МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального
образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
VIII студенческая научно – практическая конференция
6 марта 2013г
Уфа 2013
Современные технологии, методы и средства телекоммуникаций: Материалы
студенческой научно-практической конференции -6 марта 2013года-Уфа: Издательство
УГКР, 2013-45с
В сборник включены статьи и тезисы выступлений участников студенческой научнопрактической конференции, посвященной современным технологиям, методам и
средствам телекоммуникаций.
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники,2013г.
2
Абдрашитова А.А, Ганеева А.Г, Садыкова И.Р.
Проектирование сети NGN в городе Стерлитамак
Сеть NGN обеспечивает качество обслуживания, необходимое для различных видов
телекоммуникационного трафика. Особенностью сетей является то, что передача и
маршрутизация пакетов и элементы оборудования передачи (каналы, маршрутизаторы,
коммутаторы, шлюзы) физически и логически отделены от устройств логики управления
вызовами и услугами. Таким образом, устройства управления SoftSwich, различные
шлюзы, сервера приложений и т.д. могут быть размещены в разных местах, что позволяет
существенно снизить затраты на построение сети и транспортировку трафика. В сетях
NGN реализуется полномасштабное предоставление услуг пакетной телефонии, голосовой
и универсальной почты, IP-Centrex, телеобучения, VPN, передачи данных,
видеоконференц-связи и т. д., включая дополнительные информационные сервисы.
Сети NGN, будучи результатом слияния сети, интернета и телефонных сетей,
объединяют в себе их лучшие черты.
Сети нового поколения обладают следующими характеристиками:
- адаптируемость для передачи трафика любого вида, что можно сравнить с
адаптируемостью сети интернет в противоположность отсутствию гибкости ТфОП в
передаче данных;
- качество голосовой связи и важных приложений передачи данных;
- низкая стоимость передачи в расчете на единицу объема информации
приближается к стоимости передачи данных в сети интернет.
Для предоставления большого количества услуг, в т.ч. видео услуги и
высокоскоростной доступ к сети передачи данных, необходимо обеспечить высокую
пропускную способность сети. Для этих целей применяются оптические технологии.
В результате всего вышесказанного, упрощается обслуживание сети со стороны
оператора, со стороны абонента – предоставляются более полные и качественные услуги
связи.
NGN (New Generation Networks) — это мультисервисные сети связи, ядром которых
являются опорные IP-сети, поддерживающие полную или частичную объединение услуг
передачи речи, данных и мультимедиа. Реализует принцип конвергенции услуг
электросвязи.
В структуре сетей NGN (рисунок 1) присутствует несколько элементов,
представляющих собой отдельные устройства в интегрированном устройстве.
Рисунок 1- Пример сети следующего поколения
3
Элементы сети NGN:
- SoftSwitch – представляется носителем интеллектуальных возможностей сети,
которые координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции
установления соединений через одну или несколько сетей. SoftSwitch, это не одно из
сетевых устройств. Это так же и сетевая архитектура;
- сигнальный шлюз (SG) – обеспечивает доставку к SoftSwitch сигнальной
информации, поступающей со стороны ТфОП, и в обратном направлении;
- транспортный шлюз (TG) – на него поступают потоки пользовательской
информации со стороны ТфОП, он преобразует эту информацию в пакеты, и передаёт её
по протоколу IP в сеть с коммутацией пакетов, причём делает это всё под управлением
SoftSwitch;
- шлюз доступа (AG) – служит интерфейсом между IP-сетью и проводной или
беспроводной сетью доступа, передаёт сигнальную информацию к SoftSwitch,
преобразует пользовательскую информацию и передаёт её либо другому порту этой же IP
сети, либо в другую сеть с коммутацией пакетов, либо к транспортному шлюзу, для
последующей передачи в ТфОП;
- медиасервер – может выполнять такие задачи, как, например передачу записанных
объявлений и накопление цифр номера;
- серверы приложений – обеспечивают доступ к различным услугам;
- цифровая телевизионная станция, которая обеспечивает приём спутникового
цифрового телевидения стандарта DVB и аналогового телевидения, и преобразует его в
формат, пригодный для передачи по IP-сети;
- STB – приёмник цифрового телевидения.
Центральный узел связи состоит из магистрального коммутатора, OLT,
оборудования цифрового телевидения, SoftSwitch, шлюза в ТфОП, маршрутизатора,
обеспечивающего доступ к сети internet и систем обеспечивающих управления и контроль
доступа. Все компоненты подключаются к магистральному коммутатору, по интерфейсу
Ethernet.
Рисунок 2- Структурная схема центрального узла связи
Оборудование размещено в 19` стойках высотой 42U (рисунок 12). В 1 стойке
располагаются шлюзы доступа в ТфОП. В следующей стойке – серверы. В 3-й стойке
размещено оборудование OLT. Для оперативного доступа к настройкам оборудования, в
шкафах размещены персональные компьютеры. Оптический кросс размещён в той же
стойке. В следующей стойке размещен магистральный коммутатор. В последних 3-х
стойках располагаются ресиверы и IP-шлюзы цифрового телевидения. Для
предотвращения перегрева оборудования в помещении располагается кондиционер. Так
же помещение оборудовано аварийным освещением. В каждой стойке располагается
4
источник бесперебойного питания, для аварийного питания оборудования. Пол покрыт
антистатическим материалом, перед каждой стойкой располагаются диэлектрические
коврики.
Стойка заземляется путем прикручивание ее к заземленному кабельросту.
Минимальное сечение заземляющего проводника должно быть не менее 16 мм2.
Электрические кабели (соединительные кабели) к оборудованию узла, кабели,
соединяющие полки между собой и с терминальной панелью стойки) прокладываются по
боковому желобу стойки и закрепляются держателями кабеля.
Аминев В.М., Гумеров Р.С.
Разработка и проектирование мультисервисной сети горнолыжного центра
С 26 февраля по 3 марта в Уфе прошли VI Зимние Международные Детские Игры. С
момента своего основания игры охватили 37000 спортсменов по различным видам спорта.
Уже проведено 45 летних и 5 зимних Игр, в которых приняли участие команды более 411
городов из 86 стран 5 континентов. Впервые Международные Детские Игры прошли 5
июня 1968 года в городе Целе (Словения). В соревнованиях приняло участие около1000
спортсменов со всего мира. Соревнования проходили по 7 видам спорта. Юные
спортсмены состязались: в фигурном катании, лыжных гонках, горнолыжном спорте,
сноубординге, шорт-треку, зимнем спортивном ориентировании и хоккее с шайбой. Для
проведения Игр было задействовано четыре арены: «Уфа-Арена», Дворец спорта,
«Олимпик-парк» и СОК «Биатлон».
Шкафы ШТС размещаются вдоль трасс N1, 2 и 4: в зоне старта, финиша и
контрольных точек. Назначение контрольных точек: промежуточный финиш, детский
старт, детский финиш или финиш параллельного слалома. На трассах N1 и N2 одна
промежуточная точка, а на трассе N4 две промежуточных точки, расположенных на
уровне резкого изменения направления трассы.
Шкаф предназначен:
- организация мультисервисной сети (NGN- концепция) в горнолыжных центрах для
технического обеспечения соревнований, включая международные, по горным лыжам,
сноуборду и фристайлу;
функциональные
возможности:
телекоммуникационное
обеспечение
автохронометража, видеонаблюдения, видеорегистрации, видеотрансляции, оперативной
связи автохронометража и видеотрансляции, служебной связи судейской бригады и
членов оргкомитета соревнований;
Конструктив ШТС:
- корпус шкафа выполнен из стали с классом защиты IP66 с защитой от дождя и
снега;
- габаритные размеры шкафа ШТС: 500х500х210мм;
- вандалоустойчивость шкафов ШТС на трассе обеспечивается 3 замками, в том
числе один из них укреплен на антивандальной раме;
- в боковой части шкафа расположен 1 гермоввод для стационарного вывода
информационного кабеля для видеонаблюдения диаметром не менее 32 мм;
Шкафы устанавливались в таком порядке: Сначало он крепился к столбу с помощью
анкерных болтов и цепей, потом происходило подключение кабелей к промежуточным
клеммам на основной панели, после установка евроразетки и кросса системы
автохронометража, ну и последнее монтаж активного оборудования;
Оборудование ШТС и его характеристики:
- Коммутатор промышленного исполнения;
- Блок питания для коммутатора;
5
- Источник питания датчика охраны по ударной нагрузке и др. оборудования,
например, для временной запитки шлюзов HDMI операторских видеокамер для он-лайн
трансляций соревнований;
- 220В/12В/2A с АЗС;
- Оптический кросс на 8-12 ОВ (FC/UPC);
- Кросс системы автохронометража “ОМС-ЛЗ” с интерфейсами: старт HL7-1/
финиш HL2-31/ промежуточный финиш HL2-31; голосовая связь HL5-51;
- Евроразетка 220В с АЗС-10А;
- Рабочий температурный диапазон оборудования: -25/+50град;
- Схемы размещения оборудования в шкафах ШТС приведены в прил.1-1;1-2;1-3;1-4;
Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный "С2000-4" (в дальнейшем прибор) предназначен для централизованной и автономной охраны магазинов, касс,
банков, аптек, учреждений и других объектов от несанкционированных проникновений и
пожаров путем контроля состояния четырех шлейфов сигнализации (ШС) с включенными
в них охранными, пожарными или охранно-пожарными извещателями, управления на
объекте внутренними и внешними звуковыми и световыми оповещателями,
сигнализаторами и индикаторами, и выдачи тревожных извещений о нарушении ШС на
пульт контроля и управления "С2000" (ПКУ) или компьютер по интерфейсу RS-485 и на
пульт централизованного наблюдения (ПЦН) через два релейных выхода.
Извещатель “Шорох-2” предназначен для обнаружения попытки преднамеренного
разрушения.
Извещатель имеет многоуровневую микропроцессорную обработку сигнала с
автоматическим выбором алгоритма работы в зависимости от вида разрушающего
воздействия, позволяющую обнаруживать все известные виды взлома, производимые как
обычными инструментами (молоток, дрель, пила), так и современными
высокопроизводительными техническими средствами (ацетиленовый резак, кислородное
копье, гидрорежущие инструменты, алмазный бур).
Коммутатор L2 SWD-42F-SM-SC
Технические характеристики:
- Клеммная колодка с двойным входом питания;
- 4 порта 10/100Base-T(X);
- Поддержка 2 портов 100Base-FX (многомодовых или одномодовых);
- Широкий диапазон рабочих температур: от -400C до +700C;
- Прочный корпус с защитой IP-30;
- Возможен монтаж на DIN-рельс и на панель;
Серия SWD-42F – это неуправляемые Ethernet коммутаторы с 4 портами 10/100BaseT(X) и двумя 100Base-FX. Серия SWD-42F имеет резервный вход питания,
конфигурируемый выход защитного реле и прочный корпус с защитой IP-30. Кроме того,
широкий диапазон рабочих температур от -400C до 700C позволяет использовать
устройство в большинстве существующих систем.
Для данной схемы были разработаны специальные шкафы телекоммуникационные
спортивные, которые были подвержены улучшению и укреплению безопасности
оборудования. По данным схемам было разработано, два варианта шкафов один из
которых являлся дорогим в ценовом соотношении по сравнению с другим. Более дорогой
шкаф отличался только скоростью, она составляла 1 Гбит\с , вместо удешевленного 100
Мбит\с. Заказчик выбрал более дорогой шкаф так как скорость для него была очень
важна.
