Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный комитет Российской

Федерации по высшему образованию

Казанский Государственный Технический Университет

имени А.Н. Туполева

Факультет «ВОСТОК»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: Корпоративная система связи с использованием сетевой телефонии

Дипломник Чурбанов И.В.

Руководитель Осипов Д.Ю.

Чистополь 2002г.

Введение

Эффективность и надежность работы сетевого комплекса, будь то корпоративная сеть предприятия или рабочей группы, территориально-распределенная телекоммуникационная инфраструктура или система доступа удаленных пользователей, во многом определяется правильностью выбора и применения той или иной технологии передачи данных, конкретного оборудования и его конфигурации.

Один из наиболее сложных вопросов, который возникает перед руководителем предприятия или организации - это какая нужна информационная система, способная решить существующие и будущие цели и задачи компании, а также отвечать потребностям каждого сотрудника в соответствии с его должностными обязанностями. Как построить такую информационную систему, какое необходимо оборудование, какое программное обеспечение и какими средствами осуществить внедрение системы. Перед началом разработки конкретного решения специалисты проводят обследование объекта и консультации.

Это полный цикл работ, к которым относятся:

· предпроектное обследование;

· разработка архитектуры корпоративной информационной системы и при необходимости ее моделирования;

· выбор продуктов, необходимых для ее создания;

· создание планов для дальнейшего развития системы.

Не всегда возможно "подогнать" информационную систему, которая внедряется, под устаревшую модель управления предприятием, и наоборот в условиях современного ведения бизнеса, информационная система делает процесс управления еще более эффективным.

1. Структурированные кабельные системы (СКС)

Структурированная кабельная система (СКС) - это единая инфраструктура, которая лежит в основе функционирования локальной сети здания или кампуса и обеспечивает универсальную физическую среду передачи данных и подключение любого стандартного оборудования и работу любого стандартного приложения.

Надлежащая организация кабельной системы здания является одной из ключевых задач создания информационных систем и определяет надежность функционирования всех служб и подразделений компании. Именно поэтому при организации кабельной системы здания необходимо, чтобы она была такой же капитальной, как и само здание, так как изменения в новых технологиях передачи данных, сетевых и коммуникационных стандартах, моделях оборудования в первую очередь касаются именно кабельной системы. В связи с этим, неправильно проложенную кабельную систему приходится постоянно модернизировать или целиком изменять. Структурированные кабельные системы (СКС) выполненные в соответствии с действующими стандартами предоставляют Заказчику следующие преимущества:

Универсальность.

Универсальная кабельная среда на основе экранированного или неэкранированного медного кабеля (крученая пара), а также оптического волокна используется для передачи данных в ЛВС, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации или сигналов от датчиков пожарной или охранных систем безопасности. При продуманной интеграции в инфраструктуру здания структурированные кабельные системы позволяют автоматизировать много процессов по контролю, управлению хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения.

Гибкость.

СКС позволяют быстро и легко изменять конфигурацию кабельной системы. Для этого администратору сети достаточно перекоммутировать соединения на кроссовых панелях.

Масштабируемость.

Правильно построенная СКС легко расширяется и модифицируется без остановки деятельности информационной системы.

Преимущества структурированных кабельных систем над обычными системами:

· для передачи данных, голоса и видеосигнала используется единая кабельная система;

· оправдывают капиталовложения за счет продолжительного использования и эксплуатации системы;

· обеспечивают модульность и возможность внесения изменений и наращивания без замены всей существующей системы;

· допускают одновременное использование разных сетевых протоколов;

· не зависят от изменений технологий и поставщика оборудования;

· используют стандартные компоненты и материалы (медный неэкранированный и экранированный кабель/крученая пара/, оптический кабель);

· допускают управление и администрирование минимальным количеством обслуживающего персонала.

1.1 Распределенные сети(WAN)

Управление современной крупной организацией, которая имеет свои отделения или филиалы в разных концах города, страны или в других городах мира, невозможно без применения современных информационных технологий, прежде всего - построения соответствующей сети, которая позволит эффективно работать любому количеству пользователей одновременно.

WAN - это технология построения сетей, которая обеспечивает передачу разнообразной информации на значительные расстояния, с использованием коммутирующих и выделенных линий, специальных каналов связи и через Internet.

Эти сети проектируются и строятся для решения большого количества задач относительно передачи информации между отдаленными офисами, филиалами и отдельными периферийными устройствами. Преимущества протоколов, которые применяются в WAN сетях, состоят в том, что в одной сети можно передавать одновременно все виды информации: данные, голос, факс, видео.

Области использования:

· обмен информацией между отдаленными локальными сетями;

· построение виртуальных телефонных сетей;

· организация видео-конференций;

· отдаленный доступ к Internet.

1.2 Локальные сети (LAN)

Системная интеграция

В современных условиях развития бизнеса для любого предприятия или организации, которые успешно работают на рынке или находятся в стадии расширения или реорганизации, становится необходимым поиск решений, способных оптимизировать работу сотрудников, сделать ее более продуктивной, словом, можно говорить о возникновении потребности в построении локальной сети передачи данных (LAN).

LAN - это сети, которые проектируются и строятся для высокоскоростного обмена данными между пользователями и доступа к общим ресурсам компании в границах одного или группы зданий.

Вследствие того, что перед организациями или предприятиями возникают разные функциональные задачи, а также они имеют разные финансовые возможности и начальные условия, для разработки решения необходимо применять взвешенный интегральный подход с учетом всех тонкостей проблемы. Такая технология позволяет лучше руководить процессом выполнения работ, которая, в конечном итоге, гарантирует получение должного результата.

1.3 Технологии, применяемые в локальных сетях (LAN)

· Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

· Коммутация кадров

1.3.1 Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

Назначение:

Ethernet является самой распространенной технологией передачи данных, используемой в локальных вычислительных сетях.

