Азбука корпоративной сети
Окончание. Начало в КГ №15
В прошлом выпуске КГ были изложены некоторые принципы проектирования и эксплуатации локальных сетей с учетом будущего развития предприятия. Дальнейшее развитие и укрупнение, появление удаленных отделов и филиалов ставит новые задачи по объединению удаленных информационных ресурсов. Причем в данном случае речь должна идти не только о продолжении ЛВС в новых сегментах, но и о комплексном решении целого ряда задач. Наряду с расширением IP-сетей в таких случаях как правило решаются дополнительные задачи: возможно объединение мини-АТС-филиалов, построение систем видеонаблюдения и видеоконференций, а также систем телемеханики (стандартные задачи дистанционного измерения, управления, индикации). Состав и объем дополнительных задач определяется основным видом деятельности.
Способы построения
Необходимость построения корпоративной сети не появляется в одночасье. Постепенное развитие предприятия влечет за собой адекватное развитие средств коммуникаций. Небольшое удаленное подразделение можно связать с основным по выделенным линиям. Наиболее популярны для этих целей хDSL- модемы, которые позволяют передавать данные со скоростью до 2 Мб/с на 2-5 км. Этого достаточно, чтобы организовать простой обмен файлами, разделить общий доступ в Internet, а на небольших расстояниях — и объединить систему мини-АТС (естественно, по отдельной выделенной линии с гарантированной полосой пропускания 2 Мб/с). Не стоит, однако, ожидать от таких каналов чего-то большего. К недостаткам хDSL-модемов можно отнести невысокую пропускную способность, которая дополнительно, и весьма существенно, падает в зависимости от расстояния и качества линий связи. Если решаются более серьезные задачи — например, установка в одном офисе клиентских приложений и серверных приложений в другом, создание распределенной системы передачи мультимедийных данных либо интеграция технологического оборудования (средств телеметрии и управления) в среду передачи данных корпоративной сети, — то в этом случае пропускная способность средств связи должна быть на несколько порядков выше. Такие сети строятся на оптоволоконных линиях. На рынке продуктов каналообразующей аппаратуры для оптоволоконных линий связи существует обширный выбор предложений под различные варианты построения объединенных сетей.
Промежуточным звеном между выделенными и волоконными линиями можно считать каналы RadioEthernet. Такие каналы позволяют передавать
информацию на скорости до 11 Мб/с. Их несомненное достоинство — относительно небольшая трудоемкость построения и хорошая мобильность в случае перемещения филиалов по новым адресам. Достаточно установить адаптеры, антенны с направленной либо круговой диаграммой, и можно приступать к настройкам оборудования. В отличие от указанных ранее линий связи, которые требуют прокладки кабелей к удаленным подразделениям, RadioEternet имеет очевидные преимущества, и его пропускная способность, пусть более низкая по сравнению с волоконнооптическими линиями, во многих случаях может быть достаточной. К сожалению, в настоящее время все еще нечетко определен юридический статус каналов RadioEthernet, и получение разрешений на работу в соответствующем диапазоне частот — весьма непростая задача. Эта ситуация отнюдь не способствует ускорению развития средств телекоммуникаций в стране, тем более, что эта технология могла бы использоваться не только при построении корпоративных сетей, но и как базовая в отдельных проектах — например, при разработке различных систем телемеханики, при решении весьма серьезной проблемы республиканской телефонизации и т.д. В последнем случае имеет место уже двойной запрет. Системы RadioEthernet — раз, и запрет на системы IP-телефонии — два.
