Copyright (C) Cisco Systems, Inc., (С) PLUS Communications, 1998 

Цифровая сеть передачи данных

с интеграцией услуг

Cодержание

Предисловие

Назначение документа

Состояние рынка телекоммуникаций стран СНГ и тенденции его развития

Пути внедрения

Краткий анализ технологий передачи данных

Раздел 1. Почему Cisco?

Cisco IOS™

Раздел 2. Решения CISCO SYSTEMS для поставщиков услуг

Сети поставщиков услуг 21 века

Что приводит к изменениям в глобальном сетевом взаимодействии?

Мультисервисные решения

Раздел 3. Решения CISCO SYSTEMS для сети с интеграцией услуг

Общая структура сети

Уровень ядра сети

Уровень распределения сети

Управление АТМ-сетями CISCO

Уровень доступа сети

Примеры мультисервисных сетей Cisco StrataCom

Заключение

Предисловие

Настоящий документ носит ознакомительный характер и его целью является представление концепций, технологий и оборудования для построения широкополосной цифровой мультисервисной сети оператора связи, обеспечивающей предоставление своим абонентам услуг телефонной связи, доступа к информационным ресурсам частных распределенных сетей и сетей общего пользования (Интернет).

Создание высокоэффективной телекоммуникационной среды является важнейшей национальной проблемой. Без ее решения невозможно построение информационного сообщества и внедрение новейших информационных технологий в сферы производства, бизнеса, науки, образования, медицины и т.д. Именно информация становится стратегическим ресурсом, а наибольший экономический и социальный успех сопутствует тем, активно использует и предлагает современные средства и услуги информационных и телекоммуникационных технологий.

В большинстве случаев территориально-распределенная сеть поставщика услуг существует для того, чтобы обеспечить возможность удобного и низкостоимостного взаимодействия отдельных пользователей или групп между собой. Поставщики услуг используют оборудование, программное обеспечение, человеческие ресурсы для того, чтобы максимально использовать свои сети с одновременным уменьшением стоимости расходов на эксплуатацию оборудования и на общее содержание сети. Оптимальное использование сети зависит от услуг, которые она предоставляет: насколько хорошо каждая услуга разрешает проблемы потребителя, насколько быстро услуга может быть доставлена потребителю и насколько надежно функционирует эта услуга. Стоимость сети (и расходы на ее содержание) зависит от инфраструктуры, развернутой для ее поддержания: общей стоимости требуемого оборудования, стоимости поддержки информационных систем, расходов на содержание обслуживающего персонала, ширины полосы пропускания, потребляемой услугами и т.д. Очевидно, что наиболее рентабельные поставщики услуг - это те, которые могут развернуть свои сети с приносящими доход услугами с наименьшими для себя затратами.

Существующие телекоммуникационные сети обладают целом рядом недостатков, из которых следует отметить их узкую специализацию, отсутствие гибкости и адаптации к изменению требований пользователей, а также низкую эффективность использования сетевых ресурсов.

В настоящее время телекоммуникации на всей территории бывшего союза - отрасль, находящаяся на подъеме. Доходность возросла, особенно для крупнейших компаний. В ситуации, когда спрос резко подскочил, а затраты снижаются быстрее, чем цены, эти компании в полной мере пользуются своим монопольным положением. В этом состоит главная причина, почему даже некомпетентно управляемые фирмы могут получать высокие прибыли.

Потребителям приходилось принимать любое качество обслуживания и радоваться ему. Но теперь такому состоянию дел приходит конец: на рынок активно выходят новые конкуренты, а клиенты из мира бизнеса требуют нового качества услуг и не согласны мириться с ситуацией, при которой, например, обрывается почти 50% телефонных переговоров, или с длинными очередями на подключение телефона.

Конкуренция возрастает и идет по многим направлениям. Как пример, можно привести ситуацию, когда правительство России поддерживает нарастание конкуренции с сфере телекоммуникаций и выступает за устранение диктата Ростелекома (национальной монополии) на внутреннем рынке.

Новейшие технологии разбивают монополистический контроль над телекоммуникациями и приводят в эту область новых конкурентов. Теперь конкурируют не только различные телефонные фирмы, но и компании кабельного телевидения (которые также передают данные по своим линиям), поставщики услуг Интернет, производители программного обеспечения (предлагающие услуги связи через компьютерные сети), банки (которые предлагают услуги специализированных систем передачи финансовой информации). Данная ситуация способствует превращению телекоммуникаций из индустрии, которая занята строительством и поддержанием систем связи, в индустрию, предлагающую связь лишь как часть широкого спектра услуг. Поскольку новые технологии снижают затраты, связанные с вхождением в бизнес, конкуренция распространяется все шире. Правительство РФ начинает осознавать, что конкуренция - лучшая гарантия, что прогресс технологии найдет полное выражение в виде более качественных, доступных и дешевых услуг.

Министерства, как и местные компании и банки, осознали, наконец, необходимость круглосуточного, беспрепятственного потока информации и денежных переводов и ненадежность существующих линий связи. Крупные частные заказчики (по некоторым сообщениям, одни лишь российские банковские гиганты - Инкомбанк, Онэксимбанк и Мост-банк - потратили в 1997 году $78 млн. на оборудование для систем связи), которые хотят иметь больший выбор и более высокое качество услуг, также давят на правительство, стремясь заставить его реформировать телекоммуникации.

Международный опыт указывает на несколько моментов, которые должны иметь в виду страны с переходной экономикой:

• "Либерализация" телекоммуникаций состоит из трех частей: подсоединение оборудования клиента (типа компьютера или факса) к телефонной сети, перепродажа телефонных линий, арендованных у телефонного ведомства и полностью независимая конкурентоспособная сеть;
• Конкуренция в целом ведет к снижению, а не к повышению тарифов (хотя цена некоторых субсидируемых услуг может повыситься);
• Все крупные компании телекоммуникаций имеют большие скрытые возможности, которые они используют против конкурентов;
• В таких огромных организациях, как государственные монополии, установить, имеет ли место субсидирование одних услуг за счет других (как и факт ценовой политики, направленной против конкурентов), практически невозможно;
• Как показал опыт США, Великобритании и ряда других стран, приватизация и децентрализация может дать эффект - но только если для контроля будет создан сложный регулирующий аппарат, включая целый корпус юристов, специализирующихся на вопросах телекоммуникаций.

Есть и другая причина, по которой следует признать необходимость либерализации телекоммуникаций. Эта отрасль вместе с остальными отраслями услуг и инфраструктуры, такими, как банки, страхование и транспорт, принадлежит к областям, которые делают современную экономику динамичной. Если телефонную систему страны можно заставить работать хорошо, и при этом дешевле, выгоды от этого для всей экономики в целом просто нельзя переоценить.

