Проектирование мультисервисной сети связи компании «Оптимальное решение»

• Введение
• 1. Анализ подходов к решению задачи расширения спектра сервисных услуг
• 2. Обоснование целесообразности разработки мультисервисной сети связи ООО «Оптимальное решение», исходя из решаемых задач
• 3. Характеристика основных направлений производственной деятельности предприятия ООО «Оптимальное решение»
• 3.1 Анализ исходных данных
• 3.2 Анализ подходов к решению задачи
• 4. Разработка структурной схемы мультисервисной сети предприятия ООО «Оптимальное решение»
• 4.1 Концепция и аспекты мультисервисной сети
• 4.2 Реализация сети
• 4.3 Построение сети
• 4.4 Территориальное расположение пользователей
• 5. Расчет интенсивности нагрузки и распределение её по направлениям сети
• 5.1 Расчет нагрузки на сеть
• 5.2 Анализ исходных данных
• 5.3 Расчет потока данных между отделами — серверами и отделами — сетью Internet
• 5.4 Расчет трафика между ПК в каждом отделе
• 5.5 Расчет трафика между отделами
• 5.6 Расчет трафика каждого отдела с каждым отделом
• 5.7 Расчет телефонного трафика
• 6. Расчет и выбор оборудования
• 6.1 Список сетевого оборудования мультисервисной сети связи ООО «Оптимальное решение»
• 6.2 План расположения оборудования
• 7. Разработка вопросов по экологии и безопасности жизнедеятельности
• 7.1 Мероприятия по охране окружающей среды
• 7.2 Расчет вентиляции
• 8. Расчет технико-экономического обоснования
• 8.1 Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов
• 8.2 Эксплуатационные затраты
• 8.3 Расчет доходов
• 8.4 Расчет показателей эффективности
• Заключение
• Библиографический список
• Перечень графического материала, выносимого на защиту

Аннотация

Тема дипломного проекта:

Проектирование мультисервисной сети связи ООО «Оптимальное решение»

Цель работы: Построение МСС (мультисервисной сети связи) на базе современного оборудования, а также обеспечение высококачественного пользовательского доступа к глобальной, локальной и телефонной сетям.

Дипломный проект подразделяется на несколько частей, каждая из которых является обязательным этапом для расчета МСС (мультисервисной сети связи) и подлежит детальной разработке.

Помимо основных разделов в дипломном проекте существуют дополнительные, в качестве которых выступают: глава расчета основных экономических показателей, а также глава, описывающая вопросы экологии, безопасности жизнедеятельности и охраны труда

Мультисервисная сеть — это единая телекоммуникационная структура, способная передавать разнородную информацию (голос, видео, данные) со скоростью, превышающей в десятки-сотни раз существующие скорости передачи данных (дословно мультисервисная сеть — это сеть, в которой предоставляется более одной услуги).

Данный подход базируется на интеграции всех пользователей в единую широкополосную сеть, предоставляющую различные виды сервисов — высокоскоростной доступ в Интернет, видеоданные (например данные с уличных видеокамер), телевидение, IP-телефонию, организацию домовых сетей и различные мультимедийные сервисы.

Мультисервисная сеть позволяет поддерживать следующие виды услуг:

— городская компьютерная сеть с постоянной скоростью 100 Мбит/с;

— обмен различной информацией между пользователями сети (телеметрическими данными, электронными документами, музыкой, фильмами, клипами, играми, фотографиями и т. д.);

— доступ к игровым серверам компьютерных игр;

— высокоскоростной доступ в Internet (до 100 Мбит/с);

— IP-телефония (при подключении к сети пользователь получает возможность подключить IP-телефон с городским номером, и дешевыми междугородними звонками);

— объединение удаленных корпоративных сетей (сетей организаций, компьютерных клубов и т. д.);

— создание виртуальных корпоративных сетей (VPN), коммутируемых и управляемых пользователем;

Стремительный прогресс в области телекоммуникационных и информационных технологий привел к появлению новых терминов, обеспечивающих: мультимедиа телекоммуникации, услуги широкополосного доступа, услуги с гарантией времени доставки трафика и др. Постепенно в западной литературе сформировался термин Time Warner Full Service Network (FSN), дословно означающий полносервисные сети, предупреждающие потерю качества из-за несвоевременной (с запаздыванием) доставки трафика. В российской литературе этот термин аналогичен понятию мультисервисных сетей, т. е. сетей, готовых к предоставлению любых телекоммуникационных и информационных услуг — передачу голоса, мультимедийные услуги, передачу данных и многое другое. Мультисервисные сети могут быть созданы непосредственно на основе как существующих цифровых, так и виртуальных сетей.

Мультисервисная сеть (МСС) представляет собой универсальную многоцелевую среду, предназначенную для передачи речи, изображения и данных с использованием технологии коммутации пакетов (IP). Мультисервисная сеть отличается степенью надежности, характерной для телефонных сетей (в противоположность негарантированному качеству связи через Интернет) и обеспечивает низкую стоимость передачи в расчете на единицу объема информации (приближенную к стоимости передачи данных по Интернету).

Основная задача мультисервисных сетей заключается в обеспечении работы разнородных информационных и телекоммуникационных систем и приложений в единой транспортной среде, когда для передачи обычного трафика (данных) и трафика другой информации (речи, видео и др.) используется единая инфраструктура.

МСС использует единый канал для передачи данных разных типов, позволяет уменьшить разнообразие типов оборудования, применять единые стандарты, технологии и централизованно управлять коммуникационной средой.

