Сегменты сети WAN представляют собой совокупности мощных магистралей, объединяющих отдельные локальные и территориальные информационные сети.
Магистральные линии связи являются дорогостоящими телекоммуникационными ресурсами, используемыми при транспортировке информационных потоков на огромные расстояния. Эффективное использование этих ресурсов составляет основную проблему при построении сетей WAN. Решение этой проблемы достигается применением специальных высокоскоростных технологий, ориентированных на использование в транспортных сетях. Это, прежде всего, представление всей передаваемой информации в едином цифровом виде и высокая концентрация цифровых потоков в узлах доступа к магистралям.
Принципы построения транспортных телекоммуникаций во многом повторяют принципы развития магистралей авто- и железнодорожного транспорта. В транспорте вместо узких автодорог строят широкие магистрали с односторонним движением, так называемые автобаны. Вместо перекрестков со светофорами сооружаются развязки различных по высоте уровней и съезды, обеспечивающие безостановочное движение транспорта. Для транспортировки грузов организуются контейнерные перевозки. Современные телекоммуникационные технологии позволяют организовывать нечто подобное в сетях связи. Это широкополосные волоконно-оптические линии связи, в которых скорости передачи цифровых потоков достигают нескольких десятков гигабит (Гбит). Асинхронный режим переноса обеспечивает транспортирование любых видов информации пакетами фиксированной длины, помещенными в специальные транспортировочные модули (виртуальные контейнеры). Узлы при этом выполняют функции распределителей и ответвителей потоков разной величины. Доступ к таким сетям осуществляется при помощи специального оборудования (коммутаторов, мультиплексоров, волновых конвертеров и т. п.), устанавливаемого в узлах доступа к сети WAN.
При построении сетей WAN используются все базовые топологии («точка – точка», древовидная, кольцо и т. д.), а также их сочетания.
Использование кроссовой автоматической коммутации в узлах сетей WAN обеспечивает возможность гибкого управления топологией на логическом уровне.
При рассмотрении в составе сегментов телекоммуникационной сети сеть WAN классифицируется как опорная сеть (Backbone Network). Основной задачей опорной сети является высокоскоростная транспортировка очень концентрированного трафика на большие расстояния, в связи с чем ее еще называют транспортной сетью.
Понятие «транспортная сеть » (Transport Network, Transmission Media) определяет телекоммуникационную среду как совокупность унифицированного оборудования широкополосных линий, распределительных узлов и узлов доступа к сети, посредством которого реализуется иерархия стандартизированных уровней скоростей передачи информационных потоков данных.
В отличие от опорной сети, все остальные телекоммуникационные сегменты (такие, как сети абонентского доступа, местные сети межузловой связи) выполняют двоякую задачу: с одной стороны – обеспечивают передачу и распределение локально сосредоточенных потоков информации, с другой – образуют сеть доступа к опорной (транспортной) сети.
В рамках концепции информационной сети вся совокупность сегментов телекоммуникационной сети, посредством которой обеспечивается взаимодействие терминальных систем пользователей с рабочими системами, может трактоваться как сеть доступа к информационным и вычислительным ресурсам информационной сети либо к ее базовой сети (Core Network).
Базовой сетью называется совокупность сегментов глобальных коммуникаций, объединяющая операторов связи или поставщиков услуг.
Функциональная модель
Функциональная модель представляет собой абстрактное описание сети на логическом уровне, не зависящее от принципов ее физической реализации. Такая модель отображает взаимосвязь функций, выполняемых в сети, которые в данном случае рассматриваются в качестве ее элементов.
Функция представляет собой некоторый логический элемент, выполняющий определенную задачу. Физическая реализация функций допускает различные варианты:
· в виде аппаратных средств;
· в виде программного продукта.
Функции, реализуемые в виде программных продуктов, принято называть объектами. Само же понятие функции нацелено на аппаратную реализацию, хотя, строго говоря, оба понятия являются синонимами. В дальнейшем будем придерживаться этого условного разграничения.
