Что является характеристикой конвергентной сети

Конвергенция на базе HP Networking. Часть 1

Конвергенция на базе продуктов Hewlett-Packard Networking.
Часть 1 — теоретический обзор.

«…Основная причина появления конвергенции — стремление к
снижению затрат на создание тех или иных весьма сложных и
дорогостоящих объектов с приобретением нового качества
конечного продукта или услуги или расширением их спектра»

Сегодня сети разделены на два больших блока – это сети хранения данных и локальные вычислительные сети или сети передачи данных, так, что называется, исторически сложилось. Что же такое конвергенция и в чем ее цель? Цель конвергенции в том, чтобы объединить эти две инфраструктуры в одну и сделать общую сеть. Зачем? Чтобы сократить издержки. Как капитальные (нужно меньше оборудования), так и операционные (т.к. оборудования меньше и оно однородное, то его проще и дешевле обслуживать). Есть ли варианты не консолидировать сети? Конечно есть. Если вопрос сокращения издержек не стоит на повестке дня, то можно продолжать развивать две инфраструктуры параллельно, технологически обе сети на сегодня отвечают современным требованиям.
Поговорим о технологиях построения конвергентных сетевых решений и о разных вариантах построения конвергентных сетей в ЦОД на базе оборудования HP. В первой части вкратце напомню теорию, что же такое FC и FCoE.

FC – это протокол высокоскоростного подключения между серверами и различными системами хранения, разработанный для обеспечения надежной, двунаправленной передачи данных. Он позволяет передавать данные на большие расстояния, до 10 км и поддерживает инкапсуляцию протоколов SCSI, FICON и TCP/IP.
Основные функции FC – это управление потоком трафика систем хранения. Для обеспечения гарантированной доставки трафика без потерь используется B2B (Buffer-to-Buffer) Credit Mechanism. Упрощенно и кратко работу этого механизма можно описать так — коммутатор назначает источнику трафика определенное количество кредитов при инициализации соединения, которое затем уменьшается по мере передачи трафика. Передача трафика останавливается, если количество назначенных на источнике кредитов становится равным нулю до того момента, пока коммутатор не передаст на сервер или систему хранения пакет типа R_RDY. При этом количество кредитов на передающем устройстве увеличивается и передача трафика возобновляется. Адресация устройств в FC/FCoE осуществляется с использованием WWN (World Wide Name) в качестве уникального идентификатора FC устройства и FC_ID, выдаваемого фабрикой при регистрации устройства на фабрике и которые есть в FC заголовках пакетов и по ним маршрутизируется трафик в FC фабрике. Динамическая маршрутизация в FC осуществляется при помощи протокола FSPF (как OSPF в IP), он поддерживает multipath routing и работает только внутри фабрики. Разграничение доступа в FC осуществляется на основе VSAN, так называемая виртуальная SAN-сеть, можно провести аналогию с VLAN в Ethernet-сетях и на основе зонирования, которое позволяет управлять доступом к ресурсам примерно так же, как списки контроля доступа (ACL-и) в Ethernet.
Теперь несколько слов про FCoE, что это такое. Это технология инкапсуляции FC кадров в Ethernet. FCoE – это протокол, на котором в основном базируется конвергенция сетей в ЦОД, это попытка максимально «переиспользовать» существующие стандарты локальных сетей и сетей хранения данных для удовлетворения нужд как СПД (сетей передачи данных), так и СХД (сетей хранения данных).
Для того, чтобы обеспечить передачу данных без потерь, FCoE должен работать поверх принципиально другого транспорта, поэтому придуман так называемый Lossless Ethernet (или иногда его называют Converged Enhanced Ethernet, CEE), который несет в себе механизмы идентификации и контроля потока (Policy-based Flow Control), позволяет управлять приоритетами обработки трафика (Enhanced Transmission Selection), управлять перегрузкой сети (Congestion Notification). Отчасти Lossless Ethernet позволяет обеспечить требуемую надежность так, как это позволяет сделать стандартный механизм в FC. Без него FCoE тоже может работать, но требуемый уровень надежности обеспечить в этом случае гораздо сложнее.
Схема работы протокола FC проста, приложение формирует SCSI команды, они уходят в стек FC, «заворачиваются» в протокол и передаются в Host Bus Adaptor, уходят в FC сеть, там коммутатор на основе FC_ID передает их на соответствующую систему хранения. Аналогично это работает и в обратную сторону. А вот схема работы FCoE несколько отличается от FC, здесь трафик на уровне приложения сразу разделяется на две части, запросы на доступ к системе хранения идут через SCSI команды в FC, а доступ к сетевым ресурсам идет через стек TCP/IP, на конвергентном адаптере эти два трафика сходятся, заворачиваются в Ethernet и передаются в сеть. Дальше обычный сетевой трафик Ethernet обрабатывается стандартным образом, а FCoE приходит на коммутатор с поддержкой FCoE, этот коммутатор разбирает его до уровня FC и на основе этих данных коммутирует трафик в соответствующую систему хранения с поддержкой FCoE.

