|
Stosowanie nowoczesnych
systemów telekomunikacyjnych w transporcie, wykorzystanie
elektronicznej dokumentacji przewozowej i finansowej oraz związane z
tym zastosowanie urządzeń elektronicznej rejestracji pracy ludzi,
pojazdu oraz budowanie systemów teleinformatycznych zbierających i
przetwarzających informacje o funkcjonowaniu i stanie środków
transportu, daje bezpośrednie efekty zarówno ekonomiczne, jak i
pozaekonomiczne (np. zwiększenie komfortu jazdy i wzrost bezpieczeństwa
ruchu).
Wdrożenie tych systemów
musi się wiązać ze zwiększeniem nakładów inwestycyjnych w sferze
integracji istniejących systemów z nowo powstającymi, wraz ze
szczególnym naciskiem na ewolucję tych pierwszych, w kierunku sieci
przyszłości, czyli sieci następnej generacji, będącej uniwersalną,
jednorodną platforma do przenoszenia informacji z różnych systemów i
pomiędzy różnymi systemami, mającą zaimplementowany mechanizm
przenoszenia zarówno danych, głosu i wideo z odpowiednią jakością usług
QoS. Wydajne systemy teleinformatyczne w transporcie, muszą się
charakteryzować wyrafinowanym mechanizmem inżynierii ruchu
przenoszonego w tych sieciach. Inżynieria ruchu jest nieodzowną funkcją
sieciową, która steruje odpowiedzią sieci na oczekiwania i żądania
wobec ruchu oraz wszelkiego rodzaju inne bodźce, jakimi są np.
uszkodzenia w sieci.
Inżynieria ruchu powinna zawierać w sobie trzy funkcje:
a) zarządzania ruchem
poprzez sterowanie funkcjami routingu w sieci, routing połączenia,
zarządzanie tabelami routingu, zarządzanie zasobami jakości usług QoS
oraz routing w dynamicznych sieciach optycznych, aby wydajnie,
efektywnie i sprawnie przenosić ruch w sieci;
b) zarządzania
przepustowością poprzez sterowanie projektowaniem sieci, aby sprostać
zapotrzebowaniu systemów teleinformatycznych na zwiększający się ruch w
sieci.
c) planowania sieci,
które jest konsekwencją zarządzania ruchem i przepustowością, co
prowadzi do przewidywania, w których obszarach działania systemów
teleinformatycznych należy wprowadzić usprawnienia, bądź to ze względu
na niską wydajność, bądź ze względu na małą przepustowość łączy, bądź
też ze względu na prężnie rozwijające się nowe obszary funkcjonowania
sieci teleinformatycznych (np. nowe usługi lub wdrażanie nowych
technologii).
Teleinformatyczne
sieci wykorzystywane w transporcie powinny być tworzone z myślą o
budowie zintegrowanych centrów zarządzania, opartych na idei
skoncentrowania w jednym miejscu wszystkich systemów dyspozytorskich
wraz z systemami utrzymania oraz integracji funkcji umożliwiających
zarządzanie całą siecią transportową za pomocą jednego systemu. Dlatego
też istotne jest sprawne zarządzanie ruchem danych, aby zapewnić dużą
niezawodność przenoszonych informacji do centrów, jak i do elementów
znajdujących się w tych sieciach, a z których pobierane są informacje,
analizowane i w końcu odpowiednio sterowane, by zapewnić sprawne
funkcjonowanie sieci transportowej.
Funkcje
podlegające integracji w kolei to przede wszystkim zdalne sterowanie
nastawnicami, monitorowanie i nadzór nad ruchem pociągów. Sprawne
funkcjonowanie sieci kolejowej zależy od prawidłowej pracy szerokiego
zakresu urządzeń Sterowania Ruchem Kolejowym, takich jak semafory,
napędy zwrotnicowe, urządzenia ATP, ale także od urządzeń
poprawiających jakość obsługi pasażerów, jak informacja dla podróżnych,
windy czy automaty biletowe. Dlatego też tak ważne jest zintegrowanie
wszystkich funkcji nadzoru i utrzymania w jednym centrum zarządzania.
Ponadto,
dzięki takim rozwiązaniom, systemy obsługi klientów mogą korzystać z
bieżących informacji o aktualnej sytuacji ruchowej. Funkcje podlegające
integracji w transporcie samochodowym to przede wszystkim nadzorowanie
sygnalizacji drogowej, informowanie o problemach na drogach, o sytuacji
pogodowej, monitoring skrzyżowań. Sieć teleinformatyczna działająca na
rzecz transportu łączy komputery, terminale, urządzenia sterowania
ruchem, funkcjonuje na pewnych obszarach geograficznych o różnej
rozpiętości jak miasto, region, kraj, w przyszłości kontynent bądź
świat, umożliwiając wymianę informacji pomiędzy nimi.
Ponieważ
transmisja w takiej sieci odbywa się na duże odległości wymusza to
specyficzną technologię budowy takiej sieci. Należy utrzymać podstawowe
jej cechy:
- wysoką niezawodność,
- odpowiednią jakość połączenia,
- bezpieczeństwo,
- odpowiednią przepustowość.
Wysoka
niezawodność jest osiągana dzięki wyborze odpowiedniej technologii, w
której budowana jest sieć oraz odpowiedniej nadmiarowości elementów
sieciowych, takich jak węzły czy łącza. Przy uszkodzeniu jednego z
węzłów ruch powinien być automatycznie kierowany do innego węzła,
dzięki stworzeniu drogi obejściowej z pominięciem uszkodzonego
elementu.
