1. Анализ применяемых технологий в мультисервисных сетях
1.1 Технология ATM
1.1.1 Основные принципы АТМ
1.1.2 Интерфейсы сетей АТМ
1.1.3 Нумерация и адресация в сетях АТМ
1.1.4 Сосуществование сетей АТМ с традиционными технологиями локальных сетей
1.1.5 Использование технологии АТМ
1.2 Технология IP
2. Характеристика сети передачи данных РФ "ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ" кемеровской области
2.1 Предоставляемые сетью услуги
2.2 Схема организации сети передачи данных
2.3 Используемые каналы связи
2.4 Принципы построения системы управления и качественные показатели предоставляемых услуг
2.5 Принципы адресации
2.6 Схемы организации связи узлов сети ПД РФ "ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ" кемеровской области
3. Опорно-транзитный узел СПД г. Ленинск-кузнецкий
3.1 Технические характеристики оборудования
3.2 Реализация услуги городской портал
4. Исследования эффективного использования ресурсов предприятия
4.1 Постановка задачи
4.1.1 Анализ ежеквартального прироста зарегистрированных пользователей интернет
4.1.2 Анализ ежеквартального профиля интернет-трафика
4.1.3 Анализ суточного профиля интернет-трафика
4.1.4 Прогнозируемый рост трафика
4.2 Технические решения предоставления коммутируемого доступа в интернет
4.2.1 Предоставление коммутируемого доступа в интернет абонентам координатной станции
4.2.2 Предоставление коммутируемого доступа в интернет абонентам атс квант-е
5. Экономическое обоснование проекта
5.1 Выбор оборудования методом ФСА
5.2 Расчет затрат на строительство и эксплуатацию
5.3 Расчет затрат на эксплуатационные расходы
5.3.1 Эксплуатационные расходы на потребляемую электроэнергию оборудования
5.3.2 амортизационные отчисления на полное восстановление оборудования
5.3.3 Затраты на материалы и запасные части
5.3.4 Затраты на прочие расходы
5.4. Расчет доходов от реализации проекта
5.5 Расчет прибыли
5.6 Расчет срока окупаемости проекта
5.7 Оценка эффективности проекта
6. Безопасность жизнедеятельности
6.1 Требования к размещению компьютерной техники
6.2 Требования к вентиляции и отоплению помещений с компьютерной техникой
6.3 Требования к уровню шума
6.4 Требования к естественному и искусственному освещению
6.5 Требования к защите от статического электричества и излучений
6.6 Требования к цветовому оформлению помещения
6.7 Организация рабочих мест
6.8 Требования к видеотерминальному устройству
6.9 Режим труда и отдыха при работе с компьютерами
6.10 Требования безопасности перед началом работ
6.11 Требования безопасности во время работ
6.12 Требования безопасности в аварийных ситуациях
6.13 Требования безопасности по окончании работ
Список использованной литературы

Введение
В последние годы между операторами связи, действующими в Кузбассе, развернулась борьба за рынок телекоммуникаций. Активно работают все компании сотовой связи: "Транстелеком", "Кузбассэнергосвязь", КФ ОАО "ВымпелКом-Регион", холдинг "КТС" и другие. В принципе, каждая из них сейчас может предоставлять потребителям многие современные услуги связи, однако из-за проблемы "последней мили" зона действия услуг ограничена, а их стоимость для клиентов - по-прежнему высока.

Сегодня специалисты кузбасского филиала ОАО "Сибирьтелеком" вводят в эксплуатацию мультисервисную сеть, которая снимет вопрос о доступности современных видов связи.

В августе прошлого года была сдана первая очередь региональной мультисервисной сети, которая основывается на пакетной передаче любых сигналов и любой информации, которыми сегодня может обмениваться человек с человеком или офис с офисом. Первая очередь представляет собой мощную скоростную транспортную сеть, которая "легла" на действующую волоконно-оптическую магистраль. Сеть связала все крупные города Кузбасса.

В сети применена технология асинхронного мультиплексирования, которая позволяет передавать данные, обрабатывать и транспортировать все протоколы взаимодействия любых сетей. В неё без проблем "укладываются" Интернет-протокол, протоколы локальных и корпоративных сетей, Frame relay, Х-25 и прочие. До настоящего времени в Кузбассе подобной сети не было. Смонтировано оборудование ведущих мировых производителей Cisco Systems, RAD, Schmid Telecom, Taicom, а также российского производителя - фирмы Натекс. Это самые современные технологии и оборудование, позволяющие создавать мультисервисную сеть [1].

На базе данной мультисервисной сети возможно и необходимо создавать принципиально новые дополнительные услуги, востребованные современным обществом. В городе Кемерово уже с 1998 года ГТС предоставляет наряду с базовой услугой (коммутация двух абонентов) - дополнительные услуги, среди которых, в свою очередь следует выделить два направления: дополнительные услуги электронных АТС (переадресация звонка, конференцсвязь, будильник и т.п.) и информационные услуги. Причем наибольшим спросом в городе Кемерово стали пользоваться как раз информационные услуги. Эти услуги предоставляются ГТС на основе технологии компьютерной телефонии и программного обеспечения, разработанного специалистами отдела информатизации. Не будет преувеличением сказать, что кемеровчане любят информационные услуги. Например, под новый, 2003 год услуга “Погода" установила очередной рекорд - 37 тыс. обращений в сутки. В свою очередь, в информационных услугах все более отчетливо выделяется направление социально-значимых информационных услуг, в основе которых лежит ориентация не на прибыль, а на социальное партнерство с обществом. При этом, прибыль реализуется по так называемому “нулевому" варианту, когда расходы на эти услуги компенсируются получаемым доходом, а в случае получения прибыли - она распределяется на дальнейшее развитие социальных услуг. Такая схема, направлена на удовлетворение скрытых социальных потребностей общества и является согласно международным стандартам высшей ступенью качества предоставления услуг. Впрочем, такие услуги не противоречат основам экономики современного предприятия, так как, через заинтересованность потребителей увеличивается капитализация предприятия [2].

