Революция Ethernet многообразна, и одна из ее сторон состоит в коренном изменении привычных стандартов и методик измерения качества услуг в сетях передачи данных. При этом тема обеспечения качества становится все более актуальной.

 

Отметившая в 2013 году свое 40-летие технология Ethernet продолжает активно развиваться, осваивая новые сегменты, наращивая скорости передачи данных и внося революционные изменения в характер поведения сетей и систем.

В октябре в Москве состоялся второй международный Ethernet-форум, организованный «Журналом сетевых решений/LAN». Его генеральными партнерами выступили компании Brocade и HP. Мероприятие поддержали Allied Telesis, «Ай-Теко», Cisco, Extreme Networks, Muvicom, Metrotek, PR-Group, RAD, Wellink, NEC, Raisecom, Rapira, Ruckus и «Ниеншанц-Автоматика».

МЕТРОЛОГИЯ ETHERNET

«Ethernet уходит из-под нашего контроля, — предостерегает президент PR-Group Игорь Бакланов. — Впервые такое ощущение появилось десять лет назад на одной из конференций, где освещалась тема «Ethernet до клиента». Однако назревавший кризис отраслевой метрологии и контроля качества в пакетных сетях так и не подтолкнул к конкретным дискуссиям в инженерном сообществе. Более того, в 2009 году положение о качестве было исключено из всех документов «Роскомнадзора». Только в 2013 году стали предприниматься какие-то шаги в данном направлении. Однако до сих пор нет ни одного официального документа, где бы определялись «нормальные» показатели качества».

«Действующие технические нормы на показатели функционирования сетей передачи данных, принятые в 2007 году, определяют предельные значения показателей качества: среднюю задержку при передаче пакетов, отклонение от нее, коэффициент потери пакетов, коэффициент ошибок в пакетах, — уточняет Роман Никишов, заместитель руководителя департамента компании «Итерион». — Однако в настоящее время стандарты измерения параметров качества услуг в сетях Ethernet отсутствуют, а существующие рекомендации международных институтов не избавляют от изрядной доли неопределенности при выборе условий и средств измерения».

«Ускользающая технология», как Ethernet была названа в одной из статей, не вписывается в традиционную политику в области обеспечения и контроля качества. Это явление — следствие изменения принципов современных систем связи. В сетях Ethernet качество работы зависит от стиля поведения пользователей, и приоритизация существенно ситуацию не меняет, подчеркивает Игорь Бакланов. Если построить математическую модель Ethernet, то она будет описывать типичную систему с отложенной нелинейной реакцией. А благодаря замкнутой обратной связи Ethernet демонстрирует поведение фрактальной системы с лавиноподобными процессами, что подтверждает анализ интернет-трафика (примерно такие же явления наблюдаются в уличном трафике). В этих условиях измерения приобретают особую важность, ведь процессы в сети могут развиваться неудержимо и охватывать масштабную инфраструктуру, вплоть до общенациональной.

Взять простое измерение всего лишь одного канала Ethernet. Все нормативы говорят о том, что достаточно измерить несколько параметров: пропускную способность, потерю пакетов, задержку, девиацию задержки (джиттер). Однако в зависимости от типа трафика результаты получаются совершенно разные. Поскольку Ethernet является пакетной технологией, ей свойственен «методологический релятивизм», то есть разные методики могут вполне мирно сосуществовать и при этом приводить к различным несопоставимым результатам.

Эта ситуация способна порождать многосторонние конфликты, которые необходимо каким-то образом регулировать. И такая потребность назрела. Единственный способ предотвращения конфликтов — договоренность (частная конвенция) об измеряемых параметрах. Фактически речь идет о соглашении о качестве обслуживания, SLA. Иначе говоря, проблему методологического релятивизма можно решить путем заключения частных конвенций, когда стороны договариваются о том, какие именно параметры качества нужно измерять и как это делать. Выбор параметров зависит и от специфики приложений (IPTV, VoIP, банковские транзакции и пр.).

