3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОВРЕМЕННЫМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ СЕТЯМ
Второй подход состоит в том, что сеть обслуживает пользователей в соответствии с их приоритетами: гарантируется не качество обслуживания, а только уровень привилегий. Такое обслуживание называется обслуживанием best effort — «с наибольшим старанием». Сеть старается по возможности более качественно обслужить конечного пользователя, но ничего при этом не гарантирует.
Время реакции сети является интегральной характеристикой производительности сети и определяется как интервал времени между возникновением запроса к какой-либо сетевой службе и получением на него ответа.
Пропускная способность отражает объем данных, переданных сетью или ее частью в единицу времени. Она измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду. Пропускная способность может быть мгновенной, максимальной и средней.
Средняя пропускная способность вычисляется путем деления общего объема переданных данных на время их передачи, причем выбирается достаточно длительный промежуток времени — час, день или неделя.
Максимальная пропускная способность — это наибольшая мгновенная пропускная способность, зафиксированная в течение периода наблюдения.
Иногда полезно оперировать с общей пропускной способностью сети, которая определяется как среднее количество информации, переданной между всеми узлами сети в единицу времени. Этот показатель характеризует качество сети в целом, не дифференцируя его по отдельным сегментам или устройствам.
Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления его на выходе этого устройства. Обычно качество сети характеризуют величинами максимальной задержки передачи и вариацией задержки.
Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами.
Готовность или коэффициент готовности ( availability ) означает долю времени, в течение которого система может быть использована. Готовность может быть улучшена введением избыточности в структуру системы: ключевые элементы системы должны существовать в нескольких экземплярах, чтобы при отказе одного из них функционирование системы обеспечивали другие.
Чтобы систему можно было отнести к высоконадежным, она должна обеспечить сохранность данных и защиту их от искажений. Кроме этого, должна поддерживаться согласованность (непротиворечивость) данных, например, если для повышения надежности на нескольких файловых серверах хранится несколько копий данных, то нужно постоянно обеспечивать их идентичность.
Другим аспектом общей надежности является безопасность ( security ), то есть способность системы защитить данные от несанкционированного доступа.
Также характеристикой надежности является отказоустойчивость ( fault tolerance ). В сетях под отказоустойчивостью понимается способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов. В отказоустойчивой системе отказ одного из ее элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову.
Расширяемость ( extensibility ) означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.
Масштабируемость ( scalability ) означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть.
Прозрачность ( transparency ) сети достигается в том случае, когда сеть представляется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная машина с системой разделения времени.
Главной особенностью трафика, образующегося при динамической передаче носа или изображения, является наличие жестких требований к синхронности передаваемых сообщений. Для качественного воспроизведения непрерывных процессов, необходимо получение сигналов с той же частотой, с которой они были измерены на передающей стороне. При запаздывании сообщений будут наблюдаться искажения.
В то же время трафик компьютерных данных характеризуется крайне неравномерной интенсивностью поступления сообщений в сеть («пульсирующий» трафик), поэтому необходимость передавать мультимедийный трафик требует внесения принципиальных изменений как в протоколы, так и оборудование.
Особую сложность представляет совмещение в одной сети традиционного компьютерного и мультимедийного трафика. Передача исключительно мультимедийного трафика компьютерной сетью вызывает меньшие трудности. Наиболее близки к этой цели сети на основе технологии ATM, разработчики которой изначально учитывали случай сосуществования разных типов трафика в одной сети.
Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.
Надежность, отказоустойчивость и безопасность корпоративных компьютерных сетей
Повышение готовности предполагает подавление в определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью средств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического восстановления циркуляции информации в сети после обнаружения неисправности. Повышение готовности представляет собой борьбу за снижение времени простоя системы.
Критерием оценки готовности является коэффициент готовности, который равен доле времени пребывания системы в работоспособном состоянии и может интерпретироваться как вероятность нахождения системы в работоспособном состоянии. Коэффициент готовности вычисляется как отношение среднего времени наработки на отказ к сумме этой же величины и среднего времени восстановления. Системы с высокой готовностью называют также отказоустойчивыми.
Переход с основной связи на резервную или с основного устройства на резервное может происходить как в автоматическом режиме, так и вручную, при участии администратора. Очевидно, что автоматический переход повышает коэффициент готовности системы, так как время простоя сети в этом случае будет существенно меньше, чем при вмешательстве человека. Для выполнения автоматических процедур реконфигурации необходимо иметь в сети интеллектуальные коммуникационные устройства, а также централизованную систему управления, помогающую устройствам распознавать отказы в сети и адекватно на них реагировать.