Монтаж оборудования проводился с 18 декабря по 15 января 2013 года, группа из 3
человек выезжала на объект Олимпик парк, для проведения монтажных работ.
Оборудование устанавливалось на трассе №1, №2, и № 4, оно устанавливалось
непосредственно на старте и на финише. На столбах освещения.
Стоит отметить, что
на трассе №1 и №4 помимо финишного и стартового оборудования, были установлены
6
шкафы с промежуточным оборудованием. Шкаф телекоммуникационный спортивный
устанавливался на столбах освещения , на высоте 220 сантиметров, при помощи анкерных
болтов и цепей. Центральное оборудование было установлено в здании ШВСМ.
После установки телекоммуникационных спортивных шкафов, нужно было
запустить и протестировать оборудование. Проверялось три системы :
- Система охраны (Прибор приемно-контрольнный охранно-пожарный
С2000-4);
- Извещатель поверхностный вибрационный Шорох2, датчик открывания дверей;
- Сеть видеонаблюдения;
- Сеть передачи данных.;
Тестируя С2000-4 открывался шкаф и на центральный пульт охранной системы
приходил сигнал, об несанкционированном открытие шкафа и его нумерации.
Тестируя Шорох-2, наносились удары по шкафу и так же срабатывал прибор и
посылал сигнал на пульт охранной сигнализации, с нумерацией шкафа.
Проверяя систему видеонаблюдения, проверялась четкость картинки на мониторе.
Что касается сети передачи данных, она тоже тестировалась при помощи двух
компьютеров и тестовой программы MyPing
В заключение хотелось бы сказать, что подобные соревнования проводятся в России
в столице Башкортостана г.Уфа впервые. И мы готовы провести их на высочайшем
международном уровне, показав тем самым что мы умеем и можем проводить такого вида
соревнования.
Спортивная сеть построена с учетом NGN – концепций. Аналогов в России не
существует, кроме Олимпийского объекта в городе Сочи. Но на Олимпийском объекте
сделана более упрощенная схема у которой присутствует ряд недостатков:
1. Шкафы не подвешанны на столбы, а стоят на земле тем самым их заносит снегом,
который нужно убирать чтобы элементарно открыть шкаф.
2. В шкафах нет активного оборудования (оно устанавливалось только на время
проведения соревнований)
Шкаф телекоммуникационный спортивный был разработан специально для данного
проекта, в которой было учтено не только видеонаблюдение, хронометраж, но и
безопасность самого шкафа и оборудования находящегося внутри него.
Антонов В.Л., Леонтьев А.А.
Проектирование распределенной сети передачи данных в компании ООО
«Ромашка»
На сегодняшний день многие компании предлагают клиентам свои услуги и сервисы
по всей России или даже в других странах. Это позволяет обеспечить компаниям
серьезное конкурентное преимущество. Для достижения таких преимуществ необходимо
объединение всех филиалов в единую информационную систему, что позволит внедрить
необходимые для работы компании сервисы, такие как: системы взаимоотношений с
клиентами (CRM), системы управления (ERP-системы), передача голоса и видео по IP,
различные распределенные базы данных.
Компания ООО «Ромашка» осуществляет строительство и реконструкцию домов,
выполнения монтажных и специализированных работ, сдачи в эксплуатацию
промышленных предприятий, общественных, банковских, гостиничных и муниципальных
объектов. Офис фирмы находится в городе Оренбург. Но время не стоит на месте и
компания развивается. Было принято решение об открытии филиала компании в городе
Уфа. И тут встал вопрос о необходимости создания общей компьютерной сети между
двумя офисами. Это решение обеспечит легкость в обмене информацией между всеми
7
работниками фирмы и так же позволит им пользоваться услугами всемирной сети
интернет.
В офисе в городе Оренбург уже имелась локальная сеть без доступа в интернет. Построена
сеть по топологии звезда.
Рисунок 1 – Топология существующей сети
Чтобы построить распределенную сеть передачи данных требуется:
1.
Организовать локальную сеть в офисе в г.Уфа. Для этого используем
простой коммутатор
2.
Подключить оба офиса к сети интернет. С помощью маршрутизатора
3.
Поставить межсетевой экран для защиты от несанкционированного доступа
и фильтрации трафика
4.
И настроить VPN туннель для защиты, передаваемой через интернет
информации.
В соответствии с этим был составлен план организации распределенной сети. Был
произведён выбор оборудования, его настройка, а так же выбор провайдера
предоставляющего доступ в сеть интернет.
Рисунок 2 – План организации сети
Для организации туннеля были арендованны белые айпи адреса. И в соответствии с
ним был настроен VPN туннель между маршрутизаторами.
Рисунок 3 – Организация VPN-туннеля
Так же был учтен вопрос размещения и питания оборудования. Для размещения был
выбран настенный коммутационный шкаф Cabeus SH-05F-9U60/35m 19" 9U
600x350x501mm. А для питания был выбран ИБП APC Back-UPS BH500INET.
По офису в г. Уфа был проложен кабель типа витая пара категории 5е.
8
Рисунок 4 – Схема прокладки кабеля
Целью работы было спроектировать распределенную сеть передачи данных для
компании ООО «Ромашка». Выбрано, установленное и настроенное активное
оборудование:
- коммутатор D Link DGS 1100-24;
- 2 маршрутизатора D-link DI-804HV;
- 2 сетевых экрана ZyXEL ZyWALL P1.
Рисунок 5 - Коммутатор D Link DGS 1100-24
Рисунок 6 - Маршрутизатор D-link DI-804HV
Рисунок 7 - Сетевой экран ZyXEL ZyWALL P1
Был организован выход в интернет для обоих офисов. А так же защищённый VPN
туннель между офисами через всемирную сеть.
Так же был разработана схема прокладка кабеля в офисе и схема подключения.
9
Аранова Л.А., Леонтьев А.А.
Проектирование телефонной связи в офисе компании Wellness на основе мини
АТС Panasonic"
В настоящее время телекоммуникационные технологии развиваются столь
стремительно, что неизбежно вторгаются во все области деятельности людей.
Телекоммуникации начинают играть ключевую роль в глобальном секторе
предоставления услуг. Технологии, связанные с организацией связи перешли в разряд
критически важных для любой компании.
В малых, и в больших организациях средством связи номер один остается телефон.
Поэтому установить телефонию в офисе – первое, что необходимо сделать.
Медицинский центр Wellness является частным медицинским учреждением,
представляющий собой сеть частных клиник. Для обеспечения быстрой и четкой работы
необходимо организовать хорошую телефонную связь, причем очень важна как и внешняя
(чтобы связываться с потенциальными и нынешними клиентами), так и внутренняя (чтобы
обмениваться информацией внутри офиса) связь. В связи с этим было принято решение о
построении телефонии в офисе компании Wellness на основе мини – АТС Panasonic.
Начнем с того, что же такое мини-АТС? Мини-АТС - специализированный
компьютер, в который заводятся внешние телефонные линии и от которого отходят линии
внутренней связи.
Была выбрана мини АТС Panasonic KX-TDA100RU, так как данные мини АТС
полностью подходят по емкости, размерам, и по стоимости оборудования.
10
В процессе проектирование были рассмотрены следующие вопросы:
1.
В АТС были установлены дополнительно платы. В данном филиале
планируемое число сотрудников 20 человек, им необходима внутренняя связь, поэтому в
мини АТС будут установлены две платы 2хSLT 16. Для соединения с оператором связи
устанавливается плата LCOT 8. Для удаленного программирования или для внешнего
управления телефонными вызовами при помощи CTI-приложений – плата CTI Link. Так
же в данной организации необходима голосовая почта, поэтому будет установлена плата
KX – TDA0194.
2. Программирование мини АТС Panasonic TDA100. Программный продукт
Maintenance Console (консоль технического обслуживания) является основным
инструментом системного программирования УАТС. Для программирования и
управления УATC с помощью ПК на этот ПК необходимо инсталлировать программу
Maintenance Console.
3.
Мини АТС Panasonic TDA100 установлена в помещении серверной комнаты
9 м2. Для обеспечения телефонной связью сотрудников, требуется проложить абонентские
линии. Абонентские линии необходимо довести до кабинетов, причем в каждом кабинете
установят до 2 телефонных аппаратов. Оборудование будет смонтировано в 19-дюймовую
телекоммуникационную стойку.
4.
Организация линейных сооружений. Выбор типа кабеля. Так как в каждом
кабинете устанавливаются до 2 телефонных аппаратов, выбрана 2 - парная витая пара.
Кабель REX-UTP-2х2х0.5.
5.
Прокладка кабеля. Выбрана открытая прокладка кабеля по стенам. В
результате подсчета, с учетом планировки и размеров помещения, общее количество
кабеля 171м, максимальная протяженность 21м.
Кроссовое оборудование – выбран напольный монтажный шкаф MX-6132-GL,
потому что в настенный шкаф все необходимое оборудование не поместиться.
6.
Для коммутаций линейно-станционной части абонентского кабеля, для
проведения оперативного переключения и измерения выбраны плинты типа Krone.
7.
Для системы электропитания, выбран блок питания PSU-M. Блок питания
Panasonic PSU-M устанавливается в слот PSU в мини АТС Panasonic TDA100.
8.
Резервные аккумуляторные батареи, подключаемые посредством кабеля
резервного питания, обеспечивают подачу питания для ATC и нормальное
функционирование системы в случае исчезновения электропитания. Были установлены
аккумуляторы DJW 12-28.
9.
11
Произведенный в экономической части расчет показывает оптимальность принятых
решений с экономической точки зрения.
Pазработанная телефонная сеть проста в эксплуатации; реализация проекта
целесообразна с экономической точки зрения; проект не представляет опасности жизни и
здоровью людей и не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду. Таким
образом, технические решения могут быть реализованы на практике.
Жедь И.П., Нуйкин И.В., Слесарева Н.С.
Модернизация административного сегмента локальной вычислительной сети
УГКР
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – это группа расположенных в пределах
некоторой территории компьютеров, связанных друг с другом с помощью
соответствующих средств коммуникаций, которые совместно используют программные и
аппаратные ресурсы. Локальные вычислительные сети могут быть организованы как
одноранговые или двуранговые.
В одноранговой ЛВС нет единого центра управления взаимодействием входящих в
сеть компьютеров и нет единого устройства для хранения данных. В двуранговой сети
выделен компьютер - сервер, выполняющий функции хранения данных, предназначенных
для совместного использования и управляющий взаимодействием компьютеров и других
устройств, входящих в состав сети, а также других поддержку других сервисов – проксисервера, брандмауэра, веб - или почтового сервера, в зависимости от назначения.
Выбор топологии:
- шина; (рис.1)
Рисунок 1 – Топология шина
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети – от одного
конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал,
достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам
12
осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата,
электрические сигналы необходимо погасить.
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля
устанавливают терминаторы, поглощающие эти сигналы.
Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к
компьютеру или к баррел-коннектору – для увеличения длины кабеля. К любому
свободному – не подключённому – концу кабеля должен быть подсоединён терминатор,
чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
- звезда;
Рисунок 2 – Топология звезда
При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля
подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (рисунок 2).
Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.
Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были
подключены к центральному, главному, компьютеру
- кольцо
Рисунок 3 – Топология кольцо
Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый
компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер
выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.
Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Проанализировав рынок в поисках наиболее подходящего коммутатора, выбор пал
на компанию D_LINK, так как она предоставляет качественное оборудование по
приемлемым ценам. Таким образом был выбран коммутатор d-link 1024D который
является самым оптимальным по соотношению цена –качество.
