. Бұл процесті байланыс аймағындағы көптеген мамандар телекоммуникациялық жүйедегі конвергенция процесі деп атайды. Түрлі қызмет көрсетудің негізі болып табылатын желі иерархияларының түрлі деңгейінде құрылымның түрлі архитектурасы қолданылған. Тәжірибелік қолданыстағы телефондық желінің магистральдық сызықтарында ағаш және жұлдызша тәріздес құрылымдар табылса, мәліметтерді жіберу желісінде жұлдызша және шина, ал телевидениеде ағаш топологиясы қолданылады. Пакеттік ақпарат жіберуге сандық жүйені енгізу транспорттық желілер құрылымын барлық деңгей бойынша бірізділендіруге алып келді. Барлық дерлік желілер түрі сақиналық топология бойынша жүзеге асады. Ал үй-үйге таралатын желілер жұлдызша топологиясы бойынша жүзеге асырылады. Басқаша айтқанда транспорттық желілер құрылымы максималды ұқсастыққа ие болып келеді.

Мәліметтердің пакеттік жіберілуін қолдану трафик қызметінің сапалылығының көрсеткіштерін қайта қарауды талап етеді. Сонымен қатар қолданылып жатқан технология түріне байланысты қызметке деген талап өсе береді.

Ақпаратты пакеттік жіберу жіберу сигналының кідіріс уақытымен сипатталады. Кідіріс уақытын жіберу уақытының қалыптасуы мен сигнал өңдеудің жиынтығы ретінде қарастыруға болады. кей жаңа қызмет түрлері, мысалы, IPVT және VoIP,таралу желісінің сапасына үлкен талап қояды. Бұл талаптар жіберу ортасы мен ақпаратты шуылға төзімді етіп өңдеуді таңдап алуды болжайды

3

NGN ЖЕЛІСІН ҚҰРАСТЫРУ ТҰЖЫРЫМДАМАСЫ

NGN желісі пакеттік коммутациясы бар мультисервисті желіні қарастырады. Аталған желі қызмет көрсету сапасына қойылатын талабы бар түрлі трафиктің жіберілуін қаматамасыз етеді. Бұл талаптар оператор мен тұтынушының сұранысы болуы мүмкін және ол Triple play қызметін қамтамасыз етеді.

Келесі желілер дәстүрлі желілерден желі бойынша жіберіліп жатқан барлық ақпараттар екі бөліктен тұрғандығымен ерекшеленеді.

Олардың атаулары: ұсынылған қызмет пен абоненттер коммутациясын қаматамасыз ететін сигналдық ақпарат; сонымен қатар абонентке жіберілетін (дауыс, видео, мәліметтер) пайдалы жүктемеден тұратын тұтынушылық мәліметтер. Дабыл хабары мен тұтынушылық жүктеменің жүру жолы әрқашан да сәйкес келе бермейді ( сурет 1.1).

NGN желісінің базасы интернет-технология болып табылады. Оның атауы IP және MPLS технологиясы деп аталады. Қазіргі таңда IP-телефония желісінің құрылымы бойынша ITU-T және IETF H.323.SIP және MGCP ұйымдарының тарапынан ұсынылған түрлі ұсыныстар бар.

Сурет 1.1. NGN желісін ұйымдастыру схемасы

NGN желісінің типтік моделі төрт деңгейден тұрады: транспорттық, қол жетімділік деңгейі, басқару деңгейі және қызмет көрсету деңгейі (сурет 1.2 -ге қараңыз).

4

Сурет 1.2. NGN моделі

Келесі барлық желілердің жұмысы және ұсынылатын сервистер саны транспорттық деңгей технологиясынан тәуелді болады. Транспорттық технология рөлін MPLS, ATM, Ethernet желілері және өзге де желілер атқаруы мүмкін.

Ethernet-коммутаторы мен маршрутизаторлардағы IP желісі NGN құрылымының үлкен емес сегменттерінде кездеседі. Мұндай желілердің жобалауы мен эксплутациясы өте қарапайым болып келеді. Сондай-ақ оларды оңай моделдеуге және өсіруге болады. Бірақ олардың да өзіндік кемшіліктері бар. Бұл кемшіліктер оның NGN транспорттық ортасындағы қолданысын шектейді [4].

