Исследование и разработка метода организации корпоративной сети

• Автор: Фам Ван Хонг
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Актуальность проблемы обусловлена высокими темпами развития корпоративных (технологических) сетей связи Российской Федерации путем интегрального использования современных информационных технологий. За последние годы корпоративные сети России превратились в мощные, современные инфокоммуникаци-онные системы, охватывающие всю территорию страны. Возможность присоединения корпоративных сетей к сетям связи общего пользования для предоставления пользователям широкого спектра услуг предусмотрена в федеральном законе «О связи» (январь 2004 года). Опыт развития корпоративных сетей связи России, перспективные подходы к выбору сетевой структуры и организации взаимодействия оборудования разного технологического уровня представляет практический интерес для связистов других стран.
Эффективное использование возможностей сети - залог упрочения положения корпорации на рынке в условиях усиливающейся конкуренции. В перечень услуг пользователя корпоративной сети входят услуги фиксированной и мобильной теле-фонной связи, доступ к различным базам данных и сети Internet, возможности использования различных типов переадресации, услуги справочных служб информационных центров (Call-центров). Основным средством доступа пользователей к услугам корпоративной сети выступают цифровые учрежденческо-производственные автоматические телефонные станции (УПАТС), возможности которых в последнее время существенно расширены за счет применения технологических решений IP (Internet Protocol), FR (Frame Relay) и Gigabit Ethernet (GE) и использования систем сигнализации по общему каналу. Состав и количество пользователей УПАТС, а также характеристики трафика могут изменяться в широких пределах. Актуальной научно-практической проблемой является обоснование пропускной способности стыка «УПАТС - транспортная сеть» в сочетании с разработкой рекомендаций по включению пользователей разного вида для эффективного использования имеющейся пропускной способности.
Новые технические решения изменяют традиционные подходы к обслуживанию вызовов в корпоративной сети. Например, интерактивное информирование

абонентов о предполагаемом времени ожидания в очереди на обслуживание позволяет реализовать для входящих вызовов обслуживание с ожиданием. Опыт эксплуатации интерактивных информационно-справочных систем IVR (Interactive Voice

