Концептуальная модель информационной сети. Архитектура современных телекоммуникационных сетей. Обобщенное функциональное представление систем (сетей) связи

Занятие № 1 «Концептуальная модель информационной сети»

В определенной степени «новизна» новых сетевых технологий (НСТ) является условной и относительной. В основном она определяется не столько самой терминологией, сколько выражаемыми с ее помощью новыми принципами построения современных сетей связи, которые кратко рассматриваются в настоящем разделе.

Новый понятийный аппарат в области сетевых технологий хотя и имеет, как правило, русскоязычные аналоги, но, в основном, базируется на общепринятых международных названиях и аббревиатурах англоязычного происхождения. При этом одной из проблем взаимопонимания российских связистов является разночтение иностранных аббревиатур в зависимости от степени владения иностранными языками (например, CDMA читается как ЦДМА по-немецки или СиДиЭмЭй по-английски). Подобное разночтение даже вошло в отечественные стандарты (например, название Международной организацией стандартов (МОС) (ISO – InternationalStandardsOrganization) в российских документах обозначается как ИСО).

Еще одной проблемой овладения новой терминологией является узкий смысл многих названий, которые можно было бы после перевода на русский язык трактовать в широком смысле (ISDN, ATM, FR, CDMA и т.д.), но, как правило, нельзя, поскольку они обозначают конкретные стандарты сетевых технологий. Отчасти это привело к изменению областей применения или к смещению акцентов в использовании привычной терминологии. В частности, наряду с понятием «сеть связи» все чаще используется понятие «телекоммуникационная сеть» (ТКС), подчеркивающее удаленность («теле») информационного общения («коммуникаций») через данную сеть.

Многие понятия пришли в отрасль электросвязи из других сфер. Например, понятие «сетевая технология». Согласно толковому словарю изначально «технология» =  «техно»  (мастерство) +  «логия»  (наука) определялась как совокупность приемов, способов получения, обработки и переработки (изменения состояния, свойств, формы) вещества, материалов, полуфабрикатов или изделий в разных отраслях промышленности и строительства. Подобный «строительный» оттенок имеет и фундаментальное  для ТКС понятие «архитектура», о котором пойдет речь в данном подразделе.

Архитектура современных телекоммуникационных сетей

Согласно толковому словарю понятие «архитектура» означает или искусство проектирования и строительства зданий, или стиль постройки, или обобщенное название самих зданий.

В области электросвязи данное понятие не имеет никакого отношения к зданиям, где размещаются средства связи, а образно характеризует упорядоченность (по вертикали) выполняемых функций данными средствами.

Традиционно элементы сетей связи (средства связи) описывались принципиальными, функциональными и структурными схемами, в которых последовательность выполняемых функций (по горизонтали) соответствовала последовательности соединения отдельных электронных элементов или блоков.

В современных компьютеризированных средствах связи практически всю «функциональную» начинку определяет записанная в память программа, управляющая работой микропроцессора. При этом практически невозможно сопоставить отдельные функции отдельным электронным элементам.

Последовательность команд, выполняемых компьютером по заданной программе, обычно представляют в виде алгоритма, изображение которого имеет форму упорядоченных по вертикали функциональных модулей. Подобное изображение действительно напоминает здание и позволяет для потерявших наглядность процессов преобразования информации в современных средствах связи воспользоваться аналогией строительного понятия «архитектура».

Другим примером использования новых аналогий из области строительства является выражение «технологии построения ТКС», в которое вкладывается смысл не строительства стационарных объектов или развертывания полевых средств связи, а выбор определенного взаимосвязанного функционального наполнения элементов сети в виде той или иной «архитектуры».

Отмеченная выше компьютеризация средств связи является не просто очередным витком смены элементной базы, а проявлением принципиальных изменений в идеологии построения ТКС.

Следует отметить, что пользователей, в принципе, не интересует, какие именно технологии реализованы в сети. Пользователям нужен результат деятельности сети в виде услуг по связи, предоставляемых сетью в определенных (мешающих связи) условиях и за определенную оплату ресурсов (или в обмен на выделяемые ресурсы). Но взаимосвязь качества услуг, допустимых внешних условий и потребляемых ресурсов (описываемых внешними функциональными характеристиками), как раз, и зависит от используемых в сети технологий (описываемых внутренними функциональными характеристиками). Взаимосвязь соответствующих внешних и внутренних функциональных характеристик (ФХ) можно образно представить в виде символической треугольной модели (рис. 1).

На основании треугольной модели можно представить движущие факторы развития систем связи в виде трех взаимосвязанных направлений изменения внешних ФХ, опирающихся на изменения внутренних ФХ (рис. 2).

Понятие «информационное содержание» характеризует современные цифровые компьютеризированные сети связи как сложные интеллектуальные системы, способные изменять свое состояние в пределах огромного множества возможных состояний (степеней свободы) всех сетевых элементов.

Выбор очередного состояния каждого сетевого элемента все больше и больше доверяется компьютерным средствам автоматического сетевого управления, способным оперативно отслеживать изменения внешних воздействий и эффективно перераспределять сетевые ресурсы.

Рис. 1. Обобщенное функциональное представление систем (сетей) связи