Интерактивные ММС предоставляют абонентам широкий спектр услуг: пакеты аналогового и цифрового телевидения, потоковое вещание, Интернет, телефонию, видеоконференция, голосование и опрос населения, видеотелефонию, видео по требованию, дистанционное обучение, медицинские консультации, оплату коммунальных услуг с автоматическим съемом показаний со счетчиков воды, тепла и электроэнергии, охранную сигнализацию, видеонаблюдение и др.

Основными составляющими мультисервисной сети являются: телепорт, транспортная сеть и кластеры. Топология сети определяется спецификой местности, на которой она развертывается.

Под телепортом понимается единый центр управления, получения, обработки, создания и передачи информации. Телепорт строится по модульной технологии (с возможностью поэтапного наращивания предоставляемых услуг) и формируется из оборудования и программного обеспечения (ПО) для организации приема эфирных и спутниковых ТВ — и радиопрограмм; формирования студийных программ; подключения к телефонной сети; подключения к сети Интернет; сбора и обработки данных телеметрии (показания датчиков воды, электричества и т. п.); сбора и обработки данных видеонаблюдения и датчиков пожарноохранной сигнализации; мониторинга, контроля и управления состоянием сети и доступом к информационным потокам; и других видов услуг.

Транспортная сеть — двунаправленная широкополосная магистральная кабельная сеть, построенная по волоконно-оптической технологии со структурой «кольцо» или «звезда». На транспортной сети располагаются узлы ввода-вывода и обработки информации, к которым осуществляется подключение телепорта и кластеров.

Кластеры представляют собой группы от 50 до 2 тыс. абонентов, территориально расположенных в непосредственной близости друг от друга, и охватываются интерактивной распределительной сетью.

Для создания мультисервисной сети необходимо сделать следующее:

— принять решение необходимости создания сети;

— получить информацию о состоянии существующих телекоммуникационных сетей, услугах и тарифах;

— провести маркетинговые исследования;

— формировать концепцию создания сети;

— провести изыскательские работы;

— составить пилотный проект; бизнес-план; проектно-сметную документацию;

— приобрести материалы и оборудование;

— определить оператора сети, который будет следить за её функционированием;

— определить порядок осуществления технического обслуживания сети.

Классификация услуг по типу передаваемой информации (контенту): услуги телефонии (и видеотелефонии); услуги передачи данных; широковещательные услуги; услуги выделенных каналов (услуги, безразличные к типу передаваемой информации) №; инфраструктурные услуги (не связаны с передачей клиентом информации — сдача в аренду инфраструктуры, консультационные услуги).

Классификация услуг по типу клиента: услуги, оказываемые другим операторам связи (провайдерам); услуги, оказываемые корпоративным клиентам; услуги, оказываемые индивидуальным пользователям.

Классификация услуг по способу доступа клиента: коммутируемые телефонные каналы или ISDN; каналы SDH различной пропускной способности; каналы Ethernet с различной скоростью передачи; технологии ADSL; гибридные сети на основе коаксиального кабеля и оптического волокна; сети беспроводного доступа и др.

Классификация услуг по типу обмена информацией: предоставление доступа к ресурсам своей сети (и, возможно, через ресурсы своей сети к ресурсам других сетей); двусторонний обмен; транзит; центр обмена информацией (с центром взаиморасчетов или без него).

Услуги, входящие в группу услуг телефонии: предоставление услуг телефонной связи; оказание дополнительных услуг добавленной ценности; организация шлюзов международного доступа для российских операторов телефонии и IP-телефонии и др.

Услуги передачи данных: услуги передачи информации по протоколу ATM; услуги передачи информации по протоколу FR; услуги передачи информации по протоколу IP и др.

Потоковое вещание позволяет передавать мультимедийную информацию и одновременно обеспечивает её прием группой абонентов, территориально удалённых друг от друга. Потоковое вещание применяется для передачи данных большого объема, для рассылки идентичной информации большому количеству адресатов (трансляция заседаний и конференций, консультирование групп пользователей, дистанционное обучение).

Суть потоковой передачи данных заключается в следующем. Передаваемые медиафайлы сжимаются и разделяются на части (пакеты), а затем последовательно передаются пользователю. Размер пакетов определяется пропускной способностью участка сети или канала связи между клиентом и сервером, передающим видеосигнал. Накопив достаточное количество пакетов в буфер, программа-клиент приступает к воспроизведению одного из них и одновременно получает и выполняет декомпрессию следующих. Основной задачей, стоящей перед буфером, является обеспечение плавного и непрерывного воспроизведения видеосигнала. На практике результаты работы таких приложений по-прежнему очень сильно зависят от быстродействия компьютера и от скорости сетевого соединения, поэтому качество звука/видео — это всегда компромисс. Размер потока (битрейт) напрямую влияет на качество воспроизведения, от него также во многом зависит и то, можно ли будет смотреть видео по сети. Размер потока можно узнать в свойствах файла, однако многие кодеки используют динамически меняющийся битрейт, поэтому даже указанному значению иногда не следует верить.

мультисервисная связь сеть нагрузка Службы Windows Media. Windows Media — набор служб, работающих под управлением Microsoft Windows 2000 Server. Эти службы предназначены для передачи звуковой и видеоинформации при помощи одноадресного и группового вещания клиентам. Поставляемое содержимое может быть создано, приобретено у поставщика или передаваться с телевизионных камер и микрофонов. В последнем случае его называют живым потоком (live stream).

Ключевым решением при проектировании AD является решение о разделении информационной инфраструктуры на иерархические домены и подразделения верхнего уровня. Типичными моделями, используемыми для такого разделения, являются модели разделения по функциональным подразделениям компании, по географическому положению и по ролям в информационной инфраструктуре компании. Часто используются комбинации этих моделей.