Таким образом, по мнению Игоря Бакланова, возможный выход из кризиса метрологии состоит в отказе от традиционной метрологии и переходе к принципу релятивизма при решении любых научных и технических задач, связанных с нормированием качества и измерениями в Ethernet, а также в последовательном применении конвенций вместо традиционного централизованного регулирования. «Ведь без измерений невозможно гарантировать ни работу систем связи любого уровня и охвата, ни промышленный паритет, ни какое-либо технологическое развитие. Даже обороноспособность страны зависит от развития метрологии», — уверен Игорь Бакланов.

«Что представляет собой метрологическая база Ethernet? Современная метрология Ethernet базируется на рекомендациях RFC-2544, где определяется подход к методологии измерений. Новый пласт метрологии (EtherSAM, V-SAM, ITU-T Y.1541 и пр.) является лишь сервис-ориентированным изложением RFC-2544 и наследует ее методологический релятивизм. В чем заключается этот релятивизм? Казалось бы, все просто — требуется измерить пропускную способность, задержку, девиацию задержки, потери пакетов, — подтверждает Дмитрий Жариков, заместитель генерального директора российской компании «Метротек ИТ». — Однако результаты сильно зависят от тестового трафика (GAP, L, ToS/DiffServe) и пр., а сама метрология измерения параметров качества определяется нечетко. Таким образом, различные средства контроля дают при следовании методам RFC-2544 самые разные результаты».

В лаборатории «Метротек» были проанализированы измерительные приборы по RFC-2544 всех ведущих производителей (EXFO, JDSU, Anritsu, Agilent, Ixia, Spirent, Sunrise, Fluke и пр.). Как было установлено, RFC-2544 имеет множественные интерпретации, а для измерения ключевых параметров в приборах мировых лидеров применяются различные методы. Тем самым был подтвержден методологический релятивизм. В таких условиях нет смысла спорить о корректности отдельных методик, общую картину дает только их многообразие.

Рисунок 1. Прибор BERcut-ET/ETX компании «Метротек» использует 15 методов измерения задержки, помехоустойчивый алгоритм измерения потерь пакетов, комбинированную методику измерения показателей отклонения задержки / потерь пакетов.
Рисунок 1. Прибор BERcut-ET/ETX компании «Метротек» использует 15 методов измерения задержки, помехоустойчивый алгоритм измерения потерь пакетов, комбинированную методику измерения показателей отклонения задержки / потерь пакетов.

Тем не менее в «Метротек» (входит в холдинг PR Group) постарались выделить наиболее прогрессивную методику измерений. Экспортируемые за рубеж приборы BERcut (см. Рисунок 1) — основное достижение компании — используют помехоустойчивый алгоритм измерения потерь пакетов и комбинированную методику измерения показателей. «Метротек» выпускает пять видов систем мониторинга на базе трех собственных платформ, причем 70% производимой продукции идет на экспорт (под канадским брендом EXFO). В числе ее продуктов — BERcut-ETX, портативный анализатор 10GbE, а также специальные средства контроля Беркут-МТИ, Беркут-МХ, Сапсан-100 для измерений Ethernet, IPTV, SLA.

«Наши доступные портативные приборы BERcut-E1, ET, ETX для измерений 10GbE стали стандартом де-факто в своем классе, — утверждает Дмитрий Жариков. — Мы располагаем хорошей производственной базой, а также одной из крупнейших лабораторий в России, где в течение одного-двух дней можем полностью смоделировать ситуацию на сети. Современная метрология стремительно развивается, но нельзя заимствовать (вместе с ошибками) методологию у конкурентов — нужно проводить исследования и изобретать собственные методики».

Тем временем результаты последних опросов потребителей телекоммуникационных услуг по России показывают, что более 50% пользователей недовольны качеством предоставляемых услуг. И это лишь одна из многочисленных зон конфликта. Решением проблемы может стать контроль качества и развертывание систем его мониторинга (см. Рисунок 2). «Система управления SLA устраняет конфликты [благодаря согласованию процедуры] измерения параметров качества, причем обе стороны (операторы и клиенты) получают адекватную информацию», — подчеркивает Игорь Бакланов.

 

Рисунок 2. Мониторинг качества в сети Ethernet с помощью зондов.
Рисунок 2. Мониторинг качества в сети Ethernet с помощью зондов.

