1. mpls texnologiyasi mpls tarmog’i va uni bog’lovchi elementlar

Keyingi avlodning konvergent tarmoqlarida turli texnologiyalarning
ishlatilishi.
Reja:
1. MPLS texnologiyasi.
2. MPLS tarmog’i va uni bog’lovchi elementlar
3. NGSDH texnologiyasi.
1. MPLS texnologiyasi
Telekommunikastiya bozorida zamonaviy texnologiyalarning xilma-xilligi,
operator tarmoqlarini tuzish va rivojlantirish uchun mos keladigan yondashishni
tanlash imkonini beradi. Lekin buni tanlash oson emas. Yangi standartlarning, ayrim
ishlab chiqaruvchilarning xususiy protokollarini pay do bo’lishi, shuningdek uzluksiz
ravishda magistral tarmoqlarida va imkoniyatli abonent uchastkalarida qo’llaniladigan
texnologiyalarni kuch nisbatini o’zgartiradi.
Birinchi navbatda operatorlar o’zining tarmoq bazasida qaysi xizmat turlarini
tanlash lozimligi, har xil trafik turlarini nisbatini baholashi va yaqin kelajakdagi
holatini aytib bera olishi lozim. Hozirgi kunda operatorlar uchun quyidagilar odatdagi
xizmat turlariga kiradi:
• telefonlashtirishda odatdagi trafiklarni uzatish;
• internet trafiklarini uzatish (xususiy va kompaniyalar uchun);
• korporativ tarmoqlarning ma’lumotlar trafigini uzatish;
• IP telefoniya trafiklarini uzatish;
• uncha yuqori bo’lmagan video trafiklarni uzatish, video konferenstiyalarni
tashkilashtirish va serverlar bilan videotranslyastiyalarni tashkilashtirish;
•
studiyadan video trafiklarni uzatish.
Bunday xizmatlar, bugungi kunda mavjud bo’lgan, yuqorida aytib o’tilgan, bir
paketga birlashtiriluvchi ko’pgina xizmatlar tendenstiyasi servis - provayder orasida
konkurent kurash bilan bog’liq. Masalan video tarmoqning operatorlari va odatdagi
telefon operatorlari o’zining abonentlariga internetga ulanishni taklif qilishmoqda,
yirik Internet-provayderlar esa IP telefoniyaning alternativ tarmoqlarini tashkil qiladi.
Xizmat turlarini aniqlagandan keyin operator o’zining uchastkasi yoki tarmog’i
uchun magistral texnologiyalarini tanlashi lozim. Magistralni yaratish uchun tanlangan
texnologiyalarni va ,,oxirgi mil” muommolarini hal qilishda operator quyidagi
iqtisodiy omillarni nazarda tutishi lozim:
• tarmoq iqtisodiy jihatdan samarali va rentabilli bo’lishi;
•
operator o’zining xizmatlarini faol shakllantira bilishi lozim, chunki uni
bozorga bog’lovchi, shakllantiruvchi va tekshirishlar o’tkazish uchun
marketing texnologiyasini qo’llash lozim;
• tarmoq xizmati, uchta tashkil topuvchisi bo’yicha imkoniyatga ega bo’lishi
lozim, operastion, kamfort va haq to’lash.
Birinchi tashkil topuvchi yaqin kelajakdagi rivojlanishni hisobga olgan holdagi va
hozirgi paytdagi talablarni qondiruvchi abonent qurilmalarini joylashtirish deb faraz
qilinadi. Komfort esa qurilmalarning soddaligi va ularni qo’llashning qulayligi bilan
bog’liq. haq to’lash, xizmat haqini to’lashning sodda va qulayligi (masalan plastik
kartalar yordamida)dir.
Yuqorida sanab o’tilgan xizmatlar va ularga bo’lgan talablarga asoslangan holda,
hozirgi paytda raqamli kanallar bo’yicha ma’lumotlarni uzatishda IP protokollari
(Internet protokollar) keng qo’llanilmoqda. Bu asosan ajratilgan kanallarning oshishi
va o’zaro bog’langan tarmoqning oxirgi istemolchilarining ulanuvchi nuqtalarini
uzoqda joylashgani narxga bog’liq emaslik xususiyati bilan bog’liq. Natijada
aloqaning narxi zudlik bilan kamayadi. IP telefoniyaning eng asosiy afzalligi internet
telefoniyada aloqa sifatining yuqoriligi va real vaqtda fakslarni uzatish imkoniyatidir.
