(Microsoft Word - Diplomov\341 pr\341ca.doc)

Prepis

1 Návrh demonštračného modelu dynamickej transportnej siete pre potreby pedagogického procesu DIPLOMOVÁ PRÁCA František Bezák ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE Vedúci diplomovej práce: prof. Ing. Karol Blunár, DrSc. Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.) Dátum odovzdania diplomovej práce: ŽILINA 2007

2 Abstrakt Dynamické transportné siete predstavujú transportné siete doplnené o riadiacu úroveň za účelom možnosti automatickej konfigurácie spojenia zákazníkom. Práca sa zaoberá vytvorením výučbového programu dynamickej transportnej siete. Ako programovacie prostredie bol použitý program Macromedia Flash 8, ktorý umožňuje prácu s animáciami. Textová časť diplomovej práce je rozdelená na teoretickú a praktickú časť. V úvode teoretickej časti je charakterizovaná dynamická transportná sieť a ňou podporované inteligentné služby. Taktiež je v teoretickej časti popísaný princíp smerovania a použité signalizačné protokoly. Výsledkom využitia poznatkov z predchádzajúcich kapitol je praktická časť diplomovej práce, kde je opísané programovacie prostredie. V ďalších kapitolách je vysvetlený výučbový program, jeho ovládanie a popis jednotlivých animácií.

3 Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta, ANOTAČNÝ ZÁZNAM - DIPLOMOVÁ PRÁCA Priezvisko, meno: František Bezák školský rok: 2006/2007 Názov práce: Návrh demonštračného modelu dynamickej transportnej siete pre potreby pedagogického procesu. Počet strán: 49 Počet obrázkov: 32 Počet tabuliek: 1 Počet grafov: 0 Počet príloh: 1 Použitá lit.: 11 Anotácia (slov. resp. český jazyk): sa zaoberá realizáciou multimediálneho výučbového programu dynamickej transportnej siete. Program obsahuje demonštrácie, využiteľné v pedagogickom procese. Ako vývojové prostredie je použitá aplikácia Macromedia Flash verzia 8. Anotácia v cudzom jazyku (anglický resp. nemecký): This work deals with realization of multimedia learning program of the dynamic transport network. Program contains demonstrations, usable in education process. As development environment is used application Macromedia Flash version 8. Kľúčové slová: Automaticky prepojovaná transportná sieť, Automaticky prepojovaná optická sieť, Riadiaca úroveň, CR-LDP, RSVP-TE. Vedúci práce: prof. Ing. Karol Blunár, DrSc. Recenzent práce: Ing. Ľudovít Mikuš Dátum odovzdania práce:

4 Obsah 1. Úvod Cieľ riešenia Dynamická transportná sieť ASTN Signalizačné rozhrania Základné funkcie ridiacej úrovne Manažment spojenia Riadenie spojenia Smerovanie Riadenie prístupu spojenia Pomenovanie a adresovanie ASON Vlastnosti riadiacej úrovne Architektúra riadiacej úrovne Komponenty architektúry riadiacej úrovne Blok kontroly spojenia (CC) Blok riadenia spojenia (RC) Manažér sieťových prostriedkov (LRM) Blok riadenia protokolov (PC) Databáza smerovacích informácií Interakcie komponentov pre výstavbu spojenia Hierarchické smerovanie Zdrojové a krok za krokom smerovanie Rozhrania UNI I-NNI E-NNI Architektúra smerovania v ASON Smerovacia architektúra a funkčné časti Hierarchia smerovacích oblastí Smerovacie správy Výber cesty... 19

5 Vstupy do procesu výberu cesty Výstupy z procesu výberu cesty Signalizácia CR LDP Správy protokolu CR-LDP RSVP-TE Správy protokolu RSVP-TE Porovnanie signalizačných protokolov CR LDP a RSVP TE Realizačná časť Macromedia Flash Popis programu Flash Výučbový program Charakteristika Inteligentné služby - ASTN Inteligentné služby - ASON Základné funkcie riadiacej úrovne Smerovanie Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu CR-LDP Rozpad komutovaného spojenia inciovaný zdrojom pomocou protokolu CR-LDP Rozpad komutovaného spojenia inciovaný cieľom pomocou protokolu CR-LDP Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu RSVP-TE Rozpad komutovaného spojenia inciovaný zdrojom pomocou protokolu RSVP-TE Rozpad komutovaného spojenia inciovaný cieľom pomocou protokolu RSVP-TE Záver Zoznam použitej literatúry... 49

6 Zoznam obrázkov a tabuliek Obrázky Obrázok 3.1. Architektúra dynamickej transportnej siete... 3 Obrázok 4.1. Architektúra ASTN... 4 Obrázok 4.2. Logické rozhranie ASTN siete... 5 Obrázok 4.3. Vzťahy a rozhrania medzi ASTN entitami... 7 Obrázok 5.1. Architektúra ASON Obrázok 5.2. Vzťahy medzi úrovňami dynamickej transportnej siete Obrázok 5.3. Prípady SNPP liniek Obrázok 5.4. Hierarchický tok informácií Obrázok 5.5. Zdrojový a krok za krokom tok informácií Obrázok 6.1. Usporiadanie smerovacích komponentov Obrázok 6.2. Hierarchia smerovacích oblastí Obrázok 7.1. Štruktúra kódovacej schémy TLV Obrázok 7.2. Tok správ v GMPLS RSVP-TE Obrázok 7.3. Štruktúra správy používanej v RSVP-TE Obrázok 8.1. Používateľské prostredie programu Macromedia Flash Obrázok 8.2. Hlavné menu programu Obrázok 8.3. Charakteristika Obrázok 8.4. Inteligentná služba ASTN Obrázok 8.5. Inteligentná služba ASON Obrázok 8.6. Rozšírené menu tlačidla základné funkcie riadiacej úrovne Obrázok 8.7. Výstavba permanentného spojenia Obrázok 8.8. Výstavba komutovaného spojenia Obrázok 8.9. Výstavba soft permanentného spojenia Obrázok Hierarchické úrovne smerovacej oblasti Obrázok Vzťahy medzi RA, RP a RC Obrázok Komponenty riadiacej úrovne Obrázok Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu CR-LDP Obrázok Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu CR-LDP Obrázok Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu CR-LDP... 44

7 Obrázok Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu RSVP-TE Obrázok Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu RSVP-TE Obrázok Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu RSVP-TE Tabuľky Tabuľka 7.1 Porovnanie protokolov CR-LDP a RSVP-TE... 26

8 Zoznam skratiek a symbolov ASON ASTN CAC CC CCI CpNE - Automatic Switched Optical Network Automaticky prepojovaná optická sieť - Automatic Switched Transport Network Automaticky prepojovaná transportná sieť - Connection Amission Control Riadenie prístupu spojenia - Connection Controler Blok riadenia spojenia - Connection Controler Interface Rozhranie medzi CpNE a TpNE - Control plane Network Element Sieťový prvok riadiacej úrovne CR-LDP - Constraint-based Routed Label Distribution Protocol Rozšírený protokol LDP pre tvorbu a správu explicitne smerovaných ciest DCN DWDM E-NNI - Data Communications Network Dátová komunikačná sieť - Dense Wavelength Division Multiplex Hustý multiplex vlnových dĺžok - External Network to Network Interface Rozhranie medzi uzlami viacerých sietí GMPLS - Generalized Multi-Protocol Label Switching Zovšeobecnený protokol pre prepájanie Labelov I-NNI IP LDP LRM - Internal Network to Network Interface Rozhranie medzi vnútornými uzlami riadiacej úrovne - Internet Protocol Internetový protokol - Label Distribution Protocol Protokol na distribúciu Labelov - Link Resource Manager Manažér sieťových prostriedkov

9 OADM - Optical Add/Drop multiplex Optický multiplexor s funkciou vyberania a vkladania vlnovej dĺžky OCC OTN OXC PC QoS RA RC RDB RP - Optical Connection Control Riadenie optického spojenia - Optical transport network Optická transportná sieť - Optical Cross-Connect Optický prepínač vlnových dĺžok - Protocol Controller Blok riadenia protokolov - Quality of Service Kvalita služby - Routing Area Smerovacia oblasť - Routing Controller Blok riadenia smerovania - Routing Information Database Databáza smerovacích informácií - Routing Performer Funkcia smerovania RSVP-TE - Resource reservation Protocol Traffic Engineering Rezervačný protokol s prevádzkovým riadením SDH SNPP TCP TpNE UNI WDM - Synchronous Digital Hierarchy Synchrónna digitálna hierarchia - Subnetwork Point Pool Súbor bodov subsiete - Transmission Control Protocol Protokol na riadenie prenosu - Transport plane Network Element Sieťový prvok transportnej úrovne - User-Network Interface Rozhranie medzi užívateľom a sieťou - Wavelength Division Multiplex Multiplex vlnových dĺžok