Состав служб Windows Media. Службы Windows Media состоят из служб-компонентов и административной утилиты — Администратор Windows Media (Windows Media Administrator).

Администратор Windows Media — набор веб-страниц, который функционирует в окне браузера Microsoft Internet Explorer выше версии 5. 0 и управляет службами-компонентами Windows Media. При помощи администратора Windows Media можно управлять локальным сервером или одними или несколькими удаленными серверами. Чтобы управлять несколькими серверами, нужно добавить серверы в список серверов, а затем соединиться с сервером, которым не обходимо управлять.

Службы Windows Media предоставляют возможность доставки мультимедийной информации большому количеству клиентов, использующих форматы ASF, WMA и WAV. Клиенты могут проигрывать такие файлы, не загружая их целиком, поскольку они принимаются по сети в виде потоковых данных. Потоковая передача данных существенно уменьшает время загрузки и требования к памяти на клиентской стороне. Она также позволяет транслировать данные неограниченной длины, например, предоставляет возможность живых трансляций.

Интернет-телефония — это технология передачи телефонных речевых сообщений по сети Интернет. Работа устройств в сети Интернет осуществляется с использованием специального Интернет-протокола (Internet Protocol — IP). В настоящее время протокол IP используется не только в сети Интернет, но и в других сетях передачи данных с пакетной коммутацией. И во всех этих сетях, в принципе, имеется возможность передавать речевые сообщения с использованием пакетов данных. Такой способ передачи речи и получил название IP-телефония. За рубежом обычно употребляется аббревиатура VoiP — Voice over IP, хотя часто используют более узкий термин «Интернет-телефония» .

Процесс передачи голоса по IP-сети состоит из нескольких этапов.

На первом осуществляется оцифровка голоса. Затем оцифрованные данные анализируются и обрабатываются с целью уменьшения физического объема данных, передаваемых получателю. Как правило, на этом этапе происходит подавление ненужных пауз и фонового шума, а также компрессирование.

На втором этапе полученная последовательность данных разбивается на пакеты и к ней добавляется протокольная информация — адрес получателя, порядковый номер пакета на случай, если они будут доставлены не последовательно, и дополнительные данные для коррекции ошибок. При этом происходит временное накопление необходимого количества данных для образования пакета до его непосредственной отправки в сеть.

Извлечение переданной голосовой информации из полученных пакетов также происходит в несколько этапов. Когда голосовые пакеты приходят на терминал получателя, то сначала проверяется их порядковая последовательность. Поскольку IP-сети не гарантируют время доставки, то пакеты со старшими порядковыми номерами могут прийти раньше, более того, интервал времени получения также может колебаться. Для восстановления исходной последовательности и синхронизации происходит временное накопление пакетов. Однако некоторые пакеты могут быть вообще потеряны при доставке, либо задержка их доставки превышает допустимый разброс. В обычных условиях приемный терминал запрашивает повторную передачу ошибочных или потерянных данных. Но передача голоса слишком критична ко времени доставки, поэтому в этом случае либо включается алгоритм аппроксимации, позволяющий на основе полученных пакетов приблизительно восстановить потерянные, либо эти потери просто игнорируются, а пропуски заполняются данными случайным образом.

Полученная таким образом (не восстановленная!) последовательность данных декомпрессируется и преобразуется непосредственно в аудио-сигнал, несущий голосовую информацию получателю.

Таким образом, с большой степенью вероятности, полученная информация не соответствует исходной (искажена) и задержана (обработка на передающей и приемной сторонах требует промежуточного накопления). Однако в некоторых пределах избыточность голосовой информации позволяет мириться с такими потерями.

В настоящее время в IP-телефонии существует два основных способа передачи голосовых пакетов по IP-сетям:

1. Через глобальную сеть Интернет (Интернет-телефония) — полоса пропускания напрямую зависит от загруженности сети Интернет пакетами, содержащими данные, голос, графику и т. д., а значит, задержки при прохождении пакетов могут быть самыми разными.

2. Сети передачи данных на базе выделенных каналов (IP-телефония) — можно гарантировать фиксированную (или почти фиксированную) скорость передачи.

Для того, чтобы осуществить междугородную (международную) связь с помощью телефонных серверов, организация или оператор услуги должны иметь по серверу в тех местах, куда и откуда планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта разница для международных переговоров.

При предоставлении услуг в рамках сети IP-телефонии участвует большое количество субъектов, выполняющих различные организационно-технические функции. В рекомендациях TIPHON, разработанных ETSI (The European Telecommunications Standards Institute — Европейский институт стандартизации по телекоммуникациям), определена следующая классификация для субъектов IP-телефонии:

1. Конечный пользователь IP (IPEU) — пользователь, соединенный с IP-сетью.

2. Провайдер доступа IP (IPАР) — компания или организация, предоставляющая доступ к IP-услугам, который может быть или доступом к частой IP-сети, или к сети Интернет.

3. Провайдер IP-сети (IPNP) — компания или организация, который принадлежит IP-сеть.

4. Провайдер услуг Интернет-телефонии (ITSP) — компания или организация, которая предлагает услуги телефонии через сеть Интернет.

5. Провайдер взаимодействия (IСP) — компания или организация, которая предлагает услуги по взаимодействию между IP-сетями и сетями с коммутацией каналов для телефонного соединения.

6. Провайдер услуг сети с коммутацией каналов (SCNP) — компания или организация, которой принадлежит сеть с коммутацией каналов.

