Організаційна структура мережі

Організаційна структура відображає пристрій мережі в цілому, а саме: типи, призначення, основні характеристики її елементів і композиційні принципи об'єднання елементів у структурі компоненти, які можна розглядати як окремі підмережі, так звані сегменти телекомунікаційної мережі.

Елементами будь-якої мережі є пункти і зв'язують їх лінії. Пункти мережі поділяються кінцеві та вузлові. У кінцевих пунктах розміщуються кінцеві системи інформаційних мереж Функціональне призначення їх визначається типом кінцевої системи. Кінцеві пункти, в кото»встановлюються термінальні системи, призначені для забезпечення доступу до мережі. При цьому функція доступу може розглядатися у двох аспектах: забезпечення доступу користувача до мережі і організм доступу при з'єднанні різних сегментів мережі. Термінальні системи користувачів здійснюють введення / висновок інформації шляхом перетворення інформаційних повідомлень в сигнали і навпаки. Кінцеві пункти, в яких встановлюються термінальні системи користувачів, називаються абонентськими пунктами. Пункти, в яких розміщуються системи, що є постачальниками основ інформаційних або обчислювальних ресурсів (організовуються інформаційні банки, телевізійні і радіомовні студії, центри служб новин, навчання, довідкових служб і т. п.), також є кінцевими пунктами. Кінцеві пункти, де розташовуються адміністративні системи, називаються центрами управління мережею.

Пункт, в якому встановлюється кінцеве обладнання конкретної мережі, є її крайовим пунктом і називається вузлом доступу (access node) мережі. У ньому може бути встановлено комутаційне обладнання, що виконує функції міжмережевого перетворювача (шлюзу) при сполученні ментів, що відрізняються за технологічними ознаками.

Вузловий пункт, або вузол мережі, являє собою пункт, в якому сходяться три і більше ліній свzpb і який є проміжним (транзитним) на шляху проходження потоків інформації. Признач вузла в мережі визначається виконуваними їм функціями. В якості функцій вузла можуть розглядається комутація, концентрація і мультиплексування. Комутація являє собою процес встановлення з'єднання між сходяться в вузлі лініями при розподілі інформаційних пот в мережі у відповідності зі схемою маршрутизації. Комутація може бути оперативною (на час одного сеансу зв'язку між парою абонентів) і довготривалої, здійснюваної шляхом кроссировки сходяться у вузлі ліній або групи каналів. Вузол, що виконує функцію оперативної комутацією називається вузлом комутації, а вузол, в якому здійснюється довготривала комутація (крос), розподільним вузлом. Концентрація має на увазі об'єднання декількох вхідних, невеликого за потужністю, інформаційних потоків з метою отримання більш потужного вихідного потоку, що забезпечує ефективну завантаження лінії. Пункт, що виконує таку функцію, називається концентратором.

Мультиплексування забезпечує можливість передачі декількох потоків інформації одній лінії шляхом закріплення за кожним з них фіксованої частини ресурсу лінії. Таке фікс ванне розподіл лінійного ресурсу залишається незмінним навіть в періоди відсутності інформації в деяких з них (функція концентрації тут відсутня). Такий пункт мережі називається мультиплексором.

У вузловому пункті мережі можуть поєднуватися одночасно кілька перерахованих функцій.

Лінії зв'язку забезпечують передачу інформації потоків у формі сигналів і являють собою споруди, що включають середу поширення сигналів і комплекс каналообразующего обладнання. В якості фізичного середовища можуть використовуватися мідні пари проводів, оптичне волокно, ефір. Залежно від середовища, по якій передаються сигнали, всі існуючі типи ліній зв'язку прийнято ділити на дві групи: провідні і бездротові. До проводовим відносяться всі типи ліній, в яких сигнали поширюються уздовж штучно створюваної спрямовуючого середовища. У простому випадку - це фізична ланцюг, утворена парою проводів, по яких передається сигнал у вигляді електричного струму. Провідні лінії, утворені проводами, що мають ізоляційні покриття і поміщені у спеціальні захисні оболонки, називаються кабельними лініями зв'язку (КЛС). За умовами прокладання та експлуатації розрізняють підземні та підводні кабелі. Вони відрізняються конструкцією і матеріалом ізолюючих оболонок і захисних покривів. У землі і в воді прокладають кабелі, броньовані сталевими стрічками або дротом, які надають кабелю особливу механічну міцність. У містах кабелі прокладають у спеціально будівлі, що каналізацію, що складається з трубопроводу та оглядових колодязів. Для забезпечення необхідної дальності передачі сигналів, а це можуть бути тисячі кілометрів, в кабельних магістралях організовуються підсилювальні пункти, розташовані по трасі через певні інтервали. Все перераховане називається лінійно-кабельними спорудами, їх будівництво та обслуговування становить основну частину витрат при організації та експлуатації кабельних ліній зв'язку.

