3. Рівень розподілу – включає в себе обладнання комутаційного вузла.

В загальному розумінні саме обладнання комутаційного вузла є серцем проектованої мережі доступу, адже тут здійснюється агрегація інформаційних потоків від всіх комутаторів рівня доступу. Для проектованої мережі до складу комутаційного вузла входять наступній компоненти: оптичні транспортні лінії зв’язку від комутаторів доступу, комутатор рівня розподілення, магістральна лінія від комутатора розподілення до транспортної мережі, додаткове обладнання забезпечення надання послуг.

Як вже було відмічено раніше, базовою технологією побудови мережі доступу є технологія волокно до будинку (FTTB). Отже важливо організувати прокладку кабелю від порту комутатора доступу до порту комутатора розподілення. Відповідно до особливостей об’єкту проектування, а саме той факт що все будинки масиву розташовані компактно, то в якості середи передавання планується використовувати багатомодове оптичне волокно. Відповідно до стандартів, використання багатомодового оптичного волокна може здійснюватись при організації зв’язку на відстані до 500 м, що цілком задовольняє проектованій мережі. Крім того оптичні передавачі на активному мережному устаткування (комутаторах) для багатомодового оптичного волокна мають суттєво нижчу вартість у порівнянні із передавачами для одномодового волокна.

В якості технології побудови локальної мережі на цьому рівні планується використовувати технологію Gigabit Ethernet, адже саме на рівні агрегації об’єднуються потоки від всіх користувачі будинку. Розрахунок навантаження на цій ділянці буде наведено в одному з подільних розділів. В якості активного мережного обладнання планується використовувати високопродуктивні оптичні Ethernet комутатори із відповідним набором інтерфейсів. Слід відзначити, що обрана для побудови топологія «ієрархічна зірка» має один суттєвий недолік, а саме, при виході із ладу центрального елементу ( в нашому випадку комутатора рівня розподілення) мережа становиться непрацездатною, а надання послуг абонентам припиняється. Для усунення цього недоліку, тобто для підвищення надійності проектованої мережі доступу, було прийняте рішення про дублювання обладнання рівня розподілу. Таким чином потрібно буде обрати два однакових комутатора та забезпечити їх незалежне підключення до комутаторів рівня доступу та магістральної мережі.

Для підключення активного мережного обладнання вузла комутації до транспортної мережі також буде використана оптична середа передавання. Однак, на відміну від каналу на рівні досутпу, в даному випадку буде використано одномодове оптичне волокно та відповідне передавачі. Оскільки найближчий до житлового масиву комутатор транспортної мережі розташований на відстані приблизно 1 км (пр.. Космонавтів, 40). Використання одномодового оптичного середовища дозволяє передавати сигнал без відновлення на відстань до 20 км, що цілком задовольняє нашому випадку. Для зменшення залежності від одного фізичного підключення здійснюється незалежна передача транспортних потоків під двох комутаторів рівня розподілення. Тобто забезпечується 100% резервування. Оскільки саме з комутаторів вузла комутації забезпечується вихід на транспортну мережі, то основною функцією рівня розподілу є мультиплексування трафіку у один крупний потік. Тому на цьому відрізку необхідні високошвидкісні технології за допомогою яких можна забезпечити передачу усього потоку інформації, який потрібно доставити до абонентів мережі. Тому для забезпечення необхідної пропускної спроможності переважно буде використовуватись технологія Gigabit Ethernet, а у разі необхідності 10 Gigabit Ethernet. Тому при виборі комутаційного обладнання потрібно буде приділити особливу увагу можливості комплектації обладнання відповідними модулями.

