Мережі FGN (FN), як результат удосконалення NGN

SIP Спочатку перевага віддавалася протоколу H.323, але після виявлення ряду проблем з NAT traversal і «local loop», більш широке застосування став отримувати протокол SIP. На даний момент протокол SIP широко застосовується для надання VoIP послуг. Однією з найважливіших особливостей протоколу SIP є саме його незалежність від транспортних технологій.

Принципи NGN

Передумови появи NGN

Спочатку, для передачі різних типів інформації,споруджувались окремі (відомчі) мережі зв’язку: Телефонний зв’язок, телеграфний зв’язок, мережі передачі даних та ін. В другій половині ХХ століття появилась ідея об’єднати всі відомчі мережі в єдину мережу. Таким чином була створена концепція мереж ISDN. Об’єднуючою мережею ISDN –мережі являється телефонна мережа загального користування.

Та на кінці ХХ століття через різні причини (дорожнеча ISDN обладнання, бурхливий розвиток IP-мереж, поява нових прикладних послуг) ідея формування глобальної мережі ISDN зазнала невдачі.

На зміну концепції ISDN, прийшла концепція Мереж Майбутнього Покоління, NGN. На відміну від мереж ISDN, мережа NGN спирається на мережу передачі даних на базі IP-протоколу.

Згідно визначенню, мережа NGN –це відкрита, стандартна пакетна інфраструктура, яка спроможна ефективно підтримувати всю гаму існуючих додатків і послуг, забезпечуючи необхідну масштабність та гнучкість, реагуючи на нові вимоги згідно функціонуванню і пропускній спроможності.

Основна відміна мереж наступного покоління від традиційних мереж в тому, що вся інформація, яка циркулює в мережі, має дві складові:

-сигнальна інформація, яка забезпечує комутацію абонентів і надання послуг,

- безпосередня інформація користувача, що містить корисне навантаження, призначене абоненту (голос, відео, дані).

Шляхи проходження сигнальних повідомлень і користувацького навантаження можуть не збігатися.

Мережі NGN базуються на інтернет технологіях включають в себе IP протокол і технологію MPLS. На сьогодні розроблено декілька підходів до побудови мереж IP-телефонії, запропонованих організаціями ITU-T і IETF: H.323, SIP іMGCP

1.1.3. H.323
Перший в історії підхід до побудови мережі IP-телефонії на стандартизованій основі запропонований Міжнародним союзом електрозв'язку в рекомендації Н.323. Мережі, побудовані на базі протоколів H.323, орієнтовані на інтеграцію з телефонними мережами і можуть розглядатися як накладені на мережі передачі даних мережі ISDN. Наприклад, процедура встановлення з'єднання в даних мережах базується на Рекомендації ITU-T Q.931.

1.1.5.MGCP
Третій метод побудови мереж NGN пов'язаний з принципом декомпозиції шлюзів. При використанні протоколу MGCP, кожен шлюз розбивається на три функціональних блоки:
-Media Gateway - відповідає за передачу даних користувача
- Signalling Gateway - відповідає за передачу сигнальної інформації
-Call Agent - пристрій керування, де укладено весь інтелект декомпозинованого шлюзу.
При побудові мережі NGN, може використовуватися як окремий підхід, так і їх поєднання.
SoftSwitch
На сьогоднішній день, основним пристроєм для голосових послуг в мережах NGN є Softswitch - так називається програмний комутатор, який управляє VoIP сесіями. Також важливою функцією програмного комутатора є зв'язок мереж наступного покоління NGN з існуючими традиційними мережами ТМЗК, за допомогою сигнального (SG) та медіа-шлюзів (MG), які можуть бути виконані в одному пристрої. У термінах мережі на базі протоколу H323, Softswitch виконує функції gatekeeper, в термінах мережі на базі MGCP, він виконує функції Call Agent.
В архітектурі IMS програмний комутатор має назву MGCF і виконує функцію взаємодії мереж пакетної комутації з мережами канальної комутації. IP Multimedia Subsystem (IMS) це стандартизована архітектура мереж наступного покоління NGN, затверджена Європейським Інститутом по Стандартизації в області Телекомунікацій (ETSI) і Проектом Партнерства 3-го покоління (3GPP).