При физической реализации функций в той либо иной форме допускается их группирование в виде отдельных функциональных подсистем. Такие подсистемы называются логическими модулями.
Различают следующие основные типы функций, выполняемых в сети:
· прикладные функции – объекты приложений пользователей и администрации сети;
· функции управления услугами – объекты, позволяющие строить услуги из компонентов услуг и связанных с ними ресурсов и управлять взаимодействием пользователей с этими услугами;
· функции административного управления сетью – объекты, осуществляющие управление всеми другими функциями;
· функции обработки и хранения данных – объекты, обеспечивающие вызов и управление объектами приложений, их взаимодействие, а также извлечение запрашиваемых данных либо помещение их в базу данных;
· коммуникационные функции – функции транспорта и управления потоками информации (при их перераспределении в коммуникационных узлах).
Порядок взаимодействия между функциями сети определяет связи между элементами в функциональной модели. Полная спецификация (точное описание) такого взаимодействия, как между отдельными функциями (объектами), так и между логическими модулями, называется логическим интерфейсом.
Логический интерфейс является емким понятием, охватывающим как набор правил поведения взаимодействующих элементов, так и формат представления обмениваемой информации.
Под форматом понимается совокупность позиций для элементов данных, наделенная структурой.
Логический интерфейс между функциями (объектами) одного типа называется протоколом.
Логический интерфейс между коммуникационными функциями получил название эталонной точки телекоммуникационной сети.
Введем еще одно понятие, определяющее характер взаимодействия прикладных объектов, – понятие транзакции.
Транзакцией называютпоследовательность логически связанных действий, которые переводят информационную систему из одного состояния в другое. Такой переход имеет место, например, при обработке запроса пользователя на предоставление услуги и удовлетворение этого запроса со стороны сети. Транзакция либо должна завершиться полностью (успешное завершение), либо, в случае невозможности выполнения каких-либо действий по техническим причинам, должна быть представлена с возвращением системы в исходное состояние (аварийное завершение). Обработка транзакций относится к функциям обработки и хранения данных. Таким образом, логические интерфейсы между прикладными объектами можно трактовать как протоколы транзакций.
Принципы объединения функций (объектов) в логические модули могут быть следующими.
Образование сегментов. Функции в сегменте обычно реализуются совместно. Примером образования логических модулей в виде сегментов может служить принцип совместного рассмотрения транспортной функции и функции управления потоками при их локализации в сегментах телекоммуникационной сети (модуль сегмента сети доступа, модуль сегмента сети NCN и т. п.) (рис. 2.15). В этом смысле любую телекоммуникационную сеть, рассматриваемую как совокупность модулей сегментов функций транспорта и управления потоками, в функциональной модели часто называют транспортной сетью (еще одна употребляемая трактовка понятия транспортной сети!).
Рисунок 2.15 – Пример образования модулей сегментов на функциональном уровне:
I – интерфейс (функциональная эталонная точка),
NTU – сетевое окончание (терминатор)
Образование домена представляет собой совокупность функций, объединенных ролью принадлежности. При этом учитывать их совместное действие при реализации в аппаратных средствах или программных продуктах не требуется. Примерами могут служить домен пользователя (рис. 2.16) и домен сетевого оператора (рис. 2.17).
| Рисунок 2.16 – Пример образования домена пользователя | Рисунок 2.17 – Пример образования домена сетевого оператора |
Конкретный состав функций (объектов) домена называется конфигурацией.
Конфигурации доменов, как пользователей, так и сетевых операторов, могут быть разными и зависят от многих факторов, основным из которых является возможность сети по предоставлению различных услуг и приложений.
Образование платформы предоставления услуг на функциональном уровне базируется на сочетании сегментов и доменов различных операторов связи, участие которых предполагается при предоставлении конкретной услуги или набора услуг.