Рисунок 4 - Коммутатор D-link 1024D
13
В качестве конвертора оптического сигнала в электрический и обратно был выбран
оптический медиаконвертор DMC-810SC, который является самым оптимальным по
соотношению цена–качество,
Рисунок 5 - Медиаконвертор DMC-810SC
В качестве операционной системы для серверов была выбрана виндовс сервер 2012.
Выбор было сделан в связи с тем, что поддержка остальных версий серверных ос от
майкрософт в данный момент прекращен.
Антивирусная защита в качестве антивируса выбран Касперский 2013, который
одним из лучших антивирусов.
Был разработан проект модернизации административного сегмента локальной
вычислительной сети Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники.
Ибрагимов И.Я., Арефьев А.В., Ганеева А.Г.
Построение беспроводной системы видеонаблюдения с возможностью
управления по удаленному доступу
Во всем мире стремительно растет потребность в беспроводных соединениях,
особенно в сфере бизнеса и IT технологий. Пользователи с беспроводным доступом к
информации всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно,
чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям, так как
существует привязанность к определенной инфраструктуре коммуникаций.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных
сетей Wi Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту
установки и использования.
Различают три типа беспроводных сетей (рис. 1): WWAN (Wireless Wide Area
Network), WLAN (Wireless Local Area Network) и WPAN (Wireless Personal Area Network)
Рисунок 1 - Радиус действия персональных, локальных и глобальных
беспроводных сетей
14
Сети стандарта Wi-Fi могут строиться по любой из следующих топологий:
независимые базовые зоны обслуживания (Independent Basic Service Sets, IBSSs);
базовые зоны обслуживания (Basic Service Sets, BSSs);
расширенные зоны обслуживания (Extended Service Sets, ESSs);
независимые базовые зоны обслуживания (IBSS).
IBSS представляет собой группу работающих в соответствии со стандартом 802.11
станций, связывающихся непосредственно одна с другой. На рисунке 2 показано, как
станции, оборудованные беспроводными сетевыми интерфейсными картами (network
interface card, NIC) стандарта 802.11, могут формировать IBSS и напрямую связываться
одна с другой.
IBSS
Рисунок 2 - Ad-Hoc сеть (IBSS)
BSS - это группа работающих по стандарту 802.11 станций, связывающихся одна с
другой. Технология (BSS) предполагает наличие особой станции, которая называется
точка доступа AP (Access Point). Точка доступа - это центральный пункт связи для всех
станций BSS. Клиентские станции не связываются непосредственно одна с другой. Вместо
этого они связываются с точкой доступа, а уже она направляет кадры к станции-адресату.
Точка доступа может иметь порт восходящего канала (uplink port), через который (BSS)
подключается к проводной сети (например, восходящий канал Ethernet). Поэтому (BSS)
иногда называют инфраструктурой (BSS). На рисунке 3 представлена типичная
инфраструктура (BSS).
AP (точка доступа)
BSS
Рисунок 3 - Инфраструктура локальной беспроводной сети (BSS)
Несколько инфраструктур (BSS) могут быть соединены через их интерфейсы
восходящего канала. Там, где действует стандарт 802.11, интерфейс восходящего канала
соединяет BBS с распределительной системой (Distribution System, DS). Несколько (BBS),
соединённых между собой через распределительную систему, образуют расширенную
зону обслуживания (ESS). Восходящий канал к распределительной системе не
обязательно должен использовать проводное соединение. На рисунке 4 представлен
пример практического воплощения ESS. Спецификация стандарта 802.11 оставляет
возможность реализации этого канала в виде беспроводного. Но чаще восходящие каналы
к распределительной системе представляют собой каналы проводной технологии Ethernet.
15
BSS
AP
а
ьн
ел
ит а
ел ем
ед ст
пр си
ас
Р
я
BSS
Рисунок 4 - Расширенная зона обслуживания ESS беспроводной сети
Проект «Построения беспроводной системы видео наблюдения с возможностью
управления по удаленному доступу» выполнен на оборудовании D-link имеющего
сертификат Wi-Fi c поддержкой стандарта 802.11n:
Wi-Fi маршрутизатор DIR-320 NRU;
IP-камера DCS-932l;
IP-камера DCS-2130;
IP -камера DCS-930 2шт;
сетевое хранилище DNS-320;
мини сервер (DNS Porto [0118759]).
Маршрутизатор DIR-320 NRU Wi-Fi маршрутизатор оснащен USB-портом для
USB-модема, для оперативного подключения к сети Интернет через сеть (WIMAX, 3G,
GSM, CDMA).
Камера наблюдения за домом и офисом. DCS-932/932L – универсальное и
уникальное решение для малого офиса и дома. В отличие от стандартных web-камер DCS932/932L является полноценной системой со встроенным процессором и web-сервером,
который передает высококачественное видеоизображение системе видеонаблюдения и
безопасности.
Камера DCS- 2130 является готовым решением со встроенным процессором и webсервером, который осуществляет передачу высококачественного видеоизображения для
безопасности и наблюдения. Простая установка и интуитивный web-интерфейс
обеспечивают легкую интеграцию с Ethernet. DCS-2103/2130 также поддерживает
функции удаленного управления и обнаружения движения для комплексного и
эффективного по стоимости решения, обеспечивающего безопасность.
Камера DCS-930 является полной системой со встроенным процессором и webсервером, который передает высококачественное видеоизображение для безопасности и
наблюдения. Простая установка и интуитивный Web-интерфейс предоставляют легкую
интеграцию с Ethernet/Fast Ethernet или беспроводной сетью 802.11n. DCS-930 также
имеет функции удаленного управления и обнаружения движения для комплексного и
эффективного решения домашней безопасности. Беспроводное подключение 802.11n.
DCS-930 поддерживает беспроводной интерфейс 802.11n, благодаря чему достигается
простота интеграции в существующую сеть.
16
Рисунок 5- Сетевое хранилище DNS-320
Безопасный доступ к общим файлам локально или через интернет. Использование
сетевого дискового накопителя ShareCenter™ Pulse c внутренними дисками SATA*
позволяет организовать совместный доступ к документам, файлам, цифровым
медиафайлам, таким, как музыка, фото и видео с другими пользователями в домашней или
офисной сети. Благодаря встроенному FTP-серверу и файловому web-серверу возможен
также удаленный доступ к файлам через Интернет. DNS-320 обеспечивает защиту данных,
предоставляя доступ к файлам по локальной сети или из Интернет только определенным
пользователям или группам с правом чтения или чтения/записи. Удобный USB порт на
передней панели может использоваться для подключения внешних USB дисков, USBпринтеров или источника бесперебойного питания.
Рисунок 6 - Мини сервер (DNS Porto [0118759])
Минисервер DNS Porto на основе процессоров Intel Atom прекрасно подходят для
работы в качестве медиасерверов или общего сетевого хранилища благодаря
исключительно низкому энергопотреблению и бесшумности.
Каранаев Р.Р., Леонтьев А.А.
Организация и проектирование корпоративной телефонной сети связи по
технологии VOIP в офисе компании "Колесо"
Системы телефонной связи сегодня это развивающееся и адаптирующееся к
современной жизни направление. Тенденции многих организаций направлены к
организации телефонии через IP-сети и VOIP. Это обусловлено более экономически
выгодным внедрением систем IP-телефонии и гибкостью настроек и услуг. В сравнении с
17
традиционной телефонной связью можно, например, передавать не только голос но и
видеосвязь.
При проектировании рассмотрены следующие основные вопросы:
- Характеристика существующей сети передачи данных компании
- Характеристика существующей телефонной связи в офисе
- План организации IP телефонии
- Проектирование сервера IP-телефонии и его настройка
- Выбор оператора Интернет-телефонии и подключение к провайдеру SIPnet
- Выбор и настройка VOIP шлюза
- Подключение VOIP шлюза к мини АТС Panasonic TEM824
- Расчет полосы пропускания Ethernet и другие
ООО «Колесо» занимается доставкой и реализаций автозапчастей. Ежемесячно
компания тратила большие деньги на телефонные переговоры, связанные со своей
коммерческой деятельностью т.к. использовала подключение к оператору фиксированной
телефонной связи «Уфанет».
Был разработан план проектирования, и для экономии на связи принято решение
организовать систему
IP-телефонии на базе сервера Asterisk с использованием
существующей АТС Panasonic ТЕМ824. В качестве сервера IP-телефонии будет
использоваться
персональный
компьютер,
на
котором
будет
установлено
специализированное программное обеспечение. Это решение намного дешевле, чем
модернизировать существующую АТС или покупать новую.
Сервер будет подключаться к локальной сети передачи данных предприятия и
через маршрутизатор для него будет организован доступ в интернет.
Для стыка сервера IP-телефонии с существующей АТС был выбран телефонный
шлюз D-Link DVG-5004S. Он необходим для стыка сервера IP с существующей АТС. Для
совершения звонков с АТС Panasonic через сервер Asterisk будет организован стык между
VOIP шлюзом и АТС с подключением к существующему кроссу.
Большая экономия будет достигаться на междугородных и международных
телефонных переговорах в сравнении с существующим подключением к местному
оператору телефонной связи. Для этого произведен выбор оператора Интернет-телефонии,
и к нему будет осуществляться подключение. Для сотрудников будет доступно 4 канала.
Расчет полосы пропускания канала IP показал, что для голосовой связи будет
необходима полоса пропускания 156,8 кбит/с.
Проектируемое оборудование будет размещаться в настенном ящике закрытого
типа на складе.
Все оборудование будет подключено к сети электропитания переменного тока
220В через существующий ИБП Back-UPS CS 650VA 230V BK650EI.
Организованная система связи на базе сервера IP-телефонии и VOIP шлюза
позволит
максимально выгодно пользоваться услугами связи без ущерба для
деятельности ООО «Колесо».
Кононов А. В. , Гумеров Р. С.
Разработка лазерной системы связи
Атмосферной лазерной связью (Free Space Optics, сокращенно FSO) называют вид
оптической связи, использующий электромагнитные волны оптического диапазона,
передаваемые через атмосферу.
В основе беспроводных оптических систем лежат технологии организации
высокоскоростных каналов связи посредством инфракрасного или реже видимого
излучения, делают возможной передачу между объектами через атмосферное
пространство, предоставляя оптическое соединение без использования стекловолокна.
18
Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа
«точка-точка».
Основные особенности лазерной связи:
- высокая защищенность передаваемой информации от перехвата;
- нет необходимости в регистрации передатчиков и получении выделенной полосы
частот;
- быстрая развертка и ввод в эксплуатацию;
- зависимость от атмосферных условий;
- возможность работы только в условиях прямой видимости.
Лазерная связь наиболее эффективно проявляет себя в городских условиях, где
радио эфир серьезно загружен базовыми станциями сотовых операторов, всевозможными
адаптерами беспроводных сетей и прочими сигналами, обращающимися в помехи, таким
образом, усложняющими развертывание беспроводной сети с помощью радиоволн.
Основные этапы разработки приемо-передатчика лазерной связи:
-определение типа передаваемой информации;
- определение расстояния, на котором должна работать лазерная связь;
- выбор схемы построения приемника;
- подбор лазерного излучателя оптимальной длины волны и мощности.
Проектируемый приемопередатчик при наличии соответствующей оптики должен
обеспечивать связь на расстоянии до 200 метров в зоне прямой видимости, при наличии
дневной фоновой засветки.
Поскольку расстояние, на котором должен работать приемопередатчик
относительно невелико, применена относительно простая схема прямого усиления.