Такі основні відомості про сучасні мережі NGN. Як видно, мережа NGN пов'язана найміцнішим зв’язками з класичними мережами і при їх перевірці і вимірах необхідно не забувати і про старі мережі і технологіях. І їх теж вимірювати і перевіряти.
Але на горизонті вже маячать мережі майбутніх поколінь (або просто майбутні мережі) - FGN (FN), що вони привнесуть в процес вимірювань? Спробуємо відповісти на це питання.

Наше покоління стало свідком зміни декількох еволюцій телекомунікаційних систем. Від домінування мереж однієї послуги (телефонних, телеграфних, радіомовлення, телевізійного мовлення) галузь зв'язку перейшла до мереж передачі даних спочатку з комутацією каналів, а потім з комутацією пакетів. Саме на базі останніх виникли мультисервісні мережі наступного покоління (Next Generation Networks NGN). Кілька років (більше десяти) технічна громадськість обговорювала і сперечалася про те, як же їх будувати. Не досягнувши консенсусу [1] і не дочекавшись повноважного впровадження мереж NGN, та ж громадськість почала люту дискусію про те, що буде після NGN і як "це" реалізувати. У цей спір з невеликим запізненням (так само, як і при обговоренні NGN) включилася і головна стандартизуюча організація нашої галузі - Міжнародний союз електрозв'язку - МСЕ. Сьогодні ми із задоволенням можемо відзначити: перша рекомендація стосується мереж майбутнього покоління (Future Networks - FN) вже готова. [2].

1.2.1 Про «проекти» FGN
Дискусії про мережі майбутнього покоління (Future Generation Network) почалися кілька років тому в межах ще неугаслих спорів про NGN (див., наприклад [3]). Відрадно відмітити, що активними учасниками дискусії стали представники колишнього СРСР: Росія і Україна [4,5,6]. А представник України, один з видатних вчених нашої галузі Віктор Борисович Каток брав безпосередню участь у створенні згаданої рекомендації МСЕ [7]. Природно, і інші міжнародні організації та інші вчені також активно обговорювали майбутнє мережі [8].
Про що ж велися суперечки і що пропонували фахівці? Обговорюваних проблем було багато. Відзначимо лише деякі з них, найбільш цікаві.
А.В. Гольшко [4] представляє не тільки майбутню мережу, але і всю галузь телекомунікацій у вигляді інфокомунікаційного супер-маркету, що надає (продає) необмежений набір послуг споживачам, яких абсолютно не цікавлять ні мережі, ні технології. Природно, цей супер-маркет буде працювати в умовах ринку, в умовах жорсткої конкуренції. І він виживе тільки тоді, коли послуги будуть якісними та дешевими. Забігаючи наперед, відзначимо, що подібна ідея закладена і в сутність

1-й рекомендації з FN.
Інший російський вчений Г.В. Коновалов [5] розглядає питання оптимізації використання ресурсів мережі і пропонує скористатися математичним апаратом багатовимірних матриць, щоб забезпечити найбільш ефективне спільне використання як транспортних мереж, так і мереж доступу. І цей аспект відзначений у згаданій рекомендації.
Відзначимо ще один цікавий аспект порушений закордонними вченими, членами іншої міжнародної організації - IEEE [8]. У їхньому уявленні майбутня мережа повинна являти собою «надрозумну» мережу, яка в найкращий спосіб розвантажить користувача від всякої рутинної роботи (встановлення з'єднання, розмова з викликаючим абонентом під час відсутності викликаємого і т.д.). Необхідність інтелектуалізації мережі FN також зазначено в Рекомендації.
Не обійшлося в дискусії без обговорення питання управління мережею [6]. І це не дивно. Адже управління майбутніми мережами - одна з найскладніших проблем, що вимагає для свого рішення залучення вищої управлінської науки в галузі телекомунікацій [9]. Природно, і це знайшло відображення в Рекомендації.
Ось лише деякі аспекти дискусій, що дають дуже приблизне уявлення про те, що обговорювалося фахівцями.
Що вийшло в результаті дискусій, розглянемо далі.