Цель данного проекта разработать дополнительные виды услуг, конкретно услуга городской портал, для города Ленинск-Кузнецкого опираясь на опыт Кемеровской ГТС.

В преддверии перехода Ленинск-Кузнецкого РУС на повременную систему оплаты за услуги связи, требуется проведение мероприятий повышающих платный трафик - расширение спектра имеющихся дополнительных видов обслуживания и внедрение новых. С 2003 года в городе уже работают автоинформационные службы: "Погода", "Астрологический прогноз" и "Сказка".

Следующим этапом развития информационных услуг в Ленинске-Кузнецком планируется введение в эксплуатацию услуги "Городской портал". Главной задачей этой услуги является создание городской базы данных, в которую должны войти данные предприятий, частных лиц, а так же много другой информации, которая может интересовать потребителя. Другой задачей "Городского портала" является занятие лидирующего положения в области СМИ города с целью увеличения доходов предприятия за счет рекламной деятельности.

1. Анализ применяемых технологий в мультисервисных сетях

1.1 Технология ATM
Главная идея технологии АТМ была высказана достаточно давно - этот термин ввела лаборатория Bell Labs ещё в 1968 году. Основной разрабатываемой технологией тогда была технология TDM с синхронными методами коммутации, основанными на порядковом номере байта в объединённом кадре. Главный недостаток технологии TDM, которую также называют технологией синхронной передачи STM, заключается в невозможности перераспределять пропускную способность объединённого канала между подканалами. В те периоды времени, когда по подканалу не передаются пользовательские данные, объединённый канал всё равно передаёт байты этого подканала, заполненные нулями.

Попытки загрузить периоды простоя подканалов приводят к необходимости введения заголовка для данных каждого подканала. В промежуточной технологии STDM, которая позволяет заполнять периоды простоя передачей пульсаций трафика других подканалов, действительно вводятся заголовки, содержащие номер подканала. Данные при этом оформляются в пакеты, похожие по структуре на пакеты компьютерных сетей. Наличие адреса у каждого пакета позволяет передавать его асинхронно, так как местоположение его относительно данных других подканалов уже не является его адресом. Асинхронные пакеты одного подканала вставляются в свободные тайм-слоты другого подканала, но не смешиваются с данными этого подканала, так как имеют собственный адрес.

Технология АТМ совмещает в себе подходы двух технологий - коммутации пакетов и коммутации каналов. От первой она взяла на вооружение передачу данных в виде адресуемых пакетов, а от второй - использование пакетов небольшого фиксированного размера, в результате чего задержки в сети становятся более предсказуемыми. С помощью техники виртуальных каналов, предварительного заказа параметров качества обслуживания канала и приоритетного обслуживания виртуальных каналов с разным качеством обслуживания удаётся добиться передачи в одной сети разных типов трафика без дискриминации. Хотя сети ISDN также разрабатывались для передачи различных видов трафика в рамках одной сети, голосовой трафик явно был для разработчиков более приоритетным. Технология АТМ с самого начала разрабатывалась как технология, способная обслуживать все виды трафика в соответствии с их требованиями [6].

Гетерогенность - неотъемлемое качество любой крупной вычислительной сети, и на согласование разнородных компонентов системные интеграторы и администраторы тратят большую часть своего времени. Поэтому любое средство, сулящее перспективу уменьшения неоднородности сети, привлекает пристальный интерес сетевых специалистов. Технология АТМ разработана как единый универсальный транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг - B-ISDN.

По планам разработчиков единообразие, обеспечиваемое АТМ, будет состоять в том, что одна транспортная технология сможет обеспечить несколько перечисленных ниже возможностей:

передачу в рамках одной транспортной системы компьютерного и мультимедийного (голос, видео) трафика, чувствительного к задержкам, причём для каждого вида трафика качество обслуживания будет соответствовать его потребностям;

иерархию скоростей передачи данных, от десятков мегабит до нескольких гигабит в секунду с гарантированной пропускной способностью для ответственных приложений;

общие транспортные протоколы для локальных и глобальных сетей;

сохранение имеющейся инфраструктуры физических каналов или физических протоколов: Т1/E1, T3/E3, SDH STM-n, FDDI;

взаимодействие с унаследованными протоколами локальных и глобальных сетей: IP, SNA, Ethernet, ISDN.

Службы верхних уровней сети B-ISDN должны быть примерно такими же, что и у сети ISDN - это передача факсов, распространение телевизионного изображения, голосовая почта, электронная почта, различные интерактивные службы, например проведение видеоконференций. Высокие скорости технологии АТМ создают гораздо больше возможностей для служб верхнего уровня, которые не могли быть реализованы сетями ISDN - например, для передачи цветного телевизионного изображения необходима полоса пропускания в районе 30 Мбит/с. Технология ISDN такую скорость поддержать не может, а для АТМ она не составляет больших проблем.

