2. Transport tarmoqlarida qo‘llaniladigan protokollar va texnologiyalar: pdh, sdh, sonet, dwdm

SDH ni xosil qilishdan maqsad va uning afzalligi
SDH tizimlarini xosil qilishdan maqsad: 1. Kirish oqimlarini yigʼmasdan va ajratmasdan kiritish va chiqarish (masalan, Ye1 oqimlarni kiritamiz, bunday oqimlar 63 ta, shundan bittasini osongina ajratib olish mumkin. Bundan tashqari oqimlar turli sinxronizatsiyalash chastotasiga ega); 2. Xar qanday murakkab topologiyali boshqaruv tarmoqlarini marshrutlarini amalga oshirish uchun freymlarning yangi tuzilishini qayta ishlash zarur (masalan, paketli aloqada aniq manzili va marshruti aniqlangan boʼlishi lozim); 3. Bir qator uzatish tezliklarini tizimlashtirish va PDH chegarasida davom ettirish (PDHda xar birining standart tezligi 64 kbit/s ga teng boʼlgan, 3 ta: Аmerika, Yaponiya, Yevropa ierarxiyasi mavjud edi. Optik tolaga oʼtgandan keyin barcha tizimlar birlashtirildi va barcha triblar STM-1 deb ataldi). SDH tizimining 1- satxida : STM-1 2- satxida: STM-4 = STM-1 * 4 3- satxida: STM-16 = STM-4 * 4 4- satxida: STM-64 = STM-16 * 4 SDH tizimlarini vujudga keltirish orqali barcha berilgan triblarni (komponent signallarni), xar qanday SDH tizimlariga oʼtishda Аmerika, Yaponiya, Yevropa standartlariga birlashtirishni (E1 ….. EN) qarab chiqadi. 4. Virtual konteynerlar asosida “bir-birini ichiga joylashtirish” texnologiyasini qoʼllash. 5. SDH tizimlarini qayta ishlashdan oldin optik muxitda uzatishni qoʼllash belgilangan va SDH uchun birlamchi standart tezlik 155 Mbit/s ga teng (barcha zarur narsalar konteynerda joylashadi).
Аvzalligi
Sinxron raqamli ierarxiya quyidagicha afzalliklarga ega: 1. Sinxron tarmoqlarda bitta kirish-chiqishli multipleksorlar, E1 boshlangʼich triblarini STM freymiga oʼzgartirishni amalga oshiradi. PDH ierarxiyasida yuqori satxga oʼtish uchun bir necha marta oʼzgartirish zarur boʼlsa, bunda toʼgʼridan-toʼgʼri E1 satxidan SDH (STM-1) satxiga oʼtishni amalga oshirish mumkin. Bu iqtisodiy jixatdan qurilmalarni tiklashga va taʼminotini tejashga olib keladi. 2. Ishonchlilik va tarmoqni qayta tiklash. Optik tolali uzatish tizimlarida shovqin taʼsiri tufayli emas, balki uning (SDH ning) arxitekturasi va tarmoqni boshqarish xisobiga tarmoq rad etmasdan ishlaydi. 3. Boshqariladigan tarmoqlarning oʼta chidamliligi. Bu liniyadagi kanallar sonining juda koʼpligi va kompyuter ierarxiyasining elementi orqali yo tarmoqli satxga ega boʼlgan boshqarish, bundan tashqari tarmoqni biror markazdan, masofadan turib boshqarish imkonidir (STM-1 sarlavxasi 80 baytdan iborat boʼlib, shundan 20 tasi axborotli signallar uchun, 60 tasi esa boʼsh xisoblanib, ular tarmoqni boshqarish uchun qoʼllaniladi). 4. Boshqa zamonaviy texnologiyalarni oʼziga biriktirgan xolda, xar qanday trafikni (yuklamani) uzatish imkoni, masalan, Frame Relay – xozirgi zamonaviy tizimlardan biri (32 baytli АTM paketi) yoki qatorlar orasida bir qonun boʼlishi lozim.
