CC BY
73
His
II K К Б А И Ê II
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Управление инфокоммуникационными услугами в мультисервисных сетях специального назначения
Система связи специального назначения является стационарной инфокоммуникационной системой связи и содержит следующие функциональные элементы: первичную сеть связи; транспортную 1Р-сеть; интегрированную вторичную сеть связи; автоматизированную систему управления связью; систему именования и адресования; систему комплексной безопасности связи и защиты информации; систему технического обеспечения связи. В статье рассмотрен вопрос управления инфокоммуникационными услугами функциональных элементов мультисервисной сети специального назначения.
Ключевые слова: услуга, сеть связи, транспортная сеть, управление услугами, канал передачи.
Легков К.Е., Мясникова А.И.,
Военно-космическая академия имени А.Ф.Можайского
Переход на новые принципы построения пунктов управления органов государственной власти, вызывают необходимость обеспечения устойчивости, непрерывности и оперативности управления, а также расширения перечня предоставляемых инфокоммуникационных услуг и повышения их качества. Система связи специального назначения (СССН) предназначена для обеспечения своевременного, достоверного и безопасного информационного обмена между территориальными органами власти и органами управления министерств и ведомств при совместном решении задач в различных условиях обстановки. Использование современных аппаратно-программных комплексов отечественной разработки призвано обеспечить высокую надежность и безопасность функционирования СССН, возможность сопряжения с оборудованием существующих сетей связи министерств и ведомств, а также с оборудованием операторов связи ЕСЭ России [1]. Система связи специального назначения является стационарной инфокоммуникационной системой связи и содержит следующие функциональные элементы: первичную сеть связи; транспортную IP-сеть; интегрированную вторичную сеть связи; автоматизированную систему управления связью; систему именования и адресования; систему комплексной безопасности связи и защиты информации; систему технического обеспечения связи.
В соответствии с проектом AMS (Advanced Multimedia System), являющейся дальнейшим этапом развития телекоммуникационной отрасли, предполагается принцип декомпозиции
инфокоммуникационной системы применительно к терминальному оборудованию, согласно которой пользователь имеет персональное терминальное устройство, называемое контейнером (container) [2]. Совокупность контейнера и зарегистрированных в нем приложений называется AMS Assemblage - сборка AMS, конфигурация которой и определяет, какие услуги доступны пользователю устройства-контейнера [2].
По своей сути, AMS базируется на NGN и является дальнейшим ее развитием. Основным отличием AMS является то, что для организации соединения используется универсальный протокол сигнализации на основе XML и универсальные кодеки, что позволит отказаться от множества протоколов, используемых в настоящее время.
Несмотря на недостатки, присущие языку XML, он способен произвести важные изменения в области сигнализации, так как обладает целым рядом достоинств: свойство расширяемости, что позволяет добавлять новые возможности в предоставление телекоммуникационных услуг, например, функции записи отдельных разговоров в аудиоконференции; строгий формат, основанный на международных стандартах, сводящий до минимума несовместимость отдельных реализаций; наличие реализаций синтаксических анализаторов для всех современных языков программирования.
Основной идеей, положенной в основу AMS является использование стандартных программных интерфейсов для инфокоммуникаци-онных систем различного назначения.
Control of the infocom munication services on special purpose multiservice networks
Legkov K.E., Myasnikova A.I.,
Military space academy of a name of A.F.Mozhaysky
Abstract
The communication system of a special purpose is a stationary infocommunication communication system and contains the following functional elements: primary communication network; transport IP network; the integrated secondary communication network; automated control system for communication; naming and addressing system; system of complex safety of communication and information security; system of technical supply of communication. In article the question of control is considered by infocommunication services of the functional elements of a multiservice network of a special purpose.
Keywords: service, communication network, transport network, control of services, transmission channel.
Наукоёмкие технологии в космических исследованиях Земли № 3-2012
His
Ii i: s к л и с il
CONTROL SYSTEMS
Стандартом в данной области служит обобщенная модель среды открытой информационной системы - OSE/RM (Open Sysfem Environment/Reference Modell) ISO/IEC TR 14252 «Information technology - Guide to the POSIX® Open System Environment (OSE)», [POSiX - Portable Operating System Interface for Computer Environments), как расширение модели OSI/ISO [3] с детализацией прикладного уровня (рис. 1). Цель стандарта состоит в том, чтобы обеспечить возможность решения проблемы переносимости прикладных программ между различными компьютерными платформами на основе стандартизации прикладных программных интерфейсов (АР/) операционных систем (ОС). Платформа описывает два класса служб - службы OSE и службы ИТ, разделенные на четыре основных категории: системные или программные сервисы (System Services); коммуникационные сервисы (Communication Services); информационные сервисы (Information Services); человеко-машинного взаимодействия {Human/Computer Services). Службы интерфейса «человек-компьютер» связаны с службами ИТ: графический интерфейс пользователя (GUIs); формы; команды. Системные службы связаны со службами ИТ: системное администрирование; службы реального времени; печать; языки программирования; графические службы; службы/среда разработки ПО. Информационные службы связаны со службами ИТ: доступ к данным; форматы данных; СУБД; словари данных; обработка транзакций; обмен данными. Коммуникационные службы связаны со службами ИТ: LAN, WAN; сетевое управление; доступ к удаленной БД; распределенные службы; электронная почта; авторизация; физическое соединение.