Упрощенная схема позволит снизить итоговую себестоимость приемопередатчика и
энергопотребление, а также повысить надежность.
В основе приемника лежит многофункциональный усилитель в интегральном
исполнении K174XA6 отечественного производителя.
Это позволило добиться:
- готовая плата приемного модуля вместе со стабилизатором напряжения питания
не превышает размер пачки из-под сигарет;
- потребляемая мощность при получении сигнала измеряется долям ватта.
Разработанная схема способна стабильно работать:
- при напряжении питания от 12 до 35В;
- на частоте 10 МГц, что обеспечивает скорость передачи цифровой информации
10 000 000 бит/сек.
- при наличии яркой фоновой засветки, такой как лампа дневного света,
светодиодный фонарь или прямые солнечные лучи.
Для передачи информации может применяться лазерный луч, излучающий свет как
в видимом, так и в невидимом диапазоне. Длина волны тестовых лазеров 655 нм и 780 нм.
Лазерный излучатель для передатчика подбирался, исходя из минимального
затухания и рассеивания в атмосфере, в зависимости от длины волн (оптимальная длина
волны находится в промежутке от 808 до 880 нм).
На основании этого для излучателя взят лазерный диод на длину волны 850 нм,
при оптической мощности 10 мВт.
Разработанный приемопередатчик лазерной связи может быть применен при
наличии соответствующей оптики и корпуса, а так же источника питающего напряжения,
для передачи любой цифровой информации на расстоянии до 200 м со скоростью от 250
кбит/сек до 10 Мбит/сек при суммарном энергопотреблении приемопередатчика не
превышающим 1,5 Вт.
Так же разработанный приемопередатчик можно использовать в качестве макета
для наглядной демонстрации влияния дисперсии и атмосферных условий на
передаваемый сигнал.
19
Леонтьев А.А.
Перехват и анализ трафика сетевых протоколов.
Чтобы разобраться в перехвате трафика рассмотрим понятие «снифер». Термин
«снифер» происходит от английского «to sniff» – нюхать – и представляет собой
программу или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата
и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного
для других узлов.
Перехват трафика может осуществляться:
обычным «прослушиванием»
сетевого
интерфейса (метод
эффективен
при использовании в сегменте концентраторов (хабов) вместо коммутаторов (свитчей),
в противном случае метод малоэффективен, поскольку на снифер попадают лишь
отдельные фреймы); подключением снифера в разрыв канала;
- ответвлением (программным или аппаратным) трафика и направлением его копии
на снифер;
- через анализ побочных электромагнитных излучений и восстановление таким
образом прослушиваемого трафика; через атаку на канальном (MAC-spoofing) или
сетевом уровне (IP-spoofing), приводящую к перенаправлению трафика жертвы или всего
трафика сегмента на снифер с последующим возвращением трафика в надлежащий адрес.
Сниферы применяются как в благих, так и в деструктивных целях. Анализ прошедшего
через снифер трафика позволяет:
- обнаружить паразитный, вирусный и закольцованный трафик, наличие которого
увеличивает загрузку сетевого оборудования и каналов связи (сниферы здесь
малоэффективны;
- как правило, для этих целей используют сбор разнообразной статистики
серверами и активным сетевым оборудованием и ее последующий анализ);
- выявить в сети вредоносное и несанкционированное ПО, например, сетевые
сканеры, флудеры, троянские программы, клиенты пиринговых сетей и другие (это
обычно делают при помощи специализированных сниферов — мониторов сетевой
активности); перехватить любой незашифрованный (а порой и зашифрованный)
пользовательский трафик с целью получения паролей и другой информации; локализовать
неисправность сети или ошибку конфигурации сетевых агентов (для этой цели сниферы
часто применяются системными администраторами).
Поскольку в «классическом» снифере анализ трафика происходит вручную,
с применением лишь простейших средств автоматизации (анализ протоколов,
восстановление TCP-потока), то он подходит для анализа лишь небольших его объёмов.
Cуществует множество сниферов, поэтому их разделяют на категории:
- HTTP сниферы (HTTP Analyzer, IEWatch Professional, EffeTech HTTP Sniffer),
перехватывают HTTP заголовки;
- принтсниферы (O&K Print Watch, PrintMonitor, Print Inspector), позволяют
контролировать и управлять процессом печати в сети;
- анализаторы протоколов (Wireshark, TracePlus32 Web Detective, CommView);
сниферы IM систем (MSN Shiffer, ICQ Sniffer, AIM Sniff, IM-Sniffer), предоставляют
перехваченную переписку в удобно
читаемом
виде;
- парольные сниферы (Cain & Abel, Ace Password Sniffer), перехватывают
и контролируют разнообразные пароли;
- сниферы беспроводных сетей (Kismet, airodump-ng, CommView for WiFi),
перехватывают трафик беспроводных сетей даже без подключения к этим сетям; пакетные
сниферы (Network Probe, Etherscan Analyzer).
Самым распространенным графическим анализатором сетевых протоколов
является Wireshark. Это – анализатор сетевого трафика. Его задача состоит в том, чтобы
перехватывать сетевой трафик и отображать его в детальном виде. Анализатор сетевого
20
трафика можно сравнить с измерительным устройством, которое используется
для просмотра того, что происходит внутри сетевого кабеля, как например, вольтметр
используется
электриками
для того,
чтобы
узнать
что происходит
внутри
электропроводки (но, конечно, на более высоком уровне). В прошлом такие инструменты
были очень дорогостоящими и проприетарными. Однако, с момента появления такого
инструмента как Wireshark ситуация изменилась. Wireshark – это один из лучших
анализаторов сетевого трафика, доступных на сегодняшний момент. Wireshark работает
на основе библиотеки Рcap. Библиотека Pcap (Packet Capture) позволяет создавать
программы анализа сетевых данных, поступающих на сетевую карту компьютера.
Разнообразные программы мониторинга и тестирования сети, сниферы используют
эту библиотеку. Она написана для использования языка С/С++ так что другие языки,
такие как Java,. NET и скриптовые языки использовать не рационально. Для Unixподобных систем используют libpcap библиотеку, а для Microsoft Windows NT используют
WinPcap библиотеку. Программное обеспечение сетевого мониторинга может
использовать libpcap или WinPcap, чтобы захватить пакеты, путешествующие по сети
и в более новых версиях для передачи пакетов в сети. Libpcap и WinPcap также
поддерживают сохранение захваченных пакетов в файл и чтение файлов содержащих
сохранѐнные пакеты. Программы написанные на основе libpcap или WinPcap могут
захватить сетевой трафик, анализировать его. Файл захваченного траффика сохраняется
в формате, понятном для приложений, использующих Pcap.
Махмутов М.Р., Садыкова И.Р.
Организация мультисервисной корпоративной сети для ООО «Ресурс»
С бурным развитием телекоммуникаций в современном мире общество идёт к
усложнению взаимосвязи между различными звеньями общественного производства,
увеличению информационных потоков в технической, научной, политической,
культурной, бытовой и других сферах общественной деятельности. Сегодня очевидно,
что ни один процесс в жизни современного общества не может происходить без обмена
информации, для своевременной передачи которой используются различные средства и
системы связи.
Многие годы отрасль связи выглядела достаточно консервативно, предоставляя, в
основном, базовые услуги — телефонию, передачу данных и Интернет. В то же время на
предприятиях — потребителях услуг происходили существенные изменения. И в
результате корпоративным заказчикам понадобилась услуга связи другого типа —
комплекс, объединяющий и те традиционные услуги, к которым заказчик уже привык, и
совершенно новые сервисы — мультимедийные, информационные, прочие.
Но сегодня производители телекоммуникационного оборудования могут предложить
технику, которая позволяет объединить различные по своему назначению сети в единую
— мультисервисную — сеть. Подобная сеть позволяет передавать голос,
видеоизображение и данные в рамках единой инфраструктуры или, иначе говоря,
обеспечивать передачу данных, различного рода видео и телефонного трафика.
Рост популярности мультисервисных сетей связи - одна из самых заметных
тенденций российского рынка телекоммуникационных услуг в последние годы. Услуги
такой сети в первую очередь предназначены для компаний, ориентированных на
интенсивное развитие бизнеса, оптимизацию затрат, автоматизацию бизнес-процессов,
современные методы управления и обеспечение информационной безопасности. Наиболее
эффективное применение мультисервисные сети могут найти у традиционных
телекоммуникационных операторов, которые таким образом значительно расширяют
гамму предоставляемых услуг.
21
Рисунок 1 – Мультисервисная кооперативная сеть связи
На рисунке 1 изображен обобщенный вид мультисервисной корпоративной системы
свзяи. Он состоит из следующих компонентов.
 IP телефон. - представляет основные функции голосовой телефонной связи
 Терминалы ВКС — обеспечивают телефонную голосовую и видеотелефонную
связь
 Контроллер многоточечных соединений — обеспечивает совместно с терминалом
ВКС услуги видеоконференсвязи.
 Контроллер SowtSwitch — явл главной частью системы и обеспечивает управление
телефонными соединениями
ООО «Ресурс» создано относительно недавно как сервис-провайдер, оказывающий
комплексные долговременные и качественные услуги по обслуживанию оргтехники.
Активный рост компании в течение всего периода ее деятельности стал возможен
благодаря тщательному планированию, документированию и детальной проработке всех
бизнес-процессов и шагов развития.
Компания занимается поставками оргтехники и расходных материалов к ним,
комплексным обслуживанием компьютерной и оргтехники.
В связи с развитием компании стало понятно, что для увеличения эффективности
работы компании и снижении затрат необходима организация мультисервисной сети.
Компания расположена в двух зданиях, расположенных на небольшом расстоянии
друг от друга. (рис.2)
Рисунок 2 – План расположения помещений ООО «Ресурс»
В первом здании компании организовано 21 рабочее место, а во втором здании, в
арендованных помещениях ещё 6 новых рабочих мест. Всего 27 рабочих мест.
Необходимо объединить их в мультисервисную сеть.
Поскольку второй офис организации удален на небольшое расстояние, а все
компьютеры для новых рабочих мест оснащены встроенным WiFi доступом, то
организуем подключение этого офиса к нашей организации с помощью технологии Wi-Fi.
Wi-Fi – один из наиболее давних стандартов беспроводной связи, но до сих пор он
остается одним из наиболее востребованных и популярных. Для многих владельцев
22
портативных компьютеров при мысли о беспроводном Интернете сразу возникает
ассоциация с Wi-Fi. Прототип сети Wi-Fi был создан еще в далеком 1991 году. Изначально
Wi-Fi популяризировался у домашних пользователей, а также в средних и небольших
компаниях – как альтернативы привычным кабелям.
Преимущества Wi-Fi:
- дает возможность доступа к сети мобильным устройствам;
- позволяет развернуть сеть, не прокладывая кабель, что может снизить стоимость
расширения и/или развертывания сети.
- излучение от Wi-Fi во время передачи данных на порядок (в 100 раз) ниже, чем у
сотового телефона.
Рисунок 3 – Схема сети Wi-Fi
Разработана мультисервисная сеть для ООО «Ресурс». Оперативная и слаженная
работа персонала в результате организации мультисервиной сети, возможность быстро
реагировать на изменения спроса и предложения в сфере деятельности компании, в
результате быстрого получения персоналом необходимой информации из различных
источников в будущем принесет ООО «Ресурс» значительные прибыли.
Минибаев Э.И., Леонтьев А.А.