Мировая практика развития сетей связи показывает, что основными этапами перехода от не интегрированных аналоговых сетей к цифровым сетям с интеграцией служб являются:

• Развертывание цифровой сети;
• Создание цифровой сети интегрального обслуживания с коммутацией каналов для служб телефонии на базе единого цифрового канала 64Кбит/с;
• Создание широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания (B-ISDN) на технологиях АТМ/FrameRelay с объединением всех унаследованных служб и информационных сетей.

Данным документом охватывается именно третий, заключительный, этап развития цифровых сетей, предполагающий построение высокоскоростного ядра цифровой сети с поэтапной интеграцией с существующей инфраструктурой низкоскоростных цифровых сетей и организацией абонентского доступа на базе аналоговых телефонных сетей.

При этом, анализ развития отрасли показывает существование двух ярко выраженных тенденций создания широкополосных цифровых сетей:

1. Построение региональных ВОЛС на базе оборудования SDH.
2. Построение региональных ВОЛС коммутации ячеек и пакетов ATM/FR с интеграцией услуг.

Компания PLUS Communications предлагает законченные решения (end-to-end) для построения мультисервисных цифровых сетей с использованием оборудования и технологических решений компании Cisco Systems, Inc.

Тенденции развития технологий передачи данных для территориально-распределенных сетей можно проследить на примере технологий PDH (плезиохронная цифровая иерархия) и АТМ (асинхронный режим передачи).

• 1980-1990 – широкое распространение TDM-оборудования, как основы для построения сетей PDH;
• 1991-1995 – развитие Frame Relay и АТМ;
• 1996-1997 – принятие концепции мультисервисных сетей АТМ;
• 1998-2002 – широкое распространение АТМ.

Отсюда становятся очевидными два направления:

1. Продолжать развитие сетей на базе TDM-оборудования и отвечать на современные требования по предоставлению телекоммуникационных услуг путем инсталляции дополнительного магистрального оборудования (“технологических заплат”) и, как следствие, создание наложенных сетей.
2. Используя полную совместимость сетей АТМ с TDM осуществлять переход на современные технологии мультисервисных сетей с постепенным вытеснением TDM по мере амортизации устаревшего оборудования, выигрывая время на подготовку к взрывному росту спроса на услуги мультисервисных сетей в обозримом будущем.

Первый путь подразумевает продление жизни устаревающей технологии и соответствует оптимальному решению для конца 80-х – начала 90-х годов. Тем не менее, такое решение не исключает перехода на АТМ-сети, а лишь оттягивает этот переход на более позднее время, накапливая на балансе неперспективное оборудование и откладывая переоснащение сети на период массового спроса на услуги мультисервисных сетей АТМ, чем предопределяются еще большие затраты на будущие.

Второй путь соответствует современному технологическому уровню.

Принято разделять инвестиции на экстенсивные и интенсивные. Первый термин относится к инвестициям в такое оборудование, которое лишь расширит существующую систему, не меняя существенно её структуры и оставаясь на том же технологическом уровне, как и в момент принятия решения на построение существующей системы. Второй означает создание систем на принципиально новой основе с более высокой эффективностью использования всех видов ресурсов и подразумевает качественный скачок в развитии.
 

Рисунок 1. Использование полосы пропускания технологиями TDM и ATM

Сети TDM по своему назначению предусматривают использование мультиплексоров для предоставления фиксированной полосы пропускания для независимых услуг. Основным же достоинством технологии ATM является предоставляемая ею возможность объединять различные типы трафика в единый поток с помощью механизма статистического мультиплексирования, позволяющего более эффективно использовать полосу пропускания

К недостатку синхронных методов передачи, таких как TDM, относится то, что они не позволяют смещать блоки данных по времени для заполнения “пустот” в канале. Это приводит к неэффективному использованию полосы пропускания. Любой же статистический мультиплексор способен “по своему усмотрению” буферизовать данные так, чтобы уплотнить трафик разных пользователей в один общий поток (см. рис 2). Это позволяет избежать незаполненных участков и обеспечить максимально эффективное использование каналов.

На рис. 2 показано, как статистический мультиплексор ATM заполняет трафиком полосу пропускания, которая при использовании мультиплексора TDM осталась бы незадействованной. Еще раз подчеркнем, что мультиплексор ATM не резервирует тайм-слоты для входящих потоков. Потоки могут иметь лишь различные уровни приоритета на использование полосы пропускания; эти уровни определяются параметрами качества обслуживания. Отсутствие резервирования тайм-слотов означает, что данные не могут мгновенно вводиться в тракт передачи и вынуждены проводить некоторое время в буферах, ожидая появления свободного “окна”.

Рисунок 2. Уплотнение трафика с помощью мультиплексоров АТМ и традиционного TDM

Другое узкое место технологии PDH/TDM – слабые возможности в организации служебных потоков для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации низовых мультиплексированных потоков, что крайне важно для использования в сетях передачи данных. В связи с отсутствием специальных средств маршрутизации, при формировании PDH-фреймов и мультифреймов увеличивается (при мультиплексировании и переключении потоков) возможность ошибки в отслеживании истории текущего переключения, а значит, увеличивается возможность потерять сведения о его истории в целом, что приводит к нарушению схемы маршрутизации всего трафика.

В настоящее время широко используется наложенная телефонная сеть общего пользования на основе телефонных коммутаторов (АТС). Создание публичной сети ATM /Frame Relay требует инсталляции соответствующих коммутаторов поверх первичной сети передачи данных и не решает проблемы межсетевого взаимодействия (internetworking), создавая ряд независимых наложенных сетей со своим управлением и мониторингом.

Установка "промежуточных" систем (раздельных вычислительных и телефонных сетей) в действительности оказываются дороже, чем переход на АТМ. Переход на АТМ не только позволяет сэкономить средства за счет объединения ресурсов магистрального оборудования первичной сети и уменьшения расходов на дальнейшую модификацию, но и приносит непосредственный экономический эффект благодаря возможности предоставлять широкий спектр услуг.

Очевидно, что телефонные сети развиваются в направлении распределенной коммутации с помощью технологии ATM. Об этом же говорит и встречная тенденция развития самих АТС - появление интерфейсов ATM у станций ряда ведущих производителей.

С начала 90-х годов в странах СНГ (Россия, Украина, Казахстан и др.) развернуты и полномасштабно функционируют десятки крупных сетей SDH. Технология SDH активно продвигается а регионы. На ее основе происходит крупномасштабное переоборудование старой аналоговой сети связи в цифровую взаимоувязанную сеть. С течением времени под влиянием новых требований пользователей (Интернет, создание частных виртуальных сетей, удаленный доступ и т. д.) компании связи, развернувшие в регионе цифровую сеть SDH для транспорта коммутируемых телефонных каналов, осознают необходимость своего участия на данном рынке услуг и получения новых источников доходов. И, таким образом, наметился переход многих региональных операторов связи от предоставления транспорта телефонии к предоставлению полномасштабных (или частичных) сервисных услуг с гарантированным качеством. Именно в этот момент возникает необходимость построения АТМ/FR-сети.

