Протоколы сетей NGN

Функциональные плоскости эталонной архитектуры Softswitch

Масштабируемость Softswitch

Для Softswitch масштабируемость определяется в трех измерениях:

· насколько большим может быть общее количество портов,

· насколько малым может быть общее количество портов

· насколько широкими могут быть при этом возможности обработки вызовов и возможности технического обслуживания.

Индустрия Softswitch, как и индустрия транспортных шлюзов, начинала с малых систем, принимая во внимание, что точка при­сутствия РоР (Point of Presence) альтернативного Оператора могла состоять и из одного четырехпортового транспортного шлюза. Только в последнее время стали внедряться шлюзы с высокой плот­ностью, которые соизмеримы с коммутационными узлами ТфОП, т.е. масштабируются примерно до 100 000 портов.

Опе­раторы, установившие Softswitch, могут существенно снизить цены по сравнению с Операторами традиционной телефонии, которые должны по-прежнему обслуживать унаследованную сеть коммута­торов каналов.

Согласно эталонной архитектуре Softswitch, разработанной кон­сорциумом IPCC, в ней предусматриваются четыре представлен­ные на рисунка 3.2 функциональные плоскости:

• транспортная,

• управления обслуживанием вызова и сигнализации,

• услуг и приложений,

• эксплуатационного управления.

Рисунок 3.2 Функциональные плоскости эталонной архитектуры Softswitch

Транспортная плоскость (Transport Plane) отвечает за транс­портировку сообщений по сети связи. Этими сообщениями могут быть сообщения сигнализации, сообщения маршрутизации для организации тракта передачи информации, или непосредственно пользовательские речь и данные. Расположенный под этой плос­костью физический уровень переноса этих сообщений может бази­роваться на любой технологии, которая соответствует требованиям к пропускной способности для переноса трафика этого типа. Транспортная плоскость обеспечивает также доступ к сети IР-телефонии сигнальной и/или пользовательской информации, поступающей со стороны других сетей или терминалов.

Сама транспортная плоскость делится на три домена:

• домен транспортировки по протоколу IP,

• домен взаимодействия и

• домен доступа, отличного от IP.

Домен транспортировки по протоколу IP (IP Transport Domain) поддерживает магистральную сеть и маршрутизацию для транс­портировки пакетов через сеть IP-телефонии. К этому домену относятся такие устройства, как коммутаторы, маршрутизаторы, а также средства обеспечения качества обслуживания QoS (Quality of Service).

Домен взаимодействия (Interworklng Domain) включает в себя устройства преобразования сигнальной или пользовательской информации, поступающей со стороны внешних сетей, в вид, пригодный для передачи по сети IP-телефонии, а также обратное преобразование. В этот домен входят такие устройства, как шлюзы сигнализации (Signaling Gateways), обеспечивающие преобразова­ние сигнальной информации между разными транспортными уров­нями, транспортные шлюзы или медиашлюзы (Media Gateways), выполняющие функции преобразования пользовательской инфор­мации между разными транспортными сетями и/или разными типа­ми мультимедийных данных, и шлюзы взаимодействия (Interworking Gateways), обеспечивающие взаимодействие различных протоко­лов сигнализации на одном транспортном уровне.

Домен доступа, отличного от IP (Non-IP Access Domain), пред­назначен для организации доступа к сети IP-телефонии различных IP-несовместимых терминалов. Он состоит из шлюзов Access Gateways для подключения учрежденческих АТС, аналоговых кабельных модемов, линий xDSL, транспортных шлюзов для мобильной сети радиодоступа стандарта GSM/3G, а также устройств интегрированного абонентского доступа IAD (Integrated Access Devices) и других устройств доступа. Что же касается IP-терминалов, например, SIP-телефонов, то они непосредственно подключаются к домену транспортировки по протоколу IP без участия Access Gateway.

Плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации (Call Control & Signaling Plane) управляет основными элементами сети IP-телефонии и, в первую очередь, теми, которые принадлежат транспортной плоскости. В этой плоскости ведётся управление обслуживанием вызова на основе сигнальных сообщений, поступа­ющих из транспортной плоскости, устанавливаются и разрушаются соединения, используемые для передачи пользовательской ин­формации по сети. Плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации включает в себя такие устройства, как контролер медиашлюзов MGC (Media Gateway Controller), сервер управления обслуживанием вызова Call Agent, привратник Gatekeeper и LDAP-сервер.

Плоскость услуг и приложений (Service & Application Plane) реализует управление услугами и/или приложениями в сети IP-телефонии, их логику и выполнение. Устройства в этой плоскости содержат логику услуг и управляют этими услугами путем взаимодействия с устройствами, находящимися в плоскости управления обслуживанием вызова и сигнализации. Плоскость услуг и приложений состоит из таких устройств, как серверы приложений Application Servers и серверы дополнительных услуг Feature Servers. Плоскость услуг и приложений может также управлять специализированными компонентами передачи пользовательской информации, например, медиасерверами, которые выполняют функции конференцсвязи, IVR и т. п.