Проектирование мобильной офисной сети IP-телефония с применением
технологии Wi-Fi по адресу Бабушкина 52
На момент проектирования компания пользовалась услугами сотовых операторов и
в каждом отделе было по 2 сотовых телефона для приема звонков. Всего 6 сотовых
телефонных номеров. Но поскольку офис находится в зоне неуверенного приема связь с
клиентами была плохая. Периодически происходили срывы звонков. Директор принял
решение организовать собственную офисную систему связи с проводным подключением к
местному оператору телефонной связи и подключением к оператору Интернет-телефонии.
Поскольку наиболее гибким технологическим решением, как по цене, так и по
предоставляемым услугам на сегодня является IP-телефония было принято решение
организовать связь на ее основе.
Все сотрудники компании имеют в своем распоряжении современные смартфоны и
коммуникаторы на основе ОС Android. Было принято решение, чтобы каждый сотрудник
в качестве эксперимента использовал свой личный мобильный телефон с WiFi в качестве
личного офисного средства связи -телефона. В будущем планируется использовать между
сотрудниками не только телефонную связь через IP-сеть, но и видеосвязь. Для этого
современные мобильные устройства хорошо подходят и будут удобны в работе.
Сам офис поделен на 7 помещений:
- отдел диагностики;
23
- отдел по компьютерам;
- отдел по ремонту телефонов и оргтехники;
- приемная;
- прихожая;
- комната отдыха;
- комната с оборудованием.
Локальная офисная сеть построена на базе оборудования WiFi компании TP-link. В
офисе установлено 4 точки доступа Tp-link tl-wr741nd.
192.168.0.12
192.168.0.13
192.168.0.11
Компьютер 3
192.168.0.10
Компьютер 2
Компьютер 4
Компьютер 1
192.168.0.14
wifi
Компьютер 5
wifi
wifi
wifi
wifi
Точка
доступа №1
192.168.0.15
Tp-link
741nd
Компьютер 6
192.168.0.3
wifi
192.168.0.16
192.168.0.4
Компьютер 7
wifi
192.168.0.17
UTP
Точка
доступа №2
Компьютер 8
192.168.0.1
192.168.0.2
Провайдер
Интернет
UTP
Tp-link
741nd
wifi
Коммутатор
Ethernet
Dlink1016d
wifi
192.168.0.18
Маршрутизатор
UTP
DI-804HV
UTP
Компьютер 9
UTP
UTP
192.168.0.5
Точка
доступа №3
wifi
Компьютер
10
192.168.0.19
192.168.0.6
Точка
доступа №4
Tp-link
741nd
wifi
Tp-link
741nd
wifi
Компьютер
11
wifi
wifi
192.168.0.20
Компьютер
12
192.168.0.21
Компьютер
13
192.168.0.22
Компьютер
14
wifi
Компьютер
15
192.168.0.24
192.168.0.23
Рисунок 1 - Схема построения сети «KompMaster»
Главным устройством в проектировании офисной IP-телефонии будет являться
специализированный сервер, который будет обрабатывать телефонную нагрузку. В
рамках дипломного проекта он будет выбран и настроен. Это позволит создать
функционал офисной АТС, на базе сервера VOIP.
Сотрудники с помощью устройств с поддержкой IP-телефонии смогут звонить как
внутри офиса, так и за его пределы. Для звонков на городские телефонные номера будет
организовано подключение к оператору местной телефонной связи. Для экономных
звонков на междугородные и международные телефонные номера будет осуществляться
подключение к провайдеру Интернет-телефонии.
В качестве устройств телефонной связи, которые будут подключаться к серверу IPтелефонии, планируется использовать мобильные телефоны сотрудников. Они все разные
и по цене и по внешнему виду, но основаны на мобильной операционной системе Android.
Это позволит использовать их как IP-телефоны, которые подключаются по WiFi к
офисной сети и в пределах территории офиса могут звонить и принимать звонки. В
рамках этой задачи произведен выбор программного обеспечения – софтфона для ОС
Android, который далее будет установлен на все мобильные телефоны сотрудников.
24
Рисунок 2 - План организации IP-телефонии ООО «KompMaster»
В 75 % смартфонов, проданных в третьем квартале 2012 года, была установлена
операционная система Android.
Софтфо́н (с англ. software telephone, программный телефон) — класс программного
обеспечения для компьютерных устройств для совершения телефонных (голосовых)
или видеозвонков через сеть передачи данных (в общем случае через любую IP-сеть) без
использования дополнительного аппаратного обеспечения. Софтфоны также могут
устанавливаться на мобильные телефоны на практически любой операционной системе.
Рисунок 3 – Установка софтфона «Sipdroid»
Используя данную технологию офис компании существенно экономит на услугах
связи и не обременяет себя покупкой VOIP-телефонов, гарнитур и других устройств.
Михайленко Е. А., Нуйкин И. В.
Модернизация локальной вычислительной сети Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
В УГКР в серверном помещении на 3 этаже в кабинете 300 установлен управляемый
коммутатор, который обеспечивает обмен данными между серверами, а также служит для
25
передачи данных на корневой коммутатор. Компьютеры пользователей располагаются в
специализированных учебных аудиториях №305, 308а, 308б, 309, 310а, 310б.
Рисунок 1 – Учебный сегмент локальной вычислительной сети УГКР
Недостатками являются:
– низкая защищенность;
– недостаточная производительность;
– отсутствие надежных механизмов резервного электропитания;
В план проекта учебного сегмента ЛВС УГКР входит:
– построение локальной сети по древовидной (иерархической) топологии с
использованием кабеля на основе витой пары для передачи данных;
– установка корневого интеллектуального управляемого коммутатора взамен
неуправляемых коммутаторов и беспроводной точки доступа Wi-Fi Apple;
- настройка серверного оборудования.
В этой топологической структуре все коммуникационные каналы («ветви дерева»)
сходятся в одной точке — «корне», является в настоящее время наиболее
распространенной. Программное обеспечение для управления сетью является простым, и
эта топология обеспечивает точку концентрации для управления и диагностирования
ошибок.
Рисунок 2 – Древовидная топология сети
Для разрабатываемой ЛВС выделено 2 сервера: сервер, выполняющий функции
SQL-сервера (сервер баз данных) «1С: Предприятие 8.2» служащий для аттестации
студентов УГКР, а также сервер, совмещающий функции сервера прикладных программ,
файлового и прокси-сервера.
Корневой коммутатор в структуре локальной вычислительной сети является
центральным звеном, через которое осуществляется распределение всех данных между
26
узлами, вследствие чего к нему предъявляются высокие требования к производительности
и надежности, а также к перспективам на срок службы. Можно выделить следующие
основные требования к корневому коммутатору разрабатываемой сети:
1) наличие минимум 16 портов 10/100/1000BASE-T,
2) наличие возможности настройки и управления,
3) функционирование на канальном уровне коммутации L2,
4) наличие функции STP LoopBack Detection.
Исходя из перечисленных выше требований, было рассмотрено 4 модели
коммутаторов различных производителей.
Был выбран Коммутатор фирмы D-link DGS 1100-16. Модель обеспечивает
скорость Gigabit Ethernet для поддержки приложений, чувствительных к полосе
пропускания, и расширение емкости сети. Расширенный функционал включает комбопорты Gigabit, поддержку Power over Ethernet, QoS, а также функции гибкого
многофункционального управления.
Рисунок 3 – Коммутатор D-link DGS 1100-16
Данные коммутаторы соответствуют стандарту IEEE802.3az Energy Efficient
Ethernet и потребляют меньше электроэнергии в периоды простоя. Коммутаторы серии
DGS-1100-16 поддерживают технологию D-Link Green, которая позволяет сократить
потребление электроэнергии в зависимости от статуса соединения и длины кабеля.
Данный коммутатор является недорогим решением для предприятий малого и среднего
бизнеса (SMB) и организаций, в штате которых нет IT-специалистов. DGS-1100-16
является подходящим решением для организации сети предприятий, например, для
филиалов.
В качестве коммутаторов для локальных рабочих групп разрабатываемого
учебного сегмента локальной вычислительной сети УГКР были выбраны коммутаторы DLink DGS-1224t. Данные коммутаторы являются схожими коммутаторам D-LinkDGS1216T , они обладают всеми его преимуществами перед конкурентами. В коммутаторе
реализована разработанная фирмой D-Link технология GreenEthernet, позволяющая
снизить энергопотребление. Коммутатор D-Link DGS-1224t обладает самой низкой
стоимостью подключения за порт.
Любая информационная система нуждается в бесперебойной подаче
электроэнергии для безотказной работы, которые типичная городская энергосеть
обеспечить не в состоянии.
В разрабатываемой локальной вычислительной сети решено использовать
оборудование для бесперебойного питания серверов и центрального коммутатора
ИБПЕaton, в случае отключения электропитания которого возможен отказ работы всей
локальной сети.
Характеристики:
- линейно-интерактивный, обеспечивает стабилизацию напряжения на выходе; при этом
частоты
на
входе
и
выходе
совпадают;
- количество выходных розеток: 8 компьютерных (IEC-320-C13), 1 розетка IEC-320-C19;
- аварийное отключение питания нагрузки;
- полностью русифицированное программное обеспечение;
27
- установка в стойку 19" – возможна; направляющие приобретаются отдельно;
- холодный старт – есть (запуск оборудования при отсутствии напряжения в сети).
Разработка и внедрение разработанного учебного сегмента ЛВС УГКР, позволят
качественно улучшить образовательный процесс во время проведения практических
занятий в компьютерных аудиториях. Производительность и надежность системы,
позволят обеспечить проведение занятий, аттестаций по предметам на базе платформы
«1С: Предприятие 8.2» на высоком уровне.
Михайлова К.Ю., Леонтьев А.А.
"Организация и проектирование корпоративной
технологии VOIP в офисе компании «Европа».
телефонной
связи
по
С развитием информационных технологий в больших и маленьких компаниях все
более популярными становятся корпоративные сети.
Корпоративные (локальные) сети, создаются на базе программного обеспечения и
оборудования ведущих производителей. Предлагаемые сетевые решения обладают
высокой экономической эффективностью, надежностью и безопасностью, и имеют
возможность модернизации.
VОIP — это система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети
Интернет или по любым другим IP-сетям.
Использование технологий VОIP в корпоративных сетях обеспечивает ряд
преимуществ по сравнению с традиционной телефонией:
- экономия на междугородних и международных разговорах;
- возможность предоставления дополнительных сервисов - конференции, голосовая
почта и т.д.
IP-телефония - технология, которая использует сеть с пакетной коммутацией
сообщений на базе протокола IP для передачи голоса в режиме реального времени.
Фирма «Европа» работает на туристическом рынке с 2004 года и является
международным туроператором. Офис компании
находится
по адресу г. Уфа,
Октябрьский район, Российская 82, там работают 10 сотрудников, которые постоянно
пользуются телефоном и интернетом.
В офисе компании оператором местной телефонной связи является ОАО «Уфанет»,
подключен тарифный план «безлимитный». В компании подключен многоканальный
номер на три линии. Многоканальный номер дает возможность одновременного приема
нескольких входящих звонков от клиентов на один телефонный номер.
В качестве оператора дальней связи компания выбрала ОАО «ВымпелКоммуникации». Офисной мини АТС в компании нет.
28
Рисунок 1 –Схема организации существующей сети передачи данных
Подключение к оператору связи осуществляется по абонентскому высокочастотному
уплотнению каналов, что позволяет одновременно передавать по одной телефонной линии
двух и более независимых абонентских телефонных подключений.
С помощью системы передачи данных реализованы следующие услуги:
-корпоративная сеть;
-подключение к серверам баз данных;
-сервер печати;
-сервисы Интернет;
-передачу голоса и видео.
