Система организации управление сетями связи и основные направления ее развития

Тема: Система  организации управление сетями связи  и основные направления ее развития.

Рассматриваемые вопросы:

1. Глобальная инфокоммуникационная инфраструктура.
2. Общая характеристика элементов инфокоммуникационных сетей.
3. Сетевые технологии. Системы передачи и коммутации.
4. Структура основных видов инфокоммуникационных сетей.

     Глобализация — общемировой процесс слияния компонентов человеческой цивилизации, включая процесс распространения информационных технологий, продуктов и систем по всему миру, несущий за собой экономическую и культурную интеграцию. Сторонники этого процесса видят в нем возможности дальнейшего прогресса.

     В современном мире стала такой важной проблема обеспечения информационной безопасности и личности, и коммерческого предприятия, и государства. Ее не может сегодня игнорировать ни один специалист, имеющий отношение не только к использованию сетей связи, но и к использованию какой-либо информации вообще.

     Значение информатизации для укрепления экономической мощи страны первыми осознали в Японии, где еще в 60-е годы прошлого века появилась идея создания информационного общества. В США в 1993 г. была поставлена задача развития национальной информационной инфраструктуры (National Information Infrastructure, N11), включающей создание высокоскоростных информационных сетей.

     В Европе также заговорили об информационном сообществе (Information Society, IS), в результате чего в 1994 г. было создано Бюро по проектам информационного общества (Information Society Project Office, ISPO) и появились документы, содержавшие предложения по развитию инфраструктуры телекоммуникаций и поддержке соответствующих европейских проектов. Разумеется, европейские и американские концепции информатизации не могли долго существовать порознь. В феврале 1995 г. в Брюсселе на совещании министров, занимающихся развитием информационного сообщества в разных странах, было определено более десятка глобальных проектных зон (Project Areas): глобальная интероперабельность широкополосных сетей, электронная универсальная библиотека, мультимедийный доступ к всемирному культурному наследию, глобальное управление чрезвычайными ситуациями, глобальный рынок для средних и малых предприятий и др. Именно тогда и оформилась идея о глобальном информационном обществе (Global Information Society, GIS).

     Глобальные информационные процессы подлежат правовому регулированию. Международное информационное право имеет свой объект регулирования — это международные информационные отношения. Они возникают в ходе освоения международного информационного пространства, трансграничной деятельности средств массовой информации, при реализации прав государств и народов на информацию.

     8 июля 2002 г. на о. Окинава представители стран «восьмерки», включая Россию, подписали «Хартию Глобального информационного общества». Определения термина «глобальное информационное общество» в Хартии не содержится — это скорее образное выражение, чем точный термин.

     В концепции GIS выделяют следующие важные компоненты: информационные и коммуникационные технологии, Интернет; информационная интеллектуальная собственность; электронные информационные центры, базы и банки данных; видеопродукция, многоязычные переводные программные продукты, новые средства изображения; общее информационное наследие — системы управления производством; биотехнологии, фармацевтическая продукция и пр. Названные компоненты проявляются во всех секторах экономики, под их влиянием изменяются приоритеты мирового хозяйства, обмена продукцией и информацией.

Рис 1.1 Взаимосвязь процессов  глобализации и развития инфокоммуникаций

    

 

Общая характеристика элементов инфокоммуникационных сетей.

     Любую сеть электросвязи можно рассматривать как инфокоммуникационную сеть (рис. 1.2), которая является частью упомянутой выше глобальной информационной инфраструктуры.

      Рис 1.2. Структура инфокоммуникационной сети

     Основная задача транспортных сетей заключается в переносе информационных потоков между различными объектами (узлами сети

    Таблица 1.1. Понятия и определения

     Терминал обеспечивает интерфейс пользователя с инфокоммуникационной сетью или с информационной системой, которая используется для передачи.

     Информационную систему, которая создана в одном устройстве либо группе устройств, установленных в одном месте, называют одноточечной. Многоточечная система образуется на множестве взаимосвязанных устройств, установленных территориально в различных местах. Любая многоточечная система (которая не может быть создана без соответствующей сети связи) и образует инфокоммуникационную сеть. Организацию, занимающуюся синтезом информационных систем, называют интегратором.

     Различают физическую и логическую топологию сети. Выбор топологии сети — это первая задача, решаемая ее разработчиками с учетом требований к экономичности и надежности связи. Топология любой реальной сети состоит из набора базовых топологий, которые обсуждаются ниже.

     «Точка-точка» — это простейшая топология (рис. 1.3, а), непосредственно связывающая (физически и логически) два пункта. Низкую надежность такой сети (например, в случае обрыва кабеля) можно повысить за счет резервной связи, называемой «защитой 1 + 1» (показано пунктиром) и обеспечивающей 100%-ное резервирование. При выходе из строя основной линии связи сеть автоматически переключается на резервную. Этот же тип резервирования используется при передаче больших объемов информации по скоростным маги­стральным каналам и в сетях других топологий.

                                                               Рис 1.3. Примеры топологий: а- «точка-точка»; б- древовидная; в-радиально-узловая; г- полносвязнная топология; д- ячеистая.

     Топология «дерево» (рис. 1.3, б) наиболее экономична, поскольку имеет наименьшее число соединительных линий (СЛ), связывающих все пункты, при этом число СЛ на физическом уровне на 1 меньше числа пунктов. На логическом уровне всегда есть единственный путь передачи информации между каждой парой пунктов. Разновидностью древовидной является радиально-узловая топология (рис. 1.3, в).

 

 

 

 

 

 

     Сетевые технологии. Системы передачи и коммутации.