4. Транспортна IP\MPLS мережа – високопродуктивна телекомунікаційна мережа, що забезпечує передачу транспортних потоків поміж всіма елементами мережі відповідно до адресної інформації. Точкою входу до транспортної мережі є краєвий маршрутизатор вузла агрегації трафіку (PE-маршрутизатор). Цей пристрій здійснює перехід з L2 рівня на L3, тобто обмежує домен широкомовного трафіку на канальному рівні та є шлюзом за замовчення для усіх абонентських терміналів в зоні обслуговування. Для проектованої мережі РЕ-маршрутизатор представляє собою пристрій рівня ядра, що здійснює термінацію трафіку від абонентських терміналів, обробляє транспортну інформацію, здійснює агрегацію трафіку та його перенаправлення у магістральну мережу. РЕ-маршрутизатор є інтелектуальним пристроєм, який може здійснювати керування якістю послуг на базі списків доступу (обмеження швидкості передачі в залежності від додатку, пріоритезація трафіку, керування чергами, перевантаженням буфера, тощо). Окрім цього даний пристрій можне виконувати низку додаткових функцій – NAT та PAT перетворення, DHCP-relay, міжмережний екран.

У мережі, заснованої на MPLS (багатопротокольна комутація по мітках), пакетам даних присвоюються мітки. Рішення про подальшу передачу пакету даних іншому вузлу мережі здійснюється тільки на підставі значення присвоєної мітки без необхідності вивчення самого пакета даних. За рахунок цього можливе створення наскрізного віртуального каналу, незалежного від середовища передачі і використовуваного протоколу передачі даних. Вважається, що власне MPLS функціонує між другим та третім рівнями, на так званому рівні 2,5. Тому що IP-пакет при використанні технології MPLS не зазнає змін, отже заголовок MPLS є префіксом між заголовком Ethernet кадру і заголовком IP-пакету. Використання даної технологій в якості універсального транспорту дозволяє забезпечити якісне керування інформаційними потоками. Зокрема, обслуговування трафіку проходить в рамках виділеного VRF (Virtual Routing and Forwarding) маршруту. Використання віртуальних маршрутів дозволить забезпечити якісне та прозоре керування інформаційними потоками від розподіленої мережі доступу до сервісного ядра мережі, де здійснюється формування послуги (IPTV, VOIP, сполучення із мережею Інтернет, тощо).

5. Вузол інфраструктурних мережевих серверів - низка апаратно-програмних комплексів, що призначені забезпечити функціонування службових мережевих проколів, які забезпечують надання ІТ-послуг, а також білінгову систему, яка здійсню координацію бізнес-процесу, відповідає за збір усієї інформації про споживані телекомунікаційні послуги, та відповідно до цього здійснює тарифікацію. Зокрема, даний елемент мережі включають в себе сервери:

• Сервер авторизації. Проводить автентифікацію абонентів, відповідно до результатів авторизації розмежує доступ по ресурсів, здійснює аудит трафіку для різних категорій користувачів, проводить керування ресурсами в межах кожної сесії користувачів відповідно до категорії обслуговування.

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) забезпечує динамічну конфігурацію вузла, що дозволяє комп’ютерам автоматично отримувати IP-адресу та інші параметри, необхідні для роботи в мережі. Використання протоколу DHCP є дуже зручним, адже налаштування параметрів стеку TCP/IP на клієнтських машинах не вимагає ніякої уваги з боку адміністратора. Проте такий спосіб розподілення ір-адрес має недолік, адже неможливо заздалегідь знати який хост отримає яку адресу. Для підвищення зручності при використанні DHCP, існують два основні методи. В першому випадку для того аби ір-адреси були чітко закріплені за кожним комп'ютером , використовується так звана прив'язка до MAC- адреси: DHCP -сервер має таблицю відповідності MAC-адрес ір-адресами. Мінус такого рішення - необхідність відстеження MAC-адрес і супроводу таблиці відповідності, що для мереж із великою кількістю користувачів становить дуже складне завдання. Тому на мережі провайдера використовується інший механізм - IP-адреси кінцевих пристроїв ставляться у відповідність не MAC- адресам, а портом комутатора, до яких ці абонентські пристрої підключені. Таким спосіб розподілення ір-адрес може допомогти полегшити адміністрування мережі в тому сенсі, що за IP- адресою комп'ютера клієнта, буде зрозуміло до якого комутатора він підключений, а це дозволить відповідним чином налагодити білінгву систему та доставить до абонента відповідні мережні сервіси. Реалізує таке технічне рішення дозволяє

опція 82 протоколу DHCP. Проте це підвищує вимоги до обладнання, що використовується на мережі, адже воно має підтримувати можливість ретрансляції DHCP-запитів, та ряд додаткових функцій (наприклад DHCP- snooping, який дозволяє уникнути перевантаження обладнання DHCP-запитами у разі несправного функціонування кінцевих пристроїв користувача). Ці особливості побудови мережі знайдуть своє відображення при вибору комутаційного обладнання, яке буде використовуватись при побудові мережі доступу.

