Дипломная работа: Эксплуатация мультисервисной сети

В последние годы между операторами связи, действующими в Кузбассе, развернулась борьба за рынок телекоммуникаций. Активно работают все компании сотовой связи: "Транстелеком", "Кузбассэнергосвязь", КФ ОАО "ВымпелКом-Регион", холдинг "КТС" и другие. В принципе, каждая из них сейчас может предоставлять потребителям многие современные услуги связи, однако из-за проблемы "последней мили" зона действия услуг ограничена, а их стоимость для клиентов - по-прежнему высока.

Сегодня специалисты кузбасского филиала ОАО "Сибирьтелеком" вводят в эксплуатацию мультисервисную сеть, которая снимет вопрос о доступности современных видов связи.

В августе прошлого года была сдана первая очередь региональной мультисервисной сети, которая основывается на пакетной передаче любых сигналов и любой информации, которыми сегодня может обмениваться человек с человеком или офис с офисом. Первая очередь представляет собой мощную скоростную транспортную сеть, которая "легла" на действующую волоконно-оптическую магистраль. Сеть связала все крупные города Кузбасса.

В сети применена технология асинхронного мультиплексирования, которая позволяет передавать данные, обрабатывать и транспортировать все протоколы взаимодействия любых сетей. В неё без проблем "укладываются" Интернет-протокол, протоколы локальных и корпоративных сетей, Frame relay, Х-25 и прочие. До настоящего времени в Кузбассе подобной сети не было. Смонтировано оборудование ведущих мировых производителей Cisco Systems, RAD, Schmid Telecom, Taicom, а также российского производителя - фирмы Натекс. Это самые современные технологии и оборудование, позволяющие создавать мультисервисную сеть [1].

На базе данной мультисервисной сети возможно и необходимо создавать принципиально новые дополнительные услуги, востребованные современным обществом. В городе Кемерово уже с 1998 года ГТС предоставляет наряду с базовой услугой (коммутация двух абонентов) - дополнительные услуги, среди которых, в свою очередь следует выделить два направления: дополнительные услуги электронных АТС (переадресация звонка, конференцсвязь, будильник и т.п.) и информационные услуги . Причем наибольшим спросом в городе Кемерово стали пользоваться как раз информационные услуги. Эти услуги предоставляются ГТС на основе технологии компьютерной телефонии и программного обеспечения, разработанного специалистами отдела информатизации. Не будет преувеличением сказать, что кемеровчане любят информационные услуги. Например, под новый, 2003 год услуга “Погода" установила очередной рекорд - 37 тыс. обращений в сутки. В свою очередь, в информационных услугах все более отчетливо выделяется направление социально-значимых информационных услуг, в основе которых лежит ориентация не на прибыль, а на социальное партнерство с обществом. При этом, прибыль реализуется по так называемому “нулевому" варианту, когда расходы на эти услуги компенсируются получаемым доходом, а в случае получения прибыли - она распределяется на дальнейшее развитие социальных услуг. Такая схема, направлена на удовлетворение скрытых социальных потребностей общества и является согласно международным стандартам высшей ступенью качества предоставления услуг. Впрочем, такие услуги не противоречат основам экономики современного предприятия, так как, через заинтересованность потребителей увеличивается капитализация предприятия [2].

Цель данного проекта разработать дополнительные виды услуг, конкретно услуга городской портал, для города Ленинск-Кузнецкого опираясь на опыт Кемеровской ГТС.

В преддверии перехода Ленинск-Кузнецкого РУС на повременную систему оплаты за услуги связи, требуется проведение мероприятий повышающих платный трафик - расширение спектра имеющихся дополнительных видов обслуживания и внедрение новых. С 2003 года в городе уже работают автоинформационные службы: "Погода", "Астрологический прогноз" и "Сказка".

Следующим этапом развития информационных услуг в Ленинске-Кузнецком планируется введение в эксплуатацию услуги "Городской портал". Главной задачей этой услуги является создание городской базы данных, в которую должны войти данные предприятий, частных лиц, а так же много другой информации, которая может интересовать потребителя. Другой задачей "Городского портала" является занятие лидирующего положения в области СМИ города с целью увеличения доходов предприятия за счет рекламной деятельности.

1. Анализ применяемых технологий в мультисервисных сетях

1.1 Технология ATM

Главная идея технологии АТМ была высказана достаточно давно - этот термин ввела лаборатория Bell Labs ещё в 1968 году. Основной разрабатываемой технологией тогда была технология TDM с синхронными методами коммутации, основанными на порядковом номере байта в объединённом кадре. Главный недостаток технологии TDM, которую также называют технологией синхронной передачи STM, заключается в невозможности перераспределять пропускную способность объединённого канала между подканалами. В те периоды времени, когда по подканалу не передаются пользовательские данные, объединённый канал всё равно передаёт байты этого подканала, заполненные нулями.

Попытки загрузить периоды простоя подканалов приводят к необходимости введения заголовка для данных каждого подканала. В промежуточной технологии STDM, которая позволяет заполнять периоды простоя передачей пульсаций трафика других подканалов, действительно вводятся заголовки, содержащие номер подканала. Данные при этом оформляются в пакеты, похожие по структуре на пакеты компьютерных сетей. Наличие адреса у каждого пакета позволяет передавать его асинхронно, так как местоположение его относительно данных других подканалов уже не является его адресом. Асинхронные пакеты одного подканала вставляются в свободные тайм-слоты другого подканала, но не смешиваются с данными этого подканала, так как имеют собственный адрес.

Технология АТМ совмещает в себе подходы двух технологий - коммутации пакетов и коммутации каналов. От первой она взяла на вооружение передачу данных в виде адресуемых пакетов, а от второй - использование пакетов небольшого фиксированного размера, в результате чего задержки в сети становятся более предсказуемыми. С помощью техники виртуальных каналов, предварительного заказа параметров качества обслуживания канала и приоритетного обслуживания виртуальных каналов с разным качеством обслуживания удаётся добиться передачи в одной сети разных типов трафика без дискриминации. Хотя сети ISDN также разрабатывались для передачи различных видов трафика в рамках одной сети, голосовой трафик явно был для разработчиков более приоритетным. Технология АТМ с самого начала разрабатывалась как технология, способная обслуживать все виды трафика в соответствии с их требованиями [6].

Гетерогенность - неотъемлемое качество любой крупной вычислительной сети, и на согласование разнородных компонентов системные интеграторы и администраторы тратят большую часть своего времени. Поэтому любое средство, сулящее перспективу уменьшения неоднородности сети, привлекает пристальный интерес сетевых специалистов. Технология АТМ разработана как единый универсальный транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг - B-ISDN.

По планам разработчиков единообразие, обеспечиваемое АТМ, будет состоять в том, что одна транспортная технология сможет обеспечить несколько перечисленных ниже возможностей:

передачу в рамках одной транспортной системы компьютерного и мультимедийного (голос, видео) трафика, чувствительного к задержкам, причём для каждого вида трафика качество обслуживания будет соответствовать его потребностям;

иерархию скоростей передачи данных, от десятков мегабит до нескольких гигабит в секунду с гарантированной пропускной способностью для ответственных приложений;

общие транспортные протоколы для локальных и глобальных сетей;

сохранение имеющейся инфраструктуры физических каналов или физических протоколов: Т1/E1, T3/E3, SDH STM-n, FDDI;

взаимодействие с унаследованными протоколами локальных и глобальных сетей: IP, SNA, Ethernet, ISDN.

Службы верхних уровней сети B-ISDN должны быть примерно такими же, что и у сети ISDN - это передача факсов, распространение телевизионного изображения, голосовая почта, электронная почта, различные интерактивные службы, например проведение видеоконференций. Высокие скорости технологии АТМ создают гораздо больше возможностей для служб верхнего уровня, которые не могли быть реализованы сетями ISDN - например, для передачи цветного телевизионного изображения необходима полоса пропускания в районе 30 Мбит/с. Технология ISDN такую скорость поддержать не может, а для АТМ она не составляет больших проблем.

Разработку стандартов АТМ осуществляет группа организаций под названием ATM Forum под эгидой специального комитета IEEE, а также комитеты ITU-T и ANSI. АТМ - это очень сложная технология, требующая стандартизации в самых различных аспектах, поэтому, хотя основное ядро стандартов было принято в 1993 году, работа по стандартизации активно продолжается. Оптимизм внушает тот факт, что в ATM Forum принимают участие практически все заинтересованные стороны - производители телекоммуникационного оборудования, производители оборудования локальных сетей, операторы телекоммуникационных сетей и сетевые интеграторы.

1.1.1 О сновные принципы АТМ

Сеть АТМ имеет классическую структуру крупной территориальной сети - конечные станции соединяются индивидуальными каналами с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы АТМ пользуются 20-байтными адресами конечных узлов для маршрутизации трафика на основе техники виртуальных каналов. Для частных сетей АТМ определён протокол маршрутизации PNNI (Private NNI), с помощью которого коммутаторы могут строить таблицы маршрутизации автоматически. В публичных сетях АТМ таблицы маршрутизации могут строиться администраторами вручную или могут поддерживаться протоколом PNNI.

Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (VCI - Virtual Channel Identifier), который назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Адрес конечного узла АТМ, на основе которого прокладывается виртуальный канал, имеет иерархическую структуру, подобную номеру в телефонной сети, и использует префиксы, соответствующие кодам стран, городов, сетям поставщиков услуг и так далее, что упрощает маршрутизацию запросов установления соединения, как и при использовании агрегированных IP-адресов в соответствии с техникой CIDR.

Виртуальные соединения могут быть постоянными (PVC - Permanent Virtual Circuit) и коммутируемыми (SVC - Switched Virtual Circuit). Для ускорения коммутации в больших сетях используется понятие виртуального пути - Virtual Path, который объединяет виртуальные каналы, имеющие в сети АТМ общий маршрут между исходным и конечным узлами или общую часть маршрута между некоторыми двумя коммутаторами сети. Идентификатор виртуального пути (VPI - Virtual Path Identifier) является старшей частью локального адреса и представляет собой общий префикс для некоторого количества различных виртуальных каналов. Таким образом, идея агрегирования адресов в технологии АТМ применена на двух уровнях - на уровне адресов конечных узлов (работает на стадии установления виртуального канала) и на уровне номеров виртуальных каналов (работает при передаче данных по имеющемуся виртуальному каналу).

Соединения конечной станции АТМ с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет структуру пакета, адресацию станций, обмен управляющей информацией, уровни протокола АТМ, способы установления виртуального канала и способы управления трафиком. В настоящее время принята версия UNI 4.0, но наиболее распространённой версией, поддерживаемой производителями оборудования, является версия UNI 3.1

Стандарт АТМ не вводит свои спецификации на реализацию физического уровня. Здесь он основывается на технологии SDH/SONET, принимая её иерархию скоростей. В соответствии с этим начальная скорость доступа пользователя сети - это скорость OC-3 155 Мбит/с. Организация ATM Forum определила для АТМ не все иерархии скоростей SDH, а только скорости ОС-3 и ОС-12 (622 Мбит/с). На скорости 155 Мбит/c можно использовать не только волоконно-оптический кабель, но и неэкранированную витую пару категории 5. На скорости 622 Мбит/с допустим только волоконно-оптический кабель, причём как одномодовый, так и многомодовый.

Имеются и другие физические интерфейсы к сетям АТМ, отличные от SDH/SONET. К ним относятся интерфейсы Т1/E1 и T3/E3, распространённые в глобальных сетях, и интерфейсы локальных сетей - интерфейс с кодировкой 4В/5B со скоростью 100 Мбит/с (FDDI) и интерфейс со скоростью 25 Мбит/c, предложенный компанией IBM и утверждённый ATM Forum. Кроме того, для скорости 155,52 Мбит/c определён так называемый "cell-based" физический уровень, то есть уровень, основанный на ячейках, а не на кадрах SDH/SONET. Этот вариант физического уровня не использует кадры SDH/SONET, а отправляет по каналу связи непосредственно ячейки формата АТМ, что сокращает накладные расходы на служебные данные, но несколько усложняет задачу синхронизации приёмника с передатчиком на уровне ячеек.

Все перечисленные выше характеристики технологии АТМ не свидетельствуют о том, что это некая "особенная" технология, а скорее представляют её как типичную технологию глобальных сетей, основанную на технике виртуальных каналов. Особенности же технологии АТМ лежат в области качественного обслуживания разнородного трафика и объясняются стремлением решить задачу совмещения в одних и тех же каналах связи и в одном и том же коммуникационном оборудовании компьютерного и мультимедийного трафика таким образом, чтобы каждый тип трафика получил требуемый уровень обслуживания и не рассматривался как "второстепенный" [7].

1.1.2 И нтерфейсы сетей АТМ

Интерфейсы сети АТМ можно классифицировать в зависимости от назначения, определяющегося набором обязательных функций.

В зависимости от назначения различают интерфейсы АТМ:

пользователь-сеть (UNI - User Network Interface) - обеспечивает взаимодействие оборудования пользователя с соответствующим ему сетевым узлом;

интерфейс сетевого узла (NNI - Network Node Interface) - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов между собой;

интерфейс сеть-сеть (Network-Network Interface) - обеспечивает взаимодействие между двумя операторами сетей общего пользования.

Интерфейсы UNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:

UNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ общего пользования с оборудованием пользователя или сетевым узлом сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол абонентской сигнализации DSS 2 (Digital Subscriber Signalling №2) или UNI 3.0/3.1/4.0;

UNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ ограниченного пользования с оборудованием пользователя, при этом используется протокол абонентской сигнализации UNI 3.0/3.1/4.0.

Интерфейсы NNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:

NNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети общего пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации B-ISUP (Broadband Integrated Service User Part) или PNNI (Private Network Network Interface);

NNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации PNNI или IISP (Interim Interswitch Signalling Protocol).