10 1. Úvod Telekomunikačné siete sa v súčasnosti preorientovávajú z dominujúcej hlasovej oblasti do oblasti, kde budú prenášané rôzne druhy dátových signálov. Tomuto zodpovedá ich principiálna prestavba z okruhovo orientovaného prenosu na paketovo orientovaný spôsob. V centrálnych častiach týchto sietí budú prevažovať flexibilné optické prenosové siete, ktoré preberú kľúčové vlastnosti v oblasti ochrany prevádzky z terajších SDH sietí. V súčasných sieťach je priepustnosť spojovacích uzlov priamo naviazaná na kapacitu prenosovej trasy. Požaduje sa, aby toto prispôsobenie bolo flexibilné (v reálnom čase) a súčasne sa využila v transportnej sieti technika IP smerovania. Optické komunikačné siete s DWDM a kanálové prenosové rýchlosti 40 Gbit/s vytvárajú prenosové kapacity cez 1 Tbit/s. Komponenty optickej siete OXC a OADM umožňujú výstavbu komplexnej polygonálnej sieťovej štruktúry, čím sa zvyšuje ich výkonnosť a spoľahlivosť prevádzky. Dynamické OXCs umožňujú výstavbu nových a alternatívnych prenosových ciest za niekoľko ms, tak vzniká možnosť dynamického smerovania vlnových dĺžok v úplne novej koncepcii transportnej siete v dynamickej transportnej sieti. Táto diplomová práca sa zaoberá vytvorením výučbového programu dynamickej transportnej siete. Mojím zámerom je, aby bol vhodnou a pochopiteľnou pomôckou študentom pri ich samovzdelávacom štúdiu v prezentovanej oblasti. 1

11 2. Cieľ riešenia Cieľom mojej diplomovej práce bolo vytvoriť multimediálny výučbový program dynamickej transportnej siete, ktorý umožní študentom samostatné štúdium a lepšie pochopenie problematiky dynamických transportných sietí. Program pozostáva z animácií, ktoré názorne vysvetľujú danú problematiku. Bloky sú nasledovné: - charakteristika dynamickej transportnej siete a ňou podporovaných inteligentných služieb ASTN a ASON, - základné funkcie riadiacej úrovne, - princípy smerovania, - výstavba spojenia pomocou protokolov RSVP-TE a CR-LDP. 2

12 3. Dynamická transportná sieť Aby mal zákazník možnosť automaticky ovládať šírku pásma a iné QoS parametre potrebné pre jeho spojenie, bola k súčasnej transportnej a manažmentovej úrovni navrhnutá riadiaca úroveň s distribuovaným riadením siete dynamická transportná sieť [1]. Riadiaca úroveň využíva pre svoju činnosť procedúry GMPLS, pomocou ktorých je možné realizovať v transportnej sieti inteligentné služby ako je Automaticky prepojovaná transportná sieť ASTN alebo Automaticky prepojovaná optická sieť ASON. V odporúčaní pre ASTN sa definujú základné funkcie, ktoré by mala mať riadiaca úroveň, nezávisle od špecifických prenosových technológii. Odporúčanie ASON sa vzťahuje na riadiacu úroveň čisto optickej siete. Obr Architektúra dynamickej transportnej siete Každý sieťový prvok transportnej siete je reprezentovaný v riadiacej úrovni riadiacim blokom CC. Pre riadenie optickej transportnej siete je to OCC. Najdôležitejšie funkcie riadiacej úrovne sú manažment a dozeranie na fyzické spojenie (Link Management), smerovanie elektrických a optických ciest, signalizácia pre výstavbu, 3

13 udržanie a rozpad spojenia typu koniec koniec cez transportnú sieť. Za účelom výmeny signalizačných, topologických a smerovacích informácii sú riadiace počítačové jednotky jednotlivých sieťových prvkov navzájom v riadiacej úrovni poprepájané cez rozhranie NNI (Network Network Interface). Dáta tohto rozhrania sú prenášané cez samostatný monitorovací kanál (samostatná vlnová dĺžka alebo časový kanál na prenos elektrického signálu) cez DWDM trasu medzi sieťovými uzlami. Aby bolo možné transportnú sieť aj centrálne riadiť a hlavne centrálne na ňu dozerať, sú všetky prvky transportnej úrovne (ako doteraz), ale aj prvky riadiacej úrovne prepojené s centralizovaným manažmentovým systémom. 4. ASTN ASTN rozširuje transportnú sieť o riadiacu úroveň, v ktorej sa za účelom vytvorenia možnosti automatickej konfigurácie spojenia koniec koniec cez transportnú sieť využíva IP signalizácia a smerovacie mechanizmy [1]. ASTN: Riadiaca úroveň cpne cpne cpne cpne NMI-A ASTN OS UNI Klienti Napr. IP, ATM, TDM E-NNI CCI I-NNI NMI-T TpNE TpNE TpNE TpNE Transportná úroveň TNW OS Obr Architektúra ASTN 4

14 Výhody riadiacej úrovne [2]: - reaktívne prevádzkové riadenie, ktoré umožňuje sieťovým zdrojom dynamicky prideľovať trasy, - možnosť rozšírenia signalizácie, - rýchle odstránenie porúch, - zavedenie doplnkových služieb (napr. virtuálne privátne siete, uzavreté užívateľské skupiny), - využitie rovnakého riadiaceho protokolu pre rôzne transportné technológie Signalizačné rozhrania Signalizácia je požadovaná všetkými entitami komunikujúcimi cez riadiacu úroveň siete. Rozhrania reprezentujú logické vzťahy medzi entitami riadiacej úrovne ASTN a sú definované tokom informácií medzi týmito entitami. rozhranie entity riadiacej úrovne ASTN entity riadiacej úrovne ASTN Obr Logické rozhranie ASTN siete Informácie prechádzajúce cez rozhrania môžu obsahovať: - adresu a meno koncového bodu, - informáciu o súhrnnej sieťovej adrese, - topológiu/smerovaciu informáciu, - autentifikáciu a informáciu o vytvorení spojenia, - správy spojovacej služby, - sieťové riadiace informácie (iba I-NNI rozhranie). 5

15 ASTN riadiaca úroveň obsahuje nasledovné signalizačné rozhrania [1]: - UNI: Podporuje signalizáciu pre výstavbu a rozpad spojenia požadovaného zákazníkom. Je založená na procedúrach GMPLS RSVP-TE alebo CR-LDP. V signalizácii sú obsiahnuté informácie o: adrese cieľového klienta, QoS, stupeň ochrany prenášaných informácií, požadovaná šírka pásma, denná doba a informácia o trase cesty. - NNI: nachádza sa vo vnútri ASTN a umožňuje prenos požiadaviek užívateľa na vybudovanie spojenia cez celú sieť. Využíva sa k vytvoreniu spojení medzi vnútornými uzlami CC (Cross Connects) na budovanej optickej ceste. Parametre tohto rozhrania obsahujú jednoznačnú špecifikáciu cesty, možnosti ochrany a obmedzujúce parametre pre výber cesty. - Inter Domain NNI (I-NNI): využíva sa vtedy, keď ASTN jedného operátora je administratívne riadené z dvoch miest. - External NNI (E-NNI): využíva sa vtedy keď celková ASTN je vytvorená z čiastkových ASTN rôznych operátorov. - Cnnection Control Iinterface (CCI) : rozhranie medzi cpne a spínacou maticou v TpNE. Cez toto rozhranie je možné konfigurovať spojenia vo vnútri TpNE a zachovať si informácie o stave spínača. CCI umožní aktivizovať ASTN z TpNE. 6