7. Провайдер доступа к сети с коммутацией каналов (SCАP) — компания или организация, которая предоставляет доступ к сети с коммутацией каналов.

8. Конечный пользователь сети с коммутацией каналов (SCЕU) — пользователь, соединенный с сетью коммутации каналов.

9. Провайдер информационных услуг (DSP — directory service provider) — провайдер справочной информации.

10. Провайдер дополнительных услуг (VASP) — провайдер, который предоставляет дополнительные услуги помимо услуг традиционной телефонии.

11. Брокер — провайдер делового обслуживания, который обеспечивает возможность межсетевого обмена между провайдерами IP услуг и операторами сетей с коммутацией каналов, включая урегулирование расчетов.

Видеоконференция — это вид телекоммуникаций между двумя и более абонентами, который позволяет им видеть и слышать друг друга независимо от разделяющего их расстояния. Для организации видеоконференций используется технология — видеоконференцсвязь. Общение в режиме видеоконференций также называют сеансом видеоконференцсвязи.

Видеоконференцсвязь (ВКС) — телекоммуникационная технология, обеспечивающая организацию видеоконференций между двумя и более абонентами по сети передачи данных. Во время Сеанса ВКС обеспечивается интерактивный обмен звуком и изображением. Также абоненты могут транслировать телеметрические данные, компьютерные данные, демонстрировать документы и объекты с использованием дополнительных видеокамер. Передача потока звука и видео по сети передачи данных обеспечивается путем кодирования/декодирования данных (аудио и видео потока) с использованием стандартизованных аудио — и видео-кодеков.

Основные области применения систем видеоконференцсвязи:

— поддержка принятия оперативных решений;

— сопровождение проектов на удаленных объектах;

— пресс-конференции;

— повышение квалификации специалистов;

— дистанционное обучение.

Рост популярности мультисервисных сетей связи — одна из самых заметных тенденций российского рынка телекоммуникационных услуг в последние годы. Услуги такой сети в первую очередь предназначены для компаний, ориентированных на интенсивное развитие бизнеса, оптимизацию затрат, автоматизацию бизнес-процессов, современные методы управления и обеспечение информационной безопасности. Для корпоративного рынка объединение всех удаленных подразделений в единую мультисервисную сеть на порядок увеличивает оперативность обмена информацией, обеспечивая доступность данных в любое время. Благодаря возможности обмениваться большими объемами данных между офисами можно устраивать селекторные совещания и проводить видеоконференции с отдаленными подразделениями. Все это ускоряет реакцию на изменения, происходящие в компании, и обеспечивает оптимальное управление всеми процессами в реальном масштабе времени.

Интеграция трафика разнородных данных и речи позволяет качественно повысить эффективность информационной поддержки управления предприятием; при этом использование интегрированной транспортной среды снижает издержки на создание и эксплуатацию сети. Мультисервисная сеть, используя единый канал для передачи данных разных типов, дает возможность уменьшить разнообразие типов оборудования, применять единые стандарты и технологии, централизованно управлять коммуникационной средой. Мультисервисные сети поддерживают такие виды услуг, как телефонная и факсимильная связь; выделенные цифровые каналы с постоянной скоростью передачи; пакетная передача данных (FR) с требуемым качеством сервиса; передача изображений, видеоконференцсвязь; телевидение; услуги по требованию (On-Demand); IP-телефония; широкополосный доступ в Интернет; сопряжение удаленных ЛВС, в том числе работающих в различных стандартах; создание виртуальных корпоративных сетей, коммутируемых и управляемых пользователем.

Надо отметить, что мультисервисные сети — это скорее технологическая доктрина или новый подход к осознанию сегодняшней роли телекоммуникаций, основанный на понимании того, что компьютер и данные сегодня выходят на первое место по сравнению с речевой связью. Эта модель бизнеса, построенная на основе широкополосных сетей связи следующего поколения, позволяет предоставлять очень широкий набор услуг и дает гибкие возможности создавать их, управлять ими и персонализировать. Основные отличия таких сетей состоят в следующем:

— возможность передачи большому количеству пользователей в реальном времени очень больших объемов информации с необходимой синхронизацией и с использованием сложных конфигураций соединений;

— интеллектуальность (управление услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика сервиса, раздельная тарификация и управление условным доступом);

— инвариантность доступа (организация доступа к услугам независимо от используемой технологии);

— комплексность услуги (возможность участия нескольких провайдеров в предоставлении услуги и разделение их ответственности и дохода сообразно с видом деятельности каждого).

Круг потенциальных пользователей мультисервисных сетей весьма широк. Это, во-первых, бизнес-центры, фирмы, расположенные в одном здании. Корпоративным клиентам необходимо множество телефонных линий, высокоскоростной доступ в Интернет, системы аудио — и видеоконференцсвязи, сигнализации и телеметрии. Это также крупные холдинги, имеющие территориально удаленные филиалы и подразделения, это компании, использующие удаленные автоматические терминалы (банкоматы, торговые автоматы).

Базовыми понятиями для мультисервисных сетей выступают QoS (QualityOfService) и SLA (ServiceLevelAgreement), т. е. качество обслуживания и соглашение об уровне (качестве) предоставления услуг сети. Переход к новым мультисервисным технологиям изменяет саму концепцию предоставления услуг, когда качество гарантируется не только на уровне договорных соглашений с поставщиком услуг и требований соблюдения стандартов, но и на уровне технологий и операторских сетей. Архитектурно в структуре мультисервисной сети можно выделить несколько основных уровней: магистральный, уровень распределения и агрегирования и уровень доступа. Магистральный уровень представляет собой универсальную высокоскоростную и по возможности однородную платформу передачи информации, реализованную на базе цифровых телекоммуникационных каналов. Уровень распределения включает узловое оборудование сети оператора, а уровень агрегирования выполняет задачи агрегации трафика с уровня доступа и подключения к магистральной (транспортной) сети. Уровень доступа включает корпоративные или внутридомовые сети, а также каналы связи, обеспечивающие их подключение к узлу (узлам) распределения сети.

