Разработка мультисервисной сети

Гибкая программируемая технология ASIC

Интегральные схемы ASIC в ядре широкополосной IP-структуры PPA2 объединяют прогнозируемость производительности и масштабируемость аппаратной технологии ASIC с гибкостью программируемого микрокода. Таким образом, помимо возможности расширения данный инновационный подход обеспечивает простоту внедрения новых функций и возможностей посредством обновлений микрокода на уровне ASIC без замены оборудования. Большое число обновлений микрокода ASIC может выполняться без прерывания сеансов активных абонентов или перезапуска системы. В результате этого непревзойденная гибкость системы позволяет сократить время простоя сети и необходимость преждевременной замены оборудования, что значительно продлевает срок службы SmartEdge 100 по сравнению с традиционными устройствами фиксированной конфигурации с технологией жесткого программирования ASIC.

Модульное программное обеспечение операционной системы SmartEdge

В устройстве SmartEdge 100 применяется та же самая широко распространенная и испытанная на практике операционная система SmartEdge (SEOS), что и в семействе шасси SmartEdge 400/800. Это позволяет предложить широкий комплекс функций и обеспечить операционную согласованность во всей сети. Система SEOS разработана для решения конкретной задачи в соответствии со строгими стандартами операторского класса. Она в значительной мере оптимизирована для ответственных мультисервисных сетевых систем и позволяет надежным образом предоставлять приложения, чувствительные к задержкам и искажениям, такие как видеоуслуги с широкополосным качеством, сетевые игры и передача голоса по сетям IP (VoIP). В SEOS используется знакомый интерфейс командной строки (CLI) с расширенным набором команд настройки системы, предоставления услуги и устранения неисправностей. Настройка в реальном времени осуществляется интуитивно с применением методов безопасного доступа, таких как безопасная оболочка, которые позволяют управлять доступом и настройкой платформы SmartEdge 100.

Подлинно модульная программная архитектура

Система SEOS (рисунок 4.4) разработана с применением сложной модульной архитектуры, которая обеспечивает максимально возможный уровень гибкости в реальном времени и доступности сети. Каждый функциональный элемент системы SEOS, такой как протокол маршрутизации, база маршрутной информации (RIB), IP-службы, интерфейсы конфигурации и управления системой, реализованы в виде отдельных процессов, каждый из которых расположен в отдельном защищенном пространстве памяти. В результате такого высоконадежного подхода каждый процесс, включая OSPF, BGP, DNS, DHCP, L2TP, SNMP и многие другие, выполняется независимо, поэтому сбой или перезапуск любого отдельного процесса не оказывает никакого влияния на другие активные процессы. Такое исключительное разделение процессов в значительной мере повышает физическую доступность устройств, а также эксплуатационную стабильность, что обеспечивает беспрецедентно эффективную локализацию неисправностей.

Рисунок 4.4 - Система SEOS

Перенастройка и обновление в режиме реального времени

Поставщики услуг могут выполнять перенастройку и обновление2 большинства отдельных модулей SEOS в режиме реального времени, а во многих случаях и без влияния на сеансы абонентов или прохождение сигналов системы. В результате, показатели сертификации программного обеспечения и времени развертывания значительно улучшились, поскольку обновления в реальном времени и новые функции могут быть развернуты без перезагрузки всего образа SEOS. Кроме того, гибкая модульная структура SEOS значительно сокращает число циклов устранения проблем и разработки программного обеспечения за счет быстрой разработки, тестирования и внедрения новых функций.

Гибкие программные функции

Устройство SmartEdge 100 предлагает гибкую модель лицензирования программных компонентов по мере их расширения. Это дает возможность создавать пользовательские конфигурации для немедленного удовлетворения потребностей сетевых услуг. Дополнительная поддержка новых служб может быть добавлена в любой момент по мере роста абонентской базы или в связи с изменениями требований к предоставлению услуг. В результате, поставщики услуг могут сократить первоначальные затраты и увеличить показатели рентабельности инвестиций (ROI), приобретая лишь необходимые функции.

Объединенная пограничная и сервисная маршрутизация

Шлюз SmartEdge 100 обеспечивает полноценную и испытанную платформу IP-маршрутизации, необходимую для развертывания широкополосных мультисервисных сетей Triple Play мирового класса с прогнозируемой и устойчивой производительностью для предоставления услуг одноадресной и групповой передачи. Шлюз SmartEdge 100 обеспечивает надежную поддержку широкого диапазона внутренних и внешних протоколов шлюзовой маршрутизации с самыми последними функциональными расширениями для пограничной маршрутизации, групповой передачи, услуг виртуальных частных локальных сетей (VPLS) и многопротокольной коммутации на основе признаков (MPLS).

При разработке устройства SmartEdge 100 предусматривалась реализация доступности и оптимизация масштабируемости, что позволяет обеспечивать поддержку более миллиона маршрутов, более 1 000 одноранговых узлов, более 2 000 сетей MPLS/VPN и 8 000 абонентов на скорости, соответствующей кабельным соединениям. В результате, данная платформа одинаково подходит для развертывания в одноранговых системах, системах периферийной концентрации и системах сервисной маршрутизации, в которых высокопроизводительная IP-маршрутизация является обязательным требованием. В число поддерживаемых протоколов маршрутизации входят следующие.

Пограничный шлюзовый протокол (BGP), включая агре гацию маршрутов, аутентификацию MD5, отражение мар шрутов, разгрузку маршрутов, конфедерации, сообщества, равноправные группы и новые расширения, такие как обновление BGP, фильтрацию исходящих маршрутов, пере запуск BGP без нарушения работоспособности и поддержку высокопроизводительных виртуальных частных сетей BGP/MPLS (RFC 2547 bis).

Протокол предпочтения кратчайшего пути (OSPF), включая отмеченный маршрутизатор (DR), резервный отмеченный маршрутизатор (BDR), пограничный маршрутизатор области (ABR), пограничный маршрутизатор автономной системы (ASBR) с поддержкой тупиковых областей, систему быстрого изменения маршрутов OSPF Redback (FRR) и систему двусто роннего обнаружения сбоев прохождения BFD Redback.

