УСТРОЙСТВО СЕРВЕРА СИСТЕМНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И СИСТЕМА МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ МНОГОПРОТОКОЛЬНОЙ СЕТИ С ТАКИМ СЕРВЕРОМ

Полезная модель относится к многопротокольным телекоммуникационным средствам передачи данных, а именно, к телекоммуникационным серверам и может быть использована для построения защищенной мультисервисной многопротокольной сети.
Известен почтовый сервер на базе протокола SMTP, который выполнен как отдельное устройство, обрабатывающее запросы обслуживаемых клиентов по протоколу РОРЗ или SMTP, и принимающий (и доставляющий) почтовые сообщения электронной почты от другого сервера по протоколу SMTP, применяющему отложенную доставку сообщений и хранящему сообщения на диске ЭВМ в виде текстовых файлов специального формата. В качестве простейшего почтового сервера может быть приведено устройство sendmail [1]. В качестве более сложного - Microsoft Exchange Server [2]. Технические решения, использованные в этом сервере, защищены более чем 47 патентами US, которые подробно перечислены в [3]. Недостатком данного сервера является то, что он предполагает жесткую централизацию сети, что приводит к выходу из строя сети при нарушении работы центрального сервера и, как следствие, уменьшению надежности сети.
Наиболее близким к предлагаемому является сервер децентрализованной системы обмена быстрыми сообщениями и голосовых конференций Google Talk [4], основанные на протоколе ХМРР - расширяемом протоколе обмена сообщениями и информацией о присутствии в режиме, близком к режиму реального времени.
Схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:
2 - блок клиентских подключений;
3 - блок очередей;
4 - маршрутизатор;
5 - блок транспорта протоколов;
5.1-5.N - подблоки транспорта конкретных протоколов;
7 - хранилище.
Сервер-прототип содержит блок клиентских подключений 2, блок очередей 3, блок транспорта протоколов 5, включающий подблоки 5.1-5.N транспорта конкретных протоколов, маршрутизатор 4 и хранилище 7. Входы-выходы блока клиентских подключений 2 являются соответствующими входами-выходами сервера. Выход-вход блока клиентских подключений 2 соединен с входом-выходом блока очередей 3, первый выход-вход которого соединен с маршрутизатором 4, второй - с хранилищем 7. Третий выход-вход блока очередей 3 соединен с входом-выходом блока транспорта протоколов 5, выход-вход которого является выходом-входом сервера.
Сервер-прототип работает следующим образом.
При необходимости осуществления передачи информации блок клиентских подключений 2 выполняет мероприятия по проверке соответствующих прав и сохраняет подключение в списке подключений. Далее, при успешном подключении, через блок клиентских подключений 2 передается информация с заголовком (сообщение), содержащим признаки информации и саму информацию, в блок очередей 3. Приняв сообщение, блок очередей 3 обращается к маршрутизатору 4, передавая ему адрес получателя сообщения, после чего получает от маршрутизатора 4 информацию о маршруте доставки данного сообщения. На основе информации о маршруте доставки данной информации, выданной маршрутизатором 4, и времени жизни сообщения блок очередей 3 принимает решение о выборе протокола и направляет информацию в соответствующий подблок 5.1-5.N блока транспорта протоколов 5 для реализации передачи, передавая ему на обработку сообщение и информацию от маршрутизатора 4.
Количество подблоков транспорта протоколов 5.1-5.N в сервере системных телекоммуникаций тактического звена может быть произвольным, причем могут поддерживаться как протоколы на основе IP, так и других типов, например, «Маневр». Блок транспорта протоколов 5, приняв сообщение на отправку, производит мероприятия по разбивке сообщения на фрагменты информации, организованные в соответствии с выбранным подблоком 5.1-5.N блока транспорта протоколов 5, последовательную отправку исходящих фрагментов, квитирование доведения и изменение размера пакета в зависимости от качества канала с учетом текущих возможностей среды передачи. Принятые и отправленные сообщения помещаются в хранилище 7 с признаками «входящий №», «исходящий №», «прочитано/не прочитано».