Основные особенности:

Технологии Fast Ethernet, Gigabit Ethernet используют те же самые концепции, что и Ethernet. Во всех случаях доступ к среде определяется протоколами CSMA/CD (множественный доступ с обнаружением коллизий) и методом доступа к среде MAC (Media Access Control). Технологии используют однотипные кадры Ethernet и одинаковые механизмы обнаружения ошибок. Основным различием является полоса канала (скорость передачи).

Существующие стандарты:

IEEE:

- 802.3 - протокол передачи данных со скоростью 10 Мбит/с.

- 802.3u - протокол передачи данных со скоростью 100 Мбит/с.

- 802.3z - протокол передачи данных со скоростью 1000 Мбит/с.

Преимущества:

- надежная, проверенная временем технология

- технологию поддерживают практически все существующие сетевые устройства

- технология обеспечивает высокоскоростной доступ к среде передачи данных.

1.3.2 Коммутация кадров

Назначение:

Построение высокоскоростной локальной сети с использованием коммутации кадров данных. Основой технологии является сегментация сети с целью выделения конечной станции всей полосы пропускания используемого протокола.

Основные особенности:

Технология основана на отказе от разделения линий связи между всеми узлами сегмента. Вместо этого используется коммутатор, позволяющий передавать кадры между всеми парами портов коммутатора одновременно. Основными процессами, выполняемыми коммутатором, являются ретрансляция (forwarding), буферизация (buffering) и фильтрация (filtering) данных. Коммутатор, работая на канальном уровне, анализирует заголовки кадров, строит адресную таблицу и на основании ее ретранслирует или фильтрует кадры. Главной причиной повышения производительности является параллельная обработка нескольких кадров.

Коммутаторы второго уровня по сути являются быстродействующими многопортовыми мостами на основе стандарта 802.1d. Коммутация третьего уровня позволяет значительно ускорить передачу данных между сетями. Расчет маршрута выполняется стандартным для третьего уровня способом, затем пакеты дополняется тегами, которые содержат информацию о пересылке пакетов. В итоге для прохождения пакетов через сеть требуется меньший объем обработки данных на третьем уровне.

Одно из ключевых свойств коммутаторов ЛВС - их способность поддерживать виртуальные локальные сети (VLAN). Виртуальной сетью называется группа портов сети, трафик которой, в том числе и широковещательный, на канальном уровне полностью изолирован от других портов сети. Это означает, что передача кадров информации между разными виртуальными сегментами на основании адреса канального уровня невозможна. Современная реализация виртуальных сетей осуществляется на базе портов, т.е. каждый порт активного устройства (коммутатора) может быть настроен на любую виртуальную сеть.

Виртуальные сети создаются при потребности разделить сегменты различных отделов предприятия в случае необходимости их подключении к единой ЛВС. В виртуальную локальную сеть выделяется группа пользователей, серверов и других ресурсов, которые ассоциируются друг с другом логически, а физически размещаются в здании произвольно. Применение виртуальных сетей позволяет организовывать сети вокруг сложившихся рабочих групп, а не следовать физической топологии кабельной системы, причем управление и мониторинг могут осуществляться централизовано со станции управления. Одно из преимуществ VLAN - возможность изменять конфигурацию сети без перестыковки кабелей или изменения адресов подсетей в настольных устройствах; в результате - упрощение процедуры управления сетью. С помощью станции управления администратор сети может оперативно переключать пользователей между виртуальными сетями и осуществлять контроль за их работой.

Существующие стандарты:

IEEE:

- 802.3d - спецификация, определяющая метод передачи информации о приоритете сетевого трафика.

- 802.1q - спецификация определяющая принадлежность кадра к виртуальной сети и приоритет передаваемых данных.

- 802.3d - спецификация определяющая функционирование мостов и построение сетевого дерева с помощью протокола STP.

Преимущества:

· Технологии коммутации обеспечивают высокую производительность, позволяет строить достаточно сложные сети, неподверженные коллизиям и широковещательным штормам.

· Обеспечивается глубокая масштабируемость сети.

При использовании технологии виртуальных сетей достигается:

· Повышение производительности в каждой из виртуальных сетей: коммутатор передает кадры в такой сети только порту (портам) назначения;

· Изоляция сетей друг от друга для управления правами доступа пользователей и создания защитных барьеров на пути широковещательных штормов.

1.4 Технологии, применяемые в территориально-распределенных сетях (WAN)

· Маршрутизация

· Технологии удаленного доступа к сети

1.4.1 Маршрутизация

Назначение:

Обеспечение взаимодействия между сетями различного уровня на основе анализа пакета данных и определения наиболее эффективного маршрута от исходного до конечного узла сети.

Основные особенности:

При традиционной маршрутизации каждый пакет обрабатывается индивидуально, при этом устройство выполняет четко определенную последовательность операций: просмотр таблицы маршрутов, формирование нового МАС адреса пакета и т.д. На основании полученной информации маршрутизатор принимает решение о ретрансляции или фильтрации пакета. С помощью специальных протоколов маршрутизации устройство принимает решение о выборе оптимального маршрута и строит специальные таблицы маршрутов. Протоколы маршрутизации предполагают постоянное обновление информации о сети.

Протокол маршрутизации может работать только тогда, когда формат пакетов соответствует одному из маршрутизируемых протоколов. Примером маршрутизируемого протокола может служить всем известный IP протокол. Маршрутизируемые протоколы задают формат пакетов в которые упаковываются передаваемые по сети данные, а протоколы маршрутизации обеспечивают их передачу.

Существующие стандарты:

Протоколы маршрутизации:

- RIP

- IGRP

- OSPF

- BGRP

Протоколы маршрутизируемые:

- IP

- IPX

Преимущества:

Маршрутизируемые сети могут быть исключительно сложными. Примером такой сети сети может служить самая большая сеть мира - Интернет. Маршрутизаторы не пропускают широковещательные кадры и могут поддерживать множественные связи с другими сетями (то есть между двумя любыми узлами может существовать множество альтернативных маршрутов).