Высокую степень готовности сети можно обеспечить в том случае, когда процедуры тестирования работоспособности элементов сети и перехода на резервные элементы встроены в коммуникационные протоколы. Примером такого типа протоколов может служить протокол FDDI, в котором постоянно тестируются физические связи между узлами и концентраторами сети, а в случае их отказа выполняется автоматическая реконфигурация связей за счет вторичного резервного кольца. Существуют и специальные протоколы, поддерживающие отказоустойчивость сети, например, протокол Spanning Tree, выполняющий автоматический переход на резервные связи в сети, построенной на основе мостов и коммутаторов.
Существуют различные градации отказоустойчивых компьютерных систем, к которым относятся и вычислительные сети. Приведем несколько общепринятых определений:
Основными для теории надежности являются проблемы надежностного анализа и синтеза. Первая состоит в вычислении количественных показателей надежности существующей или проектируемой системы с целью определения соответствия ее предъявляемым требованиям. Целью надежностного синтеза является обеспечение требуемого уровня надежности системы.
Для оценки надежности сложных систем применяется следующий набор характеристик:
— Отказоустойчивость (fault tolerance). В сетях под отказоустойчивостью понимается способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов. В отказоустойчивой системе отказ одного из ее элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову. В целом система будет продолжать выполнять свои функции;
— Вероятность доставки пакета узлу назначения без искажений.
Наряду с этой характеристикой могут использоваться и другие показатели:
— отношение потерянных пакетов к доставленным.[10]
Основой надежности всех корпоративных сетей, является надежность сетей связи (СС), но обеспечение высокой надежности не является самоцелью, а представляет собой средство достижения максимальной эффективности сети. Уровень надежности, при котором достигается максимум показателя эффективности СС, является оптимальным для нее. Этот уровень определяется многими факторами, к числу которых относятся: назначение СС, ее структура, размер убытков, вызванных потерей заявки на обслуживание, используемые алгоритмы управления, уровень надежности элементов СС, их стоимость, условия эксплуатации и т.д. Оптимальный уровень надежности СС определяется на этапе системного проектирования системы более высокого порядка, в которую СС входит в качестве подсистемы.
Задача обеспечения требуемой надежности может решаться как при синтезе СС, так и в ходе управления уже существующей СС. В первом случае она сводится к определению варианта назначения типов элементов из заданного множества, обеспечивающего требуемый уровень надежности при минимальной стоимости. Решение ее применительно ко всей СС сразу для реальных сетей оказывается невозможным из-за большой размерности задачи. Поэтому ее вначале решают для подсети, связывающей пару абонентов с высшим приоритетом. Затем с учетом сделанных назначений типов элементов решают эту же задачу для следующей по приоритетности тяготеющей пары и т. д., пока требования по надежности связи не будут удовлетворены для всех заданных тяготеющих пар.
Обеспечение требуемого уровня надежности на этапе управления существующей СС вначале решается с целью использования для этого внутренних ресурсов сети, без введения структурной избыточности, и сводится к формированию множества маршрутов для каждой тяготеющей пары, обеспечивающего требуемый уровень надежности.
Формирование множества маршрутов осуществляется итеративно, причем на каждом шаге для сформированного к началу этого шага множества рассчитывается вероятность успешной реализации сеанса. Если эта вероятность не меньше требуемой, процесс завершается.
Формирование начального множества маршрутов может осуществляться двумя способами. Первый заключается в том, что пользователь включает в него маршруты, отобранные им на основании некоторого критерия, например, исходя из прежнего опыта их использования. Второй способ применяется, когда пользователь не имеет возможности самостоятельно сформировать это множество. В этом случае отбирается некоторое количество (обычно не более десяти) наиболее надежных маршрутов, из которых пользователь выбирает по своему усмотрению некоторое подмножество. Если показатель надежности сформированной таким образом подсети меньше требуемого, из оставшегося множества выбираются наиболее надежные маршруты (возможно, один), оценивается обеспечиваемая при этом вероятность связности и т.д.
Дата добавления: 2019-08-31 ; просмотров: 601 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Вслед за активными грозозащитами до стадии испытаний дошли вандалоустойчивые ящики под 19-ти дюймовый формат оборудования.