16 Systém koncového užívateľa UNI globálna sieť ASON UNI Systém koncového užívateľa Poskytovateľ 1 ASTN E-NNI Poskytovateľ 2 ASTN E-NNI Poskytovateľ 3 ASTN I-NNI Obr Vzťahy a rozhrania medzi ASTN entitami 4.2. Základné funkcie riadiacej úrovne Manažment spojenia Riadiaca úroveň podporuje dva druhy spojení [2]: komutované spojenie SC (Switched Connection) alebo čiastočne permanentné spojenie SPC (Soft Permannent Connection). Tieto spojenia sú definované ako: - jednosmerné spojenie bod bod, - obojsmerné spojenie bod bod, - jednosmerné spojenie bod viac bodov. Ďalší typ spojenia môže byť asymetrické spojenie, vytvorené ako dve jednosmerné spojenia typu bod bod majúce rozdielne vlastnosti v každom smere, alebo ako špeciálny prípad obojsmerného spojenia Riadenie spojenia Riadenie spojenia je funkcia potrebná pre obsluhu transportnej siete[2]: Samostatná transportná sieť môže byť popísaná ako súbor sieťových úrovní. 7

17 Sú tri možnosti ako vybudovať spojenie: 1. Rezervované: Táto forma spojenia je založená na konfigurácií každého prvku v sieti pozdĺž cesty informáciami potrebnými pre vybudovanie spojenia koniec koniec. Rezervovanie sieťových prostriedkov je realizované buď pomocou manažmentu siete alebo manuálne. Keď sa použije sieťový manažmentový systém je najskôr požadovaný prístup do databázového modelu siete pre výber najvhodnejšej cesty a až potom sú vyslané príkazy ku sieťovým elementom, ktoré podporujú spojenie. Tento typ spojenia sa nazýva Permanentné spojenie. 2. Signalizačné: Táto forma spojenia je založená na požiadavkách komunikujúcich koncových bodov vo vnútri riadiacej úrovne používajúcich správy dynamického protokolu zmenených na signalizačné správy. Tieto správy prechádzajú cez rozhrania riadiacej úrovne I-NNI alebo E-NNI. Tento typ spojenia je nazývaný Komutované spojenie. 3. Hybridné: Tento typ spojenia existuje, keď sieť poskytuje permanentné spojenie na okraji siete a používa komutované spojenia vo vnútri siete, a tak poskytuje spojenie koniec - koniec medzi koncovými bodmi spojenia. Spojenia sú vytvárané na základe sieťovej signalizácie a smerovacích protokolov. Vytvorenie tohto spojenia je závislé na definovaní rozhraní NNI. Rezervovanie sa preto vykonáva iba na okrajoch spojení. Tento typ spojenia je tiež známy ako Soft permanentné spojenie SPC. Najvýznamnejší rozdiel medzi jednotlivými typmi spojení je to, kto vybuduje spojenie. V prípade rezervácie má vybudovanie spojenia na starosti sieťový operátor, zatiaľ čo v signalizačnom prípade vybudovanie spojenia je v rukách koncového zákazníka. V prípade hybridného spojenia sa jedná o kombináciu predošlých dvoch. Funkciou rozhrania UNI je preniesť signalizačné správy ku entitám riadiacej úrovne siete. Eventuálne v prípade, že sieťový operátor má vybudovaný rozsiahly manažmentový systém umožňujúci plánovacie funkcie a automatickú konfiguráciu siete. Tieto signalizačné správy môžu byť zasielané priamo do manažmentu služieb a sieťový manažmentový systém vykoná výstavbu spojenia. 8

18 Smerovanie Smerovanie je funkcia transportnej siete používajúca výber cesty pre vybudovanie spojenia cez jednu alebo viacero sietí rôznych operátorov. Táto funkcia opisuje vstupné a výstupné Labely. Toto požaduje znalosti o topológii a stave liniek transportnej úrovne. V prípade ASTN návestia sa na identifikáciu jednotlivých liniek počas spojenia používajú mená, ktoré musia byť jedinečné. Topológia medzi spínačmi by mala byť automaticky zistená pomocou funkcií riadiacej úrovne Riadenie prístupu spojenia Riadenie prístupu spojenia CAC je potrebné pre autentifikáciu užívateľov a riadenie prístupu k sieťovým zdrojom [1]. CAC je poskytovaná ako časť z funkcií riadiacej úrovne. Úlohou CAC je zistiť, či je voľný sieťový zdroj. Ak je, tak umožniť vytvorenie nového spojenia. Spojenie môže byť odmietnuté na základe prekročenia voľnej kapacity alebo na základe prioritizácie Pomenovanie a adresovanie Pomenovacie a adresovacie požiadavky zapríčiňujú tvorbu väzieb medzi: - menami užívateľských domén a doménami poskytovateľa služby (napr. identifikácia poskytovateľa služieb) - menami sieťových úrovní. Niektoré vlastnosti pomenovania a adresovania v komutovaných sieťach: - nezávislosť mena, - jedinečnosť mena, - identifikátor spojenia, - smerovacie adresy, - agregácia adresy, - jedinečnosť adries. 9

19 5. ASON Zatiaľ čo Standard ASTN definuje všeobecné požiadavky na dynamické transportné siete, štandard ASON sa vzťahuje len na dynamické optické transportné siete, kde sa používajú výlučne optické sieťové uzly, napr. OADM, WDM a OXC, pomocou ktorých je možné vybudovať komplexnú polygonálnu sieťovú štruktúru a realizovať optické prepojovanie paketov a zhlukov [1]. ASON: Riadiaca úroveň OCC UNI OCC I-NNI OCC OCC CCI CCI CCI E-NNI Klienti Napr. IP, ATM, TDM OXC OXC OXC OXC Transportná úroveň Obr Architektúra ASON ASON sa dá definovať ako dynamické riadenie (hlavne) OTN na základe signalizácie (požiadaviek klientov) a pravidiel, prostredníctvom riadiacej úrovne, ktorá realizuje automatický dohľad nad sieťou a jej dynamické regulovanie [3]. Inými slovami, hlavnou oblasťou činnosti je flexibilné manažovanie spojení v optickej sieti, na základe požiadaviek jej klientov. Princíp ASON je založený na dvoch podstatných zásadách: - na existencii výkonných a efektívnych optických prepínačov OXC, - na vytvorení spôsobu riadenia OTN a OXC a spolupráci s klientmi takto vybudovanej časti transportnej siete, čiže vytvorení riadiacej úrovne. 10

20 5.1. Vlastnosti riadiacej úrovne Úlohou riadiacej úrovne ASON je [4]: umožniť rýchle a efektívne zostavenie spojenia v transportnej sieti pre podporu komutovaných a soft permanentných spojení, rekonfigurácia alebo modifikácia spojení, ktoré už boli vytvorené, vykonávať funkcie obnovy siete. Dobre navrhnutá architektúra riadiacej úrovne by mala poskytovať užívateľom kontrolu nad ich sieťou za predpokladu rýchlej a spoľahlivej výstavby spojenia. Sama riadiaca úroveň by mala byť spoľahlivá, rozšíriteľná a výkonná. Mala by podporovať rozdielne technológie, odlišné obchodné záujmy a rozdielnu distribúciu funkcií pre zákazníkov (t.j. rozdielne združovanie komponentov riadiacej úrovne). Riadiaca úroveň siete ASON sa skladá z rozdielnych komponentov, ktoré poskytujú špecifické funkcie vrátane výberu cesty a signalizácie. Interakcie medzi týmito komponentmi a tok informácií nutný pre komunikáciu medzi komponentmi sa dosahuje cez rozhrania. Obrázok 5.2 poskytuje pohľad na interakcie medzi manažmentovou, riadiacou a transportnou úrovňou pre podporu komutovaných spojení vo vrstvovej sieti. Taktiež je na tomto obrázku zahrnutá DCN, ktorá poskytuje komunikačné cesty pre výmenu signalizačných a manažmentových informácií. Riadiaca úroveň podporuje výstavbu a rušenie spojení na základe požiadaviek zákazníkov (komutované spojenie) a na základe požiadaviek z manažmentovej úrovne (soft permanentné spojenie). Naviac riadiaca úroveň podporuje obnovu prerušených spojení. Informácie o stave spojenia (napr. chyba, kvalita signálu) je detekovaná v transportnej úrovni a je poskytnutá riadiacej úrovni. Riadiaca úroveň distribuuje informácie o stave linky (chyba, informácie o kapacite linky) pre podporu výstavby, rušenia alebo obnovy spojenia. 11

