Telekommunikatsiya tarmoqlari boshqarish asoslari fanidan

Paketlar kommutatsiyasi, kompyuter trafigini uzatishga mo‘ljallangan bo‘lib, ma’lumot almashuvini samarali ravishda tashkil etishga imkon beradi.
Paketlar kommutatsiyasida foydalanuvchilar aro uzatilayotgan xabarlar kichik qismlar-paketlarga bo‘linadi. Ma’lumot uzatish tarmoqlarida paket asosiy uzatish birligi hisoblanadi. Katta xajmdagi xabarlarni kichik paketlarga bo‘linishi tarmoqda ma’lumot uzatish tezligini keskin oshishiga olib keladi. Xabarlar turli uzunlikga ega bo‘lishi mumkin ya’ni bir necha baytdan o‘nlab megabaytgacha, shuningdek paketlar o‘zgaruvchan uzunlikga ega bo‘lishlari mumkin.
Har bir paket kerakli tugunga etib borishi uchun manzil ma’lumotlari belgilangan sarlavxa qismi bilan boshlanadi. Paket turli qismlardan iborat va u quyidagilar tarkibiga kirishi shart:
uzatuvchini (source) ifodalaydigan manba manzili;
uzatilyotgan ma’lumotlar;
qabul qiluvchining (destination) manzili;
tarmoq vositalariga ma’lumot uzatilishi lozim bo‘lgan marshrut axboroti;
xabarni dastlabki ko‘rinishda taqdim etish uchun axborot;
uzatish aniqligini ta’minlovchi xatoliklarni tekshirish axboroti.
Bu qismlar uchta guruxga bo‘linib, paketning sarlavxa, ma’lumot va treyler qismlarini shakllantiradi.
Sarlavxa qismi paket uzatilishi signali, manba manzili, makon manzili, uzatishni sinxronlash kabilarni o‘z ichiga olgan.
Ma’lumot qismi xabar tarkibidagi uzatishga mo‘ljallangan ma’lumolardan iborat. Tarmoq turiga nisbatan bu qism 0,5-4 Kb bo‘lishi mumkin. Treyler qismi ko‘p xollarda xatoliklarni tekshirishga mo‘ljallangan (misol uchun, CyclicRedundancyCheck siklik kod yordamida tekshiruv). Paket shakllanishi OSI modelini qo‘llanish pog‘onasida boshlanadi. Uzatishga mo‘ljallangan axborot yuqori (qo‘llanish pog‘onasi)dan quyi pog‘onaga etkaziladi va har bir pog‘ona ma’lumot qismiga tegishli axborot qo‘shadi (3.1- rasm).
Paketlar tarmoq orqali mustaqil axborotli bloklar sifatida uzatiladi. Paketli kommutatsiya asosidagi tarmoqda kommutatorlar ichki bufer xotirasiga ega bo‘lib, unda paketlar vaqtincha saqlanadi. Kommutatorning chiqish porti band bo‘lgan xolatda, paket biror vaqt navbat kutadi va keyingi kommutatorga uzatiladi.
Analogdan raqamli texnologiyalarga o‘tish zamonaviy raqamli telekommunikatsion tarmoqlarni hosil bo‘lishi uchun muhim qadam bo‘ldi. Raqamli telefoniyani rivojlanishida shunday qadamlardan biri paketli kommutatsiyaga o‘tish bo‘ldi. Paketli kommutatsiya tarmoqlarida aloqa kanallari bo‘yicha axborot birligi uzatiladi, ular fizik etkazuvchiga bog‘liq emas. Bunday birlik paketlar, kadrlar yoki yacheykalar (protokolga bog‘liq ravishda) bo‘lishi mumkin, lekin har qanday holda ham ular ajratuvchi tarmoq bo‘yicha uzatiladi, bundan tashqari – fizik muhitga bog‘liq bo‘lmagan alohida virtual kanallar bo‘yicha ham. Har bir paket sarlavha bilan identifikatsiyalanadi, u o‘zi tomonidan foydalanilayotgan kanal, uni vujudga kelishi (ya’ni manba yoki jo‘natuvchi haqidagi) va belgilangan joyi (oluvchi yoki qabul qiluvchi haqidagi) axborotlarga ega bo‘lishi mumkin.