Толщина металла 3 мм, вес около 40 килограммов. Подробности конструкции и эскизы будут опубликованы после окончательной «доводки» в «боевых» условиях.
Обновления дополнительных разделов почти традиционны:
Интересное в сети.
Весомое свидетельство чудовищной нерасторопности монополиста. Особенно на фоне следующих цифр: France Telecom, ведущий французский оператор фиксированной связи, привлёк за год более 1 млн. ADSL абонентов, Deutsche Telekom увеличил количество своих широкополосных клиентов на 600 тыс. до 2,5 млн. Лидером по количеству новых подключений и действующих абонентов является Южная Корея, где на конец 2002 года было более 7 млн. подписчиков.
И последнее. Стоимость услуг связи в США последнее время начала заметно расти: Компании MCI (дочка WorldCom), AT&T, Sprint, планируют повысить стоимость международных переговоров, а, следовательно, и изменить условия обмена трафиком с иностранными операторами. С 1 февраля MCI увеличивает тарифы на 29%, это уже четвёртое повышение цен за год, AT&T поднимает международные тарифы на 8%, Sprint пока ещё не делал официальных заявлений, но мы ожидаем роста цен на МН связь на 10-15%.
Перегретый во время бума дот-комов рынок пытается вернуться к уровню прибыльности «без учета будущих доходов». Вот и докатился отлив до телекоммуникаций. Хотя нам бы «их» проблемы. 🙂
Собственно, немного о «их» проблемах (ссылку прислал Сергей Чучанов). Как известно, пессимист должен носить с собой счетчик Гейгера. Ну а оптимисту не помешает сканер беспроводных сетей.
А по этой ссылке стоит перейти фанатам-радиолюбителям. Там неплохо описана (с примерами) передача данных через аналоговое радио. Скорость до 19,2 кб/с, но этого вполне хватит для почты и даже неспешного серфинга. Терпимый вариант там, где нет прямой видимости.
Полезные заметки
4км ТПП 0,5 (городской телефонный кабель), последние
Практически, скорость в обоих направлениях поднялась с гарантированных 384к на гарантированные 512к, и думаю это еще не предел.
. Мы использовали для сварки меди маломощный сварочный аппарат, у которого в качестве электрода выступал графит из обычной пальчиковой батарейки.
Несколько секунд, и скрутка превращается в капельку меди. Результат 100%.
Значит, если прописать ARP-таблицы вручную, Vlan перестает ограничивать сеть, и компьютеры видят друг-друга напрямую, несмотря на установленные Vlan.
Из реальной практики.
Немного юмора от MrBear.
«- Это интернет говорит?» «- Нет, это всего лишь его провайдер, слушаю Вас? :)» «- У меня интернет не работает!» «- Назовите логин, или название фирмы?» «- Э-э-э. Бла-бла-бла коммерческий банк. » «- Та-ак. Странно, вы пингуетесь, всё нормально. » «- Не знаю ничего, не работает у меня интернет!» «- А Вы к своему админу обращаться пробовали?» «- А я его не знаю, я тут в квартире один живу!» «- Какой ещё квартире?!» «- Ну, над банком которая, мне соседский пацан сказал, к какому кабелю там надо подключиться. «
Понятие надежности сети.
Согласно классическому определению, система исправна, если в заданный момент времени удовлетворяет всем основным требованиям (связность, скорость передачи данных, авторизация пользователей), а так же второстепенным параметрам (внешний вид, удобство эксплуатации, работа интернет-сервисов, и т.п.). Соответственно, неисправное состояние наступает в том случае, если сеть не удовлетворяет хотя бы одному из предъявленных требований или параметров.
Строго говоря, большую часть реальных домашних сетей нельзя считать исправными. Поэтому этот термин лучше не употреблять вообще. 🙂
Понятно, что далеко не каждая неисправность приводит к невыполнению основных функций. Поэтому для оценки надежности системы нужно ввести понятия «работоспособность» и «отказ».
Под надежностью понимают свойство сети выполнять заданные функции, в пределах требуемого промежутка времени и при соблюдении правил технического обслуживания. Понятно, что надежность тем выше, чем меньше число отказов.
Процесс возникновения отказов обычно описывается сложными вероятностными законами. Что бы не уходить далеко в эти дебри, постараемся ограничиться только самыми необходимыми для инженерной практики количественными характеристиками.
