Cisco Packet Tracer бағдарламасы қолданылуы

1 Тасымалдау желісін  жетілдіру әдістеріне сараптама  жасау

 

1.1 Байланыс жолдары

 

Станцияаралық байланыс жолдары ретінде әртүрлі жолдар, яғни орта қолданылуы мүмкін. Төмендегі  кестеде солардың  сипаттамалары берілген (кесте 1.1.).

 

Кесте 1.1– Әртүрлі байланыс жолдарының сипаттамалары

Бағыттауыш жүйелері	Жоғалтулар	Сыртқы өріс	Жиіліктік ауқым	Арна    саны	Бөлімше ұзындығы, км
Симметриялы кабель	Металлда	бар	105 Гц	100	5-20
Оптикалық кабель	Диэлектрикте	жоқ	1013-1015 Гц	100000	30-100
Коаксиальды кабель	-	жоқ	до 108 Гц	1000-5000	3-6
Радиорелелі байланыс	Атмосферада	бар	ГГц	**	50-200
Спутниктік байланыс	Атмосферада	бар	ГГц- МГц	**

 

** Ескерту: Арна саны жабдықтың  мүмкіншілігіне байланысты.

 

Коаксиалды кабель кең қолданылатын кабель. Бұл екі себеппен түсіндіріледі. Біріншіден, ол жеңіл және пайдалануға ынғайлы, екіншіден, орнату өте қауіпсіз және қарапайым.  
Ен қарапайым коаксиалды кабель мыс сымнан (core), қабықшасы, оны қоршайтын сыртқы темір тоқыма экраннан және қабықшадан тұрады. Егер кабель темір тоқымамен (тормен) қатар фольга қабаты болса, онда кабель қос экранды деп аталады. Күшті бөгет кезінде қосторды және екі қабат фольгалы кабельді пайдаланады. Есулі өткізгішке қарағанда коаксиалды кабель электромагниттік бөгеттерге төзімді, сигналдар өшуі де кем болады.

Радиореле́йлі байланыс — қабылдап-таратқыш радиостанциялардың (ретрансляторлы) тізбектей ұйымдастырылған сызығындағы(радиорелейлі байланыс, РРЛ) радиобайланыс. Жер бетіндегі радиорелейлі байланыс дециметрлі және сантиметрлі толқындарда (жүздеген мегагерцтен ондаған гигагерцке дейін) іске асырылады. Белгіленуі бойынша байланыстың радиорелейлі жүйесі үш категорияға бөлінеді де әр категорияның өзінің жұмыс істейтін диапазоны болады:

     - жергілікті  байланыс жолдары 0,39ГГц-тен 40,5ГГц-ке дейін

     - аумақаралық  байланыс 1,85ГГц-тен 15,35ГГц-ке дейін

     - магистральді  байланыс 3,4ГГц-тен 11,7ГГц-ке дейін

Былай категорияларға бөлу тарату ортасының радиорелейлі байланысты сенімділігін қамтамасыз етуге әсерін тигізеді. 12ГГц-ке дейін атмосфера құрамы әлсіз әсер етсе, 15ГГц-тен жоғары болғанда бұл әсерлер біліне бастайды. 40ГГц-тен жоғары болғанда байланыс сапасына атмосфера құрамындағы газдар әсер етеді де байланыстың үзілуі байқалады.

Спутникті байланыс — қолдан жасалған жер серіктерін ретранслятор ретінде қолданылатын радиобайланыстың бір түрі. Спутникті байланыс пен жердегі станция аралығында қозғалмалы және стационарлы байланысуы мүмкін.  Спутникті байланыс дәстүрлі радиорелейлі байланыстың ретрансляторының өте жоғарыда орналастыру (жүзден он мыңдаған км-ға дейін) арқылы іске асырылады. Бұл кезде оның көріну зонасы Жер шарының жартысына тең болады. көптеген жағдайда тек бір ғана ретранслятор қолданылады. Спутник пен жердегі станция арақашықтығы үлкен болғандықтан, қабылдағыштағы сигнал/шум қатынасы төмен болады. Бұл жағдайда қате ықтималдығын төмендету үшін күрделі бөгетке тұрақты кодтарды және шуы аз элементті үлкен антенналарды қолданады.