1.2.2.Сутність рекомендації Y.3001
Рекомендація Y.3001, перша з серії в Y.3000, розроблялася МСЕ-Т на протязі останніх чотирьох років за участю багатьох зацікавлених осіб, в першу чергу основних виробників. З метою врахування якомога більшої кількості думок був створений спеціальний форум. В результаті обговорень визначено не тільки назва майбутніх мереж (FN замість FGN), але також вироблена концепція їх створення. Незважаючи на загальний характер рекомендацій (в ній визначені лише головні напрями розвитку та основні проблеми), вона є досить інформативною.
Коротка сутність Рекомендації викладена в інтерв'ю віце-президента Дослідницької Комісії № 15 МСЕ-Т В.Б. Катка журналу «Мережі і бізнес» [7].
У рекомендації розкриті ті напрямки розвитку мереж, які не перекриваються мережами NGN і які стали актуальними у зв'язку з серйозними зміни на ринку телекомунікацій, появою нових послуг і нових мереж («інтернет речей», «розумні» мережі, мережі «хмарних обчислень» і т. д.).
Цих головних напрямів (в інтерв'ю вони названі «факторами») в Рекомендації виділено чотири (див. Таблицю). У кожному з напрямків визначено кілька основних завдань (усього їх 12). Вирішення цих завдань і забезпечить еволюційний (не революційний!) перетворення мереж NGN в мережі FN.
У Рекомендації наводиться досить повне обгрунтування постановки кожної з задач. Наприклад, вимога до FN в частині забезпечення надання повного спектра інфокомунікаційних послуг обумовлено появою затребуваності цілком різнорідних послуг з різко відмінними характеристиками:
-Трафік: незначний і дуже високий;
-Допустима затримка: мінімальна (одиниці й десятки мілісекунд) і порівняно велика (сотні мілісекунд);
-Спектр термінальних пристроїв: дуже широкий, від телекомунікаційних об'єктів до побутових пристроїв («Інтернет речей»);
-Послуги телекомунікаційних мереж і сенсорних мереж;
-Послуги високого класу з якості (наприклад, відео конференції з високою реалістичністю відчуттів) і прості послуги (електронна пошта) і т.д.
Загалом, все, що завгодно. І мережі FN повинні бути до цього готові.

1.2.3.Основні напрямки (фактори) мереж NGN в мережі FN

Таблиця 1.1

Фактор послуг	Фактор даних	Екологічний фактор	Соціально-екологічний фактор
Повний спектр інфокомунікацій-них послуг;	Доступ до інформації; Ідентифікація;	Зменшення споживання енергетичних ресурсів; Оптимізація;	Загальнодоступність послуг; Економічні стимули
Функціональна гнучкість
Віртуалізація ресурсів
Централізоване управління мережею
Мобільність
Надійність і безпека