Для обеспечения взаимодействия между сетями операторов общего пользования используется интерфейс B-ICI. Взаимодействие сетей АТМ общего пользования, принадлежащих различным операторам, должно осуществляться через интерфейс B-ICI (B-ISDN Inter Carrier Interface), созданный ATM Forum.

На интерфейсе B-ICI используются:

формат ячеек NNI в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т I.361;

функции уровня АТМ в соответствии со спецификацией ATM Forum UNI 3.0/3.1;

протокол сигнализации B-ISUP, разработанный МСЭ-Т.

В качестве физических интерфейсов могут быть использованы: Е3, STM-1, STM-4.

Взаимодействие сетей АТМ может осуществляться по постоянным или коммутируемым соединениям.

Аппаратура АТМ поддерживает интерфейсы для работы по физическим линиям связи и системам передачи.

Интерфейсы для работы по физическим линиям связи можно разделить на:

интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров;

интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько километров.

Предусмотрены следующие интерфейсы АТМ, предназначенные для работы на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров:

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для одномодовых оптических линий;

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 622,08 Мбит/с для одномодовых оптических линий.

Для построения протяжённых оптических линий на сети АТМ можно устанавливать регенераторы или оптические усилители.

Интерфейсы АТМ, предусмотренные для работы на линиях связи длиной несколько десятков километров могут быть использованы для работы на линиях протяжённостью несколько километров. Так же для работы на физических линиях связи протяжённостью несколько километров можно использовать интерфейсы АТМ:

Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;

Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей;

для симметричных цепей для передачи на скорости 25,6 Мбит/с;

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;

с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для коаксиальных цепей.

Сеть АТМ может быть построена на базе существующих систем передачи:

SDH;

PDH.

В этом случае сеть АТМ должна обеспечить подключение аппаратуры АТМ к системам передачи.

Для взаимодействия с системами передачи PDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:

Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;

Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей.

Для взаимодействия с системами передачи SDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:

STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых оптических линий;

STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых оптических линий.

В настоящее время для построения ВОЛС сетей АТМ общего пользования ETSI и МСЭ-Т стандартизировали физические интерфейсы АТМ для одномодовых линий. Физические интерфейсы АТМ для многомодовых линий стандартизированы ATM Forum [7].

1.1.3 Н умерация и адресация в сетях АТМ

Для установления коммутируемых виртуальных соединений в сети АТМ необходимо каждому интерфейсу подключения оборудования АТМ к сети АТМ назначить адрес АТМ оконечной системы AESA (ATM End System Address). В качестве базового формата AESA используется структура адреса Network Service Access Point (NSAP), разработанная для открытых систем. На основе NSAP ATM Forum специфицировал три варианта формата AESA: NSAP E.164, NSAP DCC (Data Country Code), NSAP ICD (International Code Designator). Эти форматы AESA зависят от международной организации, ответственной за выделение идентифицирующих кодов организаций или стран, регулирующих адреса АТМ в национальных сетях.

В формате NSAP E.164 идентифицирующие коды выделяются МСЭ-Т. Д.ля нумерации сетевых объектов используется формат номера в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Е.164.

В формате NSAP DCC идентифицирующие коды выделяются ISO.

В формате NSAP ICD идентифицирующие коды выделяются Институтом Стандартов Великобритании.

В рекомендациях МСЭ-Т предусматривается использование в сети АТМ двух из указанных форматов AESA: NSAP E.164 и NSAP DCC.

Адресом конечного узла в коммутаторах АТМ является 20-байтный адрес. Этот адрес может иметь различный формат, описываемый стандартом ISО 7498. При работе в публичных сетях используется адрес стандарта Е.164, при этом 1 байт составляет АFI, 8 байт занимает IDI - основная часть адреса Е.164 (15 цифр телефонного номера), а остальные 11 байт части DSР (Domain Specific Part) распределяются следующим образом:

4 байта занимает поле старшей части DSР - Нigh-Order Domain Specific Part (НО-DSP), имеющее гибкий формат и представляющее собой номер сети АТМ, который может делиться на части для агрегированной маршрутизации по протоколу РNNI, подобной той, которая используется в технике СIDR для сетей IP;

6 байт занимает поле идентификатора конечной системы - Еnd System Identifier (ЕSI), которое имеет смысл МАС-адреса узла АТМ, причем формат его также соответствует формату МАС-адресов IЕЕЕ.

1 байт составляет поле селектора, которое не используется при установлении виртуального канала, а имеет для узла локальное назначение.

Идентификатор формата адреса (AFI) определяет тип формата AESA (NSAP E.164 или NSAP DCC), а также является ли данный адрес групповым или индивидуальным.

Таблица 1.1.3.1 - Значения AFI для индивидуального и группового адреса AESA

AFI	Индивидуальный адрес	Групповой адрес
E.164	45	C3
DCC	39	BD

Идентификатор начальной части области/домена (IDI) определяет страну, ответственную за структуру и значение поля HO-DSP.

Поле HO-DSP содержит адресную информацию, используемую для маршрутизации в сети АТМ. Структуру HO-DSP определяет национальная администрация связи.

В формате NSAP E.164 поле E.164 представляет собою номер B-ISDN. Вопрос регулирования номеров B-ISDN в МСЭ-Т в настоящее время не решён, поэтому применение этого формата пока не рассматривается.

При работе в частных сетях АТМ обычно применяется формат адреса NSAP DCC, соответствующий домену международных организаций, причем в качестве международной организации выступает АТМ Forum. В этом случае поле IDI занимает 2 байта, которые содержат код АТМ Forum, данный ISО, а структура остальной части DSР соответствует описанной выше за исключением того, что поле НО-DSР занимает не 4, а 10 байт.

Адрес ЕSI присваивается конечному узлу на предприятии-изготовителе в соответствии с правилами IIЕЕ, то есть 3 первых байта содержат код предприятия, а остальные три байта - порядковый номер, за уникальность которого отвечает данное предприятие.

Конечный узел при подключении к коммутатору АТМ выполняет так называемую процедуру регистрации. При этом конечный узел сообщает коммутатору свой ЕSI-адрес, а коммутатор сообщает конечному узлу старшую часть адреса, то есть номер сети, в которой работает узел.

Кроме адресной части пакет САLL SETUP протокола Q.2931, с помощью которого конечный узел запрашивает установление виртуального соединения, включает также части, описывающие параметры трафика и требования QoS. При поступлении такого пакета коммутатор должен проанализировать эти параметры и решить, достаточно ли у него свободных ресурсов производительности для обслуживания нового виртуального соединения. Если да, то новое виртуальное соединение принимается и коммутатор передает пакет САLL SETUP дальше в соответствии с адресом назначения и таблицей маршрутизации, а если нет, то запрос отвергается.

1.1.4 Сосуществование сетей АТМ с традиционными технологиями локальных сетей

Технология АТМ разрабатывалась сначала как "вещь в себе", без учета того факта, что в существующие технологии сделаны большие вложения и поэтому никто не станет сразу отказываться от установленного и работающего оборудования, даже если появляется новое, более совершенное. Это обстоятельство оказалось не столь важным для территориальных сетей, которые в случае необходимости могли предоставить свои оптоволоконные каналы для построения сетей АТМ. Учитывая, что стоимость высокоскоростных оптоволоконных каналов, проложенных на большие расстояния, часто превышает стоимость остального сетевого оборудования, переход на новую технологию АТМ, связанный с заменой коммутаторов, во многих случаях оказывался экономически оправданным.

Для локальных сетей, в которых замена коммутаторов и сетевых адаптеров равнозначна созданию новой сети, переход на технологию АТМ мог быть вызван только весьма серьезными причинами. Гораздо привлекательнее полной замены существующей локальной сети новой сетью АТМ выглядела возможность "постепенного" внедрения технологии АТМ в существующую на предприятии сеть. При таком подходе фрагменты сети, работающие по новой технологии АТМ, могли бы мирно сосуществовать с другими частями сети, построенными на основе традиционных технологий, таких как Ethernet или FDDI, улучшая характеристики сети там, где это нужно, и оставляя сети рабочих групп или отделов в прежнем виде. Применение маршрутизаторов IР, реализующих протокол Сlassical IP, решает эту проблему, но такое решение не всегда устраивает предприятия, пользующиеся услугами локальных сетей, так как, во-первых, требуется обязательная поддержка протокола IР во всех узлах локальных сетей, а во-вторых, требуется установка некоторого количества маршрутизаторов, что также не всегда приемлемо. Отчетливо ощущалась необходимость способа согласования технологии АТМ с технологиями локальных сетей без привлечения сетевого уровня.

В ответ на такую потребность АТМ Forum разработал спецификацию, называемую LAN emulation, LANE (эмуляция локальных сетей), которая призвана обеспечить совместимость традиционных протоколов и оборудования локальных сетей с технологией АТМ. Эта спецификация обеспечивает совместную работу этих технологий на канальном уровне. При таком подходе коммутаторы АТМ работают в качестве высокоскоростных коммутаторов магистрали локальной сети, обеспечивая не только скорость, но и гибкость соединений коммутаторов АТМ между собой, поддерживающих произвольную топологию связей, а не только древовидные структуры.

Спецификация LANE определяет способ преобразования кадров и адресов МАС-уровня традиционных технологий локальных сетей в ячейки и коммутируемые виртуальные соединения SVC технологии АТМ, а также способ обратного преобразования. Всю работу по преобразованию протоколов выполняют специальные компоненты, встраиваемые в обычные коммутаторы локальных сетей, поэтому ни коммутаторы АТМ, ни рабочие станции локальных сетей не замечают того, что они работают с чуждыми им технологиями. Такая прозрачность была одной из главных целей разработчиков спецификации LANE.

Так как эта спецификация определяет только канальный уровень взаимодействия, то с помощью коммутаторов АТМ и компонентов эмуляции LAN можно образовать только виртуальные сети, называемые эмулируемыми сетями, а для их соединения нужно использовать обычные маршрутизаторы.

Основными элементами, реализующими спецификацию, являются программные компоненты LЕС (LAN Emulation Client) и LES (LAN Emulation Server). Клиент LЕС выполняет роль пограничного элемента, работающего между сетью АТМ и станциями некоторой локальной сети. На каждую присоединенную к сети АТМ локальную сеть приходится один клиент LЕС.

Сервер LES ведет общую таблицу соответствия МАС-адресов станций локальных сетей и АТМ-адресов пограничных устройств с установленными на них компонентами LЕС, к которым присоединены локальные сети, содержащие эти станции. Таким образом, для каждой присоединенной локальной сети сервер LES хранит один АТМ-адрес пограничного устройства LЕС и несколько МАС-адресов станций, входящих в эту сеть. Клиентские части LЕС динамически регистрируют в сервере LES МАС-адреса каждой станции, заново подключаемой к присоединенной локальной сети.

Программные компоненты LЕС и LES могут быть реализованы в любых устройствах - коммутаторах, маршрутизаторах или рабочих станциях АТМ.

Когда элемент LЕС хочет послать пакет через сеть АТМ станции другой локальной сети, также присоединенной к сети АТМ, он посылает запрос на установление соответствия между МАС-адресом и АТМ-адресом серверу LES. Сервер LES отвечает на запрос, указывая АТМ-адрес пограничного устройства LЕС, к которому присоединена сеть, содержащая станцию назначения. Зная АТМ-адрес, устройство LЕС исходной сети самостоятельно устанавливает виртуальное соединение SVC через сеть АТМ обычным способом, описанным в спецификации UNI. После установления связи кадры МАС локальной сети преобразуются в ячейки АТМ каждым элементом LEC с помощью стандартных функций сборки-разборки пакетов (функции SAR) стека АТМ.

В спецификации LANE также определен сервер для эмуляции в сети АТМ широковещательных пакетов локальных сетей, а также пакетов с неизвестными адресами, так называемый сервер ВUS (Вroadcast and Unknown Server). Этот сервер распространяет такие пакеты во все пограничные коммутаторы, присоединившие свои сети к эмулируемой сети.

В рассмотренном примере все пограничные коммутаторы образуют одну эмулируемую сеть. Если же необходимо образовать несколько эмулируемых сетей, не взаимодействующих прямо между собой, то для каждой такой сети необходимо активизировать собственные серверы LES и ВUS, а в пограничных коммутаторах активизировать по одному элементу LЕС для каждой эмулируемой сети. Для хранения информации о количестве активизированных эмулируемых сетей, а также АТМ-адресах соответствующих серверов LES и BUS вводится еще один сервер-сервер конфигурации LECS (LAN Emulation Configuration Server).

Спецификация LANЕ существует сегодня в двух версиях. Вторая версия ликвидировала некоторые недостатки первой, связанные с отсутствием механизма резервирования серверов LES и ВUS в нескольких коммутаторах, что необходимо для надежной работы крупной сети, а также добавила поддержку разных классов трафика.

На основе технологии LANЕ работает новая спецификация АТМ Forum - Мultiprotocol Over АТМ, МРОА. Эта спецификация АТМ определяет эффективную передачу трафика сетевых протоколов - IP, IРХ, DECnet и других через сеть АТМ. По назначению она близка к спецификации Сlassical IP, однако решает гораздо больше задач. Технология МРОА позволяет пограничным коммутаторам 3-го уровня, поддерживающим какой-либо сетевой протокол, но не строящим таблицы маршрутизации, находить кратчайший путь через сеть АТМ. МРОА использует для этого серверный подход, аналогичный тому, что применен в LANЕ. Сервер МРОА регистрирует адреса (например, IР-адреса) сетей, обслуживаемых пограничными коммутаторами 3-го уровня, а затем по запросу предоставляет их клиентам МРОА, встроенным в эти коммутаторы. С помощью технологии МРОА маршрутизаторы или коммутаторы 3-го уровня могут объединять эмулируемые сети, образованные на основе спецификации LANЕ [6].