Построение МСС возможно на базе самых разных технологий, как на платформе IP (IP VPN), так и на основе выделенных каналов связи. На магистральном уровне наиболее популярны сегодня технологии IP/MPLS, Packetover SONET/SDH, PON, ATM, DWDM, xGE. Реально большая часть магистральных мультисервисных сетей сегодня строится на основе технологий PON, DWDM, которые получили заметное распространение в России, а также IP/MPLS, которые считаются особенно перспективными при значительной широте охвата и большом числе потребителей.

Технология GePON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) является одной из разновидностей технологии пассивных оптических сетей PON и одним из самых современных вариантов строительства сетей связи, обеспечивающим высокую скорость передачи информации (до 1,2 Гбит/с). Основное преимущество технологии GEPON заключается в том, что она позволяет оптимально использовать волоконно-оптический ресурс кабеля. Например, для подключения 64 абонентов в радиусе 20 км достаточно задействовать всего один волоконно-оптический сегмент. Медиаконверторная технология — сеть передачи данных строится на оптическом волокне. Для строительства сети используются медиаконвертеры и коммутаторы Ethernet 1000Base-Tx с отключаемыми портами и поддержкой работы по кольцу.

Рисунок 1 — Схема технологии GePON

Рекомендуемая схема организации «кольцо с резервированием» образованное медиаконвертерами и коммутаторами.

В каждом доме (или на несколько домов) устанавливается коммутатор, включенный в кольцо по оптическому волокну, который соединяется с коммутаторами, устанавливаемыми внутри домов по витой паре. Коммутаторы устанавливаются в домовых и абонентских ящиках. Подключение абонентов производится кабелем UTP-5. Прокладка кабелей внутри домов ведется либо по слаботочным щиткам, либо по собственной распределительной сети построенной с применений пластиковых труб и абонентских ящиков. Питание активного оборудования в домах осуществляется от напряжения 220 В, 50Гц от слаботочных щитков.

Преимущества технологии GePON заключаются в следующем:

невысокая стоимость построения сети;

технология реализует возможность подключения через одно оптоволокно большого количества абонентских терминалов, что способствует значительной экономии волокон;

в OLT уже реализован дорогостоящий коммутатор Ethernet сети 3 Layer;

низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети. Преимущество обусловлено использованием пассивного оборудования в распределительной сети;

возможность постепенного наращивания сети. Ввод новых узлов не оказывает влияния на действующую сеть;

перспективность создания распределительной инфраструктуры. Строительство оптической распределительной сети закладывает хорошую и долговременную основу для дальнейшего развития и предоставления в будущем любых мультимедийных услуг с практически неограниченной полосой пропускания;

использование меньшего числа активных элементов в сети обеспечивает ее надежность, а кроме того, способствует как снижению чувствительности к влиянию смежных линий связи, так и уменьшению воздействия на них;

высокая гибкость — построение распределительной сети по технологии GePON требует применения всего лишь одного оптического волокна, а не пучка волокон, как при использовании других оптоволоконных технологий. Благодаря этому можно строить сеть по шинной или древовидной топологии, что весьма выгодно с экономической точки зрения. Гибкость технологии позволяет использовать ее в любых сетевых конфигурациях семейства FTTВ.

В сеть PON можно подать аналоговый или цифровой (DVB-C) телевизионный сигнал, не изменяя топологию сети и используя одно волокно для всех услуг. В этом случае потребуется после портов PON на OLT поставить оптический мультиплексор позволяющий объединить сигналы телевидения на длине волны 1550нм, (предварительно сформированные головной ТВ станцией, преобразованные в оптический диапазон оптическим передатчиком и усиленные EDFA усилителем) и сигналы PON, использующие длину волны 1310/1490.

Для обратного преобразования в узлах и терминалах PON необходимо будет использование пассивного оптического делителя с двумя оптическими окнами (1310нм. и 1550нм.). После делителя сигналы PON попадают на терминал или узел, а сигналы ТВ попадают на оптический приёмник, осуществляющий преобразование оптического сигнала в стандартный RF сигнал по коаксиальному кабелю.

1. Анализ подходов к решению задачи расширения спектра сервисных услуг

С точки зрения перспективы бизнеса, очень важно, чтобы системы связи были наилучшим образом интегрированы с базой знаний, содержащей данные о людях, адресах, ресурсах, допусках, группах конечных пользователей, приоритетах, почтовых ящиках, атрибутах приложений, а также другую информацию, востребованную при организации работы сети. Необходима возможность обработки речевых и факсимильных сообщений, а также сообщений электронной почты. При этом все виды сообщений хранятся в едином почтовом ящике, доступ к которому можно получить в любое время с любого телефонного аппарата или персонального компьютера. В каждом офисе необходимо предоставление пользователям услуг передачи данных и голоса в рамках корпоративной сети. В офисах необходимо создание единого телефонного номерного пространства компании и доступ к ТФОП вне зависимости от географического положения офисов. Необходимо организовать возможность удаленного доступа к данным и сервисам компании с использованием собственных и сторонних IP-сетей. Корпоративная сеть должна обеспечивать высокоскоростной и надежный доступ пользователей к серверам приложений, предоставляемым сервисам и взаимодействие серверов приложении различных подразделений, с целью создания единого информационного пространства компании. Обладать возможностью маршрутизации и приоритизации трафика, обеспечивать безопасность передачи данных и иметь возможность создания защитных экранов. Корпоративная сеть должна обладать высокой устойчивостью к несанкционированному доступу к любой информации, передаваемой или хранимой в сети, а также к информации передаваемой по магистральным сетям. Передача речи, факсов, а также данных ЛВС и несетевого трафика с помощью единой платформы, отвечающей разнородным требованиям от различных приложений к полосе пропускания и производительности. Освобождение от необходимости сосуществования нескольких сетей, объединяющих центральный, региональные и удаленные офисы и консолидация трафиков разного вида через единое семейство устройств доступа.