Різноманітність послуг зумовлює виконання другого завдання цього фактора - функціональної гнучкості. На цю вимогу добре відповідатимуть самоорганізуючі мережі [10], в яких вузли будуть змінювати свої функції залежно від ситуації на мережі (міняти свою пропускну здатність, перетворюватися з транзитних вузлів у кінцеві і навпаки і т.д.). Звичайно, методи оптимізації ресурсів [5] тут дуже доречні.
Можливість віртуалізації ресурсів має вирішальне значення при організації послуг «хмарних обчислень» [11]. Це дасть користувачам можливість не турбуватися про свої ресурси при вирішенні всіх своїх завдань.
Чітке центролізованое управління мережею є необхідним умова її надійної роботи при різких змінах ситуації, пульсації трафіку, надзвичайних ситуаціях. Це завдання може бути вирішено при використанні нових методів управління (NGOSS [9] та ін)
Наступні дві вимоги - мобільність і надійність - перекочували в мережі майбутнього з NGN. Однак вони залишаються «старими» лише по суті. Забезпечення мобільності та надійності в нових умовах обумовлені великими труднощами, пов'язаними зі змінами характеристики послуг, зростанням їх кількості, виконанням мережами нових функцій (наприклад соціальних)
Абсолютно новими завданнями, які необхідно вирішити в рамках FN, є завдання щодо зменшення споживання енергетичних ресурсів (екологічний чинник) та їх оптимізація.
Тут мова йде про загальне зменшення енерговитрат та зменшення впливу на навколишнє середовище. Для цього рекомендується відмовитися від індивідуального споживання ресурсів і перейти до колективного, з можливістю перерозподілу споживання при зміні ситуації (тобто використовувати методи оптимізації ресурсів мереж тепер вже не інформаційних, а енергетичних).
Завдання соціально - економічного фактора (загальнодоступні послуги, економічні стимули) також не є новими в порівнянні NGN. Проте їх рішення різко ускладнилося в зв'язку з погіршенням економічної ситуації (криза).
Велику цінність представляють рекомендації також відомості про нові технології, які можуть бути застосовані для досягнення цілей (завдань), поставлених у ній.
У фінальній частині Рекомендації визначаються приблизні «строки життя» мереж FN. Вони укладаються в проміжок 2015 - 2020 р. А що ж далі?
У Рекомендації немає міркувань на цю тему. Проте один з авторів Рекомендації В.Б. Каток висловлює свої судження на цю тему.
1.2.3.Що далі?
Свої критичні зауваження щодо мереж, заснованих на IP-протоколі (а саме вони є прототипами і NGN, і FN) вже висловлювали російські фахівці [12]. Насамперед вони стосуються якості (надійності) цих мереж. Вони (фахівці Росії) як альтернативу пропонують створити «корпоративну» (для всієї держави) мережу, позбавлену недоліків IP-мереж.
В. Б. Каток також відзначає цю особливість і вважає, що до 2020р на зміну FN прийде інша технологія, вона матиме свою систему адресації, але перехід відбудеться еволюційним шляхом. При цьому, ймовірно, основу мережі буде складати протокол, відмінний як від IPv4, так як і від IPv6.
Російські ж фахівці взагалі висловлюють «крамольні» ідеї. А чи потрібна нам пакетна комутація, якщо в мережі буде домінувати «важкий» трафік відеосистем, що має постійно велике значення в усіх напрямках? Якщо так, то не за горами повернення до комутації каналів.
На жаль, подібні пропозиції (Віктора Борисовича і російських фахівців) сьогодні не знаходять ні надійних підтверджень, ні надійних спростувань.
Ясно тільки одне: за мережами FN обов'язково підуть... мережі «наступних поколінь», які напевно будуть більш досконалими.
Висновки:
- Майбутні мережі (FN) є підсумком еволюційного розвитку телекомунікаційних мереж, які характеризуються переходом від комутації каналів до комутації пакетів, від мереж однієї послуги- до мультисервісних мереж;
- Майбутні мережі будуть вирішувати проблеми, не «закриті» мережами NGN, основними з яких є розширення спектру послуг, що надаються з виконанням нових функцій («розумні» мережі, мережі «речей» і т. д.), підвищення надійності та безпеки, оптимізація використання мережевих ресурсів, мінімізація енергоспоживання та впливу на навколишнє середовище, надання загальнодоступних послуг в умовах згубного впливу криз і ін.
- Майбутні мережі, умовно прив'язані до 2015-2020 років, безсумнівно будуть удосконалюватися і на зміну їм прийдуть «мережі наступних поколінь», які, можливо, будуть мати і принципові відмінності від FN (наприклад, у базових технологіях

Що ж до вимірювальних систем, то мережі FN так само, як і мережі NGN, будуть спиратися на попередні досягнення. Отже: вимірювальні системи і через десять років повинні будуть зберігати сьогоднішнього функції, плюс мати здатність моніторингу нових технологій, які з’явились.
Як же не заблукати в цій великій кількості технологій?
Тут на допомогу може прийти жорстка система стандартизації пристроїв і технологій зв'язку, що знайшла своє відображення в семирівневій моделі OSI.