1.4.2 Технологии удаленного доступа к сети

Назначение:

Обеспечение доступа клиентов к информационным ресурсам глобальных и территориально-распределенных сетей, к различным услугам, предоставляемым мультисервисными сетями связи.

Основные особенности:

Наиболее традиционным доступом клиента к сети оператора является коммутируемое телефонное соединение (Dial-up) с помощью модема. В настоящее время такой подход может удовлетворить лишь скромные запросы домашних пользователей. Для доступа пользователя к корпоративной сети наиболее рациональным является подключение по оптоволоконному кабелю, однако высокая стоимость полностью оптических сетей делает этот метод неприемлемым для многих клиентов. На практике чаще всего используют комбинацию технологий на базе медного кабеля и оптоволокна. Наряду с высокоскоростным широкополосным доступом по медной паре (xDSL) сейчас применяются и другие технические решения. Среди них гибридное оптоволоконно-коаксиальное решение (HFC) на базе существующих сетей кабельного телевидения, радиодоступ и спутниковый доступ.

Существующие стандарты:

· xDSL - Широкополосный цифровой доступ по медной паре

· IEEE 802.11 - Стандарт беспроводной передачи данных (RadioEthernet)

1.5 Универсальные технологии

1.5.1 Системы управления оборудованием локальных вычислительных и глобальных сетей передачи данных

Назначение:

Предназначена для эффективного мониторинга параметров функционирования и управления оборудованием локальных и глобальных сетей передачи данных с целью обеспечения заданных параметров функционирования, заданного качества сервисов, адекватной и своевременной реакции на возникновение нештатных ситуаций, прогнозирования поведения сети в различных условиях, инвентаризации сетевого оборудования и планирования развития сетевой инфраструктуры.

Основные особенности:

Позволяет реализовать различные подходы к управлению:

-Централизованный;

-Централизованный с делегированием полномочий;

-Децентрализованный.

Существующие стандарты:

ITU-T:

- М.3000 - «Обзор рекомендаций в области TMN»

- М.3016 - «Обзор информационной безопасности TMN»

- М.3020 - «Методология определения TMN-интерфейсов»

- М.3200 - «Услуги управления TMN»

Другие.

Преимущества:

Предсказуемое поведение сети, проактивное управление сетевыми ресурсами, адекватный анализ и планирование.

Опыт использования:

Богатый опыт внедрения и эффективного использования у корпоративных заказчиков.

1.5.2 ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Назначение:

Технология ATM - это транспортный механизм, ориентированный на установление соединения при передаче разнообразной информации в сети.

Основные особенности:

ATM - это метод передачи информации между устройствами в сети небольшими пакетами, называемыми ячейками (cells). Одним из самых важных преимуществ АТМ является возможность передавать в поле данных ячеек абсолютно любую информацию. К тому же АТМ не придерживается какой-либо фиксированной скорости передачи и может работать на сверх высоких скоростях. Все ячейки в АТМ фиксированной длины - 53 байта. Ячейка состоит из двух частей: заголовка (cell header) размером 5 байт и поля данных (cell payload) размером 48 байт. Заголовок содержит информацию для маршрутизации ячейки в сети. Поле данных несет в себе полезную информацию, которую собственно и нужно передать через сеть. Для эффективной передачи информации в технологии ATM разработана концепция виртуальных соединений (virtual connection) вместо выделенных физических связей между конечными точками в сети. Это помогает обеспечить высококачественную связь и большую гибкость в построении гомогенных сетей, где связь между узлами сети требуется независимо от их физического местоположения.

АТМ может использоваться как в локальной сети офиса, так и в территориально-распределенной сети, так как использует системы кодирования информации на физическом уровне, одинаково подходящие для передачи как по локальным, так и по глобальным сетям.

Существующие стандарты:

- UNI - User Network Interface

- PNNI - Public Network Network Interface

- AAL - правила, определяющие способ подготовки информации для передачи по сети ATM

- Q.2931 - протокол управления виртуальными соединениями.

Преимущества:

- Способность передавать трафик любого типа с гарантированным качеством.

- Эффективное распределение ресурсов. Все доступные ресурсы сети могут использоваться всеми службами с оптимальным статистическим разделением.

- Единая универсальная сеть. Поскольку требуется разработать и поддерживать только одну сеть, то полная стоимость системы может быть меньше, чем суммарная стоимость всех существующих сетей.

1.5.3 ISDN - Цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Network)

Назначение:

Технология ISDN изначально разрабатывалась для использования в сетях международной телефонной связи. ISDN объединяет голосовые и цифровые сети в единой среде, давая пользователю возможность передачи по сети голоса и данных.

Основные особенности:

Канал ISDN представляет собой двухпроводную линию на медном проводе, соединяющую офис или домашнюю телефонную розетку пользователя с телефонной станцией; длина канала не должна превышать 18 тыс. футов (около 5,5 км).

Согласно стандарту ITU-T, в состав линий ISDN могут входить каналы D, B и H. Емкость канала D обычно составляет 16 Кбит/с (хотя бывают и каналы пропускной способностью 64 Кбит/с). Как правило, он служит для передачи управляющих сигналов и пакетов данных. Каналы B (bearer) имеют пропускную способность 64 Кбит/с и применяются обычно для предоставления коммутируемой связи. Каналы H (high-bit-rate channels) объединяют в себе несколько каналов B; пропускная способность при этом составляет от 384 Кбит/с до 1920 Кбит/с. Помимо этого, в ISDN имеются два типа услуг: Basic Rate Interface (BRI) и Primary Rate Interface (PRI). Обычно пропускная способность BRI составляет 144 Кбит/с, но встречается и 192 Кбит/с. При работе с PRI полностью используется вся магистраль цифровой связи (DS1), что дает пропускную способность 1,544 Мбит/с (в Северной Америке и Японии). Пропускная способность канала D в PRI обычно составляет 64 Кбит/с.