Для построения сети передачи данных используется оборудование:
-коммутатор и маршрутизатор фирмы D-link
Рисунок 2 - Коммутатор (switсh) фирмы D-link DES-1016/ A1
Рисунок 3 - Маршрутизатор (router) D-link DIR-300/NRU/B7
29
Интернет провайдером является компания ОАО «Уфанет». Подключен тарифный
план «Меркурий».
В компании «Европа» было принято решение, для создания IP телефонии
использовать существующую локальную сеть с доступом в интернет. Для экономии
денежных средств необходимо подключить к коммутатору сервер Asterisk, который
принимает запросы, обрабатывает их, выполняет соответствующие действия, он состоит
из клиентской и серверной стороны. После чего к коммутатору подключается
маршрутизатор, который обеспечивает выход в интернет и маршрутизацию вызовов.
В компании работают 10 сотрудников следовательно необходимо приобрести и
установить 10 IP телефонов которые будут подключены к серверу Asterisk.
Рисунок 4 - IP-телефон Cisco (Linksys) SPA504G
Был выбран IP телефон Cisco (Linksys) SPA504G т.к. он подходит для данного
проекта. Это видно из числа поддерживаемых функций, такие как: функциональные
возможности, передача данных, передача голоса, а так же его приемлемая цена. Так же
была произведена настройка IP телефона.
Для экономии денежных средств на междугородную и международную связь
необходимо подключиться через интернет к оператору интернет телефонии, звонки на
местную и внутризоновую телефонную связь будут осуществляться через существующее
подключение. Был выбран оператор интернет телефонии Zebratelecom.
Рисунок 4 – Схема подключения оборудования IP- телефонии
Коммутатор отправляет сигнал на сервер Asterisk, который обрабатывает номер и
определяет маршрут, после чего сигнал передается обратно на коммутатор, и через
маршрутизатор передает звонок по сети интернет в офис и адресует звонок вызываемому
абоненту.
Настройка сервера Asterisk осуществляется путем программирование станции и
внесения изменения параметров в файлах конфигурации.
30
Наиболее экономически выгодно не приобретать дополнительную линию, потому
что выбранные IP телефоны имеют встроенный коммутатор на 2 порта. К IP телефонам от
коммутатора можно подключить кабель UTP, чтобы компьютер подключался после
телефона. На скорость передачи это не повлияет.
Сервер Аsterisk будет размещен в существующем коммутационном шкафу, в
котором уже установлен коммутатор и маршрутизатор. Межблочные соединения
выполняются с помощью кабеля типа витая пара. Все оборудование подключено к блоку
розеток переменного тока 220 вольт.
Для надежной и бесперебойной работы IP телефонии было принято решение
установить блок питания Powerware .
Рисунок 6 – Схема распределения вызовов
Была доказана целесообразность организации IP телефонии в офисе компании
«Европа». Внедрение нового оборудования сопровождается уменьшением затрат на
междугородние и международные телефонные переговоры, что являлось главной целью
компании.
Наумова А.Г. Туктарова Л.Р.
Построение и управление локальной вычислительной системы в Закрытом
акционерном обществом «Дорожные и общестроительные работы
Организация
«Дорожные
и
общестроительные
работы»
(ДИОР)
динамично развивающееся геологоразведочное предприятие с богатейшей историей и
уникальным опытом проведения геологоразведочных работ.
Оказываются следующие виды услуг:
1. Поисково-оценочные работы на общераспространенные полезные ископаемые;
2. Буровые работы на все виды твердых полезных ископаемых и подземные воды;
3. Инженерно-геологические изыскания;
4. Инженерно-геодезические изыскания.
В ходе работы произведена модернизация локальной вычислительной сети
организации «ДИОР» для устранения недостатков.
Здание ЗАО «ДИОР» занимает 2 этажа. В нем располагается локальная
вычислительная сеть, объединяющая компьютеры во всем учреждении. Компьютеры на
первом и втором этаже здания объединены топологией «древовидная».
На втором этаже здания поставили серверный шкаф, в котором располагается
коммутационное оборудование. Также, на втором этаже располагаются кабинеты, в
которых установлено 14 рабочих станций, 4 многофункциональных устройства (МФУ),
активный и 2 пассивных коммутатора. Связь между рабочими станциями, МФУ и
пассивным коммутаторам поддерживается с помощью кабеля “витой пары”. Связь между
пассивным и активным коммутаторами, а также между активным коммутатором и
сервером поддерживается с помощью экранированной “витой пары”.
31
Рисунок 1 – План 1 этажа
На первом этаже здания располагается 6 рабочих станций, связь между пассивным
коммутатором и рабочими станциями поддерживается с помощью витой пары, таким же
образом, что и на втором этаже. Пассивный коммутатор соединяется с активным
коммутатором, располагающимся на втором этаже с помощью экранированной “витой
пары”.
Рисунок 2 – План 2 этажа
Структурная схема ЛВС организации Дорожные и общестроительные работы
включает в себя 20 рабочих станций-моноблоков ПК1 – ПК20, серверный шкаф с
коммутационным оборудованием, 1 источника бесперебойного питания, 3 пассивных
коммутатора КП1 – КП3, один активный коммутатор КА, 4 многофункциональных
устройств МФУ1 – МФУ4, 2 плоттера плоттер 1 - плоттер 2. Для связи компонентов ЛВС
между собой используются экранированная «витая пара» и «витая пара».
К серверу подключен активный коммутатор. Соединение с коммутатором
происходит посредством экранированной «витой пары». К активному коммутатору КА
подключено 3 пассивных коммутатора КП1 – КП3, также посредством экранированной
«витой пары», и 4 рабочих станции ПК1 – ПК4 посредством кабеля «витая пара».
32
К пассивному коммутатору КП1 подключено 2 рабочих станции ПК5 – ПК6, МФУ1
и плоттер 1; с помощью “витой пары”.
К пассивному коммутатору КП2 подключено 8 рабочих станции ПК7 - ПК14, 3
многофункциональных устройства МФУ2 – МФУ4 и плоттер 2. Соединение
осуществляется посредством “витой пары”.
К пассивному коммутатору КП3 подключено 6 рабочих станций ПК15 – ПК20.
Соединение осуществляется посредством “витой пары”.
Рисунок 3 – Схема соединений
Для того, чтобы определиться с оборудованием, постоянно выбирались три
наилучших варианта. Чтобы наиболее правильно выявить уже среди них, составлялась
таблица, в которой указывались наиболее важные характеристики.
Наилучшим вариантом среды передачи данных между рабочими станциями и
коммутаторами в локальной сети, была выбрана “витая пара”.
Витая пара – симметричная линия передачи. Витая пара состоит из двух свитых
между собой проводников. Плюс и минус. Сигналы, которые распространяются по этим
проводам зеркальное отражение друг друга, одинаковые с точностью до наоборот.
Витой паре – внешние помехи не страшны. По соседним витым парам многопарного
кабеля можно передавать независимые каналы без взаимного влияния друг на друга.
Можно положить рядом множество сигналов. А с экономической точки зрения это тоже
достоинство. Метр витой пары нередко даже дешевле метра хорошего коаксиала. И такая
система банально занимает меньше места в серверной и по объекту.
Локальная вычислительная сеть устанавливается на 1 - 2 этажах двухэтажного
здания «ДИОР». Высота потолков составляет 3 метра.
Кабель необходимо проложить в кабель-каналах, после чего кабели будут
объединены под одним кабель-каналом, уходящим в потолочное перекрытие, а затем
кабели следует провести под потолком коридора в накладном фальшпотолке. Кабельканал прокладывается по стенам здания на уровне плинтуса, путем крепления его
шурупами с шагом 1 метр. Для стыковки каналов проложенных вдоль окон и по
внутренним стенам рабочих помещений, используются угловые секции кабель-каналов.
Для прокладки кабеля сквозь стены, граничащие с коридором, необходимо проделать
проходные отверстия, диаметр которых должен быть таким, чтобы кабели занимали не
более 50% площади отверстий. В каждое отверстие устанавливается закладная труба
соответствующего диаметра.
Для модернизации ЛВС был проведен анализ структуры предприятия и выявлены
задачи для модернизации. В работе были выбраны необходимые для работы локальной
сети аппаратные и программные средства: была выбрана конфигурация центрального
сервера и рабочих станций, которые требовалось внедрить в сеть. Также был сделан
выбор сетевого и периферийного оборудования – коммутатора и многофункциональных
устройств. Благодаря модернизации в ЛВС стала доступна возможность совместного
использования периферийных устройств.
33
Сучков А.В., Леонтьев А.А., Ганеева А.Г.
Проектирование телефонной связи в компании ООО "Прайт"
В настоящее время сети связи на основе IP-телефонии являются быстро
развивающимся направлением и способны предоставить аудио-видео связь и мультимедиа
услуги в реальном времени и не привязаны к географической точке размещения офиса. По
сравнению с традиционной телефонной связью обладают большим количеством
преимуществ и главное из них – возможность построения высоко экономичной системы
связи.
ООО «Прайт» является молодой развивающейся компанией. Офис компании
находится по адресу ул. Зенцова, 70. Численность штата составляет 8 человек.
До реализации проекта компания пользовалась только услугами сотовых операторов,
но качество связи оставляло желать лучшего. В связи с этим было решено организовать
проводную телефонную связь в офисе на основе VOIP шлюза с возможностью звонков на
международные и междугородные направления через интернет.
На момент проектирования в офисе ООО «Прайт» существовала компьютерная сеть.
Был разработан план телефонизации офиса, согласно которому произведен выбор
VOIP шлюза (Dlink 5008s) и приведена его характеристика. Произведен выбор кодека для
голосовой связи через шлюз.
Проектирование телефонной связи
Операторы интернет-телефонии
Интернет
Телефонная сеть общего пользования
Ethernet 100 Base TX
0
0
B
a
se
T
X
TP-Link TL-R460
e
rn
e
t
1
Ethernet 100 Base TX
E
th
VOIP
шлюз
TP-Link TL-SF1008D
АЛ1
АЛ2
ТА
АЛ3
ТА
ТА
АЛ4
АЛ5
ТА
АЛ6
ТА
ТА
Выбранный шлюз будет подключаться к существующему коммутатору сети передачи
данных офиса. Подключение шлюза к интернет будет организовано через маршрутизатор.
Также произведено сравнение и выбор оператора местной связи и оператора
Интернет-телефонии к которому будет осуществлено подключение шлюза.
В качестве оператора местной телефонной связи будет использоваться Уфанет, в
качестве оператора Интернет-телефонии SIPnet.
Рассмотрен план нумерации телефонных номеров в офисе и схема распределения
вызовов. Для определения требований к полосе пропускания канала VOIP произведен
соответствующий расчет. Расчет показал, что для передачи голоса через Интернет будет
необходима полоса пропускания 39,2 кбит/c. Анализ канала IP до оператора Интернеттелефонии показал низкие задержки при передаче и отсутствие потери пакетов, что будет
гарантировать высокое качество связи. На рабочих местах сотрудников будет установлено
6 телефонных аппаратов Panasonic. В качестве абонентской линии до рабочих мест будут
использоваться свободные пары в кабеле UTP, проложенном для компьютеров офиса т.е.
тянуть новую абонентскую линию не требуется.
34
Схема распределения вызовов
Телефонная сеть общего пользования
Входящие/Исходящие местные звонки (1
линия)
Интернет телефония
№
24
№100
61
98
09
7
45
45
89
83
49
54
Исходящие международные/междугородные
звонки
(1 линия)
VOIP
шлюз
№105
Внутренние звонки
№101
№104
№102
№103
Выбранное оборудование будет размещаться в существующем настенном ящике.