Протокол соединения промежуточных систем (IS-IS), включая многочисленные уровни, многочисленные экзем пляры, перераспределение между экземплярами, баланси ровку и аутентификацию нагрузки.

Высокопроизводительная многоадресная маршрути зация, включая многоадресную маршрутизацию без учета протокола (PIM), протокол управления группами Интернета (IGMP) и многоадресную маршрутизацию RFC 2547bis.

RIP, статические маршруты и динамически проверяемые статические маршруты (DVSR).

Протокол резервирования виртуального маршрутиза тора (VRRP), обеспечивающий стандартизированную сете вую устойчивость между устройствами маршрутизации.

Многоконтекстная структура виртуальных маршрутизаторов

Сервисный шлюз SmartEdge 100 поддерживает тысячи контекстов маршрутизации, позволяющих поставщикам услуг разделять шасси SmartEdge на несколько отдельных контекстов или виртуальных маршрутизаторов. Важным условием предоставления услуг является простота создания и обслуживания каждого контекста, а также то, что он работает как независимый, полнофункциональный маршрутизатор, обладающий функциями настройки, контроля и учета, присущими выделенному устройству маршрутизации. Используя эти свободно масштабируемые контексты, поставщики услуг могут быстро создавать тысячи безопасных административных доменов, управляемых индивидуально и обладающих простой процедурой устранения неисправностей. В результате, поставщики услуг получают новые уровни гибкости и возможности получения прибыли на основе одной инвестиции в широкополосную сеть.

Контроль и управление абонентами с целью предоставления гибких, персонализированных услуг

В устройстве SmartEdge 100 применяются политики конфигурирования и управления пользователями к отдельным потокам абонентских данных на персональной основе для каждого абонента, даже если осуществляется передача данных сотен абонентов через один физический сетевой порт. Персонализированное управление абонентами позволяет поставщикам услуг улучшать средства удержания абонентов и увеличивать средний доход на абонента (ARPU) посредством внедрения дополнительных услуг, таких как многоуровневая полоса пропускания или полоса пропускания по требованию, предоставление услуг IP-TV и видео по требованию, выбор динамических услуг, а также услуги, основанные на объеме и времени.

Шлюз SmartEdge 100 позволяет приобретать лицензии для обеспечения поддержки до 8 000 абонентов на каждое устройство и всех методов абонентской инкапсуляции, включая протокол соединения типа «точка-точка» в сети Ethernet (PPPoE), протокол Интернета в сети Ethernet (IPoE) и клиенты доступа протокола динамического конфигурирования узла (DHCP). Кроме того, шлюз SmartEdge 100 поддерживает среды бесклиентных IP-абонентов (CLIPS), не требуя клиентского программного обеспечения PPPoE и поэтому позволяя проводить идентификацию этих типов абонентов для предоставления динамических услуг. Поддержка обычного сервера широкополосного удаленного доступа (BRAS) включает в себя протокол туннелирования второго уровня (L2TP), в том числе концентратор полного доступа L2TP (LAC), сетевой сервер L2TP (LNS), и расширенные возможности туннельной коммутации LTS. В результате, предоставление услуг может стать легко масштабируемым, обладать высокой степенью персонализации и возможностями выборочного управления.

Расширенное качество обслуживания с дополнительными функциями управления трафиком

Шлюз SmartEdge 100 обеспечивает всестороннее качество обслуживания (QoS) с дополнительными функциями управления трафиком для всех портов устройства, включая порты 10/100. Функции шлюза SmartEdge 100 выходят за рамки обычных услуг и QoS уровня портов, что позволяет выполнять очень избирательное управление по каждому абоненту и дает возможность поставщику услуг предлагать легко приспосабливаемые, дифференцируемые и персонализированные услуги.

Параметры QoS могут быть определены на основании пользовательского трафика, конкретных приложений и использования сети, включая вызов и прекращение конкретных услуг или приложений. Классификация трафика является гибкой и динамичной с расширенными возможностями классификации, создания очередей, планирования и фильтрации на базе входящих портов/абонентов, исходных и конечных IP-адресов и/или портов или протоколов TCP. Шлюз SmartEdge 100 предоставляет каждому абоненту до восьми очередей с гибкими возможностями динамической настройки числа и использования каждой очереди. Пакеты могут быть помечены в соответствии со спецификацией Diffserv, что позволяет установить разряды типа обслуживания (ToS).

Иерархическое управление трафиком

Расширенные возможности управления трафиком, имеющиеся у шлюза SmartEdge 100, позволяют поставщикам услуг учитывать и моделировать всю иерархию сетей доступа и пограничных сетей от общей точки управления, чтобы свести к минимуму возможность достижения низкоприоритетным трафиком критических значений перегрузки. Соответственно, сервисный шлюз SmartEdge 100 становится точкой управления иерархической сетью, позволяющей применять сквозное управление к сетям доступа и пограничным сетям на уровне объединенной пограничной/концентрирующей сети. Таким образом, снижается сложность развертывания, возникающая по причине конфигураций с большим числом устройств.

Шлюз SmartEdge 100 поддерживает до четырех уровней сетевой иерархии, которые могут быть определены на основании конкретных приложений. Определение приоритетов и управление этими уровнями выполняется для каждого абонента. Планировщик иерархических очередей предлагает функции организации очередей строгого приоритета (SPQ) и организации взвешенных циклических очередей (WRR), а также возможность объединения этих двух подходов. Планирование иерархических очередей и функции формирования коэффициентов могут применяться динамически к каждой очереди или группе. Администраторы системы могут легко применять изменения в режиме реального времени, по каждому абоненту или к системе в целом. К таким изменениям относится добавление иерархических уровней для управления изменениями в поведении по требованию без необходимости перезагрузки системы или влияния на абонентские сеансы.