Существующие стандарты:

- ITU-T Q.931 - стандарт ISDN для обеспечения виртуальных соединений.

- ITU-T Q.2100 - спецификация описывающая сигнализацию B- ISDN AAL.

Преимущества:

- Полностью цифровая сеть, обеспечивающая высокую надежность передачи информации.

- Высокая скорость передачи интегрированной информации различной природы.

- Широкий набор функций для телефонии, высокое качество звука.

- Быстрый набор номера (менее 1 с).

- Широкая доступность и распространенность в мире.

1.5.4 ADSL - Асимметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line)

Назначение:

Организации доступа к сетям различного уровня по медной паре. Наиболее эффективно подходит для организации доступа к всемирной сети Интернет.

Основные особенности:

Технология ADSL обеспечивает скорости передачи данных до 8 Мбит/с по направлению к пользователю и до 1 Мбит/с в обратном направлении. Асимметрия вполне соответствует характеру трафика при работе с Internet - как правило, пользователь получает большие объемы данных, чем передает. Конкретные значения скоростей передачи данных при использовании ADSL сильно зависят от расстояния между пользователем и телефонной станцией. Для передачи данных по технологии ADSL используется диапазон частот, находящийся выше полосы частот, отведенной для передачи голоса, поэтому данные и обычный телефонный трафик можно передавать по одной и той же линии. Для этого, правда, с каждой стороны приходится устанавливать так называемый частотный разделитель (POTS splitter). Он обеспечивает передачу низкочастотного голосового сигнала на оборудование телефонной сети общего пользования (со стороны клиента - на телефонный аппарат, со стороны телефонной станции - на коммутатор), а высокочастотного сигнала передачи данных - на оборудование ADSL.

Для модуляции сигнала в устройствах ADSL чаще всего применяется одна из двух технологий - CAP (Carrierless Amplitude/Phase modulation) либо DMT.

Существующие стандарты:

- T1.413 - Стандарт на ADSL был утвержден ANSI в 1995 г.

Преимущества:

- Возможность использовать существующую медную инфраструктуру для организации высокоскоростного доступа к сетям передачи данных.

- Возможность одновременной передачи данных и телефонного трафика по одной медной паре.

- Возможность передачи по линии трафика видео приложений.

1.5.5 Технология V.90/56Kbs

Назначение:

Обеспечение доступа клиентов к информационным ресурсам глобальных сетей посредством телефонной сети общего пользования (ТфОП).

Основные особенности:

56К-технология служит своеобразным мостом между современными телефонными сетями общего пользования и полностью цифровыми сетями такими, как ISDN. Она обеспечивает увеличение скорости получения данных без дополнительных затрат на организацию цифровых абонентских линий. С ее помощью пользователи Интернет могут значительно быстрее загружать на свой компьютер графические Web-страницы, аудио- и видеофайлы, т. е. данные, для транспортировки которых в случае применения модемов стандарта V.34 требуется продолжительное время. Новая технология предназначена для современных телефонных сетей общего пользования (ТфОП). В таких сетях остался аналоговым только небольшой абонентский участок - от местной АТС до квартиры пользователя. Вся транспортная сеть, оборудование АТС, узлов провайдеров Интернет и крупных компаний, а также линии связи, соединяющие эти узлы с ближайшими АТС, являются полностью цифровыми. Разработчики 56K-модемов исходили из известного факта, что цифровые каналы практически не подвержены влиянию внешних электронных помех. Соответственно, они способны обеспечить большее значение соотношения полезный сигнал/шум, а, следовательно, повысить скорость модемных соединений.

Существующие стандарты:

- V.90 - технология передачи данных через ТфОП ITU-T

- X2 - технология передачи данных через ТфОП, разработанная компанией 3Com

- K56Flex - технология передачи данных через ТфОП, разработанная компанией Lucent Technologies.

Преимущества:

- Возможность скоростного (56 Кбит/с ) доступа, гарантирующего передачу мультимедийного трафика через ТфОП. Обычные модемы в данной ситуации ограничены скоростью 34Кбит/сек.

1.5.6 IP-телефония

Назначение:

Передача голосового трафика через IP сети.

Основные особенности:

IP-телефония основывается на двух базовых операциях: преобразовании двунаправленной аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека) и упаковке данных в пакеты для передачи по IP сети. Эти базовые функции IP-телефонии могут быть реализованы в широком спектре оборудования - от настольных телефонов до высокоемких шлюзов операторов связи.

Шлюзы IP-телефонии обрабатывают трафик, поступающий от других телефонных устройств и шлюзов. Они способны обслуживать как одно, так 500 и более телефонных устройств и могут быть установлены как у конечного пользователя, так и у сервис-провайдера.

Другой тип автономных устройств представляют пограничные устройства, в которых шлюз объединен с удаленным доступом и пулом модемов.

Кроме того, функции шлюза сегодня доступны на уровне Ethernet оборудования, установленного у конечных пользователей и поддерживающих H.323 -- стандарт ITU на передачу мультимедийного трафика по IP. Таким образом, одноранговые бесшлюзовые системы IP-телефонии теоретически возможно создать посредством объединения частных локальных и глобальных сетей. Проблема на настоящий момент состоит в том, что лишь немногие производители поставляют телефоны Ethernet H.323, поэтому заинтересованным в таком подходе заказчикам приходится искать нестандартные решения.

Существующие стандарты:

- H.323 -- основополагающий стандарт, где описывается, каким образом чувствительный к задержке трафик, в частности голос и видео, получает приоритет в локальных и глобальных сетях. Он состоит из ряда рекомендаций по смежным техническим вопросам, таким, как качество речи, контроль вызовов и спецификации привратников (Привратники -- это приложения, чья функция состоит в преобразовании IP-адресов, контроле доступа и управлении пропускной способностью для других компонентов H.323, включая шлюзы и конечные точки.)