IP protokoli asosidagi tarmoqlarda barcha ma’lumotlar - tovush, matn, video, kompyuter dasturlari va har qanday boshqa shakldagi axborotlar- paketlar shaklida uzatiladi. Bunday tarmoqning har qanday kompyuteri va terminali o‘zining noyob IP-manziliga ega va uzatiladigan paketlar oluvchiga sarlavhada ko‘rsatilgan ushbu manzilga muvofiq yo‘naltiriladi. Ma’lumotlar bir vaqtda bittagina liniya bilan ko‘pgina foydalanuvchilar va jarayonlar o‘rtasida uzatilishlari mumkin. Muammolar vujudga kelganda IP-tarmoqlar nosoz uchastkalarni chetlab o‘tish uchun yo‘nalishni o‘zgartirishi mumkin. Bunda IP protokoli signalizatsiya uchun ajratilgan kanalni talab qilmaydi. IP-tarmog‘i bo‘yicha tovushni uzatish jarayoni bir necha bosqichlardan iborat bo‘ladi.
Birinchi bosqichda tovushni raqamlashtirish amalga oshiriladi. Keyin raqamlashtirilgan ma’lumotlar tahlil qilinadi va qbul qiluvchiga uzatiladigan ma’lumotlarning fizik hajmini kamaytirish maqsadida qayta ishlab chiqadilar. Qoidaga ko‘ra, ushbu bosqichda keraksiz pauzalar va tovushli shovqinlarni bartaraf qilish, hamda zichlashtirish sodir bo‘ladi.
Keyingi bosqichda ma’lumotlar olingan ketma-ketlik paketlarga bo‘linadi va unga protokol axborotlari – qabul qiluvchining manzili, agar u ketma-ket etkazib berilmagan holda paketning tartib raqami va xatolarni tuzatish uchun qo‘shimcha ma’lumotlar qo‘shiladi. Bunda paketni tashkil qilish uchun ma’lumotlarning kerakli miqdorini u bevosita tarmoqqa jo‘natilgunga qadar vaqtincha jamlanishi sodir bo‘ladi.

YAponiya korporatsiyasi NEC ning NEAX-61E tizimi katta sig‘imli ra-qamli kommutatsiya tizimi hisoblanadi. U kommutatsiya tarmog‘ining turli amaliy funksiyalarini amalga oshirishni ta’minlaydi. Tizim yozilgan das-tur bo‘yicha boshqariladi va integral xizmat ko‘rsatuvchi raqamli tarmoq (ISDN) xizmatlarini taqdim etishi mumkin. ISDN xizmatlarini berish ik-ki simli analog abonent liniya bo‘yicha umumfoydalanishdagi kommuta-siyalanadigan telekommunikatsiya tarmog‘i, ulash liniyalari bo‘yicha paketlar-ni kommutatsiyasi asosida ma’lumotlarni uzatish tarmog‘i, raqamli liniya-lari bo‘yicha paketlarni kommutatsiya asosida ma’lumotlarni uzatish tarmog‘i bilan o‘zaro hamkorlik yo‘li bilan ta’minlanadi. NEAX-61E kommutatsiya tizimi birinchi marta 1977 yilda jahon tarmog‘ida qo‘llanila boshladi. Bu tizim hozirgacha telekommunikatsiyada, kompyuterlarda, elektronika sohasida uchrayotgan yangi g‘oya va ishlab chiqarishlar asosida takomillashtirilmoqda.

NEAX-61E tizimining qurilmalar majmuasi mahalliy, shaharlararo, xalqaro telekommunikatsiya tarmoqlarida ishlashga mo‘ljallangan. U hamma turdagi ATS va SHATS lari bilan o‘zaro aloqani ta’minlaydi.
Agar tizim mahalliy tarmoqda ishlatilsa stansiyaning maksimal sig‘i-mi 350000 abonent liniyalari yoki 18450 ulash liniyalariga, stansiyaning o‘tkazuvchanlik qobiliyati 27000 Erlanga, agar shaharlararo va xalqaro tar-moqlarda qo‘llanilsa, stansiyaning maksimal sig‘imi 60000 ulash liniya-lariga, konsentrator sifatida ishlatilsa, sig‘imi 4096 abonent liniyala-riga teng bo‘ladi. Eng katta yuklama soatida stansiya 1500000 chaqiriqqa xizmat ko‘rsata oladi. Tizim maksimal 512 marshrut hosil qila oladi. Ham-ma turdagi nomerlash tizimida ishlay oladi.