Bundan tashqari IP telefoniya telekommunikastiya sohasida yangi yondashishni
yuzaga keltiradi: audio va videokonferensiya, abonentlarni zudlik bilan topish va
boshqalar.
IP telefoniyada kanalning aloqa sifati, ikkita asosiy xarakteristika bilan
baholanadi: birinchisi - signalni uzatganda vaqt bo’yicha paketlarning kechikishi; bu
muammo nafaqat Internet uchun balkim IP-telefoniya uchun ham xarakterlidir;
ikkinchi asosiy xarakteristikasi juda ko’p faktlarga bog’liq, masalan mikrofon va
abonent kalonkalarining sifati, IP paketlarining yo’qolishi (kanal orqali uzatilganda).
Bundan tashqari IP telefoniyada bir punktdan ikkinchi punktga paketlarni uzatganda,
paketlar 4 qismga bo’linadi, uzatiladi, bunda 1,2,3,4 kanallarning tezligi har xil
bo’lishi mumkin, natijada video va ovozli ma’lumotlarni uzatish qoniqarli darajada
bo’lmaydi. IP telefoniyaning yana bir yetishmovchiligi, IP tarmoqlarida ortiqcha yuk
yuzaga kelganda marshrutizatorlar judayam kechikishi yoki paketlarni tashlab
yuborishi (tushirib qoldirishi) mumkin. Natijada regenerastiyalanadigan ovozli
signalda muammolar yuzaga keladi, ya’ni bu abonentlarga ,,chiqillash” shaklida
eshitiladi. Bunday noqulay hollarni yo’qotish uchun xatoliklarni niqoblash prosedurasi
qo’llaniladi.
Yuqorida bayon etilgan kechikishlar umuman olganda kanallarni uzatishda
trafiklarni
doimiy
ravishda
kechikishi,
marshrutizator
va
kommutatorlarni
kirish/chiqish navbatini qayta ishlashdagi o’zgaruvchan kechikishlar tufayli yig’iladi.
Agar tarmoqda turli xil servislar soni ko’p bo’lsa, masalan: web—navigatsiya,
fayllarni jo ’natish, elektron pochta, IP telefoniya va hakozolar, albatta har xil
o’lchovdagi juda ko’plab paketlar uzatiladi. Paketlar ketma-ketliklarini aniqlash
imkonining yo’qligi va navbatga tushayotgan paketlarning kechikishi, turli
oqimlarning juda katta darajada kechikishiga olib keladi. Shuning uchun ham haqiqiy
vaqtda trafiklarni IP tarmog’i bo’ylab uzatishda asosiy muammolar yuzaga keladi va
bunday trafiklarni maxsus qayta ishlash zarur.
Korporativ tarmoq minglab turli komponentlarni o’ziga birlashtirgan murakkab
tizim hisoblanadi. Bunga oddiy kompyutyerdan murakkab kompyutergacha tizimli
dasturli
ta’minotlar,
tarmoq
abonentlari,
konsentratorlari,
kommutatorlari,
marshrutizatorlari, kabel turlari kiradi. Tizimli integrator va ma’muriyatning asosiy
vazifasi korxona xizmatchilari orasida katta konkurent kurashda korxonani ta’minlash
uchun lozim bo’lgan ratsional mua.mmo1a.rni o’z vaqtida yechish va hal qilish imkonini
beruvchi axborot oqimlarining aylanishini ta’minlashdan iborat.
Korporativ axborotlarni avtomatik qayta ishlash texnologiyalarining zudlik bilan
o’zgarishi Internet va Internet texnologiyalarini yanada rivojlanishi bilan chambarchas
bog’liqdir. Bu asosan korporativ tarmoqlarni tuzishda barcha korxonalar uchun undan
foydalanishni arzonga tushishi va ishonchlilik masalalarini hal qilishda yaqindan
yordam beradi. Bunday tarmoqlarni hosil qilish, millionlab aholining umumiy
imkoniyatiga ega bo’lgan tarmoqlarda korporativ ma’lumotlarni uzatish, himoyalash
muammolarini yuzaga keltiradi. Shuning uchun bunday muammolarni hal qilishda IP
(Internet protokollari) ni qo’llash maqsadga muvofiq deb topildi.