До проводовим відносяться також лінії, що використовують як середовища поширення діелектричні матеріали, зокрема, тонкі скляні волокна. У оптичному кабелі скловолокно вільно поміщається всередині поліетиленових трубок, скручених навколо міцного пластмасового сердечника.Оптичні кабелі, як і звичайні, мають захисні поліетиленові оболонки і різні зовнішні покриви. Їх можна прокладати в землі, воді, приміщеннях. Вони не чутливі до електромагнітних перешкод і не потребують металевих екранах. Лінії зв'язку, що використовують оптичні кабелі, отримали назву волконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ). Істотним достоїнством їх є відсутність в конструкції дефіцитних матеріалів: міді, алюмінію, свинцю та ін

Термін радіолінія поширюється на всі типи ліній, в яких сигнали передаються у відкритому просторі у вигляді радіохвиль. Цінна якість радіоліній - можливість їх швидкої організації і порівняно невисока вартість. Важливим є також факт використання радіоліній для організації мобільного зв'язку (з рухомими об'єктами - автомобілями, літаками). Лінії радіозв'язку, що складаються з кількох чи багатьох ділянок, у межах яких відбувається прийом сигналу, його посилення і передача в наступний пункт, називаються радіорелейними лініями (РРЛ). Різновид РРЛ - супутникові радіолінії.

Композиційні принципи об'єднання елементів мережі у відносно самостійні структурні компоненти (сегменти) мережі базуються, як правило, на представленні про масштабність сегмента, а також на використовуваної в сегментів мережі за територіально-функціональним принципом представлена ​​на рис: 4.7.

Локальна мережа (Local area Network, LAN) - мережа, в якій основна частина потоків інформації замикається усередині невеликої території,

установи, промислового підприємства тощо До мереж типу LAN можуть бути віднесені мережі, утворені як сукупність декількох локальних мереж, так звані корпоративні мережі.

Місцева мережа (Metropolitan Area Network, MAN) - мережа, що охоплює територію міста або сільського району.

Територіальна мережа (Wide Area Nework, WAN ) - великомасштабна мережа, призначена для об'єднання мереж типу LAN МАN, розташованих на території великого регіону, держави, континенту, а також на різних континентах.

Класифікуючи мережі по функціонально-технологічною ознакою, вживають такі поняття, як «аналогова мережа», «цифрова мережа», «1Р-мережа» (мережа, що працює по протоколу Інтернет) і т. п. Наявність мереж з різними технологіями характерно для всього періоду, протягом якого здійснюватиметься перехід до глобальній інформаційній інфраструктурі, утвореної на основі єдиної мультисервісної платформи надання послуг.

Принципи організації LAN. Локальні мережі, на відміну від територіальних, характеризуються тим, що відстані між найбільш віддаленими пунктами тут невеликі. Малі відстані дозволяють забезпечити високі швидкості передачі інформації, створювати мережі високонадійними та економічними. Так як всі кінцеві системи знаходяться в межах одного-двох будівель, можливо колективне використання дорогого обладнання (потужних процесорів, графопостроителей і т. п.), що включається в мережу в якості кінцевої системи. Ядром локальної та територіальної мережі є телекомунікаційна мережа, яка для 1.АИ може характеризуватися вузловий, шинної або кільцевою топологією. У вузловий локальної мережі найчастіше є єдиний вузол, в який включені всі кінцеві пункти, що утворюють звездообразную мережу. Така топологія найбільш характерна для організації учрежденческой мережі телефонного зв'язку, що забезпечує підключення телефонних апаратів до АТС. За цим же принципом можна організувати мережу для передачі не тільки мовлення, але й даних, і зображення. Прагнення до зменшення числа ліній в локальній мережі призвело до створення шинної топології. Мережа такої топології може бути організована за принципом моноканала єдиного каналу для всіх систем, доступ до якого забезпечується спеціальним мережевим пристроєм - блоком доступу, або поліканала, еквівалентного групі моноканалів, що значно підвищує продуктивність мережі.