Электропитания будет осуществляться от существующего блока розеток напряжением
переменного тока 220 В.
Шамсутдинов А.Я., Ганеева А.Г., Садыкова И.Р.
Проектирование сети пакетного телевидения IP-TV для с. Верхние Киги РБ
Чем в выгодную сторону отличается IPTV от обычного (эфирного, кабельного,
спутникового)
телевидения с точки зрения простого пользователя? Основная услуга - просмотр
одного из десятков или сотен каналов - сама собой разумеется. Естественно, каналы
должны быть доступны телезрителю в требуемом ассортименте и надлежащем качестве.
Главный "козырь" IPTV - это дополнительные услуги, новые и зачастую уникальные
возможности, предоставляемые операторами наряду с телевещанием. Если до
определенного времени, помимо ТВ, на экран по большей части выводился только
телетекст, то технологии IPTV позволили кардинально изменить ситуацию с
предложением дополнительных интерактивных возможностей, используемые только в
пакетных сетях и сделать на этом ставку.
В сети IPTV, в отличии от традиционных сетей кабельного и спутникового
телевидения, STB имеет двустороннюю связь с серверами провайдера. Такая связь
раскрывает поистине небывалые доселе горизонты для телевидения. Телезритель может
принимать участие в опросах и голосованиях без использования телефонной сети.
IPTV сеть состоит из следующих частей (рисунок 1):
Абонентское устройство (STB, Set Top Box) – это портативный компьютер, в
котором встроен специфический браузер (как правило, Fresco) и набор программ для
приема и декодирования видео потока. Управление видео потоком происходит с помощью
вызова команд из Java Script. У устройства есть 2 основных разъема: RJ-45 для
подключения к локальной сети и выход на телевизор. Управление интерфейсом
происходит с помощью пульта дистанционного управления. Наиболее распространенный
в России сет топ бокс – это AmiNet 110.
Система управления (Middleware) – это вэб-сервер, который по запросу пользователя
передает статичные html страницы с неким JavaScript кодом. Соответственно, все данные
из базы данных (БД), появляются в интерфейсе в манере, идентичной обыкновенным вэбсайтам.
Видео сервера (VOD, Video On Demand) – набор выделенных компьютеров, которые
по запросу пользователя, инициируют видео поток, который отображается на экране
телевизора. Также эти сервера выполняют функции NVOD («карусельное» видео или
виртуальный кинотеатр), SVOD (видео «по подписке» или «эмуляция» телеканалов) и
Timeshift TV (телевидение со сдвигом, когда можно начать просмотр телепередачи
сначала) серверов.
35
ТВ часть необходима для вещания в сеть телеканалов, сигнал берется со спутника
(можно рассматривать и другие источники, но качество там хуже и решение стоит
дороже). Устройство, вещающее сигнал в сеть называется мультиплексором.
Сервера учета статистики и платежей (OSS/BSS) ведут учет количества денег,
которые были потрачены пользователем, выдают отчеты об остатках, «общаются» с
другими серверами для получения информации.
Рисунок 1 - Архитектура IPTV в составе транспортной сети.
Рисунок 2 - Головная станция IPTV в составе транспортной сети
Рисунок 3 - Магистральная часть IPTV сети и уровень доступа
Компоненты головной аппаратной IP- TV системы, в том числе:
- головная станция (Head-end) – это традиционный для телевизионных операторов
комплекс, обеспечивающий прием, раскодирование и демультиплексирование сигналов со
36
спутника, прием и MPEG-кодирование материалов из аналогового источника и
преобразование каналов в IP Multicast-потоки. Это делает стример (streamer), который и
является основным для video-over-IP компонентом головной станции. Он обеспечивает IPвещание телевизионных каналов таким образом, что каждый канал имеет собственный
уникальный адрес и порт IP Multicast. Сигнал принимается по системе MMDS
(Multichannel multipoint distribution service), то есть поступает через специально
установленные антенны. Происходит инкапсуляция DVB-сигналов в IP-пакеты, а затем
через IP-сеть оператора сигнал доходит до клиента. Сигнал идет в IP-сеть в формате
MPEG 2 или MPEG 4, последний в разы снижает нагрузку на сеть;
- система условного доступа;
- видео-серверы;
- серверы биллинговой системы;
- серверы системы менеджмента;
- серверы промежуточного программного обеспечения (middleware);
Компоненты опорной (магистральной) транспортной сети, в том числе:
- собственно опорная (backbone) оптическая сеть на базе IP-технологии или
технологии ATM;
- высокопроизводительные коммутаторы (маршрутизаторы) с оптическими
интерфейсами;
Комплекс интерактивных телематических услуг сетей IPTV представляет собой
расширенный набор информационных сервисов сети Internet, объединенных в пяти
тематических категориях:
- информационная категория (T-information);
- коммерческая категория (T-commerce);
- коммуникационная категория (T-communication);
- развлекательная категория (T-entertainment);
- образовательная категория (T-learning).
Подключение к IP - TV сети организуется установкой DSLAM, xDSL модемов и
цифровых приставок для телевизионных приемников.
DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) — мультиплексор доступа
цифровой абонентской линии xDSL. Со стороны сети у него WAN-порты, а со стороны
клиента — xDSL-полукомплекты (модемы), к которым подключается абонентская линия.
На другом конце абонентской линии у клиента стоит абонентский полукомплект xDSL
(модем) или IAD (Integrated Access Device — устройство интегрального доступа).
Последнее используется в случаях, когда по xDSL линии реализуется одновременная
передача данных и голоса в цифровом виде, то есть VoDSL (Voice over DSL).
Основной
функцией
DS-LAM
является
предоставление
пользователям
качественного канала связи и обеспечение широковещательной (broadband) передачи
данных.
37
Рисунок 4 - Основные конструктивные элементы DSLAM
Технология АТМ имеет ряд достоинств, позволяющих эффективно использовать
полосу пропускания канала и обеспечивать требуемый уровень качества обслуживания
(QoS) абонентов. В то время как АТМ-сети уже широко развивались операторами,
протокол IP был «одним из многих». В операторских сетях он практически не применялся,
поскольку имел массу недостатков: отсутствие QoS, неприемлемое время восстановления
канала в случае обрыва связи (до нескольких минут) и т.д. Но время шло, протокол
развивался, недостатки устранялись. Кроме того, стоимость IP-сетей, в пересчете на порт,
оказалась гораздо ниже, чем сетей АТМ.
Такая ситуация породила новый тип устройств - IP DSLAM, фактически
являющихся следующей ступенью эволюции DSLAM. Системы этого типа передают
пользователю все те же пакеты АТМ, поверх которых передаются IP-пакеты (происходит
так называемая инкапсуляция, где АТМ выступает в роли транспорта). Но главная
отличительная особенность IP DSLAM состоит в наличии интерфейсов Fast или Gigabit
Ethernet для подключения к ядру операторской сети передачи данных, а также
коммутационной фабрики на базе технологии Ethernet. Эта важная особенность
незаменима там, где невысокая плотность абонентов не оправдывает прокладку дорогих
линий связи. IP DSLAM можно установить ближе к конечному пользователю, подключив
его по Ethernet к магистральной сети передачи данных по одномодовому (до 100 км) или
многомодовому (до 2 км) волоконно-оптическому кабелю.
Это, в свою очередь, позволяет оператору увеличить «охват» абонентов, сохранив
рентабельность решения (оборудование Ethernet стоит относительно недорого). Как
следствие, можно значительно сократить длину подключения («последняя миля») и
расширить тем самым полосу пропускания. К тому же, сеть агрегации ATM заменяется
сетью маршрутизации Ethernet, которая на сегодняшний день уже способна обеспечивать
требования по ширине полосы пропускания и QoS на уровне, необходимом для
предоставления услуг Triple Play. Действительно, при использовании Ethernet возникает
задача обеспечения качества обслуживания абонентов. Для этого в IP DSLAM
используются несколько механизмов - создание виртуальных частных сетей VLAN в
соответствии со стандартом IEEE802.1Q,обеспечение приоритезации трафика Ethernet в
соответствии с IEEE802.1p.и т.д.
Классическая схема построения сети IP – TV в квартире абонента представлена на
рисунке 4.
38
Рисунок 5 - Схема построения сети IP – TV в квартире абонента
Шияпов Э.А, Садыкова И.Р., Слесарева Н.С.
Проектирование сети доступа по технологии PON для коттеджного Поселка
“Приозерный” Уфимского района РБ
Одной из важнейших проблем в нашей стране продолжает оставаться обеспечение
массового доступа абонентов к современным телекоммуникационным и информационным
услугам. Актуальность этого вопроса возрастает в первую очередь в связи с бурным
развитием и внедрением в повседневную жизнь человека глобальной сети Интернет,
доступ к которой требует резкого увеличения пропускной способности сетей
абонентского доступа, в связи с необходимостью обеспечения всего спектра интегральных
услуг. В свою очередь любая информационная услуга для качественного ее
предоставления, определяет свои требования к каналу передачи информации, начиная от
его пропускной способности, и кончая качеством такой передачи.
Общепринятым является деление телекоммуникационной инфраструктуры города на
магистральные
сети
и
на
сети
доступа.
Фундаментом
современной
телекоммуникационной инфраструктуры являются волоконно-оптические и другие
наземные цифровые системы передачи и коммутации, а также спутниковые системы
связи. Современные телекоммуникационные сети оптимизируются и перестраиваются
согласно двухуровневой иерархии: магистральные транспортные сети и сети доступа, что
гораздо экономичнее и удобнее для построения открытых систем и доставки
интегрированных услуг.
Сети доступа, в свою очередь, предназначены для подключения конечных
пользователей к магистральным сетям с целью предоставления им конкретных
телекоммуникационных услуг. В каждом канале сети доступа циркулирует, как правило,
информация одного пользователя или ограниченной группы территориально (или
организационно) объединенных пользователей
Сеть доступа - это совокупность сетевых элементов, обеспечивающих доступ
абонентов к ресурсам транспортной сети.
Строительство сетей доступа в настоящее время главным образом идет по четырем
направлениям:
- сети на основе существующих медных телефонных пар и технология xDSL;
- гибридные волоконно-коаксиальные сети;
- беспроводные сети;
- волоконно-оптические сети.
Сегодня прокладывать ОК для организации сети доступа стало выгодно и при
обновлении старых, и при строительстве новых сетей доступа (последних миль). При этом
имеется множество вариантов выбора волоконно-оптической технологии доступа. Наряду
39
со ставшими традиционными решениями на основе оптических модемов, оптического
Ethernet, технологии Micro SDH, появились новые решения с использованием
архитектуры пассивных оптических сетей PON (passive optical network).
Суть технологии PON заключается в том, что между приемопередающим модулем
центрального узла OLT (optical line terminal) и удаленными абонентскими узлами ONT
(optical network terminal) создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая
топологию дерева. В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические
разветвители (сплиттеры) – компактные устройства, не требующие питания и
обслуживания. Один приемопередающий модуль OLT позволяет передавать информацию
множеству абонентских устройств ONT. Число ONT, подключенных к одному OLT,
может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная
скорость приемопередающей аппаратуры.
Рисунок 1 – Архитектура PON сети
Основная идея архитектуры PON – использование всего одного приемопередающего
модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и
приема информации от них.
Число абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю
OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и
максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока
информации от OLT к ONT – прямого (нисходящего) потока, как правило, используется
длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в
центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на
длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие
исходящие и входящие потоки. Реализация этого принципа показана на рисунке 2.
