Сети Нового Поколения

Традиционные системы связи строились обычно на принципах жесткой централизации. Например, план маршрутизации вызовов в телефонной сети устанавливался заранее, связывался с нумерацией абонентов в сети и регулировался методом установок на каждом коммутационном узле. Можно вспомнить, сколько сил было потрачено на привнесение в телефонную сеть решений по переадресации вызовов: пришлось создавать новую систему сигнализации, предусматривать соответствующие информационные элементы в сигнальных сообщениях, наконец, создать целую концепцию интеллектуальных сетей. Все это было сделано только для того, чтобы незначительно вмешаться в централизованный план маршрутизации. Как следствие, традиционные сети используют централизованные системы управления, централизованную систему тарификации и пр. Внедрение концепций глобального управления (TMN/OSS) нисколько не поколебало принцип централизации, наоборот, укрепило его. Для NGN характерно совмещение принципов децентрализованного управления и децентрализованного функционирования отдельных элементов. Если компьютер становится главным элементом пользователем сетей следующего поколения, то естественно использовать компьютеры как интеллектуальные устройства в различных узлах сети и создавать на основе микропроцессоров отдельное оборудование. Таким образом, NGN это сети распределенного машинного интеллекта. Выбор между централизованным и распределенным (децентрализованным) принципами управления системами во многих случаях сложен. Но одно можно утверждать определенно: распределенные системы более стабильны и способны в определенной степени корректировать сбои в сети. Например, если управляющая связь будет повреждена, удаленный интеллектуальный модуль может продолжать функционировать в соответствии с последними полученными командами. Второе преимущество систем распределенного интеллекта - они способны гибко подстраиваться к изменениям окружающей среды. Например, для изменения алгоритма функционирования централизованной системы управления требуется разработка нового перечня (протокола) команд для центра управления и переработка всего оборудования. В случае с распределенной системой управления достаточно загрузить новое программное обеспечение в интеллектуальные удаленные модули. Чтобы сделать наше исследование принципа децентрализации решений наглядным, приведем несколько примеров. Пример 2.7. Принцип маршрутизации в сетях NGN. В качестве примера преимуществ децентрализованных решений над централизованными рассмотрим два основных принципа маршрутизации в сетях с коммутацией пакетов: метод виртуального канала и дейтаграммный метод. В основе метода виртуального канала (рис. 2.11, а) лежит принцип формирования выделенного канала передачи данных перед началом обмена. Обычно для формирования канала используется специальная система сигнализации. Как только виртуальный канал сформирован, по нему начинают передаваться в правильном порядке пакеты. В зависимости от режима работы сети после окончания обмена капал остается открытым (постоянный виртуальный канал) или расформировывается (коммутируемый виртуальный капал). Наиболее ярко метод виртуального канала использовался в технологиях Frame Relay и ATM.

М етод передали дейтаграмм предусматривает передачу каждого пакета по сети индивидуально (рис. 2.11, б). Этот метод используется в современных сетях IP. У обоих методов есть свои положительные и отрицательные стороны. Метод виртуального канала удобен для управления качеством передачи данных (встроенные системы диагностики потерь пакетов, контроль задержки передачи и пр.), но требует наличия в сети единого плана организации виртуальных соединений, специальной сигнализации и пр. Еще один недостаток метода заключается в том, что он менее устойчив к неисправностям в сети. В случае нарушения связности виртуального канала обмен данными прекращается до тех пор, пока виртуальный канал не будет заново установлен. Метод передачи данных в виде дейтаграмм проявляет абсолютную устойчивость к любым нарушениям связей в сети. Поскольку маршрутизация каждой дейтаграммы осуществляется индивидуально, при нарушении связей внутри сети можно ожидать потерю нескольких дейтаграмм (которые позже пересылаются дополнительно), но не полное прекращение обмена. Еще одним преимуществом является уменьшение требований к системе сигнализации. Такие задачи системы сигнализации, как контроль связности виртуально

