Интернет-портал оборудования мультисервисных платформ сетей следующего поколения NGN

В настоящее время на Единой сети электросвязи России используется большое число типов оборудования сетей следующего поколения NGN (Next Generation Networks) зарубежных и отечественных производителей [1]. При проектировании сетей NGN необходимо осуществить выбор необходимого сетевого оборудования, которое должно удовлетворять определенному набору технических и эксплуатационных характеристик и параметров. К числу таких характеристик относятся производительность оборудования, количество и типы поддерживаемых соединительных и абонентских линий, типы поддерживаемых протоколов и интерфейсов, потребляемая мощность и др.

Чтобы определиться с выбором подходящего оборудования, необходимо либо разослать соответствующие запросы компаниям-производителям, либо воспользоваться поиском в Internet. Второй подход является гораздо более удобным, но, к сожалению, не все производители публикуют на своих сайтах в Internet полные технические характеристики выпускаемой продукции. Поэтому поиск необходимой информации и ее сравнение занимают много времени, и этот поиск не всегда продуктивен.

Имеющиеся тематические страницы, посвященные сетям NGN, на сайтах нормативных организаций, таких как ITU-T [2] или ETSI [3], содержат только общую нормативную информацию о технологиях и протоколах NGN. Сайты университетов, ведущих подготовку в области телекоммуникаций, содержат в основном крат- кую информацию по читаемых учебным курсам NGN или созданным учебным лабораториям [45]. Таким образом, из-за отсутствия систематизированной информации затруднены сравнение и выбор необходимого оборудования сетей NGN при выполнении проектных, научно-исследовательских и учебных работ. Для решения данной проблемы создан общедоступный информационный Internet-ресурс – портал оборудования мультисервисных платформ сетей следующего поколения NGN, разработанный в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) в рамках гранта внутривузовской НИР.

Цели и задачи портала

Портал комплексно сочетает в себе интересы трех сторон: пользователей информации, компаний-поставщиков платформ NGN и владельца портала (см. рис. 1). Пользователи информации (проектные организации, операторы связи, консалтинговые фирмы и фирмы-интеграторы) получают быстрый и удобный доступ через Internet к обширной актуальной базе данных о компонентах платформ NGN зарубежных и отечественных производителей с возможностями индивидуальных настроек поиска нужного оборудования и сравнения продуктов по выбранным техническим и эксплуатационным параметрам. Производители платформ NGN получают единую профессиональную рекламную площадку в Internet для продвижения своей продукции, имеют возможность легко и быстро ввести информацию о своих новых или скорректировать данные о ранее выпускавшихся продуктах, оперативно увидеть результаты деятельности конкурентов и рыночные тренды. Владелец портала ПГУТИ получает возможность доступа к самой свежей информации как о платформах NGN, так и об их потенциальных потребителях и может выступать в роли эксперта в данной предметной области. Немаловажную роль играет портал для преподавателей, студентов и аспирантов телекоммуникационных специальностей при выполнении ими учебных и исследовательских работ. Кроме этого, портал выполняет роль имиджевой рекламы ПГУТИ.

платформах NGN)

Контекстный поиск информации об оборудовании NGN

Классификация продуктов Все компании рынка платформ NGN Детальные профили компаний Состав оборудования платформ NGN

Работа на целевую аудиторию

Сравнение характеристик оборудования NGN

Дополнительная информации (о компаниях, платформах и др.)

Интуитивное использование Простая навигация Сортировка и фильтрация результатов Множество функций отображения информации

Персональный доступ производителей для ввода и коррекции базы данных Сопоставимый анализ данных

Хранение данных и совместное их использование

Отделение от конкурентов

Новые деловые контакты

Рис. 1. Субъекты, использующие портал платформ NGN

На основе проведенного анализа данных о платформах отечественных и зарубежных производителей была разработана классификация оборудования платформ NGN, определен перечень типовых технических и эксплуатационных характеристик оборудования, произведен выбор средств и инструментов для разработки, спроектирована структура базы данных и разработаны программные модули системы генерации контента портала [6]. Результатом работы явилось создание действующей программной системы, размещенной в Internet на сайте ПГУТИ [7].

На портал и базу данных получены свидетельства о регистрации электронного ресурса [8-9]. Результаты работы нашли также отражение в справочнике-двухтомнике, посвященном отечественным и зарубежным мультисервисным платформам NGN [10-11].