Для измерения параметров качества в PR Group разработаны специальные зонды. В общей сложности 3,5 тыс. таких зондов были развернуты в «Комстар» (первый проект), ФСО, ПФР, «Росимуществе», Судебном департаменте, ДИТ Москвы, другие 10 тыс. зондов — в «Ростелекоме» и еще 6 тыс. — в МТС. По данным на сентябрь 2013 года, всего установлено 26 тыс. зондов, и планируется их применение в других сегментах — в проектах электронных городов, в инфраструктуре МВД, в банковских сетях. Благодаря этим устройствам облегчается урегулирование конфликтных ситуаций между оператором и клиентом, они помогают прийти к единому пониманию качества сервиса.

Ожидается, что в 2014 году будет сформировано единое пространство управления конфликтами, объединяющее системы операторского и клиентского уровня. «Система управления конфликтами в области телекоммуникаций — локомотив технического прогресса, — уверен Игорь Бакланов. — Проект создания такой национальной системы для телекома уже прошел точку невозврата».

Для урегулирования конфликтов стороны (например, оператор и потребитель услуг) должны прийти к соглашению о качестве и разграничении ответственности — демаркации. Именно точка демаркации разделяет зоны ответственности оператора и клиента. Здесь устанавливается специальное оборудование — демаркационные устройства, о роли которых мы поговорим ниже.

Качество сервиса на каналах передачи данных — важный вопрос во взаимоотношениях оператора связи с корпоративным клиентом. Последний хочет соблюдения единой политики QoS на всем канале передачи данных, однако поведение механизмов QoS будет зависеть от методов ограничения пропускной способности (policing, shaping, rate limiting). Физическая пропускная способность канала обычно на порядки выше заказываемой клиентом, поэтому необходимость в контроле QoS внутри сети оператора возникает очень редко. А в сети клиента он нужен, только когда, например, между филиалами передается видеотрафик реального времени, поясняет Кирилл Малеванов, начальник отдела телематики телекоммуникационной компании «Обит». Поэтому корпоративным клиентам рекомендуется настраивать политику QoS на демаркационных устройствах, если это необходимо. Такая политика должна учитывать пропускную способность канала (а не порта подключения) и разделять трафик клиента на классы (для приоритизации).

ДЕМАРКАЦИЯ С ИНТЕЛЛЕКТОМ

Для обеспечения качества услуг связи в операторских сетях компания RAD предлагает использовать интеллектуальную демаркацию, которая выполняется при помощи специализированных устройств (см. Рисунок 3). Точка демаркации проводит четкую границу между оператором связи и его абонентом, разделяя зоны ответственности. В числе функций такого абонентского устройства (CPE) — демаркация на транспортном уровне, терминирование сети, преобразование среды передачи Ethernet и локальная диагностика.

Рисунок 3. Демаркационное устройство Ethernet — это четкая граница между оператором связи и его абонентом. Оно размещается на площадке абонента и может поддерживать разнообразный функционал.
Рисунок 3. Демаркационное устройство Ethernet — это четкая граница между оператором связи и его абонентом. Оно размещается на площадке абонента и может поддерживать разнообразный функционал.

 

Как рассказал Ярон Шило, директор по решениям для операторов связи RAD Data Communications, демаркация услуги предполагает отображение трафика абонента в сервисы на основе Ethernet. Разделение сервисов позволяет осуществлять сквозной мониторинг и диагностику на уровне услуги, стабильное качество которой обеспечивается благодаря имеющемуся у устройства «интеллекту». При этом CPE должны поддерживать различные среды передачи данных — медь и оптику. Интеллектуальная демаркация предполагает также наличие полного набора инструментов для управления жизненным циклом услуг.

Мировой рынок демаркационных устройств Ethernet-доступа превышает 1 млрд долларов и растет по мере развития операторского Ethernet для трех основных приложений: подключение офисных зданий по оптике и меди, транспорт сотового трафика и межоператорские соединения. По прогнозам аналитиков, в ближайшие пять лет среднегодовые темпы роста данного сегмента будут составлять 9%.