     Известны два основных принципа коммутации: непосредственное соединение и соединение с накоплением информации.

Рис 1.5. Классификация методов  коммутации

 

     Непосредственное соединение предполагает физическое соединение входящих в узел коммутации каналов с соответствующими исходящими каналами. Принцип непосредственного соединения реализуется в сети с коммутацией каналов (КК), а узловые станции этой сети — станциями коммутации (таковыми, в частности, являются телефонные станции).

      Существуют две разновидности системы с накоплением: система с коммутацией сообщений (КС) и система с коммутацией пакетов (КП).

     Процесс передачи в сети с КС представляется следующим алгоритмом:

1. Вызывающий абонент А передает в узел коммутации подлежащее передаче сообщение вместе с условным адресом абонента В.

2. В узле КС сообщение  запоминается и по его адресу  определяется канал, по которому  оно должно быть передано.

З.Если канал к соседнему  узлу КС свободен, то сообщение немедленно передается на соседний узел КС, в котором  повторяется та же операция.

4. Если канал к соседнему  узлу КС занят, то сообщение  хранится в устройствах памяти  вплоть до освобождения канала.

5. Хранящиеся сообщения  устанавливаются в очередь по  направлениям передачи с учетом  категории срочности. 

     Метод коммутации пакетов по своей идеологии совпадает с методом КС и отличается лишь тем, что длинные сообщения передаются не целиком, а разбиваются на относительно короткие части — пакеты. Различают два способа (режима) передачи пакетов: режим виртуальных соединений и дейтаграммный режим.

    Виртуальные соединения — это по сути коммутация каналов, но не напрямую, а через память управляющих компьютеров в центрах коммутации пакетов

     В виртуальной сети, прежде чем начать передачу пакетов, получателю направляется служебный пакет, прокладывающий виртуальное соединение. В каждом узле этот пакет оставляет распоряжение вида: пакеты Ас-го виртуального соединения, пришедшие из г'-го канала, следует направлять в j-й канал. Таким образом, виртуальное (условное) соединение существует только в памяти управляющего компьютера.

     Структура  основных видов инфокоммуникационных сетей.

1обз

     Наиболее развитую структуру во многих развитых странах мира исторически имеет телефонная сеть, в том числе благодаря своему более чем вековому возрасту и мощной сети телефонных абонентских линий, широко используемых в настоящее время для доставки широкого набора инфокоммуникационных услуг. Городские телефонные сети (ГТС емкостью до 100 тыс. абонентов) имеют радиально-узловую топологию, приведенную на рис. 9.6.

     Радиально-узловая топология с узловыми районами, позволяющая разделить потоки входящих и исходящих вызовов между узлами и тем самым повысить использование линий связи, используется при построении телефонных сетей крупных городов (рис. 1.7).

     Современные  телефонные сети имеют центральное  ядро (транспортную сеть), выполненное  по кольцевой или многокольцевой  топологии (набор колец с поперечными  связями). К ним подключаются фрагменты  сети, имеющие структуру, как на рис. 1.6 и 1.7.

 

Рис 1.6. Структура ГТС. Радиально-узловая  топология.  Рис 1.7. Топология радиально-узловой сети с узловыми                                     районами:УИС-узлы исходящих сообщений; УВС-узлы входящих сообщений

 

Таблица 1.5. Характеристики структуры и возможностей сетей  связи

 

     Важнейшими  сетями передачи массовых сообщений  являются сети вещания. Вещание  — процесс одновременной передачи  различных сообщений общего назначения  широкому кругу абонентов с  помощью технических средств связи. Организация вещания включает две задачи: подготовку вещательных программ и доведение программ до абонентов (вещательная программа — последовательность передачи во времени различных сообщений).

                           

     Оконечными устройствами первичной сети называют технические средства, обеспечивающие образование типовых физических цепей или типовых каналов передачи для предоставления их абонентам вторичных сетей и другим потребителям. В общем виде понятие первичной сети соответствует понятию транспортная сеть.

     Ядро транспортной сети (рис. 1.9) составляют различные среды передачи сигналов, а средства электросвязи используют в них весь спектр от сверхнизких частот до частот оптического диапазона. Ближайший к ядру сети транспортный слой составляют линейные тракты, обеспечивающие передачу сигналов электросвязи по различным передающим средам. Линейные тракты и среда передачи образуют линии передачи. Следующий слой — слой трактов и каналов, а также различных технологий разделения каналов (мультиплексирования) при многократном использовании слоев, образующих ядро.

     Вторичной сетью связи (ВС) обычно называют совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида путем использования устройств, присущих именно этой сети, а также технических средств первичной сети. С точки зрения современных принципов классификации сетей ключевым признаком вторичных сетей следует считать то, что они непосредственно связаны с предоставлением тех или иных услуг пользователю. В состав ВС входят оконечные абонентские устройства, абонентские линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из ПС для организации данной ВС.

 

                                      Рис 1.9. Обобщенная модель первичной и вторичной сетей

     В моделях, приведенных на рис. 1.10 и 1.11, каждый уровень имеет входы и выходы от смежных уровней, а внутри одного слоя циркулируют сигналы определенного формата. Все это позволяет накладывать стандарты как на электрические составляющие работы сети, так и на организационные элементы взаимодействия. Модель сети, приведенная на рис. 1.7, также может быть представлена в виде иерархических слоев. В современных сетях фрагменты сети доступа и транспортной сети могут находиться в одном кабеле, использовать соседние тракты одной системы передачи, переносить одинаковую информацию и т.д.

Рис 1.10 Представление транспортной сети трактами верхнего и нижнего уровня.

Рис 1.9. Административно-территориальное  построение сети