На плоскости эксплуатационного управления (Management Plane) поддерживаются функции активизации абонентов и услуг, техобслуживания, биллинга и другие функции эксплуатационного управления сетью. Плоскость эксплуатационного управления может взаимодействовать с некоторыми или со всеми другими тремя плоскостями либо по стандартному протоколу (например, по про­токолу SNMP), либо по внутренним протоколам и интерфейсам API.

Сети NGN можно рассматривать в качестве сетевых решений, объединяющих фрагменты различных существующих сетей (Интернет и ТфОП) с применением свойственных этим сетям технологий. Соответственно, в NGN применяются как протоколы Интернет (например, IP, TCP, UDP, FTP, HTTP, SMTP и другие протоколы стека TCP/IP), так и протоколы ТфОП (например, ОКС7, EDSS1, протоколы интерфейса V5), Кроме того, некоторые протоколы NGN являются перспективными, прямо или косвенно затрагивая принципы взаимодействия сетей Интернет и ТфОП в рамках создания мультисервисной сети. Протоколы NGN с некоторой долей условности можно классифицировать следующим образом:

¨ базовые протоколы сети Интернет: IP, ICMP, TCP, UDP.

¨ транспортные протоколы: RTP, RTCP.

¨ сигнальные протоколы: SIP, H.323, SIGTRAN, MEGACO/H.248, MGCP, RSVP, SCTP, ISUP, BICC, SCCP, INAP.

¨ протоколы маршрутизации: RIP, IGRP, OSPF, IS-IS, EGP, BGP, IDRP, TRIP.

¨ протоколы информационных служб и управления: SLP, OSP, LDAP, SNMP.

¨ протоколы услуг: FTP, SMTP, HTTP, кодеки G.xxx, H.xxx, факс Т.37, Т.38, IRP, NNTP.

3.4.1. Базовые протоколы стека TCP/IP

Протоколы Интернет можно использовать для передачи сообщений через любой набор объединенных между собой сетей. Они в равной мере пригодны для связи как в локальных, так и в глобальных сетях. Комплект протоколов Интернет включает в себя не только спецификации низших уровней (например, TCP и IP), но также спецификации для таких общих применений, как почта (SMTP), приложения гипертекстовых терминалов (HTTP) и передача файлов (FTP).

Маршрутизация по протоколу IP (Internet Protocol) определяет формат, адресацию и характер перемещения дейтаграмм IP через объединенные сети (по одной пересылке за раз). В начале следования дейтаграмм весь их маршрут не известен. Вместо этого на каждом промежуточном узле вычисляется следующий пункт назначения путем сопоставления адреса пункта назначения, содержащегося в дейтаграмме, с записью данных в маршрутной таблице текущего узла. Участие каждого узла в процессе маршрутизации заключается в продвижении пакетов, базирующемся лишь на внутренней информации, вне зависимости от того, насколько успешным будет процесс, и того, достигнет или нет пакет конечного пункта назначения. Другими словами, IP не обеспечивает отправку на узел- источник сообщений о неисправностях, когда имеют место аномалии маршрутизации. Выполнение этой задачи предоставлено другому протоколу Интернет, а именно протоколу управляющих сообщений Интернет (Internet Control Message Protocol - ICMP).

Протокол ICMP выполняет ряд задач в пределах объединенной сети IP. В дополнение к основной задаче, для выполнения которой он был создан (сообщение источнику об отказах маршрутизации), ICMP обеспечивает также:

¨ метод проверки способности узлов образовывать в объединенной сети повторное эхо (сообщения Echo и Reply ICMP);

¨ метод стимулирования более эффективной маршрутизации (сообщение Redirect ICMP - переадресация ICMP);

¨ метод информирования источника о том, что какая-то дейтаграмма превысила назначенное ей время существования в пределах данной объединенной сети [ICMP-сообщение Time Exceeded (время превышено)];

¨ метод передачи прочих полезных сообщений.

Сделанное недавно дополнение к ICMP обеспечивает для новых узлов возможность нахождения маски подсети, используемой на промежуточной сети в данный момент. В целом, ICMP является интегральной

частью любых реализаций IP, особенно таких, которые используются в маршрутизаторах.

Transmission Control Protocol (TCP) обеспечивает полностью гарантированные, с подтверждением и управлением потоком данных, услуги доставки для протоколов высших уровней. Он перемешает данные в непрерывном неструктурированном потоке, в котором байты идентифицируются по номерам последовательностей. TCP может также поддерживать многочисленные одновременные диалоги высших уровней.

Протокол UDP намного проще, чем TCP. Он полезен в ситуациях, когда мощные механизмы обеспечения надежности протокола TCP не обязательны. Заголовок UDP имеет всего четыре поля: поле порта источника (source port), поле порта пункта назначения (destination port), поле длины (length) и поле контрольной суммы UDP (checksum UDP). Поля порта источника и порта назначения выполняют те же функции, что и в заголовке TCP, Поле длины обозначает длину заголовка UDP и данных; поле контрольной суммы обеспечивает проверку целостности пакета. Контрольная сумма UDP является факультативной возможностью.

Комплект протоколов Интернет включает в себя большое число протоколов высших уровней, представляющих самые разнообразные применения, в том числе управление сетью, передача файлов, распределенные услуги пользования файлами, эмуляция терминалов и электронная почта.

Дата добавления: 2014-01-04