Развитию этого рынка способствует все большая заинтересованность операторов связи и потребителей в гарантированном качестве услуг. Благодаря развертыванию интеллектуальных демаркационных устройств операторы получают возможность проверить качество канала при сдаче в эксплуатацию, управлять трафиком, эффективнее и быстрее внедрять услуги, увеличить доходы и/или снизить TCO. Как отмечают в RAD, интеллектуальная демаркация обеспечивает лучшее использование сети, уменьшение количества выездов технических специалистов для устранения проблем, снижение числа сбоев, экономию места и энергопитания, сокращение потребности в интеграции, обучении и учете.

Кроме того, при помощи демаркации на CPE абоненты могут дифференцировать услуги на устройстве, а мониторинг качества услуг способствует обеспечению прозрачности сервисов. Мониторинг услуг Ethernet, быстрая диагностика и устранение проблем, резервирование — все это становится особенно важным при использовании облачной модели.

Рисунок 4. Различные варианты развертывания демаркационных устройств RAD.
Рисунок 4. Различные варианты развертывания демаркационных устройств RAD.

Возможны разные конфигурации развертывания демаркационных устройств. Например, оператор может построить сеть доступа с мультиплексированием сервисов на уровне агрегирования. При этом узел агрегирования взаимодействует с демаркационным устройством, обеспечивая мониторинг услуг от CPE до агрегирующего узла. Другой вариант — установка демаркационных устройств на абонентских узлах, взаимодействующих с коммутаторами уровня доступа оператора. А если у клиента уже есть CPE (например, абонентский маршрутизатор), то посредством компактного демаркационного устройства можно расширить его функционал и следить за уровнем качества (см. Рисунок 4). Демаркационные устройства могут поддерживать разные среды передачи данных и технологии доступа, но выполнять свои функции контроля качества они будут в любом случае. В продуктовой линейке компании RAD имеются и пограничные коммутаторы, уже оснащенные средствами мониторинга, для чего используются выделенные процессоры.

Для мониторинга параметров качества применяются стандартные протоколы OAM (Y.1731, TWAMP), что позволяет контролировать задержку в сети, потери кадров, доступность сервисов, вариацию задержки. Кроме того, демаркационные устройства могут управлять пропускной способностью и трафиком — например, выделять в трафике абонента определенный тип данных и присваивать ему QoS. Это помогает гарантировать соблюдение SLA и видеть, что происходит в сети.

В OAM для контроля параметров применяется комбинация реального и синтетического трафика — диагностических сообщений. Трафик можно разделить на приоритетный и прочий, выделив для первого определенную пропускную способность, — это основная идея дифференциации услуг. «Сервисы могут предоставляться по Ethernet или по IP. Для обоих случаев у нас есть средства измерения параметров канала», — отмечает Ярон Шило.

Благодаря интеллектуальной демаркации операторы связи могут решать такие задачи, как снижение TCO, дифференциация услуг и повышение потребительского качества с учетом будущего развития. Гарантированное качество сервисов позволяет предлагать услуги премиум-класса для повышения доходов, осуществлять дополнительные продажи, повышать лояльность и удерживать абонентов, сокращать количество вызовов специалистов для устранения технических сбоев. Если услуга охватывает несколько операторских сетей, возможен как сквозной ее мониторинг, так и мониторинг сегментов сетей отдельных операторов.

Устройства, разграничивающие сеть оператора и абонента, — не новое явление, однако устройства RAD отличаются большей функциональностью, поэтому производитель называет их интеллектуальными. В числе функций — быстрая настройка конфигурации и активация услуг, гибкий механизм дифференциации трафика, расширенные возможности управления пропускной способностью, приоритизация услуг, передача сигналов синхронизации по пакетным сетям, доставка сервисов TDM через пакетные сети, резервирование сервисов, а также мониторинг целостности и качества услуг, событий и аварий.