Korporativ tarmoqlarda Internetni qo’llash nafaqat texnik va texnologik ta’sirga
ega, balki Internet umumjahon tarmoqlarida insonlarni o’zaro bir-biri bilan
bog’lanishi ham intaraktiv amalga oshirmoqda. Undan nafaqat axborotlarni uzatishda
foydalaniladi, balki e’lonlarni, shu yuzasidan amalga oshiriladigan operastiyalarni,
tovarlarni sotib olish va sotish, bank xizmatlari, elektron pochta va shunga o’xshagan
bir qancha xizmatlarni amalga oshirish mumkin, shuningdek bunga korxonalar orasida
axborot almashish va biznes portlari bilan amalga oshiriladigan ishlar ham kiradi.
Yuqorida qayd qilib o’tganimizdek korporativ tarmoqlarda ham internet
protokollari, ya’ni IP qo’llaniladi. Agar yuqorida aytilgan kamchiliklarni nazarda
tutadigan bo’lsak, unda zamonaviy talablarga javob beruvchi texnologiyalarni
qo’llashga to’g’ri keladi.
Tarmoqda bunday kamchiliklarga ega bo’lgan texnologiyalar o’rniga yangisini
qo’llash qimmatga tushadi. Shuning uchun IP protokollari va marshrutizatorlari bilan
birgalikda ishlashga mo’ljallangan MPLS (Multi Protocol Laber Switching)
texnologiyasini qo’llash maqsadga muvofiq keladi.
Shu tufayli belgilarni multiprotokol kommutatsiyalash texnologiyasi (Multi
Protocol Label Switching - MPLS) juda qisqa vaqt ichida IP-trafiklarini uzatish uchun
faol qo’llanila boshlandi.
MPLSning muvoffaqiyatlari kommutatsiyalashning
boshqacha turini yaratish kerak degan g’oyani ilgari surdi. Bu g’oya, MPLS prinspidan
foydalangan holda ma’lumotlarni uzatuvchi turli texnologiyalarni boshqarish
funksiyasini
takomillashtirish
yotadi.
Bu
g’oyaning
asosiy
mazmuni,
marshrutlashtirishni optimallashtirishdan iborat edi.
2001 yillardan boshlab paketlarni qayta ishlash vaqti muhim bo’lgan, tarmoqning
magistral uchastkalarida
MPLS texnologiyasi qo’llanila boshladi.
MPLS
marshrutizatorlari yoki LSR (Label Switched Router), domen deb ataladigan sohani
hosil qildi. Bunda belgilar asosida paketlar marshruti amalga oshadi. G’oyaning
maqsadi shundan iborat ediki, paketlarni jo ’natishda keyingi qadamni tez tanlash
uchun kanal va tarmoq satxlari orasida, IP-sarlavhalarini tahlil qilmasdan marshrutni
tanlash uchun paketlarga allaqanday identifikatorni joylashtirishdan iborat edi.
MPLS-ikkinchi sath kommutatsiyasiga boqliq bo’lmagan texnologiya bo’lib,
uchinchi sathda qo’llaniladi, lekin ikkinchi sathda qanday xizmatlar amalga oshsa
uchinchi satxda ham xuddi shu xizmatlarni amalga oshiradi va uning ishi belgilarni
almashlashga asoslangan. U ikkinchi sathga bog’liq emas, kadrlarni uzatishga ega
bo’lgan tarmoqlardagi kabi, yacheykalarni uzatishga ega bo’lgan tarmoqlarda ha
qo’llaniladi.
MPLS
belgilarni
translyatsiyalash jadvalini
tuzish
uchun
IP
marshrutizatorlari kabi uchinchi satx funksiyalaridan foydalanadi. U, ikkinchi sathga
mos keluvchi xizmatlarni amalga oshiradi, bunda belgilarni kommutatsiyalash yo’li
sifatida virtual aloqa liniyalaridan foydalaniladi. Yo’l belgilangan manzilga asoslangan
holda yoki xizmat sinfiga va boshqa talablarga asosan tanlanadi.