Структура базы данных оборудования платформ NGN

На основе анализа информации о составе и характеристиках существующих платформ NGN зарубежных и отечественных производителей, используемых в России, разработана структура базы данных сетевого оборудования. В базе данных хранится информация о технических и эксплуатационных характеристиках следующих типов оборудования платформ NGN:

• 1.    Шлюзы:

• –    сигнальный шлюз SGW;

• –    шлюз доступа AGW;

• –    транспортный шлюз TGW;

• –    резидентный шлюз доступа RAGW;

• –    комбинированный шлюз (TGW + SG);

• –    комбинированный шлюз (AGW+RAGW);

• –    комбинированный шлюз (TGW + AGW + SGW + TDM-коммутатор);

• –    контроллер управления медиашлюзами и сигнальный шлюз (MGC + SG);

• –    IP-УПАТС.

• 2.    Гибкие коммутаторы (SS):

• –    SS класса 4;

• –    SS класса 5;

• –    SS классов 4 и 5;

• – комбинированный гибкий коммутатор (SS + SGW);

  – комбинированный гибкий коммутатор (SS + SGW + пограничный контроллер сессий);

  – контроллер управления шлюзами (MGC).

• 3.    Пограничный контроллер сессий (SBC).

• 4.    Терминальное оборудование:

  – интегрированное устройство доступа (IAD);

  – IP-телефон.

• 5.    Серверы платформы приложений.

• 6.    Мультисервисные узлы доступа.

Дополнительное оборудование включает: оптимизатор полосы пропускания сессий, система управления элементами сети, оборудование обеспечения безопасности, платформа управления и др. Для примера в таблице 1 показан перечень данных гибкого коммутатора Softswitch.

Таблица 1. Перечень данных гибких коммутаторов Softswitch

Параметр	Описание
Тип гибкого коммутатора	Обозначение гибкого коммутатора в составе платформы
Платформа NGN	Название платформы/линейки оборудования, куда входит гибкий коммутатор
Фирма-изготовитель	Название фирмы, страна, где находится штаб-квартира фирмы, сайт
Применение на сетях	Варианты применения на сетях связи (узел класса 4, класса 5, MGC, SBC и др.)
Скорость обработки, вызо-вов/с	Максимальное и минимальное значения количества телефонных вызовов, обрабатываемых гибким коммутатором в секунду (в зависимости от варианта реализации)
Пропускная способность, одновременных вызовов	Максимальное и минимальное значения количества телефонных вызовов, обрабатываемых гибким коммутатором одновременно (в зависимости от варианта реализации)
Максимальная емкость телефонной сети	Максимальное и минимальное значения количества аналоговых телефонных линий, которые могут быть включены в сеть под управлением гибкого коммутатора (в зависимости от варианта реализации)
Масштабируемость производительности	Шаг изменения производительности (одновременно обслуживаемых вызовов или вызовов в секунду, в зависимости от варианта реализации)
Поддерживаемые протоколы сигнализации NGN	Перечень протоколов, поддерживаемых гибким коммутатором для управления оборудованием сети NGN
Поддерживаемые сетевые интерфейсы	Перечень интерфейсов, поддерживаемых гибким коммутатором для включения в сеть NGN
Операционная система	Тип операционной системы, используемой для управления программным обеспечением гибкого коммутатора
Протоколы и механизмы О&М	Перечень протоколов и механизмов, используемых для локального и удаленного техобслуживания и техэксплуатации (О&М) гибкого коммутатора
Реализация функций СОРМ	Перечень реализованных функций системы оперативно-розыскных мероприятий (СОРМ)
Конструктив гибкого коммутатора	Перечень типов используемого конструктивного решения гибкого коммутатора (полка, плата, статив и др.) и внешний вид (в зависимости от варианта реализации)
Потребляемая мощность	Максимальное значение потребляемой мощности (в зависимости от варианта реализации)
Надежность гибкого коммутатора	Перечень использованных решений для повышения надежности работы гибкого коммутатора

Для создания базы данных оборудования плат-      – протоколов абонентской сигнализации се- форм NGN созданы следующие справочники:      тей TDM;

– протоколов передачи медиапотоков в IP-се-      – протоколов межстанционной сигнализации тях;                                            сетей TDM;

– протоколов сигнализации сетей NGN;

– протоколов техобслуживания и эксплуатации IP-сетей;

– служебных протоколов IP-сетей;

– механизмов и протоколов качества обслуживания в IP-сетях QoS;

– механизмов и протоколов обеспечения безопасности в IP-сетях;

– открытых интерфейсов API;

– интерфейсов сетей TDM;

– интерфейсов пакетных сетей;

– речевых кодеков;

– проводных технологий доступа;

– беспроводных технологий доступа;

– аппаратных конструктивов;

– операционных систем;

– фирм-изготовителей оборудования NGN.

Программная реализация портала

Структура портала представлена на рис. 2. Портал выполнен в соответствии с моделью клиент-серверного приложения. База данных (БД) портала и программные модули для обработки пользовательских запросов, взаимодействия с БД и генерации экранных форм ответов располагаются на выделенном сервере, доступ к которому пользователи могут получить через Internet посредством браузера.