Разработку стандартов АТМ осуществляет группа организаций под названием ATM Forum под эгидой специального комитета IEEE, а также комитеты ITU-T и ANSI. АТМ - это очень сложная технология, требующая стандартизации в самых различных аспектах, поэтому, хотя основное ядро стандартов было принято в 1993 году, работа по стандартизации активно продолжается. Оптимизм внушает тот факт, что в ATM Forum принимают участие практически все заинтересованные стороны - производители телекоммуникационного оборудования, производители оборудования локальных сетей, операторы телекоммуникационных сетей и сетевые интеграторы.

1.1.1 Основные принципы АТМ
Сеть АТМ имеет классическую структуру крупной территориальной сети - конечные станции соединяются индивидуальными каналами с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы АТМ пользуются 20-байтными адресами конечных узлов для маршрутизации трафика на основе техники виртуальных каналов. Для частных сетей АТМ определён протокол маршрутизации PNNI (Private NNI), с помощью которого коммутаторы могут строить таблицы маршрутизации автоматически. В публичных сетях АТМ таблицы маршрутизации могут строиться администраторами вручную или могут поддерживаться протоколом PNNI.

Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (VCI - Virtual Channel Identifier), который назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Адрес конечного узла АТМ, на основе которого прокладывается виртуальный канал, имеет иерархическую структуру, подобную номеру в телефонной сети, и использует префиксы, соответствующие кодам стран, городов, сетям поставщиков услуг и так далее, что упрощает маршрутизацию запросов установления соединения, как и при использовании агрегированных IP-адресов в соответствии с техникой CIDR.

Виртуальные соединения могут быть постоянными (PVC - Permanent Virtual Circuit) и коммутируемыми (SVC - Switched Virtual Circuit). Для ускорения коммутации в больших сетях используется понятие виртуального пути - Virtual Path, который объединяет виртуальные каналы, имеющие в сети АТМ общий маршрут между исходным и конечным узлами или общую часть маршрута между некоторыми двумя коммутаторами сети. Идентификатор виртуального пути (VPI - Virtual Path Identifier) является старшей частью локального адреса и представляет собой общий префикс для некоторого количества различных виртуальных каналов. Таким образом, идея агрегирования адресов в технологии АТМ применена на двух уровнях - на уровне адресов конечных узлов (работает на стадии установления виртуального канала) и на уровне номеров виртуальных каналов (работает при передаче данных по имеющемуся виртуальному каналу).

Соединения конечной станции АТМ с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет структуру пакета, адресацию станций, обмен управляющей информацией, уровни протокола АТМ, способы установления виртуального канала и способы управления трафиком. В настоящее время принята версия UNI 4.0, но наиболее распространённой версией, поддерживаемой производителями оборудования, является версия UNI 3.1

Стандарт АТМ не вводит свои спецификации на реализацию физического уровня. Здесь он основывается на технологии SDH/SONET, принимая её иерархию скоростей. В соответствии с этим начальная скорость доступа пользователя сети - это скорость OC-3 155 Мбит/с. Организация ATM Forum определила для АТМ не все иерархии скоростей SDH, а только скорости ОС-3 и ОС-12 (622 Мбит/с). На скорости 155 Мбит/c можно использовать не только волоконно-оптический кабель, но и неэкранированную витую пару категории 5. На скорости 622 Мбит/с допустим только волоконно-оптический кабель, причём как одномодовый, так и многомодовый.

Имеются и другие физические интерфейсы к сетям АТМ, отличные от SDH/SONET. К ним относятся интерфейсы Т1/E1 и T3/E3, распространённые в глобальных сетях, и интерфейсы локальных сетей - интерфейс с кодировкой 4В/5B со скоростью 100 Мбит/с (FDDI) и интерфейс со скоростью 25 Мбит/c, предложенный компанией IBM и утверждённый ATM Forum. Кроме того, для скорости 155,52 Мбит/c определён так называемый "cell-based" физический уровень, то есть уровень, основанный на ячейках, а не на кадрах SDH/SONET. Этот вариант физического уровня не использует кадры SDH/SONET, а отправляет по каналу связи непосредственно ячейки формата АТМ, что сокращает накладные расходы на служебные данные, но несколько усложняет задачу синхронизации приёмника с передатчиком на уровне ячеек.

Все перечисленные выше характеристики технологии АТМ не свидетельствуют о том, что это некая "особенная" технология, а скорее представляют её как типичную технологию глобальных сетей, основанную на технике виртуальных каналов. Особенности же технологии АТМ лежат в области качественного обслуживания разнородного трафика и объясняются стремлением решить задачу совмещения в одних и тех же каналах связи и в одном и том же коммуникационном оборудовании компьютерного и мультимедийного трафика таким образом, чтобы каждый тип трафика получил требуемый уровень обслуживания и не рассматривался как "второстепенный" [7].

1.1.2 Интерфейсы сетей АТМ
Интерфейсы сети АТМ можно классифицировать в зависимости от назначения, определяющегося набором обязательных функций.

В зависимости от назначения различают интерфейсы АТМ:

пользователь-сеть (UNI - User Network Interface) - обеспечивает взаимодействие оборудования пользователя с соответствующим ему сетевым узлом;

интерфейс сетевого узла (NNI - Network Node Interface) - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов между собой;

интерфейс сеть-сеть (Network-Network Interface) - обеспечивает взаимодействие между двумя операторами сетей общего пользования.

Интерфейсы UNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:

UNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ общего пользования с оборудованием пользователя или сетевым узлом сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол абонентской сигнализации DSS 2 (Digital Subscriber Signalling №2) или UNI 3.0/3.1/4.0;

UNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ ограниченного пользования с оборудованием пользователя, при этом используется протокол абонентской сигнализации UNI 3.0/3.1/4.0.