Сети SDH и ATM обеспечивает работу приложений, чувствительных к времени задержки передачи сигналов. Однако, сеть SDH не может сама коммутировать цифровые голосовые каналы – коммутацию осуществляет АТС и таким образом увеличивается время коммутации, т.к. вызов абонента может проходить через несколько последовательных АТС. Принятие стандартов сети АТМ, позволяющих ей самой коммутировать виртуальный голосовой канал по набранному номеру цифровой сети, в два раза сокращает число интерфейсов подключения на АТС, а значит снижает их стоимость.

В этой связи, сети SDH целесообразно использовать в качестве транспортных сетей для технологии АТМ, которая становится связующим звеном между локальными компьютерными сетями и глобальными транспортными сетями SDH. АТМ-трафик наиболее подходит для транспортирования в средах SDH, учитывая, что виртуальные контейнеры VC-n могут нести в упакованном виде поток АТМ ячеек в качестве полезной нагрузки.

Достаточно гибкая процедура перехода на магистральную сеть АТМ позволяет защитить инвестиции в уже созданных сегментах первичной сети SDH. Такой подход соответствует принципу преемственности, суть которого сводится к тому, что каждый последующий состав оборудования не должен ухудшать характеристик существующей сети.

Переход на технологию АТМ на новых оптических участках позволяет исключить дополнительные затраты на создание первичной сети передачи данных SDH с низким уровнем сервисных услуг и наложенных сетей, как “технологических заплат” под дополнительные телекоммуникационные услуги. Важным преимуществом АТМ является мультисервисность и оптимизация использования магистральных каналов за счет динамического выделения пропускной способности различным видам трафика.

Пример, изображенный на рисунке 4, иллюстрирует принципиальное отличие и преимущества интеллектуальной АТМ–сети перед сетью SDH.

Рисунок 4. Оптимизация магистральных каналов в сетях ATM/FR для организации высококачественных телефонных соединений

Из представленного примера при расчете трафика только по телефонной сети, становится очевидным, что для соединения одной АТС с 3-мя АТС в других городах по сети SDH требуется, как минимум 3 транковых порта T1/Е1 на исходящей АТС. В то же время, количество каналов 64К в каждом транке может быть меньше максимального, что влечет необоснованную избыточность транковых портов на АТС, трибных интерфейсов на мультиплексорах SDH и излишние затраты на расширение магистральных каналов.

В сети АТМ на оборудовании Cisco Systems этого можно избежать путем установления виртуальных соединений (VC) для требуемого количества телефонных каналов из одного транкового порта между соответствующими АТС. Основным преимуществом коммутируемых виртуальных соединений является освобождение пропускной способности магистрального канала при отсутствии телефонных вызовов. Телефонные каналы транка Е1 одной телефонной станции маршрутизируются в соответствующие транки Е1 других АТС исходя из расчета межстанционных соединительных линий. Разделение канала Т1/Е1 на DS0 выполняет коммутатор АТМ узла, к которому эта станция подключена.

Комитет Voice and Telephony Over ATM (VTOA) Форума АТМ выпустил ряд документов, посвященных способам передачи цифровых потоков, кратных основному цифровому голосовому каналу DS0, в ячейках АТМ (CES - служба эмуляции выделенных каналов) и преобразования систем сигнализации телефонии и протоколов АТМ (IWF - межсетевая функция). В соответствии с рекомендациями Форума АТМ межсетевая функция (IWF) осуществляет преобразование системы сигнализации, принятой на телефонных сетях в протоколы сигнализации АТМ Служба CES позволяет создавать цифровые каналы связи через сеть АТМ между двумя точками, так же, как это делается в сетях SDH, но, в отличие от SDH, полоса пропускания такого канала в АТМ может быть любой, от 8 Кб/с до емкости линии связи. Это делает возможным использование АТМ в качестве транспортной среды для телефонии.

Функция преобразования протоколов сигнализации реализуется в коммутаторе АТМ, подключение АТС к коммутатору АТМ осуществляется цифровыми потоками 2 Мб/с в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т G.703/G.704. В этом случае сеть АТМ представляется для других устройств как цифровая АТС с поддержкой всех соответствующих функций. Вследствие этого каждая АТС, подключаемая к АТМ коммутатору через межсетевую функцию, обрабатывает вызовы только тех абонентов, которые подключены к этой АТС, тогда как канал между станциями устанавливается средствами коммутаторов АТМ и проходит только через них, без использования станций как транзитных. Это не только позволяет снизить требования, предъявляемые к производительности АТС и уменьшить количество соединительных цифровых интерфейсов в них, но и повышает надежность всей сети в целом, так как установленные в сети АТМ каналы могут перекоммутироваться автоматически и устанавливаться в зависимости от текущей загрузки линий связи и их состояния. Кроме того, такие каналы существуют только во время установленного соединения и освобождают полосу пропускания после его разрыва, что позволяет снизить требования к полосе пропускания линий связи или использовать свободную емкость для передачи других видов трафика, например, данных.

В случае обрыва магистрального канала перемаршрутизация установленных соединений происходит автоматически по оптимальному маршруту. Архитектура программного обеспечения магистральных коммутаторов Cisco предусматривает сохранение в энергонезависимой памяти каждого АТМ-коммутатора всей топологии сети, что обеспечивает восстановление соединений в реальном времени и вне зависимости от наличия соединения с центральной станцией управления. Такая архитектура является самодостаточной для обеспечения надежности соединений до 99,99% без вмешательства обслуживающего персонала. Отсюда очевидно, что с увеличением сети растет число обходных каналов и увеличивается надежность соединений.

Таким образом, достигается надежное соединение АТС по принципу “каждый с каждым” с поддержкой всех протоколов сигнализации в существующей телефонной сети (SS-7, QSIG, DPNSS, ISDN, CAS, MFP-U1, MFP-U2, MFS, 2ВСК и др.) и экономия транковых портов на АТС. Суммарная задержка при передаче телефонного трафика по такому типу соединений не превышает 0,2 сек., увеличение пропускной способности сети и увеличение точек подключения осуществляется без изменения существующей конфигурации соединений. В сети SDH все выглядит иначе, с ростом сети увеличиваются затраты на обслуживание и уменьшается общая надежность соединений.