1.3.Мережева модель OSI
Мережева модель OSI (англ. open systems interconnection basic reference model - базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, скорочено: ЕМВВС; 1978 р.) - абстрактна мережева модель для комунікацій і разрабки мережевих протоколів. Пропонує погляд на комп'ютерну мережу з точки зору вимірювань. Кожен вимір обслуговує свою частину процесу взаємодії. Завдяки такій структурі спільна робота мережного обладнання та програмного забезпечення стає набагато простіше і прозоріше.
В даний час основним використовуваним стеком протоколів є TCP / IP, розроблений ще до прийняття моделі OSI і поза зв'язком з нею.

Рівні моделі OSI
Тип даних	Рівень (layer)	Функції
Дані	7. Прикладний (application)	Доступ до мережних служб
6. Представницький (presentation)	Представлення та кодування даних
5. Сеансовий (session)	Управління сеансом зв'язку
Сегменти	4. Транспортний (transport)	Прямий зв'язок між кінцевими пунктами і надійність
Пакети	3. Мережевий (network)	3. Мережевий (network)
Кадри	2. Канальний (data link)	Фізична адресація
Біти	1. Фізичний (physical)	Робота з середовищем передачі, сигналами та двійковими даними

У літературі найбільш часто прийнято починати опис рівнів моделі OSI з 7-го рівня, званого прикладним, на якому користувальницькі додатки звертаються до мережі. Модель OSI закінчується 1-м рівнем - фізичним, на якому визначені стандарти, пропоновані незалежними виробниками до середовищ з передачі даних:
- тип передавального середовища (мідний кабель, оптоволокно, радіоефір та ін),
- тип модуляції сигналу,
- сигнальні рівні логічних дискретних станів (нуля і одиниці).
Будь-який протокол моделі OSI повинен взаємодіяти або з протоколами свого рівня, або з протоколами на одиницю вище і / або нижче свого рівня. Взаємодії з протоколами свого рівня називаються горизонтальними, а з рівнями на одиницю вище або нижче - вертикальними. Будь-який протокол моделі OSI може виконувати лише функції свого рівня і не може виконувати функцій іншого рівня, що не виконується в протоколах альтернативних моделей.
Кожному рівню з деякою часткою умовності відповідає свій операнд - логічно неподільний елемент даних, яким на окремому рівні можна оперувати в рамках моделі і використовуваних протоколів: на фізичному рівні дрібна одиниця - біт, на канальному рівні інформація об'єднана в кадри, на мережному - у пакети (датаграми), на транспортному - в сегменти. Будь-який фрагмент даних, логічно об'єднаних для передачі - кадр, пакет, датаграма - вважається повідомленням. Саме повідомлення в загальному вигляді є операндами сеансового, представницького і прикладного рівнів.
До базових мережних технологій відносяться фізичний і канальний рівні.
Для запам'ятовування назв 7-и рівнів моделі OSI англійською мовою рекомендують використовувати фразу "All people seem to need data processing", в якій перші літери слів відповідають першими літерами назв рівнів. Для запам'ятовування рівнів російською мовою існує фраза"Попробуй представить себе тачку, стремящуюся к финишу":, перші літери слів в якій так само відповідають першими літерами назв рівнів.
Прикладний рівень
Прикладний рівень (рівень додатків; англ. Application layer) - верхній рівень моделі, забезпечує взаємодію користувацьких застосувань з мережею:
дозволяє додаткам використовувати мережні служби:
­- віддалений доступ до файлів і баз даних,
- пересилання електронної пошти;
- відповідає за передачу службової інформації;
- надає додаткам інформацію про помилки;
- формує запити до рівня подання.
Протоколи прикладного рівня: HTTP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET.
Представницький рівень
Представницький рівень (рівень представлення, англ. Presentation layer) забезпечує перетворення протоколів і кодування / декодування даних. Запити додатків, отримані з прикладного рівня, на рівні представлення перетворюються у формат для передачі по мережі, а отримані з мережі дані перетворюються в формат додатків.На цьому рівні може здійснюватися стиснення / розпакування або кодування / декодування даних, а також перенаправлення запитів іншому мережному ресурсу, якщо вони не можуть бути оброблені локально.
Представницький рівень звичайно являє собою проміжний протокол для перетворення інформації з сусідніх рівнів. Це дозволяє здійснювати обмін між додатками на різнорідних комп'ютерних системах прозорим для додатків чином. Представницький рівень забезпечує форматування і перетворення коду. Форматування коду використовується для того, щоб гарантувати додатком надходження інформації для обробки, яка мала б для нього сенс. При необхідності цей рівень може виконувати переклад з одного формату даних в іншій.
