Описание и обоснование выбора оборудования для построения сети

В данном разделе приводится описание и, если это необходимо, обоснование выбора оборудования, предлагаемого для построения сети.

Stinger — концентратор доступа ATM DSL для открытой сети следующего поколения.
Современные операторы связи хотят иметь инфраструктуру, способную объединить унаследованные сети с новыми сетевыми топологиями.

Великолепным примером реализации этой тенденции является использование технологии DSL, позволяющей по существующим телефонным линиям выходить на магистральную сеть ATM по каналам ATM и Frame Relay. Операторы, создающие свои магистрали ATM на базе коммутаторов GX550, CBX50 и BSTDX, а также концентратора Stinger в качестве мультиплексора доступа DSLAM, могут быть уверены в достижении максимального уровня производительности ATM.

Stinger является частью общего решения, охватывающего все сетевые уровни. Продукты линий GX и CBX создают центральную магистраль, а мультиплексоры доступа DSL (Stinger, DSLTNT или DSLMAX 20) обеспечивают доступ к сетевому ядру. Со стороны абонентов используются маршрутизаторы CellPipe и DSLPipe для ATM и FR соответственно.

В качестве абонентского ADSL-оборудования (CPE) могут быть использованы как маршрутизаторы CellPipe производства Lucent Technologies, так и совместимое ADSL-оборудование других производителей:

DSL CPE Vendor	Model	Description
Alcatel	ANT	ADSL Modem
Efficient Networks	SS3060	ADSL PCI card
	SS4060	ADSL USB modem
	SS5660	ADSL Router/Bridge
Zyxel	Prestige 640	ADSL Router/Bridge
Flowpoint	SSR250	ADSL Router/Bridge
Cayman	3220-H	ADSL Router/Bridge
Xpeed	XTAN 400	ADSL PCI card
Westel	A90-36R516B6	ADSL DMT Bridge Only
Aztech	900E	ADSL Modem
Arescom	ND1800	ADSL Router or Bridge with 4 port hub and 56K modem backup
	ND1060	ADSL Bridge
3COM		ADSL PCI card G.DMT/G.Lite

Устройства абонентского доступа DSL

• Интегрированное 4-портовое устройство доступа CellPipe IAD
• Интегрированные устройства доступа CellPipe IAD 4/8 портов DSU
• CellPipe Module
• CellPipe 50A(S)

Оборудование для организации магистрали сети

• Магистральные коммутаторы АТМ GX 550.

Оборудование для организации узлов предоставления услуг

• Центр управления услугами IPSS 5000
• Устройство терминации сессий DSL Terminator 100

Устройства оптимизации распределения нагрузки на Web Webcache100 и WebDirector 180
Успех бизнеса интернет-провайдера во многом зависит от его способности справляться с ежедневным ростом трафика, кроме того, делать это без понижения производительности. Поэтому, провайдеры любого уровня рано или поздно приходят к необходимости использования специализированных серверов, которые кэшируют содержимое веб-страниц. Кэширование позволяет провайдеру построить надежную инфраструктуру, способную справляться с ростом трафика без необходимости наращивания пропускной способности внешних каналов (каналов соединяющих провайдера с другими провайдерами интернет или с точками обмена интернет-трафиком).

В результате установки кэширующего оборудования провайдер ожидает получить следующие четыре преимущества:

• Заметное улучшение производительности. Кэширование может снять значительную часть нагрузки на внешние каналы провайдера, путем экономии до 70% веб-трафика. На пользовательском уровне, кэширование должно уменьшить задержку при загрузке веб-страниц. Иначе говоря, будет улучшена ситуация с основной проблемой рядовых пользователей интернета  — ожиданием.
• Динамическая масштабируемость. Добавление дополнительных кэшируюших серверов к уже существующей инфраструктуре позволяет наращивать ресурсы сети провайдера и динамически адаптировать сеть к быстроизменяющимся потребностям.
• Сокращение затрат. Инвестиции в кэширующее оборудование должны уменьшить размер трафика на внешних каналах, сократить нужду в увеличении пропускной способности этих каналов, что соответственно поможет избежать возникновения дополнительных затрат.
• Упрощенное администрирование. Кэширующее оборудование уровня провайдера должно предоставлять возможность удаленного администрирования и должно работать автономно, без вмешательства со стороны обслуживающего персонала. Кэш-серверы должны быть значительно проще в управлении и настройке, нежели чем веб-серверы.