Применение фирменной технологии Voice Network Switching (VNS) в сетях Cisco позволяет использовать не только постоянные каналы связи (PVC), но и предоставляет механизмы, позволяющие автоматически устанавливать коммутируемые виртуальные каналы (SVC) между вызывающей телефонной станцией и станцией абонента. Два важнейших примера таких механизмов - это наличие собственной системы адресов устройств АТМ и протоколов сигнализации. В результате, сеть АТМ обладает теми же функциональными возможностями по коммутации каналов, что и цифровые телефонные сети, например ISDN, и может использоваться как часть корпоративной телефонной сети. Использование службы переменной скорости передачи битов (Variable Bit Rate, VBR) - один из основных подходов к передаче голоса по ATM, прорабатываемых Форумом ATM. Его реализации позволяют всю мощь АТМ по эффективному использованию полосы пропускания и управлению трафиком, которая прежде применялась лишь для передачи данных, задействовать и для передачи голоса.

При установлении каждого нового телефонного соединения сеть ATM вычисляет оптимальный в данный момент времени маршрут с учетом топологии сети, доступной полосы пропускания на разных участках, ожидаемых значений задержки и ее вариации, стоимости соединений по различным маршрутам. В результате устанавливается соединение с характеристиками, необходимыми для качественной передачи голоса. По окончании разговора полоса пропускания высвобождается для других приложений. При использовании технологии VNS сеть ATM “ведет себя” по отношению к периферийным АТС как центральный транзитный узел, а значит, структура телефонной сети заметно упрощается. Теперь не нужно соединять АТС между собой множеством линий связи, число которых зависит не только от объема трафика, но и от структуры телефонной сети и требуемого уровня отказоустойчивости (организация дополнительных линий связи для резервирования). Достаточно соединить АТС только с ближайшим пограничным коммутатором ATM, причем число используемых для этого линий связи зависит лишь от объема трафика. Установление соединений между АТС будет осуществляться на основе получаемой от них сигнализации.

В такой ситуации можно уменьшить число цифровых интерфейсов АТС и не устанавливать чисто транзитные АТС, а следовательно, снизить стоимость телефонного оборудования. Кроме того, упрощаются создание и поддержание единого плана нумерации, поскольку отпадает необходимость содержать в базах данных периферийных АТС сведения обо всех абонентах телефонной сети.

Еще один важный аргумент в пользу применения технологии АТМ для передачи голоса - упрощение расширяемости сети. Предположим, необходимо добавить новый узел или модернизировать старый (увеличить число пользователей, расширить спектр предоставляемых услуг). Традиционный подход потребует перепроектирования межстанционных соединений, причем может понадобиться изменение их структуры или замена магистрали на более производительную из-за отсутствия необходимой емкости на каком-либо ее участке.

В сетях ATM, где используется VNS, ситуация значительно упрощается. В них все АТС являются логически смежными узлами, а значит, расширение телефонной сети сводится к соединению АТС с ближайшим пограничным коммутатором и внесению соответствующей записи в сетевую базу данных. Даже отсутствие свободной полосы пропускания на магистрали ATM не является препятствием к расширению сети. В этом случае можно отложить модернизацию магистрали до лучших времен и просто немного увеличить степень сжатия голоса.

Важно отметить следующее: построение сети ATM для передачи голоса позволяет легко организовать передачу данных и видеоинформации, а использование для разных типов трафика единой системы управления облегчает и удешевляет управление сетью.

Рисунок 5. Методы голосовой компрессии в соответствии с ITU-T Recommendation

Наличие “интеллекта” в коммутаторах АТМ/FR от Cisco подразумевает программно-аппаратную реализацию алгоритмов компрессии телефонных каналов 32-, 24-Kbps ADPCM (ITU-T G.726, G.723) или 8-Kbps CS-ACELP (ITU-T G.729a) и функцию подавления пауз, что позволяет одновременно организовать до 240 телефонных каналов при 8-Kbps компрессии на одном транковом потоке Е1 и эффективно использовать отведенную полосу пропускания в магистральном канале. Функция подавления пауз VAD (Voice Activity Detection) использует технологию DSP (digital-signal processing) для переключения между состояниями разговор/пауза в телефонном канале, освобождая полосу пропускания телефонного канала во время паузы в телефонном разговоре. Это позволяет оптимизировать (высвобождение до 50% полосы пропускания) пропускную способность магистрального канала даже при выключенной компрессии телефонных каналов.

Рисунок 6. Распределение расходов при эксплуатации магистральных сетей

источник: Data Communications

Обеспечение динамического распределения полосы пропускания транкового канала позволяет перераспределять ширину полосы пропускания для каждого типа трафика в зависимости от загрузки и административно определенной политики качества предоставления услуг (Quality of Service). Таким образом, применение описанных механизмов позволяет говорить об оптимизации и увеличении номинальной пропускной способности магистральных каналов в 3-4 раза.

Построение и эксплуатация интеллектуальных сетей ATM/FR позволяет операторам связи увеличивать доходность за счет новых видов телекоммуникационных услуг, предоставляемых мультисервисной сетью и значительно снизить затраты на использование магистральных каналов связи (при владении этими каналами рассматривается себестоимость 1Kbps) и обслуживание сети. В действительности, стоимость магистральных каналов составляет от 80% до 90% стоимости эксплуатации сети. Так же среди этих затрат можно назвать закупочную стоимость оборудования и программного обеспечения, обучение технического персонала, обслуживание сети и уровень технической поддержки производителя оборудования (Рисунок 5).

Несмотря на то, что АТМ-оборудование дороже оборудования для сети SDH, при использовании для построения магистральной сети SDH-коммутаторов резко возрастает стоимость периферийного оборудования – АТС, маршрутизаторов, мультиплексоров доступа и т.д. Поэтому, общую стоимость систем, реализованных на коммутаторах АТМ и SDH, можно считать сравнимой.

Компания Cisco Systems является мировым лидером в обеспечении сетевого взаимодействия для Internet. Сегодня каждое виртуальное сообщение, отправленное через Internet, проходит через оборудование компании Cisco Systems. Компания прочно занимает позиции лидера на рынке маршрутизаторов (по разным данным от 60 до 80% в секторе рынка), а после присоединения ряда фирм, специализировавшихся на технологиях Cell-Relay (ATM) и LAN Switching, Cisco Systems вышла в лидеры также и по этим направлениям: 70% рынка магистральных коммутаторов Frame Relay принадлежит именно Cisco (источник:Dataquest).

 

Основы решений Cisco лежат в понимании важности сети потребителя, как стратегического элемента его бизнеса.
Компания выпускает изделия с оптимальным характером взаимодействия всех уровней сетевой модели OSI, предоставляя при этом пользователю не рекламный, а реальный показатель качества сетевого обслуживания.