Интерфейсы NNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:

NNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети общего пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации B-ISUP (Broadband Integrated Service User Part) или PNNI (Private Network Network Interface);

NNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации PNNI или IISP (Interim Interswitch Signalling Protocol).

Для обеспечения взаимодействия между сетями операторов общего пользования используется интерфейс B-ICI. Взаимодействие сетей АТМ общего пользования, принадлежащих различным операторам, должно осуществляться через интерфейс B-ICI (B-ISDN Inter Carrier Interface), созданный ATM Forum.

На интерфейсе B-ICI используются:

формат ячеек NNI в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т I.361;

функции уровня АТМ в соответствии со спецификацией ATM Forum UNI 3.0/3.1;

протокол сигнализации B-ISUP, разработанный МСЭ-Т.

В качестве физических интерфейсов могут быть использованы: Е3, STM-1, STM-4.

Взаимодействие сетей АТМ может осуществляться по постоянным или коммутируемым соединениям.

Аппаратура АТМ поддерживает интерфейсы для работы по физическим линиям связи и системам передачи.

Интерфейсы для работы по физическим линиям связи можно разделить на:

интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров;

интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько километров.

Предусмотрены следующие интерфейсы АТМ, предназначенные для работы на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров:

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для одномодовых оптических линий;

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 622,08 Мбит/с для одномодовых оптических линий.

Для построения протяжённых оптических линий на сети АТМ можно устанавливать регенераторы или оптические усилители.

Интерфейсы АТМ, предусмотренные для работы на линиях связи длиной несколько десятков километров могут быть использованы для работы на линиях протяжённостью несколько километров. Так же для работы на физических линиях связи протяжённостью несколько километров можно использовать интерфейсы АТМ:

Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;

Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей;

для симметричных цепей для передачи на скорости 25,6 Мбит/с;

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для коаксиальных цепей.

Сеть АТМ может быть построена на базе существующих систем передачи:

SDH;

PDH.

В этом случае сеть АТМ должна обеспечить подключение аппаратуры АТМ к системам передачи.

Для взаимодействия с системами передачи PDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:

Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;

Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей.

Для взаимодействия с системами передачи SDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых оптических линий;

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых оптических линий.

В настоящее время для построения ВОЛС сетей АТМ общего пользования ETSI и МСЭ-Т стандартизировали физические интерфейсы АТМ для одномодовых линий. Физические интерфейсы АТМ для многомодовых линий стандартизированы ATM Forum [7].

1.1.3 Нумерация и адресация в сетях АТМ
Для установления коммутируемых виртуальных соединений в сети АТМ необходимо каждому интерфейсу подключения оборудования АТМ к сети АТМ назначить адрес АТМ оконечной системы AESA (ATM End System Address). В качестве базового формата AESA используется структура адреса Network Service Access Point (NSAP), разработанная для открытых систем. На основе NSAP ATM Forum специфицировал три варианта формата AESA: NSAP E.164, NSAP DCC (Data Country Code), NSAP ICD (International Code Designator). Эти форматы AESA зависят от международной организации, ответственной за выделение идентифицирующих кодов организаций или стран, регулирующих адреса АТМ в национальных сетях.

В формате NSAP E.164 идентифицирующие коды выделяются МСЭ-Т. Д.ля нумерации сетевых объектов используется формат номера в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Е.164.

В формате NSAP DCC идентифицирующие коды выделяются ISO.

В формате NSAP ICD идентифицирующие коды выделяются Институтом Стандартов Великобритании.

В рекомендациях МСЭ-Т предусматривается использование в сети АТМ двух из указанных форматов AESA: NSAP E.164 и NSAP DCC.

Адресом конечного узла в коммутаторах АТМ является 20-байтный адрес. Этот адрес может иметь различный формат, описываемый стандартом ISО 7498. При работе в публичных сетях используется адрес стандарта Е.164, при этом 1 байт составляет АFI, 8 байт занимает IDI - основная часть адреса Е.164 (15 цифр телефонного номера), а остальные 11 байт части DSР (Domain Specific Part) распределяются следующим образом:

4 байта занимает поле старшей части DSР - Нigh-Order Domain Specific Part (НО-DSP), имеющее гибкий формат и представляющее собой номер сети АТМ, который может делиться на части для агрегированной маршрутизации по протоколу РNNI, подобной той, которая используется в технике СIDR для сетей IP;

6 байт занимает поле идентификатора конечной системы - Еnd System Identifier (ЕSI), которое имеет смысл МАС-адреса узла АТМ, причем формат его также соответствует формату МАС-адресов IЕЕЕ.

1 байт составляет поле селектора, которое не используется при установлении виртуального канала, а имеет для узла локальное назначение.

Идентификатор формата адреса (AFI) определяет тип формата AESA (NSAP E.164 или NSAP DCC), а также является ли данный адрес групповым или индивидуальным.

Таблица 1.1.3.1 - Значения AFI для индивидуального и группового адреса AESA

AFI	Индивидуальный адрес	Групповой адрес
E.164	45	C3
DCC	39	BD

Идентификатор начальной части области/домена (IDI) определяет страну, ответственную за структуру и значение поля HO-DSP.

Поле HO-DSP содержит адресную информацию, используемую для маршрутизации в сети АТМ. Структуру HO-DSP определяет национальная администрация связи.

В формате NSAP E.164 поле E.164 представляет собою номер B-ISDN. Вопрос регулирования номеров B-ISDN в МСЭ-Т в настоящее время не решён, поэтому применение этого формата пока не рассматривается.