Оборудование
Однако вернемся к корпоративным сетям и, исходя из действующих реалий, рассмотрим принципы их построения на оптоволоконных каналах. Относительно недавно на рынке каналообразующего оборудования ВОЛС появились технологии, которые открывают принципиально новые возможности и позволяют пересмотреть традиционные подходы к построению корпоративных сетей. Ранее каждая из подзадач, будь то телефония либо IP-сеть, решалась с использованием отдельных каналов волоконной связи и отдельных комплектов каналообразующего оборудования. Сегодня можно использовать оптические системы передачи данных с совмещенными протоколами, которые позволяют передавать по одному-единственному волокну либо паре волокон с разделенными потоками приема и передачи различные виды данных. Освободившиеся волоконные линии (волоконный кабель в самом дешевом исполнении имеет как минимум 4 жилы) можно передать в аренду либо использовать для организации внутренней закольцовки. В ряду подобного оборудования можно перечислить модельные линии Optimux, Fom, Ipmux и т.д. Каждая из линий предлагает обширный выбор модификаций, имеющих различную пропускную способность для каждого из протоколов, различное количество портов ввода/вывода, что позволяет оптимально определить компромисс между стоимостью телекоммуникационного комплекса и его возможностью с учетом и особенностью конкретной задачи объединения информационных ресурсов того или иного предприятия.
Типовая структурная схема
Итак, если мы остановились в своем выборе именно на каналах с совмещением протоколов, то можно описать возможную структуру корпоративной сети на примере одного типового узла (см. рис. 1). Ключевым элементом структуры является канальное оборудование волоконнооптической связи. С одной стороны оно подключается к офисным подсистемам, с другой — к оптическому кроссу. Нет смысла рассматривать варианты топологии внешних волоконных линий на стороне кросса, поскольку они могут сильно отличаться в каждом конкретном случае. На стороне подразделения все выглядит более однотипно. Канальное оборудование содержит необходимое количество портов E1 и TCP-IP. Первый протокол используется для подключения ИКМ- потока к мини-АТС, второй — для объединения сегментов локальной вычислительной сети. Протокол E1 работает на фиксированной скорости передачи данных 2 Мб/с, пропускная способность по протоколу TCP-IP определяется выбранной моделью оптической системы доступа и может находиться в пределах от 2 Мб/с до 1 Гб/с. В зависимости от модели на стороне кросса эти протоколы преобразуются либо в протокол E3, либо в T1 (тот же TCP- IP). Левый фрагмент структуры описывает телефонную часть аппаратного комплекса: абоненты — мини-АТС канальное оборудование. В правой части структуры показан сегмент ЛВС, и непременно (как говорилось в предыдущей публикации) в двухкаскадном варианте реализации. Локальная сеть подключается к оптическому мультиплексору через коммутатор первого каскада ЛВС. Желательно, чтобы этот коммутатор имел возможность аппаратной маршрутизации. Сегодня наиболее популярная линейка коммутаторов такого типа — Cisco. Центральная часть структуры иллюстрирует возможность включения в корпоративную сеть внешних подразделений с использованием проводных выделенных линий по малобюджетной схеме, естественно, с пониженной пропускной способностью. Для каждого такого ответвления необходимо иметь пару свободных портов в канальном оборудовании (E1, TCP-IP) и пару HDSL-модемов на каждой стороне выделенной линии. Оптические мультиплексоры построены по блочно-модульному принципу, и потому в процессе эксплуатации могут модернизироваться с целью дополнительного увеличения портов. В простейшем случае канальное оборудование имеет как минимум 4 порта Е1 и не менее одного TCP-IP Присутствие HDSL-ответвлений может быть реализовано опционально по мере необходимости, а на схеме они прорисованы с целью описания возможности ответвлений как таковой.