Преимущества:

- Возможность существенного снижения затрат на междугородние и международные телефонные переговоры.

- Возможность передачи голосового трафика от головных офисов в филиалы в единой информационной IP магистрали.

1.5.7 Frame Relay

Frame Relay (буквально: “передача кадров”) - сравнительно новая и весьма перспективная технология передачи данных. Ее применение стало возможным благодаря появлению высокоскоростных цифровых каналов. Основной принцип этой технологии состоит в создании нескольких виртуальных каналов на одном физическом, при этом для каждого виртуального канала резервируется гарантированная полоса пропускания. Frame Relay использует метод пакетной коммутации. Но в этом протоколе отсутствует коррекция ошибок и подтверждение получения, так как сети Frame Relay базируются на высокоскоростных цифровых каналах с вероятностью ошибки не более 10-6. Это увеличивает скорость передачи, минимизируя время доставки пакета. Кадры (фреймы) имеют переменную длину и в случае необходимости могут достигать размера 4 Кбит, что позволяет уменьшить накладные расходы на передачу служебной информации.

Преимущества Frame Relay сделали эту технологию оптимальным выбором для компаний, желающих с минимальными затратами добиться качественной связи. Компании, применяющие сетевые решения на основе Frame Relay, получают возможность с минимальными затратами и применением минимального набора аппаратных средств получить услуги связи с уровнем качества и безопасности, близким к уровню выделенных линий.

Экономичность. Аренда портов Frame Relay и виртуальных каналов значительно дешевле аренды цифровых выделенных каналов, и чем разветвленнее сеть клиента, тем ощутимей выигрыш.

Скорость выше гарантированной. Как и выделенные каналы, Frame Relay позволяет получить гарантированную пропускную способность, но за счет пакетной коммутации реальная скорость превышает гарантированную.

Гарантированная скорость. Виртуальный канал Frame Relay имеет в своем распоряжении минимальную полосу пропускания, которая может составлять от 0 до 100% скорости порта.

Гарантированная скорость позволяет использовать протокол Frame Relay для приложений, критичных к времени задержки, например, для передачи голоса, для торговых систем. При использовании одного порта для нескольких виртуальных каналов гарантированная скорость может быть обеспечена для каждого такого канала.

Получение скорости выше гарантированной. В среднем фактическая полоса пропускания для конкретного пользователя может составлять до 70% и более от скорости порта. Заказчик, приобретающий порт Frame Relay со скоростью 64 Кбит/с, с вероятностью 90% может использовать полосу пропускания около 48 Кбит/с, даже если гарантированная полоса пропускания при этом составляет всего 12 Кбит/с. Эффективность использования. Frame Relay повышает эффективность использования полосы пропускания примерно на 40-50%. Для передачи полезной информации Frame Relay может задействовать около 95% полосы пропускания.

Стоимость оборудования. Оборудование для построения сетей по технологии Frame Relay существенно дешево, так как аппаратная и программная реализация протокола Frame Relay существенно проще.

Защита от несанкционированного доступа. Сети Frame Relay лучше защищены от несанкционированного доступа, чем Интернет, поэтому лучше подходят для создания наложенных корпоративных сетей.

Соединение локальных сетей - использование Frame Relay позволяет объединить локальные сети удаленных офисов компании, использующие практически любые протоколы.

Передача голоса. По каналам Frame Relay можно передавать как “обычные данные”, так и голосовой телефон и факс. Соединение удаленных офисов сетей заказчика на основе технологии Frame Relay позволяет объединить в одном канале голосовую телефонию, факс, данные с локальной сети и портов передачи данных.

Получение комплекса услуг. Frame Relay позволяет через один канал доступа и одно устройство доступа объединить локальные сети и получить доступ с гарантированной полосой пропускания к Интернет и другим сетям и информационным системам

Максимальная мощность связи с применением Frame Relay составляет 2Мбит/с.

Предоставление каналов по технологии Frame Relay

Использование технологии Frame Relay для интеграции передачи данных, голоса и факсов позволяет строить ведомственную сеть с разделением канального ресурса и увеличения пропускной способности, за счет динамического управления и маршрутизации. Подключение к этому ресурсу и организация локального управления всем подключенным региональным узлам в подразделениях, создаст ведомственную сеть - Intranet для ведомства. Термин "интрасеть" (intranet) применяется для ведомственных сетей, основанных на технологиях и стандартах, принятых в Internet. Используя такие открытые технологии, организация может почти мгновенно предоставлять своим подразделениям полезную информацию независимо от того, где территориально эти сотрудники находятся, причем такой способ передачи информации оказывается наиболее дешевым из всех возможных. В крупных организациях, имеющих большое количество территориально распределенных подразделений, затраты на передачу информации возрастают. Основные технологии, на которых строится интрасеть, были специально разработаны так, чтобы обеспечить независимость от платформы и общедоступность. В результате любое подразделение подключенное к интрасети может получить доступ к информации помещенной в ней с помощью стандартного программного обеспечения, передавать факсимильные сообщения, а также использовать интрасеть для телефонной связи.

Суть проекта заключается в том, что на существующей сети Frame Relay можно создать внутреннюю сеть Intranet. Наиболее приемлемой технологией построения ведомственной сети является виртуальная сеть.

Предлагается экономичный доступ в Internet через сеть Frame Relay, что позволяет использовать одно и то же оборудование для доступа в сети Intranet и Internet. В региональных представительствах рекомендуется устанавливать недорогие FRAD - Frame Relay Access Device с интеграцией речи и данных, способные одновременно выполнять функции IP-маршрутизатора. Заказчик покупает услуги сети Frame Relay у телекоммуникационной компании и оборудование для подключения к этим услугам. Таким образом, создается ведомственная (закрытая для посторонних) сеть с использованием услуг сети Frame Relay общего пользования и осуществляет полный контроль над сетью и административное управление.

