Исследование качества обслуживания на сетях в NGN

Коммутационный шнур представляет собой короткий отрезок гибкого кабеля, терминированный с обоих концов 8-позиционными модульными вилками RJ-45.

Основной  характеристикой коммутационного  шнура является его гибкость. Это  означает, что он должен быть изготовлен из многожильных проводников и иметь  гибкую пластиковую внешнюю оболочку. Как правило, коммутационный шнур состоят  из четырех медных многожильных пар 100 0м с размером проводника 24 AWG в  пластиковой изоляции и в общей  пластиковой оболочке. Разрешается  использовать проводники размером 22 AWG, но применяются они редко. Пластиковая  изоляция - это обычно PVC (ПВХ) или  компаунд со сходными характеристиками. Поскольку коммутационные шнуры  используются на рабочих местах и  в телекоммуникационных шкафах, не являющихся пространствами категории plenum, они не требуют применения специальных  материалов оболочки.

При выборе для проекта коммутационный шнур должен быть сертифицирован производителем на соответствие требованиям стандарта TIA 568-А.

Коммутационный  шнур будет применен для соединения коммутатора с коммутационной панелью.

2.5 Критерии выбора активного  оборудования Fast Ethernet

Коммутатор - одно из наиболее важных устройств, используемое при построении корпоративных сетей. Коммутатор работает на втором канальном уровне модели OSI. Главное назначение коммутатора – разгрузка сети посредством локализации трафика в пределах отдельных сегментов.

Коммутаторы второго и третьего уровней могут  очень быстро продвигать пакеты, но это не единственное свойство сетевого оборудования, которое требуется  для создания современной сети.

Сетью нужно управлять, и одним из аспектов управления является обеспечение нужного  качества обслуживания (QoS).

Поддержка QoS дает администратору возможность  предвидеть и контролировать поведение  сети за счет приоритезации приложений, подсетей и конечных станций, или  предоставлении им гарантированной  пропускной способности.

Ключевым  звеном коммутатора является архитектура  без блокирования (non-blocking), которая  позволяет установить множественные  связи Ethernet между разными парами портов одновременно, причем кадры  не теряются в процессе коммутации. Сам трафик между взаимодействующими сетевыми устройствами остается локализованными. Локализация осуществляется с помощью  адресных таблиц, устанавливающих связь  каждого порта с адресами сетевых  устройств, относящихся к сегменту этого порта. Таблица заполняется  в процессе анализа коммутатором адресов станций отправителей в  передаваемых ими кадрах. Кадр передается через коммутатор локально в соответствующий  порт только тогда, когда адрес станции  назначения, указанный в поле кадра, уже содержится в адресной таблице  этого порта. В случае отсутствия в таблице адреса станции назначения, кадр рассылается во все остальные  сегменты. Если коммутатор обнаруживает, что MAC-адрес станции назначения приходящего кадра находится  в таблице MAC-адресов, приписанной  за портом, то этот кадр сбрасывается –  его непосредственно получит  станция назначения, находящаяся  в данном сегменте. И, наконец, если приходящий кадр является широковещательным (broadcast), то есть если все биты поля MAC-адреса получателя в кадре задаются равными 1, то такой кадр будет размножен  коммутатором (подобно концентратору), то есть направляются во все остальные  порты [10].

Различают две альтернативные технологии коммутации:

• Без буферизации (cut-through);
• С буферизацией SAF (store-and-forward).

При выборе коммутатора для данного  проекта будут учтены следующие  критерии:

• высокая производительность;
• коммутатор 2 уровня;
• безопасность;
• многоуровневое качество обслуживания (QoS);
• возможность установки в стойку 19”;
• возможность подключения резервного источника питания;

Резервирование - метод повышения характеристик надёжности. При использовании резервного источника питания время безотказной работы коммутатора возрастает.

2.6 Анализ источника бесперебойного  питания

Источник  бесперебойного питания - источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным  снабжением электрической энергией в пределах нормы.

Неполадками в питающей сети считаются:

• авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропало);
• высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения до 6 кВА продолжительностью от 10 до 100 мс);
• долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения;
• высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети);
• выбег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).

При выборе источника бесперебойного питания  необходимо учитывать следующие  критерии:

• выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);
• выходное напряжение, (измеряется в вольтах, V);
• время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
• время автономной работы, определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.);
• ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);
• срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою ёмкость уже через 3 года).

Стандартная система бесперебойного питания  обеспечивает две важные для сети функции:

• питание сервера в течение некоторого времени;
• управление безопасным завершением работы системы.

При выборе ИБП необходимо учитывать  потребляемую мощность оборудования, для которого необходима установка  ИБП.

2.7 Вывод по второму  разделу

В данном разделе исследовано основное оборудование, применяемое при построении  ЛВС. Определены основные критерии по выбору оборудования для исследуемой ЛВС. Для повышения надежности и времени безотказной работы необходимо резервировать наиболее уязвимые места в оборудовании. Для защиты сетевого оборудования от неполадок питающей сети необходимо использовать источник бесперебойного питания.

3. Проектирование ЛВС контактного центра ТОО «Алмалы»

Любое проектирование, как известно, представляет собой  сильно упрощенное моделирование еще  не наступившей действительности. Именно поэтому предусмотреть все возможные  факторы, учесть все потребности, которые  могут возникнуть в будущем, практически  невозможно.