Түрлі трафиктік жіберілуінің негізгі қиындығы VoIP, Video қолданысы бар ағымды мәліметтер юолып табылады. Талап етілген қызмет сапасын қамтамасыз ету үшін магистральдардың жіберу қабілеттілігін жоғарылаты керек, ал бұл барлық жағдайда да керекті нәтижеге алып келе бермейді.

АТМ технологиясы NGN желісінде кең қолданысқа ие, себебі ол сервич сапасына кепілдік беретін қосымша механизм бар (QoS) және мәліметтердің түрлі трафигіне бейімделе алады. Аталған технология жіберу жолағын және сервистен тәуелділікті өзгертеді. АТМ-ның жоғары сенімділігі мен майысқақтығы себебінен, ол транспорттық орта ретінде SDH қолданылатын көптеген желілерде пайдаланылады.

Ethernet технологиясының дамуы жаңа New Gen SDH (NG SDH) немесе PoS (Pocket over SDHSONET) транспорттың пайда болуына алып келді. Аталған технология SDH жіберу жүйесінің барлық мүмкіндіктеріне ие болып келеді. Ол барлық қызметтік пакеттік трафиктерді қарастыратын IР желісінің және VPN, VoIP және басқа да желілердің жоғары сенімділігі мен басқаруына ие. Жіберілу жылдамдығын 1 немесе 10 Гбитс-қа дейін

5

жоғарылату үшін оптикалық технология, яғни Optical Ethernet қолданылады.

IP желісінің одан арғы құрылымы таңбаның көппротоколды коммутациясы MPLS технологиясының пайда болуына алып келді. Бұл технология бойынша маршрутизатордағы жүктеме төмендейді де, IP желісінің мәліметтердің түрлі трафигіне деген бейімделуі арта түседі. Бұл магистральды желілерді құрудың жаңа архитектурасы болып табылады. Бұл масштабтаудың болашағын кеңейтеді, трафик өңдеуінің жылдамдығын жоғарылатады және қосымша қызметтерді ұйымдастыруға деген үлкен мүмкіндіктерді қарастырады.

MPLS технологиясының негізгі ерекшелігі - пакеттер коммутациясын жүзеге асыруға мүмкіндік беретіндей етіп, пакет коммутациясының процесін IP адресінің анализінен бөліп алады. MPLS протоколына сәйкес маршруторлар және коммутаторлар әр нүкте бойынша арнайы белгіге ие болады және бұл белгі туралы көрші құрылғыға хабар береді [5].

Осындай белгілердің жиынтығы маршрутизаторлар мен коммутаторлардың маршрут бойынша жасалатын келесі қадамды анықтауына мүмкіндік береді. Бұл коммутаторлар мен маршрутизаторлар MPLS технологиясын сүйемелдеп тұрады.

1.2 Мүмкіндік деңгейі

Мүмкіндік түсінігі ретінде NGN желісін дәстүрлі TDM желісімен байланыстыратын құрылғыны қарастыруға болады. Сонымен қатар бұл NGN желісін өзге де жергілікті желілермен қосады. Абоненттің NGN желісіне қосылуының бірнеше әдісін қарастыруымыз керек. Ең кең тараған

әдіс ретінде тұтынушының IP желісіне IP-телефония немесе IP-терминалдар арқылы қосылуын қарастыруға болады.

Сонымен қатар бұл кезде NGN құрылымы қысқартылады. Сондай-ақ желіні басқару сапасы жоғары кез-келген мультимедиялық трафикті ұсыну мүмкіндігі пайда болады. IP-телефондарды пайдалану Ethernet немесе MPLS желілерін құрастыруға мүмкіндік бермейді. NGN желісіне кең жолақтар арқылы жалғанған корпоративті жергілікті желілер қолданылады.

Байланыстар мыстан жасалған кабельдер арқылы жүзеге асуы мүмкін. Сонымен қатар бұл байланыстар сандық телевидение кабель жүйесі және желісіз байланыс түрлері Wi-Fi және WiMAX, сондай - ақ, мүмкіндіктің оптикалық технологиясы арқылы да жүзеге асырылады. Осылайша мүмкіндіктің түрлі деңгейлері IP желісінің кірісіне мүмкіндік береді. TDM желісіне абоненттерді қосу үшін стандартты телефонияның шлюздарын қолданады. Ал бұл IP тұтынушылары үшін қолжетімді болып келетін қызметтер тізімінің қысқаруына алып келеді. 1.2 Басқару деңгейі

6

Коммутация және трафикті тарату үшін қолданылатын барлық құрылғылар NGN-нің үшінші деңгейі арқылы басқарылады (SoftSwitch). NGN-нің үшінші деңгейінің негізгі тапсырмасы байланысқан екі абонентті басқару болып табылады. Бұл функцияны арнайы байланыс сервері жүзеге асырады. Бұл сервер тұрақты жұмысты қамтамасыз ету үшін үлкен қуат пен өнімділікке ие болуы шарт.