21 SÚ 1 SÚ 2 SÚ 3 Riadiaca úroveň Manažment RÚ Manažér SÚ v TÚ Manažment sieťových prostriedkov Manažmentová úroveň SÚ 1 SÚ 2 SÚ 3 Transportná úroveň SÚ sieťová úroveň Prenos manažmentových informácií DCN Prenos signalizácie Obr Vzťahy medzi úrovňami dynamickej transportnej siete Riadiaca úroveň sa delí do domén, ktoré sa zhodujú s administratívnymi doménami siete. Transportná úroveň je tiež rozdelená do zhodných administratívnych domén. Vo vnútri administratívnej domény sa riadiaca úroveň ďalej delí, napríklad príkazmi z manažmentovej úrovne. Toto umožní separáciu zdrojov do napr. geografických domén, ktoré môžu byť ďalej delené na domény obsahujúce rôzne typy zariadení. Vo vnútri každej domény môže byť riadiaca úroveň ďalej rozdelená na smerovacie oblasti, ktoré môžu byť ešte ďalej delené do súborov riadiacich komponentov. Zdroje používané v transportnej úrovni siete ASON budú rozdelené do zhodných subdivízií vytvorených v riadiacej úrovni. 12

22 5.2. Architektúra riadiacej úrovne Základným cieľom je umožniť operátorom realizáciu ich biznisu, od riadenia prevádzkovanej siete až po účtovanie za poskytnuté služby. Architektúra riadiacej úrovne by mala mať nasledovné charakteristiky [3]: - podporu rôznych prenosových infraštruktúr ako SDH prenosové siete a OTN, - aplikáciu bez ohľadu na použitý riadiaci protokol, - aplikáciu bez ohľadu na to, ako je riadiaca úroveň rozdelená do domén a smerovacích oblastí (routing areas), - aplikáciu bez ohľadu na implementáciu riadenia spojení, ktoré môže mať architektúru od plne distribuovanej až po striktne centralizovanú. Táto základná architektúra popisuje [4]: - funkčné komponenty riadiacej úrovne vrátane abstraktných rozhraní, - interakcie medzi kontrolnými komponentmi, - interakcie medzi komponentmi počas výstavby spojenia, - funkčné komponenty, ktoré transformujú abstraktné komponenty rozhraní do protokolov externých rozhraní Komponenty architektúry riadiacej úrovne Architektúra riadiacej úrovne pozostáva z viacerých komponentov ako blok riadenia spojenia (CC), blok riadenia smerovania (RC), manažér sieťových prostriedkov (LRM), blok riadenia protokolov (PC) atď. [3]. Tieto vykonávajú jeho základné činnosti. Komponenty môžu byť rôzne kombinované na základe potrebnej funkcionality Blok kontroly spojenia (CC) Je zodpovedný za koordináciu medzi LRM, RC a podriadenými CC, ako aj s CC na svojej úrovni za účelom manažmentu a dohľadu nad spojeniami (vytváranie, rušenie a modifikácia). Tento prvok obsluhuje jednu subsieť (časť siete) a poskytuje abstraktné rozhrania pre ostatné komponenty riadiacej úrovne. A navyše komponenty CC poskytujú rozhranie CCI [4]. Je to rozhranie medzi subsieťou v transportnej úrovni a riadiacou úrovňou. 13

23 Blok riadenia spojenia (RC) Jeho úlohou je [3]: - odpovedať na otázky z CC ohľadom informácií o ceste potrebnej na vytvorenie spojenia, - odpovedať na otázky týkajúce sa topológie pre účely sieťového manažmentu. RC je protokolovo nezávislý Manažér sieťových prostriedkov (LRM) Je zodpovedný za manažment liniek, ako aj alokácie a dealokácie linkových spojení. Existujú LRMA a LRMZ. Linky sú manažované párom LRMA a LRMZ, kde každý manažuje jeden koniec linky. Požiadavky na alokáciu SNPP linky sú smerované iba na LRMA. LRMA je zodpovedný za manažovanie A konca linky, LRMZ je zodpovedný za manažovanie Z konca linky [4]. Subsieť X LRMA LRMZ linka 1 linka 2 LRMZ LRMA Subsieť Y Subsieť X LRMA LRMZ linka LRMZ LRMA Subsieť Y Obr Prípady SNPP liniek Blok riadenia protokolov (PC) Vykonáva funkciu mapovania parametrov abstraktných rozhraní riadiacich komponentov do správ, ktoré sú prenášané protokolom pre podporu spojenia cez rozhranie [4]. 14

24 Príklady použitia bloku riadenia protokolov sú v prenose nasledovných informácií: - správy pre modifikovanie smerovacej tabuľky, - správy pre koordináciu manažéra sieťových prostriedkov cez blok riadenia protokolov manažéra sieťových prostriedkov, - koordinačné správy pre blok kontroly spojenia Databáza smerovacích informácií (RDB) Je zdroj pre lokálnu topológiu, sieťovú topológiu a iné smerovacie informácie, ktoré sú aktualizované ako časť vymieňaných smerovacích informácií [5]. Môže obsahovať smerovacie informácie pre viac ako jednu RA. RC má prístup k obsahu RDB. Do jednej RDB môžu pristupovať viaceré RC Interakcie komponentov pre výstavbu spojenia Pri zostavovaní spojenia existujú v ASON tri základné algoritmy pre dynamické riadenie ciest [3]: - hierarchické smerovanie (hierarchical routing), - zdrojovo orientované smerovanie (source routing), - smerovanie krok za krokom (step by step routing) Hierarchické smerovanie Využíva sa tu dekompozícia siete na hierarchiu subsietí. CC sú priradené každej z nich a vzájomne poprepájané [4]. Každá subsieť má svoje vlastné dynamické riadenie spojení, ktoré pozná topológiu svojej subsiete, ale nemá žiadne informácie o subsieťach nad/pod ňou v hierarchii. Uzol tu obsahuje RC, CC a LRM pre jednu vrstvu v hierarchii. 15

25 A C G D B E F H požiadavka na vytvorenie spojenia vytvorené spojenie uzol subsieť Obr Hierarchický tok informácií Zdrojové a krok za krokom smerovanie Proces riadenia spojenia je implementovaný federáciou distribuovaných spojení a RC. Podstatným rozdielom je, že riadiace bloky spojení pracujú so smerovacími oblasťami, zatiaľ čo v hierarchickej verzii pracujú so subsieťami. Každý riadiaci blok má dostupnú iba tú časť topológie, ktorá spadá do jeho vlastnej smerovacej oblasti. D A B C E požiadavka na vytvorenie spojenia vytvorené spojenie smerovacia oblasť uzol subsieť Obr Zdrojový a krok za krokom tok informácií 16

26 5.5. Rozhrania V ASON bude viacero domén. Sú preto potrebné UNI a E-NNI rozhrania, ktoré budú zabezpečovať medzidoménovú komunikáciu [3]. Na týchto rozhraniach sa môže používať kontrola na zabezpečenie riadenia spojenia. Rozhrania I-NNI sa používajú pre vnútrodoménovú komunikáciu UNI Predpokladaný informačný tok cez rozhranie UNI podporuje nasledovné funkcie [4]: - riadenie volania, - riadenie spojenia, - výber spojenia I-NNI Predpokladaný informačný tok cez rozhranie I-NNI podporuje nasledovné funkcie: - riadenie spojenia, - výber spojenia, - smerovanie spojenia E-NNI Predpokladaný informačný tok cez rozhranie E-NNI podporuje nasledovné funkcie: - riadenie volania, - riadenie spojenia, - výber spojenia, - smerovanie spojenia. 6. Architektúra smerovania v ASON Riadiaca úroveň ASON je za účelom redukcie potrebných smerovacích informácií, na základe ktorých sa vybuduje cez prenosovú sieť spojenie, rozdelená na smerovacie oblasti RA [1]. Kritériom pre vytvorenie smerovacích oblastí môžu byť napr. geografické podmienky administratívne riadenie, použitá sieťová technológia a pod. Smerovacie oblasti zabezpečia oddelenie smerovacích informácií, čo umožňuje 17

27 stupňovité zobrazenie signalizačných informácií [5]. Každá RA obsahuje funkciu smerovania RP, realizovaná ako blok riadenia smerovania RC. Funkcia výpočtu cesty, ktorá môže byť podporovaná RP je založená na typoch informácií uložených v databáze smerovacích informácií RDB. Pre každú hierarchickú úroveň je možné využívať samostatný RP Smerovacia architektúra a funkčné časti Smerovacia architektúra sa skladá z už vyššie popísaných prvkov [5]: - protokolovo závislé PC, - protokolovo nezávislé LRM, RC RDB. Nasledujúci obrázok názorne ukazuje usporiadanie jednotlivých smerovacích komponentov, kde bodkovaná čiara predstavuje zapuzdrenie RC do obsahu RDB. RDB LRM RC PC Obr Usporiadanie smerovacích komponentov 6.2. Hierarchia smerovacích oblastí Príklad smerovacej oblasti je na nasledujúcom obrázku Obr.5.2.Vyššia úroveň (rodič) smerovacej oblasti RA obsahuje nižšie úrovne (deti) smerovacie oblasti RA1, 18