Оптикалық кабель – қазіргі таңдағы байланыс жүйесіндегі кең қолданыс тапқан байланыс жолының бір түрі. Қазіргі таңда ақпараттандыру тез даму үстінде. Жыл сайын таратылатын ақпараттардың таратылатын ағыны мен  көлемі ұлғаю үстінде. Оларды таратуға дәстүрлі коаксиальды, симметриялық кабельдері салыстыру мүмкін емес болды. Бұл жағдайдан шығу оптикалық-талшықты қолдануға алып келді. Дәстүрлілермен салыстырғандағы артықшылығы: салмағы аз және габаритті, ұзын қашықтықтарға төселінеді, қшулер аз, өтпелі әсерлердің кемдігі, жиіліктерді жіберу мүмкіншілігі жоғары. Қазіргі таңда оптикалық кабельдерді үлкен сынақтардан тексеріп, жетілдіру үстінде. Ең алғаш болып АТС-лар арасындағы байланыс жолдарында үлкен металсыйымдылықты мыс талшықты кабельдер орнында соң магистральді және аумақтық байланыс желілерінде қолданылуда. Оптикалы-талшықты байланыс жолының негізгі құраушысы оптикалы-талшықты кабель (ОТК) болып табылады.

ОТК өндіру кезінде байланыс жолының жіберу мүмкіншілігі мен пайдалану шартын анықтайтын параметрлері болады. Пайдалану шартына байланысты кабельдер келесідей түрлерге бөлінеді:

• монтаждық;
• станциялық;
• аумақтық;
• магистральдық.

Кабельдің бірінші екі түрі ғимарат іші мен аумағында қолдануға арналған. Онша ұзын емес. Ал қалған екі түрі су астында, грунттарда, коммуникация кабельді құбырларында қолдануға арналған. Бұл кабелдер сыртқы әсерлерден қорғалған, орнату ұзындығы екі километрден жоғары. Байланыс жолының жіберу мүмкіншілігін кең қолдану үшін (8-ге дейін) өшуі аз болатын бірмодалы, ал таратушы жүйелерге арақашықтығына байланысты 144 талшықты бірмодалы немесе көпмодалы оптикалық кабель қолданылады.

 

2. кесте Оптикалық кабельдің түрлері 

 

Кабель маркасы	өндіруші фирмасы	мәні	талшық саны
ADF(ZN)2Y	«Simens»,Германия	бірмодалы 125 мкм ± 2 мкм	8 талшық
FB-24R/SNMA	«В1 электроникс» Ресей	көпмодалы  62.5/ 125 мкм	24 талшық
OGLJFE-CTZESM-10/125-0,38x1-48C	«FUJICURA»	Бірмодалы 0,15 мм	16 талшық
FB-4R/SNMA-S	«В1 электроникс» Ресей	көпмодалы             9/ 125 мкм	4 талшық

 

 

1.2 Технологиялар

 

Қазіргі заманғы электробайланыс жүйесінің негізінде цифрлық тарату (тығыздау) жүйелерін пайдалануға негізделген цифрлық біріншілік желіні қолдану жатыр. Осы электробайланыс жүйесінде цифрлық біріншілік  желінің алатын орны 1суретте келтірілген [Қ.Б.].

Заманға сай цифрлық біріншілік желі үш технологиялар негізінде құрылуы мүмкін: PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy-Плезиохронды цифрлық иерархия), SDH (Synchronous Digital Hierarсhy-Синхронды цифрлық иерархия) және ATM. Біздің елімізде транспорттық желілер құру үшін негізінде  алғашқы екі жүйе PDH, SDH кең қолданыс тапқан.

 

 

1.3 Топологияларды салыстыру

 

SDH желілерінің топологиясын қарастырғанда, іс жүзінде бар стандартты топологиялар жиынтығын аламыз.

"Нүкте-нүкте" топологиясы.

Екі А және В тараптарын байланыстыратын желі сегменті немесе "нүкте-нүкте" топологиясы SDH желісінің базалық топологиясының ең қарапайым мысалы болып табылады.(1.1сурет).

 

 

 

1.1сурет - ТМ қолдану арқылы жүзеге асқан «нүкте- нүкте» топологиясы

 

«Реттелген сызықты тізбек» топологиясы.

Бұл базалық топология желідегі трафик қарқындылығы аса көп болмағанда және қол жететін арналарды енгізуге болатын жолдағы нүктелер қатарына тармақталу қажеттілігі туған кезде қолданылады. Ол 1.2 суретте көрсетілгендей резервсіз қарапайым реттелген сызықты тізбек түрінде немесе 1.3 суретте көрсетілген күрделі 1+1 типті резервтелген тізбек түрінде де ұсынылуы мүмкін.Соңғы нұсқадағы топологияны көбінесе «қарапайымдатылған сақина» деп атайды.

