Тема: Внедрение Телекоммуникационных систем и сетей в компанию с целью улучшения работы, и выгоды как экономически так и физически.

Важными среди полученных результатов являются возможность дальнейшего наращивания сети и полученная высокая производительность, что немаловажно при быстрорастущих требованиях предприятия и увеличивающихся объемах передаваемой информации.Экономический раздел проекта включает расчет внедрения ЛВС на предприятие, а также подтверждение экономической целесообразности разработанной ЛВС. Срок ее окупаемости составляет 3,7 года.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫЛокальные сети: Полное руководство / В.В. Самойленко (ред.). — К. : Век+, 2002. — 399с.Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели. М. Кудиц-образ. 2003 – 256 с.Куроуз Джеймс Ф., Росс Кит В.. Компьютерные сети. Многоуровневая архитектура Интернета. — 2-е изд. — СПб. : Питер, 2004. — 764 с.А.Чернобровцев, Интеллектуальное здание компании "Анкей", "ComputerWeek-Moscow", 10 июля 1997, N 25(279), с.6.Международный стандарт ISO/TEC 11801:1995(E).А. Б. Семенов, С. К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. «Структурированные Кабельные Системы» Москва, 2001.Ватаманюк А.И. «Создание, обслуживание и администрирование сетей». – СПб.: Питер, 2010 г. 232с.Кенин А.В. «Самоучитель системного администратора». СПб.: БХВ-Петербург, 2006 г. 325 с.: ил.Кузин А.В., Демин В.М. «Компьютерные сети». Учебное пособие – М. ФОРУМ: ИНФА-М, 2005 г. 192 с.Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы». – СПб.: Питер, 2005 г. 864с.: ил.Семенов А.Б., С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. «Структурированные кабельные системы». – М.: ЛАЙТ Лтд., 2010 г. 608, 16 с.: ил.Чемарев Ю.В. «Локальные вычислительные сети». Издание второе, исправленное и дополненное. – М.: МДК Пресс, 2009 г. 200с.: ил.Приложение 1 Расчет пропускной способности сетиРасчет характеристик разработанной сети для предоставления услуг VoIP по EthernetПропускная способность сети зависит от реализуемых приложений и характеристик используемого оборудования.Пусть необходимо разработать сеть, обладающую следующими свойствами:Одна местная точка присутствия с количеством голосовых портов на первом этапе развития Nп=60.Поддерживаются приложения VPN (виртуальная частная сеть), интернет.Абонентами являются физические и юридические лица. Расчет характеристик сети для предоставления услуги.Средняя продолжительность разговора Тср=3 минуты.Предполагается, что в часы пиковой нагрузки голосовые порты будут использоваться на 100%.Рассчитаем количество вызовов в час на каждый голосовой порт:,(П.1)где ТСР = 180 с, t = 3600 с.,Определим число совершаемых вызовов в секунду:,(П. 2)Предположим, что маршрутизатор может обрабатывать до 60 голосовых портов, что составляет 2 cps. Количество портов, которое поддерживает один маршрутизатор можно определить как:,(П.3)Установим нижний предел на уровне 100 голосовых портов, чтобы обеспечить будущее расширение сети и возможность внедрения новых приложений, т.к. планируется наличие одной местной точки присутствия на 64 порта. На один голосовой порт приходится один канал, а на Е1– 30 каналов. Таким образом, в точке присутствия необходимо иметь 3 тракта Е1 для связи с ССОП из расчета, что при разработке достаточно 64 голосовых порта. Рассчитаем полезную нагрузку голосового пакета. В сети будем использовать кодек типа G.729 со скоростью кодирования с компрессией заголовков. Через шлюз передается по 50 пакетов в секунду из расчета 20-ти байтного содержимого пакета. Каждый пакет имеет заголовок 40 байт. Данный заголовок включает заголовки протоколов IP, UDP и RTP. При использовании компрессии заголовок занимает 4 байта.Таким образом, полезная нагрузка голосового пакета равна:, (П.4)где tзв.голоса = 20 ms- время звучания голоса..Процесс преобразования данного кодека вносит задержку 15 ms и для технологии VoIP это лучший кодек. Определим общий размер голосового пакета:, (П.5)где X = 6 байт – заголовок второго уровня, Y – голосовая нагрузка..С учетом CRTP компрессии общий размер голосового пакета составит:,(П.6)Полоса пропускания для одного вызова определяется по формуле:, (П.7)Поскольку в точке присутствия 60 голосовых портов, а средства подавления пауз сжимают обычный голосовой вызов на (30…50)%, необходимую полосу пропускания для точки присутствия определяем по формуле:, (П.8)где NП = 360, ППрК = 12 кбит/с–необходимая полоса пропускания для точки присутствия, VAD = 0,7 – коэффициент идентификации пауз.Вывод расчетов:Для реализации услуги VoIP в сети необходимо выполнить условия:количество зон обслуживания управляемого коммутатора Nзон = 1;количество маршрутизаторов GK = 2 (один основной, один резервный);количество голосовых портов на одну зону маршрутизатора NП = 100;количество шлюзов – 2;количество интерфейсов Е1 к ТфОП = 6;Примечание: Результаты будут другими, если:использовать другой тип кодека;изменится средняя продолжительность вызова;не будут использоваться средства сжатия заголовков.