Если на приемной стороне к блоку клиентских подключений 2 не подключен получатель сообщения, то сообщение сохраняется в хранилище 7 приемного сервера системных телекоммуникаций как входящее с признаком «не прочитано» и содержится там, либо до истечения времени жизни сообщения, либо до момента подключения получателя к блоку подключений и передачи его получателю и смене признака о прочтении на «прочитано».
Недостатком данного сервера является отсутствие возможности распределения сообщений и пакетов, из которых состоят сообщения, по степеням важности, а также возможности настройки блока клиента, как сервер.
Задача - расширения функциональных возможностей, повышение эффективности работы сети, автоматический выбор канала связи в зависимости от грифа.
Для решения поставленной задачи в сервер системных телекоммуникаций, содержащий блок клиентских подключений, блок очередей, блок транспорта протоколов, включающий подблоки транспорта конкретных протоколов; маршрутизатор и хранилище, причем входы-выходы блока клиентских подключений являются соответствующими входами-выходами сервера, выход-вход блока клиентских подключений соединен с входом-выходом блока очередей, первый выход-вход которого соединен с маршрутизатором, второй - с хранилищем, третий - с входом-выходом блока транспорта протоколов, согласно полезной модели, введены блок взаимодействия с пользователем, включающий подблоки взаимодействия с пользователем, причем выход-вход блока взаимодействия с пользователем соединен с входом-выходом блока клиентских подключений, а также блок грифования, включающий подблоки грифования, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока транспорта протоколов, а выход-вход является выходом-входом устройства.
Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:
1 - блок взаимодействия с пользователем;
1.1-1.N - подблоки взаимодействия с пользователем;
2 - блок клиентских подключений;
3 - блок очередей;
4 - маршрутизатор;
5 - блок транспорта протоколов;
5.1-5.N - подблоки транспорта конкретных протоколов;
6 - блок грифования;
6.1-6.N - подблоки грифования;
7 - хранилище.
Предлагаемый сервер системных телекоммуникаций содержит блок взаимодействия с пользователем 1, включающий подблоки 1.1-1.N, каждый из которых отвечает за прием определенного вида информации (звуковой, видеоинформации и т.д.); блок клиентских подключений 2, блок очередей 3, блок транспорта протоколов 5, включающий подблоки 5.1-5.N транспорта конкретных протоколов; блок грифования 6, включающий подблоки 6.1-6.N; маршрутизатор 4 и хранилище 7. Выход-вход блока взаимодействия с пользователем 1 соединен с соответствующим входом-выходом блока клиентских подключений 2 посредством сетевого интерфейса. Два других входа-выхода блока клиентских подключений 2 являются соответствующими входами-выходами сервера. Выход-вход блока клиентских подключений 2 соединен с входом-выходом блока очередей 3, первый выход-вход которого соединен с маршрутизатором 4, второй - с хранилищем 7. Третий выход-вход блока очередей 3 соединен с входом-выходом блока транспорта протоколов 5, выход-вход которого соединен с входом блока грифования 6, выход-вход которого является выходом-входом сервера.
Сервер системных телекоммуникаций работает следующим образом.
При необходимости осуществить передачу информации, блок взаимодействия с пользователем 1 инициирует соединение с сервером. При этом блок клиентских подключений 2 выполняет мероприятия по проверке соответствующих прав и сохраняет подключение в списке подключений. Далее, при успешном подключении, через блок клиентских подключений 2 передается информация с заголовком (сообщение), содержащим признаки информации и саму информацию, в блок очередей 3. Приняв сообщение, блок очередей 3 обращается к маршрутизатору 4, передавая ему адрес получателя сообщения, после чего получает от маршрутизатора 4 информацию о маршруте доставки данного сообщения. На основе информации о маршруте доставки данной информации, выданной маршрутизатором 4, и времени жизни сообщения блок очередей 3 принимает решение о выборе протокола и направляет информацию в соответствующий подблок 5.1-5.N блока транспорта протоколов 5 для реализации передачи, передавая ему на обработку сообщение и информацию от маршрутизатора 4.