Сопряжение с существующими продуктами различных производителей для передачи речи и данных с образованием единой универсальной сетевой системы. Мультиплексирование и маршрутизация трафика при оконечном подключении. Центральное управление гибридной сетью как единой платформой. Сокращение суммарных расходов на связь и коммуникации за счет интеграции голоса, факсов, сетевых и несетевых потоков данных и их эффективной передачи через выделенные каналы, частные или общественные сети. В сети должны гарантироваться параметры качества связи (Quality of Service), стабильность, масштабируемость и управляемость корпоративной сетью.

На сегодняшний день есть два основных подхода к построению мультисервисных сетей. Первый подход базируется на использовании эмпирического опыта разработчика, основанного на типовых решениях, предлагаемых известными производителями, такими как Huawei, HP, Cisco, D-Link и другими. Такой подход можно охарактеризовать относительно невысоким уровнем финансовых и временных затрат на проектирование. Однако решение, полученное вследствие данного подхода, как правило, не в полной мере отвечает предъявляемым заказчиком требованиям и стоит дороже, т. к не является «заточенным» под конкретные цели и задачи предприятия, что приводит к закладке в решение оборудования, со слишком избыточными техническими характеристиками.

Второй подход предполагает глубокий анализ бизнес-процессов корпоративного клиента. На основе этого анализа создается модель, которая определяет основные характеристики и требования для построения мультисервисной сети. Данный подход позволяет создавать сети, наиболее чётко отвечающие задачам предприятия. Также такой подход к разработке сетей позволяет учитывать специфику конкретного предприятия. К минусам относятся: сравнительно большей трудоемкостью и временными затратами при разработке проекта, однако следует отметить, что в конечном счёте реализация проекта оказывается ниже в финансовом плане по сравнению с первым подходом. Экономия финансовых средств обуславливается тем, что на основе данных, полученных в результате расчётов, организуется оптимальная информационно-транспортная система и приобретается аппаратно-программное обеспечение с требуемым набором функций не обладающим избыточностью. Второй метод позволяет без лишних финансовых затрат создать конечную структуру мультисервисной сети под конкретные бизнес-процессы предприятия с учетом нагрузки на сеть, а также интенсивности распределения потоков информации и требуемой производительности программных средств, но за это придётся платить повышением времени и сложностью процесса проектирования. Следовательно разработка подхода, позволяющего повысить эффективность и сократить время реализации этапов создания мультисервисной сети, является актуальной задачей.

2. Обоснование целесообразности разработки мультисервисной сети связи ООО «Оптимальное решение», исходя из решаемых задач

ООО «Оптимальное решение» имеет несколько основных направлений производственной деятельности, реализация которых невозможна без решения задач, связанных с созданием телекоммуникационной инфраструктуры предприятия и ее основной составляющей — мультисервиной сети, которая является основным компонентом при создании компьютерных сетей различного назначения, используемых в т. ч. и на предприятии.

Современные мультисервисные сети поддерживают множество услуг. Причем атрибуты этих услуг одной сети могут радикально отличаться от характеристик аналогичных услуг, предоставляемых мультисервисными сетями различных предприятий.

Услуги, которые поддерживаются современными мультисервисными сетями, представлены тремя основными видами информации, существенными для пользователей:

— передача речи (Телефония);

— обмен данными с ограничением возможности доступа (Интранет);

— неподвижные и движущиеся изображения (Видеоинформация).

Все виды коммуникаций в пределах ведомственной сети можно разделить на два основных класса. Во-первых, остаются актуальными коммутируемые связи между терминалами (персональные ЭВМ, видеотерминалы, IP-АТС, IP-телефоны), среди которых важная роль отводится оконечным устройствам, позволяющим передавать все виды информации — речь, данные и видео. Во-вторых, заметно возрастает роль коммуникаций между терминалом и автоматизированными системами управления.

Требования, которые предъявляются к сети, эволюционируют в трех направлениях. Первое направление связано с расширением спектра поддерживаемых услуг. Второе направление касается практического использования современных информационных технологий в основной деятельности каждого предприятия, что отражается на объемах передаваемых и обрабатываемых сообщений. Третье направление — ужесточение требований к качеству и надежности связи.

Одним из основных направлений деятельности ООО «Оптимальное решение» является прием бесплатных и платных объявлений по телефону в печатное издания «Логистика-Юг». В связи с этим должен вестись подробный мониторинг телефонных разговоров, запись разговоров на случай выявления спорных ситуаций с клиентами. Также существует база кадров для привлечения к решению проблем, возникающих при осуществлении логистических операций, что также требует записи телефонных переговоров.