Кроме того, на результат влияет тип используемого приложения. Например, передача музыки вызывающему абоненту, который ждет ответа оператора, не позволяет использовать средства подавления пауз.Расчет характеристик сети для предоставления услуги доступа к глобальной сети InternetТрафик данных в отличие от голосового трафика асимметричен и имеет взрывной характер. Вычислим следующие значения полосы пропускания для передачи трафика данных:Средняя полоса пропускания, т.е. трафик от нескольких пользователей мультиплексируется и передается в одном потоке.Пиковая полоса пропускания, т.е. трафик такого типа возникает при загрузке web- страниц.Максимальная полоса пропускания, т.е. предел необходимый для ограничения скорости; для инжиниринга трафика он не используется.Медиа полоса пропускания более полно определяет количество пользователей, которое может быть подключено, основываясь на пиковой и средней полосе пропускания.Активная группа, т.е. из всех потенциальных пользователей только какая-то группа находится в сети в определенный момент времени.Если рассмотреть трафик, возникающий от электронной почты, то по статистике ее загрузка осуществляется каждые 10 минут длительностью 30 секунд в течение всего дня. Пользователь отвечает на письма не предсказуемо. Web-страницы могут загружаться каждые 30 секунд. В зависимости от используемых приложений асимметрия трафика нисходящего и восходящего может быть 10:1, либо 20:1. Если учесть что подтверждения на два принятых IP пакета (нисходящий трафик) отправляется один IP пакет (восходящий трафик), то худшее соотношение, отражающее асимметрию потоков трафика, рассчитывается по формуле:, (П.9)где ADownPS– средняя величина пакета в нисходящем потоке данных, AUpPS – средняя величина пакета в восходящем потоке данных.Вывод: Все расчеты параметров сети должны проводитьс, принимая во внимание следующие данные:только 10% из числа пользователей подключены к сети одновременно;из них 20% в ЧНН;из 20% только 25% загружают данные.Таким образом, число активных пользователей, работающих на средней скорости, рассчитывается по формуле:,(П.10)где ННР – общее число пользователей сети (количество пользователей с доступом к Интернету равно 150, DP – характеристика проникновения трафика данных, DAAF – фактор активности).Таким образом, пользователей на средней скорости загружают данные. Число одновременно принимающих и отправляющих данные пользователей рассчитывается по формуле:,(П.11)где - фактор пиковой активности.Для определения требуемой полосы пропускания для среднего и пикового трафика необходимо рассчитать среднюю и пиковую полосу пропускания для трафика в ЧНН, а затем выбрать максимальное значение.Рассмотрим данные для Ethernet пакета.Средняя полоса пропускания для восходящего и нисходящего трафика в ЧНН:, (П.12)где - средняя полоса пропускания, приходящаяся на одного абонента для нисходящего трафика 0,17 Мбит/с, для восходящего трафика 0,03 Мбит/с, ОН – соотношение длины заголовка к длине пакета для нисходящего трафика 0,1; для восходящего трафика 0,15[29].,.Пиковая полоса пропускания для восходящего и нисходящего трафика в ЧНН:, (П.13)где - пиковая полоса пропускания на одного абонента для нисходящего трафика 0,5 Мбит/с, для восходящего трафика 0,1 Мбит/с; - число активных абонентов при пиковой нагрузке в ЧНН.,Определим требуемую полосу пропускания. Найдем максимум между пиковой и средней полосами пропускания:,(П.14)Таким образом, полоса пропускания на один узел будет равна:,.Вывод:Для реализации услуги доступа к глобальной сети Internet необходима полоса пропускания для каждого узла .Расчет характеристик сети предоставления услуг видеоконференцииПринимаемые абонентами видеопотоки различаются по своим характеристикам. Передачи могут транслироваться в режиме реального времени или в записи. При этом видеопотоки могут быть групповыми (multicast), либо индивидуальными (unicast). В режиме unicast потоки транслируются от одного видеоисточника (видеосервера) к одной точке назначения (т.е. видео по запросу). В режиме multicast видеопотоки транслируются от одного источника ко многим точкам назначения. Данный режим используется для трансляции в режиме реального времени программ, принимаемых со спутника, а также транслирование программ с видеосервера по заранее составленному расписанию (NVoD) [29].Расчет трафика будем проводить отдельно для услуг:видеоконференцсвязь;мультимедия.