Архитектура и основы построения корпоративных МСС

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Архитектура и основы построения корпоративных МСС

1.1 Понятия структуры и архитектуры МСС

Уровень управления услугами - содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

предоставление инфокоммуникационных услуг;

управление услугами;

создание и внедрение новых услуг;

взаимодействие различных услуг.

Уровень управления может включать множество независимых подсистем, базирующихся на различных технологиях, имеющих своих абонентов и использующих свои, внутренние системы адресации.

Транспортный уровень МСС рассматривается как уровень, составными частями которого являются сеть доступа и базовая сеть.

Под сетью доступа (Access network) понимается системно-сетевая инфраструктура, которая состоит из абонентских линий, узлов доступа и систем передачи, обеспечивающих подключение пользователей к точке агрегации трафика (к сети МСС или к традиционным сетям электросвязи).

Для организации уровня доступа могут использоваться различные среды передачи. Это может быть медная пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, радиоканал, спутниковые каналы либо любая их комбинация.

Особенностью инфраструктуры МСС является использование универсальной базовой сети, базирующейся на технологиях пакетной коммутации.

Базовая сеть (backbone) - это универсальная сеть, реализующая функции транспортировки и коммутации.

В соответствии с данными функциями базовая сеть представляется в виде трех уровней

Нижний уровень данной модели (уровень доступа) - среда передачи сигналов.

Этот уровень реализуется на кабелях с оптическими волокнами (ОВ) или на цифровых радиорелейных линиях (РРЛ).

К уровню доступа относятся:

шлюзы;

сеть доступа (сеть электросвязи, обеспечивающая подключение оконечных терминальных устройств пользователя к оконечному узлу транспортной сети);

оконечное абонентское оборудование.

К технологиям построения сетей доступа относятся:

беспроводные технологии (Wi-Fi, WiMAX);

технологии на основе систем кабельного телевидения (DOCSIS, DVB);

технологии xDSL;

оптоволоконные технологии (пассивные оптические сети (PON)).

В состав базовой сети МСС могут входить:

транзитные узлы, выполняющие функции переноса и коммутации;

оконечные (граничные) узлы, обеспечивающие доступ абонентов к мультисервисной сети;

контроллеры сигнализации, выполняющие функции обработки информации сигнализации, управления вызовами и соединениями;

шлюзы, позволяющие осуществить подключение традиционных сетей электросвязи (ТфОП, СПД, СПС).

1.2 Понятия и архитектура систем хранения данных

SAN (Storage Area Network) -- высокоскоростная сеть передачи данных, предназначенная для подключения серверов к устройствам хранения информации. В основе концепции SAN лежит возможность соединения любого из серверов с любым устройством хранения данных, работающим по протоколу Fibre Channel. Разнообразные топологии SAN -- точка-точка, петля с арбитражной логикой (Arbitrated Loop) и коммутация замещают традиционные шинные соединения «сервер - устройства хранения», предоставляя большую гибкость, производительность и надежность.

Архитектура SAN.

Транспортную основу SAN составляет протокол Fibre Channel, использующий как медные (до 25 м), так и волоконно-оптические соединения устройств (до 10 км) и обеспечивающий сегодня скорость передачи данных 400 Мбайт/с в дуплексном режиме. Разрабатываются новые редакции стандарта для скоростей 800 Мбайт/с и 2 Гбайт/с (с учетом двунаправленной передачи данных). Волоконно-оптические линии используются значительно чаще, поэтому для построения большой полноценной сети хранения нужно проектировать кабельную сеть как для Gigabit Ethernet, иначе подключение устройств к SAN становится очень трудоемкой задачей.

1.3 Примеры архитектурно-технических решений построения корпоративных МСС уровня предприятия

Традиционно можно выделить три технологии организации хранения данных: Direct Attached Storage (DAS), Network Attach Storage (NAS) и Storage Area Network (SAN).

Технология DAS подразумевает прямое (непосредственное) подключение накопителей к серверу или к ПК. При этом накопители (жесткие диски, ленточные накопители) могут быть как внутренними, так и внешними. Простейший случай DAS системы -- это один диск внутри сервера или ПК. Кроме того, к DAS системе можно отнести и организацию внутреннего raid массива дисков с использованием RAID контроллера.