(t) представляет условную вероятность возникновения отказа в некоторый момент времени при условии, что до этого момента отказов в системе не было. Величина
(t) определяется отношением
Для практического применения теории важно правильно понимать сущность отказов. Их удобно рассматривать с помощью «кривой жизни» сети, которая иллюстрирует зависимость интенсивности происходящих в ней отказов
(t) от времени t. Такая идеализированная кривая приведена на следующем рисунке:
Можно видеть три явно выраженных периода: приработки (I), нормальной эксплуатации (II), и износа (III).
Физический смысл разных периодов достаточно очевиден, и подробно останавливаться на этом не имеет смысла.
Понятно, что приработка тем меньше, чем совершеннее схема коммуникаций, выше качество монтажа и использованного активного оборудования. Важно отметить, что отказов в этот период много (даже больше, чем на изношенной сети), в основном они носят внезапный (катастрофический) характер, и предупредить их приближение практически не представляется возможным. Например, к этому типу можно отнести обрывы некачественных тросов, короткие замыкания, замокание кабелей через поврежденную изоляцию, и т.п.
Длительность периода приработки можно оценить в 2-3 месяца.
Период нормальной эксплуатации сети характеризуется минимальным количеством отказов. Они по большей части носят регулярный, параметрический характер, и могут быть предупреждены техническим обслуживанием. Как показательный пример можно использовать известный случай получения экономии при замене лампочек освещения «по расписанию», а не поиск «только перегоревших».
Главным дестабилизирующим фактором этого периода можно назвать грозы (атмосферные разряды) и вандализм. Способы защиты известны, но совсем не дешевы.
Длительность второго периода обусловлена износом и естественным старением элементов, и очень сильно зависит от технологии построения сети. Нормальным можно считать срок от 3 до 10 лет. Причем моральное устаревание может наступить значительно раньше физического износа (строить «на века» не имеет смысла).
Продолжение («Структурная надежность») пишется.
Стойка. Вид сзади.
Самая обычная стойка, еще в относительно неплохом состоянии.
Автор: Данилюк И.П. Источник: XIX Международная научно–техническая конференция Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых – г. Донецк, ДонНТУ – 2019.
Введение
Надежность инфокоммуникационных систем определяется надежностью ее элементов и аппаратуры, надежностью программного обеспечения, управляющего выполнением вычислительного процесса, а также использованием средств контроля и восстановления системы. Пользователя компьютерной техники интересует только получение правильных результатов вычислений за заданное время. Для достижения этой цели необходимо, чтобы все названные составляющие обладали необходимой надежностью. Для разработки эффективной системы мероприятий по обеспечению надежности инфокоммуникационных систем нужно ясное понимание идей, лежащих в основе многих различных методов оценки и повышения надежности, позволяющее оценить возможности и особенности применения этих методов.
Понятия надежности сетей телекоммуникации
адежность сети телекоммуникации это свойство обеспечивать связь, сохраняя во времени значения установленных показателей качества в заданных условиях эксплуатации, она отражает влияние на работоспособность системы главным образом внутрисистемного фактора – случайных отказов техники, вызываемых физико-химическими процессами старения аппаратуры, дефектами технологии ее изготовления или ошибками обслуживающего персонала. Случайные отказы характерны для отдельных устройств, линий или каналов телекоммуникации. При этом отказ одного аппарата на узле телекоммуникации обычно не вызывают отказов других комплектов аппаратуры, а тем более целого элемента или всего узла телекоммуникации. Исключение составляют общие коммутаторы и агрегаты электропитания. Поэтому при расчете надежности системы или сети телекоммуникации отказы ее структурных элементов, не имеющих общих устройств, считаются взаимонезависимыми. На сегодняшний день существует большое количество определений надежности инфокоммуникационных сетей (ИС), однако все они формулируют определение в одном направлении. Итак, под надежностью принято понимать комплекс свойств ИС, которые обеспечивают выполнение заданных функций ИС с сохранением во времени и в заданных ограничениях эксплуатационных характеристик. Характеристики определяются показателями, которые поддаются контролю и учету.
В основном в комплекс свойств надежности ИС входят следующие свойства ИС:
Приведенные выше свойства надежности численно выражаются через показатели надежности – количественные характеристики одного или нескольких свойств, определяющих надежность ИС.