Управление доступом и применение политик к абонентскому трафику

Применение политик к входящему трафику и формирование исходящего может осуществляться для каждого пользователя отдельно, поэтому входящий и исходящий трафик может быть приведен в соответствие со строгим профилем, включающим постоянное значение полосы пропускания и устойчивость к пиковым нагрузкам. Динамическое ограничение скорости (DRL) может также определяться отдельно для каждого абонента с приращением по 64 кбит/с и значениями «минимальной» и «максимальной» скорости вместе с назначением приоритетов планирования. Такой подход позволяет обеспечить исключительно индивидуальное управление трафиком каждого абонента. Помимо этого, расширенные возможности списка управления доступом (ACL) поддерживаются в сочетании с реализацией QoS, что позволяет разрешать или запрещать пакеты на основании тех же условий фильтрации и использовать динамическое управление доступом в сеть (NAC).

Высокоэффективные услуги групповой передачи

Шлюз SmartEdge 100 является самым передовым в отрасли устройством, благодаря диапазону возможностей группового вещания и устойчивой передачи потоков данных. Эти возможности поддерживают крупномасштабное развертывание общих потоков приложений, таких как передача аудио- и видеоданных высокого разрешения, и обеспечивают наиболее эффективное использование полосы пропускания сети. Шлюз SmartEdge 100 выполняет аппаратное тиражирование групповой передачи для каждого порта и каждого пользователя, чтобы обеспечить оптимизацию производительности сети и сохранить полосу пропускания для использования системами с большим числом абонентов. Устройство SmartEdge 100 позволяет организовать до 10 000 групп протокола управления группами Интернета (IGMP) с поддержкой масштабируемого протокола маршрутизации групповой передачи (PIM) и разреженного режима PIM (PIM-SM). Также поддерживается полный набор протоколов, обеспечивающих групповую передачу, таких как IGMP-перехват, протокол обнаружения источника групповой передачи (MSDP), протокол многопротокольного пограничного шлюза (MBGP), групповая передача конкретного источника (SSM) и отображение SSM. Кроме того, поставщики услуг могут ограничивать число участников группы многоадресной передачи по каждому порту, чтобы контролировать масштаб поддержки предоставления емких многопользовательских IP-видеоуслуг, таких как HDTV. Это позволяет защитить полосу пропускания канала и сохранить качество потоков групповой передачи, в особенности, в широкополосных системах с большим числом пользователей.

Улучшенная безопасность системы

Чтобы обеспечить необходимый уровень безопасности и соответствия требованиям широкополосных сетей, в шлюзе SmartEdge 100 объединены наиболее важные возможности защиты самой платформы от попыток атак, а также получения несанкционированного доступа к устройствам или злонамеренного изменения конфигурации. Эти возможности защиты позволяют обезопасить все аспекты сетей предоставления услуг.

Разделение абонентского трафика

Шлюз SmartEdge 100 обособляет сеанс каждого абонента, так что потоки пользовательских данных остаются разделенными и защищенными от других пользователей этой же системы. Это помогает обеспечить неприкосновенность личных сведений и предотвратить кражу услуг или уровней услуг отдельных абонентов.

Предотвращение отказов обслуживания

Шлюз SmartEdge 100 обладает рядом неотъемлемых, вполне определенных IP-служб, позволяющих платформе предотвращать и выполнять ответные действия в случае разного рода распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS), влияющих на предоставление услуг. Кроме того, чтобы предотвратить синхронные атаки на структуру управления и центральный процессор, шлюз SmartEdge 100 может применять организацию очереди доступа к структуре управления и ограничивать скорость пакетов, пересылаемых в процессор управления, сбрасывая злонамеренный трафик и предотвращая потенциальную перегрузку процессора. В число функций обеспечения безопасности входят следующие:

Безопасный протокол ARP помогает предотвратить кражу IP-адреса абонента, запрещая абоненту настраивать ком пьютер с использованием IP-адреса, принадлежащего дру гому абоненту. При включенном безопасном протоколе ARP шлюз SmartEdge 100 будет лишь отправлять трафик в канал, в котором IP-адрес настроен в соответствии с локальной таблицей переадресации IP-трафика.

Проверка исходного адреса (SAV) обеспечивает защиту от синхронных атак, запрещая прохождение IP-пакетов от исходных адресов, к которым нет доступа через связанный с абонентом канал при сравнении IP-адреса в пакетах с диа пазоном адресов, определенным для абонента.

Алгоритм создания дайджеста сообщения 5 (MD5) для аутен тификации маршрута предотвращает имитацию сведений о маршруте.

Пересылка пакетов по обратному пути (RPF) помогает пре дотвратить имитацию IP-адреса и может использоваться для быстрого определения или блокировки источника PING или другой DDoS-атаки.

Списки управления доступом

Сервисный шлюз SmartEdge обеспечивает надежную поддержку списков управления доступом (ACL) по каждому порту, абоненту или сети VLAN. Списки ACL могут применяться в ряде приложений и помогают обеспечить безопасность доступа, управление доступом к услугам и маршрутизацию на основе политик. Кроме того, шлюз SmartEdge 100 полностью поддерживает счетчики списков ACL для контроля срабатывания фильтра и может отслеживать весь трафик с протоколированием ACL.

Безопасность доступа к устройству

Шлюз SmartEdge 100 обеспечивает управление доступом к администрированию физического устройства и настройке подсистем с использованием шифрованных паролей и многоуровневого контроля доступа, чтобы предотвратить несанкционированный доступ пользователей к системе. В устройстве SmartEdge используется система RADIUS, ставшая промышленным стандартом, и Система управления доступом к контроллеру терминального доступа плюс (TACACS+) для проверки пользователей, пытающихся получить доступ, а также для отслеживания доступа и внесенных в настройки изменений.

Улучшенная управляемость устройства

Помимо перспективных возможностей, предоставляемых семейством средств управления NetOp, шлюз SmartEdge 100 предлагает улучшенные возможности управления в рамках самого устройства. Они упрощают настройку и управление устройством. В их число входят различные встроенные средства и возможности для устранения неисправностей, включая статистику, события и сигналы оповещения. К этим возможностям относятся:

Простой протокол управления сетью (SNMP) - платформа SmartEdge имеет встроенный SNMP-агент с поддержкой SNMP версий 1, 2c и 3. Встроенный SNMP-агент может использоваться для управления платформой и сбора статистических данных.

