Файл: Программам бакалавриата Кафедра Мультимедийных сетей и услуг связи.docx

Федеральное Агентство Связи
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»

Центр заочного обучения по программам бакалавриата

Кафедра «Мультимедийных сетей и услуг связи»

Дисциплина: Архитектура информационных систем

Курсовая работа

«Понятие последней мили. Понятие LAN, MAN, WAN.
Архитектура и виды последней мили.»

Выполнил: Иванов Иван, студент группы БСТ17хх
Билет №14

Проверил:

Москва, 2020

Основная часть

«Последняя миля» — канал, соединяющий конечное (клиентское) оборудование с узлом доступа провайдера (оператора связи). Например, при предоставлении услуги подключения к сети Интернет последний километр — это участок от порта коммутатора провайдера на его узле связи до порта маршрутизатора клиента в его офисе. Для услуг коммутируемого (dial-up, дайлапного) подключения последний километр — это участок между модемом пользователя и модемом (модемным пулом) провайдера. В последнюю милю обычно не включается разводка проводов внутри здания.

Композиционные принципы образования сегментов.

Композиционные принципы объединения элементов сети в относительно самостоятельные структурные компоненты – сегменты сети – базируются, как правило, на представлении о масштабности сегмента, а также на используемой в нем сетевой технологии (телекоммуникационной технологии). Классификация сегментов сети по территориально-функциональному принципу может быть представлена иерархией сетей
(Рис. 1).


Рисунок 1 - Пример объединения элементов сети
Локальная сеть LAN (Local Area Network) – сеть, в которой основная часть трафика (потоки информации) замыкается внутри небольшой территории, учреждения, промышленного предприятия и т. п. К сетям типа LAN могут быть также отнесены сети, образованные как совокупность нескольких локальных сетей, так называемые корпоративные сети, например, сеть, объединяющая центральное учреждение (дирекцию) банка с его отделениями, рассредоточенными на территории одного или нескольких районов города.

---

Местная сеть MAN (Metropolitan Area Network) – сеть, охватывающая территорию города либо сельского района.

Глобальная сеть WAN (Wide Area Network) – крупномасштабная сеть, предназначенная для объединения сетей типа LAN, MAN и прочих сегментов,

расположенных на территории большого региона, государства, континента, а

также на различных континентах. Эволюционный характер преобразования информационных сетей, в противовес наметившемуся в последнее время бурному развитию сетевых технологий, обусловил появление сегментов, отличающихся по технологическим признакам. Причем масштабы таких сегментов могут быть самыми разнообразными: от размеров любой из перечисленных выше типов сетей (LAN, MAN, WAN) до отдельных их фрагментов.

Классифицируя сегменты по функционально-технологическому признаку, употребляют такие понятия, как: «аналоговая сеть», «цифровая сеть», «сеть ISDN» (имея в виду технологию ISDN), «IP - сеть» (сеть, работающая по Internet протоколу), «сеть SDH», «сеть Х.25», «сеть FR (Frame Relay)», «сеть АТМ» и т. п.

Наличие сегментов с различными технологиями характерно для всего периода, в течение которого будет осуществляться переход к Глобальной Информационной Инфраструктуре – единому информационному пространству, образованному на основе мультисервисной платформы предоставления услуг.

Принципы организации сетей LAN

Локальные информационные сети, в отличие от территориальных, характеризуются тем, что расстояния между наиболее удаленными пунктами здесь невелики. Малые расстояния позволяют обеспечить высокие скорости передачи информации, создавать сети высоконадежными и экономичными.

Так как все оконечные системы находятся в пределах одного-двух зданий, возможно совместное использование дорогостоящего оборудования (мощных процессоров, графопостроителей и т. п.).

Ядром локальной информационной сети, как и территориальных, является коммуникационная сеть, которая для сетей LAN может характеризоваться узловой, шинной либо кольцевой топологией.

В узловой локальной сети чаще всего имеется единственный узел, в который включены все оконечные пункты, образуя звездообразную сеть. Такая топология наиболее характерна для организации учрежденческой сети телефонной связи, обеспечивающей подключение телефонных аппаратов к учрежденческой АТС. Используя другие типы коммутатора и оконечных систем, можно по этому же принципу организовать сеть, в

---

которой возможна передача не только речи, но и данных и изображения.

Стремление уменьшить в локальной сети число линий привело к созданию сетей шинной топологии. Коммуникационная сеть такой топологии может быть организована по принципу моноканала – единого канала для всех систем, доступ к которому обеспечивается специальным сетевым устройством – блоком доступа, а также поликанала, эквивалентного группе моноканалов, что значительно превышает производительность сети.

Терминальные системы, представляющие собой персональные компьютеры (ПК), в сети LAN называются рабочими станциями.

В качестве оконечных и рабочих систем, к которым обращаются через сеть рабочие станции, выступают файл-серверы (компьютеры, предназначенные для хранения информации и обеспечения доступа к ней); принтеры и принт-серверы (компьютеры, обеспечивающие доступ к сетевому принтеру в режиме разделения ресурса). В качестве среды передачи информации используются кабель, витая пара, а также волконно-оптический кабель (ВОК).

Принципы организации сетей MAN

Сети MAN представляют собой территориальные сети относительно небольшого масштаба. Практически считается, что каждый населенный пункт (город, сельский район) обслуживается своей местной сетью. Правда, в последнее время наметилась тенденция к созданию сетей MAN, обслуживающих регионы, охватывающие несколько небольших населенных пунктов, расположенных недалеко друг от друга.