Современный этап развития территориально распределённых сетей передачи данных характеризуется ростом сложности и масштабов инфраструктур, непрерывным повышением требований к качеству предоставляемых услуг связи, доступа к сервисам. Сеть передачи данных должна быть экономически эффективной, и при ее проектировании или модернизации должно быть выполнено соответствующее обоснование и предоставлены расчеты по обеспечению надежности. К надежности сетей предъявляются все более высокие требования. Низкая надежность приводит к потере клиентов, убыткам и штрафным санкциям. Повышение надежности сети связано с дополнительными затратами, которые могут превысить прибыль, получаемую от предоставления инфокоммуникационных услуг. В этой связи актуальна задача достижения требуемых характеристик надежности при проектировании или модернизации сети при минимально возможных затратах на ее обеспечение. Под термином «надежность» понимается свойство сети сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования. Характеристики надежности сети должны обеспечивать клиентам возможность обмениваться информацией и получать сервисы в условиях технических отказов, эксплуатационных ошибок, а также с учетом возможных угроз и рисков, связанных с атаками типа отказ в обслуживании
Для реализации повышение надежности необходимо развивать сложные компьютерные сети (КС) как государственного уровня, так и уровня предприятий. При этом сегменты КС могут находиться в разных регионах страны на значительном удалении друг от друга. Создание отдельной телекоммуникационной сети для каждой КС не представляется возможным как по экономическим, так и по техническим причинам. Таким образом, необходима интеграция с сетью связи общего пользования (ССОП) и, можно говорить о том, что подавляющее большинство современных КС интегрированы с сетью Интернет. Это приводит к серьезному повышению риска выхода элементов сети из строя в результате воздействия преднамеренных и непреднамеренных помех. Следствием отказа множества элементов сети может стать разрушение компьютерной сети и невозможность осуществлять информационный обмен.
Основными направлениями обеспечения надежности передачи информации являются: наращивание дополнительных ресурсов в сети передачи данных, различные способы маршрутизации, сравнительный анализ оценки надежности структур на этапе проектирования. Наращивание дополнительных ресурсов с целью резервирования канала на случай повышения количества передаваемых сообщений является дорогим решением. Маршрутизация позволяет распределять трафик по разным каналам и узлам, компенсируя его рост.
Существующие методы и средства оценки обеспечения передачи информационных потоков между элементами интегрированных компьютерных сетей (ИКС) оценивают пропускную способность каналов и надежность узлов и линий связи по отношению к известным воздействиям при моделировании различных нагрузок. При этом подразумевается наличие точно схемы сети, а также информации о характеристиках трафика и используемом программном и аппаратном обеспечении. В силу специфики интегрированных компьютерных сетей (наличия значительного количества элементов ССОП) эти данные быстро теряют актуальность, что существенно снижает достоверность полученных результатов. Существует направление оценки качества систем и предоставленных услуг за определенный прошедший промежуток времени. При этом требуется сбор данных за значительный промежуток времени, измеряемый месяцами. Из–за постоянной изменчивости как структуры ИКС, так и используемого в нем программного и аппаратного обеспечения эти данные не могут быть собраны с необходимой степенью достоверности. В то же время предложенный способ соответствия регулярной решетке реальной структуры ИКС на основе среднего числа узлов существенно огрубляет модель сети. Случайные графы хорошо описывают сети больших размеров, включающие в себя десятки тысяч узлов. ИКС, как правило, имеют размерности в несколько тысяч узлов, что делает непригодным описание их структур с помощью случайных графов.
Резервирование
Одним из методов повышения надежности инфокоммукационных сетей является резервирование. Резервирование является универсальным принципом обеспечения надёжности, широко применяемым в природе, технике и технологии, впоследствии распространившимся и на другие стороны человеческой жизни.
Этот метод повышения характеристик надёжности технических устройств или поддержания их на требуемом уровне посредством введения аппаратной избыточности за счет включения запасных (резервных) элементов и связей, дополнительных по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы. Для достижения высокой надежности работы технических систем конструктивные, технологические и эксплуатационные мероприятия могут оказаться недостаточными, тогда применяется резервирование. Особенно это относится к системам, для которых повышением надежности элементов не удается достичь требуемой безотказности системы.
Основные виды резервирования: структурное; информационное; временное.
Структурное резервирование (элементное) предусматривает использование избыточных элементов ТС. Суть такого вида резервирования заключается в том, что в минимально необходимый вариант системы, элементы которой называют основными, вводятся дополнительные элементы, узлы, устройства либо даже вместо одной системы предусматривается использование нескольких идентичных систем. При этом избыточные резервные структурные элементы, узлы, устройства и т. д. предназначены для выполнения рабочих функций при отказе соответствующих основных элементов, узлов и устройств.