Рисунок 7. Распределение поставок портов ATM для локальных и глобальных сетей
(источник Cisco/Dell'Oro Group)
 

Аналогично тому, как сети прошли развитие от средств для внутренних взаимодействий до стратегических корпоративных решений для поддержки важнейших приложений, происходит и развитие Cisco. Доступ в Internet, ATM, frame relay, или другие сервисы, - для любого из этих направлений Cisco располагает уникальным оборудованием, заставляющим Internet работать.
Решения Cisco направлены на обеспечение высокой надежности и производительности, защиты и возможности управления всей сетью и отличаются законченностью, что называется end-to-end решениями, позволяющими масштабировать размеры сети от локальной до глобальной.
Cisco имеет свою собственную глобальную сеть Intranet, что позволяет персоналу Cisco по всему миру оперативно разрешать вопросы бизнеса и оказывать необходимую помощь потребителям. Линии связи к стратегическим поставщикам и потребителям позволяют Cisco сотрудничать с ними наиболее эффективно. Сеть Intranet компании позволяет также показать обоснованность новых технологий и продуктов Cisco, которые, будучи внедренными в работающую сеть, позволяют гарантировать их готовность к применению у пользователей. Наличие огромного опыта Cisco в области Internet и Intranet является бесценным ресурсом при дизайне, планировании и построении глобальных сетей. Cisco знает, как применять сетевые технологии для того, чтобы сделать бизнес наиболее конкурентноспособным и наиболее прибыльным.

Спектр изделий, предлагаемых Cisco, занимает весь диапазон аппаратных устройств, в той или иной мере являющимися узлами каких-либо сетей, от простейших, по цене менее 1000 долл., до коммутаторов ценой более 100 тыс. долл. Изделия эти работают со всеми разработанными на сегодняшний день протоколами.

Именно IOS обеспечивает работу всех изделий фирмы Cisco Systems, гарантируя их полную совместимость между собой независимо от класса изделия и назначения.

Сегодня весь спектр оборудования Cisco, от небольших маршрутизаторов для решения локальных проблем до крупных кампусных или магистральных коммутаторов, поддерживается программным обеспечением Cisco IOS™, которое является платформой для доставки сетевых услуг и функционирования таких сетевых приложений, как интегрированные данные/голос/видео, качество обслуживания (QoS), мультимедиа, а также услуг для взаимодействия с IBM.

Cisco Systems - пока единственный в мире поставщик столь широкого спектра оборудования, работающего под управлением единой операционной системы, вследствие чего достигается:

• во-первых, гарантированно хорошее взаимодействие на всех уровнях;
• во-вторых, обеспечивается унификация и, следовательно, упрощение администрирования сложных сетей;
• в-третьих, появляется возможность применения перспективных, но пока не стандартизованных технологий.

Cisco Systems является активным участником организаций, таких, как ATM Forum, IETF, Frame Relay Forum, занимающихся определением стратегии развития сетевых технологий, выработкой и принятием соответствующих стандартов, и уже множество отработанных фирмой решений оформлены в виде документов, описывающих стандарты в таких областях, как протоколы маршрутизации, сетевое управление и т. д. В последнее время фирма все чаще начала представлять на рынок изделия с реализацией новейших технологий, ни в каких других продуктах больше не представленных, таким образом прочно утверждая себя в качестве бесспорного и сильного лидера и становясь законодателем стандартов де-факто.

На сегодняшний день компания Cisco Systems уверена в том, что она имеет лучшие в своей индустрии платформы для обеспечения требований, предъявляемых к сетям Internet/Intranet, - как сегодняшних, так и будущих.

Сетевая индустрия ожидает высоко интеллектуальных глобальных сетей для поддержки приложений, основанных на последних достижениях науки и техники. Cisco предлагает форсировать реализацию глобального сетевого взаимодействия, обеспечивая дополнительные доходы как для корпоративных пользователей, так и для поставщиков услуг. Например, при помощи новаторских партнерских программ Cisco связывает сеть предприятия с поставщиком услуг для создания благоприятных возможностей получения новых источников дохода. Приложения, работающие на предприятии, требуют таких новейших сетевых услуг, как видеоконференции и возможность проведения дистанционного обучения, что требует защиты и поддержки качества сервиса (QoS) от общедоступого Internet.
 

     Cisco видит будущее глобального сетевого взаимодействия в предоставлении высокоинтеллектуальных сетевых услуг. Как результат, поставщики услуг Internet будут в возрастающем размере играть важнейшую роль в предоставлении дополнительных услуг, кроме предоставления непосредственно доступа в Internet. Для того, чтобы это обеспечить, необходимо обновить имеющиеся возможности общедоступного Internet так, чтобы сделать сопоставимыми услуги, предоставляемые Internet и услуги, возможные в частных Intranet.

Сокращение вмешательства государства в экономику стимулировало изменения в индустрии глобального сетевого взаимодействия. Следствием этого явилась консолидация индустрии. Все новые и новые участники каждый день предлагают новые и новые услуги, таким образом разгорается глобальная конкуренция. Для успешного конкурирования поставщики услуг стремяться уменьшить стоимость, одновременно добавляя новые источники дополнительных доходов.

Упавшие цены на персональные компьютеры и цифровые процессоры дали финансовую возможность реализовать новые интерактивные, чувствительные к ширине полосы пропускания LAN приложения и довести их до рабочего места конечного пользователя.

По мере консолидации индустрии, различные технологии тоже сходятся, комбинируя множественные сервисы в общую инфраструктуру. Одной из крупнейших проблем является интеграция услуг для передачи данных и услуг для передачи голоса по единой сетевой инфраструктуре. Телекоммуникационные поставщики, которые объединяют технологии, могут в значительной степени сократить стоимость их функционирования. Подобно этому, поставщики услуг Internet могут получить дополнительный доход, предоставляя услуги передачи голоса поверх сетей передачи данных. Более того, развитие Internet показывает, как будут выглядеть глобальные сети завтра. Для коммерческой деятельности требуется функционирование приложений по всему миру; следовательно, глобальные сети должны быть достаточно интеллектуальными для того, чтобы поддерживать тот уровень обслуживания, который сейчас удовлетворяет коммерческие требования в частных сетях. Поставщики услуг владеют общедоступными сетями и предприятия ждут от них обеспечения консолидированных, глобальных IP сетей, которые будут поддерживать новейшие услуги между любыми конечными точками в сети по всему миру.

Интеллектуальные IP сети будущего
 

Internet развивается, высвобождая части сетей в связующую общедоступную инфраструктуру IP. World Wide Web становится удобным средством для доступа к содержимому и доставки информации. Новый Internet будет хорошо управляемой, высокоинтеллектуальной платформой, которой на сегодняшний день нет. Из доступных интеллектуальных услуг Заказчик сможет выбирать нужные для своего бизнеса с целью увеличения дохода и долговременного успеха. Cisco Systems уверена в том, что поставщики телекоммуникационных услуг и поставщики услуг Internet в будущем будут предоставлять не только сетевой транспорт - они будут коммуникационными партнерами для предприятий.

