Cетевое управление: категории прикладных функций

Все функции, связанные с управлением, можно разбить на общие и прикладные. Общие функции обеспечивают поддержку прикладных и включают в себя, например, передачу информации между элементами сети связи и системы управления, хранение информации, ее отображение, сортировку, поиск и т. п.

Прикладные функции в соответствии с классификацией ИСО делятся на пять категорий: управление конфигурацией, качеством работы, устранением неисправностей, расчетами, безопасностью. Рассмотрим их более подробно.

Управление конфигурацией обеспечивает инвентаризацию сетевых элементов (тип, местонахождение, идентификатор и т. п.); включение элементов в работу, их конфигурирование и вывод из рабочего состояния; установление и изменение физических соединений между элементами.

Цель управления качеством работы — контроль и поддержание на требуемом уровне основных характеристик сети. Эта категория функций управления предполагает сбор, обработку, регистрацию, хранение и отображение статистических данных о работе сети и ее элементов, выявление тенденций в их поведении и предупреждение о возможных нарушениях в работе.

Управление устранением неисправностей обеспечивает обнаружение и определение местоположения неисправностей в сети, их регистрацию; доведение соответствующей информации до обслуживающего персонала; выдачу рекомендаций по устранению неисправностей.

Управление расчетами контролирует степень использования сетевых ресурсов и поддерживает функции начисления платы за их использование.

Управление безопасностью сети необходимо для ее защиты от несанкционированного доступа. В эту категорию могут входить функции, обеспечивающие ограничение доступа посредством паролей, выдачу сигналов тревоги при попытках несанкционированного доступа, отключение нежелательных пользователей или даже криптографическую защиту информации.

 

135. Иерархия скоростей

Технология OTN (оптическая транспортная сеть)многое взяла от технологии SDH, в том числе коэффициент кратности скоростей 4 для построения своей иерархии скоростей. Однако начальная скорость иерархии скоростей OTN гораздо выше, чем у SDH: 2,5 Гбит/с вместо 155 Мбит/с.

В настоящее время стандартизованы три скорости OTN, которые выбраны так, чтобы прозрачным образом передавать кадры STM-16, STM-64 и STM-256 вместе со служебными заголовками

 

Приведенные значения скорости OTUk (Optical Channel Transport Unit level k — транспортный блок оптического канала уровня k) учитывают наличие заголовков в кадрах OTN.

Работа над стандартизацией иерархии скоростей OTN продолжается, в ITU-T идет обсуждение новой скорости OTU4 (предположительно 160 Гбит/с), а также скорости в 1,2 Гбит/с, которая может быть использована для передачи трафика Gigabit Ethernet.

Аббревиатура OTUk обозначает не только уровень скорости OTN, но и один из протоколов OTN, а также формат блоков данных этого протокола. В технологии OTN существуют и другие протоколы и блоки данных, которые рассматриваются в следующем разделе.

 

 

136. Сети PDH

Плезиохронная цифровая иерархия (PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy) — цифровой метод передачи данных и голоса, основанный на временном разделении канала и технологии представления сигнала с помощью импульсно-кодовой модуляции

В технологии PDH в качестве входного используется сигнал основного цифрового канала (ОЦК), а на выходе формируется поток данных со скоростями n × 64 кбит/с.

В отличие от более поздней SDH, для PDH характерно поэтапное мультиплексирование потоков, так как потоки более высокого уровня собираются методом чередования бит.

Таким образом, к недостаткам PDH можно отнести: затрудненный ввод/вывод цифровых потоков промежуточных функций, отсутствие средств автоматического сетевого контроля и управления, а также наличие трех различных иерархий. Данные недостатки привели к разработке в США иерархии синхронной оптической сети SONET, а в Европе аналогичной иерархии SDH, которые были предложены для использования на автоматических линиях связи. Из-за неудачно выбранной скорости передачи было принято решение отказаться от создания сети SONET и построить на её основе сеть SONET/SDH.