 

 

 

 

1.2сурет - «Реттелген сызықты тізбек» топологиясы

 

 

 

 

3. сурет - 1+1 қорғанысы бар «қарапайымдатылған сақина» типті «реттелген сызықты тізбек»

 

Концентратор функциясын жүзеге асыратын «жулдызша» топологиясы.

Бұл топологияда коммутация орталығымен ( мысалы, цифрлық АТС ) байланысы бар жиелі тораптардың қашық орналасқандарының біреуі немесе орталық сақинадағы SDH желісінің торабы концентратор немесе хабтың ролін ойнайды, мұнда графиктің бір бөлігі қолданушылар терминалдарына шығарылып отыруы мүмкін, ал оның қалған бөліктері басқа қашық орналасқан тораптар бойынша таратылуы мүмкін (1.4 сурет).

 

 

 

1.4 сурет - «Жулдызша»  топологиясы

 

«Сақина» топологиясы.

         Бұл топология (1.7 сурет) SDH иерархиясының бірінші екі деңгейлерінің (155 және 622 Мбит/с) SDH желілерін құру үшін кең қолданылады. Бұл топологияның негізгі артықшылығы – 1+1 типті қорғанысты ұйымдастырудың жеңілдігі .

SMUX синхронды мультиплексорларда  оптикалық агрегатты шығыстардың (қабылдап/ таратушы арналардың): шығыс – батыс екі жұптың бар болуының арқасында кездесуші ағындары бар екі сақинаны түзуге мүмкіндік береді.

 

 

1.5 сурет - 1+1 қорғанысы бар «сақина» топологиясы

 

Сақина тәрізді топологияның бірнеше қызық қасиеттері бар, олар желіге өзімен өзі қалыпқа келуіне, яғни біраз айтарлықтай сипаттамалы істен шығу тұрлерінен қорғануына мүмкіндік береді.

 

2 Жетілдіру үшін қолданылатын технологияны, байланыс жолын және топологияны таңдау

 

Қазақстан Республикасының қазіргі уақытта қолданылып жүрген  заманға сай талаптарға жауап беретін және болашақта даму тенденциялары жоғары технологиялардың бірі – SDH технологиясы болып табылады. Сондықтан Жетісай қаласында дәл осы технологияның негізінде тасымалдау желісін қайта құру жобаланып отыр. Бұл технологияның басқа да қалалардың тәжірибесінде қолданылуының табысты болуы -  менің  осы технологияны таңдауыма себеп болды. Сонымен қатар жоғарыда салыстырылған топологиялардың ішінен «сақина» топологиясын таңдаған дұрыс деп ойлаймын. Өйткені оның артықшылықтарының бірі, екі оптикалық сызықты шығыстарының (қабылдап/тарату арналарының), агрегатты шығыстары деп аталады және жүз пайыздық қосымша арналардың немесе 1+1 сұлбасы бойынша қорғанысы арқылы сенімділігін арттыру. Бұл шығыстар (желі топологиясына байланысты) негізгі және қосымша (сызықтық топология) немесе шығыс және батыс (сақина топологиясы) деп аталады. «шығыс» және «батыс» терминдері SDH желісінде екі тіке қарама-қарсы жолдары арқылы сигналдарды «сақина» топологиясында: бірі солға қарай сақина бойымен – «батыстық», ал екіншісі оңға қарай сақина бойымен – «шығыстық» таратады. Ал құрылғысына келетін болсақ, Қазақстан Республикасында SDH желісін орнатуда Израиль елінің ECI және Siemens фирмалары атқарып келген. Уақыт өте келе бұл фирмалар шығарған өнімдердің сапасы төмендей бастады. Қазіргі таңда елімізде Қытай елінің Huawei компаниысының шығарған өнімдерін қолдану үстінде. Бұл құрылғы SDH мультиплексорларын өндіруде көп тәжірибе жинаған. Компанияның шығарған өнімдерінің сапасы жоғары, ал бағасы төмен (басқа компаниялармен салыстырғанда) болғандықтан тез қолданыс тапқан. Бұл жобаны іске асыру үшін SDH сақинасының мультиплексоры ретінде мен Optix Metro 3100 мультиплексорын ұсынар едім. Өйткені мультиплексор мәліметтерді таратуда барлық стандарттарда жұмыс істейді, сандық крос-коммутациясында жұмыс істейтін технологияларға STM-1 96 арнасын өңдеуге мүмкіндік береді. Қарастырып отырған бөлімде SDH технологиясының жабдығын, сонымен қатар тарату жүйесінің талаптарын (жылдамдық, ақпарат көлемі және т.б.) орындайтын, ақпаратты тасымалдайтын физикалық орта ретінде талшықты-оптикалық кабелді таңдадым. Кестеден (1.3) көріп отырғанымыздай кішігірім қалаларда станция арасында ең  тиімді байланыс жолы болып- оптикалық кабель таңдалады, себебі:

-ауданда, қалаларда оптикалық кабельді техникалық жұмысқа пайдалануға  машықтанған техниктер мен жұмысшы кадрлері бар;

- оптикалық кабельдің кең ауқымдылығы  іс жүзінде дәлелденген.

 

2.1 Таңдалған жүйенің техникалық сипаттамасы

 

OptiX Metro 3100 мультиплексорының құрылымын қарастырсақ. OptiX Metro 3100 мультиплексор слоттарының орналасуы 2.1 суретте көрсетілген.

 

 

2.1 сурет – OptiX Metro 3100 мультиплексорының слоттарының орналасуы

 

OptiX Metro 3100 мультиплексоры екі қатарлы құрылымды болып келеді. Бұл мультиплексордың Huawei фирмасы шығарып жатқан басқа мультиплексорларынан айырмашылығы OptiX Metro 3100 қосу бөлігіне жоғарғы қатар арналып, қажетті интерфейсі бар модульдермен толықтырылады. Жоғарғы қатарда 12 слот LTU (1-12) және PMCU, BPIU1, BPIU2 құралған 15 слот орналасқан. Ал төменгі қатарда  IU (1-10) 10 слотынан, XCS қосылған екі платасы мен SCC платасынан құралған 14 слоттан құралған. Құрылғының орта бөлігінде, яғни екі қатар аралығында (FAN) желдеткіші орналасқан. Оптикалық платалары кросс-коннекторы үшін, яғни оларды  IU слоты арқылы қажетті басқа байланыс жолына түрлендіруге қолданса, ал қабылданған оптикалық сигналды электрлік сигналға (мысалы ATM, Ethernet, Е1) мильтиплекстеу үшін жоғарғы панельде орналасқан LTU модулі қолданылады. IU және LTU слоттарының арасындағы қатынасы 3.1 кестеде көрсетілген.

PDH платалары

Е1 арнасын таратуды іске асыратын платалар сериясынан жобаның іске асуы үшін PD1 платасына бірнеше себептер бойынша тоқтала өтеміз: біріншіден басқа PDH платаларымен салыстырғанда бұл плата 32 – Е1 арна саны  аз, екіншіден көптеген станцияларда соның ішінде шығарылатындарында үлкен ағын саны қажет етілмейді. Е1 интерфейсінің платасының функционалды модулі 2.2 суретте көрсетілген.

 

 

2.2 сурет. Е1 интерфейсінің функционалды модулі

 

Бұл суретте тізбектелген процестердің қатары қарастырылған. PPI – физикалық интерфейсі, LPA – бейімделудің төменгі деңгейі, LPT – аяқталудың төменгі деңгейі, HPA – бейімделудің жоғары деңгейі. Физикалық деңгейде біз C-12 деңгейлі контейнерін аламыз. Төмен деңгейлерінде VC-12 дейін байттар қосылады. Ал жоғары деңгейде виртуальді контейнердің  TU-12 трибутарлы блокқа VC-4 виртуальді контейнерін тізбектей жіберу арқылы түрленеді. PDH платаларының барлық Metro 3100 жүйесімен өзара әрекеттілігінің сұлбасы 2.3 суретте көрсетілген.

 

 

2.3 сурет – Жалпы жүйе бойынша PD1, PQ1, PM1 платаларының өзара әрекеттілігі

 

Ең алдымен HDB3 сызықтық сигналды кодтау/декодтау іске асырылады. Әрі қарай Е1 сигналын VC-4-ке сигналды қайта жіберу арқылы XSC блок матрицасында ерекшелеу/қосу әрекеті іске асырылады. Бұл процесте синхронизация блогымен қосу мүмкіншілігі бар, егер Е1 ағыны синхронизация көзі ретінде алынса. Сонымен қатар SCC платасының жұмыс мүмкіншілігі жайлы сұрастырылады.