Типовая структура узла корпоративной сети несколько условна, однако дает общее представление о способах построения объединенных сетей. На практике система в целом выглядит намного сложнее. Один из типовых узлов должен содержать в своем составе систему для обработки потоков телефонии (E1), обеспечивающую прозрачный выход абонентов на городскую телефонную сеть. В том же или в другом узле должен размещаться сервер ЛВС (скорее всего, группа распределенных доменов) для централизованного и удаленного администрирования сети. В крупных объединениях возможно присутствие дополнительных технических средств для их совместного использования персоналом предприятия. В первую очередь, это качественное подключение к Internet в единственной точке для его совместного использования по возможности всеми филиалами объединения; возможно, организация системы передачи видеоинформации для систем видеонаблюдения и видеоконференций; интеграция в общую сеть технологического оборудования телемеханики. Последние две задачи намеренно не прорисованы в структуре типового узла. Системы передачи мультимедийной информации и системы телемеханики могут быть реализованы на собственной аппаратной базе и независимых средствах связи. Так было раньше. Сегодня при разработке таких систем можно использовать стандартный протокол локальной сети и ее действующую структуру аппаратной части. В этом случае все дополнительные технологические комплексы можно рассматривать как часть ЛВС. Нерационально прокладывать кабели системы видеоконференции, если рядом проложены линии локальной сети, а ее пропускная способность позволяет беспрепятственно передавать изображение, не создавая проблем пользователям. То же самое в равной степени относится и к специализированным технологическим системам. Напрашивается очевидный вывод: корпоративная сеть стоит недешево, и вложенные средства должны давать максимальную отдачу. С другой стороны, эта отдача напрямую зависит от объемов финансирования проекта объединенной сети.
Рассмотренная концепция построения корпоративной сети — это один из частных случаев в ряду возможных реализаций. Ее экономическая целесообразность имеет свои ограничения. Построение по этой схеме выгодно в случае большой протяженности оптоволоконных линий и высокой стоимости проекта по прокладке. Парадокс ситуации заключается в том, что на сегодняшний день стоимость оптических систем передачи данных с совмещенными протоколами несколько выше, чем для оптических конвертеров Ethernet-ВОЛС и оптических модемов. Т.е. при реализации раздельной передачи потоков E1 и TCP-IP по различным оптическим линиям стоимость канального оборудования оказывается несколько ниже. Поэтому для объединения сетей близко расположенных филиалов с небольшой протяженностью ВОЛС лучше использовать структуру с независимой реализацией каждой информационной подсистемы (телефония, локальная сеть и т.д.), а для сильно удаленных и сложных по топологии сетей лучше подумать о возможности освобождения волокон кабеля за счет использования каналов с совмещением протоколов. Можно предположить, что эта ситуация имеет временный характер. Рано или поздно совмещенное оборудование станет дешевле раздельного комплекта, поскольку конструктивно выполняется в общем корпусе с общими электронными компонентами, и потому более технологично в изготовлении. Относительно высокая себестоимость систем передачи данных с совмещенными протоколами, скорее всего, обусловлена тем, что до сих пор они причисляются к категории новаций, их стандарты находятся на этапе становления. Тем не менее, некоторые предприятия Минска уже используют подобные системы в своей работе.
Сергей Андросенков, ses@minsktrans.by
В прошлом выпуске КГ были изложены некоторые принципы проектирования и эксплуатации локальных сетей с учетом будущего развития предприятия. Дальнейшее развитие и укрупнение, появление удаленных отделов и филиалов ставит новые задачи по объединению удаленных информационных ресурсов. Причем в данном случае речь должна идти не только о продолжении ЛВС в новых сегментах, но и о комплексном решении целого ряда задач. Наряду с расширением IP-сетей в таких случаях как правило решаются дополнительные задачи: возможно объединение мини-АТС-филиалов, построение систем видеонаблюдения и видеоконференций, а также систем телемеханики (стандартные задачи дистанционного измерения, управления, индикации). Состав и объем дополнительных задач определяется основным видом деятельности.