28 RA2 a RA 3. RA1 a RA2 potom striedavo obsahujú smerovacie oblasti RA1.x a RA2.x. Každá smerovacia oblasť má združený RP, ktorý poskytuje smerovaciu službu pre smerovaciu oblasť na špecifickej hierarchickej úrovni Smerovacie správy Obr Hierarchia smerovacích oblastí Smerovacie správy ASON môžu byť funkčne rozdelené na správy vzťahujúce sa k smerovacím funkciám ako primeraná obsluha a tie, ktoré prenášajú sieťové smerovacie informácie. Obslužné informácie sú vymieňané medzi PC, ktoré majú medzi sebou primerané logické väzby. Smerovacie informačné správy sú vymieňané medzi dvomi priľahlými RC a sú využívané algoritmami na výpočet cesty cez sieť a žiadosťami na vytvorenie spojenia cez sieť. Oblasť výmeny smerovacích informačných správ je bežne ohraničená smerovacou oblasťou daného RC Výber cesty Výber cesty v ASON je funkcia vracajúca cestu, ktorú využíva CC ako parameter pre signalizáciu a spojenie. Výber cesty sa môže vykonávať off-line (výber cesty z manažmentovej úrovne) alebo on-line v reálnom čase ( riadiaca úroveň ). Voľba závisí na výpočtovej obtiažnosti, topológii a špecifických sieťových súvislostiach. 19

29 Vstupy do procesu výberu cesty Vstupy do procesu výberu cesty kolíšu v závislosti na použitej forme smerovania. Výber cesty v ASON môže podporovať množstvo procedúr, z ktorých niektoré majú obmedzenia ako vstup do požiadavky na výber cesty. Príklady obmedzení sú: - rozmanitosť, - manažmentové stratégie, - špecifické obmedzenia transportnej úrovne. Medzi vstupy patria nasledovné informácie: - topologický kontext, - cieľ, - zdrojový uzol Výstupy z procesu smerovania Vstupy z týchto procedúr taktiež kolíšu v závislosti na použitej forme smerovania. Výber cesty pre zdrojové a hierarchické smerovanie sú podobné vo výstupe čo sa týka tvaru cesty (linky a uzly), zatiaľ čo smerovanie krok za krokom požaduje iba ďalšie spojenie ako jeho výstup. Príklad výstupov: - ďalší linkový skok, - jedna cesta, - dve a viac ciest. 7. Signalizácia Riadiaca úroveň pre výstavbu a rozpad spojenia v dynamickej transportnej sieti využíva nasledovné protokoly [6] : 1. CR-LDP 2. RSVP-TE 20

30 7.1. CR LDP Pozostáva z rozšíreného súboru funkcií protokolu LDP. Umožňuje prenášať prevádzkové parametre, ako napr. špičková dátová rýchlosť, dohodnutá dátová rýchlosť, nadmerná veľkosť zhlukov. Najdôležitejšie rozšírenia sú : podpora explicitných smerov, údaje o prevádzkových parametroch, vytvorenie tried pre sieťové prostriedky. Na komunikáciu medzi jednotlivými uzlami používa protokol TCP. CR-LDP využíva pôvodný protokol LDP, ktorý je súčasťou MPLS. Ak sa chce sieťový prvok spojiť s nejakým iným sieťovým prvkom (ktorého adresa je získaná prostredníctvom správy HELLO) používa LDP incializačnú procedúru cez TCP [7]. Na základe úspešného ukončenia tejto inicializačnej procedúry môžu sieťové prvky medzi sebou komunikovať. Použitím TCP sa CR-LDP stáva hard state protokolom [6]. Pojem hard state znamená, že cesta ktorá už raz bola vytvorená, sa overuje len na základe požiadavky. Na udržanie spojenia v aktívnom stave nie sú potrebné žiadne opakovacie informácie Správy protokolu CR-LDP Všetky správy CR-LDP majú rovnakú štruktúru, ktorá využíva kódovaciu schému na zistenie hodnoty, typu a dĺžky správy ( TLV ) [7]. Obr Štruktúra kódovacej schémy TLV Výstavba a rozpad spojenia sa môže realizovať dvomi spôsobmi: 1. signalizačnými správami typu Call, 2. signalizačnými správami typu Label. 21

31 1. spôsob Správa pre výstavbu spojenia Call Setup: Volajúca strana inicializuje výstavbu spojenia poslaním správy pre výstavbu spojenia. Správa pre výstavbu spojenia obsahuje všetky informácie požadované sieťou pre spracovanie spojenia. Obzvlášť adresu volaného a volajúceho účastníka. Volaná strana môže toto spojenie prijať alebo odmietnuť. Spojenie môže byť vrátené buď sieťou alebo volanou stranou. Správa pre ukončenie spojenia Call Release: Táto správa sa vysiela ako požiadavka na ukončenie existujúceho spojenia. Obsahuje všetky informácie požadované sieťou pre spracovanie spojenia. Správa tiež signalizuje potrebu zrušiť všetky spojenia súvisiace s volaním ako je identifikované prostredníctvom Call Id. 2. spôsob Správa Label Request: Správa je používaná pre signalizáciu nového spojenia alebo modifikáciu existujúceho spojenia. Správa musí obsahovať zdrojovú identifikáciu TLV správy (typ, dĺžka, hodnota), cieľovú identifikáciu TLV, spojovaciu identifikáciu TLV a volaciu identifikáciu TLV. Absencia niektorej z týchto TLV má za následok ukončenie procesu výstavby spojenia. Správa Label Mapping: Správa nesie informácie o Labeloch jednotlivých úsekov spojenia a šíri sa v opačnom smere ako správa Label Request. Používa sa ako odpoveď na úspešné zostavenie spojenia. Správa Hello: Správy Hello sú vymieňané ako časť z CR-LDP vyhľadávacieho mechanizmu. Správa Label Release: Správa Label Release sa používa pre ukončenie spojenia v zostupnom smere. Tiež sa používa ako odpoveď na požiadavku zrušiť spojenie vo vzostupnom smere. Správa Label Withdraw: Používa sa ako požiadavka na ukončenie spojenia vo vzostupnom smere. Správa Notification: Vyslaná zo zdroja oznamuje všetkým zúčastneným sieťovým uzlom, že spojenie bude ukončené. Dôvod: aby sa príkaz na rozpojenie nevyhodnotil ako poruchový stav. Úseky spojenia sa uvoľňujú postupne proti smeru výstavby spojenia. 22

32 7.2. RSVP - TE RSVP-TE je rozšírený protokol RSVP o prevádzkové riadenie TE (Traffic Engineering) [8]. Bol definovaný pre vytvorenie spojení podliehajúcich smerovacím obmedzeniam v MPLS sieti. Rozšírenie RSVP na RSVP-TE pre existujúce sieťové komponenty je relatívne jednoducho realizovateľné formou zmien programového vybavenia [6]. RSVP TE je protokol typu soft state. To znamená, že stav prenosovej trasy sa opakovane obnovuje a kontroluje pomocou správy REFRESH. Základnou úlohou je signalizácia pre požadované QoS parametre. Obrázok 7.2 ukazuje tok správ definovaných v GMPLS RSVP-TE [8]. Obr Tok správ v GMPLS RSVP-TE Správy protokolu RSVP-TE RSVP správa sa skladá zo všeobecnej časti a niekoľkých objektov špecifikujúcich každý typ správy. Obr Štruktúra správy používanej v RSVP-TE 23

33 Typy správ: - Path, - Resv, - PathErr, - PathTear, - ResvConf, - Ack, - Srefresh, - Hello, - Notify. Path: Využíva sa pre: inicializáciu požiadavky na výstavby spojenia (Connection Setup Request), inicializáciu požiadavky rozpadu spojenia zo strany zdroja, inicializáciu požiadavky rozpadu spojenia medzi jednotlivými uzlami smerom od zdroja k cieľu (downstream) zo strany medziľahlých uzlov, odpoveď na prijatie Resv požiadavky na rozpad spojenia. Resv: Využíva sa pre: odpoveď na požiadavku na spojenie - Path, inicializácia požiadavky na uvoľnenie spojenia zo strany cieľa, inicializácia požiadavky na uvoľnenie spojenia smerom od cieľa k zdroju (upstream) zo strany medziľahlých uzlov, odpoveď na prijatie Path požiadavky na rozpad spojenia. ResvConf: Využíva sa pre: Odpoveď na Resv požiadavku na zostavenie spojenia. 24