Поддержка расширенной базы управления MIB - шлюз SmartEdge 100 предоставляет расширенный диапазон баз MIB, включая версии MIB для RMON, RADIUS и корпоратив ные MIB Redback. Это позволяет упростить контроль и про цесс устранения неисправностей.

Подробное зеркалирование трафика - зеркалирова ние трафика является мощным средством устранения неполадок и анализа трафика. Пакеты могут подвергаться зеркальному копированию или выборке из любого порта в системе и подробно определяться для зеркалирования в сеансе абонента, служебном сеансе или на уровне VLAN входящего или исходящего трафика. Пакеты направляются в любой другой порт или определенный сеанс в системе, подключенный к устройству или системе контроля. Можно определить до восьми классов пакетов с зеркальным копи рованием каждого класса в отдельный исходящий канал.

Системный журнал - регистрирует происходящие систем ные события в режиме реального времени.

Массовая статистика - является более эффективной аль тернативой SNMP в качестве средства сбора статистических данных учета ресурсов сети. Шлюз SmartEdge 100 собирает и сохраняет статистику системы, сети и трафика с опреде ленными интервалами между выборками. После этого дан ные в виде текстового файла направляются по FTP через определенные промежутки времени на станцию управления сетью. Это позволяет упростить процесс управления сетью.

Биллинг и учет

Благодаря использованию существующих систем контроля предоставления, учета и управления, имеющихся у поставщиков услуг, шлюз SmartEdge 100 поддерживает свыше ста атрибутов поставщиков (VSA) для администрирования системы RADIUS. Он также обеспечивает гибкость администрирования и контроль посредством поддержки TACACS+, SNMP и динамического обновления атрибутов, назначенных абонентским сеансам и каналам. В сочетании с мощным инструментарием системы RADIUS в области учета, возможности обработки нескольких сеансов предоставляют поставщикам услуг средства разработки, предоставления и учета новых услуг.

Управление устройством при помощи диспетчера элементов NetOp

Система управления элементами (EMS) NetOp предоставляет устройству SmartEdge 100 возможность масштабируемого распределенного управления широкополосными каналами и абонентами. EMS NetOp обеспечивает полный набор расширенных средств управления с простым в использовании графическим интерфейсом. Благодаря этому упрощается выполнение задач управления важными элементами, относящихся к устранению неполадок, настройкам и резервированию узлов, производительности и безопасности. Вместе с устройством SmartEdge 100 система управления элементами NetOp предоставляет инфраструктуру поддержки операций, упрощающую настройку и развертывание услуг и позволяющую оператору повысить удовлетворенность клиентов при минимизации расходов.

Диспетчер политик NetOp

Диспетчер политик NetOp предоставляет точку динамического управления политиками для внедрения и управления абонентскими услугами в шлюзе SmartEdge 100 (рисунок 4.5). Диспетчер политик NetOp упрощает выполнение исходной настройки абонента и подготовку сети, а также позволяет назначать услуги. После создания абонента диспетчер политик NetOp значительно упрощает управление изменениями, позволяя абоненту по требованию адаптировать уровень услуг. К таким действиям можно отнести запрос увеличения полосы пропускания или добавление новых услуг посредством интерактивного веб-портала. Такой персонализированный подход с применением самообслуживания в большой мере увеличивает удовлетворенность клиентов и способность их удержания. При этом значительно оптимизируется текущее управление абонентами за счет сокращения запросов и нагрузки на службы поддержки клиентов.

Единая система диспетчера политик NetOp позволяет организовать поддержку сотен физических устройств SmartEdge, обеспечивая внедрение универсального управления политиками с единой точкой контроля предоставления значительно распределенных мультисервисных услуг и возможностями роуминга и плавной передачи мобильного абонента. В результате, диспетчер политик NetOp определяет известных абонентов и применяет заказанные уровни услуг независимо от того, с какой платформы SmartEdge пользователь выполнил вход.

Рисунок 4.5 - Схема функционирования SmartEdge в сети

Технические характеристики:

1. Процессор системы: два Power PC с частотой 600 МГц

2. Ядро маршрутизации/коммутации: две программируемые схемы ASIC ядра широкополосной IP-структуры PPA2, каждая из которых обладает 32-разрядным RISC-процессором ядра, обеспечивающим всю маршрутизацию и все IP-службы оборудования.

3. Встроенная оперативная память объемом 1 Гб.

4. Съемная системная компактная флэш-карта объемом 1 Гб.

5. Максимальная пропускная способность устройства - 12 Гбит/с.

6. Производительность передачи/обслуживания - 7 Мп/с.

7. Абонентов - 8 000

8. Сетей VLAN - 16 000

9. IGMP-групп и маршрутов групповой передачи - 10 000

10. MAC-адресов - 160 000

4.3 Мультисервисная сеть ООО «СКАЙЛАЙН»

Мультисервисная сеть ООО «СКАЙЛАЙН» после замены оборудования и изменения своей инфраструктуры получила большие преимущества. Во-первых, на абонентском доступе функционирует технология IPoE, которая позволяет упростить работу сети на этом уровне и исключит необходимость привлечения технических специалистов при разрешении проблем доступа к сети провайдера. Также Cisco SCE2020 будет пограничным маршрутизатором, который отвечает за внешний доступ, классификацию трафика, шейпинга полосы пропускания для каждого абонента, безопасность, фильтрацию и обеспечения необходимых ресурсов для внедрения и развитие новых видов услуг.

Сервисный шлюз Erricson SmartEdge 100 обеспечил помимо маршрутизации и фильтрации абонентского трафика и дополнительные услуги, удовлетворяющие современным стандартам сетей следующего поколения. Что позволило компании ООО «СКАЙЛАЙН» повысить качество своей сети, а также поспособствовать привлечению новых абонентов.