Теперь кратко про основные типы портов, которые используются в FC/FCoE: порты между коммутаторами фабрики называются E-порты, порты между фабрикой и потребителями/генераторами трафика – это F и N-порты, соответственно, порты между фабрикой и прокси-коммутатором – NP-порты. В FCoE порты именуются похожим образом, только добавляется буква V (от слова Virtual) – VN, VE, VNP.

Суммирую вкратце некоторые базовые понятия FC/FCoE:
• При подключении устройства в сеть FC, фабрика регистрирует его и выдаёт ему FC_ID, по которому затем будет коммутироваться трафик с этого N порта, это процесс так называемого логина на фабрику. При этом происходит инициализация механизма B2B (buffer-to-buffer) кредитов.
• VSAN — используется для логического разделения фабрики на базе физических портов, фактически для виртуализации. Как я уже говорил, это, фактически, аналог VLAN в Ethernet.
• Zoning – это механизм контроля доступа в FC/FCoE, аналог двунаправленного ACL, который позволяет изолировать устройства друг от друга.
• По аналогии с Ethernet, VSAN – это виртуальная сеть, а Zoning – это ACL, список контроля доступа, который на данном виртуальном интерфейсе разграничивает доступ, внутри VSAN.
• Маршрутизация в FC/FCoE осуществляется с помощью протокола FSPF, который подобен по сути OSPF в IP. Работает он только на портах фабрики (Е-портах).

Для того, чтобы FCoE мог нормально работать (а FCoE – это протокол плоскости передачи данных), нужна контрольная плоскость, которая реализуется в FCoE при помощи протокола FIP (FCoE Initialization Protocol), который реализует сервисы поиска и логина на фабрику, и т.д. Нужно помнить, что это два разных протокола, хотя и определены они в одном стандарте FC-BB-5.
FIP Snooping Bridge — это коммутатор, который стоит между фабрикой и конечными устройствами (Node) и отслеживает процесс подключения Node к фабрике (например, смотрит на VLAN-е с каким FC-MAP идут кадры и совпадает ли он с тем, что назначила фабрика).

FCF – это, собственно, фабрика, которая реализует все сервисы FC (на которой node логинится, получает FC_ID и т.д.) и которая передает трафик между Node. Отличия между FCF и FCB FSB очевидны, я их уже сказал – фабрика реализует все FC сервисы и коммутирует FC трафик в соответствии с FC_ID и настройками. FSB FCB слушает трафик, поддерживает стандарты Lossless Ethernet и проверяет процесс подключения Node к фабрике. Без фабрики он обеспечивать работать не может, ему обязательно нужна фабрика на upstream.

Завершая теоретическую часть, проговорим про важные механизмы NPV и NPIV – что такое NPIV, NPV и зачем это нужно. Коммутатор в NPV-режиме – это прокси, который позволяет скрыть за собой выделение нескольких FC_ID на один N (Node) порт. При этом, NP порт подключается к F порту и функционирует как прокси для N портов NPV коммутатора, что особенно актуально, когда число FC коммутаторов в домене ограничено. Механизм, который позволяет выделение нескольких FC_ID на один N-Port, носит название NPIV. N-порту соответствует идентификатор N-Port-ID и существует взаимно-однозначное соответствие между WWPN and N-Port-ID. Где и зачем это нужно – прежде всего, это нужно там, где есть несколько приложений, использующих доступ к FC фабрике и нужно разделять для них один Host Bus Adapter и разграничивать доступ к ресурсам. Чаще всего, в качестве NPV коммутаторов выступают коммутаторы ToR, концентрирующие в себе трафик из стойки или blade-коммутаторы. Они логинятся на фабрику, а логины (FLOGI) от непосредственных node заменяют на FDISC и проксируют таким образом FC трафик. Это позволяет сэкономить Domain ID, т.к. коммутатор один, что позволяет лучше масштабировать сеть. Кроме того, этот механизм дает коммутатору возможность взаимодействовать с оборудованием других производителей.