В 1998 году во всемирной паутине World Wide Web ожидается свыше 100 миллионов пользователей. К 2000 году доход от рынка Internet составит $92 миллиарда.

Переход к рынку со специализированными услугами сулит благоприятные возможности для получения огромных доходов. В прошлом, поставщики телекоммуникационных услуг получали новый источник доходов, добавляя к общедоступной коммутируемой телефонной сети (PSTN) интеллектуальные услуги для голоса, такие, как ожидание звонка, организация голосовых конференций, перенаправление звонка. Аналогично, добавление интеллектуальных услуг к хорошо управляемому в будущем Internet, позволит поставщикам услуг предлагать новые услуги и охватывать новые рынки. Для достижения этой цели поставщики услуг должны добавить интеллект в сеть и интегрировать услуги для устранения путаницы в помещении потребителя. Потребитель должен получить возможность удовлетворения всех своих требований к сети в одном месте.

Cisco интегрирует голос и данные "сквозь" сетевую архитектуру с организацией взаимодействия IP и ATM. Для совмещения технологий IP и ATM на основе Cisco IOS™ созданы интегрированные устройства, снабженные стандартными средствами администрирования. Такие решения обеспечивают сходимость инфраструктур от сетевых пограничных устройств через ядро сети или магистраль, а также позволяют существенно снизить затраты на построение коммуникационных систем благодаря возможности комбинировать разнородные сервисы в единых высокоскоростных сетях.

• Объединение локальных вычислительных сетей

• Сервис голосовых сообщений

• Видеоконференц-связь

• Подключение и объединение сетей с унаследованной архитектурой

• TDM-миграция

Сегодня большинство предприятий-потребителей строит свои собственные сети и основной услугой для них являются выделенные линии. Многие потребители приобретают услуги по мере поступления надобности в каждой из них и при минимальном инвестировании. Также они желают получить новые приложения, использующие услуги для коммерческой, издательской деятельности, а также в области развлечений. Если поставщики услуг смогут обеспечить и коммуникации и вычислительную инфраструктуру для предприятий и, особенно, для предприятий малого и среднего бизнеса, их внутриведомственные потребности могут быть значительно сокращены или даже полностью исключены. Положение поставщика транспорта является рискованным, потому что выиграть могут только некоторые из таких поставщиков. Таким образом, наличие платформы интеллектуальных услуг обеспечивает благоприятные возможности для получения прибыли, так как потребители воспринимают эти услуги как весьма значимые.

Cisco предлагает сотрудничество с поставщиками услуг для построения сетей, основанных на коммутации пакетов и ячеек с выходом к существующим инфраструктурам PSTN.

Являясь основой для предоставления интеллектуальных сетевых услуг, сетевая архитектура должна поддерживать взаимодействие для всех унаследованных сетей, основанных на коммутации пакетов, ячеек или кадров, распространяя применение элементов услуг на пограничных устройствах через высокоскоростное магистральное ядро. Расширение спектра предоставляемых объединениями Электросвязей услуг на основе мультисервисной сети передачи данных с сохранением существующей телефонной услуги в качестве базовой и приоритетной на сегодняшний день представляет собой главную задачу, комплексное решение которой предлагается полным спектром оборудования Cisco Systems от оконечных пользовательских устройств до магистральных коммутаторов.

Cisco предлагает законченную (end-to-end) архитектуру, позволяя поставщику услуг предоставлять интеллектуальные услуги. Для мультисервисной сети подобные услуги должны обеспечить:

• Оптимальное использование существующих транспортных (SDH) и коммутационных телефонных систем сети общего пользования (ТфОП) и прозрачность для различных протоколов телефонной сигнализации ОП SS-7, CCS, CAS, MFP-U1, MFP-U2, MFS, 2ВСК и др;
• Передачу трафика данных и трафика телефонной сети общего пользования (ТфОП) с суммарной задержкой при передаче телефонного трафика не более 0,2 сек.;

• Возможность предоставления всем категориям пользователей гарантированного качества обслуживания (QoS) в части предоставления голосового сервиса, мультимедиа и сервиса типа video-on-demand (видео по заказу);
• Предоставление конечным абонентам сети (домашним пользователям) и корпоративным клиентам высокоскоростного доступа к ресурсам частных информационных сетей и ресурсам Internet с обеспечением сохранения телефонной услуги на абонентской линии;
• Возможность создания на основе сети поставщика услуг (оператора связи) виртуальных корпоративных частных сетей с предоставлением полного спектра услуг по объединению разнородных сетевых систем.

• Масштабируемость. Подразумевает возможность наращивания пропускной способности сети и количества подключений конечных абонентов сети без внесения существенных изменений в логическую структуру сетевой системы и с наименьшими затратами на дополнительное сетевое оборудование;
• Мультисервисность. Эта характеристика сети означает, что создаваемая сеть имеет полный набор услуг доступа к информационным ресурсам, включая передачу цифрового и голосового трафика, данных мультимедиа (видеотрансляции и видеоконференции), а также поддержку всех применяемых сетевых протоколов передачи данных;
• Отказоустойчивость. Отказоустойчивость сети обеспечивается за счет резервирования основных узлов и блоков активного сетевого оборудования, создания резервных линий связи и применения современных протоколов управления потоками данных.
• Перспективность. Имеется в виду наличие стратегических перспектив использования и наращивания сети за счет предоставления абонентам телефонных сетей услуг доступа к сетям передачи данных через имеющиеся каналы и линии связи;
• Преемственность (сохранение инвестиций). Предоставление дополнительных услуг абонентам сети не должно повлечь за собой существенных изменений в составе имеющегося телефонного оборудования и линий связи, а также не должно сказываться на качестве телефонных услуг.

Для того, чтобы оптимизировать доходные (услуги) и расходные (содержание сети) части Cisco в своих решениях построения крупных распределенных сетей рекомендует многоуровневую логическую модель, включающую два основных уровня: пограничная сеть и ядро.

Пограничная сеть используется для предоставления приносящих доход услуг. Ядро используется для оптимизации расходов, для чего применяются эффективные транспорт и ширина полосы пропускания для генерируемого пограничными сетями трафика. В общей форме можно сказать, что "Пограничная сеть" - это максимизация доходов, а "Ядро" - это минимизация затрат. И это важно для понимания важного различия между функциями двух платформ - пограничных сетей и ядра.

В последующих разделах описывается роль, которую играют обе платформы в территориально распределенных сетях, указаны факторы, которые влияют на обе платформы, а также представлено видение компанией Cisco Systems требований к пограничным сетям и ядру следующего поколения. И наконец, обсуждаются обе платформы, предлагаемые компанией Cisco, с указанием деталей, специфичных для оборудования.