1.1.5 И спользование технологии АТМ

Технология АТМ расширяет свое присутствие в локальных и глобальных сетях не очень быстро, но неуклонно. В последнее время наблюдается устойчивый ежегодный прирост числа сетей, выполненных по этой технологии, в 20-30%.

В локальных сетях технология АТМ применяется обычно на магистралях, где хорошо проявляются такие ее качества, как масштабируемая скорость (выпускаемые сегодня корпоративные коммутаторы АТМ поддерживают на своих портах скорости 155 и 622 Мбит/с), качество обслуживания (для этого нужны приложения, которые умеют запрашивать нужный класс обслуживания), петлевидные связи (которые позволяют повысить пропускную способность и обеспечить резервирование каналов связи). Петлевидные связи поддерживаются в силу того, что АТМ - это технология с маршрутизацией пакетов, запрашивающих установление соединений, а значит, таблица маршрутизации может эти связи учесть - либо за счет ручного труда администратора, либо за счет протокола маршрутизации РNNI.

Основной соперник технологии АТМ в локальных сетях - технология Gigabit Ethernet. Она превосходит АТМ в скорости передачи данных - 1000 Мбит/с по сравнению с 622 Мбит/с, а также в затратах на единицу скорости. Там, где коммутаторы АТМ используются только как высокоскоростные устройства, а возможности поддержки разных типов трафика игнорируются, технологию АТМ, очевидно, заменит технология Gigabit Ethernet. Там же, где качество обслуживания действительно важно (видеоконференции, трансляция телевизионных передач и прочее), технология АТМ останется. Для объединения настольных компьютеров технология ATM, вероятно, еще долго не будет использоваться, так как здесь очень серьезную конкуренцию ей составляет технология Fast Ethernet.

В глобальных сетях АТМ применяется там, где сеть Frame Relay не справляется с большими объемами трафика, и там, где нужно обеспечить низкий уровень задержек, необходимый для передачи информации реального времени.

Сегодня основной потребитель территориальных коммутаторов АТМ - это Internet. Коммутаторы АТМ используются как гибкая среда коммутации виртуальных каналов между IР-маршрутизаторами, которые передают свой трафик в ячейках АТМ. Сети АТМ оказались более выгодной средой соединения IР-маршрутизаторов, чем выделенные каналы SDН, так как виртуальный канал АТМ может динамически перераспределять свою пропускную способность между пульсирующим трафиком клиентов IР-сетей.

Сегодня по данным исследовательской компании Distributed Networking Associates около 85% всего трафика, переносимого в мире сетями АТМ, составляет трафик компьютерных сетей (наибольшая доля приходится на трафик IР - 32%).

Хотя технология АТМ разрабатывалась для одновременной передачи данных компьютерных и телефонных сетей, передача голоса по каналам СВR для сетей АТМ составляет всего 5% от общего трафика, а передача видеоинформации - 10%. Телефонные компании пока предпочитают передавать свой трафик непосредственно по каналам SDH, не довольствуясь гарантиями качества обслуживания АТМ. Кроме того, технология АТМ пока имеет недостаточно стандартов для плавного включения в существующие телефонные сети, хотя работы в этом направлении идут.

Что же касается совместимости АТМ с технологиями компьютерных сетей, то разработанные в этой области стандарты вполне работоспособны и удовлетворяют пользователей и сетевых интеграторов [7].

1.2 Технология IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Если в настоящее время стек TCP/IP распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.

Итак, лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

Это метод получения доступа к сети Internet.

Этот стек служит основой для создания intranet - корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet.

Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.

Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

Основу транспортных средств стека протоколов TCP/IP составляет протокол межсетевого взаимодействия - Internet Protocol (IP). К основным функциям протокола IP относятся:

перенос между сетями различных типов адресной информации в унифицированной форме,

сборка и разборка пакетов при передаче их между сетями с различным максимальным значением длины пакета.

2. Характеристика сети передачи данных РФ "ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ" кемеровской области

Основное назначение сети ПД - реализация корпоративной сети РФ "Электросвязь" Кемеровской области и предоставление клиентам полного спектра современных услуг с выходом в глобальную сеть Интернет.

Корпоративная сеть ПД предоставляет собой объединение в виде единой производственно-технологической системы множества локальных вычислительных сетей (ЛВС), расположенных в территориально разнесенных структурных подразделениях РФ "Электросвязь" Кемеровской области.

Корпоративная сеть используется для поддержки систем управления бизнес-процессами операторов связи (например, автоматизированная система расчетов, бухгалтерия, электронный документооборот и сети управления электросвязью).

Реализация корпоративной сети базируется на принципе максимальной типизации и унификации узлов сети, которые располагаются на ключевых объектах (существующих площадках МТС, ТТС, РУС, ГУС) оператора связи.

Монтируемая емкость сети для предоставления услуг передачи данных составляет 1464 порта для доступа к информационным ресурсам сети по коммутируемым каналам связи и 1312 портов для доступа по выделенным каналам связи.

Пользователями сети ПД РФ "Электросвязь" Кемеровской области являются пользователи корпоративной сети и коммерческие пользователи.

Корпоративными пользователями являются:

Все категории персонала, имеющие доступ к корпоративной сети, акционеры, население (через отделения электросвязи).

Администрация РФ, руководители филиалов и подразделений, ведущие специалисты, администраторы сети, оперативные дежурные, ответственные сотрудники центра расчетов за услуги связи.

Коммерческими пользователями являются:

Индивидуальные пользователи - физические лица,

Малая компания или физическое лицо с образованием юридического, учебные центры, муниципальные службы, учебные заведения.

Операторы связи, средняя и крупная организация, группа пользователей, муниципальное учреждение, банки, предприятия, средства массовой информации.

2.1 Предоставляемые сетью услуги

Основной вид соединения, который поддерживается сетью ПД, это постоянный цифровой канал с гарантированной пропускной способностью между двумя пунктами или цифровой канал между одним и несколькими пунктами одновременно.

Сеть представляет в первую очередь транспортные услуги - организацию цифровых каналов с гарантированной скоростью передачи данных и качеством связи.

Пользователям сети предоставляется широкий набор современных услуг, закрепляемых за пользователями постоянно или предоставляемых на время по его заказу.

Основными видами предоставляемых услуг сети РФ "Электросвязь" Кемеровской области являются услуги передачи данных и услуги телематических служб.

Услуги сети передачи данных по протоколу TCP/IP:

создание постоянного виртуального канала передачи данных;

создание коммутируемого виртуального канала передачи данных;

услуги передачи данных по цифровым сетям с коммутацией пакетов (кадров) по интерфейсу Frame relay;

услуги передачи данных по интерфейсу X.25;

организация доступа к другим сетям передачи данных, в том числе к сетям, образующим Интернет.

Услуги телематических служб:

организация виртуальных защищенных сетей;

организация удаленных рабочих мест ЛВС;

предоставление доступа к информационным ресурсам;

доступ к удаленным ресурсам глобальной сети Интернет;

электронная почта;

предоставление доступа к серверам телеконференций;

предоставление услуг "IP-телефонии".

Предоставление доступа к IP-сетям по выделенным линиям является традиционной услугой Интернет. Возможен доступ по аналоговым, цифровым и оптоволоконным линиям связи. Основной потребитель услуги - корпоративный пользователь.

К сети передачи данных могут быть подключены локальные сети клиентов или отдельные компьютеры. Подключение к сети передачи данных осуществляется либо через промежуточные сети - телефонную сеть общего пользования (ТфОП) или цифровую сеть с интеграцией служб (ЦСИС) - непрямой доступ.

Услуга "организация виртуальных защищенных сетей"

Эта услуга предполагает организацию связи между локальными вычислительными сетями (ЛВС) регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области.

Услуга "организация удаленных рабочих мест ЛВС" предполагает организацию рабочих мест вне локальных вычислительных сетей предприятия или организации. Примером организации удаленных рабочих мест является организация пунктов приема платежей в отделениях электросвязи в рамках создания единой системы расчетов за услуги связи.

"Доступ к информационным ресурсам (WWW-серверам)" реализуется посредством интерфейса WWW c использованием гипертекста HTML и позволяет пользователям получать информацию с WWW-серверов и баз данных регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области.

Услуга соответствует рекомендациям RFC-959.

"Доступ к удаленным ресурсам, базам и банкам данных глобальной сети Интернет". Обмен с сетью Интернет обеспечивается маршрутизацией IP пакетов через соответствующие шлюзы.

Контроль за доставкой пакетов осуществляется по протоколу TCP.

Услуга соответствует рекомендациям RFC-768.

"Электронная почта" позволяет абоненту вести переписку с другими пользователями сети. Доступ к почтовым серверам реализован на протоколах UUCP, POP, IMAP. Для отсылки и приема сообщений пользователям, подключенным по протоколу TCP/IP, рекомендуется использование лицензированных пакетов. Служба адресации электронной почты реализована на базе стандартных средств операционной системы UNIX и соответствует рекомендациям RFC-821, RFC-822, RFC-1255. "Служба телеконференций" дает возможность абонентам использовать систему телеконференций. Доставка информации осуществляется по протоколу NNTP согласно RFC-977. "IP-телефония" предполагает передачу речевых сообщений в цифровом виде. Услуга „IP-телефония" предусматривает передачу голоса через IP - сети, прежде всего через Internet в направлениях: телефон-компьютер, компьютер-телефон, телефон-телефон и компьютер-компьютер.

2.2 Схема организации сети передачи данных

Построение и функционирование сети осуществляется на базе системы стандартов ГОСТ, а так же стандартов и рекомендаций МОС и МСЭ-Т.

Архитектура узлов сети передачи данных является стандартной для Интернет и рассчитана на коммутацию пакетов с использованием стандартного протокола TCP/IP.

Работа сети основана на стандартах международной организации по стандартам ISO и базовых для Интернет рекомендациях RFC, рекомендации МСЭ-Т.

Сеть ПД строится по радиально-узловому методу с выделением следующих узлов:

Магистральный узел, расположенный в здании МТС г. Кемерово;

Магистральный узел, расположенный в здании ТТС г. Новокузнецк;

Опорно-транзитные узлы, расположенные в РУС, ГУС Кемеровской области;

Узлы доступа, расположенные в РУС, ГУС Кемеровской области.

Главным критерием для размещения узлов сети является их расположение в точках сопряжения с транспортными магистралями, удобными для доступа абонентов.

Транспортную основу для построения сети ПД составляет незадействованный на оборудовании вторичных сетей канальный и сетевой ресурс первичных сетей связи.

Выход в глобальную сеть Интернет организуется через доступа Интернет операторов " Ростелеком" и "Глобал-Один".

Доступ пользователей к сети организуется по выделенным двух/четырех проводным линиям ГТС и по коммутируемым каналам сети ТФОП.

Синхронизация оборудования сети передачи данных обеспечивается по входящему информационному потоку 2048 кБит/с от оборудования сети SDH регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области, расположенного на МТС г. Кемерово.

При построении сети ПД на магистральной сети используется технология АТМ, которая позволяет использование оптоволоконных каналов связи на скорости 2 Мбит/с и выше. Доступ к магистральной сети для удаленных подразделений организуется на основе технологии Frame Relay.

2.3 Используемые каналы связи

Сеть передачи данных строится на базе существующей транспортной внутризоновой сети регионального филиала "Электросвязь" Кемеровской области и магистральной сети ОАО "Ростелеком".

Для организации межузловых соединений и обмена трафика с другими сетями используются:

волоконно-оптические линии операторов ОАО "Сибирьтелеком" и ОАО "Ростелеком";

цифровые и аналоговые каналы зоновой сети Кемеровской области.

Внутриузловое соединение компьютеров и подключение пользователей, находящихся в непосредственной близости от узлов, осуществляется по технологии Ethernet 10/100 Base-T.

Доступ пользователей к сети ПД производится с помощью:

коммутируемых и выделенных аналоговых соединений;

коммутируемых ISDN соединений;

выделенных цифровых соединений.

2.4 Принципы построения системы управления и качественные показатели предоставляемых услуг

Управление сетью ПД осуществляется централизованно из магистрального узла сети, расположенного в г. Кемерово в здании МТС. На магистральном узле установлены станции управления активным и каналообразующим оборудованием сети ПД на базе системы сетевого управления НР OpenView на аппаратной платформе Sun. Станции управления обеспечивают выполнение следующих основных функций:

управление сетевыми ресурсами сети в целом и ее составных элементов, включая мониторинг и управление конфигурацией;

регистрация и авторизация пользователей;

контроль и диагностика технических средств;

тарификация и статистика;

контроль и оптимизация пропуска трафика;

ведение статических отсчетов функционирования системы.

Обеспечение защиты корпоративной сети от несанкционированного доступа осуществляется одновременно двумя способами:

разделение потоков корпоративной и коммерческой сети на канальном уровне (конфигурация виртуальных каналов)

применение средств защиты - межсетевых экранов. Межсетевые экраны (firewall) и серверы аутентификации защищают корпоративную сеть, позволяя при этом сотрудникам работать с ресурсами Internet, а удаленным пользователям осуществлять защищенный доступ внутрь сети организации.

Пользователям сети гарантируются качественные показатели в соответствии со стандартом МСЭ-Т, Х.135-Х.139, рекомендациями RFC-822, RFC-1123. Основные показатели это: круглосуточная работа узла доступа, которая обеспечивается сменой операторов; телефонная линия поддержки, по которой пользователь может получить консультацию; использование стандартных протоколов сопряжения оборудования.