Несколько слов про то, как собрать готовое конвергентное решение из оборудования НР. Hewlett-Packard имеет обширный портфель коммутаторов ЦОД, поддерживающих технологии FC/FCoE и, прежде всего, это конвергентный коммутатор 5900CP с поддержкой полного стека FC/FCoE. Это коммутатор не новый («обкатанный»), с возможностью изменения направлений потока обдува, низкой задержкой на портах, высокой производительностью, поддержкой 40Г uplink-портов и стекирования в IRF-фабрику (до 9 штук, при этом полоса пропускания стекового соединения составляет 320 Гбит/с). Стек позволяет реализовать в полной мере концепцию Pay as you grow, т.е. вы добавляете в стек оборудование по мере роста потребности, а не платите сразу всю сумму. В коммутаторе поддерживаются конвергентные трансиверы, которые могут работать в двух режимах — в режимеEthernet и FC/FCoE, и не конвергентные трансиверы, которые нельзя «превратить» в Ethernet из FC и наоборот.
На этой схеме показано, как может выглядеть ваш конвергентный ЦОД — в блэйд-шасси запускается виртуальный коммутатор 5900v, который подключается к ToR коммутатору 5900 серии, затем ToR подключается в ядро коммутации ЦОД – 12500, 12900 или 11900. Наружу и между площадками трафик ходит через маршрутизаторы HSR серии 6600 или 6800.

Напоследок еще раз напомню ключевой момент лицензионной политики HP Networking – коммутаторы поставляются с полнофункциональным ПО и не требуют лицензии для активации функционала FC/FCoE, а также TRILL, SPB, DCB и т.д.

Источник

Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей

К телекоммуникационным сетям в настоящее время можно отнести:

Таблица характеризует изначальное распределение вида услуг и формы представления информации в сетях разного типа.

Общая структура телекоммуникационной сети

Телекоммуникационная сеть (pис. 10.1) в общем случае включает следующие компоненты:

Сеть доступа

Магистральная сеть

Информационные центры

К ресурсам второго типа относятся, например, различные системы аутентификации и авторизации пользователей, с помощью которых организация, владеющая сетью, проверяет права пользователей на получение тех или иных услуг; системы биллинга, которые в коммерческих сетях подсчитывают плату за предоставленные услуги; базы данных учетной информации пользователей, хранящие имена и пароли, а также перечни услуг, на которые подписан каждый пользователь. В телефонных сетях существуют центры управления сервисами (Services Control Point, SCP ), где установлены компьютеры, на которых хранятся программы нестандартной обработки телефонных вызовов пользователей, например вызовов бесплатных справочных служб коммерческих предприятий (так называемые службы 800) или вызовов при проведении телеголосования. Еще одним из распространенных видов вспомогательного информационного центра является централизованная система управления сетью, которая представляет собой программное обеспечение, работающее на одном или нескольких компьютерах.

Источник

Под конвергенцией сети понимается предоставление услуг телефонной связи, видео и передачи данных в одной сети. Другими словами, одна компания предоставляет услуги для всех форм общения. Конвергенция сетей в первую очередь обусловлена ​​развитием технологий и спросом. Пользователи могут получить доступ к более широкому спектру услуг, выбирать среди большего числа поставщиков услуг. С другой стороны, конвергенция позволяет поставщикам услуг внедрять новые бизнес-модели, предлагать инновационные услуги и выходить на новые рынки.

Содержание

Введение

Одно словарное определение «конвергенции» обеспечивает отправную точку для анализа: «акт конвергенции и особенно. движется к союзу или единообразию ». Новая нормативно-правовая база, сформированная законом 1996 года, устранила барьер для выхода компаний на новые рынки. Операторам местной телефонной связи разрешено начать свой бизнес на рынке дальней связи и даже на рынке видео и широкополосного доступа. С другой стороны, поскольку кабельное телевидение и видеоуслуги регулируются как «информационные услуги», кабельным компаниям разрешено выходить на рынок телекоммуникаций без подачи заявки на лицензию и освобождаться от жесткого регулирования. Двусторонняя связь была ограничена голосом и текстом из-за ограниченной пропускной способности; вещательные СМИ были ограничены их односторонним характером и наличием спектра. В настоящее время развитие технологий, жесткая конкуренция и дерегулирование преобразовали несколько отдельных рынков услуг связи в конвергентный рынок. В мире электросвязи конвергенция стала означать переход к использованию одного носителя в противоположность манипулированию всеми формами информации, включая голос, данные и видео, во всех типах сетей вместо передачи информации по отдельности внутри отдельных сетей. В конвергентной сети различные формы информации могут быть переработаны для обеспечения лучшего и более гибкого обслуживания пользователя. Например, телефонные сети могут передавать данные и видео, а кабельные сети могут предоставлять голосовые услуги. Причина, по которой происходит конвергенция СМИ, связана как с развитием корпораций, так и со стороны потребителей. AT&T и Verizon являются одними из многих поставщиков услуг, которым необходимо разделить свои IP и транспортные сети на две разные. Они создаются и управляются разными частями каждой компании, что приводит к усилению ее общего управления и чрезмерному использованию ресурсов.