При работе в частных сетях АТМ обычно применяется формат адреса NSAP DCC, соответствующий домену международных организаций, причем в качестве международной организации выступает АТМ Forum. В этом случае поле IDI занимает 2 байта, которые содержат код АТМ Forum, данный ISО, а структура остальной части DSР соответствует описанной выше за исключением того, что поле НО-DSР занимает не 4, а 10 байт.

Адрес ЕSI присваивается конечному узлу на предприятии-изготовителе в соответствии с правилами IIЕЕ, то есть 3 первых байта содержат код предприятия, а остальные три байта - порядковый номер, за уникальность которого отвечает данное предприятие.

Конечный узел при подключении к коммутатору АТМ выполняет так называемую процедуру регистрации. При этом конечный узел сообщает коммутатору свой ЕSI-адрес, а коммутатор сообщает конечному узлу старшую часть адреса, то есть номер сети, в которой работает узел.

Кроме адресной части пакет САLL SETUP протокола Q.2931, с помощью которого конечный узел запрашивает установление виртуального соединения, включает также части, описывающие параметры трафика и требования QoS. При поступлении такого пакета коммутатор должен проанализировать эти параметры и решить, достаточно ли у него свободных ресурсов производительности для обслуживания нового виртуального соединения. Если да, то новое виртуальное соединение принимается и коммутатор передает пакет САLL SETUP дальше в соответствии с адресом назначения и таблицей маршрутизации, а если нет, то запрос отвергается.

1.1.4 Сосуществование сетей АТМ с традиционными технологиями локальных сетей
Технология АТМ разрабатывалась сначала как "вещь в себе", без учета того факта, что в существующие технологии сделаны большие вложения и поэтому никто не станет сразу отказываться от установленного и работающего оборудования, даже если появляется новое, более совершенное. Это обстоятельство оказалось не столь важным для территориальных сетей, которые в случае необходимости могли предоставить свои оптоволоконные каналы для построения сетей АТМ. Учитывая, что стоимость высокоскоростных оптоволоконных каналов, проложенных на большие расстояния, часто превышает стоимость остального сетевого оборудования, переход на новую технологию АТМ, связанный с заменой коммутаторов, во многих случаях оказывался экономически оправданным.

Для локальных сетей, в которых замена коммутаторов и сетевых адаптеров равнозначна созданию новой сети, переход на технологию АТМ мог быть вызван только весьма серьезными причинами. Гораздо привлекательнее полной замены существующей локальной сети новой сетью АТМ выглядела возможность "постепенного" внедрения технологии АТМ в существующую на предприятии сеть. При таком подходе фрагменты сети, работающие по новой технологии АТМ, могли бы мирно сосуществовать с другими частями сети, построенными на основе традиционных технологий, таких как Ethernet или FDDI, улучшая характеристики сети там, где это нужно, и оставляя сети рабочих групп или отделов в прежнем виде. Применение маршрутизаторов IР, реализующих протокол Сlassical IP, решает эту проблему, но такое решение не всегда устраивает предприятия, пользующиеся услугами локальных сетей, так как, во-первых, требуется обязательная поддержка протокола IР во всех узлах локальных сетей, а во-вторых, требуется установка некоторого количества маршрутизаторов, что также не всегда приемлемо. Отчетливо ощущалась необходимость способа согласования технологии АТМ с технологиями локальных сетей без привлечения сетевого уровня.

В ответ на такую потребность АТМ Forum разработал спецификацию, называемую LAN emulation, LANE (эмуляция локальных сетей), которая призвана обеспечить совместимость традиционных протоколов и оборудования локальных сетей с технологией АТМ. Эта спецификация обеспечивает совместную работу этих технологий на канальном уровне. При таком подходе коммутаторы АТМ работают в качестве высокоскоростных коммутаторов магистрали локальной сети, обеспечивая не только скорость, но и гибкость соединений коммутаторов АТМ между собой, поддерживающих произвольную топологию связей, а не только древовидные структуры.

Спецификация LANE определяет способ преобразования кадров и адресов МАС-уровня традиционных технологий локальных сетей в ячейки и коммутируемые виртуальные соединения SVC технологии АТМ, а также способ обратного преобразования. Всю работу по преобразованию протоколов выполняют специальные компоненты, встраиваемые в обычные коммутаторы локальных сетей, поэтому ни коммутаторы АТМ, ни рабочие станции локальных сетей не замечают того, что они работают с чуждыми им технологиями. Такая прозрачность была одной из главных целей разработчиков спецификации LANE.

Так как эта спецификация определяет только канальный уровень взаимодействия, то с помощью коммутаторов АТМ и компонентов эмуляции LAN можно образовать только виртуальные сети, называемые эмулируемыми сетями, а для их соединения нужно использовать обычные маршрутизаторы.

Основными элементами, реализующими спецификацию, являются программные компоненты LЕС (LAN Emulation Client) и LES (LAN Emulation Server). Клиент LЕС выполняет роль пограничного элемента, работающего между сетью АТМ и станциями некоторой локальной сети. На каждую присоединенную к сети АТМ локальную сеть приходится один клиент LЕС.

Сервер LES ведет общую таблицу соответствия МАС-адресов станций локальных сетей и АТМ-адресов пограничных устройств с установленными на них компонентами LЕС, к которым присоединены локальные сети, содержащие эти станции. Таким образом, для каждой присоединенной локальной сети сервер LES хранит один АТМ-адрес пограничного устройства LЕС и несколько МАС-адресов станций, входящих в эту сеть. Клиентские части LЕС динамически регистрируют в сервере LES МАС-адреса каждой станции, заново подключаемой к присоединенной локальной сети.