Кроме использования кэширующего оборудования для экономии пропускной способности внешних каналов и уменьшения времени загрузки web-страниц, провайдер может предложить своим клиентам новые услуги, на базе возможностей кэш-серверов. Простое предоставление доступа в Инернет в настоящее время уже является недорогим товаром, который обладает огромным потенциалом в плане генерирования доходов компании. Такая базовая услуга может генерировать доходы, однако дополнительные услуги являются критическими для поддержания прибыльности деятельности компании. Кэширующий сервер может предоставить платформу для широкого спектра высокоприбыльных дополнительных услуг, включая кэширование потоков аудио и видео информации, распространения программного обеспечения и предоставления специализированных услуг для клиентов, размещающих свои web-сервера у провайдера (контент-провайдеров). В частности, для контент-провайдеров можно предложить услуги по защите от всплесков трафика, услуги по гарантированному предоставлению определенного уровня качества сервиса, предоставлению временных дополнительных мощностей во время периодов пиковой нагрузки и услуги по динамической репликации.

Для того чтобы соответствовать всем ожиданиям провайдера Интернет услуг, производитель кэширующих серверов должен иметь большой опыт в сетевых технологиях, таких как маршрутизация, коммутация, управление сетью и взаимодействие коммуникационных систем. Lucent Technologies использовала все свои знания в области сетевых технологий при создании комплекса продуктов IPWorX, служащих увеличению производительности узлов Интернет-провайдеров.

Решение IPWorX работает по принципу «разделяй и властвуй», его функциональность распределена между тремя различными компонентами, которые полностью совместимы с существующими у провайдера серверами, коммутаторами, маршрутизаторами и межсетевыми экранами. Взаимодействие этих трех компонент показано на рисунке.

• WebCache — кэш-сервер, загружает, хранит (18-36 Гбайт на один кэш-сервер) и обслуживает содержимое хранилища веб-объектов. Кэш-серверы можно объединять в иерархию серверов, один их которых становится «активным» кэш-сервером. Этот сервер осуществляет активное управление web-объектами, хранящимися во всей иерархии.
• WebDirector — это комбинированный коммутатор, работающий на 4-ом и 7-ом уровнях модели OSI и трафик-менеджер, осуществляющий высокоскоростное распределение web-трафика и коммутацию со «скоростью провода». WebDirector динамически коммутирует кэшируемую информацию между кэш-серверами WebCache, для балансировки нагрузки распределяет запросы от пользователей между кэш-серверами, и перенаправляет некэшируемые запросы непосредственно на веб-серверы, в обход кэш-серверов.
• WebController — это станция управления комплекса IPWorX. Она вычисляет параметры необходимые для перераспределения нагрузки, собирает статистику производительности, осуществляет мониторинг размещения наиболее востребованных веб-объектов между кэш-серверами и осуществляет оптимизацию связи между всеми компонентами.

Благодаря уникальному сочетанию современных алгоритмов кэширования веб-информации и оптимизации производительности работы серверов, входящих в комплекс, IPWorX является фундаментом инфраструктуры для создания новых сервисов у провайдера.

Отдельно хотелось бы подчеркнуть, что при организации «прозрачного» режима кэширования с помощью нескольких одновременно работающих кэш-серверов (кластера кэш-серверов) обязательно наличие коммутатора уровня 4/7, осуществляющего балансировку нагрузки на кэш-сервера. Такие коммутаторы есть у Lucent Technologies в составе комплекса IPWorX (WebDirector 180).

Таким образом, система кэширования, построенная на серверах WebCache 100, является функциональной и масштабируемой, предоставляя намного большую, по сравнению с конкурирующими продуктами, экономическую эффективность использования WebCache 100 при увеличении количества клиентов, а также при увеличении перечня предоставляемых им услуг.

WebCache 100 обладает огромным запасом быстродействия и производительности. Данный кэш-сервер является гибким инструментом и позволяет создавать новые клиентские сервисы на его основе.

WebCache 100 является надежным устройством: величина времени наработки на отказ этого сервера составляет 31000 часов, что превосходит аналогичные показатели у конкурирующих продуктов. Кроме того, учитывая особенность предлагаемого нами «прозрачного» способа кэширования, даже если по какой-то причине кэш-сервер выйдет из строя, то не произойдет сбоя в предоставлении услуг клиентам, т.к. весь HTTP-трафик будет автоматически перенаправлен напрямую в интернет.

Оборудование для организации узлов взаимодействия с внешними сетями
Терабитные маршрутизаторы IP NX64000/32000
Терабитный коммутатор/маршрутизатор Lucent Technologies NX64000/32000™  — самый высокопроизводительный в мире коммутатор/маршрутизатор для сетевого центра, он предоставляет в распоряжение поставщиков услуг наиболее гибкое, надежное и экономичное решение для сетевых магистралей с коммутацией пакетов. Он обладает самой высокой емкостью коммутации, минимальным временем задержки и максимальной плотностью портов на одно шасси операторского класса.

Примечание: Модель NX32000 отличающается от NX64000 в 2 раза меньшей производительностью и размером шасси.

