Научная статья на тему 'ОПТОВОЛОКОННЫЕ СЕТИ: ТЕХНОЛОГИИ И СТАНДАРТЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ'

ОПТОВОЛОКОННЫЕ СЕТИ: ТЕХНОЛОГИИ И СТАНДАРТЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
142
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
PON / ДЖИТТЕР / ОПТИЧЕСКИЙ РАЗВЕТВИТЕЛЬ (SPLITTERS) / OLT / ONU / ТРАБЛШУТИНГ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Мауленов К.С., Жарлыкасов Б.Ж.

Рассмотрены основные принципы организации сетей оптического доступа и их архитектура. Приводятся особенности наиболее широко применяемых топологий сетей абонентского доступа. Рассматриваются положительные и отрицательные стороны данных технологий. Как вывод дается рекомендации по выбору технологии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ОПТОВОЛОКОННЫЕ СЕТИ: ТЕХНОЛОГИИ И СТАНДАРТЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ»

быть лишь косвенным, так как предлагаемые средства автоматизации не являются прямым источником дохода, а являются либо вспомогательным средством организации получения прибыли и повышения конкурентоспособности, либо помогают минимизировать затраты. Стоит отметить, что чем больше средств и времени потрачено на автоматизацию, тем выше экономический эффект от внедрения. Объясняется это довольно просто: если качественно подойти к выбору программного продукта, качественно проработать все бизнес-процессы на этапе проектирования и внедрения, все описать и отладить, то в последующем будет потрачено гораздо меньше средств на эксплуатацию программы.

Использованные источники:

1. Практика и проблематика моделирования бизнес-процессов / Е.И. Всяких [и др]. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 246 с.

2. Катанаева, М.А. Управление бизнес-процессами: курс лекций для обучающихся по магистерской программе «Производственный менеджмент» по направлению подготовки 080200.68 «Менеджмент» / М.А. Катанаева. -Красноярск: СибГТУ, 2013.-188 с.

3. Вишняков В.А. Сетевые технологии в управлении / В.А. Вишняков. -Минск: Издательство МИУ, 2011. - 232 с.

4. Венделева М.А. Информационные технологии управления: учебное пособие для бакалавров: по специальности "Менеджмент организации" / М.А. Венделева, Ю.В. Вертакова. - М.: Юрайт, 2011. - 462 с.

Мауленов К. С. студент

специальность Информатика Жарлыкасов Б.Ж. старший преподаватель, научный руководитель

КГУ имени А. Байтурсынова Казахстан, г. Костанай ОПТОВОЛОКОННЫЕ СЕТИ: ТЕХНОЛОГИИ И СТАНДАРТЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ Аннотация: Рассмотрены основные принципы организации сетей оптического доступа и их архитектура. Приводятся особенности наиболее широко применяемых топологий сетей абонентского доступа. Рассматриваются положительные и отрицательные стороны данных технологий. Как вывод дается рекомендации по выбору технологии.

Ключевые слова: PON, джиггер, оптический разветвитель (Splitters), OLT, ONU, траблшутинг.

На сегодняшний день оптические сети строятся по всему миру. Пропускная способность существующих сетей доступа на медных кабелях больше не отвечают современным требованиям. Человечество живет в эре

цифровых технологий, всеобщей компьютеризации и информатизации. Большую роль в широкополосных сетях доступа в последнее время играет оптоволокно. Следует отметить что сеть доступа - это наименее обновляемый участок сети связи. Так как инвестиции в инфраструктуру сети доступа (кабель и его прокладку) являются фундаментальными, и при проектировании нужно учитывать не станет ли использование той или иной технологии доступа узким местом в будущем [1].

Таким образом становиться ясно, что выбор технологии является очень важным решением, в котором нужно учитывать множество факторов таких как стоимость и выгодность построения данной сети, пропускную способность, эффективное использование оборудования, экономию волокна, а также удобство обслуживания будущей сетей и возможность эффективного наращивания. Не стоит забывать, что сеть должна обеспечивать не только настоящие потребности абонентов, но и будущие.