Количество подблоков транспорта протоколов 5.1-5.N в сервере системных телекоммуникаций тактического звена может быть произвольным, причем могут поддерживаться как протоколы на основе IP, так и других типов, например, «Маневр». Блок транспорта протоколов 5, приняв сообщение на отправку, производит мероприятия по разбивке сообщения на фрагменты информации, организованные в соответствии с выбранным подблоком 5.1-5.N блока транспорта протоколов 5; организацию соединения со встречной стороной через соответствующий подблок 6.1-6.N блока грифования 6, последовательную отправку исходящих фрагментов. Подблоки 6.1-6.N необходимы для связи с внешней аппаратурой коммутации, а именно для определения, через какой из подключенных к аппаратуре коммутации каналов необходимо пересылать информацию, а также для обеспечения взаимодействия с этим каналом.
При приеме входящего сообщения через блок грифования 6, блок транспорта протоколов 5 производит мероприятия по сборке сообщения из входящих фрагментов, квитирование доведения и изменение размера пакета в зависимости от качества канала с учетом текущих возможностей среды передачи.
Принятые и отправленные сообщения помещаются в хранилище 7 с признаками «входящий №», «исходящий №», «прочитано/не прочитано».
Если на приемной стороне к блоку клиентских подключений 2 не подключен получатель сообщения, то сообщение сохраняется в хранилище 7 приемного сервера системных телекоммуникаций как входящее с признаком «не прочитано» и содержится там, либо до истечения времени жизни сообщения, либо до момента подключения получателя к блоку подключений и передачи его получателю и смене признака о прочтении на «прочитано».
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый сервер системных телекоммуникаций имеет расширенные функциональные возможности, обеспечивает повышение эффективности работы сети, а также автоматический выбор канала связи в зависимости от грифа.
Известна система обмена электронной корреспонденцией с использованием сервера Microsoft Exchange Server [2]. Недостатком данной системы является отсутствие возможности распределения сообщений и пакетов, из которых состоят сообщения, по степеням важности, а также возможности настройки блока клиента, как сервер, а также централизация сети.
Наиболее близкой к предлагаемой является система организации мультисервисной многопротокольной сети, организуемая с помощью сервера Google Talk, основанная на протоколе ХМРР [5] - расширяемом протоколе обмена сообщениями и информацией о присутствии в режиме, близком к режиму реального времени.
Схема устройства-прототипа представлена на фиг.3, где обозначено:
8.1-8.m - серверы;
9.1-9.m - сетевые устройства;
10.1-10.n - входные устройства клиента;
11.1-11.n - выходные устройства клиента;
К.1-K.N - подблоки клиента.
Система-прототип содержит входные устройства клиента 10.1-10.n, в состав которых входят подблоки K.1-K.N; m серверов 8.1-8.m и m сетевых устройств 9.1-9.m, что обусловлено особенностью организации одноранговой локальной сети из персональных компьютеров на основе протокола IP, в которой одной сетевой карте соответствует один IP-адрес. Выходы-входы входных 10.1-10.n и выходных 11.1-11.n устройств клиентов соответственно соединены с входами-выходами и выходами-входами блоков клиентских подключений 2 соответствующих серверов 8.1-8.m (фиг.1) с возможностью приема от клиентов 10.1-10.n и 11.1-11.n информации различного вида, а также времени жизни, грифа секретности и категории срочности (признаков информации) в адрес других клиентов через соответствующие подблоки К.1-K.N. Причем входы-выходы блока клиентских подключений 2 являются соответствующими входами-выходами сервера 8.1-8.m. Выход-вход блока транспорта протоколов 5 (фиг.1), входящего в состав соответствующего сервера 8.1-8.m, соединен с соответствующим входом-выходом сетевого устройства 9.1-9.m. Причем выход-вход блока транспорта протоколов 5 является соответствующим выходом-входом сервера 8.1-8.m. Клиенты 10.1-10.n и 11.1-11.n и сетевое устройство 9.1-9.m подключены к соответствующему серверу 8.1-8.m no сетевому интерфейсу. Между собой сетевые устройства 9.1-9.m соединены каналом связи произвольного типа.
