Концепция NGN и стратегии развития корпоративных сетей

ТЕНДЕНЦИИ

Юлий Шур, Алексей Серегин

В статье "Телекоммуникационные средства "Оникс" - ведомствам" (PC Week/RE, N 45/2004, c. 24) нами был рассмотрен ряд проблем, которые в последние годы стали актуальными для российских производителей телекоммуникационного оборудования, определены условия дальнейшего существования и развития малых и средних предприятий на отечественном телекоммуникационном рынке. Сегодня мы посчитали целесообразным вернуться к данной теме, рассмотрев ранее поставленные вопросы с несколько иных позиций:

- каким образом предполагается использовать при реализации корпоративных сетей архитектурные принципы, заложенные в концепции сетей нового поколения;

- какие требования к телекоммуникационному оборудованию предъявляются (или будут предъявляться в ближайшие годы) при модернизации корпоративных сетей связи.

NGN и инфокоммуникационные сети нового поколения

Необходимо констатировать, что основные положения по архитектуре сетей связи следующего поколения (Next Generation Networks - NGN) за последние два-три года уже нашли практическое применение в оборудовании ведущих телекоммуникационных компаний для сетей общего пользования и корпоративных сетей связи. Alcatel, Avaya, Cisco, Nortel, Siemens и др. почти каждый год выпускают на рынок оборудование, позиционируемое как средства для сетей нового поколения. Все эти фирмы представлены на российском телекоммуникационном рынке и являются основными конкурентами российских производителей.

Новые подходы в равной мере представляют интерес как для операторов сетей общего пользования, так и для операторов ведомственных и корпоративных сетей связи. Несмотря на то что корпоративные сети, как правило, имеют определенную профессиональную ориентацию и специализацию, при их развитии тем не менее нельзя не учитывать мировой опыт, сконцентрированный в идеологии построения NGN, базовыми принципами которых являются разделение функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами.

Ключевым понятием в системах нового поколения становится "услуга", т. е. та функциональность, которая требуется пользователю системы и потенциально может быть ему предоставлена. Именно перечень услуг, уровень гарантированного качества их предоставления, обеспечение безопасности доступа к услуге в будущем будут определять перспективность и конкурентоспособность инфокоммуникационных систем нового поколения. В связи с этим телекоммуникационные сети все чаще рассматриваются как среда, призванная обеспечить предоставление пользователям широкого перечня услуг на качественно новом уровне.

Концепция NGN предусматривает поддержку неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, реализацию универсальной транспортной мультипротокольной сети с распределенной коммутацией, интеграцию с традиционными сетями связи. Рассмотрим, в какой степени и насколько эффективно эти положения позволяют модернизировать сложные корпоративные сети.

Проблемы модернизации корпоративных сетей и систем

Выбор стратегии модернизации корпоративных сетей связи (КСС) с учетом идеологии NGN в настоящее время имеет первостепенное значение не только для операторов, но и для производителей телекоммуникационного оборудования. Сети крупнейших российских ведомств в значительной степени оснащены учрежденческими АТС ("Квант-Е-Сокол", ДХ-500, "Оникс", "Сигма" и т. д.), системами передачи компаний "Новел-ИЛ", НАТЕКС, "Морион" и другими средствами российских производителей, реализующих в своем оборудовании все специфические для ведомств интерфейсы и протоколы, дополнительные виды обслуживания, режимы обеспечения информационной безопасности и т.д.

Представляется целесообразным рассмотреть проблемы модернизации КСС (с учетом тенденций NGN) на примере территориально распределенных сетей крупных российских корпораций и ведомств (нефтегазового, энергетического, транспортного комплексов).

Для КСС этих ведомств характерны следующие особенности, которые в основном и определяют специфические проблемы, возникающие при их модернизации.

1. Характерная архитектура - сеть вытянута вдоль основных коммуникаций ведомства, что определяет большое количество транзитов на таких сетях. Коммутационное оборудование чаще всего представлено различными системами (от электромеханических до самых современных), как правило, от разных производителей.

2. Большая номенклатура применяемых интерфейсов и протоколов сигнализации. Исторически сложилось так, что каждое ведомство в России имеет свою собственную (а часто - и не одну) систему сигнализации. При модернизации КСС необходимо решить, какие из унаследованных интерфейсов и протоколов и до какого момента сохранятся в сети, а также какие стандартные интерфейсы и протоколы придут им на смену. Именно эти вопросы считаются в настоящее время наиболее существенными при выработке стратегии развития корпоративных сетей связи.

3. Модернизация сотен узлов и тысяч линий связи в КСС должна производиться без перерывов в информационном обеспечении управляющих структур и должностных лиц технологической связью.

4. Крупные корпорации, как правило, имеют лицензии на оказание различных услуг связи, включая местную телефонную связь, сдачу каналов в аренду, использование ресурсов космических ретрансляторов, предоставление услуг междугородной и международной связи. При проведении модернизации КСС сегодня закладываются самые перспективные технологические решения, что позволяет успешно конкурировать с другими операторами в зоне действия корпоративной сети.