Качественные показатели услуг продемонстрированы в таблице 1.4 1

Таблица 1.4 1 - Качественные показатели услуг

Характеристика

Значение (не хуже)

Время установления соединения

Вероятность ошибочного соединения

Вероятность неудачи при установлении соединения

1600 мс

Время передачи 1 страницы информации

Возможная пропускная способность в зависимости от типа каналов связи:

Аналоговые

Цифровые

5с

28,8 кбит/с

128 кбит/с

Коэффициент необнаруженных ошибок

Вероятность преждевременного разъединения (в секунду виртуального соединения)

Время индексации отбоя соединения

Вероятность неудачи при отбое соединения

1700 мс

Коэффициент готовности службы

Среднее время между отказами службы

99%

300 часов

2.5 Принципы адресации

Система адресации обеспечивает индивидуальную идентификацию терминальных установок абонентов.

В глобальной сети Интернет принята единая адресация в соответствии со стандартами IETE. Каждому пользователю выделяется IP-адрес и доменный адрес формата {имя пользователя}{имя машины}{имя домена} класса С. Маршрутизация пакетов осуществляется по DNS-таблицам сервера РФ "Электросвязь" Кемеровской области.

Другими словами каждому пользователю выделяется IP-адрес формата XXX. XXX. XXX. XXX. Помимо этого, считается, что каждый компьютер расположен в подсети, имеющей схему адресации подобной следующей: YYY. YYY. YYY. YYY. Чтобы дать полное (но избыточное) представление о сетевом адресе компьютера, иногда используют запись вида: XXX. XXX. XXX. XXX/YYY. YYY. YYY. YYY, указывающую, в какой подсети находится компьютер. Например, запись 62.236.24.28/62.236.24.0 говорит о том, что в сетке 62.236.24.0 нужно найти компьютер с номером 28. Адреса компьютерам присваивает системный администратор организации-провайдера, которая получает их в свою очередь в специальной инстанции

"Интернет - корпорации по присвоению имен и адресов"

Теперь провайдер информирует серверы глобальной сети о том, что путь к данному компьютеру лежит через его шлюз [3].

2.6 Схемы организации связи узлов сети ПД РФ "ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ" кемеровской области

Структурная схема сети передачи данных приведена на рисунке №№ 2.6.1.

Узлы сети располагаются в зданиях МТС, ТТС, РУС, ГУС, так как здесь находятся основные коммутационные центры и сосредоточение магистральных каналов. В качестве каналов магистральной сети в основном используются цифровые потоки в оптоволоконных системах SDH, а так же каналы ИКМ.

Магистральные узлы сети ПД г. г. Кемерово, Новокузнецк.

Основное назначение узлов - сбор и обработка информации корпоративной сети, доступ пользователей к серверам ТМ услуг сети Интернет, а также организация учета трафика пользователей сети ПД.

Доступ к сети Интернет организуется через существующий маршрутизатор узла СПД г. Кемерово, подключенный к оборудованию узлов провайдеров Интернет ОАО "Ростелеком" и "Глобал-Один".

Взаимодействие магистральных узлов сети ПД с опорно-транзитными узлами организуется по ВОЛС SDH уровня STM-1 с использованием коммутаторов АТМ Cisco IGX 8420, 8410.

Взаимодействие магистральных узлов с узлами доступа организуется по цифровым и аналоговым каналам Зоновой сети Кемеровской области.

Доступ пользователей к услугам узлов производится с помощью:

коммутируемых и выделенных аналоговых соединений;

коммутируемых ISDN соединений;

выделенных цифровых соединений.

Подключение пользователя к узлам РФ "Электросвязь" Кемеровской области по выделенной линии обеспечивается непосредственно через порты подключения узла доступа.

Выход пользователей на магистральные узлы сети ПД по коммутируемой линии реализуется через телефонную сеть общего пользования.

Коммутируемый доступ осуществляется набором серийного номера узла доступа.

Прикладные Интернет-услуги обеспечивают серверы телематических служб, входящие в состав ЛВС магистральных узлов сети ПД.

Опорно-транзитные узлы представляют собой уровень распределения сети и обеспечивают доступ пользователей к серверам телематических служб, расположенных на магистральных узлах.

Взаимодействие опорно-транзитных узлов с магистральными узлами г. г. Кемерово, Новокузнецк организуется по ВОЛС SDH уровня STM-1, с использованием коммутаторов Cisco IGX 8410.

Доступ пользователей к услугам узлов обеспечивается по коммутируемым и выделенным линиям.

Узлы доступа к сети ПД, расположенные в районных узлах электросвязи, обеспечивают доступ пользователей к серверам телематических служб и услугам сети Интернет через магистральные узлы сети ПД г. г. Кемерово и Новокузнецк.

Взаимодействие узлов доступа сети ПД с магистральными узлами организуется по выделенным цифровым каналам Зоновой связи Кемеровской области, оборудованными многопротокольными маршрутизаторами серии Cisco 3662.

Доступ пользователей к узлам обеспечивается по коммутируемым и выделенным линиям, оборудованным соответствующими модемами.

Рисунок 2.6 1 - Общая структура сети передачи данных Кемеровской области

3. Опорно-транзитный узел СПД г. Ленинск-кузнецкий

Опорно-транзитный узел сети передачи данных в городе Ленинск-Кузнецком реализован на оборудовании фирмы CISCO-SYSTEM.

В рамках услуг с гарантированным качеством разнородного трафика (видео, голос, данные) на базе современных технологий передачи данных: IP/MPLS, АТМ, Frame Relay, xDSL. Общая функциональная схема сети разработана с учетом использования отказоустойчивой топологии и возможностью модернизации, не затрагивающей общую концепцию проекта.

Ядро системы составляет магистральная транспортная сеть ATM / Frame Relay, узлы которой установлены на районных АТС и соединены высокоскоростными оптическими каналами связи с пропускной способностью 155 Мбит/c. Использование мультисервисных АТМ-коммутаторов Cisco IGX 8410 обеспечивает максимальный уровень надежности базовой транспортной магистральной сети и высокое качество всех предоставляемых услуг.

Наложенная сеть в городе Ленинск-Кузнецком создана на основе маршрутизатора Cisco 3662, сконфигурированного под резервирование всех основных функций. Использование технологии MPLS/VPN позволяет, используя единую транспортную инфраструктуру, предоставить сервис по уровню безопасности и качеству обслуживания аналогичный сервису на выделенных каналах связи. В тоже время он более масштабируемый, более доступный для клиентов и экономически эффективный для оператора. Данная технология позволяет создавать независимые наложенные виртуальные сети, обеспечивающие разделение корпоративного и клиентского трафика.

Контроль за работой активного оборудования сети и каналов связи ведется с помощью современной системы управления Cisco WAN Manager и Cisco Works 2000. Сеть решает основные задачи внутрикорпоративного взаимодействия, а также предоставляет качественно иной уровень современных услуг связи в городе: высокоскоростной доступ в Интернет по коммутируемым и выделенным линиям, IP-телефонию, виртуальные частные IP-сети, транспортную сеть Frame Relay / X.25, высокоскоростной доступ по технологии DSL и т.д.

Клиентский доступ в мультисервисную сеть осуществляется с использованием высокоскоростных технологий SDSL и MDSL. Существует широкий выбор интерфейсов, протоколов и скоростей для подключения (начиная с асинхронного RS-232 IP или X.25, 64 Кбит/с - 2 Мбит/с Frame Relay и до 100 Base-TX Fast Ethernet IP).

IGX 8410 позволяет добиться необходимого уровня надежности сети как благодаря архитектуре самого устройства с резервированием всех критически важных модулей, так и за счет механизма автоматического выбора резервного маршрута в случае выхода из строя основного канала связи. связи.

Для абонентов выделенных линий со скоростью передачи до 32кБит/с в городе используется модемная стойка Flex Gain, работающая по последовательному асинхронному интерфейсу RS-232 и по синхронному интерфейсу V.35.

Для подключения локальных сетей со скоростью до 10мБит/с по сетевому стандарту Ethernet 10Base-T используется коммутатор Catalyst 2950, имеющий 24 порта. Схема опорно-транзитного узла сети передачи данных г. Ленинск-Кузнецкий изображена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1-Схема узла ПД г. Ленинск-Кузнецкий

3.1 Технические характеристики оборудования

Модульный маршрутизатор Cisco 3660.

Серия Cisco 3600 разработана для поддержки растущего числа удаленных офисов и подразделений которым необходим доступ в корпоративную сеть сеть Интернет. Эта серия серверов доступа предлагает беспрецедентный уровень поддержки различных технологий удаленного доступа, включая передачу голоса и факсов через сети TCP/IP.

Модель Cisco 3660 имеет следующие технические характеристики:

Количество доступных слотов - 1

Объем оперативной памяти - до 32Мбайт

Процессор (CPU) - 80МГерц IDT R 4700 Risc

Основные возможности

Поддержка всех функции ПО Cisco IOS^TM

Модульная архитектура

Поддерживается как передача голоса поверх протокола IP, так и передача голоса поверх протокола Frame Relay (стандарты FRF.11 и FRF.12)

Широчайший спектр функций в рамках одного устройства

Простой и гибкий метод замены программного обеспечения с использованием флеш-памяти

Дополнительный отказоустойчивый источник питания

Мультисервисный коммутатор Cisco IGX 8400 Series Wide-Area Switch имеет неблокируемую емкость - 1,2 ГБ. Поддержка множества узкополосных и широкополосных приложений.

Масштабируемые интерфейсы АТМ и Frame Relay, интерфейсы для использования традиционных данных и аналоговых голосовых данных:

ОС-3/STM-1, DS3/E3, DS1/E1 ATM;

V.35, X.21, HSSI, DS1/E1 Frame Relay.

T1/E1 для голосовых данных.

RS-232, V.35, X.21, RS449 для технических данных.

Модели: Cisco IGX 8410 с восемью слотами; Cisco IGX 8420 с 16 слотами; Cisco IGX 8430 с 32 слотами.

Узкополосная транковая скорость передачи данных от 128 килобит в секунду до 2,048 мегабит в секунду.

Широкополосная транковая скорость передачи данных от 2,048 до 155 мегабит в секунду.

Компрессия голосовых данных (ADPCM и LDCELP) и средства обнаружения голосовых данных создают 8-кратную экономию по сравнению с передачей голосовых данных без компрессии.

Голосовая коммутация.

Стопроцентная избыточность для поддержания надежности на самом высоком уровне.

Возможность загрузки программного обеспечения через сеть.

Серия коммутаторов Cisco Catalyst 2900 представляет собой высокопроизводительные коммутаторы фиксированной конфигурации для коммуникационных центров и центров обработки данных. Устройства этой серии базируются на технологиях серии коммутаторов Сatalyst 5000.

Основные достоинства:

Модуль управления, обслуживающий шину с пропускной способностью 1,2 Гб/сек с тремя уровнями приоритетов и двумя портами 100BaseTX или двумя портам 100BaseFX

Поддержка режима полного дуплекса на всех портах Ethernet

Полная поддержка технологии виртуальных сетей, включая ISL и VTP

Консольный порт для настройки и управления

Контроль окружающей среды

Встроенная поддержка четырех групп протокола удаленного управления (RMON). Поддержка протокола остового дерева для создания отказоустойчивых сетевых топологий [4].

3.2 Реализация услуги городской портал

Принцип реализации услуги "Городской портал" состоит в подключении сервера, который при помощи программно-аппаратных средств предоставляет данную услугу пользователям сети.

Сервер работает на операционной системе UNIX FREE BSD. Выбор данной операционной системы обусловлен её надежностью, быстродействием, степенью защищенности. Операционная система UNIX используется на 60% серверах, глобальной сети Интернет и зарекомендовала себя положительно, как со стороны пользователей, так и со стороны администраторов компьютерных сетей.

Для работы вычислительной машины в качестве сервера, устанавливается программа Apach с необходимой связанной конфигурацией: РНР-4, - для динамической работы портала; MySQL, - для формирования баз данных. Другие программы будут устанавливаться в процессе работы по необходимости.

С целью повышения скорости обработки информации на сервере планируется установка двух жестких дисков. Один винчестер выполняет операции операционной системы, на другом содержатся базы данных городского портала. Дополнительно такая конфигурация сервера позволяет повысить безопасность сервера и упрощает его администрирование.

Для сохранения базы данных и её полного восстановления в случаи сбоев в работе, на сервере предполагается установка пишущего дисковода, который в автоматическом режиме будет записывать все вновь появившиеся в базе данных изменения. Это могут быть как частные и корпоративные веб-страницы, которые администрируют непосредственно клиенты хост-сервиса, так и изменения в базе данных чата и форума (вновь оставленные сообщения).

Сайт верстается при помощи программы Macromedia Dreamweaver, эта программа позволяет визуально создавать и корректировать страницы сайта и автоматически переводит изображение в код HTML. Выбор этой программы обусловлен в первую очередь её "бережным" отношением к коду HTML (код получается малого объема, что важно для скорости загрузки страницы). Сайты изготовленные с помощью этой программы одинаково корректно отображаются всеми популярными браузерами.

Сайт должен быть понятным и удобным в пользовании, как опытным пользователям сети, так и её начинающим. Первая страница сайта "Городской портал" по сути является аналогом журнального оглавления, что облегчает навигацию. Планируется собрать на городском сайте любую информацию, которая может интересовать посетителя - от расписания движения городского транспорта, сайтов предприятий и школ до странички с кулинарными рецептами для домохозяек. Одна из возможных цепочек навигации рассмотрена на рисунке 3.2.1

Около 12 процентов всей Интернет - аудитории составляют подростки в возрасте до 18 лет, причем именно на них приходится свыше 50 процентов Интернет - трафика. Последние исследования, проведенные агентством Jupiter MMXI показали, что в последнее время наиболее популярными сайтами среди подростков стали музыкальные и видео веб-площадки, а так же игровые сайты он-лайн [5]. В связи с этим на сайте планируется запустить игровой раздел.