Программные компоненты LЕС и LES могут быть реализованы в любых устройствах - коммутаторах, маршрутизаторах или рабочих станциях АТМ.

Когда элемент LЕС хочет послать пакет через сеть АТМ станции другой локальной сети, также присоединенной к сети АТМ, он посылает запрос на установление соответствия между МАС-адресом и АТМ-адресом серверу LES. Сервер LES отвечает на запрос, указывая АТМ-адрес пограничного устройства LЕС, к которому присоединена сеть, содержащая станцию назначения. Зная АТМ-адрес, устройство LЕС исходной сети самостоятельно устанавливает виртуальное соединение SVC через сеть АТМ обычным способом, описанным в спецификации UNI. После установления связи кадры МАС локальной сети преобразуются в ячейки АТМ каждым элементом LEC с помощью стандартных функций сборки-разборки пакетов (функции SAR) стека АТМ.

В спецификации LANE также определен сервер для эмуляции в сети АТМ широковещательных пакетов локальных сетей, а также пакетов с неизвестными адресами, так называемый сервер ВUS (Вroadcast and Unknown Server). Этот сервер распространяет такие пакеты во все пограничные коммутаторы, присоединившие свои сети к эмулируемой сети.

В рассмотренном примере все пограничные коммутаторы образуют одну эмулируемую сеть. Если же необходимо образовать несколько эмулируемых сетей, не взаимодействующих прямо между собой, то для каждой такой сети необходимо активизировать собственные серверы LES и ВUS, а в пограничных коммутаторах активизировать по одному элементу LЕС для каждой эмулируемой сети. Для хранения информации о количестве активизированных эмулируемых сетей, а также АТМ-адресах соответствующих серверов LES и BUS вводится еще один сервер-сервер конфигурации LECS (LAN Emulation Configuration Server).

Спецификация LANЕ существует сегодня в двух версиях. Вторая версия ликвидировала некоторые недостатки первой, связанные с отсутствием механизма резервирования серверов LES и ВUS в нескольких коммутаторах, что необходимо для надежной работы крупной сети, а также добавила поддержку разных классов трафика.

На основе технологии LANЕ работает новая спецификация АТМ Forum - Мultiprotocol Over АТМ, МРОА. Эта спецификация АТМ определяет эффективную передачу трафика сетевых протоколов - IP, IРХ, DECnet и других через сеть АТМ. По назначению она близка к спецификации Сlassical IP, однако решает гораздо больше задач. Технология МРОА позволяет пограничным коммутаторам 3-го уровня, поддерживающим какой-либо сетевой протокол, но не строящим таблицы маршрутизации, находить кратчайший путь через сеть АТМ. МРОА использует для этого серверный подход, аналогичный тому, что применен в LANЕ. Сервер МРОА регистрирует адреса (например, IР-адреса) сетей, обслуживаемых пограничными коммутаторами 3-го уровня, а затем по запросу предоставляет их клиентам МРОА, встроенным в эти коммутаторы. С помощью технологии МРОА маршрутизаторы или коммутаторы 3-го уровня могут объединять эмулируемые сети, образованные на основе спецификации LANЕ [6].

1.1.5 Использование технологии АТМ
Технология АТМ расширяет свое присутствие в локальных и глобальных сетях не очень быстро, но неуклонно. В последнее время наблюдается устойчивый ежегодный прирост числа сетей, выполненных по этой технологии, в 20-30%.

В локальных сетях технология АТМ применяется обычно на магистралях, где хорошо проявляются такие ее качества, как масштабируемая скорость (выпускаемые сегодня корпоративные коммутаторы АТМ поддерживают на своих портах скорости 155 и 622 Мбит/с), качество обслуживания (для этого нужны приложения, которые умеют запрашивать нужный класс обслуживания), петлевидные связи (которые позволяют повысить пропускную способность и обеспечить резервирование каналов связи). Петлевидные связи поддерживаются в силу того, что АТМ - это технология с маршрутизацией пакетов, запрашивающих установление соединений, а значит, таблица маршрутизации может эти связи учесть - либо за счет ручного труда администратора, либо за счет протокола маршрутизации РNNI.

Основной соперник технологии АТМ в локальных сетях - технология Gigabit Ethernet. Она превосходит АТМ в скорости передачи данных - 1000 Мбит/с по сравнению с 622 Мбит/с, а также в затратах на единицу скорости. Там, где коммутаторы АТМ используются только как высокоскоростные устройства, а возможности поддержки разных типов трафика игнорируются, технологию АТМ, очевидно, заменит технология Gigabit Ethernet. Там же, где качество обслуживания действительно важно (видеоконференции, трансляция телевизионных передач и прочее), технология АТМ останется. Для объединения настольных компьютеров технология ATM, вероятно, еще долго не будет использоваться, так как здесь очень серьезную конкуренцию ей составляет технология Fast Ethernet.

В глобальных сетях АТМ применяется там, где сеть Frame Relay не справляется с большими объемами трафика, и там, где нужно обеспечить низкий уровень задержек, необходимый для передачи информации реального времени.

Сегодня основной потребитель территориальных коммутаторов АТМ - это Internet. Коммутаторы АТМ используются как гибкая среда коммутации виртуальных каналов между IР-маршрутизаторами, которые передают свой трафик в ячейках АТМ. Сети АТМ оказались более выгодной средой соединения IР-маршрутизаторов, чем выделенные каналы SDН, так как виртуальный канал АТМ может динамически перераспределять свою пропускную способность между пульсирующим трафиком клиентов IР-сетей.

Сегодня по данным исследовательской компании Distributed Networking Associates около 85% всего трафика, переносимого в мире сетями АТМ, составляет трафик компьютерных сетей (наибольшая доля приходится на трафик IР - 32%).