Sinxron raqamli ierarxiya (SDH) telekommunikatsiya uzatish tizimi transport tarmoqlarini qurish uchun texnik asosdir. Ularni aloqa tarmoqlarida amalga oshirish XX asrning 80-yillarida boshlangan. SDH tizimlari va oldindan mavjud raqamli uzatish tizimlari o'rtasidagi tub farq shundan iboratki, ular ma'lumotni ishlab chiqaruvchilar emas, balki faqat standart Plesiyoxron Raqamli Ierarxiyaning (PDH) an'anaviy tuzilmalarida shakllangan raqamli oqimlarni yuqori samarali uzatish va tarqatish uchun mo'ljallangan, shuningdek yangi telekommunikatsion texnologiyalarda - ATM, B-ISDN va boshqalar. Yuqoridagi barcha raqamli oqimlar SDH tizimlarida Virtual Konteynerlar (VC) deb nomlangan axborot tuzilmalari ko'rinishida "tashiladi". VC tuzilmalarida, raqamli ma'lumotlarning dastlabki manbalari transport tarmog'i orqali uzatiladi, ma'lum bir qator xizmat ko'rsatish ma'lumot kanallari bilan to'ldiriladi, yo'l sarlavhalari deb nomlanadi (Path Overheard - RON). Umumiy holda, qo'shimcha kanallar transport tarmog'ini samarali boshqarish uchun mo'ljallangan va tezkor, ma'muriy va servis ma'lumotlarini uzatish funktsiyalarini bajaradi (Operation, Administration, Maintenance, OAM). Bu aloqa tarmog'ining yuqori funktsionalligi va yuqori ishonchliligini ta'minlaydi.
Xuddi shu yoki har xil turdagi VC virtual konteynerlar guruhlari transport tarmog'ining elementlari o'rtasida (ma'lumotni yuboruvchidan qabul qiluvchiga) uzatish liniyalari orqali sinxron transport modullari (Sinxron transport moduli (STM)) deb nomlangan axborot tuzilmalari shaklida uzatiladi. STM-STM-1, 4, 16, 64-ning har xil tartibiga binoan turli bod stavkalari bo'yicha "tashiladi". STM-N lar regeneratsiya bo'limi OH-RSOH va multipleksor bo'limida to'liq OAM funktsiyasi bilan STM uzatilishini ta'minlaydigan tegishli sarlavhalar bilan jihozlangan. (Multipleks qism OH-MSOH). Transport tarmog'ining asosiy tarkibiy qismi bo'lgan SDH uzatish tizimining soddalashtirilgan funktsional diagrammasi sek. 2.1.
Shakl 2.1. SDH uzatish tizimining funktsional diagrammasi
Rasmda "Rejeneratsiya bo'limi" va "Multiplexer bo'limi" deb nomlangan ikki xil bo'lim ko'rsatilgan.
"Rejeneratsiya bo'limi" bu STM-N signalini regenerator yoki ikkita qo'shni regenerator o'rtasida uzatiladigan yoki qabul qilinadigan tarmoq elementining terminal uskunalari orasidagi uzatish tizimining bir qismidir.
"Multiplexer bo'limi" bu ikkita tarmoq elementlari o'rtasida ma'lumot uzatish vositasi bo'lib, ulardan birida STM-N signali hosil qilinadi (to'planadi), boshqasida esa komponent oqimlariga "ajratiladi". Umuman olganda, SDH transport tarmog'i multiplekser qismlardan iborat bo'lib, ular uchun har bir bo'lim uchun zarur bo'lgan uzatish kanalining quvvatiga qarab SDH signalining darajasi har xil bo'lishi mumkin.