Response) в составе Call-центров показывает, что использование систем IVR позволяет автоматизировать обслуживание вызовов в 50-70% случаев, что позволяет разгрузить операторов и специалистов компании для более интеллектуальной работы. Организация системы IVR на участке сопряжения с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) позволяет сочетать гибкий режим обслуживания поступающих вызовов с элементами защиты от несанкционированного доступа в корпоративную сеть.
Наиболее критичными по качеству обслуживания становятся места сопряжения технологической сети (ТС) с действующими сетями общего пользования, поскольку правила обслуживания вызовов на участках сопряжения сетей определяются особенностями организации обслуживания в сети общего пользования, сложившейся структурой этой сети и принципами организации сопряжения.
С точки зрения теории телетрафика участок сопряжения ТС-ТФОП является так называемым «узким местом», поскольку для входящих вызовов в системе IVR вводится обслуживание с ожиданием и возможна асимметрия по входящей и исходящей нагрузке. В качестве эффективного средства защиты от асимметрии по входящей и исходящей нагрузке может использоваться организация пучков каналов двустороннего занятия как на участке сопряжения ТС-ТФОП, так и на участках сопряжения УПАТС корпоративной сети между собой.
Применительно к исследованию обслуживания вызовов в корпоративных сетях и на участках сопряжения с телефонными сетями общего пользования актуально использование методов теории массового обслуживания, разработанных для аналитического описания систем массового обслуживания с отказами, с ожиданием и со смешанной дисциплиной обслуживания. Научный интерес представляет исследование влияния смешанной дисциплины обслуживания телефонных вызовов на пропускную способность участка сопряжения ТС-ТФОП и на участках сопряжения УПАТС технологической сети между собой с целью эффективного использования ресурса каналов и повышения устойчивости к асимметрии потоков входящей и исходящей нагрузки.
Целью диссертации является исследование и разработка метода организации корпоративной сети, учитывающего реальные и перспективные потребности в услугах связи и информатики, направления развития информационных технологий и техническое состояние существующих телекоммуникационных сетей.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: анализ перспективных подходов и выбор концепции построения корпоративной сети связи с использованием современных информационных технологий;
разработка математической модели обслуживания телефонных вызовов в корпоративной сети с учетом смешанной дисциплиной обслуживания;
разработка метода расчета пропускной способности корпоративной сети, учитывающего особенности пакетной передачи речи, перераспределение потоков нагрузки при организации интерактивных информационно-справочных систем IVR на отдельных участках корпоративной сети и возможности повышения их пропускной способности путем образования пучков каналов двустороннего занятия;
разработка рекомендаций по гибкому регулированию пропускной способности участка сопряжения корпоративной (технологической) сети с телефонной сетью общего пользования;
разработка имитационной модели обслуживания вызовов для участка сопряжения корпоративной сети с телефонной сетью общего пользования, учитывающей особенности перераспределение потоков нагрузки при организации интерактивных информационно-справочных систем IVR и смешанную дисциплину обслуживания вызовов.
Методы исследования. В основу проводимых исследований положены методы теории массового обслуживания, вычислительной математики и программирования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
предложены варианты организации корпоративной (технологических) сетей в соответствии с требованиями заказчиков и с учетом возможностей технологий ATM (Asynchronous Transfer Mode), IP (Internet Protocol), Gigabit Ethernet (GE);
разработана математическая модель обслуживания телефонных вызовов в корпоративной сети связи, позволяющая получать аналитическую оценку качества обслуживания телефонных вызовов с привлечением методов теории телетрафика;
разработан метод организации обслуживания телефонных вызовов в корпоративной сети и рекомендации по гибкому регулированию пропускной способности участков сети, позволяющие учитывать следующие факторы влияния:
возможность существенного перераспределения потоков трафика по мере развития сетевых структур, образования Call-центров и изменения подходов к объединению потоков трафика разного вида;
1.7. Особенности архитектуры LAN РВХ
В традиционных голосовых системах РВХ используются специальные архитектуры, в которых управление звонками и другие задачи компьютерной телефонии решаются посредством отдельных, специальных программных пакетов. Системы LAN РВХ имеют разные архитектуры, тесно интегрированные с локальными сетями. Одни используют специальные IP/Ethemet-телефоны, подсоединяемые к кабелю локальной сети, тогда как другие позволяют сохранить стандартные аппараты и кабельную проводку.
В системах Ethernet РВХ от Cisco, Siemens и 3Com преобразованный в цифровую форму голос и сигналы управления вызовами передаются по той же самой локальной сети, что и обычные данные (рис.1.16). Это дает отличные возможности наращивания и управления вызовами; добавить, перенести или изменить телефонный номер становится гораздо проще, чем в традиционной РВХ. Однако придется приобретать дорогие Ethernet-аппараты и тщательно продумывать конфигурацию сети. Кроме того, для факсов придется сохранить старую проводку. В системах от Altigen, IBM, Mitel и Praxon локальная сеть используется для управления звонками, а голос передается по стандартной телефонной проводке (рис.1.17). В центральной станции РВХ размещаются платы коммутации и голосовой почты, а также могут находиться маршрутизатор, сервер электронной почты, FTP-сервер, файл-сервер и другие сетевые устройства. Это решение обеспечивает разделение голосового и сетевого трафика и хорошо работает со стандартными факс-аппаратами, но требует отдельной кабельной системы, а перенос и замена номеров в нем сложнее, чем в Ethernet РВХ.
На сегодня есть несколько типов реальных заказчиков систем LAN-телефонии. Первый - это новаторы, которым всегда интересно внедрять «свежие» решения и которые верят в потенциал LAN-телефонии. Вторая категория состоит из тех бизнес-пользователей, которым необходимо построить инфраструктуру корпоративной связи «с нуля». Скажем, это может понадобиться при переезде в другое здание, где нет «наследия» традиционной телефонии и где можно, таким образом, сэкономить на прокладке кабельной системы.