Соединенные Штаты

Конвергенции сетей в США способствует законодательная и нормативная база, установленная Конгрессом и Федеральной комиссией по связи (FCC) и обусловленная новыми поколениями телекоммуникационных технологий. В отличие от других стран (например, Японии, Южной Кореи, Китая) или регионов (например, Европейского союза) США никогда не принимали формальной политики конвергенции. Технологические изменения приводят к конвергенции ранее обособленных рынков телекоммуникаций и средств массовой информации. Инфраструктура связи в США эволюционирует от сетей на основе схем, в которых отдельные приложения тесно связаны с сетевой архитектурой, к сети Интернет-протокола, в которой несколько приложений работают поверх физического сетевого уровня.

Закон о телекоммуникациях 1996 г.

Регулирование и дерегулирование

График государственной политики по ускорению конвергенции сетей:

Телекоммуникационные и информационные услуги

В среде конвергентной сети определенные услуги с определенными сетевыми технологиями будут подвергаться различным нормативным требованиям. Закон 1996 г. создал отдельные категории регулирования для услуг, предоставляемых различными сетевыми технологиями. Помимо существующей нормативно-правовой базы для регулирования телекоммуникационных и кабельных услуг в другом названии, Закон 1996 года определяет категорию услуг, «информационные услуги», которая отличается от «телекоммуникационных услуг» и не подлежит регулированию ни телефонной, ни кабельной связью. «Информационные услуги» состоят из предложения возможностей для создания, сбора, хранения, преобразования, обработки, поиска, использования или предоставления информации через телекоммуникации. Например, голосовые и видеоуслуги, которые предоставляются с использованием технологии Интернет-протокола, могут быть классифицированы как «информационные услуги» и, следовательно, не подлежат традиционному регулированию голоса или видео.

Новая нормативно-правовая база, сформированная законом 1996 года, устранила барьер для выхода компаний на новые рынки. Операторам местной телефонной связи разрешено начать свой бизнес на рынке дальней связи и даже на рынке видео и широкополосного доступа. С другой стороны, поскольку кабельное телевидение и видеоуслуги регулируются как «информационные услуги», кабельным компаниям разрешено выходить на рынок телекоммуникаций без подачи заявки на лицензию и освобождаться от жесткого регулирования. Кроме того, телефонные компании должны соединять свои петли и сети с кабельными компаниями, когда им требуется инфраструктурная поддержка для услуг связи.

Рыночная реформа

Развитие технологий и государственное регулирование превратили сегментированный рынок телекоммуникаций в один конвергентный рынок. Отдельные и статические рынки становятся конвергентными и динамичными. Конкуренция на рынке заставила игроков открывать новые рынки и новые бизнес-модели. Дерегулирование, устранившее входные барьеры, позволило операторам связи выйти на рынок и создать новый рынок для пакетирования услуг. Эти внутренние и внешние силы побуждают операторов связи искать прорыв.

Пакетная услуга

Традиционные компании связи, которые теперь предоставляют услуги телефонной связи, приближаются к универсальному обслуживанию. В результате новый рынок улучшает использование существующей инфраструктуры, делая ее более рентабельной. Кроме того, многие нетрадиционные инфраструктуры, включая кабельное телевидение и сети распределения электроэнергии, теперь могут предоставлять услуги телефонной связи, что приближает страны к универсальному обслуживанию и улучшает использование существующей инфраструктуры, позволяя им предоставлять услуги ИКТ сообществам, у которых раньше их не было. Способность инфраструктуры кабельного телевидения предоставлять конвергентные услуги стимулировала инвестиции операторов электросвязи в волоконно-оптические сети. Такое предоставление услуг несет с собой потенциал для значительных социальных и экономических преобразований в районах с недостаточным уровнем обслуживания.

