Модернизация сети передачи данных Витебской области

4.3 Расчёт объемов трафика различных приложений

 

Согласно статистики таблицы 2

- количество одновременно пользующих абонентов  услуг широкополосного доступа на скорости до 3Мбит составляет 10%, остальные 10% являются пользователями обычного широкополосного доступа ADSL на скорости до 1024 Мбит/с.

- количество абонентов одновременно использующих услуг видео по запросу VOD составляет 5%.

- количество абонентов IP-телефонии составляет 50% от общего числа абонентов по проектируемому составу.

- максимальное количество абонентов пользующихся IP-видеовызовом составляет 2% от общего числа абонентов по проектируемому составу.

- количество корпоративных абонентов имеющих филиалы в стране  - абонентов услуги VPN второго уровня составляет 2 % от проектируемого числа абонентов.

- количество корпоративных абонентов  имеющих филиалы в стране  - абонентов услуги VPN третьего уровня составляет 2 % от проектируемого числа абонентов.

- количество абонентов одновременно пользующихся ftp-ресурсами по статистике составляет 20% от числа проектируемого.

- услугой интерактивного телевидения ZALA по статистике составляет 100% абонентов.

- количество абонентов пользующихся  арендой цифровых потоков E1 – 1% от числа проектируемого.

Таким образом приведём расчёты поправочных коэффициентов, К, для расчёта нагрузки на магистральные линии и приведём таблицу 3.

 

Таблица 3- Расчёты поправочных коэффициентов, К

 

Поправочный коэффициент, К
3Мбит	1 Мбит	vod 5%	videoip	voip 50%	vpn l2	l3 vpn	E1	ftp20%
0,120	0,040	0,095	0,0017	0,0063	0,016	0,016	0,016	0,08

 

Согласно таблицы 3, умножая количество проектируемых абонентов на поправочный коэффициент, можно определить какую часть полосы частот оптической магистрали будет занимать та или иная услуга.

Исходя из таблицы 3 нетрудно подсчитать нагрузку на каждый элемент сети (полоса пропускания канала)

Для примера рассмотрим самый загруженный элемент сети – маршрутизатор Витебска.

Согласно статистики 10% имеют доступ к сети интернет на скорости до 3-х Мбит/c.

Рассчитаем требую полосу пропускания для 10% пользователей интернет- ресурсов на скорости до 3-х Мбит/c. Поправочный коэффициент в нашем случае соответствует К=0,120.

 

= 16700,5

Аналогично произведём расчёт для  остальных 10% пользователей имеющих круглосуточный доступ к сети интернет на скорости до 1 Мбит/с. Поправочный коэффициент в нашем случае соответствует К=0,040.

 

=5566,8

 

Доля абонентов пользующихся услугой  видео по запросу (vod) рассчитаем требуемую полосу пропускания. Поправочный коэффициент =0,095.

 

=13221,3

 

Доля абонентов пользующихся услугой  видеотелефонией рассчитаем требуемую полосу пропускания. Поправочный коэффициент =0,0017.

 

=0,0017236,591

 

Для абонентов пользующихся услугой  ip-телефонией рассчитаем требуемую полосу пропускания. Поправочный коэффициент K=0,0063.

 

=0,0063876,8

 

Для абонентов пользующихся услугой  vpn рассчитаем требуемую полосу пропускания. Поправочный коэффициент К=0,016.

 

=2*0,0164453,4

 

Для абонентов пользующихся арендой  потоков e1 рассчитаем требуемую полосу пропускания. Поправочный коэффициент К=0,016.

 

=2*0,0162226,7

 

Для абонентов пользующихся услугой  интерактивного телевидения ZALA рассчитаем требуемую полосу пропускания. Для 50-ти каналов и использования кодека mpeg-2 при загруженности 100% пользователей.

=4*50*1=200

 

Таким образом, общая полоса пропускания канала для маршрутизатора Витебска составит общую сумму каждой полосы пропускания услуги в отдельности.

 

 

 

Все остальные расчёты полосы пропускания для каждого района выполнены согласно предыдущих расчётов.

Представим таблицу 4 общей полосы пропускания для каждого из районов.

 

Таблица 4-  Общая полоса пропускания  для каждого из районов.