• уровень ядра сети (Core Drive);
• уровень распределения или пограничная сеть (Edge Drive).

Ядро прежде всего отвечает за консолидацию потоков низкоскоростного трафика, поступающего от пограничных устройств в высокоскоростные транки, упрощая сетевую топологию и достигая эффективного использования полосы пропускания через транспортную инфраструктуру.

Рисунок 10. Пограничная сеть обслуживает потребителя, ядро обслуживает пограничную сеть.

Узлы ядра должны транспортировать большое количество трафика и обеспечить очень высокую коммутационную емкость. Работоспособность и постоянная доступность ядра также является ключевым моментом, так как должна быть гарантия того, что в случае сбоя в ядре качество обслуживания не пострадает. И наконец, так как конечный пользователь не напрямую подсоединяется к платформе ядра, здесь отсутствует необходимость в применении разнообразных интерфейсов, как в случае пограничного коммутатора. Следовательно, сетевые элементы ядра нуждаются только в высокоскоростных интерфейсах для агрегирования трафика от пограничных сетей (обычно это OC-3/STM-1 и выше) и еще более скоростных транковых интерфесах (OC-12/STM-4 и выше).

Магистральные сети должны использовать преимущества скоростных оптических технологий и стать функционально прозрачными для доставленных услуг пограничных сетей. Магистральные сети предназначена для обслуживания пограничных сетей. Ключевая функция ядра состоит в предоставлении высокоскоростного, высокоплотного транспорта для трафика. Для удовлетворения требований к полосе пропускания в ядре сети предлагается использовать устройства SDH/Synchronous Optical Network (SONET) а, в будущем, оборудование dens wave-division multiplexing (DWDM) – спектральное мультиплексирование по длине волны. Учитывая влияние нескольких планов управления, Cisco готова предоставить "бесшовное" взаимодействие между ними через технологию открытых интерфесов, позволяя Asynchronous Transfer Mode (ATM) получать информацию от различных планов управления (например, Signaling System 7 [SS7], Private Network-to-Network Interface [PNNI], или Multi-Protocol Label Switching [MPLS]).

Ядро сети должно обеспечивать гибкий транспорт для более, чем одной пограничной сети. В свою очередь эти пограничные сети могут включать сетевые элементы от более, чем одного поставщика услуг, Заказчиков или индивидуальных пользователей.

Таким образом:

• Ядро сети должно предоставить экономически эффективный транспорт для IP и ATM трафика; следовательно должно поддерживать основанные на стандартах, гибкие протоколы маршрутизации.
• Ядро сети должно иметь возможность наращивания емкости, полностью прозрачного для пограничных сетей - другими словами, ядро никогда не должно быть источником риска для качества услуги.
• Ядро сети должно быть готово к принятию оптических технологий.

Технология Tag Switching - является реализацией компании Cisco стандарта Multiprotocol Label Switching (MPLS, многопротокольная маршрутизация с использованием меток), разрабатываемого группой IETF (Internet Engineering Task Force), который уже поддерживается рядом производителей оборудования для глобальных сетей.

Сегодня, в условиях повсеместного распространения протокола IP, все чаще возникает проблема передачи IP-пакетов по сетям других типов. Она оказывается особенно актуальной, когда в качестве базовой транспортной инфраструктуры используются магистрали ATM: бурное развитие технологии асинхронной передачи привело к выпуску разнообразного серийного оборудования и к появлению множества реально работающих сетей на ее основе. Интеграция этих двух технологий позволила бы объединить такие достоинства сетей ATM, как поддержка требуемых уровней информационной защиты и возможность задания гарантированного качества сервиса (QoS), с универсальными возможностями связи, демонстрируемыми средой IP. В результате провайдеры могли бы комбинировать предоставление услуг IP и услуг ATM в одной сетевой среде, разделяя между ними полосу пропускания в динамическом режиме. В целях достижения подобной интеграции к настоящему времени предложено несколько решений: так, в рамках консорциума ATM Forum была разработана специальная технология IP over ATM, а позднее - в июле 1997 г.- принята спецификация MultiProtocol over ATM (MPOA), Cisco Systems предложила метод коммутации с использованием тегов Tag Switching, который в итоге лег в основу технологии MPLS.

MPLS предусматривает использование специальных "меток" в пакетах данных, позволяющих создавать выделенные высокоскоростные коммутируемые потоки информации. В данном случае (в отличие от современных маршрутизируемых инфраструктур Internet) это достигается за счет недопустимости прохождения многочисленных сетевых узлов. Выполнение спецификаций MPLS упрощает создание виртуальных частных сетей (VPN), передачу голоса и видео средствами IP, позволяет более эффективно управлять "сквозным" качеством сервиса.
 

Cisco TGX™ 8750 - платформа Cisco для ядра IP+ATM, оптический коммутатор TGX 8750 поддерживает технологию Tag Switching, иерархический интерфейс связи между частными сетями (IPNNI), автоматическую защищенную коммутацию с защитой данных (Automatic Protection Switching) в среде SONET/SDH, работу в сетевой среде DS3/E3, OC-3/STM-1, OC-12/STM-4, OC-48c/STM-16 (2,4 Гбит/с). TGX 8750 может обслуживать разнообразные пограничные сети, включая коммутацию ATM/Frame Relay, маршрутизацию IP или сети xDSL.
В качестве лидера в области платформ для ядра с иерархическим PNNI и MPLS /TagSwitching, TGX 8750 поддерживает сети

больших масштабов и предоставляет транспорт с минимальной стоимостью передачи на один бит.
Ядро сети ATM с коммутаторами TGX 8750, построенной на базе интерфейса IPNNI, можно расширить до нескольких тысяч узлов, поддерживающих коммутируемые (SVC) и программируемые постоянные (PVC) виртуальные каналы, а также виртуальные каналы, связывающие один узел с несколькими. Чтобы полностью контролировать приоритеты при передаче голосового трафика и данных, коммутатор применяет алгоритм организации очередей по виртуальным каналам, а средства контроля доступной скорости передачи (ABR), основанные на ее явном указании, позволяют в полном объеме использовать сетевые ресурсы при минимальном ухудшении характеристик сервиса.

Коммутатор усилен рядом средств, повышающих устойчивость его работы. Помимо поддержки надежных масштабируемых протоколов маршрутизации (PNNI, OSPF, IS-IS), сюда относятся наличие задублированных коммутационных матриц, процессорных плат, источников питания и интерфейсных карт, допускающих горячую замену. Поддержка резервных интерфейсных карт для портов OC-3c, OC-12c, OC-48 и OC-48c обеспечивается средствами автоматической коммутации с защитой данных (SONET 1+1 Automatic Protection Switching), гарантирующими быстрое восстановление работоспособности сетевых служб.