Исследование характера передачи и распределения информационных потоков в сети MAN выявило функциональные задачи, приводящие к необходимости разделения ее телекоммуникационной сети на два сегмента:

• 
  Сеть абонентского доступа CAN (Customer Access Network)
  

Сеть абонентского доступа CAN обеспечивает подключение абонентских пунктов (АП) информационной сети к так называемому опорному узлу (ОУ). С одной стороны, он является узлом коммутации (УК) для сети абонентского доступа (в существующих сетях электросвязи общего пользования такие узлы носят название опорных станций ОПС, в аналоговой телефонии эту роль выполняют районные АТС); с другой стороны, он выступает оконечным пунктом, в котором обеспечивается доступ в сеть NCN. Линии связи, с помощью которых АП подсоединяется к УК, называются

---

абонентскими линиями (АЛ).

• 
  Сеть межузловой связи NCN (Node Connection Network)
  

Пунктами этой сети являются опорные узлы (ОУ) сетей абонентского доступа, являющиеся оконечными для сети NCN, а также узловые пункты, выполняющие роль транзитных узлов (ТУ) при организации связей между ОУ и к узлам доступа магистральной сети WAN. В существующих сетях электросвязи к таким узлам относятся транзитные станции (ТС), опорно-транзитные станции (ОПТС) и узлы междугородной связи. Линии связи, обеспечивающие соединение пунктов сети NCN, называют соединительными линиями (СЛ).

Глобальные сети WAN

Сегменты сети WAN представляют собой совокупности мощных магистралей, объединяющих отдельные локальные и территориальные информационные сети.

Магистральные линии связи являются дорогостоящими телекоммуникационными ресурсами, используемыми при транспортировке информационных потоков на огромные расстояния. Эффективное использование этих ресурсов составляет основную проблему при построении сетей WAN. Решение этой проблемы достигается применением специальных высокоскоростных технологий, ориентированных на использование в транспортных сетях. Это прежде всего представление всей передаваемой информации в едином цифровом виде и высокая концентрация цифровых потоков в узлах доступа к магистралям.

Принципы построения транспортных телекоммуникаций во многом повторяют принципы развития магистралей авто- и железнодорожного транспорта. В транспорте вместо узких автодорог строят широкие магистрали с односторонним движением, так называемые автобаны. Вместо перекрестков со светофорами сооружаются развязки различных по высоте уровней и съезды, обеспечивающие безостановочное движение транспорта. Для транспортировки грузов организуются контейнерные перевозки. Современные телекоммуникационные технологии позволяют организовывать нечто подобное в сетях связи. Это широкополосные волоконно-оптические линии связи, в которых скорости передачи цифровых потоков достигают нескольких десятков гигабит (Гбит). Асинхронный режим переноса обеспечивает транспортирование любых видов информации пакетами фиксированной длины, помещенными в специальные транспортировочные модули (виртуальные контейнеры). Узлы при этом выполняют функции распределителей и ответвителей потоков разной величины. Доступ к таким сетям осуществляется при помощи специального оборудования (коммутаторов, мультиплексоров, волновых конвертеров и т. п.), устанавливаемого в узлах доступа к сети WAN.

---

При построении сетей WAN используются все базовые топологии («точка–точка», древовидная, кольцо и т. д.), а также их сочетания.

Использование кроссовой автоматической коммутации в узлах сетей WAN обеспечивает возможность гибкого управления топологией на логическом уровне.

При рассмотрении в составе сегментов телекоммуникационной сети сеть WAN классифицируется как опорная сеть (Backbone Network). Основной задачей опорной сети является высокоскоростная транспортировка очень концентрированного трафика на большие расстояния, в связи с чем ее еще называют транспортной сетью.

Понятие «транспортная сеть» (Transport Network, Transmission Media) определяет телекоммуникационную среду как совокупность унифицированного оборудования широкополосных линий, распределительных узлов и узлов доступа к сети, посредством которого реализуется иерархия стандартизированных уровней скоростей передачи информационных потоков данных.

В отличие от опорной сети, все остальные телекоммуникационные сегменты (такие, как сети абонентского доступа, местные сети межузловой связи) выполняют двоякую задачу: с одной стороны – обеспечивают передачу и распределение локально сосредоточенных потоков информации, с другой – образуют сеть доступа к опорной (транспортной) сети.

В рамках концепции информационной сети вся совокупность сегментов телекоммуникационной сети, посредством которой обеспечивается взаимодействие терминальных систем пользователей с рабочими системами, может трактоваться как сеть доступа к информационным и вычислительным ресурсам информационной сети либо к ее базовой сети (Core Network).

Базовой сетью называется совокупность сегментов телекоммуникационной сети, объединяющая поставщиков услуг.

Архитектура последней мили – топологии сетей

Топология сети – способ соединения сетевых узлов между собой.

Существуют три базовые топологии сети: «звезда», «общая шина» и «кольцо».
Топология типа «звезда». Каждый сетевой узел через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему центральному устройству. В качестве центрального узла, как правило, выступает коммутационное сетевое оборудование: коммутаторы, свитчи или хабы. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда» в разветвленную «звезду».

Достоинства:

• 
  Выход из строя одного из сетевых узлов не влияет на работоспособность других сетевых узлов.
  
• 
  Легко идентифицировать сетевые проблемы.
  
• 
  Пропускная способность сети определяется пропускной способностью центрального узла.
  

---