Еще одним фактором, определяющим успешное решение задач, возложенных на предприятие, является оперативный обмен информацией между отделами предприятия и заказчиками. В этом вопросе немалая роль отводится телефонной связи, в том числе и междугородной. Следует отметить, что в последнее время при организации корпоративной телефонной связи немалое внимание уделяется IP-телефонии. Она позволит решить ряд проблем свойственных традиционной телефонии. Например, подключение к телефонной сети общего пользования каждого сотрудника требует больших финансовых затрат со стороны предприятия, не говоря уже о малом количестве свободных номеров на городских АТС. Использование IP-телефонии позволит значительно расширить номерное пространство и обеспечить каждого работника связью.

Еще одним бесспорным преимуществом IP-телефонии является снижение затрат предприятия на пользования услугами междугородной связи, тарифы на которые по-прежнему остаются высокими.

Мультисервисная сеть ООО «Оптимальное решение» должна решать следующие задачи:

— объединения отделов в единую инфокоммуникационную сеть;

— передачи, приема и обработки всех видов информации;

— обеспечения функционирования автоматизированных систем и баз данных

3. Характеристика основных направлений производственной деятельности предприятия ООО «Оптимальное решение»

ООО «Оптимальное решение» занимается логистикой, а также выпускает такие печатные издания как: газета частных объявлений «Из рук в руки-ЮГ», журнал «Из рук в руки — Авто-Юг», журнал «Логистика-ЮГ». В газету принимаются бесплатные объявления по многоканальному телефону группой операторов. Во все печатные издания принимается заказы на изготовление и размещения модульной рекламы и платные объявления.

Описание механизмов работы предприятия:

3.1 Анализ исходных данных

Общее число пользователей (ПЭВМ) 40;

Общее число серверов 5;

Доступ к ТФоП осуществляется посредством IP-ATC Asterisk 1.6 2. 13 (на базе Elastix 2. 0. 0)

Состав абонентов сети:

Отдел операторов — 5 пользователей, располагающихся на 2-ом этаже, оф. 201. Нагрузка, создаваемая этими пользователями, складывается из трёх составляющих: телефония, интернет и данные.

Отдел продаж — 18 пользователя, располагающихся на 2-ом этаже, оф. 201. Пользователи этой группы используют голосовые сервисы и сервисы передачи данных. Нагрузка, создаваемая этими пользователями, складывается из трех составляющих: телефония, данные, интернет.

Отдел дизайна и верстки — 5 пользователей, располагается на 2-ом этаже, оф. 201. Структура трафика для этих пользователей складывается следующим образом: данные, интернет.

Бухгалтерия — 5 пользователей, располагается на 2-ом этаже, оф. 202. Структура трафика для этих пользователей складывается следующим образом: телефония, данные.

Отдел ЭиСА — 4 пользователя, располагается на 2-ом этаже, оф. 202. Структура трафика для этих пользователей складывается следующим образом: телефония, данные, интернет.

Отдел взаимодействия по вопросам логистики — 3 пользователя, располагается на 1-ом этаже. Структура трафика для этих пользователей складывается следующим образом: телефония, данные, интернет.

3.2 Анализ подходов к решению задачи

Обеспечение пользователей необходимым набором сервисов, возможностей и оборудованием, требуемым для выполнения задач, таких как:

— Организация сети передачи данных Ethernet;

— Высокоскоростной доступ к сети Интернет посредством технологии SDSL;

— Построение телефонной системы посредством IP-АТС Asterisk 1.6 2. 13;

— Сбор учетной и телеметрической информации.

4. Разработка структурной схемы мультисервисной сети предприятия ООО «Оптимальное решение»

4.1 Концепция и аспекты мультисервисной сети

Мультисервисная сеть — это единая сеть, способная передавать голос, видеоизображения и данные. Мощнейшим стимулом появления и развития мультисервисных сетей является стремление сократить стоимость владения, обеспечить поддержку сложным, насыщенным мультимедийной информацией прикладным программам, а также расширить функциональные возможности сетевого оборудования.

Концепция понятия «мультисервисности» содержит несколько аспектов, относящихся к различным сторонам построения сети:

конвергенция загрузки сети, определяющая передачу различных типов трафика в рамках единого формата представления данных. Например, в настоящее время передача аудио — и видеотрафика происходит в основном через сети, ориентированные на коммутацию каналов, а передача данных — по сетям с коммутацией пакетов. Конвергенция загрузки сети определяет тенденцию использования сетей с коммутацией пакетов для передачи и аудио — и видеопотоков, и собственно данных сетей. Однако это не отрицает требования дифференцирования трафика в соответствии с предоставляемым качеством услуг.

конвергенция протоколов, определяющая переход от множества существующих сетевых протоколов к общему (как правило, IP). В то время как существующие сети предназначены для управления множеством протоколов,

таких как IP, IPX, AppleTalk, и одного типа данных, мультисервисные сети ориентируются на единый протокол и различные сервисы, требующиеся для поддержки различных типов трафика.

физическая конвергенция, определяющая передачу различных типов трафика в рамках единой сетевой инфраструктуры. И мультимедийный, и голосовой трафик могут быть переданы с использованием одного и того же

оборудования с учетом различных требований к полосе пропускания, задержкам и «дрожанию» частоты. Протоколы резервирования ресурса, формирования приоритетных очередей и качества обслуживания (QоS) позволяют дифференцировать услуги, предоставляемые для различных видов трафика.

конвергенция устройств, определяющая тенденцию построения архитектуры сетевых устройств, способной в рамках единой системы поддерживать разнотипный трафик. Так, коммутатор поддерживает коммутацию Ethernet-пакетов, IP-маршрутизацию и соединения АТМ. Устройства сети могут обрабатывать данные, передаваемые в соответствии с общим протоколом сети (например, IP) и имеющие различные сервисные требования (например, гарантии ширины полосы пропускания, задержку и др.). Кроме того, устройства могут поддерживать как Web-ориентированные приложения, так и пакетную телефонию.