«Преимущество оборудования RAD перед обычным оборудованием CPE заключается в том, что RAD предоставляет гибкий инструмент управления потоком данных на основе широкого набора критериев, резервирование сервисов, мониторинг их качества, — подчеркивает Константин Никулин, директор по предпродажной подготовке департамента по работе с операторами связи российского представительства RAD Data Communications. — Оно позволяет передавать сервисы TDM поверх IP (TDMoIP) и Ethernet поверх PDH, а для сетей мобильной связи поддерживается синхронный Ethernet. В результате оператор может оказывать услуги операторского класса со сквозным (end-to-end) контролем качества и SLA, что помогает увеличить доходы, оптимизировать затраты на эксплуатацию сети и сохранить лояльность абонентов».

RAD предлагает операторам связи готовое решение Service Assured Access (SAA) для предоставления услуг с гарантией качества. Оно включает в себя интеллектуальные демаркационные устройства и систему управления мониторингом / сбором статистики (см. Рисунок 5). Такие решения внедрены в сетях крупнейших российских операторов связи. Они универсальны — поддерживают любую сетевую инфраструктуру. С их помощью оператор может дифференцировать услуги, управлять пропускной способностью и организовать приоритизацию сервисов. При этом обеспечивается постоянный мониторинг каждой услуги через сети L2 – L3. Измеряются задержки, их вариация, потеря кадров, доступность сервисов. Ключевым элементом решения является система управления и контроля качества.

Рисунок 5. Пример подключения абонентов B2B/B2G и контроля качества услуг с использованием оборудования RAD. Система управления SLA RADview поддерживает интеграцию с системой WiSLA и системами сбора статистики сторонних производителей.
Рисунок 5. Пример подключения абонентов B2B/B2G и контроля качества услуг с использованием оборудования RAD. Система управления SLA RADview поддерживает интеграцию с системой WiSLA и системами сбора статистики сторонних производителей.

 

Данные о качестве услуг собираются с демаркационных устройств RAD. Для этого можно использовать любую систему контроля качества (не только разработки RAD), например WiSLA. Таким образом, демаркационное устройство выполняет две функции — оконечного оборудования и измерительного зонда.

Операторам, у которых сеть доступа построена на базе коммутаторов без встроенных средств контроля SLA, оборудование менять не потребуется. Для таких случаев RAD предлагает независимое миниатюрное интеллектуальное сетевое устройство в форм-факторе модуля SFP. Оно может передавать трафик на скорости 1 Гбит/с, выделять и обрабатывать сервисы (например, менять или добавлять VLAN), а также выступать в роли измерительного зонда и диагностической петли L2 – L3. Такие устройства могут быть полезны не только операторам, но и энергетическим и транспортным компаниям, а также госорганизациям. Их применение позволяет осуществить отказоустойчивый и безопасный переход на более эффективные сетевые технологии.

В демаркационных устройствах компании Raisecom серии RAX700 используется идеология сервисных шаблонов. Как рассказал Алексей Кузьмин, технический директор представительства Raisecom, компания начинала свою деятельность с выпуска медиаконвертеров. Сейчас ее продуктовый портфель включает в себя устройства PON, TDMoIP, DWDM, CWDM и промышленные коммутаторы. Новая линейка — демаркационные устройства RAX700.

Оборудование Carrier Ethernet от Raisecom соответствует стандартам Metro Ethernet Forum (MEF). MEF определяет восемь типов сервисов CE (EPL, EVPL) × (E-Line/E-LAN/E-Tree/E-Access), различные классы обслуживания и управляемость поверх нескольких связанных операторских сетей. Сервисы классифицируются по типу топологии и портов для предоставления услуги.

Демаркационные устройства RAX700 позволяют проверить работоспособность сервисов перед сдачей в эксплуатацию — протестировать пропускную способность, выявить задержки и вариации задержки, а также потери пакетов. Кроме того, в процессе эксплуатации с их помощью осуществляется мониторинг параметров SLA в реальном времени. Поддержка автоматической настройки конфигурации (provisioning) и возможность использования шаблонов стандартизированных услуг облегчают реализацию масштабных проектов (с десятками и сотнями таких устройств), так как за счет этого обеспечивается тиражирование конфигурации (см. Рисунок 6): требуемая конфигурация загружается на устройство при его подключении к сети оператора (plug-n-play), поясняет Алексей Карев, менеджер по работе с ключевыми клиентами компании Raisecom Technology.

