2. Методы организации высокоскоростной магистральной НОТС г. Ростова-на-Дону
Коммуникационным ядром НОТС ЮФО является высокоскоростная магистральная НОТС г. Ростова-на-Дону в совокупности с внешним каналом НОТС ЮФО. Методы и технологии, использованные при построении этой сети, могут быть применены также для построения территориальных сетей других городов не только ЮФО РФ, но и городов из других регионов России. Наиболее эффективным способом построения таких сетей является создание их на базе арендованных оптических жил ("темного оптоволокна") с применением собственного каналообразующего и коммуникационного оборудования. Этот способ позволяет обеспечить экономически эффективное построение высокоскоростных сетей с масштабируемой производительностью за счет свободы в выборе технологий передачи данных физического уровня. В работе [5] показано, что в качестве таких технологий целесообразно использовать технологии семейства Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet), как позволяющие с минимальными затратами обеспечить как высокую пропускную способность каналов передачи данных сети, так и возможности последующего дальнейшего увеличения этой пропускной способности.
Указанный способ применен при построении магистральной НОТС Ростова-на-Дону, в состав которой входит магистральное ядро НОТС ЮФО, структура которого представлена на рис. 2.
На этом рисунке изображены 4 главных коммуникационных узла магистрального ядра НОТС ЮФО, расположенных в здании ЮГИНФО РГУ и в зданиях 3 основных операторов связи, предоставляющих в аренду междугородние каналы. К их числу относится здание "КавказТранстелекома", Ростовской междугородней телефонной станции РМТС (принадлежащей "Росвэлектросвязи" - Южному филиалу ОАО ЮТК) и зданием ЮФ ОАО "Ростелеком". Указанные узлы связаны между собой гигабитными (изображены жирными стрелками) и 100-мегабитными каналами передачи данных с использованием промежуточных коммуникационных узлов, расположенных в зданиях различных АТС и используемых, кроме того, для подключения к ним компьютерных сетей научно-образовательных организаций Ростова-на-Дону. При этом, через узел, расположенный в ЮГИНФО РГУ обеспечивается преимущественно подключение компьютерных сетей вузов Ростовской области через цифровые каналы предоставляемые оператором сотовой телефонной связи "Мегафон". Как можно заметить, коммуникационный граф (граф связи коммуникационных узлов) рассмотренной магистральной сети содержит контуры (неориентированные циклы). В пределах всей территориальной сети также имеются многочисленные контуры. При этом контуры, расположенные на периферии сети как правило являются "длинными" и содержат более десятка коммуникационных узлов. Наличие контуров, с одной стороны, повышает надежность работы сети, обеспечивая резервные маршруты пересылки данных. Однако, с другой стороны, оно влечет необходимость применения специального протокола STP (протокол построения остового дерева сети), исключающего возникновение вызванного наличием контуров нежелательного явления, называемого "широковещательным штормом" и вызывающего полное нарушение работоспособности сети. Поскольку же протокол SPT не обеспечивает требуемой скорости сходимости алгоритма построения дерева при наличии контуров, содержащих более 9 узлов, были разработаны специальные методы рациональной сегментации сети [6]. Применение этих методов переносит решение проблемы использования резервных маршрутов с протоколов физического уровня на стандартный межсетевой протокол IP путем разбиения исходно "плоской" сети физического уровня Ethernet на минимальное число сегментов, взаимодействующих через коммуникационное оборудование 3 уровня (маршрутизаторы или коммутаторы 3 уровня) и не содержащих "длинных" контуров. Отметим, что путем минимизации числа сегментов, на которые разбивается исходная сеть, минимизируются затраты на приобретение относительно дорогостоящего коммуникационного оборудования 3 уровня.
Рассмотренные методы построения высокоскоростных территориальных сетей могут быть успешно использованы при построении других ведомственных территориальных сетей. Условием возможности применения этих методов является возможность аренды у операторов связи "темного оптоволокна" или Ethernet VLAN, обеспечивающие требуемые соединения коммуникационных узлов. Следует отметить, что протокол STP может применяться не в пределах всей сети (принадлежащей оператору связи), а в пределах выделенной ведомству виртуальной сети VLAN, обеспечивая при этом возможность решения рассмотренных выше проблем лишь в пределах виртуальной ведомственной магистральной сети.