Количество абонентов на одном оптическом сетевом узле определяется коэффициентом IPVSMarketPenetration. Коэффициент показывает, какой процент абонентов кроме Internet пользуется также услугами интерактивного телевидения. Если в аудитории одновременно принимается несколько видеопотоков, например 2, то в расчетах считается, что видеопотоки принимают 2 абонента. Для определения среднего количества абонентов, приходящихся на один сетевой узел: , (П.15)где NS– общее число абонентов, FN– количество оптических сетевых узлов. ,Количество абонентов на одном оптическом сетевом узле, пользующихся услугами интерактивного телевидения одновременно:, (П.16)где - коэффициент проникновения услугами IPTV; - процент абонентов, пользующихся услугами IPTV в ЧНН; - коэффициент, показывающий сколько различных программ одновременно принимается в аудитории (по социологическим исследованиям показателей).[6],Количество индивидуальных потоков, соответствующих количеству абонентов, использующих услугу индивидуального видео, определяется:, (П.17)где - коэффициент проникновения услуги индивидуального видео из всего объема абонентов; - количество абонентов, приходящихся на один видеопоток.,Количество потоков в режиме multicast:, (П.18)где - количество абонентов, принимающих групповые потоки.,Рассчитаем максимальное количество видеопотоков среди доступных, которые будут использоваться абонентами в режиме multicast:, (П.19)где - количество доступных видеопотоков; - процент максимального использования видеопотоков..Таким образом, в сегменте с 150 активными абонентами необходимо транслировать 18 групповых видеопотоков из 25 доступных.Если в сети 150 абонента, то большинство будут использовать одинаковые ресурсы, а остальные другие каналы.Средняя битовая скорость одного видеопотока, принимаемого со спутника составляет 4 Мбит/с с учетом добавленного IP заголовка и запаса на вариацию битовой скорости, скорость передачи одного видеопотока IPVSB в формате MPEG-2:, (П.20)где VSB = 4 Мбит/с– скорость трансляции потока в формате MPEG-2; SVBR = 0,2 – запас на вариацию битовой скорости; OHD = 0,1 – отношение длины заголовка к общей длине пакета во входящем потоке..Зная общее число видеопотоков и среднюю скорость одного видеопотока, посчитаем полосу пропускания для группового вещания:, (П.21).Расчет параметров трафика передачи данныхТрафик компьютерных данных характеризуется крайней неравномерной интенсивностью поступления сообщений в сеть. Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети равен отношению средней интенсивности обмена данными к максимально возможной. Для трафика данных он может достигать 1:50 и даже 1:100. Если число абонентов, обслуживаемых коммутаторами достаточно велико, то пульсации трафика отдельных абонентов в соответствии с законом больших чисел распределяется во времени так, что их пики не совпадают и коэффициент пульсаций на магистральных каналах значительно снижается. Среди всех пользователей сети в ЧНН в сети будут находиться и передавать данные только часть абонентов – активных абонентов. Даже в ЧНН их число может изменяться. Поэтому для их подсчета используется пятиминутный временной интервал внутри ЧНН и максимальное число активных абонентов за этот период времени определяется показателем DAAF– процентом абонентов в сети в ЧНН. В соответствии с этим число активных абонентов определяется по формуле:, (П.23)где TS– число абонентов на одном сетевом узле; DAAF = 80%. ,Объем передаваемых данных намного меньше объема принимаемых. Определим среднюю пропускную способность для приема данных:, (П.24)где ABDS = 1,1 Мбит/с– средняя скорость приема данных; OHD– отношение длины заголовка к общей длине пакета во входящем потоке.Средняя пропускная способность для передачи данных определяется:, (П.25)где AUBS = 0,5 Мбит/с– средняя скорость передачи данных, OHU– отношение длины заголовка IP пакета к общей длине в исходящем потоке.Количество абонентов передающих или принимающих данные в течение некоторого короткого промежутка времени определяет пиковую пропускную способность сети. Количество таких абонентов в ЧНН определяется коэффициентом DPAF:, (П.26)Пиковая пропускная способность определяется за промежуток времени в 1 сек. Пиковая пропускная способность, требуемая для приема данных в ЧНН, определяется по формуле:, (П.27)где PDBS = 5,2 Мбит/с–пиковая скорость приема данных.Пиковая пропускная способность для передачи данных в ЧНН:, (П.28)где PUBS = 2,1 Мбит/с–пиковая скорость передачи данных.Для разработки сети необходимо использовать максимальное значение полосы пропускания среди пиковых и средних значений для исключения перегрузки сети:, (П.29), (П.30)Общая полоса пропускания для приема и передачи данных для нормального функционирования сетевого узла:, (П.31)Произведенный расчет позволяет оценить требуемую производительность сетевого оборудования для обеспечения расчетныхтехнические характеристики сети.