Устройство клиента описано в [4].
В качестве сетевого устройства используется, например, сетевая карта и набор стандартных драйверов и протоколов к ней.
Система-прототип работает следующим образом.
При необходимости осуществить передачу информации клиент 10.1-10.n по сетевому интерфейсу инициирует соединение с сервером 8.1. После обработки сообщения внутри сервера 8.1 по технологиям типа WinSock [5] сообщение передается в сетевое устройство 9.1, которое по каналу связи произвольного типа передает его в соответствующее сетевое устройство 9.m. После этого процесс повторяется в обратном направлении.
На каждой значимой точке процесса передачи блок очередей 3 (фиг.2) отправляет уведомления отправляющему:
- «сервер получателя недоступен», если не удалось создать соединение между сервером отправителя и сервером получателя;
- «получатель не подключен», если соединение между сервером отправителя и сервером получателя осуществилось и передача сообщения завершена успешно, но получатель в данный момент не подключен к своему серверу;
- «доведено n % от объема сообщения», если доставлен очередной фрагмент сообщения до сервера получателя;
- «доведено до сервера», если соединение межу сервером отправителя и сервером получателя осуществилось, и передача сообщения завершена успешно;
- «доведено до клиента», если получатель принял сообщение.
Недостатком данной системы является отсутствие возможности распределения сообщений и пакетов, из которых состоят сообщения, по степени важности, а также возможности настройки блока клиента, как сервер.
Задача - расширения функциональных возможностей, повышение эффективности работы сети, автоматический выбор канала связи в зависимости от грифа, а также создание децентрализованной системы передачи данных с возможностью ее легкой перенастройки на работу в качестве сервера.
Для решения поставленной задачи в систему мультисервисной многопротокольной сети, содержащую n (n≥2) входных и выходных устройств клиента, в состав которых входят подблоки клиента, и m (m≥2) серверов; выходы-входы входных и входы-выходы выходных устройств клиента соответственно соединены с входами-выходами и выходами-входами блока клиентских подключений соответствующих серверов, причем входы-выходы блока клиентских подключений являются соответствующими входами-выходами сервера, согласно полезной модели, введены m (m≥2) устройств аппаратуры коммутации, входы-выходы которых соединены с соответствующими выходами входами блока грифования, входящего в состав соответствующего сервера, причем выход-вход блока грифования является выходом-входом сервера, при этом между собой устройства аппаратуры коммутации соединены каналами произвольной природы.
Схема предлагаемой системы представлена на фиг.4, где обозначено:
8.1-8.m - серверы;
10.1-10.n - входные устройства клиента;
11.1-11.n - выходные устройства клиента;
12.1-12.m - устройства аппаратуры коммутации;
K1-K.N - подблоки клиента.