1.6 Виртуальные частные сети (VPN-Virtual Private Network)

Виртуальные закрытые сети обеспечивают безопасное соединение между различными локальными сетями через Internet при значительно более низких затратах по сравнению с традиционными технологиями дальней связи.

Для обеспечения безопасной (зашифрованной) передачи данных между локальными сетями (LAN) в глобальных сетях (WAN) необходимо два или более маршрутизатора. По минимальной цене подключения к любому провайдеру услуг Internet получаем безопасность передачи данных LAN - LAN на уровне закрытых сетей.

Удаленный доступ

Виртуальные закрытые сети обеспечивают безопасное туннелирование через любые сети и могут осуществлять безопасную маршрутизацию между локальными сетями по Internet.

Безопасность

Используется алгоритм шифрования Blowfish с ключом длиной 144 бит. Шифрованию подвергаются все передаваемые данные, а не только отдельные пакеты. Для повышения надежности можно использовать различные ключи для каждого туннеля.

Необходимость использования Виртуальных частных сетей

Чтобы получить максимум выгоды от использования Internet для деловых приложений нужно сделать два важных шага. Первый шаг - это получить доступ в Internet. Второй - реализовать преимущества сети Internet для совместной работы нескольких удаленных офисов. Технология Виртуальных частных сетей (VPN) позволяет обеспечить безопасную совместную работу удаленных локальных сетей. При этом стоимость соединения составляет лишь малую долю от стоимости выделенных соединений в глобальных сетях. До сих пор эта технология лишь обсуждалась и всего лишь несколько компаний предлагали готовые решения.

Значительное снижение стоимости

Для компаний, использующих широкомасштабные сети WAN, эта технология полностью оправдает все ожидания. Применение новой технологии позволит коренным образом снизить затраты на использование каналов. Многим другим компаниям технология VPN позволит достичь максимальной выгоды во всех областях телекоммуникаций.

Экономический эффект зависит от конкретных условий. В общем, наибольшая экономия достигается там, где выделенная линия между удаленными офисами заменяется на подключение к местному провайдеру услуг Internet. Выделенное WAN-соединение между провайдерами услуг Internet, как правило, дешевле, так как услуги таких соединений оплачиваются в зависимости от дальности и ширины канала.

Упрощение управления и снижение стоимости оборудования

Как правило, более низкая стоимость WAN-подключения это наиболее заметная экономия при переходе к технологии VPN. Исключение сложных дорогостоящих элементов инфраструктуры WAN-соединенй и упрощение администрирования - вот еще одна причина использования новой технологии. Многие Internet-провайдеры предоставляют услуги по поддержке и администрированию подключаемых линий. Как правило, провайдеры используют для соединения между собой высокоскоростные соединения с шириной канала значительно больше, чем ширина канала, подключаемого к Вашему офису. Таким образом, если потребуется увеличить пропускную способность VPN, то достаточно расширить лишь канал доступа к провайдеру услуг Internet. Провайдер услуг Internet должен обеспечивать своевременное внедрение новейших достижений в области коммуникаций и сетей - он позаботится о модернизации оборудования, используемого при подключении.

Интеграция приложений, использующих общую платформу и инфраструктуру

Снижение стоимости можно ожидать и от внедрения единой инфраструктуры, базирующейся на Internet-технологии. Например, вместо двух соединений к провайдеру услуг Internet для электронной почты и для выделенного WAN-канала может использоваться одно соединение. Скоро одно соединение и VPN можно будет использовать для обеспечения пользователей мобильных систем безопасным удаленным доступом к локальным сетям. При этом отпадет необходимость в выделенных серверах удаленного доступа и многочисленных модемах и аналоговых телефонных линиях. Заглядывая еще дальше, отметим, что стандартная телефония и видеоконференции (которые сегодня требуют выделенные линии) будут интегрированы с Internet VPN услугами.

Для многих приложений скорость и качество Internet-услуг являются приемлемыми, особенно учитывая значительную экономию средств. Сегодня применение Internet-услуг ограничено приложениями, требующими широкой полосы пропускания и приложениями реального времени, такими как видеоконференции, базы данных реального времени и др. Однако, даже в этом случае установка VPN для менее важных приложений дает заметные преимущества.

1.7 Беспроводные сети

Технология передачи информации между абонентами, находящимися друг от друга на значительных расстояниях, постепенно, но уверенно, переходит с рельс кабельных коммуникаций на использование просторов мирового эфира. Сегодня настал час использования беспроводных коммуникаций и для передачи данных между удаленными компьютерами . Причем, если спутниковые коммуникации уже сравнительно давно используются для передачи данных, то беспроводные компьютерные коммуникации для расстояний от нескольких метров до десятков километров получили развитие только за последние два-три года. Широкое внедрение беспроводных компьютерных коммуникаций стало возможным благодаря разработке ведущими научными лабораториями мира принципиально новой высокоэффективной технологии передачи на основе использования специального широкополосного шумоподобного сигнала (ШПС) . Отличительной чертой такого радиосигнала является наличие избыточности цифрового кода, гарантирующее высокую достоверность (безошибочность) и помехоустойчивость передачи данных. При этом используется очень низкая мощность излучения , что реализуется миниатюрным приемо-передатчиком, способным уместиться в маленькой сетевой компьютерной карте (плате) размером с записную книжку. Сетевая карта при подключении внешней антенны размером с книгу без дополнительного усиления позволяет связать компьютеры на расстояния 15-20 км со скоростью 2 Мбита/ сек. Цена такой карточки в десятки раз меньше стоимости радиорелейного оборудования , использующего традиционные узкополосные радиосигналы высокой мощности. Широкое повсеместное внедрение данной технологии передачи данных вызвало необходимость разработки соответсвующих стандартов. Так в июле 1997 года был принят международный стандарт IEEE 802.11, регламентирующий использование для компьютерной передачи данных оборудования с широкополосным шумоподобным сигналом с модуляцией по методам DSSS и FHSS в диапазоне частот 2400-2483 МГц.

