Кольцевые структуры сети

Рассмотрим архитектуру сети, в которой применяются комбинации описанных  выше элементарных топологий. Это радиально-кольцевая архитектура, архитектура  типа связки двух и более колец одного или разного уровней, каскадное соединение колец разного уровня и др.

Пример радиально-кольцевой архитектуры сети SDH приведен на рис. 4.10. Такая сеть фактически может быть построена с использованием трех базовых  топологий: «кольцо»,

«точка – точка» и «плоское кольцо», или топология сети с пунктами  выделения/вставки. Число  радиальных  ветвей  сети,  подключаемых  к  кольцу,   ограничивается  допустимой нагрузкой на кольцо, или общим числом каналов доступа, выходящих на кольцо.

Рис. 4.10

В  комбинированной  архитектуре  сетей  SDH  часто  используется  другое  решение  – соединение  типа  «кольцо  –  кольцо».  В  таком  соединении  территориально  разнесенные кольца  могут  быть  либо  одинакового,  либо  разного  уровней  систем  передачи  SDH.  На рис. 4.11 показана схема соединения двух  колец  уровня STM-4 с помощью простого (без системы защиты) СЛТ уровня STM-1 с пунктом выделения/вставки (см. рис. 4.3). Недостаток такой сети – нарушение связи между кольцами при выходе этого СЛТ из строя. Защиту сети в этом случае можно существенно повысить, если для связи между кольцами использовать топологию «плоское кольцо», показанную на рис. 4.4.

Рис. 4.11

Анализ  конфигураций  архитектуры  типичных  сетей  SDH  показывает,  что  для  них наиболее эффективными являются сети, состоящие из нескольких смежных колец, которые в местах их соприкосновения связаны между собой  узлами соединения. Наиболее простой и дешевый вариант объединения колец  – наличие для двух смежных колец только одного общего  узла  [59].   Однако   такая  структура  сети  имеет  тот  же  недостаток,  что  и  в рассмотренном выше случае соединения разнесенных колец с помощью простого СЛТ, т. е. при выходе этого узла из строя нарушается связь между кольцами. Поэтому рекомендуется выполнять сопряжение колец в двух узлах, что обеспечивает устойчивость сети к одиночным отказам ее элементов. В отдельных случаях требуется бесперебойная работа сети не только при любых одиночных отказах, но и при любом сочетании двух отказов в различных кольцах (по одному в каждом) одновременно. Для этого любой цифровой  поток, направляемый в смежное кольцо, должен достигать обоих узлов в  местах сопряжения колец. Эти узлы, в свою   очередь,   должны    оборудоваться    специальными   устройствами   для   выбора   и оперативного кросс-соединения соответствующих каналов.

Следующий вариант кольцевой архитектуры сети изображен на рис. 4.12, где показано каскадное соединение трех колец различного уровня систем передачи SDH: STM-1, STM-4 и SТМ-16. При такой схеме построения сети  соединение между кольцами при переходе от кольца  одного  уровня  к   другому  можно  обеспечивать  с  помощью  цифровых  потоков предыдущего    иерархического    уровня.    Например,    цифровой    поток    уровня    STM-1 используется для связи между кольцами уровней STM-1 и STM-4, а цифровой поток уровня STM-4 – при переходе на кольцо уровня STM-16 [77].

Рис. 4.12

Проектирование достаточно больших и сложных реальных сетей SDH,  как правило, требует рассмотрения всех перечисленных выше и других вариантов кольцевой архитектуры сети.   Перспективным   является   построение   сетей,   имеющих   в   структуре   несколько объединенных колец.  Например, сеть может состоять из нескольких колец сети доступа, объединенных посредством СЛТ, имеющего форму кольца, которое называется главным, или центральным кольцом данной сети [59]. Если оно имеет  структуру сдвоенного кольца, то уровень отказоустойчивости такой сети весьма высокий.

По указанному образцу в 1993 г. была построена первая сеть SDH кольцевой структуры в Москве. Она состояла из центрального кольца транспортной сети уровня STM-16 и колец сети доступа уровней STM-1 и STM-4 (рис. 4.13, а).

В 1998 г. была построена уже третья очередь транспортной сети SDH Москвы, которая имела многокольцевую структуру [22]. Она стала похожа на несколько  цветков ромашки, расположенных друг под другом и связанных по вертикали. Упрощенный вид архитектуры такой сети показан на рис. 4.13, б.

В конце 2001 г. эта сеть была вновь модернизирована [23]. В ней шесть центральных высокоскоростных оптических колец уровня STM-16 были  объединены  в мощное ядро с использованием  новейшего  сетевого  оборудования  –  интеллектуальной  мультисервисной оптической сетевой платформы типа XDM компании ECI [109].

Построение конкретной сети целесообразно выполнять, исходя из реальной ситуации, т. е. не обязательно строить сеть по классическим образцам кольцевых структур. Кольцевые структуры оправданы на сетях с малым количеством взаимосвязанных узлов.

Опыт эксплуатации показывает, что существенным недостатком кольцевых  структур является то, что при возникновении потребности в увеличении пропускной способности на отдельных участках сети необходимо перепроектировать и перестраивать всю сеть целиком и создавать новые мощности, которые необходимы для реализации задач по резервированию и самовосстановлению сети. Это  значительно усложняет планирование, проектирование и построение сетей. Отмеченный недостаток сложной сети кольцевой структуры очень скоро проявился и на московской ГТС, которая после 1993 г. уже трижды (в 1996, 1998 и 2001 гг.) подвергалась реконфигурации, на что потребовались значительные средства.

Поэтому  в  2001,  2002  гг.  в  периодической  печати  начали  появляться  публикации сотрудников ЦНИИС России, посвященные оптимальному проектированию структуры сети взаимосвязанных   двусторонних   колец,    предложены   математические   модели   оценки надежности кольцевых структур в сетях SDH [10, 73]. При проектировании сетей наиболее сложным считается расчет  кольцевых структур. Этот расчет осуществляется в три этапа и охватывает     межкольцевую     маршрутизацию,     внутрикольцевую     маршрутизацию     с балансировкой и загрузку кольца.

В работе [73] предложен метод, позволяющий все эти задачи решать  одновременно. Формулируется задача маршрутизации и балансировки выделенного  двустороннего кольца как   задача   оптимизации   системы   взаимосвязанных   колец.   Задача   решается   методом линейного    целочисленного    программирования.     Приводится    сравнение    полученных результатов с результатами решения задачи эвристическим методом и делается вывод о том, что   предлагаемый   метод    позволяет    получить   решение,   значительно   превосходящее эвристическое.

Сети, разделенные на отдельные ячейки и использующие в узлах сети DIM и средства оперативного   переключения   (кросс-коннекторы),   имеют   гораздо    большую   гибкость, значительно  больше  возможностей  по  предоставлению  услуг,  решают  более  экономично задачи реконфигурации сети. Ниже рассматриваются ячеистые сети.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100