Tizimga hamma turdagi abonent va ulash liniyalarni ulash mumkin. SHuning uchun NEAX-61E tizim hamma turdagi abonent signalizatsiyasi (impuls, ko‘p chastotali “8 dan 2” kodi) va hamma registr turdagi signa-lizatsiyasi (batareya impulslari, ko‘pchastotali kod “6 dan 2”,”5 dan 2”, MF/ MFC, ITU-T tavsiyalar asosidagi 1, 4, 5, 6, 7, R1, R2, liniya signallari, umumkanal signalizatsiyasi) bilan ishlay oladi. Hamma turdagi tarifika-siyani qo‘llashi mumkin.
NEAX-61E tizimining kommutatsiya maydoni vaqt-fazo-fazo-vaqt (T-S-S-T) tamoyili bo‘yicha qurilgan.
NEAX-61E tizimida markazlashmagan boshqarish usuli ishlatilgan. Bu yuklamani taqsimlashga, tizim tuzilmasini soddalashtirishga va ishlatila-digan modullar sonini kamaytirishga olib keladi. Tizim 48 ± 5V kuchla-nishli o‘zgarmas tokdan oziqlanadi.
SHuday qilib, katta daraja ehtimollik bilan, qabul qilib olingan axborot dastlabkiga mos tushmaydi (buzilgan) va ushlab qolingan (uzatish va qabul qilish tomonlarda ishlov berish oralik yig‘ilishini talab qiladi). Lekin ovoz axborotni ba’zi bir chegara ortiqchaligi bunday yo‘qotishlar bilan ko‘nikishga yo‘l beradi.
Paketlikommutatsiya bilan tarmoq operatorlari o‘zining tabiati bo‘yicha elektr aloqa infrastrukturasini ajratishga xos afzallik oladi. Soddaroq qilib aytganda, ular tarmoq ishini statistik tahlilga asoslanib, haqiqatda boridan ko‘pini sotishi mumkin. Modomiki, abonentlar kunu-tun va har kuni to‘langan polosani hammasini ishlatmaydi deb taxmin qilinganligi uchunmagistral infrastrukturani kengaytirmay ko‘proq abonentlarga xizmat ko‘rsatish mumkin..
Boshqacha aytganda, 64 kbit/s polosani to‘lagan abonent, kanalni o‘rta hisobda faqatgina 25% ishlatadi. Demak, operator o‘zining tarmog‘ini ortiqcha yuklamasdan, o‘zida bor resursni to‘rt baravar ko‘p foydalanuvchilar soniga sotishga qodir. Bunday ssenariya ikki tomonga foydali – mijozga ham, va sotuvchiga ham, — chunki operator xarajatlarini kamayishi hisobiga, o‘zining daromatini ko‘paytiradi va abonent to‘lovlarini kamaytiradi. Bu yutuqli echim ma’lumotlar uzatish dunyosida tan olingan, endi esa telefoniya bozorida ham ishlatish boshlandi.
Xozirgi vaqtda IP-telefoniyada IP-tarmoq bo‘yicha ovozli paketlarni uzatishning ikki asosiy usuli bor:
- Internet global tarmog‘i orqali (Internet - telefoniya);
- ajratilgan kanallar bazasida ma’lumotlar uzatish tarmog‘ini ishlatish bilan (IP-telefoniya).
Birinchi holda o‘tkazish polosasi Internet tarmog‘ining ma’lumotlarga, ovozga, grafikka va hokazolarga ega paketlar bilan band bo‘lishidan to‘g‘ridan to‘g‘ri bog‘liq, demak, paketlar o‘tishidagi kechikishi har xil bo‘lishi mumkin. Faqat ovozli paketlar uchun ajratilgan kanallarni ishlatilganida fiksatsiya qilingan (yoki deyarli fiksatsiya qilingan) uzatish tezligini kafolatlashi mumkin. Internet tarmog‘ining keng tarqalganligi sababli Internet-telefoniya tizimini amalga oshirish alohida qiziqish chaqiradi, tan olish kerak bo‘lsa ham, bu holda telefonaloqa sifati operator tomonidan kafolatlanmaydi.
SHaharlararo(xaqaro) aloqani te­lefon serverlari yordami bilan bajarish uchun, tashkil qilish yoki operator xizmatlari qaerga va qaerdan qo‘ng‘iroq rejalashtirilgan joylarda bittadan serverga ega bo‘lishi kerak. Bunday aloqa qiymati oddiy telefon liniyalari bo‘yicha telefon qo‘ng‘irog‘i qiymatidan ancha kam. Ayniqsa xalqaro so‘zlashuvlar uchun bu farq katta.
