Планирование и проектирование сети — это итеративный процесс, включающий топологическое проектирование, синтез сети и реализацию сети, который направлен на обеспечение того, чтобы новая телекоммуникационная сеть или услуга отвечала потребностям абонента и оператора . [1] Этот процесс можно адаптировать в соответствии с каждой новой сетью или услугой. [2]
Традиционная методология сетевого планирования в контексте принятия бизнес-решений включает пять уровней планирования, а именно:
Каждый из этих уровней включает в себя планы для разных временных горизонтов, т.е. уровень бизнес-планирования определяет планирование, которое должен выполнить оператор, чтобы гарантировать, что сеть будет работать так, как требуется в течение предполагаемого срока ее службы. Однако уровень эксплуатации и обслуживания проверяет, как сеть будет работать изо дня в день.
Процесс планирования сети начинается с получения внешней информации. Это включает в себя:
Планирование новой сети/услуги включает внедрение новой системы на первых четырех уровнях эталонной модели OSI . [1] Необходимо сделать выбор в отношении протоколов и технологий передачи. [1] [2]
Процесс планирования сети включает в себя три основных этапа:
Эти шаги выполняются итеративно параллельно друг другу. [1] [2]
В процессе планирования и проектирования сети оцениваются ожидаемая интенсивность трафика и нагрузка , которую должна поддерживать сеть. [1] Если сеть аналогичного характера уже существует, измерения трафика такой сети можно использовать для расчета точной трафиковой нагрузки. [2] Если подобных сетей нет, то планировщик сети должен использовать методы телекоммуникационного прогнозирования для оценки ожидаемой интенсивности трафика. [1]
Процесс прогнозирования включает в себя несколько этапов: [1]
Определение размеров новой сети определяет минимальные требования к пропускной способности, которые по-прежнему позволят удовлетворить требования уровня обслуживания Teletraffic (GoS). [1] [2] Для этого определение параметров включает планирование трафика в часы пик, т.е. того часа в течение дня, в течение которого интенсивность движения достигает своего пика. [1]
Процесс определения параметров включает в себя 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] Для этого процесса требуется сложная модель, моделирующая поведение сетевого оборудования и протоколов маршрутизации .
Правило определения размеров заключается в том, что планировщик должен гарантировать, что транспортная нагрузка никогда не достигнет 100 процентов. [1] Чтобы рассчитать правильные параметры для соответствия вышеуказанному правилу, планировщик должен проводить текущие измерения сетевого трафика, а также постоянно поддерживать и обновлять ресурсы для удовлетворения меняющихся требований. [1] [2] Другая причина избыточного выделения ресурсов — обеспечить возможность перенаправления трафика в случае сбоя в сети.
Из-за сложности определения размеров сети это обычно делается с использованием специализированных программных инструментов. В то время как исследователи обычно разрабатывают специальное программное обеспечение для изучения конкретной проблемы, сетевые операторы обычно используют коммерческое программное обеспечение для планирования сети.
По сравнению с сетевым проектированием, которое добавляет в сеть такие ресурсы, как каналы, маршрутизаторы и коммутаторы, планирование трафика направлено на изменение путей трафика в существующей сети, чтобы уменьшить перегрузку трафика или удовлетворить больший спрос на трафик.
Эта технология имеет решающее значение, когда стоимость расширения сети непомерно высока, а сетевая нагрузка не сбалансирована оптимально. Первая часть обеспечивает финансовую мотивацию для организации дорожного движения, а вторая часть предоставляет возможность внедрения этой технологии.
Жизнеспособность сети позволяет сети поддерживать максимальную сетевую связь 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 заключаться в поддержании сети как минимум с двумя соединениями на случай отказа одного канала или узла. Требования к протоколу включают использование протокола динамической маршрутизации для перенаправления трафика с учетом динамики сети во время перехода к определению размеров сети или сбоев оборудования. Требования к выделению полосы пропускания заблаговременно 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 инженерии, была предложена идея использования данных для создания управляемых данными моделей существующих сетей. [4] Анализируя большие сетевые данные, можно также понять, обойти и избежать менее желательного поведения, которое может возникнуть в реальных сетях.
Как проектирование, так и управление сетевыми системами можно улучшить с помощью парадигмы, управляемой данными. [5] Модели, управляемые данными, также могут использоваться на различных этапах жизненного цикла услуг и управления сетью, таких как создание экземпляров услуг, предоставление услуг, оптимизация, мониторинг и диагностика. [6]