го канала, анализ качества передачи информации и пр., в сетях с дейтаграммной передачей утрачивают значение, что упрощает функции системы сигнализации. Негативным фактором метода выступает большой заголовок пакета, так как в нем передается адресная информация. Кроме того, повышаются требования к уровню обработки трафика на оконечном устройстве, поскольку пакеты могут приходить в произвольном порядке и должны быть предусмотрены механизмы сращивания потока данных. В современных сетях NGN сосуществуют оба принципа передачи, что отвечает рассмотренному выше принципу демократичности. Но постепенно принцип передачи дейтаграмм вытесняет принцип виртуального канала. Происходит это в силу влияния принципа децентрализации. Метод дейтаграмм более подходит для создания систем распределенного интеллекта, где нет ярко выраженного центра связи и центральной системы контроля виртуальных соединений. В результате современные сети NGN чаще используют именно этот метод передачи информации. Пример 2.8. Децентрализация управления услугами. Принцип настройки персональной услуги позволяет пользователю настраивать перечень услуг и модифицировать их параметры. Например, одна из первых услуг NGN на российском рынке — Logic Line — позволяет закрепить за абонентом виртуальный номер. Любой звонок на этот помер переадресуется на любые заранее заданные номера телефонной сети. Это позволяет сохранять контакты при любых перемещениях абонента. Управление перечнем телефонов переадресации осуществляется пользователем через Web-интерфейс. Таким образом, настройки виртуального коммутатора оказываются в руках конечного пользователя услуги. Пример 2.9. Децентрализация в области нормирования параметров качества. Принцип SLA. Развитие сетей нового поколения идет очень бурно, а стандартизация новых принципов, услуг и пр. не успевает за этим процессом. Абоненту уже предоставляется новая услуга, хотя фактически нет стандартов, отражающих принципы взаимодействия сторон в стыках пользователь - сеть или оператор - оператор. В этих условиях традиционные централизованные принципы нормирования параметров, которые сравниваются с единым стандартом, не могут быть применены. В результате операторы сами договариваются о принципах взаимодействия, используя для этой цели соглашения о качестве предоставляемых услуг (SLA). Несмотря на то, что понятие SLA появилось в отечественной практике сравнительно недавно, процедура взаимодействия между операторами по SLA это очень удобная и гибкая процедура, давно используемая зарубежными операторами. Как правило, в договоре SLA оговариваются взаимные обязательства сторон и условия их выполнения. Логической формулой здесь может быть фраза: «При условии поведения оператора 1..., оператор 2 обязуется предоставить параметры услуги...». Получается, что в SLA должны быть оговорены наиболее вероятные ситуации, которые могут возникать на границе пользователь - сеть или оператор - оператор. По этой причине SLA оказывается очень большим документом. Чем детальнее прописано SLA, тем понятнее становятся принципы взаимодействия операторов. Например, один оператор может предложить транзит своего трафика через сеть другого оператора, но при этом оператор транзитной сети должен гарантировать, что параметры передаваемого по его сети трафика не изменятся в определенных допустимых пределах, например транзитная сеть не имеет права увеличить количество потерь вызовов более чем на 5%. SLA может заключаться не только между операторами, но и между оператором сети и пользователем. Например, для SLA между пользователем сети Gigabit Ethernet и оператором необходимо прописать все возможные варианты использования сети пользователем и соответствующие параметры качества, которые должен обеспечить оператор для каждого режима использования сети. Таким образом, для сетей NGN характерен переход от схемы работы «соответствие/несоответствие национальным стандартам» к SLA. Отечественный опыт показывает, что такой переход обеспечивает высокую гибкость коммерческой и маркетинговой деятельности оператора, даже если SLA касается традиционной технологии. Однако, если операторы принимают соглашение о качестве обслуживания, то необходима проверка работы каждой из сторон в свете этого соглашения. В результате возникает «окопная война», когда различные операторы контролируют друг друга. Таким же образом пользователь имеет все основания проверять, выполняет ли оператор свои обязательства по обеспечению качества передаваемого по е