Представницький рівень має справу не тільки з форматами і поданням даних, він також займається структурами даних, що використовуються програмами. Таким чином, рівень 6 забезпечує організацію даних при їх пересиланні.
Щоб зрозуміти, як це працює, уявімо, що є дві системи. Одна використовує для представлення даних розширений двійковий код обміну інформацією EBCDIC, наприклад, це може бути мейнфрейм компанії IBM, а інша - американський стандартний код обміну інформацією ASCII (його використовують більшість інших виробників комп'ютерів). Якщо цим двом системам необхідно обмінятися інформацією, то потрібен представницький рівень, який виконає перетворення і здійснить переклад між двома різними форматами.
Інший функцією, виконуваною на представницькому рівні, є шифрування даних, що застосовується в тих випадках, коли необхідно захистити передану інформацію від прийому несанкціонованими отримувачами. Щоб вирішити це завдання, процеси та коди, що знаходяться на представницькому рівні, повинні виконати перетворення даних. На цьому рівні існують і інші підпрограми, які стискають тексти і перетворюють графічні зображення в бітові потоки, так що вони можуть передаватися по мережі.
Стандарти представницького рівня також визначають способи представлення графічних зображень. Для цих цілей може використовуватися формат PICT - формат зображень, який застосовується для передачі графіки QuickDraw між програмами.
Іншим форматом представницького рівня є тегірованний формат файлів зображень TIFF, який зазвичай використовується для растрових зображень з високим дозволом. Наступним стандартом представницького рівня, який може використовуватися для графічних зображень, є стандарт, розроблений Об'єднаною експертною групою з фотографій (Joint Photographic Expert Group); в повсякденному користуванні цей стандарт називають просто JPEG.
Існує інша група стандартів представницького рівня, яка визначає представлення звуку і кинофрагментів. Сюди входять інтерфейс електронних музичних інструментів (англ. Musical Instrument Digital Interface, MIDI) для цифрового представлення музики, розроблений Експертною групою з кінематографії стандарт MPEG, використовуваний для стискання та кодування відеороликів на компакт-дисках, зберігання в оцифрованому вигляді і передачі зі швидкостями до 1, 5 Мбіт / с, і QuickTime - стандарт, що описує звукові і відео елементи для програм, які виконуються на комп'ютерах Macintosh і PowerPC.
Протоколи представницького рівня: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation RDP - Remote Desktop Protocol, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Assembler / Disassembler Protocol.
Сеансовий рівень
Сеансовий рівень (англ. session layer) моделі забезпечує підтримку сеансу зв'язку, дозволяючи додаткам взаємодіяти між собою тривалий час. Рівень управляє створенням / завершенням сеансу, обміном інформацією, синхронізацією завдань, визначенням права на передачу даних і підтримкою сеансу в періоди неактивності додатків.
Протоколи сеансового рівня: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Secure Copy Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).
Транспортний рівень
Транспортний рівень (англ. transport layer) моделі призначений для забезпечення надійної передачі даних від відправника до одержувача. При цьому рівень надійності може змінюватись в широких межах. Існує безліч класів протоколів транспортного рівня, починаючи від протоколів, які надають тільки основні транспортні функції (наприклад, функції передачі даних без підтвердження прийому), і закінчуючи протоколами, які гарантують доставку в пункт призначення кількох пакетів даних в належній послідовності, мультиплексують декілька потоків даних, забезпечують механізм управління потоками даних і гарантують достовірність отриманих даних. Наприклад, UDP обмежується контролем цілісності даних в рамках однієї датаграми, і не виключає можливості втрати пакета цілком, або дублювання пакетів, порушення порядку отримання пакетів даних; TCP забезпечує надійну безперервну передачу даних, що виключає втрату даних або порушення порядку їх надходження або дублювання, може перерозподіляти дані, розбиваючи великі порції даних на фрагменти і навпаки склеюючи фрагменти в один пакет.
Протоколи транспортного рівня: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Мережевий рівень