Главными целями операторов сети являются: поддержание постоянной скорости передачи данных, уменьшение задержек и джиттера при передаче трафика реального времени, увеличение отказоустойчивости сети на выбранных участках и уменьшение стоимости развертывания обслуживания сетевой инфраструктуры.

На нынешний момент одними из наиболее перспективных технологии, являются Ethernet и PON.

Проблема выбора технологии построения доступа.

К строительству сети доступа необходимо подходить аккуратно и основательно, так как это процесс очень трудо- и ресурсоемкий. Главные затратами при резервировании оптоволоконной сети до дома (FTTH) приходятся на строительство инфраструктуры, т.е. на работы, связанные со строительством помещении для оборудования, прокладкой кабеля и т.д. Стоимость самого кабеля и размещенного на линии будет как правило ниже.

Замена устаревшего или вышедшего из строя активного оборудования не обойдется слишком дорого оператору связи, но внесение изменении в инфраструктуру сети в целом, потребует больших затрат. По статистическим данным [2], потребности абонентов в пропускной способности канала растут в геометрической прогрессии. В настоящее время поставщики услуг доступа в Интернет предлагают для частных лиц доступ со скоростью до 100 Мб/с, а зарубежном предлагают доступ со скоростью 1Гбит/с.

Большие затраты и длительный срок службы на построение оптоволоконной сети предъявляют высокие требования к правильному выбору топологии и технологии.

Для сетей на базе технологии Ethernet в основном применяются топологии «звезда» и «кольцо», в то время как сети на базе технологии PON всегда строятся по топологии «дерево».

Сети на базе Ethernet вытеснили такие технологии как Taken Ring за счет своего быстрого развития и снижения стоимости активного оборудования в расчете на одного абонента.

Сеть на базе Ethernet и Ethernet - коммутация стали приносить доход на рынке корпоративных сетей, привели к снижению цен, появление законченных продуктов и ускорению освоения новых решений[3]. Даже решения, которые были приняты на начальных стадиях развития, как устойчивость к различного рода повреждениям кабеля были весьма рентабельны. К недостаткам кольцевой архитектуры относится разделение полосы пропускания внутри каждого кольца доступа, снижение пропускной способности при подключении нового абонента, что порождает за собой трудности масштабирования сети. Архитектура «звезда» предполагает наличие выделенных оптоволоконных линий от каждого оконечного устройства абонента к коммутатору.

При построении сети PON используются устройства разветвители (Splitters), с помощью которых оптоволоконная линия разделяется между абонентами с неким коэффициентом. Максимальное количество абонентов, зависит от конкретной технологии PON и достигает до 1000. Архитектура FTTH на базе EPON построена на использовании протокола Ethernet.

Таблица 1. Сравнительные характеристики трех видов PON

Характеристики BPON EPON (GEPON) GPON

Скорость передачи, прямой/обратный поток, Мбит/с 622/155 622/622 1000/1000 1244/1244 2488/1244 2488/2488

Базовый протокол АТМ Ethernet SDH(GFP)

Линейный код NRZ 8B10B NRZ

Максимальное число абонентов 32 32(64) 32(64)

Максимальный радиус сети, км 20 10(20) 20

Длина волны, прямой/обратный 1490/1310 1490/1310 1490/1310

поток (видео), нм (1550) (1550) (1550)

Основные преимущества архитектуры на базе PON.

Основными преимуществами архитектуры PON являются:

1) Экономия оптоволоконного кабеля.

Благодаря использование оптических разветвителей, пассивные оптические сети требуют существенно меньшего количества жил от устройства Optical Line Termination (OLT) до устройства Optical Network Termination (ONT) устанавливаемых у пользователя. Также возможна воздушная прокладка оптического кабеля, с некоторыми ограничениями.

Но при отсутствии существующих инфраструктур или при развертывании сети в новых районах экономия волокна не велика так как увеличение затрат на использование кабеля с большим количеством жил не

может сравниться со стоимостью рытья траншей и необходимостью использования чужих инфраструктур.