Рисунок 3.2.1 - Одна из возможных цепочек навигации

Для популяризации "Городского портала" путь пользователей коммутируемого доступа к глобальной сети Интернет лежит через первую страницу сайта, на которой необходимо произвести авторизацию, путем ввода, к примеру - своего имени. Таким образом, абоненты коммутируемого доступа, желая войти в глобальную сеть Интернет сначала попадают на первую страницу сайта, что и будет служить его рекламой у населения. Путь пользователя коммутируемого доступа в глобальную сеть изображен на рисунке 3.2.2 Для пользователей других видов доступа, а так же пользователей глобальной сети, предусмотрено доменное имя, зарезервированное под услугу "Городской портал" отделом АСУ Кемеровской ГТС.

Сервер должен иметь реальный IP-адрес, который так же зарезервирован под услугу "Городской портал" отделом АСУ.

Рисунок 3.2.2 - Организация доступа в глобальную сеть через городской сервер

4. Исследования эффективного использования ресурсов предприятия

4.1 Постановка задачи

Стремительный рост числа пользователей интернета и сетей подвижной связи - характерная особенность развития телекоммуникаций на стыке веков. В настоящее время в мире каждые пять секунд создается новый интернет-адрес. Все эти перемены на местных и международных телефонных сетях связаны с ростом их цифровизации и появлением новых высокоскоростных систем передачи информации, позволяющих уже сегодня передавать видео, голос и данные высокого качества практически в любую точку страны и мира. Взрывоподобное развитие сетей интернет, подвижной связи и других сетей, составляющих инфраструктуру современного общества, вызывает революционные перемены практически во всех сферах человеческой деятельности. Поэтому необходимо постоянное наблюдение и прогнозирование тенденций изменения параметров трафика. Существующие сети не были рассчитаны на дополнительную нагрузку и резкое увеличение одного из потоков, составляющих мультисервисный трафик, что приводит к ухудшению качества передачи информации [5].

Для повышения эффективности проекта были проведены исследования по неудовлетворяющим на данный момент областями деятельности Ленинск-Кузнецкого РУС. Такими областями деятельности являются данные по ежегодно проводимым в Ленинск-Кузнецком РУС опросам абонентов "Удовлетворенность пользователей качеством предоставляемых услуг", выявляемые проблемы в процессе рабочих планерок участков и цехов предприятия. Также уделено внимание концепции развития электросвязи и информатизации Кемеровской области на период до 2005года.

Данный проект должен решить выявленные в процессе исследования задачи и проблемы:

Разгрузка межстанционных соединительных линий;

Уменьшение нагрузки на 30-канальный узел доступа по коммутируемым линиям, работающий в настоящее время;

Использование простаивающего оборудования;

Увеличение скорости ПД для абонентов коммутируемого доступа координатной станции;

Повышение нагрузки на мультисервисную сеть регионального филиала с целью ее окупаемости.

4.1.1 Анализ ежеквартального прироста зарегистрированных пользователей интернет

Рисунок 4.1.1.1 – Анализ подключения абонентов сети передачи данных

Для оценки динамики роста пользователей коммутируемого доступа были использованы данные цеха ТТС Ленинск-Кузнецкого РУС по регистрации абонентов сети передачи данных за 2000-2003 годы.

Приведем анализ подключения абонентов сети ПД (рисунок 4.1.1.1).

4.1.2 Анализ ежеквартального профиля интернет-трафика

Для оценки трафика пользователей интернет были использованы данные цеха ТТС Ленинск-Кузнецкого РУС по загруженности сети передачи данных за 2000-2003 годы. Анализ ежеквартального трафика сети за 2002-2003 года изображен на рисунке 4.1.2.1

Рисунок 4.1.2.1 - Ежеквартальный трафик сети ПД

4.1.3 Анализ суточного профиля интернет-трафика

Для оценки степени влияния интернет-трафика на качество обслуживания телефонного трафика было проведено обследование трафика интернета. В течение одного календарного месяца в ноябре 2003 года. Результаты обследования представлены на рисунке 4.1.3.1

Рисунок 4.1.3.1 - Среднее суточное значение нагрузки на 30 модемных линий

Было определенно местоположение ЧНН, и посчитана по формуле (4.1.3.1) средняя загрузка модемных линий в ЧНН.

, (4.1.3.1)

где v - число модемных линий.

Произведем расчет:

4.1.4 Прогнозируемый рост трафика

Исходя из исследования роста пользователей и повышения трафика интернет, видно, что уже в настоящее время нагрузка на линию приближается к ее верхнему допустимому значению и равна 0,5 Эрлангов. Учитывая стремительный рост числа пользователей коммутируемого доступа, рассчитаем точку критической нагрузки методом экстраполяции. Представим данные трафика по коммутируемому доступу за период с 2001 по 2003 год в таблице 4.1.4 1 и расчет прогнозируемого роста трафика. Среднегодовой темп роста определяется по формуле 4.1.4.1 Прогнозируемый рост трафика определяется путем умножения трафика последнего года на среднегодовой темп роста.

(4.1.4 1)

где - средний темп роста,

- количество периодов,

- трафик последнего года,

- трафик первого года.

Произведем расчет:

Таблица 4.1.4 1 - Данные текущего и прогнозируемого трафика

	2001	2002	2003	2004
Трафик, мин	322469	386493	2150533	5548375

По полученным результатам роста трафика построим диаграмму и найдем прогнозируемое время когда значение нагрузки превысит допустимое значение 0,7 Эрл на линию в ЧНН. Анализ произведенный графическим методом изображен на рисунке 4.1.4.1

Рисунок 4.1.4 1 - Прогнозируемая нагрузка по коммутируемому доступу

Таким образом, получаем, что в 2004 году наступит спад роста интернет-трафика, из-за потерь по нагрузке. Из чего следует и снижение роста доходов от данного вида услуг. Для решения этой проблемы рекомендуется введение в эксплуатацию дополнительных каналов интернет.

4.2 Технические решения предоставления коммутируемого доступа в интернет

Учитывая полученные в результате анализа трафика данные, становится очевидным необходимость увеличения числа модемных линий. Необходимо такое техническое решение, при котором не только будут введены новые линии, но и были бы сняты вопросы поставленные в начале данной главы. Это задачи повышения скорости коммутируемого доступа абонентам координатной станции; снижения нагрузки на межстанционные соединительные линии; использования простаивающего оборудования. Рассмотрим схему предоставления коммутируемого доступа в интернет абонентам не узловой станции.

4.2.1 Предоставление коммутируемого доступа в интернет абонентам координатной станции

Координатная станция города в настоящее время имеет 9000 задействованных номеров, что составляет треть всех абонентов Ленинск-Кузнецкого РУС. Согласно данным предоставленным цехом ТТС, абоненты этой станции составляют примерно треть всех пользователей коммутируемого доступа в интернет. Схема существующего в настоящее время, и проектируемого пути от абонента координатной станции до оборудования мультисервисной сети представлена на рисунке 4.2.1.1 Для того, чтобы понять как можно увеличить скорость передачи и приема данных пользователям коммутируемого доступа АТСК рассмотрим как происходит соединение в настоящее время.

Передача информации:

Модем абонента набирает серийный номер провайдера. Путь соединения лежит через коммутационное поле координатной станции, далее аналоговый сигнал преобразуется аппаратурой ИКМ-30 в цифровой. Больше, не преобразовываясь в аналоговый, сигнал направляется через коммутационное поле опорно-транзитной цифровой станции на коммутатор мультисервисной сети. Таким образом, на пути следования сигнала от клиента к провайдеру есть одно аналогово-цифровое преобразование (АЦП), которое вносит шум квантования, и следовательно понижает скорость передачи информации от клиента. Определенную долю шумов вносит также шум квантования, порождаемый собственным АЦП приемника модема провайдера. Правда, благодаря большой разрядности данного АЦП эта доля весьма не значительна [9].

Прием информации:

Принимаемая модемом абонента информация на пути от провайдера к абоненту не претерпевает АЦП, кроме АЦП приемника модема абонента, которой, по причине большой разрядности, можно пренебречь. Поэтому скорость передачи информации от провайдера к абоненту значительно выше, чем при её приеме.

Рисунок 4.2.1 1 - Схема доступа в интернет абонента АТСК

Учитывая, что пользователь посылает провайдеру значительно меньшие по объему пакеты информации, чем принимаемые от провайдера, такая схема организации связи между клиентом и провайдером практически оправдана. При хорошем качестве абонентской линии и небольшой удаленности самого абонента можно добиться достаточно высокой скорости передачи информации от провайдера.

Рассмотрим, как происходит соединение по проектируемой схеме доступа:

На передаче - аналоговый сигнал от модема абонента проходит через коммутационное поле координатной станции не преобразуясь в цифровой до модема провайдера.

На приеме - пакеты информации в аналоговом виде через коммутационное поле координатной станции поступают на модем абонента, также не испытывая АЦП.

Схема проектируемой системы представлена на рисунке 4.2.1.2

Рисунок 4.2.1 2 - Схема выхода пользователей коммутируемого доступа в интернет.

Рассмотрим, какие преимущества дает проектируемая сеть передачи данных коммутируемого доступа абонентам координатной станции:

Скорость передачи информации от абонента к провайдеру повысится из-за отсутствия АЦП.

За счет применения модемной стойки такого же типа, что и модемы у большинства абонентов (по опросу компьютерных фирм города), сжатие пакетов информации происходит на высоком уровне, что повышает объем принятой и передаваемой информации в единицу времени. Визуально наблюдается эффект более высокой, чем в реальности, скорости.

Снимается нагрузка от пользователей коммутируемого доступа в интернет с межстанционных соединительных линий на участке от АТСК до ОТАТС.

Часть нагрузки на существующего провайдера переходит на проектируемого.

4.2.2 Предоставление коммутируемого доступа в интернет абонентам атс квант-е

Оконечная станция "Квант-Е" введена в эксплуатацию в 2002 году на смену демонтированной декадно-шаговой станции, в связи с местоположением ее емкость не планируется развивать более 3000 номеров, но при этом большая часть емкости уже задействована.

В существующей на сегодняшний день схеме предоставления коммутируемого доступа в интернет, путь от абонента станции "Квант-Е" до коммутатора провайдера лежит через межстанционные СЛ и опорно-транзитную станцию. Таким образом пользователи интернет занимают каналы межстанционной СЛ, при этом на станции имеется незадействованная плата PRI со скоростью передачи 2,048 Мбит/с, что соответствует 30 первичным каналам со скоростью 64 кБит/с. Для уменьшения нагрузки на межстанционные соединительные линии со стороны абонентов коммутируемого доступа в интернет, предлагается использовать плату PRI для организации связи, по имеющийся свободной паре, с коммутатором провайдера. Схема пути существующего и проектируемого пути от абонентов станции до провайдера изображена на рисунке 4.2.2.1

Рисунок 4.2.2.1 - Схема доступа в интернет абонента АТС "Квант-Е"

Оборудование мультисервисной сети находится в здании опорно-узловой станции, расстояние от оконечной станции "Квант-Е" до опорно-узловой станции составляет 3,5 км, поток Е1 на выходе платы PRI можно передавать на расстояние не более 100 метров. Поэтому предлагается использовать для передачи потока незадействованные модемы Flex DSL, которые способны передать по медной паре 0,4 мм поток Е1 без потерь на расстояние до 5 километров. Схема организации связи изображена на рисунке 4.2.2.2

Рассмотрим преимущества проектируемого доступа в интернет абонентам АТС "Квант-Е":

Часть нагрузки на существующего провайдера переходит на проектируемого.

Снимается нагрузка от пользователей коммутируемого доступа в интернет с межстанционных соединительных линий на участке от АТС "Квант-Е" до ОТАТС.

Поток Е1 передаваемый платой PRI работает по сигнализации R2, что не требует установки конвертора при стыке с маршрутизатором.

Монтируется на имеющемся оборудовании и линии связи, поэтому не требует финансовых затрат.

Рисунок 4.2.2.2 - Схема организации коммутируемого доступа абонентам АТС "Квант-Е"

5. Экономическое обоснование проекта

5.1 Выбор оборудования методом ФСА

Функционально-стоимостной анализ - это метод системного исследования функций объекта (изделия, процесса, структуры), направленный на минимизацию затрат в сферах проектирования, производства и эксплуатации объекта при сохранении (повышении) его качества и полезности. ФСА относится к перспективным методам экономического анализа. В нем успешно используются передовые приемы и элементы инженерно-логического и экономического анализа. Отличительной особенностью этого метода является его высокая эффективность. Как показывает практика, при правильном применении ФСА снижение издержек производства обеспечивается в среднем на 20 - 25%.

Метод ФСА был разработан в США в 1947 году в компании “Дженерал электрик” группой инженеров во главе с Л. Майсом и в настоящее время применяется во многих промышленно развитых странах.

В зарубежной практике ФСА используется под названием “анализ стоимости" и “инженерно-стоимостной анализ”. Первый термин применяется, когда речь идет об анализе существующих изделий, второй - при проектировании новых. Однако целевая ориентация обоих видов анализа одинакова: и тот, и другой предназначены для обеспечения эквивалентных характеристик изделий при меньших затратах. Все чаще для обозначения этого метода в зарубежной литературе применяется термин “руководство ценностью”, или “управление ценностью".

В период своего зарождения метод ФСА рассматривался только как инструмент поиска излишних затрат в существующих изделиях. Но по мере освоения и распространения, его стали применять и как средство предупреждения возникновения неэффективных решений уже на стадии проектирования и производства изделий, в сфере организации и управления различными работами.