Предлагаемая система мультисервисной многопротокольной сети содержит n входных 10.1-10.n и выходных 11.1-11.n устройств клиента, всостав которых входят подблоки K.1-K.N; m серверов 8.1-8.m и m устройств аппаратуры коммутации 12.1-12.m, например, аппаратура внутренней связи коммутации и управления (АВСКУ) [по патенту RU №58834], что обусловлено особенностью организации одноранговой локальной сети из персональных компьютеров на основе протокола IP, в которой одной сетевой карте соответствует один IP-адрес. Выходы-входы входных 10.1-10.n и входы-выходы выходных 11.1-11.n устройств клиента по локальной сети соответственно соединены с входами-выходами и выходами-входами блока клиентских подключений 2 соответствующих серверов 8.1-8.m (фиг.2) с возможностью приема от клиентов 10.1-10.n и 11.1-11.n информации различного вида, а также времени жизни, грифа секретности и категории срочности (признаков информации) в адрес других клиентов 10.1-10.n и 11.1-11.n через соответствующие подблоки К.1-K.N или 1.1-1.N (в зависимости от варианта сборки системы) (фиг.2). Причем входы-выходы блока клиентских подключений 2 являются соответствующими входами-выходами сервера 8.1-8.m. Выход-вход блока грифования 6 (фиг.2), входящего в состав соответствующего сервера 8.1-8.m, соединен с соответствующим входом-выходом устройство аппаратуры коммутации 12.1-12.m. Причем выход-вход блока грифования 6 является соответствующим выходом-входом сервера 8.1-8.m. Клиенты 10.1-10.n и 11.1-11.n и устройство аппаратуры коммутации 12.1-12.m подключены к серверу по сетевому интерфейсу. Между собой устройства аппаратуры коммутации 12.1-12.m соединяются каналами 1-Q (произвольной природы - проводными, и/или беспроводными, и/или засекреченными, и/или открытыми).
Клиенты 10.1-10.n и 11.1-11.n представляют собой сервер телекоммуникаций 8.1-8.m, настроенный таким образом, что в нем отключены все блоки, кроме блока взаимодействия с пользователем 1 (фиг.2). Поскольку блок 1 подключается к блоку 2 по сетевому интерфейсу, то при формировании заявляемой сети передачи данных блок 1 может быть подключен как к блоку 2 из состава того же устройства, что и блок 1, так и к блоку 2 другого сервера системных телекоммуникаций, подключенного к той же локальной сети, что и устройство, в составе которого находится подключаемый блок 1.
Архитектура устройства аппаратуры коммутации позволяет осуществлять выбор применения в качестве сервера или клиента в зависимости от способа конфигурации.
Система мультисервисной многопротокольной сети работает следующим образом.
При необходимости осуществить передачу информации клиент 10.1-10.n по сетевому интерфейсу инициирует соединение с сервером 8.1. После обработки сообщения внутри сервера 8.1 по технологиям типа WinSock [5] сообщение передается в устройство аппаратуры коммутации 12.1, откуда, в зависимости от параметров сообщения, по соответствующему каналу связи (1-Q) оно поступает в устройство аппаратуры коммутации 12.m. После этого процесс повторяется в обратном направлении.
На каждой значимой точке процесса передачи блок очередей 3 (фиг.2) отправляет уведомления отправляющему:
- «сервер получателя недоступен», если не удалось создать соединение между сервером отправителя и сервером получателя;
- «получатель не подключен», если соединение между сервером отправителя и сервером получателя осуществилось и передача сообщения завершена успешно, но получатель в данный момент не подключен к своему серверу;
- «доведено n % от объема сообщения», если доставлен очередной фрагмент сообщения до сервера получателя;
- «доведено до сервера», если соединение межу сервером отправителя и сервером получателя осуществилось, и передача сообщения завершена успешно;
- «доведено до клиента», если получатель принял сообщение.
Таким образом, по сравнению с прототипом, система мультисервисной многопротокольной сети имеет расширенные функциональные возможности, обеспечивает повышение эффективности работы сети, автоматический выбор канала связи в зависимости от грифа, а также создание децентрализованной системы передачи данных с возможностью ее легкой перенастройки на работу в качестве сервера.
Источники информации
1. http://www.sendmail.com/sm/open_source/
2. http://www.microsoft.com/exchange/2010/ru/ru/default.aspx
3. Microsoft Exchange-Outlook Protocols Patent License Agreement URL: http://download.microsoft.com/download/6/8/l/68138607-A31B-4BDF-AE4D-72EBFBE8D09B/MIP_Exchange_Outlook_License_Agreement.pdf
4. http://www.google.com/talk/intl/ru/about.html
5. RFC 3920. Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP): Core. URL: http://tools.ietf.org/html/rfc3920