Bu texnologiya bir necha standart va boshqaruv protokollaridan tashkil topgan
bo’lib, ularning har biri ma’lum bir muammolarni hal etadi. MPLSning ma’lumotlar
oqimi kanallarni kommutatsiyalashni eslatadi. Xuddi shu ma’noda ATMni eslatadi,
lekin u yacheykalarni emas kadrlarni kommutastiyalashni amalga oshiradi. MPLS
quyidagicha afzalliklarga ega:
• MPLS texnologiyasi tarmoqda mavjud bo’lgan eski xizmatlardan foydalangan
holda trafiklarni optimallashtiradi (Masalan, IP tarmoqlarini olsak, tarmoqda
uning xizmatlari qoladi, faqatgina har bir kommutatsiyalash manzili
yangilanadi);
• MPLS texnologiyasi xuddi oldingi mavjud bo’lgan xizmat-larni IP
infrastrukturasiga samarali o’tish yo’lini yaratgan holda paketlarni uzatadi;
• MPLS mavjud bo’lgan (DS3, SONET) eski va yaratilgan yangi infrostruktura
(10/100/1000/10
G
Ethernet)ni
va
tarmoq
(IP,
ATM,
kadrlarni
retransiyastiyalash, Ethernet va TDM) ni funkstionallashtiradi;
• MPLS trafiklarni shakillantirish imkoniyatiga ega. Aniq belgilangan
marshrutlashtirish va trafikni shakllantirish funkstiyasi, o’tkazuvchanlik
qobiliyatiga ega bo’lgan chegarada juda katta ma’lumotlar hajmini
zichlashtirishga yordam beradi;
• MPLS xizmat sifatini kafolatlangan holda etkazib berish imkoniyatiga ega.
Provayderlarga, video va ovozli signallarni judayam kichkina kechikish bilan
etkazishi mumkin;
• MPLS, marshrutizatorlarga qo’yilgan qayta ishlash talabi- ni soddalashtiradi.
Umuman marshrutizatorlar belgilangan metka (belgi)larga asoslangan holda
paketlarni uzatadi;
• MPLS, IP tarmoqlarini himoyalash uchun, mos keluvchi satx- ni xavfsizligini
taminlaydi. Bir vaqtni o’zida IP tarmo- g’idagi umumiy foydalanuvchilarni
shifrlash talabini kamaytiradi;
• MPLS bazasi asosidagi xususiy virtual (VPN) tarmoqlar foydalanuvchi
bazasidagi VPNga nisbatan yaxshi sozlanadi. Chunki u lozim bo’lgan
konfigurastiyani va talabgarlar tarmog’ini boshqarishni kamaytirgan holda
provoyderlar tarmog’idan foydalanadi.
MPLS texnologiyasi, har qanday umumiy foydalanish tarmog’i orqali territorial
tarqalgan korxona bo’limlarini yoki istemolchilarni, markazlashgan korporativ
tarmoqqa eng qulay va samarali ulab berish usulini amalga oshiradi. Bunday
texnologiyalarda virtual shaxsiy tarmoq (VPN)ni qo’llash, axborot almashishning
xavfsizligini ta’minlaydi, shuningdek aloqaning shaxsiy ajratilgan kanallariga
ketadigan xarajatni qisqartiradi. Istemolchilar orasida uzatiladigan barcha ma’lumotlar,
axborot xavfsizligining zamonaviy standartlari asosidagi himoyalash rejimida beriladi.
Shaxsiy yoki ijaraga olingan kanallardan qurilgan, umumiy foydalanuvchilar
tarmog’i bazasi asosida yaratiladigan bunday tarmoq, shartnoma asosida ajratilgan
korporativ tarmoqning eng yaxshi alternativasi hisoblanadi va ular quyidagicha
afzalliklarga ega:
• arendaga olingan virtual kanallarning narxini pastligi;
• tarmoq topologiyasining rivojlanganligi (juda katta geografik kenglikga ega);
• ishonchlilikning yuqoriligi;
• lokal hisoblash tarmoqlarining topologiyalariga bog’liq bo’lmagan holda,
konfiguratsiya o’zgarishining yengilligi;
• iste’molchilarning hodisa va ta’sirlarini nazorat qilish imkoni.
MPLS texnologiyasi asosida yaratiladigan bunday korporativ tarmoqlar, umumiy
tarmoq resurslariga ega bo’lgan yagona axborotli muhitda region bo’limlarini
markaziy apparat ofisi bilan birlashtirish imkonini beradi va ma’lumotlarni uzatish,
ovoz, videokonferensiya va shunga o’xshagan telekommunikatsiya servislarining
to’liq majmuasi bilan ta’minlaydi.
Foydalanuvchi nuqtai nazaridan qaraganda MPLSning asosiy afzalligi xizmat
sifati (QoS) hisoblanadi, undan keyingi eng asosiysi esa himoyaning soddaligi va
VPNga imkoniyat prosedurasidir. Bu afzallik MPLS texnologiyasining modelini
ta’minlaydi. Shuning uchun ham MPLS texnologiyani tarmoq bo’ylab trafiklarni
uzatishda ularni optimallashtirish uchun qo’llaniladi.
MPLS texnologiyasining ishlash prinspi.
Zamonaviy tarmoqlar va aloqa xizmati, IP markaziy texnologiya sifatida
qo’llashga ega bo’lgan konvergensiya prinspiga o’tmoqda.