2) Топология сети PON

Технология PON отлично подходит для предоставления услуги Triple Play. Топология PON сети совпадает с топологией предоставления кабельной сети и при модернизации существующих сетей кабельного телевидения оператор кабельного телевидения, выбрав PON, может быстро развернуть услуги широкополосного доступа в Интернет и начать предоставлять услуги Triple Play, за счет того, что в инфраструктуре PON телевидение может свободно передаваться по отдельной длине волны.

3) Введения новых услуг без нужды обновлять оборудование на линии.

Данная возможность применима благодаря использованию другой,

отдельной длинны волны для передачи данных этой услуги.

Проблемы, с которыми сталкиваются провайдеры, при развертывании архитектуры PON:

- Полоса пропускания канала сети PON является общей для абонентов подключенных к одному дереву. И чем больше абонентов подключено, тем меньше затрат на кабель, но и меньше пропускная способность в расчете на одного абонента. Данная проблема не является главной так как, пропускная способность оптического кабеля очень высокая, и ученые до сих пор не выявили ее предела.

- Проблема защиты трафика. Из-за того, что в PON сетях используется общая среда передачи данных, в отличие от Ethernet - коммутации, требуется шифрование нисходящего потока, что влияет на производительность и стоимость устройств.

- На одну линию PON, накладывается ограничение максимального количества ветвлении, так как с каждым ветвлением, уровень сигнала падает примерно на 3,4 дБ.

Пассивные оптические разветвители не имеют возможности передавать служебную информацию о неполадках в сети, что затрудняет поиск и выявление неисправностей на линии. Но данная проблема решается благодаря другим возможностям оптической сети, например, за счет того, что настройка и управление ONU осуществляется через OLT (такие операции, как обновление прошивки, перезагрузка, выключение/включение излучения лазера и т.п.). ONU, как правило, поддерживают DDMI и умеют определять расстояние до OLT, что значительно облегчает осуществление траблшутинга. Анализируя ухудшения уровней сигналов у абонентов, а также зная схему сети, можно определить участок, на котором возникла проблема[4].

Таким образом, видно, что у технологии PON, которая считается весьма перспективной технологией, есть немалое количество проблем. Часть из них, в частности нехватка пропускной способности канала, а также поиск и выявление ошибок, исправляются в новых версиях рекомендации[3]. Тем

не менее, даже проектирование сети с большим запасом прочности не гарантирует готовность сети к все увеличивающемуся количеству абонентов, а также к их запросам.

Вывод

С учетом всех вышеперечисленных факторов, однозначно, что в оптоволоконных сетях технологий Ethernet и PON есть свои определенные недостатки, и задачи их оптимизации актуальны. При этом параметры оптимизации могут быть различными. Тем не менее, преимущества архитектуры PON явны, это отсутствие промежуточных активных узлов, требующих дополнительное питание, и экономия волокна, экономия оптических приёмопередатчиков в центральном узле, лёгкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания сети. Древовидная архитектура доступа PON, основанная на построении волоконно-кабельных сетей, с пассивными оптическими разветвителями, представляется наиболее экономичной и способной обеспечить широкополосную передачу разнообразных приложений. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания как узлов сети, так и пропускной способности в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.

Конечно, на стадии проектирования сетей связи рекомендуется не останавливать свой выбор на какой-либо одной из технологий PON, так как каждая имеет свои плюсы и минусы, но на сегодняшний день предпочтительней выглядит технология GPON из-за лучшей проработанности реальных систем и возможности получения больших скоростей в ближайшем будущем (до 10 Гбит/с).

Использованные источники:

1. Шипов Д. Ethernet или PON

2. http ://mci. gov. kz/main/index. php

3. Гасымов И. Архитектура оптических сетей доступа FTTH.

4. http://nag.ru/go/text/23115/

Оладько В.С., к.т.н.

доцент

кафедра информационной безопасности Волгоградский государственный университет

Россия, г. Волгоград УГРОЗЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОННОЙ КОММЕРЦИИ

Рассмотрены виды систем электронной коммерции. Проанализирован процесс функционирования систем электронной коммерции типа B2B и В2С, выделены основные участники взаимодействия и наиболее уязвимые с точки зрения нарушения информационной безопасности места. Выделены основные источники угроз и составлена модель угроз информационной

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.