Бывший программный маршрутизатор и сервер доступа стали выполнять другие функции по обеспечению хранения и обработки информации организации, а также поддержка электронной почты и WEB-сервисов. Все остальные коммуникационные устройства принято было оставить как есть, так как они удовлетворяют потребностям функционирования мультисервисной сети в полном объёме.

Разработанная мультисервисная сеть ООО «СКАЙЛАЙН» представлена на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Мультисервисная сеть предприятия ООО «СКАЙЛАЙН»

4.4 Выводы

При разработке сети ООО «СКАЙЛАЙН» были рассмотрены перспективы развития мультисервисных сетей.

Так как основной задачей любого оператора связи является увеличение дохода с клиента (ARPU, average revenue per user). Для этого оператору приходится внедрять новые дополнительные услуги ? IPTV, Video on Demand, IP-телефонию и ряд других, менее известных, но при этом не менее значимых услуг. В современной мультисервисной сети не должно быть различий между пользователями. Любой её абонент сможет пользоваться любым типом услуг, ограничениями будут лишь его платежеспособность, условия контракта и наличие соответствующего оконечного оборудования. Необходимо, чтобы в любой момент он мог затребовать ту или иную услугу и в любой момент отказаться от нее, перейдя на работу в более экономичном режиме. Именно в удовлетворении этих требований заключается одна из основных проблем функционирования таких сетей.

Использование маршрутизатора Cisco SCE2020-4/8XFE Cisco SCE 2020 Service Control Engine, 4-port FE Cisco SCE2020-4/8XFE в сети предлагает на 100 процентов изменить привычные представления о стабильности Интернет подключения и возможностях Интернет проектов.

А также поддержка технологий IPoE, DPI Cisco SCE2020-4/8XFE дают возможность функционирования сети на современном уровне.

Используемый сервисный шлюз семейства SmartEdge был специально разработан и оптимизирован для предоставления мультисервисных услуг Triple Play операторского класса, включающих в себя передачу видео, голоса, данных и интерактивного контента. SmartEdge предоставляет возможность определять и предоставлять конкретные уникальные услуги на основе индивидуального подхода к абонентам, что обеспечивает прогнозируемость его эксплуатационных характеристик и беспрецедентную емкость полосы пропускания и сеансов. В результате этого достигается плавное предоставление приносящих доход абонентских услуг.

5 Экономическая эффективность проекта

Данный проект представляет собой модернизацию локальной сети компании ООО «СКАЙЛАЙН», обеспечивая внедрение технологии IPoE с целью повышения отказоустойчивости локальной сети.

Кроме этого при внедрении данной технологии отпадает необходимость настройки сетевого оборудования абонента.

Таблица 5.1 - Основные показатели сравнительного анализа вариантов

Показатели	Варианты	Результаты сравнения
	Базовый	Проектируемый
1. Отказоустойчивость сети	Низкая степень отказоустойчивости	Высокая степень отказоустойчивости	1. Уменьшение процента потерянных пакетов в сети 2. Снижение вероятности возникновения сетевого широковещательного шторма
2. Управляемость сетью	Тяжелая управляемость сетью	Легкость в управлении сетью.	1. Быстрое выявление и решение аварийных ситуаций. 2. Выполнение анализа производительности. 3. Планирование развития сети

5.1 Исходные данные для расчета

Таблица 5.2 Стоимость оборудования

Наименование	Цена, руб.	Необходимое количество	Общая стоимость, руб.
1	2	3	4
Маршрутизатор Cisco SCE2020	150 000	1 шт.	150 000
Шлюз Ericsson SE 100-AC	295 000	1 шт.	295 000
Итого:			445 000

Таблица 5.3 - Условные обозначения и значения показателей

Показатель	Условное обозначение	Проектируемый вариант
1	2	3
Месячный должностной оклад обслуживающего персонала, руб	О	4900
Количество дней за месяц, необходимый для работы с аппаратурой , дн.	Д	24
Среднее количество рабочих дней в месяц, дн.	К	24
Количество энергии, потребляемое приборами в час, кВт	А	0,5
Количество энергии, необходимое для освещения в час, кВт	Н	0,02
Действующий тариф на электроэнергию, руб/кВт*ч	k	2,56
Число дней в году, необходимых для работы аппаратуры, дн.	В1	365
Количество дней в году, в течение которых происходит потребление энергии за счет освещения, дн.	В2	365
Время работы аппаратуры в течение рабочего дня, час	Ч1	24
Количество часов использования освещения в течение рабочего дня, час	Ч2	15
Балансовая стоимость оборудования, руб	Кб	445 000
Норма отчислений на амортизацию оборудования, %	б	10
Норма отчислений на износ, %	в	3
Годовой полезный фонд рабочего времени, час	ПФВР	8760

5.2 Расчет объема капитальных вложений

Объем капитальных вложений в проект определяется, как правило стоимостью устанавливаемого оборудования, недоамортизированной частью стоимости демонтируемого оборудования и ликвидационной стоимостью демонтируемого оборудования, стоимостью приобретаемых программных продуктов. Из существующего оборудования демонтируется только сервер доступа, но при этом он может быть задействован под другие цели, поэтому ликвидационная стоимость демонтируемого оборудования учитываться не будет. Также стоимость программных продуктов входит в стоимость поставляемого оборудования. Из этого следует, что состав первоначальных инвестиций будет определяться общей стоимостью устанавливаемого оборудования [15].

К = КОБ = 445 000 руб.

5.3 Расчет текущих затрат

В затраты на эксплуатацию входят следующие элементы:

1) заработная плата обслуживающего персонала с отчислениями на социальные нужды;

2) стоимость потребляемых энергоресурсов;

3) расходы на амортизацию и текущий ремонт оборудования.

Рассчитаем перечисленные элементы эксплуатационных затрат.

Для расчета заработной платы персонала воспользуемся формулой:

, (5.1)

где ЗП - годовая заработная плата обслуживающего персонала, руб.;

О - месячный должностной оклад обслуживающего персонала, руб;

Д - количество дней за месяц, необходимых для работы аппаратуры, дн.;

К - среднее количество рабочих дней в месяце, дн.