SoftSwitch жұмыс кезінде VoIP желісінің қызмет көрсету сапасын (QoS) қамтамасыз етуі керек. Сонымен қатар түрлі құрылғылар жиынтығы кезіндегі түрлі трафиктер ағымының бағытын жүзеге асыруы шарт: шлюз, шекаралық бақылаушылар, дабыл конвертері, маршрутизаторлар, прокси-серверлер және мультиплексорлар, кең жолақты қолжетімділік бақылаушылары, абоненттік терминалдар [6].

Оператор класымен сәйкес сенімділік параметрлері қамтамасыз етілуі керек. Сурет 1.3-те SoftSwitch-тың типтік схемасы келтірілген. Бұл схема NGN желісінің барлық негізгі құрылымын қамтыған.

Сурет 1.3. SoftSwitch құрылымы

1.3. Қосымша деңгей

Қосымша деңгей NGN желісіндегі қолжетімді қызметтің барлық спектрларын қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. Бұл үшін түрлі серверлер мен түрлі мәліметтер базасы қолданылады.

NGN желісіндегі негізгі қызмет түрлері мыналар болып табылады:

7

VoIP-телефония;

Дауыстық почта;
Мультимедиялық қызметтер;

Ip Centrex басқарушы УТС;
Хабарды жүйеленген ауысымы;
Интерактивті ойындар;

Мәліметтерді жіберу қызметі;
Виртуалды желі бөлінісі;

Таратылған виртуалды реалдылық;
Қас-қағым сәттік хабар алмасу;
Видеоконференциялар;

Интерактивті анықтамалық жүйенің қызметтері;

Қоңырауларға қызмет көрсету орталығының қызметтері; Түрлі қызметтер үшін транспорттық деңгейде бөлінген түрлі

серверлер жауап береді. Жаңа қызметті енгізу үшін тек жаңа сервер енгізсе жеткілікті. Ол сервер желіге қосулы барлық тұтынушылар үшін қолжетімді болып табылады.

Қызмет түріне байланысты түрлі қосымшалардың трафиктік сипаттамалары өзгеріп отырады. Оларды атап өтетін болсақ: пакеттердің кідірісіне деген трафиктердің сезімталдылығы, мәлімет жіберілу жылдамдығының күтілген мәні, пакеттердің жойылып кетуі мен бұрмалануына қатысты тұрақтылық.

Жіберудің күтілген жылдамдығына байланысты қосымшалар екі класқа бөлініп қарастырылады.

Бірінші класқа трафиктің тепе-тең ағымы бар қосымшалар жатады. Сонымен қатар ағымның биттік жылдамдығы өзгермейді деуге болады (Constant Bit Rate, CBR), бірақ жоғарғы мәндер бойынша шектеледі. Мысалы, 64 Кбитс дауыстың жіберілуін қарастыруға болады.

Екінші класқа жүріп тұратын трафигі бар қосымшалар жатады. Аталған класта ағымның жылдамдығының мәнін айту мүмкін емес, себебі үлкен тоқтаулар ақпараттың үлкен көлемінің жіберілуімен алмасуы мүмкін. Бұл жағдайда ауыспалы биттік жылдамдық түсінігі қолданылады (Variable Bit Rate, VBR). Негізгі жылдамдық желі мүмкіндіктері бойынша анықталады. Осылайша кез-келген қосымша тепе-тең емес трафиктерді генерациялайды. Пульсация коэффициенті деген түсінікті енгіземіз (максималды қас-қағым сәттік жылдамдықтың орташа жылдамдыққа қатынасы). Аталған коэффициент екінші кластағы қосымшада 10:1 аралығында өзгереді. Ал бірінші класс қосымшаларында одан төмен болады.

Пакеттердің кідірісіне деген сезімталдыққа байланысты қосымшалардың келесідей түрлері қарастырылады:

8

Асинхронды қосымша. Мұнда кідіріс уақыты үшін шектелген уақыт жоқ (эластикалық трафик). Мысалы, электронды почта.