34 PathTear: Využíva sa pre: odpoveď na Resv požiadavku na rozpad spojenia, odpoveď na PathErr počas procedúr výstavby a rozpadu spojenia, alebo je poslaná ako: - výsledok neúspešnej procedúry výstavby spojenia ( pokiaľ nie je prijatá žiadna odpoveď na vyslanú správu Path), - výsledok neúspešnej procedúry rozpadu spojenia ( pokiaľ nie je prijatá žiadna odpoveď na vyslanú správu Path alebo Resv). PathErr: Využíva sa pre: odpoveď na Path požiadavku na vybudovanie spojenia v prípade, keď dané spojenie nemôže byť úspešne vybudované, odpoveď na Path požiadavku na rozpad spojenia alebo je poslaná ako: - výsledok neúspešnej procedúry výstavby spojenia (pokiaľ nie je prijatá odpoveď na poslanú správu Resv), - výsledok neúspešnej procedúry rozpadu spojenia (pokiaľ nie je prijatá odpoveď na vyslanú správu Path alebo Resv). Notifi: Správa pre označovanie chýb súvisiacich so spojením. Hello: Využíva sa pre: udržanie RSVP spojenia medzi príslušnými uzlami (pravidelné monitorovanie stavu spojenia), inicializácia procedúr reštartovania pri obnove spojenia. Ack: Používa sa pre potvrdenie vyslaných správ, ak vyslaná správa nemá definovanú správu pre odpoveď alebo potvrdenie. Napr. správa Resv je príslušnou odpoveďou pre správu Path. Srefresh: Využíva sa pre obnovenie RSVP-TE stavu bez prenosu správ Path alebo Resv, čo má za následok zmenšenie množstva informácií, ktoré musia byť prenesené a spracované. 25

35 7.3. Porovnanie signalizačných protokolov CR LDP a RSVP TE Hlavné rozdiely medzi CR LDP a RSVP TE protokolmi sú dané spoľahlivosťou používaných transportných protokolov a tým, či je vykonávaná rezervácia prostriedkov v doprednom alebo spätnom smere [6]. V tab.7.1 sú uvedené hlavné rozdiely a technické podrobnosti protokolov CR LDP a RSVP TE. Tab. 7.1 Porovnanie protokolov CR-LDP a RSVP-TE Vlastnosti CR-LDP RSVP-TE Transportný protokol TCP IP (UDP) Bezpečnosť áno áno Konfigurácia viac bodov - bod áno áno Viacnásobné vysielanie ( multicast ) nie nie Združovanie ciest áno áno Stav spojenia hard - state soft - state Obnova spojenia nie je potrebná periodická od uzla k uzlu ( REFRESH ) Vysoká dostupnosť nie áno Presmerovanie áno áno Vybrané smerovanie prísne a voľné prísne a voľné Zabezpečenie spojenia áno áno Spoločné využívanie rezervácie nie áno Výmena prevádzkových parametrov áno áno Riadenie prevádzky trasa v doprednom trasa v spätnom smere smere Riadenie toku prevádzky úplné otvorené Protokol vrstvy L3 indikovaný nie áno Vymedzenie triedy prostriedku áno nie CR LDP využíva spôsob zabezpečenia používaný v TCP. RSVP TE využíva na zabezpečenie overenie totožnosti a kódovania prenášaných paketov svoje vlastné overovanie totožnosti a nevyužíva funkcie zabezpečenia internetového protokolu IPsec. Ak je dostupná podpora IPsec, môže sa použiť v protokole CR LDP ako časť spracovania TCP/IP. 26

36 8. Realizačná časť Výučbový program dynamickej transportnej siete Ako programovacie prostredie som použil program MACROMEDIA FLASH v Macromedia Flash 8 MACROMEDIA FLASH [10] je produkt, ktorý pochádza z Ameriky, od firmy Macromedia. V súčasnej dobe sa stal štandardom pre tvorbu multimediálnych internetových prezentácií, ako aj prezentácií na CD. Tento produkt je založený na vektorovej grafike. Najväčšie plus zaznamenáva pri grafike nakreslenej priamo v ňom. Nerobia mu problémy ani importované grafické súbory, ale za cenu zbytočnej veľkosti. Je veľmi vhodný na tvorbu multimediálnych internetových prezentácií, ako i pre tvorbu off-line prezentácií na prenositeľných médiách, videoklipov, hier, dynamických objektov a graficky dokonalých www stránok. Výhodou týchto prezentácií je, že sú neustále v pohybe. Umožňuje im to technológia prehrávania animovaných klipov, ktoré sú vytvorené práve programom FLASH. Výhody Flash - Vo Flash sú súbory vo veľkej interaktivite a hlavne v možnosti importovania rôznych zvukov, pri maximálnej kompresii, ako sme na to zvyknutí u súborov MP3. Nevýhody Flash - Veľkou nevýhodou Flashu je, že vytvorené stránky alebo projekty majú vysokú náročnosť na systém. Odporúčaná konfigurácia je minimálne P-III Popis programu Flash 8 Jedná sa o veľmi komfortný a prehľadný program [10][11]. Ak by ste narazili na nejaké problémy, nájdete v ňom HELP, v ktorom si zistíte čo potrebujete. Celý princíp spočíva v tom, že ak ste už niečo vytvorili, tento program si všetko uloží do jedného súboru z koncovkou swf. Aby Váš browser dokázal prečítať tento formát, potom za týmto účelom bol na každú vytvorenú stránku v tomto programe pridaný špeciálny 27

37 HTML kód, ktorý ak nemáte prípadne nainštalovaný plugin, Vám ho nainštaluje automaticky. Potom beží tento súbor a prejavuje sa ako normálna HTML stránka s tým, že sú do nej pridané rôzne prvky, ktoré sa dajú vytvárať vo Flash-i. Program má technológiu streaming, t.j. animácia začína bežať skôr, než má prehliadač k dispozícii celý súbor. Vďaka tomuto i používateľ s pomalým pripojením na internet rýchlo uvidí prvé snímky animácie. Program beží pod Windows 2000/XP, 256 MB RAM, P-III 800 MHz a 200 MB voľného miesta na disku. Obr Používateľské prostredie programu Macromedia Flash 8 Tento program pracuje s vrstvami, ktoré sa dajú veľmi ľahko ovládať. Tieto vrstvy sa najviac využívajú pri animáciách, pri ktorých sa využíva veľké množstvo prvkov ako je točenie s objektom alebo posúvanie hore - dole, vľavo - vpravo a samozrejme pri minimálnej veľkosti výsledného súboru. Program dáva užívateľovi na výber niekoľko rozdielnych kresliacich nástrojov, použitím ktorých získavame vektorový objekt. Pri kreslení máme k dispozícii štetec, tapetu, gumu a gumu na špecifickú farbu. Do tapety môžeme dávať rôzne farby podľa 28

38 vlastného výberu a dokonca môžeme vytvárať previsy, čiže prelínanie z jednej farby do druhej a to v lineárnej alebo radiálnej podobe. Nemusia to byť vždy len dve farby ktoré sa prelínajú, ale aj viac farieb. Okrem základných objektov môžeme v tomto programe vytvárať aj oveľa zložitejšie objekty, ktoré samozrejme môžeme aj vypĺňať a farbu týchto objektov môžeme zvoliť z rôznych farieb. Tieto jednotlivé objekty sú potom automaticky uložené v knižnici (Library), z ktorej potom vytvárame animácie v jednotlivých scénach. Ďalej, ak už máme vytvorený nejaký projekt, môžeme si testovať priamo v tomto programe s tým, že tento program dokáže simulovať internetovskú priepustnosť dát a potom veľmi ľahko zistíme, či Váš projekt je dobre vymyslený. Poznáme dva druhy animácie: motion tween klasická animácia, pri ktorej sa daný animovaný objekt môže napríklad zväčšovať shape tween - zložitejší druh animácie, pri ktorej už dochádza i k zmene tvaru animovaného objektu Flash 8 obsahuje tiež nové grafické efekty ako blur (rozostrenie) alebo drop shadow (tiene). Tieto sa dynamicky generujú až na strane klienta a je možné ich dynamicky kontrolovať pomocou ActionScriptu. Vďaka tomu sú veľmi rýchle. ActionScript je veľmi mocný nástroj vo Flash a je majoritnou črtou novovytváraných stránok. Výhodné je ho použiť pri tvorbe reklamných log, navigačných nástrojov, animácií, avšak aj na samotnú tvorbu www stránok a iných webovských aplikácií. Je to skriptovací jazyk, ktorý sa používa ku kontrole objektov vo Flash animáciách pre vytváranie navigačných a interaktívnych prvkov a pri vytváraní vysoko interaktívnych animácií. Animáciu môžeme nastaviť tak, že ak sa klikne na tlačidlo alebo sa stlačí klávesa, spustia sa skripty, ktoré povedia animácii akú akciu má zrealizovať, napr. nahranie ďalších animácii do prehrávača v závislosti na tom, ktoré navigačné tlačidlo užívateľ zvolí. K tomuto programu bol pridaný aj špeciálny konvertor, ktorý Vám dokáže prekonvertovať Váš projekt do formátu, ako je html, mov, exe, GIF, JPG... a z toho vyplýva, že môžete v ňom vytvárať aj neobyčajné prezentácie. 29

