Особенности подходов к построению ИТКС

Развитие информационных технологий, объединение вычислительных ресурсов и построение на их основе центров обработки данных, повседневное внедрение технологий виртуализации постепенно послужило причиной пересмотра особенностей подходов к построению инфо-телекоммуникационной сети (ИТКС).

В традиционном виде ИТКС представляют, как иерархическую модель (рис.1), где представлены три уровня: базовый, распределения и доступа [1].

Рисунок 1. Иерархическая модель ИТКС

Стоит отметить, что эти уровни являются логическими, а не физическими. Основная задача базового уровня состоит в максимально быстрой и надёжной передачи информации. К основным функциям уровня распределения можно отнести маршрутизация трафика и установление политик доступа пакетов к базовому уровню. На уровне доступа реализовано управление пользователями и рабочими группами.

Постепенно с развитием сетевых технологий появилось стремление к конвергенции услуг связи, объединению двух направлений — коммутации каналов (передачу голоса) и коммутации пакетов (передачу данных). Кратко концепцию мультисервисной сети, основана на пакетной коммутации, и обеспечивающая предоставление неограниченного спектра телекоммуникационных услуг — NGN (Next Generation Network) [2, 3]. В общем смысле NGN является результатом слияния Интернета и телефонных сетей.

В мультисервисной сети NGN выделяют следующие уровни:

-        уровень услуг осуществляется передача услуг данных;

-        уровень управление поддержка ресурсов услуг;

-        транспортный уровень проводит передачу данных пользователям, управление и поддержка транспортных ресурсов;

-        уровень доступа подключает конечных пользователей к сети, производит управление качеством обслуживания сетевого трафика пользователей.

В стремлении оптимизации расходов, активно используются частные и/или публичные облака на центрах обработки данных. В связи с этим усложняется архитектура компьютерных сетей, так, на одной физической сети осуществляется работа множества виртуальных сетей. Также постоянные проблемы с масштабируемостью, сложностью управления различных сервисов ИТКС дали толчок для развития концепция программно-конфигурируемых сетей (SDN) [4], данная технология реализуется на протоколе OpenFlow. В SDN управление сетью осуществляется в приложениях, которые работают на отдельном сервере (контроллере), а на сетевом оборудовании осуществляется передача данных. Архитектура программно-конфигурируемых сетей представлена на рис. 2.

Рис. 2. Архитектура программно-конфигурируемых сетей

Контроллер SDN содержит сетевую операционную систему, которая представляет собой программу, обеспечивающую мониторинг, доступ и управление ресурсами всей сети, а не ее конкретного узла [5]. В результате этого упрощается механизм администрирования.

К преимуществам программно-конфигурируемых сетей относят:

-        возможность централизованного управления узлами коммутации ИТКС;

-        уменьшение сложности управления ИТКС за счет автоматизации различных сервисов;

-        увеличение надежности и безопасности;

-        повышение пропускной способности передаваемой информации;

-        упрощение логической структуры ИТКС;

-        снижение стоимости коммутационного оборудования сетевой инфраструктуры.

Таким образом, при проектировании ИТКС необходимо более тщательно подходить к анализу решаемых в ней задач. Поскольку выбор сетевой архитектуры разрабатываемой или модернизируемой сети зависит от типа используемого аппаратно-программных средств и особенностей их работы. Необходимо грамотное составление технического задания, выполнения предпроектного исследования объекта и решаемых задач, разработка проекта с сопутствующей документацией.

Современное программное обеспечение позволяет проводить моделирование, симуляцию работы компьютерной сети (как бесплатные программные продукты, такие как GNS3, Cisco Packet Tracer, Dynamips, NetSim, так и платные OPNET, Bosson NetSim, NetVisualizer, Network Sims и др.) максимально приближенной к реальной, но каждая из них решает только определенный круг задач.

С учетом вышесказанного можно сделать общий вывод о проблеме (сложностях) выбора сетевых элементов ИТКС. Для успешного построения сетей необходимо проведение анализа в области моделирования компьютерных сетей, поиска и формирования методов принятия решения по выбору архитектуры ИТКС и обеспечение защищенности её функционирования.

Литература:

1.             Трехуровневая иерархическая модель компании Cisco, URL: http://www.network.xsp.ru/8_5_7.php (дата обращения: 29.09.2014).

2.             Кулябов Д. С., Королькова А. В. Архитектура и принципы построения современных сетей и систем телекоммуникаций: Учеб. пособие. — М.: РУДН, 2008. — 281 с.: ил

3.             И. И. Власов, «Тестирование сетей NGN: коммутаторы, шлюзы, трафики», URL: http://www.tssonline.ru/articles2/support/testir_setey_ngn_kommutat_shlyuzy_trafiki (дата обращения: 28.09.2014).

4.             Casado M., Garfinkel T., Akella A., Freedman M. J., Boneh D., McKeown N., Shenker S. SANE: A Protection Architecture for Enterprise Networks // 15th Usenix Security Symposium, Vancouver, Canada. August 2006. 15 p.

5.             Software-Defined Networking: The New Norm for Networks [Electronic resource] // Open Networking Foundation. — [2012]. — Mode of access: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/white-papers/wp-sdn-newnorm.pdf.