510_SHerstneva_O._G._Proektirovanie_korporativnykh_mul'tiservisnykh_setej_

Рисунок 3.7.– Структура RTP-пакета

Ver. (2 бита) указывает версию протокола. Текущая версия - 2.

P (один бит) используется в случаях, когда RTP-пакет дополняется пустыми байтами на конце.

X (один бит) используется для указания расширений протокола, задействованных в пакете.

CC (4 бита) содержит количество CSRC-идентификаторов, следующих за постоянным заголовком.

M (один бит) используется на уровне приложения и определяется профилем. Если это поле установлено, то данные пакета имеют какое-то особое значение для приложения.

PT (7 бит) указывает формат полезной нагрузки и определяет еѐ интерпретацию приложением.

SSRC указывает источник синхронизации.

3.13 RTCP Real-Time Transport Control Protocol)

RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) - протокол, предоставляющий приложениям, работающим по протоколу RTP, механизм реагирования на изменения в сети. Например, получив информацию о повышении интенсивности трафика в сети и уменьшении выделенной этому приложению полосы пропускания, приложение может принять меры и умерить свои требования к полосе пропускания за счѐт некоторой потери качества. После снижения нагрузки в сети приложение может восстановить исходную полосу пропускания и продолжить работу с тем качеством, которое оно предоставляло вначале.

Протокол RTCP работает с несколькими адресатами для обеспечения обратной связи с отправителями данных RTP и другими участниками сеанса. RTCP использует тот же самый базовый транспортный протокол, что и RTP (обычно, UDP), но другой номер порта. Каждый участник сеанса периодически посылает RTCP-пакет всем остальным участникам сеанса.

RTCP выполняет следующие функции:

обеспечение качества услуг и обратной связи в случае перегрузки; идентификация отправителя;

61

оценка размеров сеанса и масштабирование.

Многоадресность RTCP-пакетов дает возможность участникам группы оценить качество приема и сообщить о своих проблемах (например, утере пакетов, избыточной неравномерности передачи). Обратная связь с получателями важна также для диагностики ошибок при распространении пакетов.

RTCP-пакеты содержат стандартное текстовое описание отправителя, обеспечивающее его идентификацию. Кроме того, они помогают пользователю идентифицировать потоки, относящиеся к различным сеансам. Например, они дают возможность определить, что одновременно открыты отдельные сеансы для передачи аудио- и видеоинформации.

Оценка размера сеанса и масштабирование осуществляются управлением частотой передачи RTCP-пакетов. При небольшом числе участников один RTCP-пакет посылается максимум каждые 5 секунд. Цель состоит в том, чтобы трафик RTCP не превышал 5% от общего трафика сеанса.

4 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ЛОКАЛЬНОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ

Для расчета локальной мультисервисной сети выбрана следующая ситуация: строится новый комплекс зданий крупной компании. Этот комплекс состоит из нескольких зданий, примерно равноудаленных друг от друга и имеющих одинаковое количество этажей. Целью является создание проекта локальной мультисервисной сети для данного комплекса на базе Ethernet-IP-сети.

Необходимо, чтобы проектируемая локальная мультисервисная сеть обеспечивала предоставление следующих услуг:

1.Передача речи (телефонная связь) – данная услуга будет реализована на базе средств IP-телефонии. Данная услуга должна предоставляться как

сиспользованием аппаратного IP-телефона, так и с использованием программного IP-телефона на рабочей станции (WS). Для пользователей IPтелефонии должен быть обеспечен выход на ТфОП.

2.Видеотелефония и видоконференции (одновременная передача видео и речи через сеть между двумя и более абонентами) – будет реализована и доступна только с персональных компьютеров, оснащенных камерами, на каждом персональном компьютере должно быть специализированное программное обеспечение (ПО). Она будет доступна только внутри нашей мультисервисной сети.

3.Доступ к базам данных (информационные базы, правовые базы, бухгалтерские базы 1С) – размещены на некотором количестве серверов. Доступ к базам данных осуществляется с распределением прав доступа.