Хотя технология АТМ разрабатывалась для одновременной передачи данных компьютерных и телефонных сетей, передача голоса по каналам СВR для сетей АТМ составляет всего 5% от общего трафика, а передача видеоинформации - 10%. Телефонные компании пока предпочитают передавать свой трафик непосредственно по каналам SDH, не довольствуясь гарантиями качества обслуживания АТМ. Кроме того, технология АТМ пока имеет недостаточно стандартов для плавного включения в существующие телефонные сети, хотя работы в этом направлении идут.

Что же касается совместимости АТМ с технологиями компьютерных сетей, то разработанные в этой области стандарты вполне работоспособны и удовлетворяют пользователей и сетевых интеграторов [7].

1.2 Технология IP
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Если в настоящее время стек TCP/IP распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.

Итак, лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

Это метод получения доступа к сети Internet.

Этот стек служит основой для создания intranet - корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet.

Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.

Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

Основу транспортных средств стека протоколов TCP/IP составляет протокол межсетевого взаимодействия - Internet Protocol (IP). К основным функциям протокола IP относятся:

перенос между сетями различных типов адресной информации в унифицированной форме,

сборка и разборка пакетов при передаче их между сетями с различным максимальным значением длины пакета.

2. Характеристика сети передачи данных РФ "ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ" кемеровской области
Основное назначение сети ПД - реализация корпоративной сети РФ "Электросвязь" Кемеровской области и предоставление клиентам полного спектра современных услуг с выходом в глобальную сеть Интернет.

Корпоративная сеть ПД предоставляет собой объединение в виде единой производственно-технологической системы множества локальных вычислительных сетей (ЛВС), расположенных в территориально разнесенных структурных подразделениях РФ "Электросвязь" Кемеровской области.

Корпоративная сеть используется для поддержки систем управления бизнес-процессами операторов связи (например, автоматизированная система расчетов, бухгалтерия, электронный документооборот и сети управления электросвязью).

Реализация корпоративной сети базируется на принципе максимальной типизации и унификации узлов сети, которые располагаются на ключевых объектах (существующих площадках МТС, ТТС, РУС, ГУС) оператора связи.

Монтируемая емкость сети для предоставления услуг передачи данных составляет 1464 порта для доступа к информационным ресурсам сети по коммутируемым каналам связи и 1312 портов для доступа по выделенным каналам связи.

Пользователями сети ПД РФ "Электросвязь" Кемеровской области являются пользователи корпоративной сети и коммерческие пользователи.

Корпоративными пользователями являются:

Все категории персонала, имеющие доступ к корпоративной сети, акционеры, население (через отделения электросвязи).

Администрация РФ, руководители филиалов и подразделений, ведущие специалисты, администраторы сети, оперативные дежурные, ответственные сотрудники центра расчетов за услуги связи.

Коммерческими пользователями являются:

Индивидуальные пользователи - физические лица,

Малая компания или физическое лицо с образованием юридического, учебные центры, муниципальные службы, учебные заведения.

Операторы связи, средняя и крупная организация, группа пользователей, муниципальное учреждение, банки, предприятия, средства массовой информации.

2.1 Предоставляемые сетью услуги
Основной вид соединения, который поддерживается сетью ПД, это постоянный цифровой канал с гарантированной пропускной способностью между двумя пунктами или цифровой канал между одним и несколькими пунктами одновременно.

Сеть представляет в первую очередь транспортные услуги - организацию цифровых каналов с гарантированной скоростью передачи данных и качеством связи.

Пользователям сети предоставляется широкий набор современных услуг, закрепляемых за пользователями постоянно или предоставляемых на время по его заказу.

Основными видами предоставляемых услуг сети РФ "Электросвязь" Кемеровской области являются услуги передачи данных и услуги телематических служб.

Услуги сети передачи данных по протоколу TCP/IP:

создание постоянного виртуального канала передачи данных;

создание коммутируемого виртуального канала передачи данных;

услуги передачи данных по цифровым сетям с коммутацией пакетов (кадров) по интерфейсу Frame relay;

услуги передачи данных по интерфейсу X.25;

организация доступа к другим сетям передачи данных, в том числе к сетям, образующим Интернет.

Услуги телематических служб:

организация виртуальных защищенных сетей;

организация удаленных рабочих мест ЛВС;

предоставление доступа к информационным ресурсам;

доступ к удаленным ресурсам глобальной сети Интернет;

электронная почта;

предоставление доступа к серверам телеконференций;

предоставление услуг "IP-телефонии".

Предоставление доступа к IP-сетям по выделенным линиям является традиционной услугой Интернет. Возможен доступ по аналоговым, цифровым и оптоволоконным линиям связи. Основной потребитель услуги - корпоративный пользователь.

К сети передачи данных могут быть подключены локальные сети клиентов или отдельные компьютеры. Подключение к сети передачи данных осуществляется либо через промежуточные сети - телефонную сеть общего пользования (ТфОП) или цифровую сеть с интеграцией служб (ЦСИС) - непрямой доступ.

Услуга "организация виртуальных защищенных сетей"

Эта услуга предполагает организацию связи между локальными вычислительными сетями (ЛВС) регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области.

Услуга "организация удаленных рабочих мест ЛВС" предполагает организацию рабочих мест вне локальных вычислительных сетей предприятия или организации. Примером организации удаленных рабочих мест является организация пунктов приема платежей в отделениях электросвязи в рамках создания единой системы расчетов за услуги связи.