Определим годовой фонд оплаты труда (Д = 24 дня) на одного работника:

ЗП = (1+0,365)•(12•4900) = 80 262 руб.

В связи с тем, что объем выполняемых работ и время выполнения работ обслуживающим персоналом не изменяется в результате внедрения нового оборудования, следовательно в проектном варианте величина расходов на оплату остается прежней.

Стоимость потребляемых энергоресурсов рассчитывается так:

Э = k*(A*B1*Ч1 + Н*В2*Ч2), (5.2)

где Э - стоимость потребляемой электроэнергии, руб.;

k - действующий тариф на электроэнергию, руб./кВт*ч;

А - количество энергии, потребляемое компьютером в час, кВт;

Н - количество энергии, необходимое для освещения в час, кВт;

В1 - число дней в год, необходимых для работы аппаратуры, дн.;

В2 - число дней в год, в течение которых происходит потребление энергии за счет освещения, дн.;

Ч1 - время работы аппаратуры в течение рабочего дня, час;

Ч2 - количество часов использования освещения в течение рабочего дня, ч.

Э = 2,56 * (0,5 * 365* 24 + 0,02 * 365*15) = 11 223,75 руб.

Поскольку новая аппаратура сделала ненужным сервер доступа, но при этом он будет использоваться для других целей (рабочее место сотрудника компании, дополнительный мультимедиа сервер и т.д), то расходы на электроэнергию увеличиваются на 11 223,75.

Сумма расходов на амортизацию и износ (текущий ремонт) оборудования может быть рассчитана по следующей формуле:

, (5.3)

где Кб балансовая стоимость оборудования.

б,в - норма отчислений на амортизацию и износ (текущий ремонт) соответственнло;

В1 - число дней работы аппаратуры;

Ч1 - количество часов работы оборудования;

ПФВР годовой полезный фонд рабочего времени, дн. [15].

Амортизационные отчисления для оборудования составят

Следовательно эксплуатационные затраты в проектируемом варианте составят:

С = 80 262 + 11 223,75 + = 149 335,75

5.4 Оценка экономической эффективности

Цель данного проекта смена технологии передачи данных для повышения отказоустойчивости сети, облегчения мониторинга и управления сетью, упрощения подключения новых абонентов. Основной статьей экономии будет являться требование меньшего числа обслуживающего персонала.

На данный момент прирост абонентов составляет в среднем 3 абонента в день. Соответственно в среднем 1008 абонентов в год, учитывая отключение абонентов от сети ООО «СКАЙЛАЙН», в среднем 10 абонентов в месяц, это число составит 888 абонентов.

С увеличением числа абонентов при использовании старой технологии была бы необходимость увеличивать штат технической поддержки на 1 человека раз в год, штат техников, работающих на дому у абонентов в случае неисправностей на 2 человека в год. С внедрением технологии IPoE увеличение штата потребуется гораздо реже.

Зарплата сотрудника технической поддержки составляет 4900 рублей в месяц, зарплата техника - 5300 рублей. 80 262 и 86 814 в год соответственно. На основании этих данных сделаем оценку экономии денежных средств в результате внедрения проекта.

Таблица 5.4 Расчет объема сэкономленных средств

Период времени	2012	2013	2014	2015
Расходы на персонал без внедрения IPoE	668 304	922 194	1 176 084	1 429 974
Расходы на персонал с внедрением IPoE	414 414	414 414	581 490	581 490
Экономия средств от внедрения технологии	253 890	507 780	594 594	848 484

Произведем расчет экономических показателей эффективности проекта.

Срок окупаемости проекта (РР) будет рассчитываться как отношение капитальных вложений в проект, составляющих 445 000 руб. и погодовых сальдо притоков и оттоков финансовых средств, связанных с реализацией проекта. Оценка сальдо притоков и оттоков, связанных с проектом, проведена в таблице 5.5.

Таблица 5.5 Сальдо денежного потока по проекту

Показатель	Период времени	Итого
	2012	2013	2014	2015
Входящие денежные потоки	253 890	507 780	594 594	848 484	2 204 748
Исходящие денежные потоки	149 336	149 336	149 336	149 336	597 344
Сальдо денежного потока	104 554	358 444	445 258	699 148	1 607 404
Капитальные вложения	445 000				445 000
Сальдо денежного потока, нарастающим итогом с учетом капитальных вложений	-340 446	17 998	463 256	1162404

При сравнении скорректированного дохода по годам реализации проекта и объема капитальных вложений, составляющего 445 000 руб., видно, что в течение первого года проект себя не окупает: сумма доходов за первый год реализации меньше, чем объем капитальных вложений. Переходящая на второй год реализации проекта часть капитальных вложений, составляет величину

445000 104554 = 340446. (РР = 1 году)

Определим, за какую часть 2013 года капитальные вложения будут полностью окуплены, получаем:

PPi = 340446 / 358444 = 0,94 года или 11 месяцев.

Таким образом, срок окупаемости проекта будет равен одному году и одиннадцати месяцам.

Для расчета чистой текущей стоимости (NPV) необходимо привести планируемые экономии к ценам базового периода, то есть продисконтировать их с использованием реальной ставки дисконтирования, рассчитываемой с учетом инфляционных изменений. За базу расчета дисконтного множителя возьмем рыночную ставку по коммерческим кредитам. Ставка рефинансирования ЦБ РФ с 3.05.2011 года установлена в размере 8,5% годовых, в данном примере за рыночную ставку по коммерческим кредитам примем ставку рефинансирования ЦБ, равную 8,5% годовых (ro = 8,5%) Прогнозируемый уровень инфляции на 2011 - 2014 гг. в среднем составляет 5,5%, искомая ставка дисконтирования потока платежей.

(5.4)

rp = 0,055 + 0,085 + 0,055*0,085 = 0,1446 или 14,46% реальная ставка дисконтирования с учетом инфляции.

, (5.5)

где Di доходы (входящие денежные потоки) i-го периода;

Зi - текущие расходы (выходные денежные потоки) i-го периода;

Ko - капитальные вложения;

Pi - суммарный денежный поток (экономия) i-го периода;

r - коэффициент дисконтирования.