Способы построения
Необходимость построения корпоративной сети не появляется в одночасье. Постепенное развитие предприятия влечет за собой адекватное развитие средств коммуникаций. Небольшое удаленное подразделение можно связать с основным по выделенным линиям. Наиболее популярны для этих целей хDSL- модемы, которые позволяют передавать данные со скоростью до 2 Мб/с на 2-5 км. Этого достаточно, чтобы организовать простой обмен файлами, разделить общий доступ в Internet, а на небольших расстояниях — и объединить систему мини-АТС (естественно, по отдельной выделенной линии с гарантированной полосой пропускания 2 Мб/с). Не стоит, однако, ожидать от таких каналов чего-то большего. К недостаткам хDSL-модемов можно отнести невысокую пропускную способность, которая дополнительно, и весьма существенно, падает в зависимости от расстояния и качества линий связи. Если решаются более серьезные задачи — например, установка в одном офисе клиентских приложений и серверных приложений в другом, создание распределенной системы передачи мультимедийных данных либо интеграция технологического оборудования (средств телеметрии и управления) в среду передачи данных корпоративной сети, — то в этом случае пропускная способность средств связи должна быть на несколько порядков выше. Такие сети строятся на оптоволоконных линиях. На рынке продуктов каналообразующей аппаратуры для оптоволоконных линий связи существует обширный выбор предложений под различные варианты построения объединенных сетей.
Промежуточным звеном между выделенными и волоконными линиями можно считать каналы RadioEthernet. Такие каналы позволяют передавать
информацию на скорости до 11 Мб/с. Их несомненное достоинство — относительно небольшая трудоемкость построения и хорошая мобильность в случае перемещения филиалов по новым адресам. Достаточно установить адаптеры, антенны с направленной либо круговой диаграммой, и можно приступать к настройкам оборудования. В отличие от указанных ранее линий связи, которые требуют прокладки кабелей к удаленным подразделениям, RadioEternet имеет очевидные преимущества, и его пропускная способность, пусть более низкая по сравнению с волоконнооптическими линиями, во многих случаях может быть достаточной. К сожалению, в настоящее время все еще нечетко определен юридический статус каналов RadioEthernet, и получение разрешений на работу в соответствующем диапазоне частот — весьма непростая задача. Эта ситуация отнюдь не способствует ускорению развития средств телекоммуникаций в стране, тем более, что эта технология могла бы использоваться не только при построении корпоративных сетей, но и как базовая в отдельных проектах — например, при разработке различных систем телемеханики, при решении весьма серьезной проблемы республиканской телефонизации и т.д. В последнем случае имеет место уже двойной запрет. Системы RadioEthernet — раз, и запрет на системы IP-телефонии — два.
Оборудование
Однако вернемся к корпоративным сетям и, исходя из действующих реалий, рассмотрим принципы их построения на оптоволоконных каналах. Относительно недавно на рынке каналообразующего оборудования ВОЛС появились технологии, которые открывают принципиально новые возможности и позволяют пересмотреть традиционные подходы к построению корпоративных сетей. Ранее каждая из подзадач, будь то телефония либо IP-сеть, решалась с использованием отдельных каналов волоконной связи и отдельных комплектов каналообразующего оборудования. Сегодня можно использовать оптические системы передачи данных с совмещенными протоколами, которые позволяют передавать по одному-единственному волокну либо паре волокон с разделенными потоками приема и передачи различные виды данных. Освободившиеся волоконные линии (волоконный кабель в самом дешевом исполнении имеет как минимум 4 жилы) можно передать в аренду либо использовать для организации внутренней закольцовки. В ряду подобного оборудования можно перечислить модельные линии Optimux, Fom, Ipmux и т.д. Каждая из линий предлагает обширный выбор модификаций, имеющих различную пропускную способность для каждого из протоколов, различное количество портов ввода/вывода, что позволяет оптимально определить компромисс между стоимостью телекоммуникационного комплекса и его возможностью с учетом и особенностью конкретной задачи объединения информационных ресурсов того или иного предприятия.