Internet-telefoniya telefon serverlari ishlashning umumiy tamoyilligi shunday: bir tomondan, server telefon liniyalari bilan bog‘langanvajahondagi hohlagan telefon bilan ulanishi mumkin. Boshqa tomondan, server Internet bilan bog‘langan va jahondagi hohlagan kompyute­r bilan bog‘lanishi mumkin. Server standart telefon signalini qabul qiladi, uni raqamlashtiradi (agar u dastlab raqamli bo‘lmasa), ancha qisadi, paketlarga bo‘ladi vaIP protokolini ishlatib belgilanish bo‘yicha Internet orqali jo‘natadi. Tele­fon serveriga tarmoqdan keluvchi va telefon liniyasiga ketayotgan paketlar uchun operatsiya teskari tartibda bajariladi. Operatsiyaning ikki tashkil qiluvchisi (tarmog‘iga signalni kirishi vauni telefon tarmog‘idan chiqishi) amalda bir vaqtda sodir bo‘ladi, to‘liqdupleksliso‘zlashuvni ta’minlashga yo‘l beradi. Bu bazaviyoperatsiyalar asosida ko‘p har xil konfiguratsiyalarni qurish mumkin.Masalan, «telefon-kompyuter» yoki «kompyuter-telefon» qo‘ng‘iroqni bitta telefon serveri ta’minlashi mumkin. Telefon (faks) - telefon (faks) aloqani tashkil qilish uchun ikkita server kerak.
IP-telefoniyani keng ko‘lamli kiritish yo‘lidagi asosiy ushlab turgan faktor bo‘lib IP protokolida kafolatlangan xizmat sifatini ta’minlash mexanizmini yo‘qligi hisoblanadi, bu uni ovoz trafikasini uzatish uchun hali eng ishonchlibo‘lmagan transporttarmog‘i bajaradi. IP protokolning o‘zipaketlarni etkazib berishni, hamda etkazib berish vaqtini kafolatlamaydi, bu «uzilgan ovoz» kabi, so‘zlashuvda uzilishlar kabi muammolarni keltirib chiqaradi. Bugun bu muammolar echilyapti:standartlash bo‘yicha tashkilotlaryangi protokollarni ishlab chiqmoqdalar, ishlab chiqaruvchilar yangi uskuna chiqarayaptilar, lekin bu darajada birga bo‘laolishlik va standartlash bilan ish juda yaxshi bo‘lmay turibdi, paketga nutqni joylashtirish kabilar.Esda tutish kerakki, agar xususiy korporativ tarmoq ramkasida ovozli aloqa sifatining ba’zi bir yo‘qolishlariga resurslarni juda yuklanganligida, o‘rta ko‘rsatgich qoniqarli bo‘lish shartida, butunlay chidasa bo‘ladi, umumiy foydalanishdagi tarmoq holida esa hammasi juda jiddiy.
Keng ko‘lamliginuqtai nazaridan (tarmoqdagi yuklanish oshganda nazorat qilib bo‘lmaydigan sifatni yomonlashishi bilan muammodan agar chalg‘isak) IR-telefoniya butunlay tugatilgan echim bilan namoyon bo‘ladi. Birinchidan, modamiki, IP protokol bazasidagi ulash abonentdan magistralgacha tarmoqning xohlagan nuqtasida boshlanishi (tugatilishi) mumkin. Tegishli ravishda, tarmoqda IP-telefoniyani uchastka ketidan uchastkani kiritishi mumkin, bu, darvoqi, migratsiya nuqtayi nazaridan qo‘l keladi, negaki uni «yuqoridan pastga», «pastdan yuqoriga» yoki xohlagan boshqa sxemada o‘tkazish mumkin. IP-telefoniya echimi uchun belgilangan modulligi xosdir: har xil tugunlar – shlyuzlar soni va quvvat, gatekeeper («privratniklar» - VoIP terminologiyasida raqamli rejalarga ishlov berish serverlari nomlanadi) – amaliy mustaqil o‘stirish mumkin, joriy ixtityojga moslikda.Tabiiy, resur­slarni o‘stirish muammosi o‘z tarmoq infrastrukturasini biz xozir hisobga olmaymiz, negaki tarmoq o‘zining tugunlari IP-telefoniya tizimidan mustaqil bo‘lishi mumkin, ular funksiyalarini o‘zida birga olib borishi mumkin.