;

NPV = 91345 + 275726 + 296839 + 388415 - 445000 = 607325

Полученное значение чистой текущей стоимости больше нуля, что говорит о том, что проект следует принять.

Индекс рентабельности проекта (PI) это отношение суммарного дисконтированного дохода к суммарным дисконтированным затратам, он определяется как

, (5.7)

где Ko капитальные вложения;

Pi - суммарный денежный поток (экономия) i-го периода;

r - коэффициент дисконтирования.

Подставляя определенные выше величины суммарного денежного потока, капитальных вложений в проект и реальной ставки дисконта, получаем, что PI будет равен

;

Индекс рентабельности больше 1 это означает, что проект следует принять.

Внутренняя норма доходности (прибыли, внутренний коэффициент окупаемости, Internal Rate of Return IRR) - норма прибыли, порожденная инвестицией. Это та норма прибыли (барьерная ставка, ставка дисконтирования), при которой чистая текущая стоимость инвестиции равна нулю, или это та ставка дисконта, при которой дисконтированные доходы от проекта равны инвестиционным затратам. Внутренняя норма доходности определяет максимально приемлемую ставку дисконта, при которой можно инвестировать средства без каких-либо потерь для собственника.

Размер капитальных вложений - 445 000 руб.

Доходы от инвестиций в первом году - 104 554 руб.

Доходы от инвестиций во втором году - 358 444 руб.

Доходы от инвестиций в третьем году - 445 258 руб.

Доходы от инвестиций в четвертом году - 699 148 руб.

Подбираем барьерные ставки так, чтобы найти минимальные значения NPV по модулю, и затем проводим аппроксимацию.

Рассчитаем для барьерной ставки равной r1 = 10,0%

PV1 = 104544/(1+0,1) = 95040 руб.

PV2 = 358444/(1+0,1) = 325858 руб.

PV3 = 445258/(1+0,1) = 404780 руб.

PV2 = 699148/(1+0,1) = 635589 руб.

NPV1 = 1016267 руб.

Рассчитаем для барьерной ставки равной r1 = 20,0%

PV1 = 104544/(1+0,2) = 87120 руб.

PV2 = 358444/(1+0,2) = 298703 руб.

PV3 = 445258/(1+0,2) = 371048 руб.

PV2 = 699148/(1+0,2) = 582623 руб.

NPV2 = 894494 руб.

IRR = r1 + (r2 - r1)*NPV1/(NPV1 - NPV2) (5.8)

IRR = 10 + (15 - 10)*1016267/(1016267 - 894494) = 41,7

Следовательно, внутренняя норма доходности проекта составляет 41,7%. Такой уровень внутренней нормы доходности показывает целесообразность вложения финансовых ресурсов в проект.

5.5 Выводы

Данный проект выгоден. Это заключается в следующем:

1) повышается отказоустойчивость сети;

2) благодаря новым услугам привлекаются новые абоненты;

3) снижаются затраты на обслуживающий персонал;

4) облегчается мониторинг и управление сетью.

Проведенный экономический анализ с использованием показателей чистой текущей стоимости, внутренней нормы доходности, индекса рентабельности и срока окупаемости показал целесообразность внедрения данного проекта. Показатели экономической эффективности проекта достигают следующих значений:

1) NPV = 607325.

2) PP = 1 год и 11 месяцев.

3) PI = 2,36

4) IRR = 41,7%

6 Безопасность и экологичность проекта

6.1 Анализ опасных и вредных факторов

Производственные факторы в зависимости от последствий, к которым может привести их действие, подразделяются на опасные и вредные. Фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому резкому ухудшению здоровья, называется опасным производственным фактором. Фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности, называется вредным производственным фактором [16].

Сотрудники технического отдела ООО «СКАЙЛАЙН» сталкиваются с воздействием таких вредных и опасных факторов как:

Физические

1) опасность повышенного уровня напряженности электромагнитного поля. Основным источником этих проблем являются мониторы, особенно дисплеи с электронно-лучевой трубкой;

2) электробезопасность. Статическое электричество. Помещение технического отдела по опасности поражения электрическим током можно отнести ко 2 классу категории a, то есть наличие сырости (влажность более 75%) или токопроводящей пыли. На рабочем месте сотрудника технического отдела из всего оборудования металлическим является лишь корпус системного блока компьютера, но в офисе используются системные блоки, в которых кроме изоляции предусмотрен элемент для заземления и провод с заземляющей жилой для присоединения к источнику питания;

3) микроклимат рабочей зоны сотрудника технического отдела. В холодное время года используется водяное отопление, в теплое время года применяется кондиционирование воздуха;

4) освещение рабочего места. Работа, выполняемая с использованием вычислительной техники, имеют следующие недостатки: вероятность появления прямой блесткости, ухудшенная контрастность между изображением и фоном, отражение экрана. Так как естественное освещение слабое, на рабочем месте должно применяться также искусственное освещение.

5) воздействие шума на сотрудника технического отдела. В помещениях с низким уровнем шума, каким помещением является место работы сотрудников технического отдела, источниками шума являются персональные компьютеры, принтеры, серверные стойки с оборудованием.

Психофизиологические

1) переутомление и сильное напряжение глаз. Так как работа сотрудника технического отдела связана с постоянным нахождением за персональным компьютером - возможны переутомления.

6.2 Расчет освещенности на рабочих местах

Искусственное освещение применяется при недостаточном естественном освещении или при отсутствии его (в темное время суток). По назначению искусственное освещение разделяется на: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.

Проведем расчет искусственного освещения для офисов абонентского и технического отделов.



Рисунок 6.1 Схема офиса абонентского отдела

Площадь офиса абонентского отдела 38,7 м2. Высота потолков 3 м.

Рисунок 6.2 Схема офиса технического отдела.

Из помещения, представленного на рисунке 6.2, освещение есть только в кабинетах для сотрудников и серверной. Площадь помещения, требующего освещения, составляет 24 м2. Высота потолков 3 м.

Расчет искусственного освещения будем выполнять методом коэффициента использования светового потока, который предназначен для расчета равномерного освещения горизонтальных поверхностей. [16]

Для освещения офисов по радиомонтажным работам выберем потолочные светильники типа ЛПО 4*18 с четыремя лампами Philips TLD18W/965 Aquasky мощностью по 18 Ватт.

Расчетное уравнение метода имеет вид:

, (6.1)

где - нормируемая минимальная освещенность. Для работ на ЭВМ составляет 300 лк.

- коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации; для работ на ЭВМ составляет 1,8 (из справочника).

- освещаемая площадь, , площадь освещаемого помещения составляет для абонентского отдела и для технического.

- коэффициент неравномерности освещения. Принимается . В данном случае возьмем 1,2.

- число рядов светильников, определяемое из условия наиболее выгодного соотношения , - расстояние между рядами светильников. Обычно принимают . В данном случае возьмем 1,4.

- световой поток заданной лампы.

- коэффициент использования излучаемыми светильниками светового потока на расчетной плоскости; принимается равным .

- коэффициент затенения, вводится для помещений с фиксированным положением рабочих и принимается равным . В данном случае возьмем 0,9. [16]

Так как светильник использует 4 лампы Philips TLD 18W/965 Aquasky со значением светового потока одной лампы, равным 1150 лм, то световой поток, излучаемый светильником, составит: лм.

Для офисных зданий уровень рабочей поверхности над полом составляет 0,8 м. Тогда м. У светильников ЛПО 4*18 наивыгоднейшее отношение .

Отсюда расстояние между рядами светильников м. Располагаем светильники вдоль длинной стороны помещения. Расстояние между стенами и крайними рядами светильников принимаем равным м. При ширине каждой из комнат в помещении м имеем число рядов светильников .

Найденные значения подставим в формулу (6.1):

1) для офиса абонентского отдела:

сеть серверный программный абонентский мультисервисный

шт.

2) для офиса технического отдела:

шт.

6.3 Выводы

Таким образом, для искусственного освещения офисного помещения абонентского отдела требуется 5 потолочных светильников ЛПО 4*18 с четыремя лампами Philips TLD18W/965 Aquasky мощностью по 18 Ватт. По одному светильнику в двух малых помещениях и 2 светильника на ресепшене.

Для освещения помещения офиса технического отдела требуется 3 потолочных светильника помещения абонентского отдела требуется 5 потолочных светильников ЛПО 4*18 с четыремя лампами Philips TLD18W/965 Aquasky мощностью по 18 Ватт. Один светильник в малое помещение, 2 светильника в основное помещение технического отдела.

Заключение

В результате дипломного проектирования была разработана современная мультисервисная сеть ООО «СКАЙЛАЙН».

Внедрение данной разработки позволило:

1. Получить современную мультисервисную сетевую архитектуру.

2. Сократить затраты на техническую поддержку доступа абонентов к сети провайдера, за счет применения технологии IPoE, так как эта технология является более простым и эффективным способом предоставления доступа абонентов к сети провайдера.

3. Повысить качество и надежности сети ООО «СКАЙЛАЙН».

4. Предоставлять мультисервисные услуги Triple Play операторского класса, включающих в себя передачу видео, голоса, данных и интерактивного контента.

5. Определять и предоставлять конкретные уникальные услуги на основе индивидуального подхода к абонентам.

Мультисервисная сеть организации разрабатывалась в соответствии с требованиям, предлагаемым к построению современных мультисервисных сетей.

Для построения новой сетевой инфраструктуры предлагается приобрести и заменить программный маршрутизатор на Cisco SCE2020, который будет отвечать за внешний доступ, классификацию трафика, шейпинга полосы пропускания для каждого абонента, безопасность, фильтрацию и обеспечения необходимых ресурсов для внедрения и развитие новых видов услуг. И приобрести и заменить сервисный шлюз Erricson SmartEdge 100, который позволит обеспечить помимо маршрутизации и фильтрации абонентского трафика и дополнительные новые услуги, удовлетворяющие современным стандартам сетей следующего поколения.

Список использованной литературы

1. Устав предприятия ООО «СКАЙЛАЙН».

2. Кенин А.М. Самоучитель системного администратора; БХВ-Петербург, 2008. - 560 c.

3. Кирх О. LINUX для профессионалов. Руководство администратора сети; СПб: Питер, 2000. - 368 c.

4. Норенков И.П.; Трудоношин В.А. Телекоммуникационные технологии и сети; М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана; Издание 2-е, испр. и доп., 2000. - 248 c.

5. Пятибратов А.П.; Гудыно Л.П.; Кириченко А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации; М.: Финансы и статистика; Издание 2-е, перераб. и доп., 2004. - 512 c.

6. Хант Крейг. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. Руководство администратора сети; Киев: BHV, 2003. - 384 c.

7. Кульгин М.В. Компьютерные сети. Практика построения. - СПб., 2003.

8. Медведовский И.С. DNS - под прицелом. - СПб., 2003.

9. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы.- СПб., 2001

10. Фратто М.М. Механизмы защиты корпоративных сетей. - М.,2001

11. Шалин П.А. Компьютерная сеть своими руками. - СПб., 2003.

12. Романов В.П. Проектирование экономических информационных систем: методология и современные технологии: Учебное пособие. [текст] / В.П. Романов, Н.З. Емельянова, Т.Л. Партыка - М. : Экзамен, 2005. -256 c.

13. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебное пособие / под ред.проф. В.В.Трофимова.- М.: Высшее образование, 2007. - 480с.

14. Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования. учебное пособие. / Е.З. Зиндер - М.: Центр информационных технологий, 1996. - 324с.

15. Ковалев В.В. Методы оценки инвестиционных проектов. М.: Финансы и статистика, 1999. 210 с.

16. Бобкова О.В. Охрана труда и техника безопасности. Обеспечение прав работника, 2008.290с.

17. http://www.bgbilling.ru

18. http://www.cisco.com

19. http://www.dlink.ru

20. http://www.nag.ru

Размещено на Allbest.ru