"Traktat" – sDH uzatish tizimining VC virtual konteyneri "yig'ilgan" nuqtasi (masalan, PDH komponent oqimlaridan) va VC "ajratilgan" nuqta o'rtasidagi mantiqiy aloqani anglatadi. Yo'lni ma'lumot uzatiladigan ikkita nuqtani bir-biriga bog'lab turadigan multipleksor qismlari orqali yotqizilgan trubka sifatida tasavvur qilish mumkin. Raqamli ma'lumotlarning turli hajmlarini "tashish" uchun har xil turdagi virtual konteynerlar ishlab chiqilgan. Evropa PDH oqimlari uchun quyidagilar:
VC pastki buyurtma (Past buyurtma VC, LOVC);
"Transport" uchun VC-12 E1 \u003d 2048 kbit / s (2 M);
"Transport" uchun VC-22 E2 \u003d 8448 kbit / s (8 M);
Eng yuqori buyurtma VC (Yuqori buyurtma VC, HOVC);
"Transport" uchun VC-3 EZ \u003d 34368 kbit / s (34 M);
"Transport" uchun VC-4 E4 \u003d 139264 kbit / s (140 M).
Virtual konteynerning "sig'imiga" qarab, VC-12, VC-22 (pastki buyurtma) va VC-3, VC-4 (yuqori buyurtma) virtual konteyner yo'llari ajralib turadi.
Virtual konteyner SDH transport tizimida multipleksatsiya, o'zaro ulanish (o'zaro bog'lanish) va boshqalar uchun ishlov beriladigan elementlarning birligi. Shu bilan birga, "tashilgan" ma'lumotlarga kirishning hojati yo'q, chunki turli xil ma'lumotlar bir xil shaklda taqdim etiladi, bu virtual konteyner deb ataladi (shu bilan birga, uni marshrut bo'ylab qayta ishlash uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar VC-ga qo'shiladi).
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, virtual konteynerlar turli xil buyurtmalarga asoslangan STM shaklida transport tarmog'ining elementlari o'rtasida uzatiladi. STM oqimlarini qabul qilish uchun asosiy (asosiy) struktura STM-1 bo'lib, normallashtirilgan uzatish tezligi 155,52 Mbit / s ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, tarmoq ehtiyojlariga qarab STM-1 raqamli oqimida har xil va turli kombinatsiyalardagi virtual konteynerlarni uzatish mumkin:

STM-1 raqamli oqimidan yuqori darajadagi STMlarni Xalqaro elektraloqa ittifoqining (ITU-T) telekommunikatsiya sektori G.707 tavsiyasiga binoan oddiy sinxron multiplekslash yo'li bilan olish mumkin:

Bundan tashqari, STM-4 dan boshlab multiplekslash optik diapazonda amalga oshiriladi.
STM-N axborot tizimlari transport tarmog'ining elementlari orasida optik tolali aloqa kabellari, sun'iy yo'ldosh liniyalari yoki raqamli radiorele liniyalari tomonidan tashkillashtirilgan uzatish liniyalari orqali uzatiladi (multiplexing xususiyatlarini hisobga olgan holda, STM-1 raqamli oqimi faqat DRL orqali elektron shaklda uzatilishi mumkin).
Shaklda ko'rsatilgan SDH transport uzatish tizimlarining xarakterli xususiyati. 2.1, ikkala chiziqli yo'lning ham, multipleksor uskunasining asosiy tarkibiy qismlarining ham yuqori darajadagi zaxirasi. Shunday qilib, tarmoq elementlari orasidagi elektr uzatish liniyalari odatda mutlaqo ortiqcha (2.1-rasm), bu baxtsiz hodisalar paytida ulkan axborot oqimlarini yo'qotishining oldini olishga yordam beradi (masalan, hatto birlamchi STM-1 1920 oqimli kanalida PM oqimi "tashish" rejimida 140 M uzatilishi mumkin). .