ФСА имеет принципиальное отличие от обычных способов снижения производственных и эксплуатационных затрат, так как предусматривает функциональный подход. Сущность такого подхода - рассмотрение объекта не в его конкретной форме, а как совокупность функций, которые он должен выполнять. Каждая из них анализируется с позиции возможных принципов и способов исполнения с помощью совокупности специальных приемов. Оценка вариантов построения объекта производится по критерию, учитывающему степень выполнения и значимость функций, а также размер затрат, связанных с их реализацией на всех этапах жизненного цикла.

Функциональный подход заставляет изучать не только конкретные потребности заказчиков, но и глубже анализировать количественную и качественную стороны этих потребностей.

Функции, выполненные объектом, могут быть подразделены на основные, вспомогательные и ненужные. Основные функции определяют назначение изделия. Вспомогательными являются функции, способствующие выполнению основных функций или дополняющие их. Ненужные функции не содействуют выполнению основного назначения конструкции, а напротив, ухудшают технические параметры или экономические показатели объекта.

Цель ФСА состоит в развитии полезных функций объекта при оптимальном соотношении между их значимостью для потребителя и затратами на их осуществление.

ФСА проводится в несколько этапов.

На первом, подготовительном этапе необходимо уточнить объект анализа.

На втором, информационном этапе необходимо собрать данные об исследуемом объекте (назначение, технико-экономические характеристики) и составляющих его компонентах, деталях (функции, материалы, себестоимость).

На третьем, аналитическом этапе необходимо подробно изучить функции изделия (их состав, степень полезности) и его стоимость.

На четвертом этапе строится таблица смежности параметров для определения веса (ранга) каждого параметра. Для этого рассчитываются показатели абсолютного и относительного приоритета по формулам (5.1.1) и (5.1.2) соответственно.

, (5.1.1)

где - показатель абсолютного приоритета i - параметра.

, (5.1.2)

где - показатель относительного приоритета i - параметра.

Далее, аналогичным образом определяются показатели относительного приоритета товаров. Для этого строятся матрицы смежности товаров по каждому параметру. Следующим шагом будет нахождение показателя комплексного приоритета товаров по формуле (5.1.3).

, (5.1.3)

где - показатель комплексного приоритета товаров,

- показатель относительного приоритета товара по i - параметру.

На основе полученных данных строится диаграмма, на которой отображаются значения показателей комплексного приоритета товаров и стоимость товаров, и оценивается весомость функций каждого товара во взаимосвязи с затратами на их обеспечение. Результатом проведенного ФСА является вариант решения, обеспечивающий максимальную "полезность" товара при наличии всех необходимых функций и обоснованном уровне затрат [8].

Итак, произведем анализ конкурентоспособности серверов методом функционально-стоимостного анализа.

Для начала, мы должны определить главные требования, предъявляемые к серверу, который должен обслуживать большое количество пользователей, подключенных по различным сетевым интерфейсам.

Очевидно, что сервер для создания intranet портала должен обладать способностью обслуживать большое количество внешних сетевых подключений, а значит он должен иметь высокую скорость работы сетевых интерфейсов.

Также intranet сервер можно успешно сравнить с файловым сервером, так как он частично выполняет функции хостинга и имеет множество разнообразных файлов с данными, которые постоянно запрашиваются пользователями. Нам придется уделить особое внимание оборудованию хранения данных. Нельзя забывать и об оперативной памяти. Быстрая память большого объема позволит обеспечить комфортную работу большому количеству приложений.

Тактовая частота центрального процессора должна быть достаточно высокой, как и частота шины данных не должна часто достигать пиковых нагрузок, что позволит всем остальным периферийным устройствам полноценно обмениваться данными друг с другом.

Рассмотрим 3 сервера от разных производителей: IS Mechanics, IBM, Hewlett-Packard. Бесспорно, каждый из них хорош по своим характеристикам и сполна поможет нам решить поставленную задачу на начальном этапе, но с учетом развития вычислительной сети, ростом пользователей и сложности выполняемых задач нам нужно остановить свой выбор на одном из них.

Параметрами, влияющими на наш выбор, возьмем следующие:

Пропускная способность сетевых интерфейсов;

Объем и скорость обработки устройства хранения данных (винчестер);

Объем и скорость оперативной памяти;

Тактовая частота процессора и шины данных.

Теперь опишем реальные характеристики устройств, отвечающих требованиям 4х пунктов, описанных нами выше.

Сервер IS Mechanics MD-12 2-CPU (Xeon) Tower (SuperMicro), платформа MB P4DP6 + SC 760P4 Intel E7500, 6x64bit PCI-X, AIC7899 U160 2Ch., I82550 10/100+ LAN 2Ch., ATI RageXL 8Mb, 420W, опция 4 HDD hot-plug SCSI 160, FD Pedestal, 2xCPU, процессор Intel Xeon 1800, 512kb Socket 603 До 2x2,4 GHz, 512 Kb, оперативная память 256MB, DDRAM ECC, REG DIMM 184 pin PC-2100 до 16Gb (до 8хDIMM, min.2xDIMM), накопители на жестких дисках 18,3 GB. USCSI-160 68pin, 4Mb cache, 10000rpm до 6 шт. объемом до 72 Gb каждый. Цена 60.000 руб.

Сервер K011XEU IBM x345 1xXDP-2.0 (512) /512/1x350W Rack 2U (5x8), Xeon DP (1200MHz) up to 2 CPU, ECC DDR 512MB PC2100 Chipkill up to 8192MB, Ultra320 SCSI 18,3 GB RAID compatible ISM Processor, Video: ATI Rage XL 8MB, Eth.10/100/1000, CD-ROM, FDD: 3.5'', Slots&Bays total (free): 5 (4). Цена 72.000 руб.

Сервер Hewlett- Packard ( HP) WEB-5 2-CPU RackMount (Intel), платформа INTEL SCB2SCSI + SR2200 ServerWorks ServerSet III HE-SL, 3x64bit PCI 66Mhz, 3x64bit PCI 66Mhz (lp), AIC7899 U160 2 ch, I82550 10/100+ LAN, ATI RageXL 8 19 2U RackMount, 2xCPU, процессор Intel Pentium-III 1133 S, 512kb FC - PGA2 до 2xPIII 1400 Mhz, оперативная память 256MB, SDRAM, ECC, REG DIMM 168 pin PC-133 до 6 GB (От 2 до 6 DIMM), накопители на жестких дисках 18,3 GB USCSI-160 80pin, 4Mb cache, 10000rpm До 6 (7) шт. объемом до 73 Gb каждый. Цена 75.000 руб.

Построим матрицу смежности параметров.

Таблица 5.1.1 - Матрица смежности параметров

Примечание - Условные обозначения:

- сумма баллов по i - параметру;

- показатель абсолютного приоритета i - параметра;

- показатель относительного приоритета i - параметра.

Далее приведем матрицы смежности товаров по всем параметрам и определим показатели относительного приоритета товаров.

Таблица 5.1.2 - Матрица смежности по 1 параметру "Пропускная способность"

Примечание - Условные обозначения:

- сумма баллов по i - товару;

- показатель абсолютного приоритета i - товара;

- показатель относительного приоритета товара по i - параметру.

Таблица 5.1.3 - Матрица смежности по 2 параметру "Винчестер"

Примечание - Условные обозначения:

- сумма баллов по i - товару;

- показатель абсолютного приоритета i - товара;

- показатель относительного приоритета товара по i - параметру.

Таблица 5.1.4 - Матрица смежности по 3 параметру "Оперативная память"

Примечание - Условные обозначения:

- сумма баллов по i - товару;

- показатель абсолютного приоритета i - товара;

- показатель относительного приоритета товара по i - параметру.

Таблица 5.1.5 - Матрица смежности по 4 параметру "Тактовая частота процессора"

Примечание - Условные обозначения:

- сумма баллов по i - товару;

- показатель абсолютного приоритета i - товара;

- показатель относительного приоритета товара по i - параметру.

Приведем результаты расчетов смежности параметров и рассчитаем показатель комплексного приоритета.

Таблица 5.1.6 - Смежность параметров и расчет показателя комплексного приоритета

Примечание - Условные обозначения:

- показатель комплексного приоритета товаров.

На основе полученных данных построим диаграмму (Рисунок 5.1.1), на которой отобразим значения показателей комплексного приоритета товаров и стоимость товаров, и оценим весомость функций каждого товара во взаимосвязи с затратами на их обеспечение.

Рисунок 5.1.1 - Функционально-стоимостная диаграмма

По данной диаграмме нельзя сделать вывод о конкурентоспособности одного вида сервера. Поэтому определим показатели комплексного приоритета на единицу затрат и построим диаграмму (Рисунок 5.1.2).

Рисунок 5.1.2 -Диаграмма показателей комплексного приоритета

Таким образом, исходя из данной диаграммы, можно сделать вывод о конкурентоспособности серверов. Наиболее конкурентоспособным является сервер фирмы IBM.

Действительно, сервер от фирмы IBM как никакой другой хорошо подходит для решения нашей задачи. В отличие от своих конкурентов он имеет сетевой интерфейс, поддерживающий 1Gb скорость передачи данных, что может стать очень актуально в скором будущем. У него достаточно оперативной памяти, к тому же она выполнена в современной DDR технологии и имеет возможность быть расширенной, что так же немаловажно с учетом будущих задач. Тоже самое можно сказать и о центральном процессоре и шине данных. Номинальная частота процессора хоть и не максимально возможная на сегодняшний день, но достаточная для выполнения задач intranet сервера. Процессор также может быть добавлен при необходимости. Что качается устройства хранения данных, то в данной модели используется очень мощное решение - такое как Ultra SCSI, позволяющее ускорить работу с файлами, а также обеспечить их надежное хранение посредством организации RAID-массива, что также является существенным отличием его от других рассматриваемых моделей.

Выбор модемного пула был сделан в результате опроса провайдеров с опытом работы боле пяти лет.

Все оборудование закупается в Новосибирском филиале фирмы "Квеста", с которой Ленинск-Кузнецкий РУС работает более десяти лет и имеет накопительную форму скидок и гарантийное обслуживание всех компонентов.

5.2 Расчет затрат на строительство и эксплуатацию

Для реализации данного проекта будет использоваться имеющееся на предприятии оборудование, производственные территории и стативы. Дополнительно к имеющемуся необходимо приобрести сервер, модемную стойку и программное обеспечение. Монтаж, настройка и эксплуатация будет производиться работниками предприятия без изменения штатного расписания. Поэтому в данный раздел не включаются затраты на оплату труда.

Данные о капитальных затратах представлены в таблице 5.2.1

Таблица 5.2.1 - Капитальные затраты на приобретаемое оборудование

Наименование оборудования	Цена, рублей
1 Сервер IBM	72000
2 Модемная стойка Zyxel RS 1612	32970
3 Операционная система Unix Free BSD	3000
Итого:	107970

5.3 Расчет затрат на эксплуатационные расходы

Затраты на эксплуатационные расходы включают следующие статьи:

Затраты на оплату труда

Единый социальный налог

Амортизационные отчисления

Затраты на материалы и запасные части

Затраты на электроэнергию

Затраты обучение, командировки обслуживающего персонала.

Так как обслуживать рассматриваемое оборудование будут штатные работники, в функции которых входит обслуживание и инсталляция данного проекта, то в расчеты на эксплуатацию не включаются затраты на оплату труда и единый социальный налог.

Параллельная стойка кросса уже подведена к модемной стойке, поэтому затраты на кабель и его прокладку учитываться не будут.

5.3.1 Эксплуатационные расходы на потребляемую электроэнергию оборудования

Используемое оборудование должно работать полные сутки без остановок на техническое обслуживание и ввод данных. Вся используемая аппаратура потребляет постоянную мощность независимо от абонентской нагрузки, поэтому рассчитывается по паспортным данным каждого компонента. Данные на потребляемую оборудованием электроэнергию и затраты на ее оплату по действующему в настоящее время тарифу для предприятий (0,89 рублей - кВт/час) представлены в таблице 5.3.1.1

Таблица 5.3.1 1 - Расчет потребляемой электроэнергии и ее стоимости

Наименование оборудования	Паспортная мощность, кВт/час	Потребляемая электроэнергия, кВт/год	Стоимость, рублей/год
1 Сервер IBM	0,35	3066,00	2728,74
2 Модемная стойка Zyxel RS 1612	0,50	4380,00	3898, 20
3 Модемная пара Flex DSL	0,03	262,80	233,89
Итого:		7708,80	6860,83

5.3.2 амортизационные отчисления на полное восстановление оборудования

Основным источником покрытия затрат, связанных с обновлением основных фондов, является собственные средства предприятий. Они накапливаются в течение всего срока службы основных фондов в виде амортизационных отчислений.

Сумма амортизационных отчислений зависит от стоимости основных фондов, времени их эксплуатации [10].

Годовая сумма амортизационных отчислений определяется по формуле (5.3.2.1).

, (5.3.2.1)

где - первоначальная стоимость оборудования;

- годовая норма амортизации.

Норма амортизации для используемого оборудования доступа - 7%. Произведем расчет:

5.3.3 Затраты на материалы и запасные части

В настоящее время не существует норм расхода материалов и запасных частей для данного вида оборудования. Поэтому ориентировочно примем их равными 2% от первоначальной стоимости оборудования. Произведем расчет.

5.3.4 Затраты на прочие расходы

В состав прочих расходов будут включены расходы на обучение специалистов. В частности планируется обучение инженера станционного цеха в "Межрегиональном учебном центре переподготовки специалистов СибГУТИ" по специальности Т 2703 "Основы сетевых технологий. Операционная система UNIX, администрирование сети и сервисов интернет". В состав затрат на обучение входят следующие статьи:

Оплата стоимости обучения;

Оплата за проживание в гостинице СибГУТИ 14 дней (300 рублей в день);

Оплата суточных (300 рублей в день);

Оплата проезда автобусом Ленинск-Кузнецкий - Новосибирск и обратно (340 рублей).