4.Доступ к ресурсам файл-серверов (место для хранения каких-либо общих файлов, домашние папки пользователей, видео и аудио файлы, а также архивы ПО):

62

5.Доступ к ресурсам файл-серверов в пределах мультисервисной сети регламентируется администратором, этот доступ более широкий для пользователя;

6.Доступ к ресурсам файл-серверов через Интернет – ограничен.

7.Доступ в Интернет – для пользователей, которым предоставлена возможность пользования данной услугой.

8.Интранет-радио (радиовещание по локальной сети) – данная услуга работает только в пределах нашей мультисервисной сети, через Интернет она не доступна.

9.Электронная почта (e-mail) предполагает создание отдельного почтового сервера. Он будет связан с Интернет.

10.Web-сервер – предполагается создание собственного web-сервера с предоставлением возможности пользователям мультисервисной сети размещать свои собственные ресурсы.

Исходными данными для расчета мультисервисной сети являются:

1.Общее количество точек подключения к сети, шт. - EТП

2.Доля аппаратных IP-телефонов, % - DIPT

3.Минимальная требуемая полоса пропускания для рабочих станций

(WS), Мбит/с – Vmin.тр

4.Количество серверов, шт. - NSRV

5.Количество зданий, штук - NЗД

6.Расстояние между зданиями, метров - LЗД

7.Количество этажей в здании, штук - NЭТ

8.Вид доступа в Интернет

В качестве примера выполним расчет мультисервисной сети со следующими исходными данными:

EТП 470 шт.;

DIPT 19%;

Vmin.тр 1,5Мбит.с;

Вид доступа в Интернет осуществляется по технологии Fast Ethernet с использованием оптической линии связи. Общий алгоритм расчета локальной мультсервисой сети показан на рисунке 4.1.

63

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ СЕТИ

Проектируемая локальная мультисервисная сеть строится по многоуровневой архитектуре (рисунок 5.1).

Уровень

доступа

Рисунок 5.1. - Архитектура проектируемой корпоративной локальной мультисервисной сети

65

Данная сеть состоит из трех уровней (рисунок 5.1).

1.Уровень ядра представлен коммутатором уровня ядра, а также линиями связи к коммутаторам уровня распределения. Линии связи выполнены по технологии Gigabit Ethernet. В случае нахождения коммутаторов уровня и распределения в разных зданиях линии строятся с использованием оптоволоконных линий. При отсутствии на коммутаторе уровня ядра достаточного количества оптических портов используются медиаконверторы.

2.Уровень распределения представлен коммутатором уровня распределения, а также линиями связи к коммутаторам уровня доступа. Линии связи выполнены по технологии Fast Ethernet с использование в качестве физической среды витой пары (кабель UTP категории 5e).

3.Уровень доступа представлен коммутатором уровня доступа, а также линиями связи к терминальному оборудованию пользователей. Линии связи выполнены по технологии Fast Ethernet с использование в качестве физической среды витой пары (кабель UTP категории 5e).

Часть сети, ограниченная одним коммутатором уровня распределения, называется сегментом сети.

Часть сети, ограниченная одним коммутатором уровня доступа, называется участком сети.

6 РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В СЕГМЕНТАХ СЕТИ И НА УРОВНЕ ЯДРА

В качестве терминального оборудования в проектируемой мультисервисной сети используются рабочие станции и аппаратные IP-телефоны. Для расчетов принимается условие, что аппаратные IP-телефоны не имеют встроенных Ethernet коммутаторов и подключаются к отдельному порту коммутатора дос-

В соответствии с выбранной архитектурой построения сети в каждый из FastEthernet-портов коммутатора уровня распределения включен коммутатор уровня доступа, имеющий 8 портов, один из которых использован для подключения к коммутатору уровня распределения. Следовательно, каждый в коммутатор уровня доступа возможно включить 7 устройств (ПК, IP-телефон). В дан-

66

ном случае коммутатор уровня доступа организует общий канал с пропускной способностью до 100 Мбит/с, разделяемый несколькими подключенными к коммутатору устройствами. Учитывая эту особенность технологии Ethernet,

максимальная теоретическая часть полосы пропускания общего канала Vmax 1ТП для каждого из подключенных к коммутатору устройств определяется следующим образом:

где

Vкан – пропускная способность канала к коммутатору уровня распределе-

ния. Для FastEthernetVкан 100 Мбит/с;

NТП1К – число точек подключения, использующих канал к коммутатору

Минимальная полоса пропускания, требуемая для каждой из рабочих станций, при использовании всех услуг одновременно определяется следующим образом:

служб в Мбит/с.