• Коммутатор доступа АТМ PSAX 600/1250/2300
• Маршрутизатор AccessPoint1000

Гигабитные коммутаторы ЛВС Cajun330
Коммутатор AVAYA Cajun P330 позволяет объединять в рамках одного стека до 10 устройств и до 640 портов Ethernet 10/100 с полным резервированием на уровне стека.

В стеке могут быть также установлены дополнительные источники питания. Коммутатор P330 выпускается в базовой в конфигурации на 24 и 48 портов Ethernet 10/100 и имеет слот расширения для установки одного из дополнительных модулей: 16*10/100Base-TX, 2*100Base-FX, 1 1000Base-SX(LX), 2 1000Base-SX(LX) и других. Модель с поддержкой маршрутизации Cajun 333R позволяет маршрутизировать все порты стека, при этом возможно любое сочетание разных моделей в стеке. Добавление большего количества устройств Cajun 333R в стек линейно увеличивает общую скорость маршрутизации — вплоть до 10 миллионов пакетов/сек.

Для объединения устройств в стек используется шина коммутации Octaplane с пропускной способностью 8 Гбит/с, а ее замкнутая конфигурация обеспечивает повышенную надежность стека.

Шлюз доступа в ТФОП VoNGATE
Оборудование для Для предоставления голосовых услуг в сети передачи данных используется шлюз VoNGATE. VoNGATE — универсальный голосовой шлюз, позволяющий операторам связи предоставлять услуги голосовой связи с качеством обычной проводной линии. При этом в качестве среды передачи голоса используется высокоскоростная сеть передачи данных.

VoNGATE — «открытый» голосовой шлюз, который соединяет различное оборудование доступа и коммутационное оборудование ТФОП.

VoNGATE совместим с:

• любым телефонным коммутатором с интерфейсом V5.2 или CAS
• любым оборудованием доступа, работающим через кабельное ТВ, xDSL или через радиоканал
• любой технологией доступа — ATM, IP и TDM

VoNGATE — единственный шлюз, поддерживающий любые комбинации интерфейсов, инфраструктур и технологий доступа одновременно.

VoNGATE — модульная и масштабируемая система, которая поддерживает до 16 плат в стандартном 19Ф шасси. VoNGATE включает 4 типа плат: модули центрального процессора (VNG-CPM 1), 8-портовые модули E1 (VNG-OEM 1), ATM-модули (VNG-AIM 1) и модули DSP/IP (VNG-DIM 1). Являясь очень гибким, VoNGATE может быть сконфигурирован с практически любым сочетанием этих модулей. VoNGATE поддерживает резервирование модулей центрального процессора и встроенных источников питания. Каждый шлюз может обслуживать до 20,000 абонентов используя интерфейс V5.2.

VoNGATE содержит функции управления для эффективного конфигурирования, обслуживания и администрирования сети «голос-поверх-данных». Используя несложную систему меню, терминал администратора предусматривает два уровня доступа к системе, предоставляя соответствующий доступ для обслуживающего персонала. VoNGATE также содержит SNMP-агента со стандартным MIB для удобства управления.

Шлюз сопрягается с городской телефонной станцией (коммутатором класса 5) необходимым количеством интерфейсов E1 с сигнализацией V5.2. Минимально в шасси может быть установлено 4 порта E1 (1 интерфейсный модуль), максимально — 64 E1 (8 интерфейсных модулей). В текущей версии программного обеспечения поддерживается не более 4 интерфейсных плат.

С сетью передачи данных шлюз соединяется интерфейсом ATM STM-1/OC-3 с поддержкой сигнализации UNI 3.0, 3.1 и 4.0.

Телефонное оборудование пользователя (аналоговые аппараты, УАТС) подключается к портам типа FXS интегрированного устройства доступа (IAD), которое, в свою очередь, будучи подключенным к DSL-концентратору (DSLAM Stinger), является частью ATM-сети. Интегрированное устройство доступа инициирует два (как минимум) канала ATM — один для данных (AAL5) и один для голоса (AAL2). Коммутация обоих каналов и подключение в сеть ATM осуществляется через Stinger. Канал, несущий голосовой траффик, маршрутизируется в ATM сети на шлюз VoNGATE, который выделяет этот траффик из ATM и передает его на телефонную станцию. В то же время канал, несущий цифровые данные, маршрутизируется на соответствующее устройство окончания канала — DSL Terminator или IPSS.

Таким образом, цепочка, состоящая из интегрированного устройства доступа, абонентской линии, концентратора Stinger, ATM-сети и шлюза VoNGATE, представляет собой «удлинение» абонентской линии, позволяющее подключить любого абонента сети с DSL-доступом к городской телефонной станции, имеющей свободную емкость.

Системы управления сетью и контроля доступа

• Navis® Core и  Navis® Extend
• Navis® Access
• Navis® Radius