"Доступ к информационным ресурсам (WWW-серверам)" реализуется посредством интерфейса WWW c использованием гипертекста HTML и позволяет пользователям получать информацию с WWW-серверов и баз данных регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области.

Услуга соответствует рекомендациям RFC-959.

"Доступ к удаленным ресурсам, базам и банкам данных глобальной сети Интернет". Обмен с сетью Интернет обеспечивается маршрутизацией IP пакетов через соответствующие шлюзы.

Контроль за доставкой пакетов осуществляется по протоколу TCP.

Услуга соответствует рекомендациям RFC-768.

"Электронная почта" позволяет абоненту вести переписку с другими пользователями сети. Доступ к почтовым серверам реализован на протоколах UUCP, POP, IMAP. Для отсылки и приема сообщений пользователям, подключенным по протоколу TCP/IP, рекомендуется использование лицензированных пакетов. Служба адресации электронной почты реализована на базе стандартных средств операционной системы UNIX и соответствует рекомендациям RFC-821, RFC-822, RFC-1255. "Служба телеконференций" дает возможность абонентам использовать систему телеконференций. Доставка информации осуществляется по протоколу NNTP согласно RFC-977. "IP-телефония" предполагает передачу речевых сообщений в цифровом виде. Услуга „IP-телефония" предусматривает передачу голоса через IP - сети, прежде всего через Internet в направлениях: телефон-компьютер, компьютер-телефон, телефон-телефон и компьютер-компьютер.

2.2 Схема организации сети передачи данных
Построение и функционирование сети осуществляется на базе системы стандартов ГОСТ, а так же стандартов и рекомендаций МОС и МСЭ-Т.

Архитектура узлов сети передачи данных является стандартной для Интернет и рассчитана на коммутацию пакетов с использованием стандартного протокола TCP/IP.

Работа сети основана на стандартах международной организации по стандартам ISO и базовых для Интернет рекомендациях RFC, рекомендации МСЭ-Т.

Сеть ПД строится по радиально-узловому методу с выделением следующих узлов:

Магистральный узел, расположенный в здании МТС г. Кемерово;

Магистральный узел, расположенный в здании ТТС г. Новокузнецк;

Опорно-транзитные узлы, расположенные в РУС, ГУС Кемеровской области;

Узлы доступа, расположенные в РУС, ГУС Кемеровской области.

Главным критерием для размещения узлов сети является их расположение в точках сопряжения с транспортными магистралями, удобными для доступа абонентов.

Транспортную основу для построения сети ПД составляет незадействованный на оборудовании вторичных сетей канальный и сетевой ресурс первичных сетей связи.

Выход в глобальную сеть Интернет организуется через доступа Интернет операторов "Ростелеком" и "Глобал-Один".

Доступ пользователей к сети организуется по выделенным двух/четырех проводным линиям ГТС и по коммутируемым каналам сети ТФОП.

Синхронизация оборудования сети передачи данных обеспечивается по входящему информационному потоку 2048 кБит/с от оборудования сети SDH регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области, расположенного на МТС г. Кемерово.

При построении сети ПД на магистральной сети используется технология АТМ, которая позволяет использование оптоволоконных каналов связи на скорости 2 Мбит/с и выше. Доступ к магистральной сети для удаленных подразделений организуется на основе технологии Frame Relay.

2.3 Используемые каналы связи
Сеть передачи данных строится на базе существующей транспортной внутризоновой сети регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области и магистральной сети ОАО "Ростелеком".

Для организации межузловых соединений и обмена трафика с другими сетями используются:

волоконно-оптические линии операторов ОАО "Сибирьтелеком" и ОАО "Ростелеком";

цифровые и аналоговые каналы зоновой сети Кемеровской области.

Внутриузловое соединение компьютеров и подключение пользователей, находящихся в непосредственной близости от узлов, осуществляется по технологии Ethernet 10/100 Base-T.

Доступ пользователей к сети ПД производится с помощью:

коммутируемых и выделенных аналоговых соединений;

коммутируемых ISDN соединений;

выделенных цифровых соединений.

2.4 Принципы построения системы управления и качественные показатели предоставляемых услуг

Управление сетью ПД осуществляется централизованно из магистрального узла сети, расположенного в г. Кемерово в здании МТС. На магистральном узле установлены станции управления активным и каналообразующим оборудованием сети ПД на базе системы сетевого управления НР OpenView на аппаратной платформе Sun. Станции управления обеспечивают выполнение следующих основных функций:

управление сетевыми ресурсами сети в целом и ее составных элементов, включая мониторинг и управление конфигурацией;

регистрация и авторизация пользователей;

контроль и диагностика технических средств;

тарификация и статистика;

контроль и оптимизация пропуска трафика;

ведение статических отсчетов функционирования системы.

Обеспечение защиты корпоративной сети от несанкционированного доступа осуществляется одновременно двумя способами:

разделение потоков корпоративной и коммерческой сети на канальном уровне (конфигурация виртуальных каналов)

применение средств защиты - межсетевых экранов. Межсетевые экраны (firewall) и серверы аутентификации защищают корпоративную сеть, позволяя при этом сотрудникам работать с ресурсами Internet, а удаленным пользователям осуществлять защищенный доступ внутрь сети организации.

Пользователям сети гарантируются качественные показатели в соответствии со стандартом МСЭ-Т, Х.135-Х.139, рекомендациями RFC-822, RFC-1123. Основные показатели это: круглосуточная работа узла доступа, которая обеспечивается сменой операторов; телефонная линия поддержки, по которой пользователь может получить консультацию; использование стандартных протоколов сопряжения оборудования.