Типовая структурная схема
Итак, если мы остановились в своем выборе именно на каналах с совмещением протоколов, то можно описать возможную структуру корпоративной сети на примере одного типового узла (см. рис. 1). Ключевым элементом структуры является канальное оборудование волоконнооптической связи. С одной стороны оно подключается к офисным подсистемам, с другой — к оптическому кроссу. Нет смысла рассматривать варианты топологии внешних волоконных линий на стороне кросса, поскольку они могут сильно отличаться в каждом конкретном случае. На стороне подразделения все выглядит более однотипно. Канальное оборудование содержит необходимое количество портов E1 и TCP-IP. Первый протокол используется для подключения ИКМ- потока к мини-АТС, второй — для объединения сегментов локальной вычислительной сети. Протокол E1 работает на фиксированной скорости передачи данных 2 Мб/с, пропускная способность по протоколу TCP-IP определяется выбранной моделью оптической системы доступа и может находиться в пределах от 2 Мб/с до 1 Гб/с. В зависимости от модели на стороне кросса эти протоколы преобразуются либо в протокол E3, либо в T1 (тот же TCP- IP). Левый фрагмент структуры описывает телефонную часть аппаратного комплекса: абоненты — мини-АТС канальное оборудование. В правой части структуры показан сегмент ЛВС, и непременно (как говорилось в предыдущей публикации) в двухкаскадном варианте реализации. Локальная сеть подключается к оптическому мультиплексору через коммутатор первого каскада ЛВС. Желательно, чтобы этот коммутатор имел возможность аппаратной маршрутизации. Сегодня наиболее популярная линейка коммутаторов такого типа — Cisco. Центральная часть структуры иллюстрирует возможность включения в корпоративную сеть внешних подразделений с использованием проводных выделенных линий по малобюджетной схеме, естественно, с пониженной пропускной способностью. Для каждого такого ответвления необходимо иметь пару свободных портов в канальном оборудовании (E1, TCP-IP) и пару HDSL-модемов на каждой стороне выделенной линии. Оптические мультиплексоры построены по блочно-модульному принципу, и потому в процессе эксплуатации могут модернизироваться с целью дополнительного увеличения портов. В простейшем случае канальное оборудование имеет как минимум 4 порта Е1 и не менее одного TCP-IP Присутствие HDSL-ответвлений может быть реализовано опционально по мере необходимости, а на схеме они прорисованы с целью описания возможности ответвлений как таковой.
Рассмотренная концепция построения корпоративной сети — это один из частных случаев в ряду возможных реализаций. Ее экономическая целесообразность имеет свои ограничения. Построение по этой схеме выгодно в случае большой протяженности оптоволоконных линий и высокой стоимости проекта по прокладке. Парадокс ситуации заключается в том, что на сегодняшний день стоимость оптических систем передачи данных с совмещенными протоколами несколько выше, чем для оптических конвертеров Ethernet-ВОЛС и оптических модемов. Т.е. при реализации раздельной передачи потоков E1 и TCP-IP по различным оптическим линиям стоимость канального оборудования оказывается несколько ниже. Поэтому для объединения сетей близко расположенных филиалов с небольшой протяженностью ВОЛС лучше использовать структуру с независимой реализацией каждой информационной подсистемы (телефония, локальная сеть и т.д.), а для сильно удаленных и сложных по топологии сетей лучше подумать о возможности освобождения волокон кабеля за счет использования каналов с совмещением протоколов. Можно предположить, что эта ситуация имеет временный характер. Рано или поздно совмещенное оборудование станет дешевле раздельного комплекта, поскольку конструктивно выполняется в общем корпусе с общими электронными компонентами, и потому более технологично в изготовлении. Относительно высокая себестоимость систем передачи данных с совмещенными протоколами, скорее всего, обусловлена тем, что до сих пор они причисляются к категории новаций, их стандарты находятся на этапе становления. Тем не менее, некоторые предприятия Минска уже используют подобные системы в своей работе.
Сергей Андросенков, ses@minsktrans.by
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 16 за 2006 год в рубрике сети