Данные о расходах приведем в таблице 5.3.4.1

Таблица 5.3.4 1 - Прочие расходы

Наименование расходов	Стоимость, руб.
1 Стоимость обучения	23600
2 Оплата за проживание	4200
3 Суточные	4200
4 Проезд	340
Итого:	32340

Таким образом, эксплуатационные затраты составят:

Э = 6861+7558+2159+32340 = 48918 рублей/год

5.4. Расчет доходов от реализации проекта

Согласно анализа трафика коммутируемого доступа, рост трафика приостановится в 2004 году, а рост числа пользователей интернет будет продолжать расти. Очевидно, что из-за потерь в часы наибольшей нагрузки часть пользователей коммутируемого доступа будет вынуждена обращаться к другим провайдерам. По приведенным в разделе 4.1.4 данным ожидаемого прироста трафика в 2004 году при введении данного проекта может составить более 150%. Если же не реализовать данный проект или не принять другие альтернативные меры, рост трафика значительно снизится по достижению границы его роста в 40%.

Рассчитаем рост доходов при реализации проекта.

Представим данные о доходах по коммутируемому доступу за период с 2001 по 2003 год в и расчет прогнозируемых доходов методом экстраполяции по среднегодовому темпу роста в таблице 5.4.1 Среднегодовой темп роста определяется по формуле 5.4.1 Прогнозируемый доход определяется путем умножения доходов последнего года на среднегодовой темп роста.

(5.4.1)

где - средний темп роста,

- количество периодов,

- доходы последнего года,

- доходы первого года.

Произведем расчет:

Таблица 5.4.1 - Прогноз доходов на 2004 год

	2001 год	2002 год	2003 год	2004 год
Доходы, руб.	139025	157832	685242	1519940

Таким образом, абсолютный прирост доходов в 2004 году может составить 1519940 рублей при условии сохранения тарифов на прежнем уровне. С 2002 года действуют следующие тарифы: ночной с 22⁰⁰ до 6⁰⁰ - 0,20 руб. и дневной с 6⁰⁰ до 22⁰⁰ - 0,35 руб.

По причинам, описанным в главе 4.1.3, недополученным может оказаться трафик, равный 2345454 минут. Соотношение ночного и дневного трафика составляет 38 и 62%% соответственно. Произведем расчет доходов, которые сможет получить предприятие, если будет введен данный проект.

5.5 Расчет прибыли

Каждое предприятие, прежде чем начать производство продукции, определяет, какую прибыль, какой доход оно сможет получить.

Прибыль предприятия зависит от двух показателей: цены продукции и затрат на ее производство. Результат деятельности предприятия (прибыль или убыток) слагается из финансового результата от реализации продукции (работ, услуг), основных средств и другого имущества предприятия и доходов от внереализационных операций, уменьшенных на сумму расходов по этим операциям. Конечный результат (валовая прибыль) определяется как разница между выручкой от реализации продукции в действующих ценах без налога на добавленную стоимость и затратами на ее производство и реализацию [10]. Валовая прибыль () рассчитывается по формуле 5.5.1.

, (5.5.1)

где - доходы предприятия,

- затраты на эксплуатацию.

После расчета валовой прибыли рассчитывается чистая прибыль, которая остается после уплаты налога на прибыль. Чистая прибыль рассчитывается по формуле 5.5.2.

, (5.5.2)

где - валовая прибыль,

- налог на прибыль, равный 20%.

Произведем расчеты:

5.6 Расчет срока окупаемости проекта

Срок окупаемости капитальных вложений, характеризует тот период, в течение которого сумма эффекта, полученная в результате капитальных вложений, сравняется и сможет возместить сумму этих вложений. Срок окупаемости - минимальный временной интервал от начала осуществления проекта до момента времени, за пределами которого интегральный эффект становится неотрицательным. Это период, измеряемый месяцами, кварталами или годами, начиная с которого первоначальные вложения и другие затраты, связанные с осуществлением инвестиционного проекта, покрываются суммарными результатами.

Срок окупаемости рассчитывается по формуле 5.6.1

где - капитальные затраты,

- чистая прибыль

Произведем расчет:

5.7 Оценка эффективности проекта

Рентабельность это показатель эффективности производства, показывающий уровень отдачи на вложенные средства. Определяется как отношение полученной прибыли к размерам вложенных средств.

Рентабельность производства (ресурсная):

Рентабельность затратная (производства услуг):

6. Безопасность жизнедеятельности

Данная дипломная работа предполагает разработку алгоритмов защиты информации в сетях АТМ, что приводит к необходимости длительной работы на компьютере.

При работе на компьютере опасными и вредными факторами, которые могут привести к несчастному случаю, являются следующие:

возможность поражения электротоком при нарушении правил электробезопасности;

напряжение зрения при длительной работе за экраном дисплея, вследствие чего могут быть головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость, болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках;

недостаточное освещение рабочей зоны;

возможность воздействия излучений (электромагнитных полей, радиочастотного, рентгеновского, видимого, ультрафиолетового и гамма-лучей);

возможность воздействия ионизированного воздуха с образованием положительных ионов;

статическое электричество;

возможность повышенного уровня шума в рабочей зоне;

гипокинезия, что может привести к изменению нервно-мышечного аппарата рук (при работе с клавиатурой);

психоэмоциональное и умственное перенапряжения;

нерациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что вызывает необходимость поддержания вынужденной рабочей позы, напряжения мышц, общее утомление и снижение работоспособности.

Работающему на компьютере полагаются следующие средства индивидуальной защиты:

халат х/б ГОСТ 12.4 132-83, ГОСТ 12.4 131-83;

очки защитные ГОСТ 12.440013-85 или специальный экран для защиты от излучения;

противошумовые наушники ТУ 400-28-43-84.

6.1 Требования к размещению компьютерной техники

Эксплуатацию и ремонт помещений с компьютерной техникой и её монтаж, наладку следует выполнять в соответствии с Санитарно-гигиеническими Правилами и Нормами.

Не допускается размещение помещений для работы с дисплеями в подвалах.

Рабочие места с компьютерами должны располагаться между собой на расстоянии не менее 1.5 метров.

Компьютеры должны располагаться при однорядном их размещении не менее 1 метра от стен.

Площадь помещения для работников из расчёта на одного человека следует предусматривать величиной не менее 6 м² , кубатуру - не менее 20 м³ с учётом максимального числа одновременно работающих.

На постоянных рабочих местах при выполнении работ с использованием компьютерной техники должны быть обеспечены микроклиматические параметры, уровни освещённости, шума и состояния воздушной среды в соответствии с действующими Санитарными Правилами и Нормами.

6.2 Требования к вентиляции и отоплению помещений с компьютерной техникой

Системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха должны быть выполнены в соответствии с главой СНиП 11-33-75 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха".

В помещениях с избытками явного тепла необходимо предусматривать регулирование подачи теплоносителя для соблюдения нормативных параметров микроклимата. В качестве нагревательных приборов следует устанавливать регистры из гладких труб или панели лучистого отопления.

Нельзя использовать для отопления электронагревательные приборы и паровое отопление.

В помещении с кубатурой до 20 м³ на одного человека при выполнении работ с использованием компьютерной техники на одного работника должен подаваться воздух не менее 30 м³ /час.

Параметры микроклимата на рабочем месте должны быть следующими:

в холодные периоды года температура воздуха, скорость его движения и относительная влажность воздуха должны соответственно составлять 22-24°С; 0.1 м/с; 60-40%. Температура воздуха может колебаться в пределах от 21 до 25°С при сохранении остальных параметров микроклимата в указанных выше пределах;

в тёплые периоды года температура воздуха, его подвижность и относительная влажность должны соответственно составлять 23-25°С; 0.1-0.2 м/с; 60-40%. Температура воздуха может колебаться от 22 до 26°С при сохранении остальных параметров микроклимата в указанных выше пределах.

Воздух, поступающий в помещение, должен быть чистым от пыли и микроорганизмов (патогенной микрофлоры).

Для автоматического поддержания указанных выше параметров микроклимата может применяться кондиционирование воздуха.

6.3 Требования к уровню шума

Допустимый уровень шума на рабочем месте должен быть в соответствии с "Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах" №3223-85 и быть в пределах 50-65 дБа.

Для снижения шума на рабочем месте можно использовать амортизирующие прокладки.

Стены и потолки помещения для снижения уровня шума можно облицовывать звукопоглощающим материалом независимо от количества единиц установленного оборудования.

В качестве звукопоглощающих материалов могут использоваться перфорированные плиты, панели, а так же плотная хлопчатобумажная ткань, которой драпируются потолок и стены. Кроме того, могут использоваться подвесные акустические потолки.

6.4 Требования к естественному и искусственному освещению

Освещение помещений должно быть смешанным (естественным и искусственным).

Требования к естественному освещению:

естественное освещение должно осуществляться в виде бокового освещения. Величина коэффициента естественной освещённости (К.Е. О) должна быть не ниже 1.5%;

ориентация светопроёмов должна быть северной;

при естественном освещении следует применять средства солнцезащиты, снижающие перепады яркостей между естественным светом и свечением экрана.

В качестве таких средств можно использовать плёнки с металлизированным покрытием или регулируемые жалюзи с вертикальными ламелями.

Каждое окно должно иметь светорассеивающие шторы с коэффициентом отражения 0.5-0.7.

Требования к искусственному общему освещению:

искусственное освещение следует осуществлять в виде комбинированного освещения с использованием люминисцентных источников света в светильниках общего освещения;

величина освещённости при искусственном освещении люминисцентными лампами должна быть в горизонтальной плоскости не ниже 300-500 лк - для общего освещения и не ниже 750 лк - для комбинированного;

в качестве источников общего освещения должны использоваться люминисцентные лампы типа ЛБ и ДРЛ с индексом цветопередачи не менее 70, в качестве светильников - светильники с отражённым или рассеянным светораспределением (тип УСП-5-2×40, УСП-35-2×40, ЛВ-003-2×40-002);

светильники общего освещения должны располагаться над рабочими местами в равномерно-прямоугольном порядке;

для предотвращения засветок экранов дисплеев прямыми световыми потоками должны применяться светильники общего освещения, расположенные между рядами рабочих мест с достаточным боковым освещением. При этом линии светильников располагаются параллельно светопроёмам;

осветительные установки должны обеспечивать равномерную освещённость с помощью отражённого или рассеянного светораспределения. Они не должны создавать слепящих бликов на клавиатуре и экране дисплея в направлении глаз работающего;

для исключения бликов на экранах от светильников общего освещения необходимо применять антибликерные сетки, специальные фильтры для экранов, защитные козырьки или располагать источники света параллельно направлению взгляда на экран с обеих его сторон (при условии, что экран дисплея не имеет антибликерного покрытия).

При рядном расположении компьютеров не допускается расположение дисплеев экранами друг к другу;

пульсация освещённости люминисцентных ламп не должна превышать 10%.

Требования к искусственному местному освещению:

местное освещение обеспечивается светильниками, установленными непосредственно на столе;

светильник должен иметь возможность ориентации в разных направлениях, быть оснащён устройством для регулирования яркости и защитной решёткой, предохраняющей от ослепления и отражённого блеска и расположен таким образом, чтобы исключить попадания в глаза прямого света. Защитный угол арматуры у этих источников должен быть не менее 30°.

6.5 Требования к защите от статического электричества и излучений

Требования к защите от статического электричества:

для предотвращения образования и защиты от статического электричества в помещении при работе с компьютерной техникой необходимо использовать нейтрализаторы и увлажнители, полы должны иметь антистатическое покрытие;

защита от статического электричества должна проводиться в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами допускаемой напряжённости электрического поля;

допускаемые уровни напряжённости электростатических полей не должны превышать 20 кВ/м в течение одного часа (ГОСТ 12.1045-84).

Требования к защите от излучений:

устройства визуального отображения генерируют несколько типов излучения, в том числе рентгеновское, радиочастотное, видимое и ультрафиолетовое. Однако, уровни этих излучений достаточно низки и не превышают действующих норм (при условии соответствия дисплея требованиям международных стандартов ТСО 95 и/или ТСО 99);

необходимо контролировать уровень аэроионизации. Следует учитывать, что мягкое рентгеновское излучение, возникающее при напряжении на аноде 20-22 кВ, а также высокое напряжение на токоведущих участках схемы вызывают ионизацию воздуха с образованием положительных ионов, считающихся неблагоприятными для человека;

оптимальным уровнем аэроионизации в зоне дыхания работающего считается содержание лёгких аэронов обоих знаков от 1.5×10² до 5×10³ в 1 см³ воздуха.

6.6 Требования к цветовому оформлению помещения

Цветовое оформление должно соответствовать требованиям СН 181-70.

Подбор цветных образцов необходимо производить в соответствии с принятым наименованием цветов. Малонасыщенные (основные) цвета должны применяться для окраски больших полей (потолок, стены, рабочие поверхности и так далее), средненасыщенные (вспомогательные) - для небольших поверхностей или участков, редко попадающих в поле зрения работающих, а также для создания контраста, насыщенные (акцентные) - для малых по площади поверхностей (в качестве функциональной окраски).

В цветовой композиции интерьера помещений должны использоваться гармонические цветовые сочетания. Выбор образцов цвета для отделочных материалов и изделий следует осуществлять с учётом их фактуры, поверхности в помещении должны иметь матовую и полуматовую фактуру для исключения попадания отражённых бликов в глаза работающего.

Необходимо обеспечивать следующие величины коэффициента отражения в помещении:

для потолка 60-70%;

для стен 40-50%;

для пола 30%;

для других отражающих поверхностей в рабочей мебели 30-40%.

6.7 Организация рабочих мест

Организацию рабочих мест необходимо осуществлять на основе современных эргономических требований. Конструкция рабочей мебели (столы, стулья) должна обеспечивать возможность индивидуальной регулировки соответственно росту работающего и создавать удобную позу.