Инфраструктура

Как упоминалось выше, традиционные телефонные компании принимают различные меры для расширения бизнеса на конвергентном рынке. Что касается инфраструктуры, то такие компании, как at & t, начали переходить с традиционных медных проводов на волоконно-оптические, чтобы повысить качество и скорость передачи голоса и данных. При сравнительно простого обновления , они могут предложить цифровые абонентские линии (DSL), которые позволяют высокоскоростной доступ в Интернет. Операторы также приобретают кабельную инфраструктуру в дополнение к собственной медной и стремятся к сотрудничеству с кабельными компаниями. Эти движения помогут расширить их бизнес, добавив в будущем программы и интерактивное телевидение. Verizon инвестирует более 15 миллиардов долларов в модернизацию сети. Эти вложения дают положительные результаты: недавние финансовые отчеты Verizon показывают, что к новой оптоволоконной сети добавилось 263 000 новых клиентов телевидения и 262 000 новых интернет-клиентов. Одновременно с этим он увеличил доходы потребителей примерно на 1 процент на традиционных рынках телекоммуникаций, благодаря своим видео и широкополосным услугам, способствующим росту. At & t также запустила собственную пакетную услугу, которая включает голосовые, видео, широкополосные и кабельные услуги. Используя специализированное оборудование и веб-интерфейс, пользователи могут управлять программами, выбирать их и подключаться к Интернету по телевизору.

Слияние и поглощение

QoS (качество обслуживания) в настоящее время не так часто встречается в сетях, хотя они несут большую рабочую нагрузку. Они могут не только часто подвергаться человеческой ошибке, но также могут использоваться только в различных приложениях. Из-за этого при развертывании QoS чаще всего используются физическая изоляция сети и избыточное выделение ресурсов сети.

Источник

Что является характеристикой конвергентной сети

Что такое конвергентная сеть и как к ней перейти?

Конвергенция — термин, который часто можно услышать на телекоммуникационных конференциях и выставках, увидеть во многих публикациях. Говорят о конвергентных услугах, о конвергенции фиксированных и мобильных сетей (Fixed-Mobile Convergence — FMC). Однако это понятие часто неверно истолковывают. Иногда под FMC понимают просто услугу VCC (Voice Call Continuity) по обеспечению непрерывности речевого вызова, инициированного из зоны покрытия сети Wi-Fi, когда абонент, оснащенный двухрежимным телефоном (например, GSM/Wi-Fi), покидает ее (осуществляется «бесшовная» передача вызова в сотовую сеть). Это полезная услуга, позволяющая избежать платы за переадресацию вызова. По данным аналитической компании Gartner, около 30% трафика мобильных сетей инициируются из помещений, имеющих покрытие Wi-Fi. Использовать в таких местах мобильную сеть нерационально с ценовой точки зрения.

Однако технологию VCC нельзя назвать решением FMC. Действительная FMC предполагает комплексное управление единым портфелем услуг как для фиксированных, так и для мобильных абонентов, а также предоставление услуг пользователям всех типов сетей доступа через унифицированную опорную сеть.

Концепция FMC подразумевает предоставление мультимедийных информационных услуг, которыми абоненты смогут воспользоваться в любом месте и в любое время. Данное обслуживание предусматривает выдачу абоненту единого номера и единого счета оплаты услуг, реализацию голосового почтового ящика и функции управления группами пользователей (group management), наличие единого набора приложений для фиксированных и мобильных сетей. Однако самое главное заключается в том, что FMC обеспечивает абонентам принципиально новые возможности по комплексному и «бесшовному» (в случае межсетевого роуминга) использованию сетевых услуг и приложений.

В настоящее время телекоммуникационная отрасль находится лишь в начале своего пути к FMC, и в ближайшее время конвергентные сети еще не получат широкого распространения. Однако аналитики полны оптимизма: по данным агентства Informa, в конце 2006 г. число пользователей таких сетей в мире было невелико (около 3,3 млн человек), но к 2010 г. ожидается его взлет до 92 млн; прибыль от этих пользователей составит 28 млрд долл., или примерно 3% доходов мировой отрасли телекоммуникаций.

Тенденции конвергенции услуг связи обусловили появление концепции подсистемы мультимедийных IP-услуг (IP Multimedia Subsystem — IMS), цель которой обеспечить реальную мультисервисность и мультимедийность сетей с предоставлением всего спектра услуг посредством единой платформы. Именно это и справедливо было бы назвать конвергенцией.

Спецификация IMS определяет стандартную архитектуру по управлению мультимедийными услугами на основе IP-протокола для сетей следующего поколения (Next-Generation Networks — NGN), обеспечивающую реальную конвергенцию услуг передачи речи и данных, предоставляемых различными поставщиками через общую базовую IP-инфраструктуру, а также через различные типы сетей мобильного и фиксированного доступа.

Концепция IMS первоначально разрабатывалась как стандартное решение для беспроводных сетей 3G в рамках консорциума 3GPP. Однако в поисках унифицированного стандарта на мультисервисные IP-сети компании — участники рынка проводных сетей, поддерживающие работу комитета TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking) института ETSI (European Telecommunications Standards Institute), быстро осознали потенциал IMS как средст-ва FMC.