 

137. Ограничения технологии PDH

Как американский, так и международный варианты технологии PDH обладают несколькими недостатками. Одним из основных недостатков является сложность и неэффективность операций мультиплексирования и демультиплексирования пользовательских данных. Причина такого явления — отсутствие полной синхронности потоков данных при объединении низкоскоростных каналов и более высокоскоростные.Для преодоления этого недостатка в сетях PDH реализуют некоторые дополнительные приемы, уменьшающие количество операции демультиплексирования при извлечении пользовательских данных из высокоскоростных каналов.

Другим существенным недостатком технологии PDH является отсутствие развитых встроенных процедур контроля и управления сетью. Служебные биты дают мало информации о состоянии канала, не позволяют его конфигурировать и т. п. Нет в технологии и процедур поддержки отказоустойчивости, очень полезных для первичных сетей, на основе которых строятся ответственные междугородные и международные сети. В системных сетях управлению уделяется большое внимание, причем считается, что управляющие процедуры желательно встраивать в основной протокол передачи данных сети.

Третий недостаток состоит в слишком низких по современным понятиям скоростях иерархии PDH. Волоконно-оптические кабели позволяют передавать данные со скоростями в несколько гигабит в секунду по одному волокну, что обеспечивает консолидацию в одном кабеле десяткой тысяч пользовательских каналов, но это свойство технология PDH не реализует ее иерархия скоростей заканчивается уровнем 139 Мбит/с.

138. Сети SDH/Sonet

SDH позволяет организовать универсальную транспортную систему, охватывающую все участки сети и выполняющую функции как передачи информации, так и контроля и управления. Она рассчитана на транспортирование всех сигналов PDH, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе и широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (В-ISDN), использующей асинхронный способ переноса (АТМ).

В SDH использованы последние достижения в электронике, системотехнике, вычислительной технике и т.п. Ее применение позволяет существенно сократить объем и стоимость аппаратуры, эксплуатационные расходы, сократить сроки монтажа и настройки оборудования. В то же время значительно повышаются надежность и живучесть сетей, их гибкость, качество связи.

SONET - это протокол для Северной Америки и Японии, а SDH - определение для Европы. Разница между SONET и SDH небольшая.

Линейные сигналы SDH организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module) (табл. 1.1). Первый из них - STM-1 - соответствует скорости 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием. Стандартизированы STM-4 (622 Мбит/с), STM-16 (2,5 Гбит/с) и STM-64 (10 Гбит/с).

139. Скорости передачи иерархии SDH

Недостатки PDH, а также ряд других факторов привели к разработке в США ещё одной иерархии - иерархии синхронной оптической сети SONET, а в Европе аналогичной синхронной цифровой иерархии SDH, предложенными для использования на волоконно-оптических линиях связи(ВОЛС).Но из-за неудачно выбранной скорости передачи, было принято решение -- отказаться от создания SONET, а создать на её основе SONET/SDH со скоростью передачи 51.84 Мбит/с первого уровня ОС1. В результате OC3 SONET/SDH соответствовал STM-1 иерархии SDH. Скорости передач иерархии SDH представлены в таблице.

140. Состав сети SDH

Основным элементом сети SDH является мультиплексор. Мультиплексор обычно оснащен некоторым количеством портов PDH и SDH. Порты мультиплексора SDH делятся на агрегатные и трибутарные (трибы). Трибутарные порты часто называют также портами ввода-вывода, а агрегатные — линейными портами. Мультиплексоры SDH обычно делят на терминальные мультиплексоры (TM) и мультиплексоры ввода-вывода (ADM). Разница между ними состоит не в составе портов, а в положении мультиплексора в сети SDH. Терминальный мультиплексор завершает агрегатные каналы, мультиплексируя в них большое количество каналов ввода-вывода (трибутарных). Мультиплексор ввода-вывода транзитом передает агрегатные каналы, занимая промежуточное положение на магистрали (в кольце, цепи или смешанной топологии). Иногда различают так называемые кросс-коннекторы (DXC) — мультиплексоры, которые выполняют операции коммутации над произвольными виртуальными контейнерами.

Кроме мультиплексоров в состав сети SDH могут входить регенераторы, необходимые для преодоления ограничений по расстоянию между мультиплексорами, зависящих от мощности оптических передатчиков, чувствительности приемников и затухания волоконно-оптического кабеля. Регенератор преобразует оптический сигнал в электрический и обратно, при этом восстанавливается форма сигнала и его временные характеристики.