В результате модернизации современная корпоративная сеть должна предоставлять, а каждый корпоративный пользователь - получать весь спектр услуг для технологического, общепроизводственного и коммерческого использования. При этом должна обеспечиваться надежность и оперативность связи с параметрами, соответствующими международным рекомендациям.

Такая сеть формирует единое информационное пространство корпорации, в котором пользователь может подключиться к ней из любой точки и получить все доступные в рамках должностных ограничений услуги (телефонии, передачи данных, аудио- и видеоконференций, доступа в междугородные и международные сети, контролируемого доступа в Интернет и т.д.).

Эволюция корпоративных сетей от аналого-цифрового варианта к NGN-архитектуре иллюстрируется рис. 1.

Рис.1. Эволюция архитектуры корпоративных сетей

Наиболее существенными факторами для КСС являются:

- возможность перехода от отдельных транспортных сетей к единой мультисервисной транспортной сети, что позволит администрации КСС оптимизировать ресурсы пропускной способности при обслуживании разнородного трафика;

- выделение в отдельный уровень средств формирования услуг, их предоставления и управления услугами (которые в КСС предыдущего поколения, как правило, совмещались со средствами коммутации);

- вынесение всей специфики интерфейсов и протоколов унаследованного оборудования в сеть доступа или в граничные коммутаторы NGN-сети.

Российские производители телекоммуникационного оборудования для КСС вынуждены учитывать эти особенности при выборе своей рыночной стратегии или профессиональной ориентации (см. таблицу).

Степень участия российских фирм в разработке компонентов NGN

Таким образом, область присутствия на телекоммуникационном рынке отечественных предприятий скорее всего переместится в сектора разработки и поставки оборудования сетей доступа и предоставления услуг. Специализация технических средств в этих секторах в большей степени связана с созданием ПО, где российские фирмы могут предложить вполне конкурентоспособные по функциональности с зарубежными системами решения (при меньшей стоимости продуктов и большей оперативности их выпуска).

При этом надо исходить из того, что идеология NGN только тогда начнет в полной мере отвечать своему целевому назначению, когда сеть будет насыщена приложениями, для реализации которых действительно нужны мультипротокольность, развитые средства создания услуг и управления ими. Из числа наиболее важных и перспективных информационных технологий выделим здесь только три - те, что в настоящее время рассматриваются как технологическая основа для реализации информационных систем следующего поколения:

- комплексные системы поддержки эксплуатационных процессов;

- интеллектуальные системы поддержки принятия решений;

- мультиагентные системы.

Управление NGN-сетями. Система управления NGN должна представлять собой набор решений, которые обеспечивают управление сетями, реализованными на базе разнообразных технологий (фиксированные и мобильные телефонные сети, сети передачи данных, сигнализации и т.д.), поддерживая различные услуги на оборудовании множества производителей.

Система управления будет строиться с использованием объектно-ориентированной распределенной структуры.

В соответствии с современными требованиями концептуальный подход к проектированию систем поддержки эксплуатации сетей связи (Operation Support System, OSS) сместился от управления сетевыми технологиями к управлению сервисами для конечных пользователей. Исходя из этих тенденций перспективные OSS будут строиться на основе принципов управления сетями связи, изложенных в документах Форума по управлению телекоммуникациями (TMForum).

 Системы поддержки принятия решений. Для перспективных корпоративных систем будет характерно усложнение и расширение количества задач, включенных в общие контуры процессов административного, технологического и другого управления. Исходя из сложности решаемых задач, а также из того, что должностным лицам придется принимать решения при ограниченных ресурсах времени или в стрессовых ситуациях, в перспективе в КСС будут широко использоваться системы поддержки принятия решений (СППР).

СППР можно рассматривать как программные средства и информационно-аналитические технологии, предназначенные специально в помощь при решении задач поиска, анализа и выбора лучшего варианта из возможных. При этом лицо, принимающее решение (ЛПР), должно обеспечиваться не только информационной, но и в первую очередь технологической поддержкой процедуры.

Мультиагентные системы. Мультиагентные системы - новый быстро развивающийся класс интеллектуальных систем, которые находят широкое применение в промышленных, коммерческих, военных и других КСС. В системах такого типа определяющими являются не функциональные возможности индивидуального агента, который выполняет поручение определенного клиента в распределенной компьютерной среде, а качественно новые свойства сообщества целенаправленно действующих агентов, имеющих возможность как коллективного достижения поставленной цели, так и воздействия на среду своего "обитания".

Российские коллективы ученых и специалистов располагают достаточно высоким научно-техническим потенциалом для создания конкурентоспособных программных продуктов в рассмотренных выше областях.

Стратегия внедрения NGN-концепции в корпоративные сети и системы

Идеология NGN, в принципе, предоставляет широкие возможности по реализации необходимых для модернизации КСС современных сетей доступа, транспортных сегментов и средств предоставления услуг, что создает основу для планомерного технического перевооружения корпоративного сегмента телекоммуникационных сетей России.