Синхронды қосымша. Жіберілу сапасы кідіріс уақыты бойынша
шектеледі.

Интерактивті қосымша. Өшірілген файлдармен жұмыс жасаған кезде кідіріс уақыты сапаға өз әсерін тигізуі мүмкін. Бірақ бұл қосымша жұмысын тоқтатпайды.

Изохронды қосымша. Мұнда жіберілу сапасы төмендейді. Мысалы, егер кідіріс уақыты 100-150 мс аралығына дейін созылатын болса, онда тыңдалып жатқан дауыс сапасы бірден нашарлайды.

Кідірістерге өте сезімтал қосымша. Мұнда басқару деңгейі жұмысының синхрондылығы бұзылады. Ақпаратты жеткізу мүмкін емес болып қалады.

Сонымен қатар қосымшаларды оның екі топ бойынша пакеттердің жойылуына байланысты, тұрақтылығына қарай классификациялауға болады.

Қосымшаның жойылуына сезімтал барлық қосымшалар әріптік-сандық мәліметтерді жібереді. Олардың қатарына сандық кестелер, мәтіндер, құжаттар, программалардың листингтері, кодтар және т.б жатады. Аталған қосымшалар тіпті жекелеген байттар жоғалуына тұрақсыздық танытады. Бұл алынған ақпараттың мағынасының жойылуына алып келеді. Мұндай жоғалтулар қалған ақпараттарды толық қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Қосымшаның бұл түріне сервис, мәліметтер базасының сервисі және электронды почта және т.б жатқызуға болады.

Жоғалтуларға тұрақты қосымшалар жұмысы жоғалған пакеттерді көрші мәліметтер бойынша қайта құра алуға негізделген. Қосымшаның бұл түріне мультимедиялық трафигі бар қосымшалар жатады (аудио және видео қосымшалар). Сонымен қатар жойылулар 1 %-дан асып кетпеуі керек. Мұндай жоғалтуларға видеобейнелерді жіберу және сығылған дауыстардың жіберілуі өте сезімтал болып келеді.

Жоғарыда айтылған қосымшалардың классификациясы, байланыс желілеріндегі қызмет көрсету (QoS) сапасының параметрлерінің тізіміне енгізілген [8].

9

NGN ЖЕЛІСІНДЕГІ ТЕХНОЛОГИЯҒА ШОЛУ

NGN транспорттық желісі ақпарат жіберудің пакеттік технологиясына негізделеді.

Транспорттық желінің негізгі тапсырмасы ретінде мөлдір ақпаратты тұтынушылық және басқарушы ақпарат етінде жеткізуді қарастыруға болады. NGN транспорттық желісінің құрылу технологиясы ретінде төмендегілер қарастырылады:

IPMPLS (Multiprotocol Label Switching) және АТМ. Сонымен қатар АТМ технологиясы деңгей каналында IP үшін транспорт ретінде қолданылады. Өлшемдер және IP деңгейіндегі параметрлер сапасын функцтонирлеу желі талабына сай эталонды мәндерді анықтауға мүмкіндік береді. Ал бұл мәліметтерді жіберудің негізгі технологиясына жатпайды және ол сапаны бағалау кезіндегі қолданысқа жарамды болып табылады [8].

2.1 MPLS технологиясы

MPLS аббревиатурасы белгілерді қолданатын мультипротоколды коммутация (Multiprotocol Label Switching, MPLS) деп қарастырылады. Көппротоколдылық технологияда MPLS құралдары желілі деңгейдің кез келген протоколына қолданыла алады. Бірінші, физикалық деңгей (physical layer) биттерді тікелей тракт бойынша, желінің екі түйінін байланыстыратын, екіжақты тарату үшін физикалық ортаны қамтамасыз ететін функция бар. Екінші деңгей - ақпараттардың тізбек деңгейі (data link layer) - бұл трактта байланыстың логикалық тізбегін қамтамасыз ететін, осы түйіндер арасында ақпарттық блоктрады екіжақты байланыспен қамтамасыз етеді, ол қателерді тауып және дұрыстау арқылы таратудың анықтығын қамтамасыз етеді; ал үшінші желілік деңгей ақпараттық блоктарды желі бойынша таратушыдан қабылдаушыға дейін бірнеше түйіннен транспорттауды қамтамсыз ететін, екінші деңгейдің тізбектерінен тұратын функция қызметін атқарады. Барлық деңгейлердің (физикалық деңгейден басқа) протоколдарының ортақ идеясы ақпараттық блоктың әрбір деңгейінде тақырыпша және ақпараттық жол болу керек және жоғарыда айтылған деңгейдің протокол блогы төменде орналасқан деңгейдің протокол блогына орналасады. Пакеттердің үшінші протокол деңгей қолданатын желі арқылы дәстүрлі транспортировкалау кезінде әрбір маршрутизатор пакетті зерттеу жолында пакетті одан кейін қай