Рисунок 6. Автонастройка устройств демаркации Raisecom.
Рисунок 6. Автонастройка устройств демаркации Raisecom.

 

ISCOM RAX711 в точке демаркации между оператором и пользователем определяет тип услуг и инкапсулирует пакеты в Ethernet или туннели MPLS. Ключевые особенности устройства — автонастройка, встроенный SAT, аппаратный OAM, CFM, L2/L3 SLA. Базовые параметры конфигурации включают в себя имя хоста, IP-адрес, параметры канала L2, параметры услуг (сервисный шаблон), параметры SLA. Они заносятся в файл конфигурации в формате Excel. После загрузки файла конфигурации в устройство оно активируется, запускается тест активации услуги с проверкой соответствия канала заданным параметрам согласно Y.1564 (см. Таблицу 1). Клиент получает сервис с определенным качеством. Кроме собственной бесплатной системы мониторинга SLA, устройства RAX700 интегрируются с системами WiSLA, Net-robe, Cacti, Solarwinds, Cyan, EXFO. Следующая версия «демаркаторов» будет поддерживать 10GbE.

Таблица 1. Сравнение Y.1546 и RFC2544 (по данным Raisecom).
Параметры Y.1564 RFC2544
Объект тестирования Сеть/сервис Оборудование/порт
Сценарий Из конца в конец; ядро-периферия Из конца в конец
KPI IR (CIR/EIR/...), FD, FDV, FLR, FLR согласно SAC, коэффициент готовности Задержка (FD), джиттер (FDV), потери пакетов, пропускная способность
Время Быстро (несколько минут) Медленно (десятки минут, часы)
Длина кадров Одного размера / смешанные размеры / размеры согласно типам сервисов Одного размера за прогон
Параметры пригодности Настраиваемые пороги допустимости качества
Потоки Множество потоков за тест (CoS) Единственный поток за тест
Совместимость Стандартизирован Зависит от производителя
Влияние на другие сервисы Не оказывает влияния Оказывает влияние

  

Тестируемые параметры определяются соглашением между оператором и потребителем и зависят от вида сервиса. Они заносятся в конфигурацию демаркационного устройства, причем оператор это делает удаленно (при необходимости — сразу на нескольких устройствах). После сдачи сервиса в эксплуатацию (начальное тестирование) осуществляется его постоянный мониторинг. В итоге пользователь знает, за что он платит, а оператор может гарантировать качество сервиса.

МОНИТОРИНГ НА АУТСОРСИНГЕ

«Обратной стороной интеграции приложений в единой безопасной среде виртуальной частной сети является высокая зависимость результатов бизнеса от условий передачи трафика между офисами заказчика. Именно поэтому в требованиях к услугам операторов связи все чаще на первое место выходит не передача разнородного трафика, а предоставление сервиса требуемого качества», — рассказывает Роман Никишов.

Мониторинг качества услуг — это отслеживание параметров качества и сравнение их текущих значений с некоторыми согласованными пределами или нормативами. После анализа полученных результатов делаются выводы о достигнутом уровне качества, разрабатываются меры по устранению причин его снижения, намечаются пути улучшения ситуации. Основная цель — поддержание качества услуги передачи трафика на уровне, согласованном между оператором связи и его клиентами.

Операторам связи необходимы инструменты для отслеживания параметров качества услуг. В этом случае клиенты могут быть уверены, что сеть — а следовательно, и зависящий от ее функционирования бизнес — находится под контролем. Тем самым повышаются их удовлетворенность и лояльность (см. Рисунок 7), а мониторинг качества услуг становится, таким образом, инструментом повышения эффективности операторского бизнеса.

Рисунок 7. Мониторинг качества услуг связи. Взаимодействие оператора с клиентом.
Рисунок 7. Мониторинг качества услуг связи. Взаимодействие оператора с клиентом.

 

Однако реализация мониторинга требует затрат на приобретение оборудования для определения параметров качества, оплату труда высококвалифицированного персонала и/или закупку программно-технических средств автоматизации, организацию круглосуточной работы сотрудников, периодическую поверку средств измерений и метрологическую аттестацию методик измерений.