Принципи організації MAN. Місцеві мережі являють собою територіальні мережі відносно невеликого масштабу. Кожен населений пункт (місто, сільський район) може обслуговуватися своєї місцевою мережею. Останнім часом намітилася тенденція до створення місцевих мереж, які обслуговують регіони, що охоплюють кілька невеликих населених пунктів, розташованих недалеко один від одного. Дослідження характеру передачі і розподілу інформаційних потоків в місцевих мережах виявило функціональні задачі, що приводять до необхідності поділу її телекомунікаційної мережі на два сегменти:

-Мережа абонентського доступу (Customer Access Network, CAN);

-Мережа межузловой зв'язку (Node connection NetWork, NCN).

Мережа абонентського доступу CAN забезпечує підключення користувачів абонентського пункту мережі до вузла комутації. З однo боку, вузол комутації є опорним пунктом для мережі абонентського доступу, з іншого боку - виступає крайовим пунктом мережі NCN, в яких забезпечується доступ в транспортну мережу. Територія, на якій зосереджені абонентські пункти, включені до відповідного вузол комутації, визначає його район обслуговування. Межі району обслуговування встановлюються залежно від абонентської щільності і комутаційних можливостей вузла. По відношенню до абонентів свого регіону обслуговування вузол комутації виконує функцію комутації, забезпечуючи при цьому встановлення зв'язку всередині району. Будучи крайовим пунктом мережі межузловой зв'язку, він виступає в ролі концентратора, формуючого міжвузлові потоки до пунктів мережі, в яких розташовуються інформаційні та обчислювальні ресурси.

Принципи організації WAN Сегменти WAN являють собою сукупність потужних магістралей, які об'єднують окремі локальні та територіальні мережі. Магістральні ЛЗ є дорогими телекомунікаційними ресурсами, використовуваними при транспортуванні інформаційних потоків на величезні відстані. Ефективне використання цих ресурсів становить основну проблему при побудові WAN. Вирішення цієї Проблеми досягається застосуванням спеціальних високошвидкісних технологій, орієнтованих на використання в транспортних мережах. Це, насамперед, подання всієї переданої інформації в єдиному цифровому вигляді і висока концентрація цифрових потоків у вузлах доступу до магістралей.

Принципи побудови транспортних телекомунікацій в чому повторюють принципи розвитку магістралей авто-та залізничного транспорту. У транспорті замість вузьких автодоріг будують широкі магістралі з одностороннім рухом - автобани. Замість перехресть зі світлофорами споруджуються розв'язки, різні за висотою рівнів, і з'їзди, що забезпечують безупинний рух транспорту. 'Длй транспортування вантажів організовуються контейнерні перевезення. Сучасні телекомунікаційні технології дозволяють організувати подібне і в мережах зв'язку. Це широкосмугові ВОЛЗ, в яких швидкості передачі цифрових потоків досягають декількох десятків гігабіт. Асинхронний режим перенесення забезпечує транспортування будь-яких видів інформації осередками фіксованої довжини, поміщеними в спеціальні транспортувальні модулі (віртуальні контейнери). Доступ до таких мереж забезпечується за допомогою спеціального обладнання (комутаторів, мультиплексорів, хвильових конвертерів і т. п.), встановлюваного у вузлах доступу до І 1АИ. При розгляді І <аи у складі сегментів телекомунікаційної сетй вона класифікується як опорна мережа. Всі інші сегменти мережі при такому поданні можна трактувати як компоненти мережі доступу до опорної сетeй. Слідуючи цій логіці, всі елементи, що утворюють телекомунікаційну мережу, за допомогою якої термінальні системи користувачів взаємодіють з кінцевими системами, в яких розосереджені інформаційні ресурси мережі, можна розглядати як компоненти мережі доступу до інформаційних ресурсів. При побудові WAN. Використовуються всі базові топології («точка ш точка», деревоподібна, кільце і т. д.), а також їх поєднання.