Мережевий рівень моделі (англ. network layer) призначений для визначення шляху передачі даних. Відповідає за трансляцію логічних адрес і імен у фізичні, визначає найкоротші маршрути, комутацію й маршрутизацію, відстежує неполадки і «затори» в мережі.
Протоколи мережевого рівня маршрутизують дані від джерела до одержувача. Працюючі на цьому рівні пристрої (маршрутизатори) умовно називають пристроями третього рівня (за номером рівня в моделі OSI).
Протоколи мережевого рівня: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол міжмережевого обміну), X.25 (частково цей протокол реалізований на рівні 2), CLNP (мережевий протокол без організації з'єднань), IPsec (Internet Protocol Security), ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), ARP (Address Resolution Protocol).
Канальний рівень
Канальний рівень (англ. data link layer) призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні і контролю за помилками, які можуть виникнути. Отримані з фізичного рівня дані він упаковує в кадри, перевіряє на цілісність, якщо потрібно, виправляє помилки (формує повторний запит пошкодженого кадру) і відправляє на мережний рівень. Канальний рівень може взаємодіяти з одним або декількома фізичними рівнями, контролюючи й управляючи цією взаємодією.
Специфікація IEEE 802 розділяє цей рівень на два підрівня: MAC (англ. media access control) регулює доступ до поділюваного фізичного середовища, LLC (англ. logical link control) забезпечує обслуговування мережного рівня.
На цьому рівні працюють комутатори, мости та інші пристрої. Кажуть, що ці пристрої використовують адресацію другого рівня (за номером рівня в моделі OSI).
Протоколи канального рівня: ARCnet, ATM, Cisco Discovery Protocol (CDP), Controller Area Network (CAN), Econet, Ethernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers), Link Access Procedures, D channel (LAPD), IEEE 802.11wireless LAN, LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), Serial Line Internet Protocol (SLIP, obsolete), StarLan, Spanning tree protocol, Token ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25.
У програмуванні цей рівень представляє драйвер мережної плати, в операційних системах є програмний інтерфейс взаємодії канального і мережевого рівнів між собою. Це не новий рівень, а просто реалізація моделі для конкретної ОС. Приклади таких інтерфейсів: ODI, NDIS, UDI.
Фізичний рівень
Фізичний рівень (англ. physical layer) - нижній рівень моделі, призначений безпосередньо для передачі потоку даних. Здійснює передачу електричних або оптичних сигналів у кабель або в радіоефір і, відповідно, їх прийом і перетворення в біти даних відповідно до методів кодування цифрових сигналів. Іншими словами, здійснює інтерфейс між мережним носієм і мережним пристроєм.
На цьому рівні також працюють концентратори, повторювачі сигналу й медиаконвертери.
Функції фізичного рівня реалізуються на всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються мережевим адаптером або послідовним портом. До фізичного рівня відносяться фізичні, електричні і механічні інтерфейси між двома системами. Фізичний рівень визначає такі види середовища передачі даних як: оптоволокно, кручена пара, коаксіальний кабель, супутниковий канал передач даних і т. п. Стандартними типами мережевих інтерфейсів, що відносяться до фізичного рівня, є: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, роз'єми AUI і BNC.
Протоколи фізичного рівня: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET / SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, GSM Um radio interface, ITU і ITU-T, TransferJet, ARINC 818, G.hn/G.9960.
Відповідність моделі OSI та інших моделей мережевої взаємодії
Оскільки найбільш затребуваними і практично використовуваними стали протоколи (наприклад TCP / IP), розроблені з використанням інших моделей мережевої взаємодії, далі необхідно описати можливе включення окремих протоколів інших моделей в різні рівні моделі OSI.
Сімейство TCP / IP
Сімейство TCP / IP має три транспортних протоколи: TCP, повністю відповідний OSI, що забезпечує перевірку отримання даних; UDP, що відповідає транспортному рівню тільки наявністю порту, що забезпечує обмін дата грамами між додатками, не гарантує отримання даних; і SCTP, розроблений для усунення деяких недоліків TCP, в який додані деякі нововведення. (У сімействі TCP / IP є ще близько двохсот протоколів, найвідомішим з яких є службовий протокол ICMP, що використовується для внутрішніх потреб забезпечення роботи; інші також не є транспортними протоколами).