Cisco 12000 Series Gigabit Switch Router – семейство гигабитных маршрутизирующих АТМ-коммутаторов, ориентированных на использование в магистральных сетях провайдеров SDH/SONET, имеющих масштабируемую коммутирующую матрицу 5-60Гбит. Устройство предоставляет возможность организации высокоскоростной транспортной оптической среды на скоростях OC-3/SMT-1, OC-12/STM-4, OC-48/STM-16 с предоставлением гарантированного качества обслуживания – Quality of Service (QOS).

Модульные маршрутизаторы Cisco 7500 – представляют универсальную высокопроизводительную серию устройств фирмы Cisco Systems. Они удовлетворяют самым высоким требованиям, предъявляемым к современным сетям передачи данных. Модульная архитектура Cisco 7500 позволяет создавать оптимальные решения для конкретных проектов.

Серия Cisco 7500 состоит из трех моделей: Cisco 7505, Cisco 7507 и Cisco 7513. Cisco 7505 имеет пять слотов: один для Route/Switch-процессора (RSP) и четыре слота для интерфейсных адаптеров, один блок питания и общую пропускную способность 1 Гбит/с.

Cisco 7507 имеет 7 слотов, a Cisco 7513 - 13 слотов (2 для RSP и 5 или 11 слотов соответственно для интерфейсных адаптеров). Модели Cisco 7507 и Cisco 7513 обеспечивают пропускную способность более 2 Гбит/с и могут быть укомплектованы двумя RSP и двумя входами питания.

Cisco StrataCom BPX 8600 Service Node - Устройство BPX Service Node представляет собой мощный транспортный коммутатор ATM, объединяющий в себе функции высокоскоростной коммутации трафика ATM и функции интеграции разнородного трафика для передачи его по магистралям ATM. Архитектура коммутатора состоит из двух основных компонентов:

• Высокоскоростной шины BPX, обеспечивающей работу магистральных интерфейсных модулей со скоростями передачи до 622 Мбит/с.
• Низкоскоростной шины MGX-8220, поддерживающей интерфейсные модули, занимающиеся интеграцией трафиков голосовой связи, видео, Frame Relay, низкоскоростных сетей ATM, LAN, X.25, SNA.

Коммутатор предназначен для создания высокопроизводительных территориально распределенных магистральных сетей ATM масштаба города, области, государства.

Одним из основных достоинств коммутаторов BPX Service Node является способность динамического использования каналов. Между абонентами системы создаются виртуальные соединения типа “точка-точка”. При отсутствии трафика между конечными точками системы ресурсы канала динамически освобождаются и передаются другим виртуальным соединениям. Эта функция коммутаторов позволяет наиболее полно использовать пропускную способность магистралей.

Коммутатор BPX Service Node обладает общей производительностью 20 Гбит/с и обеспечивает одновременное функционирование в одном шасси до 20 высокоскоростных портов с пропускной способностью 622 Мбит/с и до 80 портов с пропускной способностью 155 Мбит/с. Для менее мощных приложений BPX может работать на каналах E3, поддерживает работу с портами Frame Relay и прозрачную передачу потоков E1. BPX обеспечивает все виды сервиса ATM: CBR, rt-VBR, nrt-VBR, ABR, UBR, а также 2 типа сервиса Network Interworking.

BPX Service Node предоставляет производительность в 800/1600 Мбит/с для каждого из 12 имеющихся разъемов расширения (слотов), позволяя таким образом увеличивать емкость узла при сохранении наивысшей производительности. Низкоскоростные интерфейсы располагаются в отдельном шасси, что обеспечивает наиболее полное использование возможностей BPX Service Node, и не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на высокоскоростные магистральные интерфейсы.

BPX Service Node предоставляет следующий набор сетевых сервисов:

• Internet/intranet

• ATM

• Switched interworking (объединение коммутируемых сетей)

• Frame Relay

• Voice (передача голоса)

• Video

• Wireless (беспроводная связь)

В основе BPX Service Node лежит использование технологии Stratm, базирующейся на специализированных наборах микросхем (application-specific integrated circuits, ASIC). Технология Stratm включена в высокоскоростные коммутирующие модули (broadband switch modules, BXM). Функции включают в себя управление трафиком, очередность каждого виртуального соединения (per-virtual-circuit queuing), управление классами сервисов (class of service, COS), поддержку SVC и многоадресной рассылки на каждой карте BXM.

Технология Stratm предоставляет дополнительные функции коммутации ATM для всех коммутирующих модулей, обеспечивает высокую плотность портов и поддерживает сотни тысяч подключений.

Технология Stratm в коммутаторах BPX Service Node расширяет функции обработки SVC, обеспечивая обработку до 4000 вызовов в секунду и 384 000 активных соединений на один узел. Технология Stratm обеспечивает самые низкие в отрасли затраты на обслуживание каждого конечного пользователя и поддерживает наивысшую плотность портов и соединений на каждый слот. BPX с технологией Stratm полностью соответствует определению virtual source/virtual destination (VS/VD) документа ATM Forum Traffic Management Specification Version 4.0.

Пограничная сеть (или сети) ответственна за доставку и обработку услуг от оборудования доступа. Пограничные устройства (Edge Device) существует для обслуживания потребителей и предоставляют необходимые интерфейсы для подключения оборудования уровня доступа. Ключевые функции пограничной сети включают создание и доставку услуг на различных физических интерфейсах, а также обеспечение качества обслуживания и установление различий. Например, при использовании пограничных сетей появляется возможность выбора для предоставления услуг Frame Relay, миграции SNA, виртуальных частных сетей IP, управляемой услуги голос/данные, и т.д. При помощи пограничных сетей можно обеспечить эмуляцию каналов для большой ширины полосы пропускания, тем самым обеспечив замену частных линий связи. Пограничная сеть является тем местом, где создание и дифференциация имеют наибольшее воздействие и где гибкость коммутаторов наиболее критична. Доставка ресурсов Internet, масштабирование intranet, управление данными, голосом и услуги видео для потребителя - все это происходит на пограничных узлах сети и "бесшовным" образом связывается с сетевым окружением в целом.

Для удовлетворения требований бизнеса роли пограничных и магистральных сетей WAN должны эволюционировать и в нынешних условиях четкие грани различий между устройствами Carrier-Class и Edge постепенно исчезают. Первоначальная обработка услуг, чувствительных к скорости обработки и ширине полосы пропускания на пограничных устройствах позволяет освободить магистральное ядро для выполнения функций оптимизированного, высокоскоростного транспорта.

Проведенный аналитиками Сisco анализ данных из независимых источников показал, что поставщики услуг тратят в 7-10 раз больше средств на пограничные сети, чем на ядро сети.

Рисунок 12. Пример построения пограничной сети

Оборудование для построения пограничной сети