39 8.2. Výučbový program Ako programovacie prostredie som použil už spomínaný program Flash 8 od spoločnosti Macromedia. Program je umiestnený na prílohovom CD a to v dvoch formátoch : - Formát exe program sa dá jednoducho spustiť pomocou súboru DTN.exe, pre svoju funkciu potrebuje súbory swf, ktoré si program postupne loaduje podľa toho, ktoré tlačítko z menu sa stlačí. - Formát html tento formát potrebuje pre svoju funkciu tiež súbory formátu swf. V novších prehliadačoch by nemal byť problém spustiť tento súbor. Ak by sa však vyskytol problém treba si nainštalovať plugin InstallAXFlash.exe. Novšie prehliadače ho už majú nainštalovaný. Ovládanie programu nám zabezpečujú tlačidlá, ktorým sú priradené príkazy: - tlačidlo, ktoré umožňuje pozastaviť animáciu - tlačidlo, ktoré umožňuje pokračovať v pozastavenej animácií - tlačidlo, ktoré umožňuje opätovné prehranie animácie - tlačidlo, ktoré umožňuje posun o krok ďalej - tlačidlo, ktoré umožňuje návrat o krok späť - tlačidlo, ktoré umožňuje návrat do MENU programu 30

40 Výučbový program je tvorený viacerými menšími animáciami, ktoré vysvetľujú jednotlivé časti. Výhodou takéhoto riešenia je možnosť umiestniť ich na server a sú rýchlo stiahnuteľné aj v prípade pripojení s nízkou prenosovou rýchlosťou, pretože v jednom okamihu sa prehráva vždy len jedna animácia. Obr Hlavné menu programu 31

41 Program obsahuje nasledovné animácie: 1. charakteristika 2. inteligentné služby - ASTN - ASON 3. základné funkcie riadiacej úrovne - permanentné spojenie - komutované spojenie - soft permanentné spojenie 4. smerovanie 5. výstavba spojenia - protokol RSVP TE budovanie komutovaného spojenia rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom iniciovaný cieľom - protokol CR LDP budovanie komutovaného spojenia rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom iniciovaný cieľom 32

42 Charakteristika Obr Charakteristika V prvej animácii chcem oboznámiť so základnými charakteristikami dynamickej transportnej siete a s jej rozdielmi v porovnaní s inými transportnými sieťami. Táto animácia oboznámi užívateľa s architektúrou dynamickej transportnej siete. Sú tu zvýraznené väzby medzi jednotlivými úrovňami dynamickej transportnej siete, používané rozhrania a rozdiel medzi inými transportnými sieťami v tom, že u dynamických transportných sietí je ešte naviac pridaná riadiaca úroveň za účelom možnosti zákazníka automaticky ovládať QoS parametre potrebné pre jeho spojenie. Taktiež je táto animácia ešte aj doplnená o textovú časť pre názornejšie pochopenie problematiky dynamických transportných sietí. 33

43 Inteligentné služby ASTN Obr Inteligentná služba ASTN V tejto animácií chcem ukázať jednu z inteligentných služieb, ktorú je možné realizovať v dynamickej transportnej sieti. Na základe toho, že riadiaca úroveň využíva pre svoju činnosť procedúry GMPLS, je možné v transportnej sieti realizovať inteligentné služby, ktorou jedna z nich je služba Automaticky prepojovaná transportná sieť ASTN. V animácií sú znázornené jednotlivé úrovne a ich komponenty, z ktorých pozostávajú. Rozhrania, cez ktoré transportná sieť komunikuje so zákazníkom UNI alebo s ďalšou transportnou sieťou E-NNI, poprípade rozhrania pre výmenu informácií v rámci transportnej siete. Taktiež sú tu zvýraznené väzby medzi jednotlivými úrovňami a animácia je pre jednoduchšie pochopenie problematiky doplnená o textovú časť. 34

44 Inteligentné služby ASON Obr Inteligentná služba ASON Animácia zobrazuje ďalšiu inteligentnú službu dynamickej transportnej siete a to Automaticky prepojovanú optickú sieť ASON. Aj táto animácia, podobne ako dve predošlé, sa zaoberá oboznámením užívateľa o problematike dynamických transportných sietí. Štandard ASON sa na rozdiel od štandardu ASTN vzťahuje len na dynamické optické transportné siete. Ako je vidieť aj v animácií, používajú sa výhradne optické sieťové uzly. 35

45 8.2.4 Základné funkcie riadiacej úrovne Medzi základné funkcie riadiacej úrovne patrí aj riadenie spojenia. Z hľadiska riadenia ( výstavby ) spojenia existujú tri možnosti ako vybudovať spojenie: - permanentné spojenie, - komutované spojenie, - soft permanentné spojenie. Po kliknutí užívateľa programu na tlačidlo základné funkcie riadiacej úrovne v hlavnom menu obrázok 8.1. sa dostáva do rozšíreného menu. V tomto menu si môže vybrať z troch vyššie uvedených možností vybudovania spojenia obrázok 8.6. Obr Rozšírené menu tlačidla základné funkcie riadiacej úrovne Kliknutím na tlačidlo permanentné spojenie sa spustí animácia objasňujúca užívateľovi princíp výstavby takéhoto spojenia. Na začiatku animácie je uvedený krátky textový popis permanentného spojenia. Keďže permanentné spojenie je vybudované na základe objednávky zákazníka operátorovi siete príkazy na vybudovanie spojenia v transportnej sieti sú vysielané z manažmentovej úrovne. V danej animácii je táto cesta 36

46 cez transportnú úroveň zvýraznená červenou farbou. Po vybudovaní tohto permanentného spojenia môže nastať výmena potrebných dát medzi zdrojovým a cieľovým bodom spojenia v animácii naznačená prechodom paketov cez sieť. Obr Výstavba permanentného spojenia Kliknutím na tlačidlo komutované spojenie sa spustí animácia objasňujúca užívateľovi princíp výstavby tohto spojenia obrázok 8.8. Na začiatku animácie, tak ako v predošlej a aj nasledujúcej, je uvedený krátky textový popis komutovaného spojenia. Komutované spojenie je na rozdiel od permanentného spojenia vybudované na základe vhodnej signalizácie od zákazníka cez rozhranie UNI do riadiacej úrovne. Tá na základe dostupných informácií vybuduje cez transportnú úroveň komutované spojenie, ktoré je v sieti zvýraznené červenou farbou. Po vybudovaní tohto spojenia môže nastať prenos potrebných informácií medzi zdrojovým a cieľovým bodom spojenia. Aby bolo pre užívateľa programu jasné, že komutované spojenie je vybudované len po dobu výmeny potrebných informácií medzi zdrojovým a cieľovým bodom spojenia a nie ako v prípade permanentného spojenia, kde je spojenie vybudované až pokiaľ zákazník opäť nedá príkaz na zrušenie spojenia do manažmentovej úrovne má animácia pokračovanie v tom, 37