 

	Общая ПП
Бешенковичский р-н	3095,9
Браславский р-н	4763,0
Верхнедвинский р-н	4059,2
Витебский р-н	6542,3
Глубокский р-н	6619,1
Городокский р-н	4385,3
Докшицкий р-н	4395,9
Дубровенский р-н	2854,7
Лепельский р-н	5731,4
Лиозненский р-н	2961,9
Миорский р-н	4010,5
Оршанский р-н	5049,8
Полоцкий р-н	4463,9
Поставский р-н	6375,8
Россонский р-н	2000,8
Сенненский р-н	4314,4
Толочинский р-н	4667,6
Ушачский р-н	2697,7
Чашникский р-н	5680,7
Шарковщинский р-н	3112,2
Шумилинский р-н	3440,0
г Витебск	54615,9
г Новополоцк	15548,8
г Орша	18534,0
г Полоцк	13110,4

Таким образом, исходя из таблицы 4, можно сделать выводы, что чем больше население района, тем более нагрузка на оборудование, следовательно для маршрутизации трафика необходим больший запас пропускной способности. В нашем случае наиболее требовательным оказался Витебск- 54615,9Мбит/c. Менее требовательным по полосе пропускания оказался Россонский р-н -2000,8 Мбит/c.

В любом случае, для правильного  функционирования сети необходимо выбрать  соответствующий тип оборудования.

 

5 ВЫБОР СЕТЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Как уже было сказано ранее, MetroEthernet сеть Витебской области построим на зарекомендовавшем себя оборудовании Huawei в сфере телекоммуникаций.

5.1 Выбор маршрутизаторов

 
               OptiX OSN 8800- применяется в национальных магистральных сетях (например, сети телевещания, сети компаний электроснабжения), региональных и областных магистральных сетях, центральных узлах городской сети. Дополнительно к большой ёмкости и возможности передавать WDM сигналы на большие расстояния, система включает в себя функции реконфигурируемого оптического мультиплексора ввода/вывода (ROADM), возможность электрической T-bit кросс-коммутации, полную кросс-коммутацию в диапазоне от 100M до 40G/100G, синергию оптической и электрической передачи, возможность передачи 40G/100G и множество функций защиты и управления. Имея такие возможности, OptiX OSN 8800 предоставляет пользователям комплексное решение OTN/WDM магистрали для реализации мультисервисной сети.

Оборудование OptiX OSN 8800 можно использовать не только вместе с OptiX OSN 6800/OptiX OSN 3800/OptiX OSN 1800 для построения комплексной сети на базе OTN, но и вместе с OptiX BWS 1600G для формирования сети WDM. Кроме того, чтобы обеспечить клиенту полное решение для транспортной сети, OptiX OSN 8800 может взаимодействовать с оборудованием NG SDH, PTN или оборудованием передачи данных. Маршрутизатор OSN 8800 представлен на рисунке 23.

 

 

Рисунок 23 - Маршрутизатор OSN 8800

OptiX OSN 8800 это оборудование высокой степени интеграции. Одно шасси может подключить 256 или 512 каналов 10G. Один стандартный шкаф  ETSI  вмещает два шасси OptiX OSN 8800.  

Система обеспечивает передачу большого объема IP услуг, осуществляет централизованную кросс-коммутацию и унифицированное  управление. Одно шасси  OptiX OSN 8800 выполняет ту же работу, что и несколько шасси  другого.

 

OptiX OSN 6800

 

OptiX OSN 6800 предназначен для областных магистральных сетей, для уровня ядра и уровня конвергенции городской сети. Может применяться в сетях, связанных с телевизионным вещанием и электроснабжением. Система использует новую архитектуру и поэтому поддерживает динамическую диспетчеризацию услуг на оптическом уровне и гибкую диспетчеризацию на электрическом уровне. Кроме того, оборудование OptiX OSN 6800 имеет высокую степень интеграции и надежность, поддерживает мультисервисную передачу.  
OptiX OSN 6800 обладает мощными возможностями конвергенции, передачи и кросс-коммутации и поддерживает трехуровневый динамический контроль за трафиком (оптические кросс-соединения, кросс-соединения ODU и интегрированный LAN Switch).

Маршрутизатор OSN 6800 представлен на рисунке 24.

 
                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 24- Маршрутизатор OSN 6800

 

Таким образом, представим структурную схему  расположения маршрутизаторов Huawei OSN-серии в районных центрах двух рассматриваемых логических колец Витебской области в приложении Д.

5.2 Выбор коммутаторов

 

На уровне агрегации используются коммутаторы третьего уровня поддерживающие технологию «кольцо». Рассмотрим серию коммутаторов SX700 зарекомендовавших себя на мировом рынке IT.

 

Коммутаторы Quidway S6700

 

Коммутаторы серии Quidway S6700— это корпусные коммутаторы 10G следующего поколения.