40
Рисунок 2 - Основные элементы архитектуры PON и принцип действия
Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным.
Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока
предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с
распределенным демультиплексором.
Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же
длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением
TDMA (time division multiple access). Для того, чтобы исключить возможность
пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое
индивидуальное расписание по передаче данных с учетом поправки на задержку,
связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.
Технология PON имеет ряд перечисленных ниже неоспоримых преимуществ перед
другими технологиями:
- невысокая стоимость построения сети. Технология реализует возможность
подключения через одно оптоволокно большого количества абонентских терминалов, что
способствует значительной экономии волокон;
- низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети. Преимущество
обусловлено использованием пассивного оборудования в распределительной сети:
- возможность постепенного наращивания сети. Ввод новых узлов не оказывает
влияния на действующую сеть;
- перспективность создания распределительной инфраструктуры. Строительство
оптической распределительной сети закладывает хорошую и долговременную основу для
дальнейшего развития и предоставления в будущем любых мультимедийных услуг с
практически неограниченной полосой пропускания;
- надежность. Использование меньшего числа активных элементов в сети
обеспечивает ее надежность, а кроме того, способствует как снижению чувствительности
к влиянию смежных линий связи, так и уменьшению воздействия на них;
- высокая гибкость. Построение распределительной сети по технологии PON требует
применения всего лишь одного оптического волокна, а не пучка волокон, как при
использовании других оптоволоконных технологий. Благодаря этому можно строить сеть
по шинной или древовидной топологии, что весьма выгодно с экономической точки
зрения. Гибкость технологии позволяет использовать ее в любых сетевых конфигурациях
семейства FTTx;
- возможность оказания услуг Triple Play с предоставлением видео по любой модели:
в виде услуг кабельного телевидения или в виде услуг IPTV .
41
Якупова А.С., Ганеева А.Г., Садыкова И.Р., Слесарева Н.С.
Технологии DSL
«Медь закопана в землю, но далеко еще не мертва»
Поговорка разработчиков DSL
За последние столетие по всему миру были проложены миллионы километров линий
телекоммуникаций на доброй старой меди. Приход цифровой эры, оптоволокна, казалось,
положил конец медному кабелю. Однако жизнь распорядилась по-другому. Технология xDSL (Digital Subscriber Line), разработанная для организации высокоскоростной цифровой
связи по существующим медным линиям, доказала, что уложенный в землю кабель ценнейший капитал, который еще рано списывать в утиль.
С разработкой концепции DSL изначально изменилась идеология развития сетей
связи. Если раньше бытовало мнение, что довести «цифру в каждый дом» можно только с
помощью массового внедрения оптических кабелей, то после практической апробации
технологий DSL, у операторов связи появилась уверенность в том, что существующая
сеть медных кабелей связи еще долго останется той основой, на которой строится
телекоммуникационная инфраструктура. На примере отдельного районного центра
республики Башкортостан реализована сеть, где высокоскоростная «цифра в каждый
дом» использует технологию x-DSL, конкретно ADSL-2+, позволяющая значительно
повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего
пользования, путем использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов
коррекции искажений линии, на основе достижений микроэлектроники и методов
цифровой обработки сигнала.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — Асимметричная цифровая абонентская
линия) тоже
входит в число технологий высокоскоростной передачи данных,
приведенной выше технологии DSL. К другим технологиям DSL относятся HDSL, VDSL,
SHDSL, SDSL, IDSL, MSDSL.Так что же такое ADSL? Прежде всего, ADSL является
технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт
высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL
(клиентский модем и модем внутри DSLAMа), которые подключены к каждому концу
витой пары телефонного кабеля (Рис. 1). При этом организуются три информационных
канала — «исходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных
и канал обычной телефонной связи (POTS). Канал телефонной связи выделяется
с помощью фильтров, что гарантирует работу телефона даже при аварии соединения
ADSL.
Рисунок 1 - Организация канала
ADSL является асимметричной технологией — скорость «исходящего» потока
данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше,
чем скорость «восходящего» потока данных (в свою очередь передаваемого
от пользователя в сторону сети). Сразу же следует сказать, что не следует искать здесь
42
причину для беспокойства. Скорость передачи данных от пользователя (более
«медленное» направление передачи данных) все равно значительно выше, чем при
использовании аналогового модема. Фактически же она также значительно выше, чем
ISDN.Технология предусматривает резервирование определенной полосы частот для
обычной телефонной связи. Однако следует отдать должное разработчикам новых
технологий, которые все же оставили телефонным абонентам узенькую полоску частот
для живого общения. При этом телефонный разговор можно вести одновременно
с высокоскоростной передачей данных, а не выбирать одно из двух. Более того, даже если
отключат электричество, обычная «старая добрая» телефонная связь будет работать попрежнему. Обеспечение такой возможности было одним из разделов оригинального плана
разработки ADSL. Даже одна эта возможность дает системе ADSL значительное
преимущество перед ISDN.
Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние
абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.)
и ее протяженность. Затухание сигнала в линии повышается при увеличении длины линии
и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода.
Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной
3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. В настоящее время ADSL обеспечивает
скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость
«восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.
Общая тенденция развития данной технологии обещает в будущем увеличение
скорости передачи данных, особенно в «исходящем» направлении. Прежде всего,
скорость передачи данных. В технологии ADSL2 (стандарты G.992.3, G.992.4)
максимально учтен опыт использования ADSL, улучшены спектральная и канальная
эффективность, алгоритмы модуляции, инициализация канала и адаптивного выбора
скорости передачи данных. Это позволило, с одной стороны, довести максимальную
скорость передачи до 12 Мбит/с, а с другой – увеличить дальность связи. Для повышения
надежности и быстрого устранения неисправностей улучшены средства диагностики и
мониторинга канала на обоих концах линии, причем информация доступна даже при
отсутствии
ADSL-соединения.
Кроме
того,
введены
дополнительные
энергосберегающие режимы для периодической неактивной линии.
В ADSL2+ (стандарт G.992.5), вдвое, до 2.2 МГц, увеличен используемый диапазон
частот, и на столько же выросла скорость передачи данных. Так на линии длинной 1500 м
скорость передачи данных может достигать 20 Мбит/с. Обратная совместимость с ADSL и
ADSL2 позволяет использовать уже имеющееся оборудование. Дополнительно
предприняты некоторые методы по уменьшению наводок между парами в одном кабеле.
Стандарт
ADSL
ADSL
ADSL 2
(стандарты
G.992.3,
G.992.4)
ADSL 2+
(стандарт
G.992.5)
Дальность, Диапазон
км
частот,
МГц
6
7
1,1
1,1
Скорость
исходящего
потока,
Мбит/с
8
12
3
2,2
24
Скорость
входящего
потока,
Мбит/с
1
1
2
43
Одним из основных преимуществ ADSL по сравнению с другими технологиями
высокоскоростной передачи данных является использование самых обычных витых пар
медных проводов телефонных кабелей. Совершенно очевидно, что таких пар проводов
насчитывается гораздо больше, чем, например, кабелей, проложенных специально для
кабельных модемов. ADSL образует, если можно так сказать, «наложенную» сеть. При
этом дорогостоящей и отнимающей много времени модернизации коммутационного
оборудования (как это необходимо для ISDN) не требуется. После установки модемов
ADSL вы получаете постоянно установленное соединение. Высокоскоростной канал
передачи данных всегда готов к работе — в любой момент, когда вам это потребуется.
Полоса пропускания линии принадлежит пользователю целиком. Так как для работы
различных функций выделены различные частотные каналы полосы пропускания
абонентской линии, ADSL позволяет одновременно передавать данные иметь видео по
запросу и говорить по телефону. Подключившись единожды к каналу широкополосного
доступа абоненты района получают и цифровое телевидение, и высокоскоростной
Интернет, и телефонию. В проекте подробно рассмотрена схема построения
высокоскоростной сети для абонента районного центра. Так на абонентской стороне
устанавливается сплиттер, который разделяет частоты голосового сигнала (0,3-3,4 кГц) от
частот, используемых ADSL2+ модемом. Внешне сплиттер представляет собой
небольшую коробочку с тремя разъемами RJ, который и позволяет работать ADSL модему
и телефонному/факс аппарату работать на одной телефонной линии независимо друг от
друга и одновременно. Затем после сплиттера устанавливается ADSL модем с двумя
портами. При этом ADSL модем и обеспечивает подключение и к Интернету, и к IP-TV,
один порт подключен к персональному компьютеру, а другой к ресиверу цифрового
телевидения (STB- приставка), которая затем к телевизионному приемнику. Несмотря на
неуклонный рост протяженности волоконно – оптических линий связи, проблема
«последней мили» все еще актуальна и поэтому медная линия с установленными DSL
модемами зачастую и единственная возможность получения новых услуг. Ежегодно
увеличивается монтированная портовая емкость в райцентрах, не исключение и внедрение
высокоскоростных технологий.
44
45
46
Содержание
1.Абдрашитова А.А, Ганеева А.Г, Садыкова И.Р.
Проектирование сети NGN в городе Стерлитамак
2. Аминев В.М., Гумеров Р.С.
Разработка и проектирование мультисервисной сети горнолыжного центра
3. Антонов В.Л., Леонтьев А.А.
Проектирование распределенной сети передачи данных в компании
ООО «Ромашка»
4. Аранова Л.А., Леонтьев А.А.
Проектирование телефонной связи в офисе компании Wellness на основе
мини АТС Panasonic"
5.Жедь И.П., Нуйкин И.В., Слесарева Н.С.
Модернизация административного сегмента локальной вычислительной
сети УГКР
6. Ибрагимов И.Я., Арефьев А.В., Ганеева А.Г.
Построение беспроводной системы видеонаблюдения с возможностью
управления по удаленному доступу
7. Каранаев Р.Р., Леонтьев А.А.
Организация и проектирование корпоративной телефонной сети
связи по технологии VOIP в офисе компании "Колесо"
8. Кононов А. В. , Гумеров Р. С.
Разработка лазерной системы связи
9. Леонтьев А.А.
Перехват и анализ трафика сетевых протоколов.
10. Махмутов М.Р., Садыкова И.Р.
Организация мультисервисной корпоративной сети для ООО «Ресурс»
11. Минибаев Э.И., Леонтьев А.А.
Проектирование мобильной офисной сети IP-телефония с применением
технологии Wi-Fi по адресу Бабушкина 52
12. Михайленко Е. А., Нуйкин И. В.
Модернизация локальной вычислительной сети
Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
13. Михайлова К.Ю., Леонтьев А.А.
"Организация и проектирование корпоративной телефонной связи
по технологии VOIP в офисе компании «Европа».
14. Наумова А.Г. Туктарова Л.Р.
Построение и управление локальной вычислительной системы в Закрытом
акционерном обществом «Дорожные и общестроительные работы
15. Сучков А.В., Леонтьев А.А., Ганеева А.Г.
Проектирование телефонной связи в компании ООО "Прайт"
16. Шамсутдинов А.Я., Ганеева А.Г., Садыкова И.Р.
Проектирование сети пакетного телевидения IP-TV для с. Верхние Киги РБ
17. Шияпов Э.А, Садыкова И.Р, Слесарева Н.С
Проектирование сети доступа по технологии PON для коттеджного
Поселка “Приозерный” Уфимского района РБ
18. Якупова А.С., Ганеева А.Г., Садыкова И.Р., Слесарева Н.С.
Технологии DSL
47
48