При разработке стратегии модернизации КСС необходимо учитывать, что в сетях установлен значительный объем цифрового телекоммуникационного оборудования, технические характеристики которого допускают его дальнейшее эффективное использование ("Инфокоммуникации железных дорог" - PC Week/ RE, N39/2004, с.21). Так, внедренные в сетях Российских железных дорог цифровые системы оперативно-технологической связи (ОТС) по функциональным возможностям превосходят многие аналоги в мировой железнодорожной практике, обеспечивая значительное повышение качества, оперативности, надежности и устойчивости связи. Системами цифровой ОТС в настоящее время оборудовано более 20 тыс. км отечественных железных дорог.

Естественно, что оборудование такого типа должно быть сохранено на сети и органично вписано в архитектуру КСС нового поколения. С точки зрения интерфейсов и протоколов такая проблема технически разрешима за счет использования дополнительных шлюзов (например, TDM/VoIP). Не менее важно сохранить специфические режимы диспетчерской связи, отличные от традиционных режимов дуплексных аудиоконференций. Для этого может потребоваться доработка стандартных для IP-сетей серверов управления многоточечными аудиоконференциями и создание специализированных программных агентов для их участников. С учетом масштабов сетей российских ведомств и наличия на сетях оборудования разных производителей эти теоретически разрешимые задачи могут обернуться весьма сложными при практической реализации.

Проблемы совместимости на уровне протоколов и предоставляемых услуг в гетерогенных сетях приобретают еще большую актуальность, если рассматривать тенденции объединения или более тесного функционального взаимодействия сетей различных ведомств. Так, федеральная целевая программа "Модернизация транспортной системы России в 2002 - 2010 годах" предусматривает создание единого информационного пространства, основой которого является обеспечение информационного взаимодействия целого ряда сетей (МПС, Минтранса, ФСБ, МЧС, МВД, Государственного таможенного комитета, Минобороны и т. д.), которое планируется осуществлять с максимальным учетом возможностей единой информационной среды МПС.

Необходимость сохранения постоянной готовности сетей и систем, опережающей переподготовки пользователей и обслуживающего персонала, существенные капитальные затраты на приобретение оборудования нового поколения определяют целесообразность поэтапной эволюции сложных корпоративных сетей к NGN-перспективе. Один из возможных вариантов такой поэтапной модернизации приведен на рис. 2.    

Рис. 2. Этапы эволюции корпоративных сетей к NGN

На первом этапе основное внимание уделяется модернизации транспортного сегмента сети, на основе которого затем будет реализовано единое инфокоммуникационное корпоративное пространство. Обеспечивается вписывание унаследованного оборудования существующих сегментов сети в общую архитектуру. Транспортная сеть может обслуживать интегрированный трафик от источников информации различного вида (речь, данные, видео по единой IP-сети пакетной коммутации и пр.).

На данном этапе транспортная сеть должна быть подготовлена к режиму дальнейшего мультипротокольного использования (в смысле топологии, ресурсов пропускной способности, средств обеспечения качества обслуживания, реализации механизмов динамической маршрутизации и т. д.). Уже на данном этапе при наличии свободных ресурсов транспортного сегмента они могут предоставляться заинтересованным потребителям на коммерческой основе.

На втором этапе архитектура сети наращивается до уровня, соответствующего NGN-идеологии. Обеспечивается внедрение узлов служб и управления услугами, позволяющих поэтапно расширять перечень предоставляемых пользователям услуг (как в уже существующих сегментах сети, так и во вновь создаваемых). Устанавливается новое оборудование вместо старого: например, аналоговые или аналого-цифровые учрежденческие АТС заменяются на IP-УАТС или мультисервисные коммутаторы, аналоговые и ISDN-терминалы - на IP-терминалы, внедряются новые средства абонентского радиодоступа (на основе технологий Wi-Fi, WiMАХ и др.) и т.д.

На третьем этапе концепция NGN реализуется в объеме, достаточном для перехода корпорации на качественно новый уровень автоматизации административного управления, поддержки технологических процессов и других задач. Для наиболее сложных и ответственных задач могут использоваться решения, основанные на применении перспективных интеллектуальных технологий, СППР, мультиагентные системы предоставления услуг и управления услугами.

Очевидно, что все этапы модернизации КСС должны поддерживаться созданием и соответствующим развитием системы поддержки эксплуатационных процессов.

Модернизация корпоративных сетей и систем является неизбежным процессом, для эффективной реализации которого целесообразно ориентироваться на перспективные сетевые решения (концепцию построения NGN) и интеллектуальные информационные технологии. При этом области присутствия российских производителей телекоммуникационного оборудования могут видоизмениться и сместиться из секторов коммутационного оборудования в сегменты средств доступа, предоставления услуг и управления услугами.

В основу намечаемых процессов модернизации должен быть положен принцип планомерности, обеспечивающий возможность поэтапного перехода от существующей сети к единому инфокоммуникационному корпоративному пространству.