S6700 имеют лучшие в отрасли  технические характеристики и  предоставляют до 24 или 48 высокоскоростных  портов 10GE. Коммутатор может использоваться в центре данных для предоставления доступа 10 Гбит/с к серверам или функциям в качестве центрального коммутатора сети кампусного типа, чтобы обеспечить агрегирование трафика 10 Гбит/с. Кроме того, S6700 предоставляет богатый спектр услуг, всесторонние политики безопасности и различные характеристики качества обслуживания, чтобы помогать клиентам создавать масштабируемые, управляемые, надежные и безопасные центры данных. Серия коммутаторов S6700 состоит из двух моделей: S6700-48-EI и S6700-24-EI. Коммутатор S6700 представлен на рисунке 25.

 

 

Рисунок 25- Коммутатор S6700

 

-48 портов GE SFP/10 GE SFP+, 2 разъема питания  и 1 порт USB;

-Питание переменного тока;

-Производительность передачи: 715 Мпакетов/с;

-Коммутационная способность: 960 Гбит/с. 

Доступ большой пропускной способности  и высокой плотности 10 Гбит/с  
Для обеспечения достаточной пропускной способности, многие серверы используют сетевые адаптеры 10G, особенно серверы в центрах данных. S6700 может использоваться в центрах данных для обеспечения высокой производительности передачи и предоставления портов 10GE. S6700 имеет самую высокую плотность портов 10GE и самую высокую коммутационную способность по сравнению с коммутаторами от других производителей.

Каждый S6700 предоставляет 48 высокоскоростных портов 10GE. 
Порты коммутатора  S6700 поддерживают доступ 1GE и доступ 10GE и могут определять тип оптического модуля, оптимизируя рентабельность инвестиций и позволяя пользователям гибко развертывать свои службы. S6700 имеет большую емкость буфера и использует передовой механизм планирования буфера для обеспечения безблочной передачи большого объема трафика в центрах данных.

 

Коммутаторы Quidway S5700

 

 Коммутаторы серии Quidway S5700 GE (для краткости —S5700) — это энергосберегающие коммутаторы следующего поколения, разработанные компанией Huawei для удовлетворения требований высокоскоростного доступа и многосервисного агрегирования Ethernet. Базирующийся на современной аппаратуре и программном обеспечении платформы многоцелевой маршрутизации Platform (VRP) компании Huawei, S5700 предоставляет высокую коммутирующую способность и порты GE высокой плотности для реализации передачи данных в коммутирующий узел со скоростью 10 Гбит/с. S5700 может использоваться в различных сценариях корпоративной сети. Например, он может действовать как коммутатор доступа или агрегирования в сети кампусного типа, коммутатор доступа 1 Гбит в центре данных Интернет или настольный коммутатор для обеспечения доступа 1000 Мбит/с для терминалов. S5700 легко устанавливается и сопровождается, сокращая рабочую нагрузку на планирование, построение и обслуживание сети. Общий вид коммутатора Quidway S5700 представлен на рисунке 26.

 

 

Рисунок 26 - Коммутатор S5700

 

5.3 Выбор мультисервисного оборудования доступа

 

SmartAX MA5600/MA5603 (серия MA5600) представляет собой устройство широкополосного IP-доступа на базе архитектуры GE. Благодаря широким возможностям обработки широкополосных сервисов, дифференциации обслуживания, возможностям оптимизации линии, высоким показателям энергосбережения и защиты окружающей среды устройства SmartAX MA5600/MA5603 позволяют заказчикам создавать современные широкополосные сети.

 

Мультисервисное устройство доступа MA5600 представлено на рисунке 27.

 

 

Рисунок 27 - устройство доступа MA5600

 

К ключевым особенностям MA5600/MA5603 относится  следующее: широкий набор интерфейсов, топологий и механизмов обеспечения  безопасности, надежность операторского  класса, высокоэффективная система управления и техобслуживания.

Конфигурирование устройств MA5600/MA5603 может выполняться в удаленном  режиме. Канал управления и канал  услуг устанавливается сразу  после включения MA5600/MA5603 и успешного  прохождения регистрации в OLT; конфигурирование вручную не требуется. Таким образом, MA5600/MA5603 поддерживает обслуживание в  режиме plug-and-play.

5.4 Выбор интерфейсных плат

 

Для эффективной работы сети в соответствии с заданной полосой пропускания  необходимо выбрать соответствующий  интерфейс связи между компонентами сети –маршрутизаторами. Количество интерфейсных плат выбираем по 2 шт. для удовлетворения 100 резерва в случае отказа отдной из интерфейсных плат. Выбор интерфейсных плат представим  в таблице 5.