SDH uzatish tizimlaridan foydalangan holda transport tarmog'ining parchasini qurish misoli sek. 2.2. Rasmdan ko'rinib turibdiki, transport tarmog'i har qanday ma'lumotni raqamli shaklda uzatish uchun mo'ljallangan. O'zining markazida transport tarmog'i - bu kommutatsiya tugunlari, individual raqamli oqimlarning kirish nuqtalari, regenerator va multipleksorlar bilan uzatish liniyalari. Transport tarmog'ining barcha tugunlarida ma'lumot oqimlarini kiritish va kiritish uchun yo'llarni almashtirish mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, tarmoq yo'llarining tugunlarida elektr uzatish liniyasida yoki uskunada shikastlanganda almashtirish mumkin.

Shakl 2.2. SDH uzatish tizimlaridan foydalangan holda transport tarmog'ining parchalanishi
Xayrli kun, aziz hamjamiyat.
Ushbu maqolada, bizning kichik tashuvchimizdagi Mobile Backhaul-ni rejalashtirish haqida bir oz gaplashmoqchiman. Ehtimol, bu kimgadir qiziq tuyulishi mumkin, ammo foydali bo'lishi mumkin.
Boshlash uchun bizning kompaniyamiz 2G / 3G uyali aloqa xizmatlarini taqdim etadi va LTE tarmog'ini yaqin kelajakda tijoratda ishga tushirishni rejalashtirmoqda. Bizning abonentlar bazamiz atigi 200 000 kishini tashkil etadi. Shunday qilib, zamonaviy standartlar bo'yicha biz juda kichik operatormiz.
Va yaqindagina, biz yadro ma'lumotlar tarmog'ini modernizatsiya qilish vazifasiga duch keldik.
Loyihaning maqsadi
  Ma'lumki, hozirgi paytda ko'plab aloqa operatorlari o'zlarining asosiy tarmoqlarini IP-ga o'tkazmoqdalar.
Bu iste'mol qilinadigan trafik hajmining oshishi, VoIP, IPTV, LTE va boshqalar kabi yangi texnologiyalarning joriy etilishi bilan bog'liq.
IP-ga o'tish operatorni juda moslashuvchan qiladi, tarmoqning kengligini osongina oshirish va yangi xizmatlarni taqdim etish imkonini beradi.
Bizning operatorimiz bundan mustasno emas va biz Mobile Backhaul qurilish loyihasini ham boshladik.
Mobile Backhaul nima?
  Mobile Backhaul - bu 2G / 3G / LTE tarmog'ining funktsional elementlari (tayanch stantsiya boshqaruvchilari va boshqalar) bilan baza stantsiyalarini bog'laydigan ma'lumot uzatishning asosiy tarmog'i. LTE Mobile holatida, Backhaul ham tayanch stantsiyalarni bir-biriga to'g'ridan-to'g'ri ulash imkoniyatini beradi. Bundan tashqari, Mobile Backhaul shuningdek barcha zarur xizmatlarni (sinxronizatsiya, xizmat ko'rsatish sifati va boshqalar) taqdim etish qobiliyatini ta'minlashi kerak.
Asosiy tarmoq talablarini tahlil qilish
  Birinchi bosqichda yadro tarmog'i qanday talablarga javob berishi va buning uchun qanday uskunalar ishlatilishi kerakligini tushunish kerak edi.
Bizning oldimizga qo'ygan vazifalarni tahlil qilib bo'lgach, yadro tarmog'i quyidagi funktsiyalarni bajarishi kerakligi aniqlandi:
1) Har xil turdagi trafikni asosiy stansiyadan (signal, boshqaruv, ma'lumotlar va boshqalar) ajratish imkoniyatini bering.
2) L2VPN / L3VPN xizmatidan foydalangan holda korporativ mijozlarni ulash imkoniyatini taqdim eting
3) Xizmat sifatining zarur ko'rsatkichlarini taqdim eting (QoS)
4) IP (IEEE 1588) orqali asosiy stantsiyalarni sinxronlashtirish imkoniyatini bering.