Рабочий стол должен иметь жёсткую конструкцию, плоскость стола - регулироваться по высоте в пределах 68-76 см. Оптимальные размеры рабочей поверхности столешницы 160×90 см. Под столешницей рабочего стола должно быть свободное пространство для ног с размерами по высоте не менее 60 см, по ширине - 50 см, по глубине - 65 см.

На поверхности рабочего стола для документов необходимо предусматривать размещение специальной подставки, расстояние которой от глаз должно быть аналогичным расстоянию от глаз до клавиатуры, что позволяет снизить зрительное утомление.

Плоскость стола должна соответствовать размерам документов.

Покрытие поверхности стола должно быть матовым (серого, зелёного, коричневого цвета с коэффициентом отражения 20-50%) и легко чиститься.

Углы и передняя верхняя грань доски стола должны выполняться закругленными.

Рабочий стул должен быть снабжён подъёмно-поворотным устройством, обеспечивающим регулирование высоты сидения и спинки. Его конструкция должна предусматривать также изменение угла наклона спинки. Рабочее кресло должно иметь подлокотники. Регулировка каждого параметра должна легко осуществляться, быть независимой и иметь надёжную фиксацию. Высота поверхности сидения должна регулироваться в пределах 40-50 см. Ширина сидения должна составлять не менее 40 см, глубина - не менее 38 см. Высота опорной поверхности спинки должна быть не менее 30 см, ширина - не менее 38 см. Радиус её кривизны в горизонтальной плоскости 40 см. Угол наклона спинки должен изменяться в пределах 90 - 110 градусов к плоскости сидения.

Материал покрытия рабочего стула должен обеспечивать возможность легкой очистки от загрязнений. Поверхность сидения и спинки должна быть полумягкой, с нескользящим, неэлектризующим и воздухонепроницаемым покрытием.

На рабочем месте необходимо предусматривать подставку для ног. Её длина должна составлять 40 см, ширина - 35 см. Необходимо предусматривать регулировку высоты подставки в пределах 0-15 см и угла её наклона - в пределах 0-20 градусов. Она должна иметь рифлёное покрытие и бортик высотой 10 мм по нижнему краю.

Рабочее место с дисплейным терминалом должно быть большей площади по сравнению с обычным рабочим местом. Не рекомендуется организовывать рабочие места другого вида и назначения в помещениях с дисплейными терминалами.

6.8 Требования к видеотерминальному устройству

Видеотерминальное устройство (в дальнейшем по тексту ВДТ) должно отвечать следующим техническим требованиям:

яркость свечения экрана не менее 100 кд/м² ;

минимальный размер светящейся точки - не более 0,4 мм для монохромного дисплея и не более 0,6 мм - для цветного дисплея;

контрастность изображения знака - не менее 0,8;

частота регенерации изображения при работе с позитивным контрастом в режиме обработки текста - не менее 72 Гц;

количество точек в строке - не менее 640;

низкочастотное дрожание изображения в диапазоне 0,05-1,0 Гц должно находиться в пределах 0,1 мм;

экран должен иметь антибликерное покрытие;

размер экрана должен быть не менее 31 см по диагонали, а высота символов на экране - не менее 3,8 мм, при этом расстояние от глаз работающего должно быть в пределах 40-80 см.

Неиспользуемое рентгеновское излучение, а также излучение в ультрафиолетовом, инфракрасном и радиочастотном диапазонах должны соответствовать гигиеническим нормам.

Клавиатура не должна быть жёстко связана с монитором. Диаметр клавиш - в пределах 10-19 мм, сопротивление 0,25-1,5 Н. Поверхность клавиш должна быть вогнутой, расстояние между ними - не менее 3 мм.

Наклон клавиатуры должен находиться в пределах 10-15 градусов.

Видеомонитор должен быть оборудован поворотной площадкой, позволяющей перемещать ВДТ в горизонтальной и вертикальной плоскости в пределах 130-220 мм и изменять угол наклона экрана на 10-15 градусов.

При работе с текстовой информацией (в режиме ввода данных, редактирования текста и чтения с экрана ВДТ) наиболее физиологичной является предъявление чёрных знаков на светлом (белом) фоне.

6.9 Режим труда и отдыха при работе с компьютерами

Рациональный режим труда и отдыха работников, установленный с учётом психофизиологической напряжённости их труда предусматривает строгое соблюдение регламентированных перерывов. При этом перерывы должны быть оптимальной длительности: слишком длительные перерывы ведут к нарушению рабочей установки.

Основным перерывом является перерыв на обед, а также должны быть введены 2-3 регламентированных перерыва длительностью 10 минут каждый: 2 - при 8-ми часовом рабочем дне, 3 - при 12-ти часовом рабочем дне.

При 8-ми часовом рабочем дне с обеденным перерывом через 4 часа работы дополнительные регламентированные перерывы необходимо предоставлять через 3 часа работы и за 2 часа до её окончания.

При 12-ти часовом рабочем дне с обедом через 5 часов работы первый перерыв необходимо ввести через 3.5-4 часа, второй через 8 часов и третий - за 1.5-2 часа до окончания работы.

Режим труда и отдыха должен зависеть от характера выполняемой работы: при вводе данных, редактировании программ, чтении информации с экрана непрерывная продолжительность работы с ВДТ не должна превышать 4-х часов при 8-ми часовом рабочем дне. Через каждый час работы необходимо вводить перерыв на 5-10 минут, а через 2 часа - на 15 минут.

Количество обрабатываемых символов (знаков) на ВДТ не должно превышать 30 тысяч за 4 часа работы.

В целях профилактики переутомления и перенапряжения при работе необходимо выполнять во время регламентированных перерывов комплексы специальных упражнений.

6.10 Требования безопасности перед началом работ

Перед началом работы необходимо надеть полагающуюся по нормам спецодежду и подготовить рабочее место к безопасному ведению работ - убрать посторонние предметы, проверить исправность освещения, чтобы оно было достаточным и без слепящего действия.

Элементы оборудования при периодическом наблюдении за экраном должны быть расположены так, чтобы экран находился справа, клавиатура - напротив правого плеча, а документы - в центре угла обзора. При постоянной работе экран должен быть расположен в центре поля обзора, документы - слева на столе или на специальной подставке.

Наклон документов на пюпитрах или других подставках должен приблизительно равняться углу наклона экрана.

Перед включением машины в электросеть необходимо визуально проверить исправность заземления, розетки, штепсельной вилки и шнура.

Запрещается включать в электросеть машину при неисправных заземлении, розетке, штепсельной вилке и повреждённом (оголённом) шнуре.

При включении (а также выключении) машины корпус штепселя электрошнура следует брать так, чтобы руки не касались штепсельной вилки, гнёзд розетки.

Порядок включения компьютера в электросеть:

включить стабилизатор напряжения (ИБП), если компьютер подключён через стабилизатор напряжения (ИБП);

включить принтер (если он нужен);

включить монитор компьютера;

включить компьютер (переключателем на корпусе системного блока).

После этого на экране компьютера появятся сообщения о ходе работы программ проверки и начальной загрузки компьютера. Когда начальная загрузка операционной системы будет закончена, появится приглашение операционной системы, которое означает, что компьютер готов к приёму команд.

Перед первым включением компьютера в сеть специалист должен проверить, соответствует ли напряжение в сети тому, на которое рассчитан компьютер, и при необходимости установить переключатель напряжения на компьютере в нужное положение.

6.11 Требования безопасности во время работ

На период длительного перерыва в работе (как-то обед, выполнение работ, не связанных с машиной и так далее) машину необходимо отключить.

В целях уменьшения воздействия излучения от дисплеев рекомендуется ограничивать продолжительность работы с экраном дисплея, не размещая дисплеи концентрированно в рабочей зоне и выключать их, если на них не работают.

Помещение с работающими дисплеями необходимо чаще проветривать и очищать экран от пыли не реже одного раза в течение рабочего дня.

Запрещается курить в помещении, где стоят компьютеры.

Все соединительные кабели компьютера следует вставлять и вынимать только при выключенном компьютере.

При работе с монитором (дисплеем):

монитор должен надёжно стоять не на краю стола;

оптимальная высота расположения экрана должна соответствовать направлению взгляда в секторе 5-35 градусов по отношению к горизонтали: зрительный комфорт обеспечивается параметрами знаковой информации на экране, плотностью их размещения, контрастом и соотношением яркостей символов и фона экрана;

необходимо повернуть монитор таким образом, чтобы смотреть на экран под прямым углом, а не сбоку, лучше, чтобы смотреть на экран можно было сверху вниз, так что экран должен быть слегка наклонён - нижний его край должен быть ближе к оператору;

яркость символов на экране должна согласовываться с яркостью фона экрана и окружающим освещением.

При прямом контрасте яркостный контраст должен составлять 70-80% с возможностью регулировки яркости фона экрана, а при обратном контрасте (светлые символы на тёмном фоне) - 85-90% с возможностью регулировки яркости экрана (Рекомендуемые соотношения яркости фона экрана и яркости символов - от 1: 2-1: 5 до 1: 10-1: 15);

необходимо правильно задать регулировку изображения. При неправильной регулировке изображения при многочасовой работе можно испортить глаза. Сначала отрегулируй яркость и контрастность монитора. Не следует делать изображение слишком ярким - от этого быстро устанут глаза. Это следует проверить так: чёрный цвет на экране должен быть действительно чёрным, а не белесым. Если на мониторе имеется ручка фокусировки, необходимо отрегулировать её так, чтобы изображение было максимально чётким;

если монитор установлен так, что от экрана отсвечивают блики, не портите глаза - либо установите монитор так, чтобы бликов не было, либо необходимо установить поляризационный фильтр для монитора. Такой фильтр устраняет все блики и улучшает контрастность изображения. Лучше использовать фильтры не из металлической сетки, а из поляризованного стекла;

кинескоп, находящийся внутри монитора, использует очень высокое напряжение, поэтому не в коем случае не стоит открывать крышку монитора и трогать находящиеся под этой крышкой детали. Это должны делать только обученные специалисты по ремонту мониторов.

Необходимо соблюдать правила безопасности при работе с клавиатурой компьютера:

расстояние между средним рядом клавиш и краем стола должно быть не менее 16 см (допускается 19 см);

не клади на клавиатуру бутерброды и не ставь рядом с ней чай - крошки и жидкость могут вывести её из строя.

Необходимо соблюдать рациональный режим трудам и отдыха:

время непрерывной работы - 1.5-2 часа, длительность перерыва для отдыха от 5 до 15 минут.

при работе за экраном 60% рабочего времени время отдыха должно составлять 4.5% и в этих случаях должно быть два перерыва по 10 минут: один в первую половину рабочего времени, второй - во вторую.

эффективность регламентированных перерывов повышается при их сочетании с производственной гимнастикой.

производственная гимнастика должна состоять из 6-8 упражнений с максимальной нагрузкой на четвёртое упражнение. После окончания производственной гимнастики делай интервал в 1-2 минуты перед продолжением работы.

менять комплекс упражнений следует не реже одного раза в неделю.

во время регламентированных перерывов и в начале работы в течение 2-3 минут следует выполнять, сидя на рабочем месте, специальные упражнения для глаз, уменьшающие их утомление.

Один раз в несколько месяцев следует открывать системный блок компьютера и удалять пылесосом накопившиеся там пыль и грязь. Эту работу должны производить специально обученные лица.

6.12 Требования безопасности в аварийных ситуациях

При появлении неисправностей машины необходимо прекратить работу, отключить машину от сети и сообщить о происшедшем руководителю подразделения. При отключении электроэнергии отключить компьютер от сети.

При пожаре или загорании немедленно сообщить в пожарную часть. Приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения. О пожаре доложить руководителю работ, а в его отсутствие руководителю предприятия.

При необходимости оказать медицинскую доврачебную помощь пострадавшим.

При несчастном случае сообщить руководителю работ, обратиться в медпункт или поликлинику.

6.13 Требования безопасности по окончании работ

По окончании работы необходимо отключить машину от электросети, очистить от пыли и закрыть чехлом. Клавиатуру закрыть предназначенной для этой цели крышкой для предотвращения попадания в неё пыли.

Порядок отключения машины от электросети:

необходимо закрыть все работающие программы;

выключить компьютер вводом соответствующей команды;

выключить компьютер переключателем на системном блоке (если компьютер не поддерживает режим АТХ);

выключить принтер (если он включён);

выключить монитор;

выключить стабилизатор, если компьютер подключён через стабилизатор напряжения.

Затем необходимо привести в порядок рабочее место, уберать документы, посторонние предметы.

Руководителю работ необходимо доложить о всех обнаруженных неполадках и мерах по их устранению.

Спецодежду нужно снять и положить её в отведённое для неё место, после чего вымыть руки водой с мылом.

Выполнение мер безопасности, описанных в данной главе, позволяет избежать несчастных случаев при работе на компьютере. Кроме того, вышеизложенные правила позволят облегчить работу на компьютере и сделать её менее утомительной.

Список использованной литературы

1. Ежемесячный информационный вестник "Наша связь" 2003г. выпуск №5 (15), 2стр.

3. Журнал "Компьютеры + программы" 2003 г. выпуск № 6, 29 стр.

4. http://www.cisco.com

5. Журнал "Вестник связи" 2003г. выпуск № 9, 68 стр.

6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: Питер, 2000. - 672 с.

7. Назаров А.Н., Симонов М.В. АТМ: Технология высокоскоростных сетей. - М.: Эко-Трендз, 1999. - 234 с.

8. http://www.cfin.ru/press/marketing

9. Лагутенко О.И. Современные модемы. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2002. -341с.

10. Горфинкель В. Я, Швандар В.А. Экономика предприятия. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. -718 с.