Odpowiednia
jakość połączenia jest realizowana przez zastosowanie technologii
wspierającej jakość usług QoS, gdzie gwarantowane jest wymagane pasmo,
stałe opóźnienia i niska stopa błędów. Wymagania na gwarancję jakości
są istotne w sieciach wykorzystywanych na potrzeby transportu, gdyż
pojawia się potrzeba współdzielenia pasma przez różnego typu ruch (np.
pochodzący od systemów SRK, SKPZ, EDI, systemów przenoszenia rozmów
głosowych). Takie mechanizmy są zaimplementowane w ATM i częściowo w
MPLS.
Pod
pojęciem bezpieczeństwa rozumiemy odporność sieci na działania mające
na celu przechwycenie informacji przesyłanych przez sieć, wprowadzenie
do sieci informacji błędnych lub modyfikacja danych, niepowołany dostęp
do zasobów sieciowych, pojawianie się błędów w wyniku zakłóceń na
łączach, czy też próba sparaliżowania pracy sieci. Odpowiedzią na
zabezpieczenie sieci przed takimi działaniami jest budowanie
wirtualnych sieci prywatnych VPN w oparciu o ATM i MPLS oraz
podniesienie bezpieczeństwa sieci poprzez wprowadzenie mechanizmów
kryptograficznych jako dodatkowego zabezpieczenia poufności
przesyłanych danych.
Osiągnięcie
odpowiedniej przepustowości jest ważne ze względu na wyeliminowanie
wąskich gardeł w sieci oraz zaplanowanie alternatywnych ścieżek dla
połączeń w sieci, w przypadku uszkodzenia elementów sieciowych, po to
by zapewnić ciągłą pracę systemów działających na rzecz transportu.
Ważne, więc staje się odpowiednie dobranie technologii wykonania sieci
teleinformatycznej do charakteru przesyłanego ruchu.
Problem
efektywnego zarządzania ruchem w sieciach teleinformatycznych nie jest
jeszcze rozwiązany, mimo, że istnieją już mechanizmy zaimplementowane
zarówno w sieciach IP jak i ATM. Na dzień dzisiejszy technologia ATM
jest mocno zaawansowana w zarządzaniu ruchem, ze wszystkich
istniejących technologii. Oferuje ona różnorodne typy połączeń, od
połaczeń inicjowanych przez administratora, PVC, do połączeń
automatycznie zestawianych przez sieć PNNI, SVC. W związku z tym, że
ATM powstał po to by przenosić różnorodne typy mediów (dane, głos i
wideo), każde połączenie ma przypisane odpowiednie parametry, których
wymaga od sieci ATM, takie jak jakość usług QoS (gdzie definiuje się
m.in. takie parametry jak opóźnienie komórek i jego zmiany),
przepustowość (jeśli jest wymagana), kategorię usług (np. CBR, VBR, ABR
lub UBR, gdyż są one dostosowane do przenoszenia odpowiednich mediów).
Zastosowanie parametrów QoS ma bardzo wymierny wynik w czasie
przenoszenia ruchu wrażliwego na zmiany w czasie (głos lub wideo),
utrzymując w granicach dopuszczalnych opóźnienia komórek, pozwala na
prowadzenie rozmów telefonicznych bez uszczerbku jakości.
Sieci
IP od początku swojego istnienia nie oferowały odpowiedniej jakości
usług QoS (można nawet powiedzieć, że nie oferowały żadnej QoS). Na
szczęście zaczyna się to zmieniać, gdyż do sieci IP dodaje się coraz to
nowsze protokoły, które starają się zaimplementowac pewne mechanizmy
jakości usług, np. 802.1p, RSVP, Diffserv czy Intserv. Jednak to nie
rozwiązuje problemu zarządzania ruchem w sieciach IP, które w swej
naturze są sieciami bezpołączeniowymi i best-effort. Dlatego też
zdecydowano, że najlepszym sposobem na zarządzanie ruchem w sieciach
IP, będzie wprowadzenie technologii MPLS, która jest zorientowana
połączeniowo. MPLS jest siecią nakładkową, która oferuje połączenia
wirtualne LSP na wzór sieci ATM. Wykorzystuje do tego celu sygnalizację
dla zestawiania ścieżek LSP, którą jest RSVP-TE w routerach IP lub
CRLDP w przełącznikach ATM. MPLS jest na tyle uniwersalną technologią,
że można ją implementować zarówno w sieciach IP jak i ATM, umożliwiając
w ten sposób współdziałanie tych dwóch oddzielnych typów sieci.
Współczesne
systemy zarządzania sieciami są wysoce zintegrowanymi narzędziami,
które wykorzystują zaimplementowane elementy inżynierii ruchu w węzłach
sieciowych, po to by globalnie je wdrożyć na określonym obszarze
geograficznym. Dąży się do tego, aby umożliwić administratorom sieci
łatwy dostęp, poprzez graficzny interfejs użytkownika, do zasobów
sieciowych (węzłów, łączy i ich zasobów) w celu:
- zarządzania ruchem w sieci,
- konfigurowania i zarządzania bazami danych w elementach sieciowych,
- monitorowania działania sieci w czasie rzeczywistym,
- zapewnienia szybkości i niezawodności dostarczanej informacji,
- zarządzania zestawianymi ścieżkami i realizowanymi usługami,
- optymalizacji ruchu,
- diagnozowania elementów sieciowych i zarządzania awariami w sieci.
Systemy
te zapewniają zaawansowane zarządzanie ruchem dla teleinformatycznych
sieci rozległych, poprzez kompleksowe zarządzanie i utrzymanie sieci
wykonanych w różnych technologiach (IP, MPLS, ATM, FR, TDM, SDH, WDM,
ISDN, X.25, itp.). Dzięki dużej integracji z zewnętrznymi protokołami
zarządzającymi, np. CORBA, możliwe jest zarządzanie sieciami nie tylko
heterogenicznymi, ale też elementami pochodzącymi od różnych dostawców.
|