Информационное резервирование предусматривает использование избыточной информации. Простейшим примером реализации такого вида резервирования является многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи. В качестве другого примера можно привести использование специальных кодов, которые появляются в результате сбоев и отказов аппаратуры. Здесь следует заметить, что использование информационного резервирования влечет за собой также необходимость введения избыточных элементов.
Временное резервирование предусматривает использование избыточного времени. В случае применения этого вида резервирования предполагается возможность возобновления функционирования ТС после того, как оно было прервано в результате отказа, путем его восстановлена. При этом также предполагается, что на выполнение ТС необходимой работы отводится время, заведомо большее минимально необходимого.
Автономное резервирование – один из вариантов общего. Оно состоит в применении нескольких независимых объектов, выполняющих одну и ту же задачу. Каждый из этих объектов имеет свой вход и выход и, обычно, независимые источники питания. Примером объектов с автономным резервированием может служить совокупность устройств телеизмерения, выполняющих одну и ту же задачу, если каждое устройство имеет свои входные датчики, записывающие (выходные) блоки и источники питания. Автономное резервирование обычно применяется при проведении ответственных экспериментов в системах ответственного назначения. При этом автономное резервирование (рис 1) всегда является пассивным.
Рисунок 1 – Структуры общего резервирования: а – схема общего активного резервирования; б – схема автономного резервирования. (ВхБ – входной блок; ТСо – основные ТС; ТСр – резервные ТС; Пi – переключатели; ВыхБ – выходной блок)
Существует несколько методов резервирования промышленного Ethernet:
Метод агрегирования линий связи описан в стандарте IEEE 802.3ad. Этот метод использует два и более параллельных кабелей и портов для каждой линии связи. Объединение нескольких физических линий связи в один логический канал осуществляется с помощью протокола LinkAggregationControlProtocol (LACP). При этом группа (агрегат) линий связи и портов представляется одним логическим сервисным интерфейсом с одним MAC-адресом. В протоколе LACP полные Ethernet фреймы попеременно отсылаются по параллельным линиям связи и объединяются в приемнике. Пропускная способность такого агрегированного канала оказывается прямо пропорциональна количеству физических линий. При отказе одной линии данные пересылаются по другой. Этот стандарт поддерживается многими производителями Ethernet коммутаторов.
Рисунок 2 – Резервирование в сети Ethernet методом агрегирования линий связи
Метод физического кольца. Методы резервирования, основанные даже на усовершенствованном протоколе RSTP, имеют слишком большое время переключения на резерв (до 2 сек.). В то же время ряд приложений требует сокращения этого времени до единиц миллисекунд (как, например, в робототехнике) или до долей секунды (во многих химических технологических процессах). Поэтому некоторые фирмы разработали собственные нестандартные методы резервирования, которых в настоящее время насчитывается более 15. В основе этих методов лежит использование сети с кольцевой физической топологией. Одна из ветвей сети блокируется коммутатором и поэтому в режиме нормального функционирования сеть приобретает логическую шинную топологию. В случае отказа одной из ветвей мастер включает резервный порт. При этом подключается резервная ветвь и граф сети вновь становится связным, т. е. работоспособность сети оказывается полностью восстановленной. Существует два метода обнаружения отказа в сети: циклический опрос и отправка уведомления об отказе.
Рисунок 3 – Метод физического кольца для резервирования линии передачи
Полное резервирование сети. Наименьшее время переключения на резерв предоставляет метод полного дублирование всей сети целиком. Вторым его достоинством является живучесть при отказах не только соединений между коммутаторами, но также и самих коммутаторов, сетевых портов устройств и линий связи устройств с коммутатором. Недостатком является высокая цена, поскольку метод предполагает, что все сетевое оборудование используется в удвоенном количестве. Разновидностью полного резервирования является одновременное резервирование сети и оконечных устройств. В этом случае получаются две полностью независимые системы автоматизации и резервированным оказывается не только сетевое оборудование, но и вся система.
Рисунок 4 – Полное резервирование сети Ethernet
Вывод
В данном исследовании были описаны основные понятия про надежность. А так же методы повышения надежности инфокоммуникационных сетей. Были указаны основные проблемы, возникающие при повышении надежности.