Однако  общие подходы к проектированию локальных компьютерных сетей все-таки могут быть сформулированы, некоторые  полезные принципы такого проектирования предлагаются и с успехом используются [3]. Не стоит только воспринимать их как нечто пригодное для любых  практических случаев и учитывающее  все возможные ситуации.

В приложении А приведена примерная последовательность этапов и варианты выбора при проектировании локальной сети. Вообще, проблема выбора одного из многочисленных вариантов  при проектировании ЛС является основной для данного раздела. Выбор затрудняет необходимость учета множества  требований, иногда противоречивых (например, обеспечение высоких технических  характеристик сети при доступной  стоимости), а также настойчивая, порой агрессивная реклама отдельных  решений. Последнее часто относится  к новейшим вариантам сетевого оборудования, отнюдь не самым доступным по цене и не всегда имеющим значительные преимущества по техническим характеристикам  перед опробованными вариантами.

Рисунок 1 Проект модернизированной сети г.Кызыл-Орды

 

Не все  этапы проектирования, перечисленные  на рисунке приложения А, будут далее рассматриваться.

3.1 Анализ исходных данных

В данном проекте ставится задача исследовать качество обслуживания ЛВС на 1 этаже офисного здания, для контактного центра ТОО «Алмалы»,  рассчитанную  на 20 рабочих станции. План помещений изображен на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – План помещений

 

На этаже  согласно плану рисунок 2 имеется 4 помещения, в которых необходимо разместить рабочие станции (РС) и сетевое  оборудование. Данные по площади этих помещений сведены в таблицу 1.

В ЗАО  «Комстар-Регионы» уже имеется необходимые  сервера для организации отдела контактного центра, которые используются для работы других отделов, таких  как: сервер базы данных, почтовый сервер, файловый сервер, web-сервер, и оборудование IP-телефонии, размещенные в телекоммуникационной стойке ТС1 в помещении серверной №1. Доступ в интернет осуществляется так же через коммутатор размещённый ТС1.

Проектируемая ЛВС предназначена для персонала  контактного центра, каждый специалист пользуется определёнными программами  в соответствии с должностными обязанностями.

Для проектирования ЛВС контактного центра необходимо выбрать:

• Коммутатор
• Источник бесперебойного питания
• Сервер управления
• Кабельная система

Выбор соответствующего оборудования определенных производителей обоснован  внутренней политикой компании.

 

Таблица 1 –  Помещения для установки рабочих  станций исследуемой ЛВС

Номер помещения	Наименование	Площадь, м2	Количество РС, ед.
1	Серверная	17,74	1
2	Кабинет руководителя контактного центра	33,4	4
3	Отдел абонентского обслуживания	54	8
4	Отдел технической  поддержки	54	7
Общее		159,14	20

3.2 Анализ сетевого трафика  на рабочих станциях

Для выбора технологии и проектирования сети необходимо рассчитать информационные потоки создающие  нагрузку на сеть.

Проанализируем  работу по отделам контактного центра:

• Отдел технической поддержки: 7 рабочих станций, время работы 8 часов в день.

 Используется  IP – телефония по протоколу SIP (Session Initiation Protocol — протокол установления сеанса) , PuTTY - клиент для различных протоколов удалённого доступа, включая SSH, Telnet, rlogin, доступ к базе данных через web-интерфейс, интернет.

• Отдел абонентского обслуживания: 8 рабочих станций, время работы 8 часов в день.

IP – телефония  по протоколу SIP, использование  офисных программ, размер файла  может достигать 2 Мб доступ  к базе данных через web-интерфейс,  интернет.

• Кабинет руководителя отдела: 4 рабочих станции, время работы 8 часов в день.

Использование офисных программ, размер файла может  достигать 2 Мб, электронная почта, доступ к базе данных через web-интерфейс, доступ в интернет.

3. Расчет требуемых параметров исследуемой ЛВС

Исходя  из приведенных данных выше, расчет информационного потока в сети будем  производить по формуле [4]:

,                                                       (1)

где - суммарный поток сетевого трафика (кбит/с), a – количество информации (кбит), t – время работы рабочей станции (с), c – количество запросов за смену, N – количество рабочих станций.

3.3.1 Расчет информационного  потока в отделе технической  поддержки

Суммарный поток голосовой информации IP –  телефонии по протоколу SIP рассчитаем по формуле (2):

(кбит/с)                                                                (2)

где – поток голосовой информации по протоколу SIP [3], N – количество рабочих станций.

 

Суммарный поток информации при использовании PuTTY рассчитаем по формуле (1):

 

Суммарный поток информации от web-обозревателя рассчитаем по формуле (1):  

 

Итак, найдем общий суммарный поток от всех приложений в отделе технической  поддержки:

 

 

3.3.2 Расчет информационного  потока в отделе абонентского  обслуживания

Суммарный поток голосовой информации IP –  телефонии по протоколу SIP рассчитаем по формуле (2):

 

Суммарный поток информации от web-обозревателя рассчитаем по формуле (1):

 

Суммарный поток от использования офисных  программ рассчитаем по формуле (1):