Такого рода измерения входят в сферу государственного контроля и регулирования, поэтому, согласно действующему закону, средства измерения параметров качества подлежат периодическим проверкам, а методики измерения — метрологической аттестации. Доказательства адекватности методики измерения параметров качества необходимо предъявить как потребителю услуги, так и надзирающим органам.

Если затраты превышают ожидаемый эффект, то внедрение мониторинга становится проблематичным. Возможное решение — передача его функций на аутсорсинг независимой организации. Нередко операторам и их клиентам выгоднее разделить затраты на мониторинг, чем содержать собственную службу. Подчас мониторинг силами оператора связи или его клиента невозможен либо объективность результатов вызывает сомнения. Кроме того, обращение к аутсорсингу целесообразно, когда нужна независимая экспертиза полученной информации — например, если оператору связи требуется объективно оценить эффективность работы его структурных подразделений.

Основные средства мониторинга включают в себя методики измерения параметров качества (RFC-2544, Y.1731), аппаратные и программные зонды (Metro/EtherNID, RAD ETX203A, Cisco IP SLA и т. д.), базы данных, системы управления (Cisco Works, Tivoli NetCool и др.), системы сбора и представления результатов (например, WiSLA, Tivoli NetCool), а также системы для их хранения.

Типовая база данных мониторинга включает каталог сервисов, соглашение об уровне обслуживания, исторические данные мониторинга, правила расчета показателей, правила начисления скидок и конфигурационные данные системы. Типовой интерфейс системы мониторинга обычно отражает текущий уровень качества связи в виде диаграмм, графиков, таблиц, мнемосхем или индикаторов (см. Рисунок 8). Оператор мониторинга должен умело и эффективно управлять всем имеющимся у него арсеналом средств. Назначение мониторинга — информирование оператора и его клиентов об ухудшении качества услуг, однако исправление ситуации в обязанности оператора мониторинга не входит.

Рисунок 8. Интерфейс системы сбора и представления результатов мониторинга (на примере WiSLA).
Рисунок 8. Интерфейс системы сбора и представления результатов мониторинга (на примере WiSLA).

 

Мониторинг качества услуг передачи данных в сетях с пакетной коммутацией, как правило, осуществляется путем передачи тестового трафика через каналы связи между точками доступа к услуге. В сетях федерального масштаба эти точки доступа и средства мониторинга распределены по большой территории. Нередко точки доступа находятся и на режимных объектах потребителей, а програм-

мные зонды реализованы в маршрутизаторах (такая ситуация характерна для госзаказчиков). В этом случае средства мониторинга могут частично или полностью не принадлежать оператору мониторинга — такой виртуальный оператор предоставляет заказчику свои знания и опыт по оказанию услуги.

Итак, мониторинг качества передачи трафика в сетях Ethernet может осуществляться независимой экспертной организацией как с использованием исключительно собственного оборудования, так и с помощью оборудования операторов связи или их клиентов. Мониторинг качества при помощи виртуального оператора имеет ряд преимуществ: повышается отдача от инвестиций, отсутствуют проблемы совместимости средств мониторинга, не требуется допуск на режимные объекты. При этом все результаты мониторинга находятся в полном распоряжении заказчика. Кроме того, всегда можно сменить оператора мониторинга, и новому исполнителю не потребуется время на развертывание и настройку средств мониторинга в инфраструктуре заказчика («нулевое» развертывание и «нулевое» сворачивание деятельности).

Однако Ethernet в сети сервис-провайдера может порождать конфликты, не решаемые одним лишь контролем качества. Взаимоотношения операторов связи и корпоративных клиентов затрагивают и принципы построения сетей, где тоже должны учитываться взаимные интересы.

СЛОЖНОСТИ ОТНОШЕНИЙ

«Ethernet — мультиплексируемая среда, к одному устройству доступа подключаются несколько клиентов. Причем, несмотря на разделение зон ответственности, клиент может воздействовать на сеть оператора, — поясняет Кирилл Малеванов. — Например, простое увеличение количества пользователей со стороны клиента может стать причиной сбоев коммутатора на стороне оператора из-за переполнения таблиц переадресации коммутатора, превышения нагрузки на процессор и других проблем. Даже простая петля со стороны клиента приводит к проблемам доступа, причем не только у этого клиента, но и у других в данном сегменте. На такой случай оператор должен предусмотреть ответные действия, например отключение клиента при появлении проблемы».