Концепция модели OSE/RM основана на разделении среды информационной системы на приложения ASE (Application Software Entity), платформу АРЕ (Application Platform Entity), внешнее окружение ЕЕЕ (External Environment Entity) и выделении стандартных интерфейсов между ними. Но рисунке выделена плоскость приложений [U f User J -пользователь, S (System)
- система, f (Information) - информация, донные, С (Communicator) - коммуникации, связанная через API (Application Programming Interface) интерфейс прикладного программирования с плоскостью платформы, которая в свою очередь связана с внешней средой через EEI (External Environment Interface).
Цифрами обозначены интерфейсы: АР/1- взаимодействия «человек-компьютер»; API2- системных служб; API3 - информационных служб; API4 - коммуникационных служб. Внешние интерфейсы: EEI1 - взаимодействия «человек-компьютер»; EEI2
- информационных служб; EEI3- коммуникационных служб. Фактически управление услугами сводится к управлению приложениями, а предоставление услуг становится аналогом web-сервисов, предоставляемых в сети Интернет по принципу «клиент-сервер». Несмотря на это, разработка системы управления (СУ) услугами требует решения целого спектра инженерных задач, позволяющих произвести расчет ее характеристик на основе исходных данных о способе предоставления успуг (типе терминала- контейнера, способе и технологии доступа), типаже услуг и их объеме, требуемой полосы пропускания для к-той услуги [3], количестве, категории пользователей и перечне доступных услуг.
Рис. î. Эталонная модель среды открытых систем OSE/RM
В состав системы управления должны войти подсистемы: управления конфигурированием услуг; управления инцидентами; управления качеством предоставляемых услуг [4],
Необходимо решить ряд задач: определение назначения и возможностей СУ; выбор математической модели и построение структурно-функциональной модели СУ узла услуг; разработка моделей и методов организации инфокоммуникоционных открытых программных интерфейсов в соответствии с ISO/IEC TR 14252; определение критериев и стратегий управления путем многокритериальной оптимизации методом последовательных уступок; расчёт требуемой производительности серверов-API и пропускной способности каналов передачи донных для подключения приложений; математическая модель системы предоставления услуг, учитывающая свойства поступающей нагрузки и процессов её обслуживания; выбор информационной платформы анализа ВВХ на основе структурно-функциональной модели СУ; формирование баз исходных данных; выбор средств моделирования и формирование баз данных оценки ВВХ; имитационное моделирование и оценка полученных результатов на основе полученных значений ВВХ качества обслуживания пользователей с учетом категорий.
Модель сервера услуг построено следующим оброзом: сервер опрашивает несколько очередей сообщений-заявок, при этом обслуживание очередей производится последовательно циклически fi = I, 2, 3, N—J, N, 1, 2... и т.д./. Среднее время ожидания сообщением обслуживания в i-той очереди E/W.J отражает качество обслуживания сигнальных сообщений — заявок на предоставление услуг. Буферы очередей считаются бесконечными, время переключения между очередями ненулевое, что позволяет учитывать вспомогательные процессы. Очереди имеют ассиметричную природу из-за различия предоставляемых услуг и величины нагрузки от каждого из источников. Очевидным условием является непрерывность работы сервера, т.е. сервер обслужив одну из очередей, переходит к следующей. Поток заявок простейший с интенсивностью что позволяет описать работу СУ в экстремальных
High technologies in Earth space research № 3-2012
His
II Б К Б А и е II
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
условиях. Нагрузка, поступающая в каждую из очередей, определяется как
Pi=Äi ■ bti
(1)
где Ь. - среднее время обслуживания сервером услуг заявки из очереди /.
Общая поступающая нагрузка представлена суммой этих значений:
N 1=1
(2)
N
(3)
Е[С] =
R
1 -р
(4)
формулы расчёта среднего времени ожидания заявкой обслуживания PCL, предложенный Эвериттом [6]:
Ьо -^ж^ЗЖ^Ж-^чНЬъ-р*
н 2(1-/?) 2(l-p)tr
, я fp? f РМ~Р.) gl"
tf 2 'д,*, |5)
где (г _ - среднее количество заявок, обслуженных в
I-р
очереди I за цикл обслуживания.
Среднее время, необходимое серверу, чтобы переключиться от очереди / к очереди г+1, обозначается г, дисперсия времени переключения - г(2) ■ Среднее значение общего времени,
затрачиваемого на переключения, выражается следующим образом:
Среднее время полного цикла обслуживания (С) для всех дисциплин обслуживания:
В виду отсутствия точных формул для оценки циклического обслуживания, возможно использования различных аппроксимаций, например построенные на базе закона псевдосохранения (pseudoconservation law или PCI.). Аппроксимирующие
Литература
1. Концептуальные положения по построению мул ьтисервисных сетей на ВСС России. Версия 4 // Минсвязи РФ, 2004.
2. Атцик А А и др. Есть ли жизнь после NGN, CONNECT, №5,
2010. - С.1 32-1 36.
3. Новые сетевые технологии в системах управления военного назначения / Под ред.С,М.Одоевского. - СПб.: ВАС, 2007,
4. Варакин Л. Е,, Рейман Л.Д. Инфокоммуникации XXI века: технологии, услуги, качество. - М.: MAC, 2001.
5. Легков К.Б. Процедуры и временные характеристики оперативного управления трафиком в транспортной сети специального назначения пакетной коммутации // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 201 2. - №6. - С. 22-26.
6. Бобошин В.А., Сиротенко Ф.Ф., Легков К.Е. Предложения по построению аппаратно-программного комплекса резервирования информации телекоммуникационной сети специального назначения. // Труды Северо-Кавказского филиала Московского технического университета связи и информатики Ростов-на-Дону: СКФ МТУСИ,
2011.-С. 175-178.
Наукоёмкие технологии в космических исследованиях Земли № 3-2012