маршрутизаторға жіберу туралы шешімді өзі қабылдайды (транспортировканың мұндай амалы ағылшынша hop-by-hop деп аталады). Басқаша айтқанда, пакетті зерттеу жолында әрбір маршрутизаторда оның тақырыпшасы анлиздалады және желілік деңгейдің алгоритмі орындалады. Бірақ пакет тақырыпшасында келесі маршрутизатор таңдаудан басқа одан

10

да көп ақпарат болады. Бұл таңдауды екі топ функцияларын орындау деп қарастыруға болады. Бір топ көптеген түсетін пакеттерді классқа бөледі, оларды тасымалдау эквивалентінің классы (Forwarding Equivalence Classes

FEC) деп атауға болады. Екінші топ әрбір FEC байланысты тасымалдаудың белгілі бағытын қояды. Келесі маршрутизатор таңдау көзқарасы бойынша бір FEC-ке тиесілі барлық пакеттерді ажырату мүмкін емес. Егер маршрутизация кестелерінде Х адресті префиксі қолданылса, осы екі пакеттің транспортталатын маршруты көбінесе бір біріне сай келсе, идентификациялантын бағыт дәстүрлі IP-маршрутизация кезінде белгілі маршрутизатор екі пакетті бір FEC-ке тиесілі деп санауы мүмкін. Желіде пакеттердің жылжуына байланысты маршрутизатор оның тақырыпшасын анализдеп,оны сол бағытқа сай келетін өзінің FEC-ке жазып қояды. (MPLS) белгісі бойынша көппротоколды коммутацияны қолданатын белгілі бір пакет белгілі бір FEC-ке тек қана бір рет желіге кірген кезде жазылады. Бұл FEC-ке келесі маршрутизаторға жіберілетін кезде жіберілген пакетпен бірге нақты ұзындық идентификатор белгісі меншіктенеді. Қалған маршрутизаторларда желілік деңгей тақырыпшасы анализдалмайды. Маршрутизатормен бірге қабылданған белгі кестенің кірісінде көрсеткіш ретінде қолданады, ол оған пакетті жіберу үшін келесі маршрутизаторды, сонымен қатар пакетке тиесілі FEC-ке арналған жаңа белгіні анықтайды. MPLSқа келіп түскен пакеттерді жолдау әдісі желілік деңгей блоктарының тақырыпшасын анализдеу негізіндегі әдістерге қарағанда артықшылықтары бар. MPLS әдісі бойынша тасымалдауды белгілерді оқып, алмастыра алатын маршрутизаторлар орындай алады. Бірақ олар желілік деңгей блогының тақырыпшасын мүлдем анализдей алмайды немесе ол процессті қажетті түрде жылдам орындай алмайды. Пакеттердің дәстүрлі коммутациясын қамтамасыз ететін кейбір маршрутизаторлар желілік деңгей блогының тақырыпшасын келесі маршрутизаторды таңдау үшін ғана емес, пакеттің приоритетін анықтау үшін немесе оған қызмет көрсету классын анықтау үшін қолданылады. MPLS белгіні анализдеу арқылы ақпарат алуға мүмкіндік береді (бірақ оны дәстүрлі әдіспен алуды да жоққа шығармайды).

MPLS протоколы барлық функцияларды екі компонентке бөледі: пакеттерді тасымалдау және басқару (сурет 2.1 MPLS желісі). Басқару компоненті (control component) басқа маршрутизатормен ақпарат алмасу үшін белгілерді тарату протоколын қолданады. Осы ақпарат негізінде, пакеттерді тасымалдаудың әрбір интерфейсіндегі аралық жүйенің ақпаратымен қоса, алдымен маршрутизация кестесі формаланады және модификацияланады. Жүйе жаңа пакет алған кезде тасымалаушы компонент (forwarding component) оның тақырыпшасында орналасқан ақпартты анализдейді, тасымалдау кестесінде сәйкесінше жазбаны іздеп, пакетті шығыс интерфейске бағыттайды.