Відзначимо, що представлений тут перелік протоколів і технологій, є далеко не повним. Наприклад, відзначимо широко використовуваний в NGN протокол сеансового рівня SIP, чи все ще зберігаюча свої позиції технологія фізичного рівня PDH і інші. Таким чином, після перегляду моделі OSI, стає зрозумілим, що ж треба міряти і контролювати з використанням вимірювальних інформаційних систем, -це інтерфейси першого (фізичного) рівня, а також протоколи всіх рівнів, від першого до сьомого. При цьому центр тяжіння всього об'єму вимірювальних робіт з часом зміщується в бік протоколів. Справитися з усіма цими завданнями під силу лише потужним сучасним інформаційним вимірювальним системам, які є предметом вивчення цієї дисципліни. Розглянуті матеріали дозволяють зробити такі короткі висновки:

- Сучасний стан телекомунікаційних систем характеризується

наступним основним трендом - розвитоком мереж NGN та їх вдосконаленням у вигляді мереж FN;

- мережі NGN і FN у своєму розвитку будуть спиратися на попередні досягнення у вигляді вже використовуваних технологій, інтерфейсів і протоколів. Отже, вимірювальні системи і в майбутньому повинні зберегти здатність вимірювання та контролю цих та нових об'єктів телекомунікаційних систем;

- з метою полегшення процедур вимірювань і моніторингу доцільна їх прив'язка до семирівневої моделі OSI.

Використовувана література:

1. И.Г. Бакланов. NGN: принципы построения и организации, Москва, Эко-тренз. 2008

2. МСЭ- Т, Y. 3001(05/201). Future Networks: Objectives and Design Goals.

3. Варакин Л.Е. Будущее поколение инфокоммуникационных сетей – FGN XXI // Международная конференция МАС – 2004 «Инфокоммуникационные сети ХІХ века» - М. https://niits.ru/public/2004/2004-039.pdf

4. А.В.Голышенко. Перспективы и последствия трансформации сетей в NGN. «Вестник связи», № 7, 2007

5. Г.В.Коновалов Мномерные сети – будущее инфокоммуникационных сетей. «Электросвязь», №4 2008

6. В.Г.Кривуца, Л.М.Беркман, О.С.Колобов, В.В.Олийник. Підходи до методів розрахунку параметрів системи управління мережами майбутнього – FGN» Зв’язок «№4, 2009

7. Новости с «кухни» МСЭ: сети будущего. От первого лица интервью с В.Б.Катком. «Сети и бизнес» № 3, 2011

8. Yang Li, A.H.Chan, F.Mechamism of Applying Human Intaligance Future Generation Network https://www.ieee-infocom.org/2006/Posters/1568979951_A%20me chanism%20of%Applying%20Human%20Intelugence/1604530919_Abstract.pdf.

9. А.Райли, М. Кример. NGOSS построение эффективных систем поддержки и эксплуатации для операторов связи. Москва, Альпина Бизнес Букс, 2007

10. А.Е.Кучерявый Самоорганизующиеся сети и новые услуги «Электросвязь» №1, 2009

11. В.В.Гуров. Доставляем услуги … из «облака»? «Вестник связи», №9 2010

12. Голышко О.В., Князев К.Г. NGN: Российский сегмент. «Электросвязь» №12, 2009.

13. Сетевая модель OSI. Википедия.