Когда клиент получает не просто доступ в Интернет, а канал передачи данных через сеть Ethernet оператора, схема усложняется. Например, для резервирования клиент может настроить на своем оборудовании второй канал передачи данных и использовать простейшие протоколы резервирования, такие как Spanning Tree. Между тем сеть оператора связи функционирует по своим внутренним законам, которые нельзя не учитывать.

Еще более сложной схема становится при подключении к оператору нескольких точек клиента — удаленных филиалов, особенно когда требуется, чтобы все филиалы находились в одном широковещательном домене L2, образуя единую сеть. Однако, когда в одном из сегментов такой сети возникнет проблема, она затронет всю сеть заказчика. Если же разделить сеть на уровне L3, то пострадает лишь один филиал.

Резервирование каналов передачи данных между филиалами и подключение их к разным операторам в случае единой «однодоменной» корпоративной сети накладывает очень серьезные ограничения на оборудование, которое можно использовать для ее построения, и на требования к дополнительным операторам связи. Примеров подобных инфраструктур L2 в России немало: таковыми обладают сети розничной торговли — быстрого питания, кинотеатров и др. При этом особой проблемой становится многоадресный трафик (multicast). Без специальных настроек со стороны оператора он может распространяться в сети каждого филиала, а не ограничиваться одним из них.

«Наглядный пример — сеть розничный торговли с более чем 200 филиалами в Санкт-Петербурге и Северо-Западном регионе. Причем все предприятия находятся в одном широковещательном домене, — рассказывает Кирилл Малеванов. — Так сеть строить нельзя. Добавление какого-либо устройства ведет к увеличению задержки, но если она вырастет на 1 мс, то даже в случае применения каких-либо программных маршрутизаторов это не вызывает заметных ухудшений. Гораздо серьезнее будут последствия при возникновении проблем в одном из филиалов — как по вине техники, например при отказе коммутатора, так и вследствие человеческого фактора, например из-за ошибочной коммутации соединительного шнура».

Между тем у всех филиальных сетей есть центральная точка — одна или несколько. Таким образом, филиалы могут подключаться к главному офису. Для такой топологии характерно использование нескольких каналов, ведущих из единой точки к филиалам, с разными VLAN. Все они соединены с одним центральным коммутатором на стороне клиента, объединяющим каналы в единый домен L2. Возможна и другая схема, когда филиалы равнозначны и в каждом из них устанавливается свой управляемый коммутатор, а сеть образует единый широковещательный домен L2. Филиалы связывают резервируемые каналы с настроенным протоколом Spanning Tree.

Взаимоотношения оператора и корпоративного клиента рекомендуется строить на основе политики «разделяй и властвуй», предусматривающей установку демаркационного оборудования на стыке между клиентом и оператором. Тогда сбой в одном филиале не повлияет на работоспособность сети в целом. Более того, интеллектуальное демаркационное оборудование позволяет настраивать резервирование услуг связи между центральным офисом и филиалом при помощи другого оператора. Если потребуется, для подключения филиалов можно создать «псевдодомен L2» через демаркационные устройства. Доступ в сеть оператора должен быть надежно защищен устройством L3. В качестве демаркационного оборудования могут, например, выступать пограничные маршрутизаторы.

Проблемы могут возникать в любой из двух сетей (оператора и клиента), на их стыке или охватывать сразу обе. Крупные клиентские сети, отличающиеся сложными конфигурациями, должны развертываться с учетом рекомендаций оператора связи, а продажа операторских услуг требует предоставления заказчику предварительных консультаций (presale).

Технология Ethernet стала сегодня общепринятым корпоративным коммуникационным стандартом. Она находит все более широкое применение в сетях операторов связи. Как ключевой элемент современных сетей Ethernet будет играть еще большую роль.

Сергей Орлов — ведущий редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF