Контрольная работа по "Радиоэлектроника"

    Министерство  РФ по связи и информатизации

    Сибирский государственный  университет телекоммуникаций и информатики 

    Межрегиональный центр переподготовки специалистов 
 
 
 
 
 
 
 

УПРАВЛЕНИЕ  ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ  
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА  
 
 
 
 

                Выполнил: студент Ломакин Павел Владимирович

                Группа: МДТ-32          E-mail:  [email protected]

            Проверил: ______________________________________ 
 
 
 

Новосибирск 2006 г. 

1. Основные термины и определения

1.1 Что представляет собой ВСС РФ?

     Сеть  связи Взаимоувязанная Российской Федерации (ВСС РФ) – комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования и ведомственных (корпоративных) сетей электросвязи на территории Российской Федерации, обеспеченный общим централизованным управлением.

1.2 Чем отличается сеть общего пользования от корпоративной или ведомственной сети связи?

     Корпоративные и ведомственные сети создаются  для удовлетворения своих производственных и специальных нужд предприятий, промышленных объединений, министерств, корпораций.

Сеть связи  общего пользования является частью ВСС РФ и открыта для всех физических и юридических лиц, включая корпоративные и ведомственные сети связи. В услугах сети связи общего пользования не может быть отказано никому. 

1.3 Что общего между первичной и транспортной сетями связи?

Транспортная  сеть связи является составной частью первичной сети связи 

1.4 Что общего между сетью доступа и ЦСИС?

Сеть доступа  и сеть ЦСИС обеспечивают выход абонента на сети связи. 

1.5 Какое назначение имеет сеть управления электросвязью?

Сеть управления электросвязью обеспечивает управление сетями электросвязи и их услугами путем организации взаимосвязи с компонентами различных сетей электросвязи (первичных, вторичных, транспортных, доступа, интегральных и других) на основе единых интерфейсов и протоколов, стандартизированных МСЭ-Т.

1.6 Какие разновидности моделей сети управления различают в определениях TMN?

Функциональная  модель сети TMN – описывает соответствующее распределение функциональных возможностей в сети управления. Информационная модель сети TMN дает разумное объяснение применению принципов управления системами взаимосвязи открытых систем (Open System Interconnection, OSI) к принципам сети TMN.

Физическая  модель – описывает реализуемые интерфейсы (физические и логические – протокольные) и примеры физических компонентов, которые составляют сеть TMN (каналы передачи данных, промежуточные устройства). 

1.7 Что представляет собой система управления сетью связи?

Система управления сетью основана на функциональной иерархической структуре TMN, в которой различаются четыре уровня управления административного управления; управления обслуживанием (услугами);

управления сетью; управление элементами сети.  

1.8 Что значит понятие “Сетевой элемент” в сети управления связью?

 Сетевой элемент,  это оборудование, включаемое в сеть управления. В качестве элемента сети могут рассматриваться: система передачи, коммутационная система, мультиплексоры, терминалы абонентские, контроллеры, аналоговая и цифровая аппаратура и другое оборудование связи. 

1.9 Что представляет собой уровень управления сетью электросвязи?

Систему управления сетью называют пирамидой управления, в которой четко определена вертикаль управления. Уровень управления сетью электросвязи представляет часть пирамиды управления со свойственными этому уровню функциями. 

1.10 Какие функции определены уровню управления обслуживанием в пирамиде управления?

Уровень управления обслуживанием обеспечивает качество услуг, их своевременное предоставление или прекращение, их планирование и учет. Этот уровень, в отличие от нижележащих уровней, обращен к пользователям сетей связи. На этом уровне реализуются функции по взаимодействию с администрациями связи, операторами, поставщиками оборудования, пользователями сетей и устанавливается связь с административным уровнем. 
 
 

2. Рекомендации, стандарты, протоколы, интерфейсы управления сетями связи 

2.1 Чем определена концепция TMN?

Концепция TMN основана, прежде всего, на ряде разработок ISO/OSI. Эти разработки помещены МСЭ-Т в серию рекомендаций, обозначенную Х.7хх. Например, рекомендация Х.700 определяет структуры управления для взаимодействия открытых систем, рекомендация Х.701 содержит обзор управления системами, рекомендация Х.710 содержит общие определения услуг информации управления и т.д. 
 

2. О чем сообщается в рекомендациях ITU-T?

Блок рекомендаций МСЭ-Т по управлению сетями электросвязи содержат рекомендации серий M,Q,X,G,I, в которых отражены принципы организации TMN. При этом определены: концепция TMN; функциональная архитектура TMN; информационная архитектура; физическая архитектура TMN;

характеристики  внутренних и внешних интерфейсов; протоколы взаимодействия.  

2.3 Какое назначение имеет функциональная модель управления в TMN?  

Функциональные  блоки модели TMN основаны на операционных системах ряда устройств сети управления: сетевого элемента (Network Element Function, NEF); серверов сети управления (Operations System Function, OSF); рабочей станции управления (Work Station Function, WSF); промежуточного устройства сопряжения или медиатора (Mediation Function, MF); Q – адаптера (Q-Adapter Function, QAF);.

В функциональной модели OSF обеспечивает выполнение функций TMN по сбору, обработке, хранению и поиску управляющей информации.

 
Рисунок 1. Функциональная модель TMN  

Функциональный  блок NEF является моделью произвольного  сетевого элемента, который подлежит управлению. OSF и NEF образуют ядро сети управления. Блок WSF обеспечивает интерфейс между всей системой управления и оператором управления (человеком). Промежуточный блок MF обрабатывает информацию, проходящую между NEF и OSF. При этом может производиться промежуточная обработка и хранение данных, преобразование протоколов, маршрутизация данных, согласование каналов передачи и другое. Адаптер OAF обеспечивает взаимодействие сетевых элементов или операционных систем, которые ранее не были приспособлены к сети TMN. 

2.4 Какие функции  определены для  информационной модели TMN?

Информационная модель описывает ориентированный подход для диалогового обмена информацией. В этой модели вводится принцип "менеджер - агент", который разработан для управления системами. Кроме того, вводятся принципы доменов (областей) управления и знаний для разделенного управления.

Информационная  модель определяет область информации, которая может обмениваться стандартными способами. Обмен происходит на прикладном уровне и охватывает различные прикладные функции управления, такие, как хранение, поиск и обработку информации. Для обмена информацией управления используются функции DCF и MCF (Message Communication Function – функции передачи сообщений). Они позволяют подсоединить по конкретным физическим компонентам сетей электросвязи агента к менеджеру. 

2.5 Что следует понимать  под Менеджером  и Агентом управления?

Менеджер это часть распределенной системы управления, которая выдает указания по работе управления и получает извещения.

Агент это часть прикладного процесса, которая управляет взаимосвязанными с ней управляемыми объектами. Агент отвечает на команды менеджера. При этом он представляет менеджеру вид объектов и извещения, которые отражают поведение объектов. Система "Агент-Менеджер" в реализации представляет собой программный продукт, размещаемый на физическом носителе (на сервере, на гибком или жёстком диске, в микросхеме памяти). 

2.6 Что могут представлять  собой управляемые  объекты в TMN?

Управляемые объекты представляются в виде описания абстрактных управляемых ресурсов, отражающих состояния реальных ресурсов. Управляемые объекты классифицируются по функциональным признакам, например: запись аварий; профиль присвоения серьёзности аварии; соединения; оконечная точка соединения – приёмник; оконечная точка соединения – передатчик; кроссовые соединения; управление сводкой текущих аварий; регистрация; и т.д. Классификация объектов обеспечивает определение набора свойств, которые могут быть обязательными или условными.  

2.7 Что является знанием  для раздельного  управления?

Для реализации последовательного взаимодействия в сети управления  связывающиеся системы управления должны "знать" следующее: способности используемых протоколов; функции управления; классы управляемых объектов; потребности управляемого объекта.

Эта информация определяется как знание для раздельного управления. Знание может существовать независимо от физического интерфейса (взаимодействия), что позволяет реализовывать многоуровневую логическую структуру управления. 

2.8 Какое назначение  имеет физическая  модель TMN?

Физическая модель – описывает реализуемые интерфейсы (физические и логические – протокольные) и примеры физических компонентов, которые составляют сеть TMN (каналы передачи данных, промежуточные устройства). 

2.9 Что представляет  собой интерфейс  Q₃?

Интерфейс Q₃ характеризуется частью информационной модели, которая разделяется в знаниях между операционной системой (OS) и теми элементами TMN, с которыми она имеет прямую связь.

В настоящее  время определены информационные модели Q₃ для следующих приложений TMN: наблюдение за тревожными сообщениями (Q.821);

управление качеством  работы (Q.822); управление маршрутизацией и трафиком (Q.823); администрирование (Q.824х).

Для семейства  протоколов Q₃ рекомендуется, чтобы каждое множество функций приложения TMN поддерживалось единственными протоколами уровней 4 – 7, как это определено в базовой модели взаимодействия открытых систем (Х.200). 
 

2.10 Чем отличаются  интерфейсы TMN между  собой (Q₃, Q_x, X, F)?

Информационная  модель для интерфейса Q_Х потенциально должна быть такой же, как и для интерфейса Q₃ . Однако, на интерфейсе Q_Х реализуется меньше функций, чем могут поддерживать протоколы, и в меньшей степени используется общая информационная модель (М.3100). Протоколы для интерфейсов Q_Х могут быть выбраны из любых протоколов связи, рекомендованных МСЭ -Т.

Интерфейс F соединяет  рабочие станции с операционными  системами OS и MD. Интерфейс F может использовать протоколы поддержки, которые отличаются от семейства протоколов для интерфейсов Q₃ и Х.

Интерфейс Х  применяется для обмена информацией между различными TMN. Этот интерфейс должен применять семейства протоколов, определенных в рекомендациях Q.811, Q.812. Кроме того, к интерфейсу предъявляются требования повышенной безопасности в условиях различных географических и юридических границ, обусловленных пределами сети оператора, пределами национальной сети и между национальными сетями и операторами.  

2.11 Какие программные  модули включаются  в программное  обеспечение TMN?

Структура программного обеспечения TMN должна включать следующие программные модули: информационная база управления; функциональный модуль регистрации; функциональный модуль анализа параметров качества работы; функциональный модуль предыстории; пакет программ математического обеспечения по выработке сообщений; функциональный модуль тревожных сообщений; функциональный модуль аварийной сигнализации; функциональный модуль загрузки информации о событиях;

графический интерфейс.  

2.12 Какое назначение  имеет MIB?

Информационная  база управления (MIB, Management Information Base) представляет собой место хранения данных. В базе данных сосредоточена вся справочная информация сети. Эта информация поделена на разделы по классам объектов, которые описаны в рекомендации М.3100 "Общая информационная модель сети". Определены детали каждого объекта, включаемого в сеть передачи информации. Описание объектов производится через их атрибуты. В MIB хранится информация о статистике сети и ее отдаленном оборудовании, динамике поведения сети, тревожных сообщениях и другое.  

2.13 Какие услуги определены  для сети управления  в TMN?  

Услуги управления сети TMN – продукт функционирования сети TMN по передаче, приему, обработке, хранению и доставке сообщений в  сети управления. Примерами услуг  сети TMN могут быть: управление транспортными сетями, управление абонентским доступом и другие.

Услуга управления сети TMN может быть представлена в  виде компонентов, например, в транспортной сети происходит управление трактом, измерение  трафика и другое. (таблица 1). 

Таблица 1. Службы (услуги) управления и управляемые  телекоммуникации

2.14 Какой смысл применения семиуровневой модели ISO/OSI имеет место в TMN?

Службы (услуги) сети TMN реализуются через систему взаимодействий "менеджер-агент". Для поддержки этого взаимодействия применяются службы и протоколы взаимодействия, разработанные OSI.

Они представлены в логической семиуровневой модели (рисунок 2). На уровнях сосредоточены службы и протоколы взаимодействия. Связь между уровнями осуществляется в форме примитивов, которые подразделяются на примитивы запроса, индикации, ответа и подтверждения.

 
Рисунок 2. Модель OSI 

2.15 В чем состоит  назначение примитивов  в семиуровневой  модели ISO/OSI?

Примитивы в  семиуровневой модели ISO/OSI осуществляют связь

между уровнями, они подразделяются на примитивы  запроса, индикации, ответа и подтверждения.

Уровень, выступающий  в роли пользователя сервиса, может  активизировать функцию путем выдачи запроса на действие. Уровень, играющий роль поставщика сервиса, выдаст подтверждение, указывающее на то, что функция выполнена.  

2.16 Какие операции поддерживает служба СMISE?

В сети управления TMN прикладная программа (агент или  менеджер), которой нужно выполнить  конкретную задачу, посылает конкретные данные на прикладной уровень. При этом задачей прикладного уровня является определение того, как следует обрабатывать запрос прикладной программы. Для этого прикладной уровень содержит несколько общих и специальных элементов прикладного сервиса: CMISE, ACSE, ROSE, CMIP и другие.

CMISE, Common Management Information Services Element – элемент службы общего информационного управления, обеспечивающей доступ к управляющей информации, хранящейся в управляемых объектах.

CMIP, Common Management Information Protocol – протокол общей управляющей информации. Используется для взаимодействия между менеджером и агентами. Протоколы CMIP определены в рекомендациях Х.710 и Х.711. Протокол представляет собой набор операций, прямо соответствующих услугам CMISE. Это следующие операции:

M-CRETE - менеджер инструктирует агента о необходимости создать новый экземпляр объекта определенного класса или новый атрибут внутри экземпляра объекта;

M-DELETE - менеджер инструктирует агента о необходимости удаления некоторого экземпляра объекта определенного класса или атрибута внутри экземпляра объекта;

M-GET - менеджер инструктирует агента о возвращении некоторого атрибута определенного экземпляра объекта;

M-SET - менеджер инструктирует агента об изменении значения некоторого атрибута определенного экземпляра объекта;

M-ACTION, менеджер инструктирует агента о необходимости выполнения определенного действия над одним или несколькими экземплярами объектов;

M-EVENT-REPORT – единственная операция, инициируемая агентом - отправка уведомления менеджеру. 

2.17 Чем отличаются  протокольные профили  интерфейсов? 

Для реализации процедур обмена сообщениями (данными) между прикладными процессами управления (в системе "агент – менеджер") МСЭ-Т рекомендует использование ряда интерфейсных протоколов: Q₃, Q_X, F, X. Общее определение протокольных стеков (интерфейсов) приведено в рекомендациях Q.811, Q.812. При этом произведено разделение на протокольные профили нижних (1 –4) и верхних уровней (5 –7).

В структурах протоколов нижних уровней различаются профили  протоколов поддерживающих установление соединений CONS (Connection – Oriented Network Service) и не поддерживающих установление соединений CLNS (Connection-less Network Service).

В свою очередь  протокольные профили верхних уровней  также подразделяются. При этом выделены три разновидности протоколов прикладного  уровня: SMASE, Systems Management Application Service Element; FTAM, File Transfer Access and Management; OSI Directory (ITU-T Rec. X.519, X.511).

Протокольные профили CONS и CLNS могут иметь по несколько вариантов реализаций, обусловленных физическим, канальным и сетевым уровнями конкретных сетей передачи данных и классами обслуживания транспортного уровня.  

2.18 Почему системы  управления одного  уровня, но разных  поставщиков оборудования  могут оказаться  несовместимыми?  

Существуют различные варианты протокольных профилей как простые (типы А1. А2) и полные (типы В1, В2, В3). Их отличие состоит в верхних уровнях (4, 5, 6, 7).

Например, протокольные профили системы управления NEC INC-100 упрощены по уровням 5, 6, 7 или, как отмечено в документации, заменены функциями отображения т.е. протоколами операционных систем.

Протокольные профили систем управления компании Alcatel - полностью укомплектованные протоколами интерфейсы, которые обеспечивают как шлюзовые (QB3, QN3) подключения управляемой SDH сети на основе Ethernet (10 Base 5), так и организацию взаимодействия сетевых элементов SDH (мультиплексоров) с системой управления через каналы передачи данных (Q_ECC), встроенные в циклические структуры SDH (STM-1, STM-4, STM-16).

Примеры реализации протокольных профилей можно найти в технической документации соответствующих систем управления (Bosch, Siemens, Lucent Technologies, ICI-Telecom). 

3. Стандарты систем управления сетями телекоммуникаций на основе протоколов TCP/IP 

3.1 Что представляют  собой протоколы  TCP/IP?

В структуре  протоколов TCP/IP определены четыре уровня (рисунок 3).

 
Рисунок 3.  Многоуровневая структура  протоколов TCP/IP

Уровень 1 - прикладной, объединяющий все услуги, которые  предоставляются пользовательским приложениям. К этим услугам относятся: Telnet, FTP, TFTP, SNMP.

Уровень 2 - транспортный, служит для обеспечения надежности доставки информации. Это обеспечивается протоколом управления передачей  ТСР (Transmission Control Protocol) и протоколом дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол ТСР обеспечивает логическое соединение. Он делит поток байтов на части - сегменты, и передает их нижележащему уровню межсетевых взаимодействий. После доставки сегментов ТСР обратно соберет из них поток байтов. Протокол UDP обеспечивает мультиплексирование и отправку дейтаграмм.

Уровень 3 - межсетевых взаимодействий, реализует передачу пакетов данных в режиме без установления соединений, т.е. дейтаграммным способом. Основным протоколом является IP.

Уровень 4 - сетевых  интерфейсов, обеспечивает посредством  протоколов интеграцию в составную  сеть других сетей. Этот уровень не регламентируется в протоколах TCP/IP, однако он поддерживает известные стандарты  физического и канального уровней OSI для таких сетей: Ethernet, Token Ring, Fast Ethernet, X.25, Frame Relay, АТМ. 

3.2 На чем базируется  концепция SNMP?

SNMP - простой протокол управления сетью. Состоит из трех стандартизируемых частей: спецификации структуры управляющей информации, базы управляющей информации и собственно протокола. Спецификация структуры управляющей информации определяет набор управляемых объектов, информация о которых записывается в базу управления. Протокол SNMP управляет передачей информации управляющей и управляемой системами. При этом используются транспортные услуги UDP. 
 

3.3 Что обозначает  термин proxy?

Реализация доверительного управления при передаче менеджеру  по его запросу значения накопленных  статистических переменных от SNMP-агент  называется proxy, смысл которого состоит в передаче части функций менеджера агенту SNMP.  

3.4 Какие примитивы  включает протокол SNMP?

Примитивы SNMP включают в себя следующие команды:

sGet Next-request - запрос, используемый менеджером для  получения значения следующего  объекта (без указания имени) при последовательном просмотре таблицы объектов;

Get-request - запрос, используемый менеджером для  получения от агента значения  какого-либо объекта по его  имени; 

Get-response - ответ,  используемый агентом для передачи  сообщения за запросы (Get-request и Get Next-request);

Set - изменить, используется  менеджером для какого-либо объекта;

Trap - особая ситуация, используется агентом для сообщения менеджеру. 

3.5 Что достигается  с помощью примитивов SNMP?

Протокол SNMP используется для получения от сетевых устройств информации об их статусе, производительности и других характеристик. Например, агенты SNMP, встроенные в аналоговые модемы или модемы асимметричных цифровых абонентских линий (ADSL), позволяют контролировать вышеуказанные характеристики. Менеджеры SNMP через агентов SNMP имеют возможность управления ресурсами станций. 

3.6 Какие структуры  MIB SNMP предусмотрены? 

Для протокола SNMP существует несколько стандартов баз  данных управляющей информации: MIB-1, MIB-2, RMON MIB, которые могут быть задействованы в структуре управления. Кроме того, существуют другие специальные базы данных управления конкретного типа (концентраторов, модемов) .  

3.7 Чем отличаются  между собой MIB1 и MIB2?

Спецификация MIB-1 определяет только операции чтения значений переменных. В MIB-1 определены 114 объектов, которые сгруппированы в 8 блоков:

System - общие данные  об устройстве;

Interfaces - параметры  сетевых интерфейсов устройства;

Address Translation Table - описание соответствия между  сетевыми и физическими адресами;

Internet Protocol - данные, относящиеся к протоколу IP;

ICMP (Internet Control Message Protocol) - данные, относящиеся к протоколу  обмена управляющими сообщениями;

ТСР - данные, относящиеся  к протоколу ТСР;

UDP - данные, относящиеся  к протоколу UDP;

EGP (Exterior Gateway Protocol) - данные, относящиеся к протоколу  обмена маршрутной информацией.

Спецификация MIB-2 содержит набор стандартных объектов числом 185, сгруппированных в 10 блоков. База MIB-2 не дает детальной статистики по характеристикам ошибок кадров Ethernet и не отражает изменение характеристик во времени. Поэтому был предложен другой стандарт MIB – RMON MIB, который специально ориентирован на сбор детальной статистики по протоколу Ethernet.

Спецификация RMON MIB содержит около 2000 объектов, сгруппированных в 10 блоках. RMON обеспечивает удаленное взаимодействие с базой MIB. Объекту RMON присвоен номер 16 в наборе объектов MIB, а сам объект RMON объединяет 10 блоков следующих объектов:

Statistics - текущие  накопления статистических данных о характеристиках пакетов, количестве столкновений и т.п.;

History - статистические  данные, сохраненные через определенные  промежутки времени для последующего  анализа тенденций их изменений;

Alarms - пороговые  значения статистических показателей,  при превышении которых агент RMON посылает сообщение менеджеру;

Hosts - данные о  главных станциях сети;

Filter - условия  фильтрации пакетов и так далее. 

3.8 Почему появились различные версии SNMP?

Причиной этого  стали недостатки первоначальной версии: работа через ненадежный протокол UDP (переход к более надежному ТСР ведет к уменьшению возможностей связи с агентами); отсутствие средств взаимной аутентификации агентов и менеджеров; отсутствие эффективной модели безопасности и другое. Ликвидировать указанные недостатки удалось в протоколах SNMP_V2 и _V3.  
 
 

4 Управление транспортной  сетью 

4.1 Что представляет  собой транспортная  сеть?

Сеть транспортная – часть сети связи, охватывающая магистральные узлы, междугородные  станции, а также соединяющие  их каналы и узлы (национальные, международные). Сеть транспортная является частью первичной сети.