Полную версию данной статьи смотрите в 14-ом номере журнала за 2007 год.

Архитектура конвергентной сети

В IMS реализуется новая концепция открытой архитектуры услуговых платформ OSA (Open Service Architecture) с использованием стандартных услуговых блоков (service enablers) для создания различных услуг и приложений. Эти блоки можно сравнить с библиотекой стандартных функций в Windows, в которой есть, например, модуль, выполняющий проверку орфографии для всех офисных программ. Наличие программно-аппаратной среды с архитектурой OSA у оператора поможет ему избежать незавидной участи «битовой трубы», когда по арендованным у него каналам другие компании предоставляют привлекательные услуги пользователям, а доля самого оператора в «цепочке стоимости» этих услуг минимальна (только плата за аренду канала).

В будущем телекоммуникационные операторы должны стать своего рода менеджерами «информационного супермаркета», обеспечивающими операционную и тарификационную системы (OSS и BSS), а также администрирование услуг сторонних сервис-провайдеров. Действуя таким образом и обладая мощным операционным и биллинговым менеджментом, оператор связи сможет извлекать хорошие прибыли из успешного взаимодействия с потребителями и поставщиками услуг (рис. 1).

Требования пользователей

Отрасль связи находится в состоянии перехода от базовых услуг к коммуникациям потребительского типа. Базовые услуги необходимы всем абонентам (так же, как любой человек нуждается в пище), а новые — являются более индивидуальными (точно так же, как одним людям нравится спорт, другим — музыка). Это одна из причин непоявления на рынке так называемых «убойных приложений» (killer applications) той или иной технологии. Для абонентов становится все более важным чувство удовлетворения от использования новых комплексов услуг, при этом они не хотят обращаться за разными услугами к разным поставщикам. Коммуникации будущего будут направлены на потребление информационных продуктов и услуг, а не просто на обеспечение связи в чистом виде, заключающейся во взаимодействии типа «человек–человек» или «человек–машина».

При переходе к информационной эпохе информационные услуги становятся преобладающими в трафике сетей связи. Уже сейчас в них объемы трафика данных превышают объемы речевого трафика, поэтому возникает насущная необходимость в создании универсальных сетей, в которых все информационные и коммуникационные услуги предоставлялись бы на единой технологической платформе. Причем такие сети должны ориентироваться в основном на информационные услуги, а традиционные услуги речевой связи станут своеобразным дополнением к ним.

Задайте любому абоненту следующие вопросы: нравится ли ему идея формировать пакет всех нужных ему услуг связи и доступа к информации (в том числе мультимедийной) самостоятельно и оплачивать их по единому счету? хочет ли он пользоваться как фиксированным, так и мобильным телефоном по единому номеру и иметь доступ к своему пакету услуг из любой точки страны, не заботясь о прописке своих реквизитов в другой сети, причем этот пакет, да и сами услуги будут гораздо разнообразнее и богаче, чем в традиционных сетях? Не нужно проводить социологических опросов и так ясно, что на все эти вопросы большинство абонентов ответят утвердительно.

В недавнем прошлом считавшиеся новыми услуги мобильной связи, электронной и речевой почты, мгновенного обмена текстовыми сообщениями перевернули устоявшиеся представления о доступности абонентов. Теперь любому человеку можно послать то или иное сообщение и быть уверенным, что он получит его. Поэтому в настоящее время пользователи все больше заинтересованы в том, чтобы управлять своей доступностью, т. е. определять как, когда, при помощи чего и для кого быть доступными. Кроме того, они хотят, чтобы услуги предоставлялись непрерывно при переходе из одной сети доступа в другую, а также при смене терминала — например, начав сеанс видеоконференции на рабочем терминале в офисе, продолжить его в автомобиле, используя карманный компьютер. Поэтому очень важна интероперабельность между терминалами и операторскими сетями.

Новые технологии порождают и новые, более эффективные режимы работы. Так, благодаря распространению услуг широкополосного доступа люди стали чаще работать на дому (в домашних офисах) и удаленных рабочих местах. Работа дома, в аэропорту или в дороге с таким же удобным и быстрым доступом к информации и сервисам, что и в сети предприятия, становится все более обыденным явлением.

Можно кратко сформулировать основные требования абонентов:

• Легкость использования разнородных сетей доступа и терминалов. Как уже говорилось, начав сеанс связи в одной сети доступа и на одном терминале, абоненты хотят иметь возможность продолжать его в другой сети с помощью другого терминала, комбинируя при этом состав используемых приложений и участников сеанса.