Shunday qilib, ushbu talablarni hisobga olgan holda, ushbu funktsiyalarning barchasini (va undan ham ko'proq) o'zingizning ustingizda bajarishga imkon beradigan MPLS texnologiyasini yadro tarmog'iga joylashtirish to'g'risida qaror qabul qilindi.
Mobile Backhaul-ni qurish uchun Cisco Systems uskunalari tanlangan.
Tanlov quyidagi omillar hisobga olingan holda amalga oshirildi:
1) Bizning operatorimiz Cisco Systems bilan uzoq muddatli aloqaga ega. Butun transport tarmog'i ushbu kompaniyaning uskunalari asosida qurilgan.
2) Texnologik tarmoqda telekommunikatsiya operatorlari uchun tarmoqlarni qurishda Cisco Systems sherigi bo'lgan Nokia uskunalari qo'llaniladi.
3) Yaqinda Cisco telekommunikatsiya operatorlari uchun etarli miqdordagi qiziqarli uskunalarni chiqardi, bu bizning tushunchamizga juda mos keladi.
Tarmoq dizayni
  Hozirgi vaqtda Nokia ham, Cisco Systems ham telekommunikatsiya operatorlari tarmog'ining ko'plab dizayn variantlariga ega. Bizning holatimizdagi asosiy muammo shundaki, ushbu variantlarning barchasi yirik operatorlar uchun rejalashtirilgan va bizning talablarimizga javob bermagan.
Xususan, Cisco magistral tarmog'ini loyihalash uchun Yagona MPLS Mobil Transport Dizayn qo'llanmasini (Cisco hamjamiyatining veb-saytida bepul mavjud) taqdim etadi. Ushbu Dizayn qo'llanmasida tarmoqni qurish uchun bir nechta variant mavjud, ulardan eng kichigi sizda "1000 dan oshiq kirish tugunlari" mavjud bo'lgan vaziyatni ta'minlaydi. Va hatto ushbu parametr bizning operatorimiz uchun juda yaxshi bo'ldi (dastlab 50 ga yaqin tayanch stantsiyalarni IP-ga o'tkazish va keyinchalik 300-400 gacha oshirish rejalashtirilgan). Bunday holda, bitta kirish tuguniga yaqin atrofdagi bir nechta tayanch stantsiyalar ulanishi mumkin.
Shunday qilib, bizning tarmog'imizda siz maksimal 100-150 kirish tugunlariga ishonishingiz mumkin.
Yuqoridagilar bilan bog'liq holda, biz taklif etilgan Cisco sxemasini soddalashtirishga va o'zimizning voqelikka moslashishga kirishdik.
Natijada quyidagicha:
1) yadro tarmog'i uchta darajadan iborat bo'ladi: kirish, umumlashtirish va yadro (katta echimlar uchun, Cisco 5 darajadan foydalanadi).
2) MPLS kirish uchun darhol pastga, butun yadro tarmog'ida sozlanadi. Bu bizga kerakli barcha funktsional imkoniyatlarni amalga oshirish va zarur xizmat ko'rsatish darajasini ta'minlashga imkon beradi.
3) Marshrutizatsiya shuningdek ulanish / yadrodan tashqari to'g'ridan-to'g'ri qo'shni tayanch stantsiyalar o'rtasida trafikni uzatishga imkon beradigan kirish tugunlariga ham kengaytiriladi.
Kirish tugunlari sifatida uyali sayt shlyuzi sifatida belgilangan Cisco ASR901 routerlari tanlandi.
Ushbu marshrutizatorlarning afzalliklari: nisbatan past narx, zarur funktsiyalarning to'liq to'plami, shahar quvvati, kam quvvat iste'moli va tarmoq interfeyslarining katta to'plami.