К основным преимуществам DAS систем можно отнести их низкую стоимость (в сравнении с другими решениями СХД), простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером.

NAS системы -- это сетевые системы хранения данных, непосредственно подключаемые к сети точно так же, как и сетевой принт-сервер, маршрутизатор или любое другое сетевое устройство. Фактически NAS системы представляют собой эволюцию файл серверов: разница между традиционным файл сервером и NAS устройством примерно такая же, как между аппаратным сетевым маршрутизатором и программным маршрутизатором на основе выделенного сервера.

Собственно, SAN -- это уже не отдельное устройство, а комплексное решение, представляющее собой специализированную сетевую инфраструктуру для хранения данных. Сети хранения данных интегрируются в виде отдельных специализированных подсетей в состав локальной (LAN) или глобальной (WAN) сети.

По сути, SAN сети связывают один или несколько серверов (SAN серверов) с одним или несколькими устройствами хранения данных. SAN сети позволяют любому SAN серверу получать доступ к любому устройству хранения данных, не загружая при этом ни другие серверы, ни локальную сеть. Кроме того, возможен обмен данными между устройствами хранения данных без участия серверов. Фактически SAN сети позволяют очень большому числу пользователей хранить информацию в одном месте (с быстрым централизованным доступом) и совместно использовать ее.

мсс сеть корпоративный коммутатор

2. Оборудование МСС

2.1 Гибкий (программный) коммутатор Softswitch

Softswitch реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложения, сбору статистической информации, сигнальному взаимодействию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установлением соединения и др.

Softswitch является основным устройством, реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.

В cамом оборудовании Softswitch реализованы следующие основные функции:

функция управления базовым вызовом, обеспечивающая прием и обработку сигнальной информации и реализацию действий по установлению соединения в пакетной сети;

функция аутентификации и авторизации абонентов, подключаемых в пакетную сеть как непосредственно, так и с использованием оборудования доступа ТфОП;

функция маршрутизации вызовов в пакетной сети;

функция тарификации, сбора статистической информации;

функция управления оборудованием транспортных шлюзов;

функция предоставления ДВО (дополнительных видов обслуживания). Реализуется в оборудовании Softswitch или совместно с сервером приложений;

функция ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации, которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс;

функция менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Шлюзы.

Шлюзы (Gateways) - устройства доступа к сети и сопряжения с существующими сетями. Оборудование шлюзов реализует функции по преобразованию сигнальной информации сетей с коммутацией пакетов в сигнальную информацию пакетных сетей, а также функции по преобразованию информации транспортных каналов в пакеты IP / ячейки ATM и маршрутизации пакетов IP / ячеек ATM.

Шлюзы функционируют на транспортном уровне / уровне доступа.

Оборудование транспортного шлюза должно реализовывать следующий перечень обязательных функций:

функцию адресации: обеспечивает присвоение адресов транспортировки IP для средства приема и передачи;

функцию транспортировки: обеспечивает согласованную транспортировку потоков среды передачи между доменом IP и доменом сети с коммутацией каналов, включая, например, выполнение процедур преобразования кодировок и эхокомпенсации;

функцию трансляции кодека: маршрутизирует информационные транспортные потоки между доменом IP и доменом сети с коммутацией каналов;

функцию обеспечения секретности канала среды передачи: гарантирует секретность транспортировки информации в направлении к шлюзу и от шлюза;

функцию транспортного окончания сети с коммутацией каналов: включает реализацию процедур всех низкоуровневых аппаратных средств и протоколов сети;

функцию транспортного окончания сети пакетной коммутации: включает реализацию процедур всех протоколов, задействованных в распределении транспортных ресурсов, на сети пакетной коммутации, в том числе процедуры использования кодеков;

функцию обработки транспортного потока с пакетной коммутацией / коммутацией каналов: обеспечивает преобразование между каналом передачи аудиоинформации, каналом передачи факсимильной информации или каналом передачи данных на стороне сети с коммутацией каналов и пакетами данных (например RTP/UDP/IP или ATM) на стороне сети пакетной коммутации;

функцию предоставления канала для услуги: обеспечивает такие услуги, как передача уведомлений и тональных сигналов в направлении к сети с коммутацией каналов или к сети пакетной коммутации;

функцию регистрации использования: определяет и/или регистрирует информацию о сигнализации и/или информацию о приеме или передаче сообщений, передаваемых в транспортных потоках;

функцию информирования об использовании: сообщает внешнему объекту о текущем и/или зарегистрированном использовании (ресурсов);

функцию ОАМ & Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации, которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс;

функцию менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Оборудование сигнального шлюза должно выполнять функции посредника при сигнализации между пакетной сетью и сетью с коммутацией каналов.