• DNS (Domain Name System) забезпечує перетворення імені комп’ютера або іншого мережного пристрою в IP-адресу. Такий сервер є невід’ємною частиною організації доступу до мережі Інтернет, адже користувач переважно оперує символьними іменами, які надають різні веб-ресурси мережі Інтернет (веб-сторінки). А при взаємодії мережного обладнання використовується виключна адресна інформації (ір-адреси). Використання DNS-серверів дозволяє вирішити цю проблемку.

• Веб-сервер. Реалізує функції веб-порталу для користувачів мережі. Як правило, цей сервер тісно взаємодіє із білінговою системою та дозволяє користувачам здійснювати процес самообслуговування. Тобто користувачу надається змога вільно змінювати склад пакету послуг, які йому потрібні, активувати додаткові послуги, сервісі, доступ до окремих ресурсів. Зміни проведені користувачем на веб-порталі будуть відповідно тарифіковані білінговою системою.

6. IPTV-вузол. Реалізує функції головної станцій ІPTV. Головна станція забезпечує приймання відео-контенту з будь-яких джерел та призначена для формування ір-unicast та ip-multicast потоків та іх подальшого транслювання у транспортну мережу. Сьогодні основними джерелами контенту є:

• супутникові канали у форматі DVB-S;

• аналогові і цифрові відео потоки некомпресованого студійного відео;

• ефірні цифрові канали.

Тобто головна станція отримує контент від різних джерел у різних форматах та з різним рівнем якості, відповідно вона повинна забезпечити якісну обробку цих потоків. Зазвичай для рішення цих задач необхідно використовувати наступне обладнання:

• антенний пункт - забезпечує приймання сигналів від ефірних станцій і

супутників;

• цифрові супутникові приймачі/дескремблери – забезпечують розшифрування цифрових сигналів, отриманих з антенного пункту і передачу матеріалів стримеру/мультиплексору;

• система захисту контенту - забезпечує захист даних від несанкційного доступу.

• стример/мультиплексор - ключовий елемент головної станції, забезпечує мультиплексування матеріалів і ір-мовлення таким чином, що кожен канал має свій унікальний адрес і порт ір-мовлення

• Сервера VoD – призначені для реалізації послуги відео по запиту.

Надання на мережі провайдера послуги ір-телебачення топребує від активного мережного обладнання підтримки декількох спеціальних механізмів, адже робота ір-телебачення базується на використанні групової маршрутизації (ip-multicast). Для реалізації групової адресації в локальній мережі необхідні: підтримка групової адресації стеку протоколу TCP/IP; програмна підтримка протоколу IGMP для відправлення запиту про приєднання до групи і отриманні групового трафіку; підтримка групової адресації мережевою картою абонентського пристрою.

Основна ідея групової маршрутизації полягає в тому, що маршрутизатори, обмінюючись один з одним інформацією, будують шляхи розповсюдження пакетів до всіх необхідних підмереж без дублювання та петель. Кожен з маршрутизаторів передає multicast-пакет на один або декілька інших маршрутизаторів, уникаючи тим самим повторної передачі одного і того ж пакету по одному каналу і доставляючи його всім одержувачам групи. Побудова шляхів маршрутизації відбувається динамічно, оскільки склад групи отримувачів з часом може змінюватися.

Отже вибір специфікації обладнання для побудови мережі доступу, який буде здійснено в одному із подальших розділів, повинен враховувати підтримку цим обладнанням відповідних функцій роботі із груповою маршрутизацією.