11

Сурет 2.1. MPLS технологиясының базасында құрылған желі [9]

Басқарушы компонент бөлімі тасымалдаушыға қарағанда өңдеуге және әрқайсысын тәуелсіз модификациялауға мүмкіндік береді. Тек бір ғана міндетті талабы басқарушы компонент ақпаратты тасымалдаушы компонентке, пакеттерді тасымалдау кестесі арқылы тарата алу керек. Осыған байланысты тасымалдауда ең қарапайым алгоритм қолдануға мүмкіндік береді, мысалы жүйелі белгілерді қолданатын база негізіндегі алгоритм. MPLS желісінде трафиктің таралуы келесі сценарий бойынша жүреді. Бірінші шекаралық коммутатор - Label Edge Router (LER) қабылдану пунктінің ІР адрес негізіндегі немесе пакет тақырыпшасының басқа ақпараты сәйкесінше QoS политикасына белгінің мағынасын, пакеттің белгілі ҒЕС классына тиесілігін және пакет үшін шығыс интерфейсті анықтайды. Кіріс коммутатор тағайындалу адресі жоқ белгіленбеген 192.4.2.1 пакет қабылдады делік. Ол осы пакетті классификациялап (FEC 192.416 классына жатқызады), оған 5 белгісін енгізеді және оны аралық құрылғыға жібереді. Келесі транзитті маршрутизатор - Label Switching

Router (LSR) пакетті жылжыту үшін белгіні қолданады, белгілер туралы ақпарат базасымен салыстыра отырып (Label Information Base -- LIB), тағайындалу пунктіне дейінгі келесі LSR анықтайды және оны жаңа белгіге алмастырады. Әрбір LSR маршрутизаторда кесте болады, ол кіріс интерфейс, кіріс белгі жұбына, қабылдаушы адрес префиксі, шығыс интерфейс, шығыс белгі үштігіне сәйкес қояды. Пакетті қабылдай отырып, пакет келген LSR интерфейс номері арқылы және пакетке байланған белгінің мағынасы арқылы оған шығыс интерфейсті таңдай аламыз. Белгінің ескі мағынасы шығыс белгі жолында кесте болған жерін

12

жаңасына ауысады және пакет маркаланған жолда LSP (Label-Switched Path) келесі құрылғыға жолданады. Соңғы шекаралық маршрутизатор белгіні шешеді және шығыс интерфейске қарапайым түрде жіберіледі. Осылайша, LSR маршрутизаторлар бойымен бірінші пакет өткенде белгілер көмегімен виртуалды коммутацияланатын LSP жолы пайда болады. LSP маршруты виртуалды арнаға функционалды эквивалентті, себебі барлық желі арқылы өтетін жолды анықтайды (кірісінен шығысына дейін). Осы жол арқылы ҒЕС-тің белгілі бір классына жататын барлық пакеттер жүреді. Осы жолда коммутаторды қолдайтын белгі кіріс (ingress, или head-end) деп аталады; ал LSP ақпаратын аяқтайтын соңғы коммутатор шығыс (egress, или tail-end) деп аталады. Пакеттерді тасымалдаудың барлық операциясы тек қана бір рет қолданатын кестенің бір жолында идентификация мағынасын қажет етеді. Бұл маршрутизация кестесінде ең ұзын адрестік префиксі бар дәстүрлі маршрутизацияда қолданатын, жіберушіге қарағанда ІР адрес аз уақытты қамтиды [10].

2.2 АТМ технологиясы

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) немесе асинхронды тасымалдау режимі - бұл мәлімет алмасу үшін тұрақты ұзындықты ұялар қолданылатын коммутация технологиясы. Үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алатын АТМ желілері біріктірілген мәлімет жиындарын - сөзді , қозғалыстағы бейнелер мен жай мәліметтерді бір арнамен тасымалдау ісін жүзеге асыра отырып, жергілікті және аймақтық тармақталған желі рөлдерін атқара алады. Бұлардың жұмысы интернет қызметі түрлерінен айрықша құрылып, арнайы инфрақұрылымның болуын талап ететіндіктен , олар желі сегменттерін бір - бірімен біріктіріп байланыстыратын магистральдық желі ретінде қолданылады.
АТМ протоколы жалғануға бағытталған протокол болып табылады.