MPLS (Multi Protocol Laber Switching) metkalarni qo’llashga ega bo’lgan
protokolli kommutatsiya (metka-bu belgi bo’lib, marshrutizatorlar uchun lokal
qiymatga ega. Uning funksiyasi vertual yo’llar identifikatori (Virtual Path Identifier—
VPI)ga yoki vertual ulanishlar identifikatori Virtual Cireuit Identifier ,VCI))ga
o’xshash, texnologiyani ochuvchi kalit kabi qo’llaniladi. MPLS texnologiyasi bir
qancha yangi xizmatlarni amalga oshiruvchi eski tarmoqlardan yangisiga o’tishni
ta’minlovchi vosita sifatida baholanadi. MPLS texnologiyasi belgi bo’yicha
kommutatsiyalash konsepsiyasiga asoslangan. Bunda har bir paketga, tarmoq bo’yicha
paketlarni kommutatsiyalash va marshrutlashtirish uchun boqliq bo’lmagan
qo’shimcha belgi qo’shiladi. Tarmoq bo’ylab paketlar aralashtirilganda, uning
sarlavhasini taxlil qilish amalga oshmaydi. Bu yyerda keyingi qadamni indekslash va
yangi belgi uchun kirishdagi belgilangan belgi qo’llaniladi. Eski metka(belgi) yangisi
bilan aralashtiriladi va keyingi tugun uchun manzil belgilanadi. Metka (belgi) juda
sodda tuzilishga ega bo’lib, paket sarlavhasining qisqartirilgan axborot versiyasidir.
Shuning uchun ham qurilma metka(belgi)ni va uzatiladigan trafiklarni qayta ishlash
uchun optimallashtirilgan bo’lishi mumkin.
Kommutastiyalash bunday texnologiyalarda ham zamonaviy tar- moqlarning
protokollariga asoslangan, IPning manzil va marshrutizatorlarini sxemasini qo’llaydi.
Lekin ularning marshrutlashtirishi orasida farq mavjud. Odatdagi IP paketlarini
uzatishda paket sarlovhasida belgilangan punktning IP -manzili qo’llaniladi. Bunda
har bir marshrutizatorga bog’liq bo’lmagan holda uzatish haqidagi echim hal qilinadi.
Bunday echimlar ketma-ketligi tarmoq satxidagi marshrutlashtirish pratokollarida
yig’iladi. Bunday protokollarga qisqa marshrutlashni aniqlash (OPSF) yoki chegara
marshrutlarining (BGP) protokollari kiradi. Bunday marshrut protokollari, tarmoq
orqali qisqa yo’lni aniqlash uchun mo’ljallangan va vaqt bo’yicha kechikish,
trafiklarning ortiqcha yukligi kabi omillarni qarab chiqmaydi.
MPLS marshrutlashtirilgan IP tarmog’i uchun, ulashga mo’ljallanmagan,
odatdagisiga ustma-ust tushuvchi ulanishni aniqlashga ega bo’lgan modelni yaratadi.
Bunday ulashlarni aniqlashga mo’ljallangan arxitektura, IP tarmoqlarining trafiklarini
boshqaruvchi
yangi
imkoniyatlarni
ochadi.
MPLS
texnologiyasi,
yuqori
kommutastiyalash jarayonini amalga oshiruvchi zamonaviy Internet va IP
tarmoqlarining ishi uchun poydevor hisoblanadi. Chunki u IP texnologiya bilan
birgalikda marshrutlashtirish jarayonlarini birlashtiradi.
Bundan tashqari IP
tarmoqlarida MPLS texnologiyalarni qo’llash bilan birga bunday texnologiya optik
tarmoqlarda va kanallari vaqt bo’yicha ajratilgan (TDM) tarmoqlarda juda keng
tarqaladi.
Yuqorida aytib o’tganimizdek MPLS texnologiyasi tarmoq bo’ylab trafiklarni
uzatishni optimallashtirish uchun qo’llaniladi. Umuman olganda MPLS turli muhitdagi
tarmoqlarda qo’llanilsa ham, biz bu yerda IP tarmoqlaridagi paketlarni uzatishga
nisbatan MPLS ning afzalliklarini qarab chiqamiz.
MPLS texnologiyasiga mos holda paketlarni tarmoq bo’ylab uzatish uchun
metka(belgi) bilan belgilanadi. Metka(belgi)lar ma’lumotlar paketiga joylashgan
MPLS sarlovhasiga birlashtiriladi (1.2 - rasm).
|