Планирование и проектирование сети — это итеративный процесс, охватывающий топологическое проектирование, синтез сети и реализацию сети, и направленный на обеспечение того, чтобы новая телекоммуникационная сеть или услуга отвечала потребностям абонента и оператора . [1] Процесс может быть адаптирован в соответствии с каждой новой сетью или услугой. [2]
Традиционная методология сетевого планирования в контексте бизнес-решений включает пять уровней планирования, а именно:
Каждый из этих слоев включает планы для различных временных горизонтов, т. е. слой бизнес-планирования определяет планирование, которое оператор должен выполнить, чтобы гарантировать, что сеть будет работать так, как требуется для ее предполагаемого срока службы. Однако слой эксплуатации и обслуживания изучает, как сеть будет работать на ежедневной основе.
Процесс планирования сети начинается с получения внешней информации. Сюда входит:
Планирование новой сети/услуги подразумевает реализацию новой системы на первых четырех уровнях эталонной модели OSI . [1] Необходимо сделать выбор протоколов и технологий передачи. [1] [2]
Процесс планирования сети включает три основных этапа:
Эти шаги выполняются итеративно параллельно друг другу. [1] [2]
В процессе планирования и проектирования сети производятся оценки ожидаемой интенсивности трафика и нагрузки трафика , которую должна поддерживать сеть. [1] Если сеть аналогичного характера уже существует, измерения трафика такой сети могут быть использованы для расчета точной нагрузки трафика. [2] Если подобных сетей нет, то сетевой планировщик должен использовать методы прогнозирования телекоммуникаций для оценки ожидаемой интенсивности трафика. [1]
Процесс прогнозирования включает несколько этапов: [1]
Определение размеров новой сети определяет минимальные требования к пропускной способности, которые по-прежнему позволят выполнить требования к уровню обслуживания телетрафика (GoS). [1] [2] Для этого определение размеров включает планирование пикового трафика, т. е. того часа в течение дня, когда интенсивность трафика достигает пика. [1]
Процесс определения размеров включает определение топологии сети, плана маршрутизации, матрицы трафика и требований GoS, а также использование этой информации для определения максимальной пропускной способности коммутаторов по обработке вызовов и максимального количества каналов, необходимых между коммутаторами. [1] Этот процесс требует сложной модели, которая имитирует поведение сетевого оборудования и протоколов маршрутизации .
Правило определения размеров заключается в том, что планировщик должен гарантировать, что нагрузка трафика никогда не приблизится к нагрузке в 100 процентов. [1] Чтобы рассчитать правильные размеры для соответствия вышеуказанному правилу, планировщик должен проводить текущие измерения трафика сети, а также постоянно поддерживать и обновлять ресурсы для соответствия изменяющимся требованиям. [1] [2] Еще одной причиной избыточного выделения ресурсов является необходимость убедиться, что трафик может быть перенаправлен в случае сбоя в сети.
Из-за своей сложности, определение размеров сети обычно выполняется с использованием специализированных программных средств. В то время как исследователи обычно разрабатывают индивидуальное программное обеспечение для изучения конкретной проблемы, операторы сетей обычно используют коммерческое программное обеспечение для планирования сети.
По сравнению с проектированием сетей, которое добавляет в сеть такие ресурсы, как каналы связи, маршрутизаторы и коммутаторы, проектирование трафика направлено на изменение путей трафика в существующей сети для уменьшения перегрузки трафика или удовлетворения большего спроса на трафик.
Эта технология имеет решающее значение, когда стоимость расширения сети чрезмерно высока, а сетевая нагрузка не сбалансирована оптимально. Первая часть обеспечивает финансовую мотивацию для проектирования трафика, а вторая часть предоставляет возможность развертывания этой технологии.
Сетевая живучесть позволяет сети поддерживать максимальную сетевую связность и качество обслуживания в условиях сбоя. Это было одним из важнейших требований при планировании и проектировании сети. Оно включает в себя проектные требования к топологии, протоколу, распределению полосы пропускания и т. д. Требование к топологии может поддерживать минимум двухсвязную сеть при любом сбое одного канала или узла. Требования к протоколу включают использование протокола динамической маршрутизации для перенаправления трафика в зависимости от динамики сети во время перехода размеров сети или отказов оборудования. Требования к распределению полосы пропускания проактивно выделяют дополнительную полосу пропускания, чтобы избежать потери трафика в условиях сбоя. Эта тема активно изучалась на конференциях, таких как Международный семинар по проектированию надежных сетей связи (DRCN). [3]
Совсем недавно, с ростом роли технологий искусственного интеллекта в проектировании, была предложена идея использования данных для создания моделей существующих сетей, управляемых данными. [4] Анализируя большие сетевые данные, можно также понять, обойти и избежать в будущих проектах менее желательного поведения, которое может возникнуть в реальных сетях.
Как проектирование, так и управление сетевыми системами можно улучшить с помощью парадигмы, основанной на данных. [5] Модели, основанные на данных, также можно использовать на различных этапах жизненного цикла управления услугами и сетями, таких как создание экземпляра услуги, предоставление услуги, оптимизация, мониторинг и диагностика. [6]