АТМ желілерінде виртуалды жалғанудың екі негізгі типі болады:

-тұрақты виртуалды жалғау (Permanent Virtual Connection, PVC) ; PVC желі администраторы арқылы қолмен орнатылады және де сол адамның өзі өшіргенге дейін сақталып тұрады (Permanent Virtual Connection, PVC), PVC желі администраторы арқылы колмен орнатылады және де сол адамның өзі өшіргенге дейін сақталып тұрады (немесе оның орнына келген адам арқылы).

коммутацияланатын виртуалды жалғану (Switched Virtual Connection, SVC); соңғы пункт белгілі бір мекен-жаймен жалғауды сұраған уақытта SVC динамикалық түрде пайда болады және де бұл арна байланыс аяқталған соң бұзылады.

АТМ ұяшықтарын айнымалы ұзындықта болатын Х.25 және Frame Relay пакеттері мен кадрларына карама-қарсы белгілі бір тұрақтанған

13

ұзындықтағы пакет деп анықтаймыз. АТМ ұяшығы тақырыптан және пайдалы жүктеме өрісінен тұрады.

ITU қабылдаған АТС стандарттарына сәйкес, ұяшық ұзындығы 53 байтқа тең болады. Ұяшықтың тақырыбы мен пайдалы жүктемесінің өрісі, сәйкесінше 5 байт және 48 байтқа тең. Сондай-ақ, пайдалы жүктеме өрісінде бірден екі байтқа дейінгі ұзындықтағы кішкене тақырыпшалар да болуы мүмкін. АТМ терминдерінде падаланушы мәліметтерді пайдалы жүктеме блоктарына бөлу сегментация деген атқа ие. Ал сол пайдалы жүктеме блоктарына тақырыпша қосу, инкапсуляция процессі болып анықталады.

Сурет 2.2. ATM ұяшығының құрылымы [11].

ҚЫЗМЕТ КӨРСЕТУ САПАСЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІ

Желінің қызмет теуінің сапасын өлшеуге байланысты екі тәсіл бар. Олар - активті (active, intrusive) және пассивті (passive, non-intrusive). Активті өлшемдер тесттік ағым бойынша желінің қарапайым қызметі шартымен жүзеге асырылады. Өлшемнің мұндай типі P сипаттамасын толық қарастыруға жол ашады. Мысалы, біржақты кідіріс уақыты, көлемнің мәліметтер блогына тигізетін әсері және т.б., бірақ активті өлшеу желіге қосымша жүктемені енгізеді [12].

Пассивті өлшемдер желі түйіндеріндегі ақпарат жиынтығының көмегімен жүзеге асырылады ( IP деңгейінің маршрутизаторлары, АТМ және Ethernet коммутаторлары). Сонымен қатар пассивті өлшемдер желі басқарылуының базалық протоколы арқылы (Simple Network Management Protocol, SNMP) және өзге де технологиялар арқылы іске асырылады. Бұл әдіс желіге қосымша жүктемелер енгізбейді және әр құрылғы үшін немесе желінің әр бөлігі үшін өлшем жүргізуге мүмкіндік береді. Бірақ өлшемдер

14

бір иелік шегінде немесе түрлі протоколдар қолданатын желілер шегінде шектелуі мүмкін.

Желінің IP деңгейіндегі қызмет көрсету сапасының жалпы моделіне сәйкес негізгі желілік компоненттер ретінде маршрутизатор, хост, хост-көз, хост-қабылдаушы және бөлімшені қарастыруға болады. Бұл Y.1540 ұсынысы бойынша анықталған. Өлшем нүктесі дегенде (Measurement point6 MP) хост пен көрші бөлімше арасындағы шек түсіндіріледі. Мұнда эталонды жағдайларды (Reference Event, RE) тұрақтандыруға болады жіберу сипаттамаларының өлшемін жүзеге асырады. Эталонды жағдай мысалы ретінде пакет хостты тастап кетеді деген секілді немесе пакет хостқа жетеді деген секілді жағдайларды қарастыруға болады.

Пакет жіберілуі пакет өлшеу нүктесіне келген кезде тұрақтанады. Мұнда стандартты әдістер бойынша өлшеу оң нәтиже беруі керек деген шарт қолданылады және адрестік өрістер мәні күтілген көздің IP-адресіне және қабылдағышқа сәйкес келеді.

