Методология построения распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных: сервисные сети следующего поколения. Монография. Том 2

– возможности широкополосной передачи со сквозной функцией QoS (качества обслуживания)[46 - Lim Y., Yu H., Das Sh., Lee S.S., Gerla M. QoS-aware Multiple Spanning Tree Mechanism over a Bridged LAN Environment, proc. GLOBECOM apos;03. IEEE Volume 6, Issue, 1—5 Dec. 2003, pp: 3068 – 3072],[47 - Goplan G. Efficient network resource allocation with QoS quarantines, Technical Report TR-133, Experimental Computer Systems Labs, Department of Computer Science, State Univercity of New York at Stony Brook, March 2003.].

– взаимодействие с существующими сетями с помощью открытых интерфейсов;

– универсальная мобильность;

– неограниченный доступ пользователей к разным поставщикам услуг;

– разнообразие схем идентификации;

– единые характеристики обслуживания для одной и той же услуги с точки зрения пользователя;

– сближение услуг между фиксированной и подвижной связью;

– независимость связанных с обслуживанием функций от используемых технологий транспортировки;

– поддержка различных технологий «последней мили»;

– выполнение всех регламентирующих требований, например, для аварийной связи, защиты информации, конфиденциальности, законного перехвата и т. д.[48 - Ковалев В. Резервное копирование данных в среде SAN. М: LAN, 2002, №7, С.36—41.]

Сеть NGN должна предоставлять возможности (транспортные ресурсы, протоколы и т. д.) для целей создания, развертывания и управления всеми возможными видами услуг.

В перечень входят услуги, использующие среду разного вида (аудио, визуальную, аудиовизуальную) со всеми типами схем кодирования и услуги передачи данных, диалоговые, с адресацией конкретному устройству, групповой адресацией и вещанием, услуги передачи сообщений, простой передачи данных в реальном масштабе времени и в автономном режиме, с регулированием задержки и устойчивые к задержке услуги.

Услуги с различными требованиями к ширине полосы от нескольких Мбит/с до нескольких Гбит/с, с гарантированной полосой или без, должны поддерживаться в рамках возможностей технологии транспортировки.

В сетях NGN делается особый упор на обеспечение соответствия требованиям заказчика со стороны поставщиков услуг, причем некоторые из поставщиков будут предлагать своим клиентам возможность настройки своих собственных услуг.

NGN должна включать связанные с обслуживанием интерфейсы программирования приложений (API), чтобы поддерживать создание, предоставление и управление услугами.

Одной из основных характеристик NGN является отделение услуг от транспорта, что позволяет предлагать их отдельно и развивать независимо. Поэтому в архитектуре NGN должно быть четкое разделение между функциями обслуживания и функциями транспортировки.

Концепция NGN позволяет предоставлять как существующие, так и новые услуги вне зависимости от используемой сети и типа доступа. Таким образом, в базовой функциональной модели МСЭ сети NGN выделяют два слоя: транспортный (Transport Stratum) и сервисный (Service Stratum). На рисунке 1.7 взаимодействие между функциями по передаче информации изображено сплошной линией, а по управлению – пунктирной.

Рисунок 1.7. Функциональная модель NGN в соответствии с ITU-T Y.2012

Транспортный слой включает в себя зависимые уровни OSI и обеспечивает перенос информации между двумя географически разделёнными точками.

В частности, транспортный слой обеспечивает обмен информацией между следующими объектами (Рис.1.8):

· Интерфейс «сеть – сеть» (Network-Network Interface (NNI),

· Интерфейс «пользователь – сеть» (User-Network Interface (UNI),

· Интерфейс сетевых приложений (Application Network Interface (ANI).

Рисунок 1.8. Взаимодействие UNI – NNI согласно ITU-T Y.2012

Транспортный уровень (Transport stratum) обеспечивает взаимодействие с пользователями сети NGN посредством подсистемы Transport control functions, включающий Network Attachment Control Functions (NACF) и Resource and Admission Control Functions (RACF), которые являются неотъемлемой частью сети NGN.

Транспортная архитектура NGN сетей включает три основных уровня:

1. Магистральные сети. На уровне магистралей в NGN используется технология IP/MPLS, которые могут накладываться поверх существующих сетей с коммутацией каналов или создаваться заново. Возможные варианты технологий доступа хорошо известны, это – ТФОП, ADSL, LAN, HFC, WLAN, GSM, UMTS, CDMA 2000, WiMax и т. д.

2. Опорные/городские сети. На данном уровне устанавливаются, как правила, традиционные АТС (междугородние, городские и районные) постепенно замещаются медиашлюзами (Media Gateway), которые управляются программными коммутаторами (SoftSwitch) и переправляют потоки в сеть доступа.

3. Сети доступа.

В транспортном слое могут применяться все типы сетевых технологий, а именно:

· ориентированная на соединение коммутация каналов (connection-oriented circuit-switched – CO-CS);

· ориентированная на соединение коммутация пакетов connection-oriented packet-switched – CO-PS), неориентированная на соединение коммутация пакетов (connectionless packet-switched – CLPS).

Однако для построения NGN предпочтение отдаётся технологиям на базе IP с поддержкой качества обслуживания.

Рисунок 1.9. Разделение услуг и транспорта в NGN

Сервисный слой может включать в себя сложный набор географически распределённых сервисных платформ или в простейшем случае набор функций, реализованный двумя конечными пользователями. Для предоставления полного набора услуг в сервисный слой включаются прикладные функции. Примерами служб, реализуемых на данном уровне, могут быть передача речи, данных, видео или любая их комбинация. На рисунке 1.9 приведён пример услуг (сервисов), обеспечиваемый сетью NGN.

Рисунок 1.10. Основная эталонная модель NGN

Каждый слой содержит один или несколько уровней. Уровень состоит из трёх плоскостей:

· плоскость пользователя;

· плоскость контроля;

· плоскость менеджмента.

Основная эталонная модель NGN показана на рисунке 1.10.

При построении сети, удовлетворяющей концепции GII, в функциональной модели NGN МСЭ выделяет три категории объектов: функции, сервисы, ресурсы.

Сервисы реализуются различными функциями с помощью доступных ресурсов. Один и тот же сервис может реализовываться разным набором функций и наоборот, одна функция может использоваться для реализации различных сервисов. Их взаимосвязь показана на рисунке 1.11. Функции NGN представлены на рисунке 1.12.

Рисунок 1.11. Обобщённая функциональная модель NGN

При любой из нынешних концепций транспортный уровень NGN должен обеспечивать создание полно связной инфраструктуры для пакетной передачи данных разного типа с поддержкой QoS.

Предполагается, что сеть NGN должна поддерживать:

· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, без адаптации;

· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, включая функции адаптации;

· услуги связи пункта со многими пунктами в транспортном слое, включая функции адаптации.

Рисунок 1.12. Иллюстрация функций NGN