47 že po rozpade jedného spojenia je vybudované ďalšie spojenie v opačnom smere a inou trasou ako bolo vybudované predošlé spojenie. Obr Výstavba komutovaného spojenia Ďalším typom spojenia je soft permanentné spojenie obrázok 8.9. Po spustení tejto animácie sa v úvode podobne ako v predošlých dvoch prípadoch zobrazí textový popis tohto spojenia. Následne animácia pokračuje v názornej ukážke výstavby soft permanentného spojenia. Ako je už z teoretickej časti známe soft permanentné spojenie je kombináciou permanentného a komutovaného spojenia. Na začiatku je príkazom z manažmentovej úrovne vybudované na okrajoch siete permanentné spojenie. Následne na základe požiadavky od koncového zákazníka je pomocou riadiacej úrovne v centrálnej časti siete vybudované komutované spojenie. Až po vybudovaní oboch týchto spojení je možné prenášať potrebné informácie medzi zdrojovým a cieľovým bodom spojenia. Aby bola zdôraznená existencia komutovaného spojenia v soft permanentnom spojení je v animácii po výstavbe jedného spojenia a následne po prenesení potrebných informácií vybudované ďalšie spojenie, ktoré je však už vystavané po inej trase poprípade opačným 38

48 smerom. Tak ako v tejto tak aj v predošlých animáciách je možné si animáciu pozastaviť a následne v nej pokračovať alebo si ju prehrať od začiatku. Obr Výstavba soft permanentného spojenia Smerovanie Táto animácia sa skladá z troch čiastkových animácií, ktoré by mali užívateľa oboznámiť s problematikou smerovania v dynamických transportných sieťach. Medzi týmito animáciami sa užívateľ môže pohybovať pomocou tlačidiel Dopredu a Späť. V prvej animácií je objasnené členenie sa smerovacích oblastí RA za účelom redukcie potrebných smerovacích informácií na smerovacie oblasti v hierarchických úrovniach. Pre názornejšie objasnenie tejto animácie je táto doplnená aj textovou časťou. Viď. obrázok Po kliknutí na tlačidlo Ďalej sa užívateľ dostáva do druhej časti tejto animácie. V nej je vysvetlená problematika väzieb medzi RA, RP a RC. V prvej časti obrázku tejto animácie sa nachádzajú iba smerovacie oblasti. Nasleduje krok v ktorom je každej smerovacej oblasti pridelená funkcia smerovania RP. Pričom smerovacie oblasti ako aj 39

49 funkcie smerovania, sú členené podľa príslušnej hierarchickej úrovne. Posledným krokom v tomto obrázku je, že každej smerovacej funkcii je pridelený blok riadenia smerovania, ktorý vykonáva základne smerovacie funkcie v sieti. Tieto sú za účelom výmeny smerovacích informácií v jednotlivých hierarchických úrovniach medzi sebou vhodne poprepájané. Takisto ako v predošlej a aj nasledujúcej časti animácie je táto doplnená textovou časťou. Viď. obrázok Po opätovnom kliknutí na tlačidlo Ďalej sa užívateľ dostáva do poslednej časti tejto animácie a to do časti v ktorej sú objasnené bloky tvoriace architektúru riadiacej úrovne. V textovej časti animácie sú popísané jednotlivé bloky. V obrazovej časti je znázornené usporiadanie týchto blokov a taktiež sú zvýraznené aj ich vzájomné komunikačné väzby. Na obrázku sa nachádzajú tri bloky RC a iba jeden blok LRM na oboznámenie užívateľa, že v riadiacej úrovni je na obsluhu viacerých RC na tej istej hierarchickej úrovni možne použiť iba jeden blok LRM. Takisto aj RDB môže obsahovať smerovacie informácie pre viac ako jednu smerovaciu oblasť RA. Viď. obrázok Obr Hierarchické úrovne smerovacej oblasti 40

50 Obr Vzťahy medzi RA, RP a RC Obr Komponenty riadiacej úrovne 41

51 Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu CR-LDP Jednou zo spracovaných animácii v tomto výukovom programe je aj výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu CR-LDP, ku ktorej sa užívateľ dostane kliknutím na tlačidlo výstavba spojenia. Obr Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu CR-LDP Pre výstavbu ale tiež rozpad spojenia sú použité signalizačné správy popísané v kapitole Pri výstavbe spojenia zdrojový účastník vyšle cez rozhranie UNI do riadiacej úrovne správu Label request, ktorá žiada cieľový smerovač o vyslanie Labelov potrebných na vybudovanie spojenia. Ten po prijatí tejto správy vyšle opačným smerom správu, ktorá nesie informácie o Labeloch jednotlivých úsekov spojenia. Riadiaca úroveň na základe týchto informácií môže vybudovať spojenie v transportnej úrovni. Správa Notification sa v tomto prípade vracia k volanému účastníkovi a používa sa ako potvrdenie výstavby spojenia a jeho pripravenosti. Po prijatí tejto správy môže nastať výmena informácii medzi koncovými bodmi spojenia. 42

52 Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu CR-LDP Obr Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu CR-LDP Operácia rušenia volania musí mať za následok kompletné zrušenie všetkých spojení súvisiacich s volaním. Rušenie spojenia v CR-LDP sa uskutočňuje prostredníctvom správ Label release a Label withdraw. Keď je prijatá správa Call Release, spúšťa sa mechanizmus rozpadu spojenia. Pomocou tejto správy oznamuje účastník alebo sieť požiadavku na zrušenie spojenia. Následne je z uzla riadiacej úrovne vyslaná správa Notification, ktorá všetkým zúčastneným sieťovým uzlom oznámi, že spojenie bude rozpojené. Deje sa to z toho dôvodu, aby sa príkaz na rozpojenie spojenia nevyhodnotil ako poruchový stav. Následne volaná strana vysiela správu Notification ako potvrdenie celého procesu. Táto správa je vyslaná zdrojovej strane, až keď sú zrušené všetky spojenia súvisiace s týmto volaním. Samotný mechanizmus rozpadu spojenia sa deje pomocou správ Label withdraw a Label release. 43

53 Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu CR-LDP Obr Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu CR-LDP Podobne ako v predošlom prípade sa pri rozpade spojenia používajú správy Call Release, Label withdraw a Label release. Avšak na rozdiel od predošlého prípadu tu nie je použitá informácia Notification. Rozpad spojenia iniciuje cieľová strana správou Call Release, na ktorú reagujú uzly v riadiacej úrovni vyslaním správy Label withdraw ako požiadavku na rozpad spojenia. Po jej prijatí je vyslaná správa Label release ako potvrdenie požiadavky na rozpad spojenia. Následne po výmene týchto správ je volajúcej strane doručená informácia Call Release, ktorá ju informuje o rozpade spojenia. 44

54 Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu RSVP-TE Po kliknutí na tlačidlo výstavba spojenia si užívateľ programu môže vybrať možnosť výstavby a rozpadu komutovaného spojenia pomocou protokolu RSVP-TE. Obr Výstavba komutovaného spojenia pomocou protokolu RSVP-TE Pre výstavbu a rozpad spojenia sú použité signalizačné správy popísané v kapitole Výstavba spojenia začína vyslaním správy Path od zdrojového účastníka cez rozhranie UNI, ktorá inicializuje požiadavku na spojenie. Požiadavka postupuje cez sieť smerom ku cieľovému užívateľovi. Po verifikácií/akceptovaní požiadavky je ako odpoveď na správu Path vyslaná správa Resv, ako pozitívna indikácia spojenia. Po prijatí tejto správy cieľový účastník môže (nie je to povinné) vyslať správu ResvConf na podporu oznámenia explicitných smerov kompletného spojenia. 45

55 Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu RSVP-TE Obr Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojom pomocou protokolu RSVP-TE Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný zdrojovým účastníkom je započaté vyslaním správy Path, ktorá má v tomto prípade význam inicializačnej požiadavky na rozpad spojenia. Po prijatí tejto správy cieľovým užívateľom je spätne vyslaná správa PathErr, ktorá predstavuje odpoveď na správu Path ako požiadavku na rozpad spojenia. Po prijatí tejto správy zdrojovým užívateľom je spojenie ukončené a rozpadnuté. 46

56 Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu RSVP-TE Obr Rozpad komutovaného spojenia iniciovaný cieľom pomocou protokolu RSVP-TE Podobne ako v predošlom prípade sa na rozpad spojenia používajú iba dva typy správ. Pri rozpade komutovaného spojenia iniciovaného cieľovým užívateľom sa na začiatku tohto procesu vysiela správa Resv, ktorá prechádza sieťou až ku zdrojovému užívateľovi. V tomto prípade správa Resv má význam inicializácie požiadavky na uvoľnenie spojenia zo strany cieľa. Po prijatí tejto správy zdrojovým užívateľom je následne vyslaná správa PathTear ako odpoveď na správu Resv požiadavku na rozpad spojenia. Po prijatí tejto správy cieľovým užívateľom je spojenie ukončené a rozpadnuté. 47