Ранее также бытовало мнение, что беспроводные коммуникации - это временный способ решить проблемы отсутствия кабельных сетей в развивающихся странах . Однако технология беспроводных коммуникаций так быстро развивается, что уже сегодня беспроводная связь является реальной альтернативой проводным каналам в телефонии , передаче данных и других применениях во всем мире. Благодаря низким затратам на развертывание и обслуживание беспроводных сетей , масштабируемости при увеличении количества обслуживаемых абонентов, высокой надежности и качестве коммуникаций, основанных на применениии новейших методов модуляции сигнала - ШПС , технология беспроводных коммуникаций во всех применениях, и в том числе для передачи данных, уже сегодня вытесняет дорогостоящие решения на базе использования проводных каналов. По мнению экспертов, использование беспроводных сетей связи во всех применениях являются наиболее передовыми решениями в области телекоммуникаций сегодня и в ХХI веке.

2. IP-телефония

2.1 Технология-феномен

IP-телефония представляет собой в некотором роде феномен. Все соглашаются с тем, что со временем все виды трафика будут передаваться по IP, и голосовой трафик в том числе. Но при этом пока что в сфере телекоммуникаций у традиционной телефонии позиции намного прочнее, чем это кажется на первый взгляд. Тем не менее, несмотря на такое двойственное к себе отношение (большой, но в значительной степени абстрактный интерес со стороны большинства), IP-телефония продолжает развиваться, причем весьма быстрыми темпами. Свое отражение эта тенденция находит и на отечественном рынке телекоммуникационных технологий. Несмотря на довольно скромную на общем фоне долю рынка, IP-телефония уже вполне "различима невооруженным глазом" и, более того, заставляет с собой считаться даже скептиков. В России прошедший год ознаменовался "выходом в свет" IP-телефонии, и теперь рассказ о ее перспективах будет иметь под собой веские основания.

Итак, что же такое IP-телефония? IP-телефония - это технология, которая связывает два абсолютно разных мира - мир телефонии и мир интернет. До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с коммутацией пакетов (IP-сети) существовали практически независимо друг от друга и использовались для различных целей. Телефонные сети использовались только для передачи голосовой информации, а IP-сети - для передачи данных. Технология IP-телефонии объединяет эти сети посредством устройства, называемого шлюз или gateway. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны включаются телефонные линии, а с другой стороны - IP-сеть (например, Интернет).

Рассмотрим, каким образом осуществляется IP-телефонный звонок. Допустим, абонент из города А звонит абоненту в город Б.

Звонок, приходящий из телефонной сети города А на шлюз в городе А, оцифровывается, сжимается посредством определенного алгоритма, и в виде IP пакетов передается в IP-сеть. В заголовках пакетов содержится информация о том, на какой шлюз в IP-сети должны приходить эти пакеты. Приходящие на шлюз в городе Б IP-пакеты преобразуются обратно в телефонный сигнал и абонент в городе Б поднимает трубку и разговаривает с абонентом А. Конечные потребители услуги могут даже не догадываться о том, как осуществляется этот звонок.

Поскольку при IP-телефонном звонке никак не задействован международный (междугородний) телефонный оператор, стоимость этого звонка на порядок меньше стоимости традиционного телефонного соединения.

Однако звонок Телефон-Телефон является самым очевидным, но далеко не единственным сервисом, который может предоставлять оператор IP-телефонии.

Решения IP-телефонии комбинируют голос и данные в одной сети и предлагают не только дешевые международные и междугородные звонки, но и целый набор совершенно новых коммуникационных услуг любому пользователю.

2.2 Перечень возможных предоставляемых услуг

IP-телефония предлагает следующие коммуникационные услуги:

· Компьютер-Телефон.

· WEB - телефон.

· Телефон-Компьютер.

· Виртуальные частные сети (VPN).

· Глобальный роуминг.

Компьютер-Телефон.

Находясь в любой стране мира, абонент провайдера IP-телефонии может осуществить звонок с любого компьютера, имеющего выход в Интернет. Для этого ему необходимо установить на свой компьютер программу Internet Phone и один раз ввести в нее регистрационные данные. Компьютер должен быть мультимедийным, то есть, нужна звуковая плата, наушники (колонки) и микрофон. Звонок с компьютера, как правило, еще дешевле, чем звонок Телефон-Телефон. К примеру, абоненты ЗАО "Корпорация О.С.С." при звонке из любой точки мира в Москву платят всего 7 центов за минуту разговора.

WEB - телефон.

Еще одна новая услуга, которую предоставляют провайдеры IP-телефонии - это звонок с Вэб-сайта или Surf&Call - решение компании VocalTec в области веб-телефонии, позволяющее осуществлять вызов, выбрав со страницы Интернет ссылку на имя вызываемого абонента. Это решение направлено, прежде всего, на расширение возможностей электронной коммерции. Surf&Call позволяет пользователям Интернет напрямую поговорить, например, с торговым представителем либо со специалистом технической поддержки интересующей его фирмы.

Установление телефонного соединения происходит при нажатии курсором на ссылку, представляющую собой, например, название компании, имя вызываемого абонента и т. д. на странице Интернет. При этом пользователю не требуется вторая телефонная линия или прерывание работы в Интернет, необходимо лишь загрузить небольшое клиентское программное обеспечение, которое обычно можно найти на той же WEB-странице ("ПК-клиент"), и которое устанавливается автоматически. С другой стороны Surf&Call позволяет представителям компаний отвечать на вопросы, демонстрировать WEB-страницы, передавать необходимую информацию, улучшая тем самым качество предоставляемых услуг.

Телефон-Компьютер.