конвергенция приложений, определяющая интеграцию различных функций в рамках единого программного средства. Например, Web-браузер позволяет объединить в рамках одной страницы мультимедиа-данные типа звукового, видеосигнала, графики высокого разрешения и др.

конвергенция технологий выражает стремление к созданию единой общей технологической базы для построения сетей связи, способной удовлетворить требованиям и региональных сетей связи, и локальных вычислительных сетей. Такая база уже существует: например, асинхронная система передачи (АТМ) может использоваться для построения как региональных, так и локальных вычислительных сетей.

организационная конвергенция, предполагающая централизацию служб сетевых, телекоммуникационных, информационных под управлением менеджеров высшего звена, например, в лице вице-президента. Это обеспечивает необходимые организаторские предпосылки для интегрирования голоса, видеосигнала и данных в единой сети.

4.2 Реализация сети

Мультисервисная сеть связи в данном диплом проекте реализуется по технологии Ethernet — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Интернет соединение осуществляется по способу передачи данных SDSL (SymmetricDigitalSubscriberLine — симметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных, известных как технологии DSL (DigitalSubscriberLine — цифровая абонентская линия) и имеющих общее обозначение xDSL. К другим технологиям DSL относятся HDSL (HighdatarateDigitalSubscriberLine — высокоскоростная цифровая абонентская линия), VDSL (VeryhighdatarateDigitalSubscriberLine — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия). SDSL технология обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом SDSL технология имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния SDSL технология обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле SDSL технология является предшественником технологии HDSL2.

Телефонная связь организованна при помощи программной АТС Asterisk. Asterisk IP-PBX — Это OpenSource приложение, работающее на операционной системе Linux или FreeBSD и предназначенное для создания решений компьютерной телефонии. Asterisk обладает всеми возможностями классической АТС, поддерживает три VoIP протокола (SIP/H323/IAX), предоставляет функции голосовой почты (VoiceMail), конференций, интерактивного голосового меню (IVR), центра обработки вызовов (постановка звонков в очередь и распределение их по агентам используя различные алгоритмы), а также имеет гибкий и универсальный интерфейс для интеграции с внешними системами обработки данных (AGI). Все это делает Asterisk мощнейшей платформой для организации телекоммуникационного сервиса любого масштаба.

Удобство и экономическая выгода от использования АТС:

— не требует отдельной проводки для телефонов — использует существующую сеть Ethernet;

— поддерживает все стандартные функции офисной мини-АТС;

— не требует собственно мини-АТС, как устройства, — достаточно запустить специальный сервис на одном из имеющихся серверов;

— легко интегрируется как с сетями VoIP, так и с сетями традиционной телефонии.

— позволит вести все внутренние переговоры, не занимая городских линий.

— переадресация звонков, нажатием одной кнопки, не вешая трубки, переключиться на нужного сотрудника, и переговорив с ним, затем опять продолжить разговор со своим клиентом;

— АТС может сама перенаправлять звонок при занятом аппарате или отсутствии ответа на другой аппарат, на внешний номер, на систему голосовой почты или перевести в режим удержания (парковки);

— Использование IP-АТС дает возможность использования вместо обычных телефонных аппаратов программных телефонов;

— Интеграция в офисные приложения и CRM-системы.

4.3 Построение сети

К зданию, где находится предприятие ООО «Оптимальное решение», компанией ООО «Диалог-Телеком» подведены оптоволоконные кабели передачи данных. По зданию разводка идет витой парой.

Витая пара по кабель-каналу подключается к маршрутизатору Mikrotik RB2011UiAS-RM, арендуемого у ООО «Диалог-Телеком», находящемуся в серверной компании «Оптимальное решение». Пропускная способность которого не менее 10 Мбит/с. В свою очередь к маршрутизатору к одному порту витой парой подключаются сервер с установленной на нем IP-АТС Asterisk (протокол SIP) и к другому подключается прокси-сервер. В свою очередь прокси-сервер второй сетевой картой подключается к 8-портовому коммутатору, к которому подключены 4 сервера и одна IP-АТС, один 48-ми портовый коммутатор к которому подключены пользователи офиса 201, один 24-х портовый коммутатор к которому подключены IP-телефоны офиса 201 и один 24-х портовый коммутатор к которому подключены пользователи офиса 202. Так же к 24-х портовому коммутатору подключен 8-ми портовый коммутатор для пользователей находящихся в отделе взаимодействия по вопросам логистики на первом этаже. Так как на предприятии 40 пользователей, целесообразно выбрать именно один 48 портовый коммутатор для пользователей 201 офиса, один 24-х портовый коммутатор для ip-телефонов офиса 201, один 24-х портовый коммутатор для пользователей офиса 202 и 8-ми портовый коммутатор для пользователей отдела взаимодействия по вопросам логистики. Каждый из коммутаторов предоставляет доступ к сети пользовательским группам.

В 48-ми портовый коммутатор включены пользователи отдела операторов, отдела продаж и отдела дизайна и верстки. К первому 24-х портовому коммутатору подключены: бухгалтерия, администрация, отдел взаимодействия по вопросам логистики и отдел ЭиСА. Ко второму 24-х портовому коммутатору подключены ip-телефоны группы операторов и руководителей отделов расположенных в офисе 201.

Целесообразно использовать проводную сеть связи, так, как в здании предприятия возможны помехи, которые могут повлиять на корректную работу сети и предприятия в целом.