Решение проблемы «последней мили» для Интернет Провайдеров

Таким образом, главная задача операторов Интернета состоит в соединении своего узла с сервером конечного пользователя и обеспечения высокоскоростного доступа в Интернет, с перспективой увеличения канала доступа. Для удобства, данную проблему назвали «проблемой последней мили».

 

 

Современная среда пакетной коммутации обладает достаточным для предоставления любого типа услуг набором инструментов для структурирования и окраски трафика, управления качеством обслуживания и балансировкой нагрузки, а также для создания различных комплексов персонифицированных услуг практически для каждого абонента. Таким образом, с точки зрения абонента, на логическом уровне вся телекоммуникационная инфраструктура в ближайшем будущем станет однородной средой пакетной коммутации. Различия могут сохраниться лишь на физическом уровне. Наиболее кардинальные изменения претерпевает инфраструктура фиксированного абонентского доступа. Требования широкополосности применительно к услугам Triple Play заставляют операторов отказаться от промежуточных решений на основе xDSL, имеющих существенные ограничения, и сосредоточиться на технологиях FTTx и EoF, которые требуют иной топологии в иерархии абонентского доступа, то есть выноса узлов абонентского доступа или даже агрегирования трафика непосредственно в жилые и промышленные здания. Оптика до квартиры – пока неоправданная роскошь, поэтому зоны покрытия как проводных, так и беспроводных технологий абонентского доступа соизмеримы. Различия лежат лишь в масштабируемости узлов и физических средах доставки сигнала и разграничения доступа. Что же касается мобильности, то абонент фиксированной связи, имеющий несколько точек подключения в фиксированную сеть, уже сегодня может сконфигурировать их как единый логический адрес доступа. Эта логическая точка доступа будет контекстуально связана с активируемым в каждый конкретный момент портом, что обеспечит такому абоненту ограниченную мобильность, то есть независимость от конкретного места подключения. Комбинация проводных и беспроводных технологий позволяет сформировать конвергентное решение, в котором беспроводной узел абонентского доступа может выступать в роли агрегирующего терминала фиксированной связи. В качестве такого терминала беспроводного абонентского доступа могут использоваться хот-споты Wi-Fi. Однако ограничения стандарта IEEE 802.11 дистанцией 300 м требуют для однородности покрытия зоны обслуживания слишком много точек доступа. Они накладывают дополнительные требования, связанные с мягким режимом передачи управления от базы к базе при перемещении абонентского терминала в пределах зоны покрытия сети (soft-handover), а также с авторизацией и роумингом при попадании абонента в сети других операторов. Подобные решения эффективны в зонах с высокой абонентской концентрацией: бизнес-центры, вокзалы, аэропорты и т. п. Но если прокладка оптических кабелей невозможна или слишком дорога (например, в условиях гор), а абонентская плотность слишком мала, в такой ситуации необходима система радиодоступа масштаба города типа MAN, то есть технология, называемая сегодня WiMAX и регламентируемая группой стандартов IEEE 802.16. Последняя редакция данного стандарта предусматривает мобильность абонента. В частности, система WiMAX PrimeWave 3000 компании L3 Communications уже сегодня может обеспечивать работу терминала, движущегося со скоростью около 50 км/ч. В условиях отсутствия прямой видимости базовая станция системы имеет зону покрытия 12 км, а прямой видимости – 30 км. Эту систему можно смело отнести к решению операторского класса, так как она имеет развитые средства повышения эффективности сети доступа. Физика передачи данных: - модуляция OFDM; - технология MIMO; - более эффективное (в 10 раз по сравнению с системами 3G) использование спектрального ресурса.

 

Глобальные компьютерные сети объединяют компьютеры и отдельные локальные сети различных государств, в том числе и использующие различные протоколы обмена. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться посредством любых традиционных каналов связи (кабельных, радиорелейных, спутниковых).

Объединение глобальных, региональных, корпоративных и других локальных

вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии.

Локальные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети – объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также объединяться между собой, образовывая сложные структуры.

 

 

Топология локальных сетей

Топология - это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (то есть компьютеров) друг с другом. Топология крупных сетей может быть довольно сложной. В случае небольших локальных сетей чаще всего встречаются три способа объединения компьютеров в локальную сеть: "звезда", "общая шина" и "кольцо".

Соединение типа "звезда".

Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией "звезда", при этом конфигурация сети получается разветвленной.

Достоинства: При соединении типа "звезда" легко искать неисправность в сети.

Недостатки: Соединение не всегда надежно, поскольку выход из строя центрального узла может привести к остановке сети.

 

 

Соединение "общая шина".

Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю; этот кабель используется совместно всеми рабочими станциями по очереди. При таком типе соединения все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.

Достоинства: в топологии "общая шина" выход из строя отдельных компьютеров не приводит всю сеть к остановке.

Недостатки: несколько труднее найти неисправность в кабеле и при обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.

Соединение типа "кольцо".

Данные передаются от одного компьютера к другому; при этом если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передает их дальше (по кольцу).

Достоинства: балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.

Недостатки: физические ограничения на общую протяженность сети.

 

Если сеть достаточно крупная, то в нем может быть применена схема "снежинка" (иерархическая схема), которая по сути представляет объединение нескольких LAN в более крупную сеть на основе иерархического принципа.

 

 

Во времена становления интернета локальные сети имели свои специфические протоколы обмена данными. Для того, чтобы объединить эти сети в сеть Internet стали использовать специальные средства, называемые шлюзами (gateway). Изначально шлюзы – это совокупность аппаратно-программных средств, служащих для преобразования протоколов. Например, это может быть специальный компьютер или дополнительная компьютерная программа.

На данный момент в ряде случаев очень сложно сказать, где заканчивается Интернет и начинается локальная сеть, т.к. совокупность локальных и глобальных сетей по сути дела и образуют интернет. Сейчас в Интернете и большинстве локальных сетей используются одни и те же протоколы сетевого/транспортного уровня (семейство TCP/IP), поэтому в явном виде преобразование протоколов отсутствует (хотя в некоторых случаях оно происходит, особенно в виде «обертывания» в другой протокол). Тем не менее, понятие шлюза осталось. Шлюз, как и раньше, - оборудование, обеспечивающее передачу данных между отдельно взятой локальной сетью и остальными частями глобальной сети (Интернета).