Модельдің тағы бір маңызды түсінігі ретінде желі сегменті (network section) және ауысым бөлімі (exchange link) қарастырылады. Желі сегменті деп хосттар мен оның байланысқан бөлімшелерінің жиынтығын түсінеміз. Бұлар бірігіп IP деңгейінде хост-көз және хост-қабылдағыш арасынағы ақпарат жіберілуін қамтамасыз етеді және олар бір тәуелсіз жүйенің шегінде орналасады. Ауысым бөлімі - бұл хост-көз немесе хост-қабылдағышты көрші хостпен (мысалы, маршрутизатормен) немесе желінің түрлі сегментіне тән екі маршрутизаторға байланыстыратын бөлім. Бұл көрші хост өзге юрисдикцияға тән ( бұл жағдайда ауысым бөлімі мүмкіндік бөлімі деп те аталады). Ауысым бөлімі, желі сегменті, хост-қабылдағыш, хост - көзі желінің базалық сегменті болып табылады. Ол өлшеу нүктелерімен шектеледі. Сегменттер ансамбльі дегеніміз ( network section ensemble) - өзара байланысқан желі сегменттерінің және ауысым бөлімшелерінің жиынтығы.

Желінің қызмет көрсету сапасының көрсеткіштері негізгі төрт топқа бөлінеді.

Желінің базалық сегментіндегі жіберілуідің тоқтап қалуы.

Бұл топқа IP деңгейінің екі NP көрсеткіші жатады. Бұлар Ipv4: нұсқасына арналған, яғни IP пакеттер (IP packet transfer delay, IPTD) жіберілуінің кідірісі (немесе ауыстырудың) және IP пакеттерінің кідірісінің түрленуі немесе кідіріс джиттері (IP packet delay variation, IPDV).
Желінің базалық сегментіндегі қателіктер мен жоғалтулар.

Бұл топтағы негізгі NP көрсеткіштері ретінде IP пакеттердің жоғалған

үлесін қарастырамыз немесе IP пакеттер жоғалуының коэффициенті (IP packet loss ratio, IPLR), және IP пакеттің бұрмаланған бөлігін (IP packet error ratio, IPER) қарастырамыз.

Желінің базалық сегментінің дайындығы.

15

Дайындық дегеніміз - белгілі уақыт аралығында берілген тапсырма бойынша талап етілген функцияны орындай алатын жағдайда болу немесе берілген уақыт интервалының аралығында керекті ресурстармен қамтамасыз ету. Дайындық желінің қызмет сапасын анықтайтын негізгі көрсеткіш болып табылады. Желінің IP деңгейіндегі дайындық көрсеткішінің негізі ретінде IPLR параметрі қарастырылады. IPLR параметрі - IP пакетінің жойылған бөлігінің үлесі немесе IP пакетінің жойылу коэффициенті.

Желінің базалық сегментінің өткізу қабілеттілігі.

Желінің қызметін көрсеткіштер арқылы сипаттау мүмкіндігі өте пайдалы. Бұл түсінік өткізу қабілеттілігі деген түсінікпен байланысты. Мұндай көрсеткіштер кезінде IP деңгейіндегі өткізу қабілеттілігін жоғары орналасқан деңгейлер протоколдары әсер ететіндігін ескеру керек. Мысалы, жіберуді басқару протоколы (Transmission Control Protocol, TCP) [12].

Желі абоненттері мен провайдерлер арасында сервис деңгейі бойынша келісімшарт орындалады (Service Level Agreement, SLA). Мұнда қызмет көрсетудің барлық параметрлері қарастырылады. Бұл тапсырманы шешу үшін аталған параметр өлшенетін уақыт аралығын білу керек.

Уақыт бөлігі аз болған сайын қызмет көрсету сапасына деген талап соншалықты қатая береді. Бұл желі үшін ауыр. Сондықтан да IP желісінің провайдерлері үшін QoS қамсыздандырылуы орындалуы қиын тапсырма болып табылады. Сонымен қатар провайдерлер SLA сәйкестігі бойынша орташа айлық сипаттаманы қолданады. Frame relay және АТМ желілерінің провайдерлері QoS параметрлерінің, оның ішінде нақ бірнеше секунд бойынша орташаландырылған параметрлер сапасын жоғарылауға кепілдік береді.

Қосымша кластарының үш критерийі бар. Олар: трафик жылдамдығының болжамы, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.