Структуры с агрегированием Ethernet-каналов

Топологии кабельных IP-сетей

В связи с возрастающей популярностью кабельных модемов как высокоскоростной среды доступа возрастает насыщение кабельных IP-сетей большим количеством або­нентского трафика. Обратная сторона популярности кабельных модемов заключается в том, что абоненты требуют предоставления им непрерывных услуг неизменно высо­кого качества. Иными словами, необходима чрезвычайно высокая надежность служб. Новые службы, основанные на протоколе IP, такие, как технология VoIP по кабель­ным структурам (cable drive), испытывают еще большую потребность в высокой на­дежности, высоком качестве обслуживания и интеграции служб.

В настоящее время существуют три основных конструкции кабельных IP-сетей. Эти конструкции позволяют множеству CMTS-устройств объединяться и подключаться к высокоскоростной инфраструктуре базовой сети MSO-оператора. В указанные способы агрегирования CMTS-систем входят стандарт Ethernet, оптические соединения (обычно ОС12 или ОС48) и надежное оптическое кольцо (технология DPT/PRP). Целью каждой упомянутой конструкции является удовлетворение строгих требований к кабельным IP-сетям при одновременном соответствии бизнес-задачам кабельного оператора.

На рис. 13.11 приведена эталонная сетевая структура, которая включает в себя спосо­бы агрегирования на основе технологий Ethernet, SONET и оптический транспорт, тех­нологию DPT/RPR. Указанные объединяющие среды подключаются к основной высо­коскоростной оптической сети, которая может включать в себя оптическое DWDM-кольцо. Сеть кабельного оператора в свою очередь подключена к IP-сетям (Internet), коммутируемой телефонной сети общего пользования (public switched telephone network — PSTN), а также к сетям распространения цифрового и аналогового видео.

Несколько MSO-операторов обычно применяют объединение Ethernet-каналов для подключения множества CMTS-устройств к высокопроизводительному коммутатору. Такая топология часто реализуется при помощи группы соединений 100ВТ Fast Ethernet с распределением нагрузки или посредством одного или нескольких Gigabit Ethernet-соединений. Этот несложный метод агрегирования CMTS-устройств, т.е. коммутированный подход второго уровня, популярен, поскольку прост для понимания и конфигу­рирования. Кроме того, часто Ethernet-агрегирование представляет собой самый недо­рогой метод. Однако ограничения длины Ethernet-носителей и слабые временные харак­теристики восстановления после сбоев иногда могут ограничивать его эффективность. Поскольку в крупных сетях в конечном итоге потребуется использование протоколов маршрутизации, для коммутаторов крупных точек агрегирования в данной конструкции необходима связь с высокоскоростными маршрутизаторами. В крайних случаях, где от­дельная CMTS-система могла бы поддерживать десятки тысяч абонентов сети кабельных модемов, существуют обширные требования маршрутизации для самой системы CMTS, и в точке афегирования, вероятно, используются платформы маршрутизации (поддержка технологий третьего уровня).

В DOCSIS-среде становится очевидным, что система CMTS должна быть интеллекту­альным маршрутизатором доступа, который способен осуществлять расширенную фильт­рацию и управление трафиком на IP-уровне. Сеть, в которой такие особенности отсутст­вуют, является объектом для лавинного распространения трафика (широковещательного, многоадресатного или даже одноадресатного), уязвимой для атак типа "отказ в обслужива­нии" (Denial of Service — DoS), а также эпидемий компьютерных вирусов, которые в ко­нечном итоге способны сделать сеть непригодной для использования.

^ Высокоскоростная оптическая магистраль (технология DWDM)

Значение высокоскоростных оптических базовых сетей (core networks) становится очевидным при рассмотрении волоконно-оптического кабеля, с помощью которого видеосигналы распространяются между головными узлами в сети оператора кабель­ных услуг. Для наилучшего использования существующего оптического кабеля в сетях MSO-операторов для транспортировки данных между магистральными маршрутизато­рами применяются такие технологии, как DWDM.

^ Модемы и маршрутизаторы DSL

Другой высокоскоростной службой передачи цифровых данных, конку­рирующей с ISDN и кабельными модемами, является технология Digital Subscriber Line, DSL (цифровая абонентская линия). Она и представляет собой метод передачи цифровых данных по медному проводу, уже проложенному в боль­шинстве офисов для телефон­ных служб (новейшие технологии DSL могут использоваться с оптоволо­конными телефонными линиями). Как показано на рис. 4.13, для того, чтобы использовать DSL, можно установить на компьютер интеллектуальный адаптер, подключенный к сети DSL.

Интеллектуальный адаптер может по внешнему виду напоминать модем, однако адаптер является полностью цифровым, т. е. он не преобразует циф­ровой сигнал DTE (компьютера или сетевого уст­ройства) в аналоговый, а посылает его прямо в телефонную линию. Две пары проводников соединя­ют адаптер и телефонную розетку. Коммуникации по медному проводу яв­ляются симплексными (одно­сторонними), т. е. одна пара используется для передачи исходящие данных, а другая — для приема входных сигналов, что в результате образует восходящий канал, идущий к телекоммуникационной компании, и нисходящий канал, направленный'к пользователю. Макси­мальная скорость восходящего канала равна 1 Мбит/с, а нисходящая может достигать 60 Мбит/с. Максимальное расстояние без по­вторителя (усиливаю­щего сигнал) от пользователя к телекоммуникационной компании равняется 5,5 км (что совпадает с требованиями ISDN).

Дата добавления: 2015-07-13