Оборудование сигнального шлюза сигнализации должно реализовывать следующий перечень обязательных функций:

функцию окончания протоколов уровня, располагающегося ниже уровня протокола управления вызовом сети с коммутацией каналов;

функцию секретности сигнальных сообщений: обеспечивает секретность сигнальных сообщений в направлении к шлюзу и от шлюза;

функцию ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации, которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс;

функцию менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

2.2 Терминальное оборудование

Терминальные устройства используются для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи и предназначены для работы в пакетных сетях.

Оно поддерживает протоколы SIP или Н.323 в направлении Softswitch для передачи информации сигнализации и управления коммутацией и протоколы RTP/RTCP для передачи пользовательской информации. Для подключения к сети, как правило, применяется Ethernet_интерфейс.

Сервер приложений.

Сервер приложений используется для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей или абонентам, получающим доступ в пакетные сети.

Серверы приложений предназначены для выполнения функций уровня услуг и управления услугами.

Спецификация выполняемых функций зависит от реализуемой с помощью сервера услуги группы услуг и не может быть сформулирована на абстрактном уровне.

Серверы приложений, как правило, взаимодействуют с оборудованием Softswitch, где задействованы технологии Java, XML, SOAP.

Подключение производится в основном с использованием интерфейсов, базирующихся на Ethernet.

Совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений от источника к получателю и используемые протоколы.

2.3 Оборудование СКС

Оборудование СКС подразделяется на активное и пассивное.

В группу активного оборудования входят: коммутаторы доступа, коммутаторы ядра, коммутаторы распределения, маршрутизаторы, сетевые адаптеры, трансиверы, репитеры и другое. К пассивному оборудованию относятся: кабели, розетки, коннекторы, патч-корды, кроссы, монтажные шкафы, стойки и другое. Правильно подобранное и смонтированное оборудование СКС позволит системе работать длительное время без реконструкции, при этом давая возможность гибко изменять конфигурацию простым перекоммутированием контактов на кроссировочных панелях.

2.4 Оборудование СХД

Как уже отмечалось, для развертывания SAN сети требуются устройства хранения данных, SAN серверы и оборудование для построения коммутационной фабрики. Коммутационные фабрики включают как устройства физического уровня (кабели, коннекторы), так и устройства подключения (Interconnect Device) для связи узлов SAN друг с другом, устройства трансляции (Translation devices), выполняющие функции преобразования протокола Fibre Channel (FC) в другие протоколы, например SCSI, FCP, FICON, Ethernet, ATM или SONET.

В качестве устройств хранения данных в SAN сетях могут использоваться как жесткие диски, так и ленточные накопители. Если говорить о возможных конфигурациях применения жестких дисков в качестве устройств хранения данных в SAN сетях, то это могут быть как массивы JBOD, так и raid массивы дисков. Традиционно устройства хранения данных для SAN сетей выпускаются в виде внешних стоек или корзин, оснащенных специализированным RAID контроллером. В отличие от NAS или DAS устройств, устройства для SAN систем оснащаются Fibre Channel интерфейсом. При этом сами диски могут иметь как SCSI, так и SATA интерфейс.

Кроме устройств хранения на основе жестких дисков, в SAN сетях широкое применение находят ленточные накопители и библиотеки.

Серверы для сетей SAN отличаются от обычных серверов приложений только одной деталью. Кроме сетевого Ethernet адаптера, для взаимодействия сервера с локальной сетью они оснащаются HBA адаптером, что позволяет подключать их к SAN сетям на основе Fibre Channel.

3. Примеры решений для сетей бизнес класса

Типовая схема для 10-30 пользователей

Типовая схема для 50-150 пользователей

Типовая схема для 200-400 пользователей

Размещено на Allbest.ru