OSIda aniqlanadigan MTquyidagi xarakteristikalarga ega:
- Interfeysida ma’lum bo‘lgan atributlar (Attributes), ular MTning joriy holat va ishlash sharoitlari (shartlar) xarateristikasida foydalaniladi. Har bir atributga alohida tur va bir yoki ko‘proq ma’nolar mos keladi (3.4-rasm). Atribut turidan indentifikator (tenglashtiruvchi) sifatida foydalanish mumkin.(Attribute id).Masalan integral turni tarmoq resursi “ishchi holati” deb atash mumkin.Bu tur ma’nolari “to‘silgan”, “to‘siq olib tashlangan”, “faol-joriy”, “band” va boshqalar.
- MTda ishlanadigan operatsiyalar. OSI boshqaruvida sakkiz operatsiya aniqlangan:
- Greate (yaratish): yangi MT yaratish;
- Delete (chiqarib tashlash) MTni yo‘qotish;
- Action(ta’sir qilish) MTga ta’sir qilish operatsiyasi;
- GET Value (ma’nosini o‘qish) MT ma’lum ma’nosini olish;
- Add Value (ma’nosini oshirish) MT ma’lum ma’nosini oshirish;
- Remove Value (ma’nosini o‘chirish) MT atributlarida ko‘p sonli ma’nolaridan birini o‘chirish;
- Replace Value (ma’nosini o‘zgartirish) MT atributlarida bir yoki ko‘p a’nolarni almashtirish;
- Set Value (ko‘p ma’no) MT atributlari uchun ko‘p ma’nolar sukuti;
- MT ishlatishga ruxsat etilgan xabarnoma, hisobot (Reports);
- Muomala MT unga ta’sir qilinganiga javob;
- OSI kabi internet. Faqat unda “obyektlar turlar” va o‘zgaruvchan” terminlari ishlatiladi. Masalan: obyekt turi xuddi interfeys jadvali, jadvalda obyektlar turi esa o‘zgaruvchan bo‘ladi; MT internet quyidagi xarakteristikalarga ega:
- Suntax (tur) obyekt modeli tasavvur shakli;
- Access (ijozat) – obyekt ruxsat etilgan darajasi;
- Status(status)- obyektni amalga oshirish shartlari (talablar)
- Name (nomi)- obyektning yagona nomi.Internetda sintaksis modeli ma’lumotlar turini belgilaydi. OSIdan o‘zgacha internetda model turi to‘liq chegaralangan. Ular Abstact Syntax Notation 1(ASN.1) INTEGER, OCTET CTRING va boshqa turlari bilan aniqlanadi.MTdan yuqoriroq darajadagi ruxsat etilgan va ta’minlovchi axborot ruxsatini belgilaydi. T internetda quyidagilarga ruxsat etilgan:
- Read only- (faqat o‘qish uchun) obyekt bosqichi o‘qilishi mumkin, lekin barpo qilish mumkin emas.
- Read write (o‘qish-yozish) MT bosqichi o‘qilishi va barpo qilinishi mumkin.
- Write only(faqat yozish)MT bosqichi ko‘rsatmaga ega bo‘lishi mumkin lekin o‘qilmaydi;
- Not accessible(ruxsat yo‘q) MT bosqichi o‘qilmaydi, ko‘rsatma ham yo‘q.
- Obyekt holati vaqt oralig‘ida xuddi “majburiy” (mandatory) aniqlanadi-MTda har “bir boshqaruvchi resursni “nomajburiy” (optional) omalga oshirish kerak” MTda ixtiyoriy resurslar amalga oshiriladi, “eskirgan” (obsolete)MTda resurs amalga oshirilishini talab qilmaydi.
- Nomini aniqlash obyekt identifikatoriga ASN.I (ASN.I object identifier) muvofiq bajarladi. Internet modeli atribut va obyektlarni ajratmaydi.Demak, boshqa MTlarda atributlarni qayta ishlatishga ruxsat etilmaydi. Masalan: OSI modelidagi “tizimni yopish” “masalani yakunlash”, harakatdagi va boshqalar kabi umumiy atributlar har qanday MTga qo‘llash mumkin bo’ladi. Internet modelda bu mavjud emas.