• Отсутствие привязки к разным поставщикам услуг. Получая весь комплекс услуг от одного поставщика с оплатой по единому счету, абоненту будет безразлично, кто является первоначальным поставщиком той или иной услуги, которую он сможет заказать у одного и того же оператора.

• Использование приложений и услуг без каких-либо географических и сетевых ограничений. Это может быть достигнуто на основе открытости и совместимости интерфейсов всего спектра пользовательского и инфраструктурного оборудования. Большое значение здесь имеет совместимость абонентских терминалов с разнообразными сетями доступа: GSM, WCDMA, CDMA2000, xDSL, G(E)PON, Wi-Fi и WiMAX.

Как создаются и предоставляются услуги с помощью IMS

В обычных сетях каждая услуга поддерживается своим сервисным узлом или группой таких узлов, которые выполняют все функции, необходимые для ее оказания. При этом единственно возможный путь комбинации разных услуг для создания качественно новой услуги — это взаимодействие сервисных узлов через соответствующие протоколы. Часто каждая услуга создается «с чистого листа». Такой способ создания и предоставления услуг неизбежно связан с высокими затратами и сложен технически.

Структура IMS дает возможность уйти от раздельного обслуживания абонентов, при котором функции по предоставлению услуг и их тарификации, управлению группами абонентов и другие дублируются в разных (фиксированная, мобильная и мультимедийная) сетях (рис. 2). Это экономически не эффективно для операторов и очень неудобно для абонентов, которые вынуждены использовать разные терминалы и сети доступа к различным услугам, получая разные счета от разных провайдеров за их оказание.

На базе IMS услуги предоставляются с помощью серверов приложений, где хранится логика услуг. Один такой сервер может поддерживать сразу несколько услуг — например, телефонию и передачу текстовых сообщений. Это называется коллокацией услуг, она позволяет снизить нагрузку на основные функциональные компоненты IMS, например, на компонент управления сеансами связи (Call Session Control Function — CSCF).

Как уже отмечалось, в IMS (посредством услуговых блоков) обеспечиваются общие по структуре и исполнению функции, которые могут использоваться практически всеми услугами сети. Примеры таких общих функций: информирование о присутствии абонента в сети (presence), управление списками пользователей, тарификация, функционал службы каталогов и др. Кроме ускорения и упрощения процессов создания и предоставления услуг, многократное применение общей функциональной инфраструктуры для прикладного уровня в IMS минимизирует текущие и капитальные затраты операторов.

В IMS пользователи получают доступ к услугам через функциональный компонент CSCF, который динамически назначается пользователю при его регистрации в сети или при получении запроса на соединение от другого пользователя. Маршрутизация запросов к серверу услуги не зависит от самой услуги, т. е. пользователя будет обслуживать тот сервер, маршрут к которому наиболее оптимален и на котором есть логика данной услуги. Можно сказать, что в отличие от традиционной интеллектуальной платформы архитектура услуг на базе IMS ориентирована на пользователя и способна к значительному масштабированию.

Процессы регистрации и авторизации в IMS максимально упрощены как для операторов, так и для пользователей. В традиционных сетях каждая услуга имеет свой (стандартный или фирменный) способ аутентификации пользователей, а путь к серверу услуги и узел доступа к ней тоже зависят от услуги. Что же касается IMS, то, однажды зарегистрировавшись в сети, пользователь получает доступ ко всем услугам, на которые он подписался, причем он не должен обращаться за разными услугами к разным поставщикам. Аутентификация пользователя выполняется в CSCF, который транслирует запрос на услугу серверу приложений, а тот, запросив, в свою очередь, единую абонентскую базу данных (Home Subscriber Server — HSS), подтверждает, что пользователь аутентифицирован и авторизован для предоставления услуги.

Взаимодействие с традиционными сетями

В традиционных сетях уже реализовано множество услуг, к которым абоненты привыкли и которые приносят прибыль оператору. Во избежание оттока абонентов важно, чтобы эти услуги в NGN c IMS выглядели для них привычно.

Комитет TISPAN, разработавший спецификацию NGN Release 1, предложил два решения, облегчающих операторам переход от ТфОП к IMS. Это PSTN/ISDN Emulation Subsystem (PES) и PSTN/ISDN Simulation Services (PSS). Первое из них может быть реализовано на базе сервера вызовов (softswitch) или IMS. Стандартной основой второго решения изначально является IMS.

Решение PES, определенное в документе ETSI ES 282 002, обеспечивает эмуляцию услуг ТфОП и ISDN для традиционных терминалов ТфОП, подключенных к сети NGN через медиашлюзы различных типов: интегрированные устройства доступа, домашние шлюзы или медиашлюзы абонентского доступа.