 

3 Cisco Packet Tracer   бағдарламасы қолданылуы

 

Cisco Packet Tracer   бағдарламасы кабельдерді және басқа да желілерді байланыстыруды үйренуге арналған. Cisco Packet Tracer дегеніміз Cisco компаниясында құралған , желілердің эмуляциялануына арналған бағдарламалық қамтамасыздандыру. Маршрутизаторлар, комутаторлар, сымсыз желілер, дербес компьютерлер, желілік принтер, IP- телефондар және т.б. да желідік құрылғылармен жұмыс істеуді үйренге арналған бағдарлама. Интерактивтік жұмыс он немесе жүзден астап құрылғылардан құралғалған желімен шынайы жұмыс істеп жатқандай сезім тудырады.

Cisco Packet Tracer бағдарламасы қасиеттері арқылы, виртуалды режим түрінде, қолданушы желі арқылы деректердің ауысуын аңдуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, деректердің желі құрылғылары арқылы өту кезіндегі IP-пакеттердің өзгерістері мен параметрлерінің ауысулары, IP-пакеттердің өту жолдары мен жылдамдығын бақылау. Осы бағдарлама арқылы желіде болып жатқан сараптама кезінде,  бізге жұмыс істеу механизмі мен қателіктерді табуға мүмкіндік береді. Cisco Packet Tracer бағдарламасы арқылы қолданушы құрылысты логикалық түрде ғана емес, сонымен қатар желінің физикалық моделін де виртуалды түрде елестете алады, демек жобалауды үйренуге дағдыланады.

 

Жобаға маршрутизаторды қосу

Жоба желісіне маршрутизаторды қосу үшін, тышқанның сол жақ батырмасы арқылы берілген жабдық пен үлгіні таңдап жобаға қосу керек, және бағдарламаның жұмыс орнына тышқынмен шерту керек.

 

 

Жабдық жобаға енгізілгеннен кейін, берілген құрылғының параметрлер терезесі аппараттық конфигурациясын , және де меню жолы мен IOS CLI құрылымының конфигурациясын ашуға болады.

 

 

"Physical" қосымша беті маршрутизатордың аппараттық конфигурациясын басқаруға мүмкіндік береді және келесі элементтерді суреттейді:

• Үлгілерды қондыруға арналған тізім;
• Жабдықтың сыртқы көрінісі;
• Таңдалған үлгінің сипаттамасы;
• Таңдалған үлгінің сыртқы көрінісі.

 

 

CLI қосымша беті Console 0 маршрутизатордың консолына кіруге мүмкіндік береді.

 

Жобаға коммутатор қосамыз

Коммутаторды жобаға қосқан кезде маршрутизаторды қосқанмен бірдей болады.

 

 

 

Параметрлерде жабдықтың аппараттық конфигурациясын өзгертетін мүмкіндік жоқ.

 

Маршрутизаторларға сияқты CLI қосымша беті Console 0 консолына кіруге мүмкіндік береді.

Желіге соңғы түйінді қосу

Желінің соңғы түйіні, сервер, жұмыс станциялары мен лэптоптар сияқты жобаның басқа жабдықтарына сәйкес топологияға қосылады.

 

 

Соңғы құрылғылардың параметрлер терезесі құрылғының өзіне байланысты түрленеді. Кейбір айырмашылықтар бірден байқалады.

 

Сервер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жеке компьютер

 

 

Лэптоп

 

 

Берілген құрылғының желілік интерфейс параметрлерін меню жолындағы Config қосымша беті арқылы орнатуға болады. Берілген қосымша бет жоғарыда көрсетілген құрылғылармен сәйкес келеді.

 

Config қосымша бетінде орналасқан Setting меню жолағы және FastEthernet желілік интерфейс меню қасиеттерінде желі параметрлері көрсетілген.

 

 

 

Құрылғылардың бірігуі

 

Керек құрылғылар жобаға енгізілгеннен кейін, барлығын сәйкесінше біріктіру қажет. Ол үшін Conenctions менюі қолданылады.

 

 

 

Кабелді қосылу технологиясына және қосылған жабдыққа байланысты таңдалады. Бұл жағдайда Copper Cross-Over болады. Соңғы нәтижеде келесі желінің жобасы шығады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

 

1. Лоренс Б. Novell NetWare 4.1 в подлиннике СПб: BHV, 1996.
2. Ресурсы Microsoft Windows NT Server 4.0 СПб: BHV, 1997.
3. Сетевые средства   Microsoft Windows NT Server 4.0 СПб: BHV, 1997.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьтерные сети, принципы, технологии, протоколы. СПб: Питер, 2000.