Порт TCP: 3306 Программные и о г                 модули и библиотеки

Сервер базы данных MySQL

Рис. 2 Общая структура портала платформ NGN

Для реализации портала были выбраны программные средства и инструменты исходя из следующих критериев:

– программное обеспечение должно позволить создать всю необходимую функциональность, задуманную на этапе проектирования портала;

– с помощью выбранного программного обеспечения должен обеспечиваться необходимый уровень защиты информации;

– использование программных продуктов со свободными лицензиями, что позволяет исключить материальные затраты на их приобретение.

Для принятия пользовательских запросов и генерации страниц ответов на базе протокола HTTP были выбраны два веб-сервера для работы «в связке». В качестве «Front-end» сервера использовался проксирующий сервер Nginx, в котором рабочие процессы обслуживают одновременно множество соединений, мультиплексируя их вызовами операционной системы. Рабочие процессы выполняют цикл обработки событий от дескрипторов. Полученные от клиента данные разбираются с помощью конечного автомата. Разобранный запрос последовательно обрабатывается цепочкой модулей, задаваемой конфигурацией. Ответ клиенту формируется в буферах, которые хранят данные либо в памяти, либо указывают на отрезок файла. Буферы объединяются в цепочки, определяющие последовательность, в которой данные будут переданы клиенту.

Все операции по генерации динамического контента передаются веб-серверу Apache, который позволяет подключать внешние модули для предоставления данных, использовать СУБД для аутентификации пользователей, модифицировать сообщения об ошибках и т.д. Сервер Apache поддерживает множество кодировок, в том числе Unicode, что позволяет использовать страницы, созданные в любых кодировках и на любых языках.

Основным средством для реализации логики портала по взаимодействию с сервером СУБД был выбран свободно распространяемый скриптовый язык программирования общего назначения PHP. Веб-сервер Apache обращается к интерпретатору языка PHP через интерфейс Fast Common Gateway Interface (FastCGI). Для реализации базы данных использована свободно распространяемая система управления базами данных (СУБД) MySQL.

Функциональность портала

С точки зрения пользовательского интерфейса, портал представляет из себя WEB-приложение, имеющее следующие страницы: главная; каталог; сравнение оборудования; производители; информация; контакты.

Главная страница содержит общие сведения о портале, а также позволяет перейти на другие страницы портала. Страница «Каталог» содер- жит информацию о классификации оборудования платформ NGN, а также позволяет получить технические характеристики выбранного типа оборудования. На странице «Сравнить оборудование» реализован фильтр для выбора типа и конкретной реализации сравниваемых устройств, по которому выводятся в виде таблицы однотипные характеристики выбранных устройств.

Страница «Производители» содержит общие сведения о зарубежных и отечественных фирмах-производителях платформ NGN, оборудование которых представлено в базе данных портала. Страница «Информация» включает общие сведения о сетях NGN и оборудовании платформ, на основе которых они строятся. Страница «Контакты» содержит общие сведения о проекте портала и позволяет связаться с его разработчиками.

Таким образом, разработанный портал оборудования сетей следующего поколения NGN позволяет:

• –    создавать и редактировать информацию об устройствах, типах и классах;

• –    производить авторизацию и селективный доступ пользователей к страницам сайта;

• –    осуществлять просмотр каталога с поиском оборудования по названию и применять расширенный поиск по различным параметрам-фильтрам;

• –    производить сравнение технических и эксплуатационных характеристик однотипного оборудования разных производителей;

• –    отправлять фирмам-производителям заявки на добавление новых устройства в каталог и на уточнение технических и эксплуатационных характеристик;

  – просматривать информацию об оборудовании платформ сетей NGN и фирмах-производителях.

Заключение

В работе предложена классификация видов и типов оборудования платформ сетей NGN, которая позволила унифицировать и систематизировать разнообразную информацию, представленную в фирменной документации и на сайтах компаний-производителей. На основе разработанной классификации создана структура базы данных и произведено ее наполнение для ведущих отечественных и зарубежных производителей платформ NGN.

Созданный уникальный программный комплекс в виде общедоступного Internet-ресурса позволяет квалифицированно, быстро и качественно осуществить поиск необходимого обору- дования платформ сетей следующего поколения NGN, а также сравнить выбранные однотипные устройства. Особая ценность портала обусловлена возможностью актуализации базы данных характеристик оборудования NGN самими производителями по мере модернизации их платформ.

Портал будет полезен широкому кругу работников телекоммуникационной отрасли, а также студентам и аспирантам профилирующих вузов. В настоящее время бакалавры и магистры ПГУ-ТИ выполняют различные учебные и исследовательские проекты с использованием информации о конкретном оборудовании NGN, получаемой из базы данных созданного портала. В дальнейшем планируется разработка англоязычной версии портала, что позволит расширить круг потенциальных пользователей.