Решение PSS, описанное в документе ETSI TS 181 002, предназначено для симуляции традиционных услуг ТфОП и ISDN на мультимедийных SIP-терминалах при помощи серверов приложений SIP (SIP AS), которые представляют собой услуговую платформу IMS.

Основное различие между PES и PSS состоит в следующем: PES эмулирует услуги ТфОП на уровне сети для обслуживания традиционных терминалов ТфОП, таким образом обеспечивая их абонентам доступность части функционала новых услуг платформы IMS, а PSS, наоборот, переносит опыт пользователя услуг традиционных терминалов на новые мультимедийные SIP-терминалы, таким образом способствуя плавности перехода пользователей к новым мультимедийным услугам.

Очевидно, что для модернизации сетей традиционных фиксированных операторов требуется именно PES, а PSS подходит для развертывания новых сетей, ориентированных на новые ниши рынка телекоммуникационных услуг, например, для корпоративных сетей и «продвинутых» индивидуальных пользователей. Поэтому в данной статье решение PSS не рассматривается.

Возможные сценарии эволюции ТфОП к IMS

Тенденции развития отрасли связи в мире показывают, что для операторов фиксированных сетей возможны сценарии эволюции ТфОП, представленные на рис. 3.

Сценарий A. Сеть трансформируется с использованием PES на основе сервера вызовов и узкополосного шлюза доступа AGW. Новые услуги предоставляются с помощью сервера SIP AS и широкополосного шлюза HGW. Абоненты с традиционными терминалами, подключенными к шлюзу AGW, получают доступ к SIP AS через PES на основе сервера вызовов. Таким образом они могут воспользоваться некоторыми дополнительными услугами (вследствие существенной ограниченности технических возможностей традиционных терминалов в данном случае речь идет только об узкополосных услугах). Это решение обеспечивает полную преемственность функций ТфОП и ISDN и позволяет максимально использовать существующее оборудование, уже установленное на ТфОП. Оно имеет стандартную архитектуру NGN, соответствующую рекомендациям TISPAN. Реализация PES на базе сервера вызовов — зрелое и широко используемое решение. Следовательно, начать осуществлять данный сценарий можно уже сегодня. Посмотрим, что может происходить дальше.

• Ветвь А1: Архитектура сети остается без изменений. По мере внедрения новых услуг пользователи традиционных терминалов, связанных с узкополосным шлюзом AGW, постепенно переходят на мультимедийные терминалы, работающие в сети через широкополосный шлюз HGW. Доля абонентов, подключенных к PES снижается, а доля абонентов, взаимодействующих с SIP AS, увеличивается. Этот процесс, вероятно, займет довольно много времени.

• Ветвь A2: Сервер вызовов модифицируется до уровня AGCF/MGCF (Access Gateway Control Function/Media Gateway Control Function) в соответствии с архитектурой IMS, а значит, решение PES на основе сервера вызовов преобразуется в решение PES на базе IMS. При этом весь спектр услуг предоставляется при помощи IMS. Выбор данного пути зависит от прогресса стандартизации в TISPAN и реальных требований рынка.

Сценарий В. Сеть трансформируется на базе решения PES на основе IMS с самого начала. Однако в настоящее время спецификации TISPAN R1 определяют логику только 14 дополнительных видов обслуживания для ТфОП. Следовательно, реализация данного решения будет сопряжена с серьезными ограничениями в обслуживании абонентов, если не использовать частные протоколы. В случае применения данного решения на практике его усовершенствование займет длительное время. Кроме того, данный сценарий может потребовать значительных инвестиций и массивной замены оборудования в ограниченное время.

Выбор этих двух сценариев эволюции зависит от реальных требований операторов и специфики использования существующей сети. С точки зрения минимизации затрат внедрение решения PES на основе сервера вызовов, очевидно, является наилучшим для большинства традиционных операторов. Когда же решение PES на основе IMS станет достаточно зрелым, можно будет модернизировать программное обеспечение для полного перехода к этому решению.

бизнес

• Как делили «последнюю милю»

• ЦОД «в комплексе»

инфраструктура

• NAC: и больше и лучше

• Администрирование в движении

• Стандарт NEA

• Будущее DVR в свете внедрения IP-систем видеонаблюдения

сети связи

• «Многоликие» фиксированные беспроводные системы

• Что такое конвергентная сеть и как к ней перейти?

информационные системы

• Ключевые параметры для управления call-центром

• BPEL4People: человеческий фактор

• Изменения в стеке Windows повышают производительность сети

защита данных

• В поисках совершенства

электронная коммерция

• Эффективность ЦОДов: все дело в метриках

• Оптоволокно меняет облик внешних кабельных инфраструктур

Источник