Уже давно любители бороздить всемирную сеть сталкиваются с проблемой занятости телефонных линий во время сеанса Dial-up. IP-телефония позволяет очень элегантно решить эту проблему. Единственное, что должен сделать абонент - это заказать на своей АТС переадресацию по сигналу "занято" на телефонный номер сервера IP-телефонии. При звонке на номер абонента во время Интернет-сессии вызов переадресуется на сервер IP-телефонии, который преобразовывает его в IP-пакеты и отправляет на компьютер абонента. На компьютере абонента появляется иконка "Входящий звонок", кликнув на которую он может поговорить со звонящим.

Виртуальные частные сети (VPN).

IP-телефония является идеальной технологией для построения виртуальных частных сетей предприятия. Главная черта технологии VPN - использование IP-сети в качестве магистрали для передачи корпоративного IP-трафика. Сети VPN решают задачи подключения корпоративного пользователя к удаленной сети и соединения нескольких удаленных ЛВС и АТС в единую корпоративную сеть передачи голоса и данных. IP-телефония в данном случае служит для обмена голосовым трафиком между удаленными филиалами, как если бы они находились в одном здании.

Глобальный роуминг.

IP-телефония позволяет операторам связи очень просто и с минимальными затратами организовать роуминг услуг связи. Это особенно актуально для операторов мобильной связи - решение, построенное на технологиях IP-телефонии, на порядок дешевле традиционного, и обладает гораздо большей гибкостью.

2.3 Преимущества IP-телефонии

Провайдерам Интернет и операторам телефонной связи введение IP-телефонии в спектр услуг открывает совершенно новые рынки сбыта, новых клиентов и возможности развития.

Корпоративным клиентам - многократное снижение затрат на междугородние (международные) переговоры, организация виртуальных частных сетей между удаленными филиалами, звонок из Интернета на корпоративном Web-сайте.

Интернет-магазинам и каталогам - Web-телефон.

Частным пользователям - многократное снижение затрат на междугородние (международные) переговоры, все услуги связи от одного оператора, роуминг по городам России и Мира, звонок с компьютера, звонок с Web-сайта.

2.4 Качество связи

Качество связи можно оценить, используя следующие основные характеристики:

· уровень искажения голоса;

· частота "пропадания" голосовых пакетов;

· время задержки (между произнесением фразы первого абонента и моментом, когда она будет услышана вторым абонентом).

Качество связи по всем перечисленным характеристикам значительно увеличилось в сравнении с первыми версиями решений IP-телефонии, которые допускали искажение и прерывание речи. Улучшение кодирования голоса и восстановление потерянных пакетов позволило достичь уровня, когда речь понимается абонентами настолько хорошо, что собеседники не догадываются, что соединение происходит по технологии IP-телефонии. Понятно, что задержки влияют на темп беседы.

Известно, что для человека задержка до 250 миллисекунд практически незаметна. Существующие на сегодняшний день решения IP-телефонии не превышают этот предел, так что разговор фактически не отличается от связи по обычной телефонной сети.

Кроме этого, задержки уменьшаются благодаря следующим трем факторам:

· Во-первых, совершенствуются телефонные серверы. (их разработчики борются с задержками, улучшая алгоритмы работы).

· Во-вторых, развиваются частные (корпоративные) сети (их владельцы могут контролировать ширину полосы пропускания и, следовательно, величины задержки).

· В-третьих, развивается сама сеть Интернет - современный Интернет не был рассчитан на коммуникации в режиме реального времени. The Internet Engineering Task Force (IETF) вместе с операторами сетей Интернет предлагают новые технологии, такие, как Reservation Protocol (RSVP), которые позволяют резервировать полосу пропускания. Хотя на обновление роутеров по всему миру и на организационные мероприятия (например, решить вопрос, как в денежном выражении оценить сервис более высокого качества) потребуется некоторое время, мир Интернета, вне зависимости от вышесказанного, двигается очень быстро и в правильном направлении.

2.5 Корпоративная телефония

В корпоративном секторе IP-телефония пока что не так широко распространена, как на рынке операторских решений. Собственно, применительно к корпоративному рынку IP-телефонию можно условно разделить на магистральную и локальную. Каждое из этих направлений имеет свои недостатки. В так называемой LAN-телефонии главным сдерживающим фактором были прежде всего конечные устройства. Понятно, что на том этапе развития IP-телефонии, когда единственным вариантом клиентского устройства был мультимедийный ПК, всерьез воспринимать это решение как корпоративное никто не мог. Первые же IP-телефоны (они же Ethernet-телефоны) отпугивали своей ценой, а также необходимостью организации питания по отдельной линии. По сути дела пользователю предлагалось поставить на стол рядом с одним компьютером второй, причем стоящий ненамного дешевле. Необходимость внешнего питания также нарушала один из основных принципов, который гласил, что даже если во всем здании вследствие чрезвычайной ситуации пропадет электропитание, телефония должна функционировать, хотя бы какое-то время (пока ИБП поддерживает УАТС). Главным достижением предыдущего года можно считать то, что темпы сближения IP-телефонов с "нормальными" по всем параметрам заметно ускорились.

Снижение цен обеспечило, как и следовало ожидать, более массовое производство, причем, наверное, не столько собственно объемы производства, сколько массовость предложения. Крупные поставщики решений для корпоративной (и не только, конечно) телефонии стали более активно продвигать свои IP-телефоны, что не могло не привести к снижению цен. Симптоматично также, что за производство IP-телефонов стали браться азиатские производители: явный признак того, что в скором времени IP-телефон станет товаром если не такого же массового спроса, как и телефон обычный, то, по крайней мере, соизмеримого. Пока что цена конечного устройства остается достаточно высокой - не менее 150 долларов. Но если принять во внимание, что одним из главных маркетинговых двигателей "локальной" IP-телефонии является поддержка множества всевозможных сервисов (включая компьютерную телефонию), в пересчете не на "голый" порт, а на сервис, сегодняшний уровень цен представляется достаточно адекватным.