Множитель 1,25 - учитывает передачу служебной информации. Для расчетов берется 25% от соответствующей части полосы пропускания выделяемых для служб.

ции полосы пропускания будет достаточно для предоставления всех видов ус-

67

луг даже в том случае, когда в концентратор включены только рабочие станции.

Полагаем, что распределение аппаратных IP-телефонов и рабочих станций по зданиям, этажам и коммутаторам доступа приблизительно равномерное.

Количество участков сети определяется следующим образом:

Используя полученное значениеNуч , в дальнейшем учитывается тот факт,

что Nуч обязательно увеличится, так как необходимо иметь небольшой резерв на случай выхода из строя портов или экстренную необходимость подключения новых устройств.

В каждом здании располагается следующее количество участков сети:

других – к целой части добавляется единица. Если значение Nуч 1эт целое, берется одинаковое значение для всех этажей. В любом случае, для каждого здания в итоге сумма количества участков в i-ом здании должна получиться равной значению из таблицы Таблица 5.1.

Распределение участков сети по этажам каждого здания сводится в табли-

цу 6.2.

68

Таблица 5.2 - Распределение участков сети по этажам каждого здания

Определим количество аппаратных IP-телефонов в каждом здании:

расчету количества участков в каждом здании, используем те же принципы. Распределение аппаратных IP-телефонов по зданиям сводятся в таблицу

Таблица 5.3.

Таблица 5.3 - Распределение аппаратных IP-телефонов по здания

Определим предполагаемое количество точек подключения на каждом этаже в каждом здании в соответствии с полученными данными (таблица 5.2):

Полученные данные сводятся в таблицу 5.5. Сначала заполняется столбец таблицы со значениями NТП1этj для здания i (i=1 до 4), затем столбец с количеством WS на каждом этаже здания i, которое определяется следующим образом:

69

чин Nуч1эт.

Добавим еще один столбец с количеством аппаратных IP-телефонов на каждом этаже здания i, количество определяется произвольно, исходя из общего количества IP-телефонов в здании i (таблица 5.3) и распределяется приблизительно равномерно по этажам здания. Добавим следующий столбец с суммой значений предыдущих двух столбцов - это будет столбец с полученным количеством точек подключения. Затем добавим еще один столбец с разностью значений полученного количества точек подключения и предполагаемым количеством NТП1эт (первый столбец) для здания i. Если значение в этом столбце равно 0 или отрицательное, это значит, что емкости участков сети на этаже j здания i хватает для включения всех ТП. Если значение столбца больше 0, то соответствующей емкости недостаточно и необходимо организовать на этом этаже еще m-ое количество участков (m=1 и более, определяется относительно числа 7, например, если разность равна 2, то достаточно m=1, если 9, то необходимо уже m=2). Поэтому для здания i добавим еще один столбец с указанием количества дополнительных участков на всех этажах. Если дополнительные участки не организуются (емкости хватает), в соответствующем столбце ставим 0. Дополнительные участки необходимы, так как нужно обеспечить небольшой резерв. В некоторых зданиях этот резерв будет организован «сам собой» за счет свободной емкости участков на некоторых этажах. В завершение добавим еще один столбец для здания i с общим количеством участков для каждого этажа (из таблицы 5.2 плюс дополнительные участки). В таблице Таблица 5.5 отразим расчеты для каждого здания.

Теперь необходимо распределить рабочие станции и IP-телефоны по участкам. Распределение производим произвольно, приблизительно равномерно, учитывая данные в таблице Таблица 5.5. (NWS1эт, NIPTA1эт, общее количество участков), для каждого здания и этажа.

Распределение рабочих станций (WS) и IP-телефонов сводим в таблицу 5.6. Число столбцов для участков в таблице выбираем по наибольшему значению столбца общего количества участков для здания i из таблицы 5.5. На этаже, где каких-либо участков нет, в соответствующей ячейке таблицы ставим прочерк.

70