Birlashtirish tugunlari sifatida Cisco ME3600X kalitlari tanlandi. Ushbu kalitlarga 24 Gigabit Ethernet optik portlari va ikkita 10 Gigabit interfeys kiradi, bu sizga yadroga katta hajmdagi trafikni o'tkazishga imkon beradi. Bundan tashqari, ushbu kalitlar MPLS va barcha kerakli funktsiyalarni yaxshi qo'llab-quvvatlaydi.
Hozirgi vaqtda mavjud bo'lgan Cisco 7609 magistral tarmog'ining yadrosi ular uchun zarur bo'lgan tarmoqli kengligini ta'minlash uchun atigi 10 Gigabit karta sotib olingan.
Natijada quyidagi sxema paydo bo'ladi:

Barcha kirish tugunlari 3-5 marshrutizatorning yarim halqasida ulanadi, bu esa ulanish kommutatorlarida qimmatli portlarni tejashga imkon beradi va shu bilan birga bitta moslama yoki ulanishlar ishlamay qolganda qo'shimcha xarajatlarni ta'minlaydi. Umumlashtirish tugunlarining har biri yadroni tugunlarining har biriga ulanadi, bu shuningdek zarur bo'lishni ta'minlaydi.
Asosiy stansiyalarni ulash
Bizning holatda, ulanishning ikki turi mavjud: 2G / 3G stantsiyalarini ulash va LTE stantsiyalarini ulash
LTE holatida hamma narsa juda oddiy ko'rinadi. IP / MPLS ASR901gacha cho'zilgan. OSPF marshrutlash protokoli va kerakli L3VPN (VRF) ASR 901-da sozlangan - bizning holatlarimizda bu ControlPlane, UserPlane, O&M va SyncroPlane:
ControlPlane - signal
UserPlane - ma'lumotlar
O&M - menejment
SyncroPlane - sinxronlash
Baza stantsiyalari ularga kerak bo'lgan L3VPN-ga turli xil sub-interfeyslar orqali kiritilgan.
Xuddi shu L3VPNlar MSS / RNC va boshqalar ulangan tugunlarda mavjud, shuning uchun tayanch stantsiya va ko'rsatilgan tarmoq elementlari o'rtasidagi aloqa MP-BGP protokoli yordamida L3VPN ichida izolyatsiya qilingan holda amalga oshiriladi.

2G / 3G holatida ma'lumotlar va xizmat trafigi uzatiladigan tayanch stantsiyalar TDM / ATM yordamida ulanadi. Shu munosabat bilan, TSM / ATM trafikni tayanch stantsiya va boshqaruvchi o'rtasida IP tarmog'i orqali uzatilishini ta'minlash kerak. Bunga L2VPN (Pseudowire) ni ASR901 va RNC ulanadigan sayt kalitlari o'rtasida o'rnatish orqali erishiladi. Shunday qilib, barcha ma'lumotlar IP tarmog'i orqali tunnel orqali uzatiladi.

Natijada, biz har xil turdagi tayanch stantsiyalarni, korporativ mijozlarni ulashga imkon beradigan va osonlikcha kengaytirilishi mumkin bo'lgan yagona arxitekturani olamiz.
Sinovdan foydalanishda ushbu sxema o'zini juda yaxshi isbotladi va tijorat maqsadlarida foydalanishga tayyorlamoqda.
Maqolani haddan tashqari yuklamaslik uchun QoS, sinxronizatsiya va boshqalar masalalari bu erda chuqur muhokama qilinmagan.
Ehtimol, kelajakda ular biron bir kishini qiziqtiradigan bo'lsa, ushbu muammolar tavsiflanadi.
Zamonaviy transport tarmog'i har qanday mijozlar trafigini tejashni va aloqa kanallari orqali ishonchli, sifatli uzatilishini ta'minlashi kerak. Bunga yaqinda ishlab chiqilgan turli xil transport texnologiyalaridan foydalanish mumkin.