32
Таблица 5. Специфические сервисы применяемые для нужд ПАО
«Газпром»
№
Наименование
специализированног
о сервиса
Описание
Порты и
протоколы
Тип сервиса
1
ЕСРДИ
Едина система
распространения
дополнений и
обновлений
программного
обеспечения.
Применятся для
обновлений различных
приложений и
операционных систем
АРМ и серверов ПАО
«Газпром» не
подключенных к
глобальной сети
Интернет.
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS),
TCP/21 (FTP),
TCP/7070.
Инфраструктурный
сервис
2
СУЦ
Сеть удостоверяющих
центров ПАО
«Газпром». Применяется
для выдачи различных
сертификатов АРМ и
серверам в ЕВСПД
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS).
Инфраструктурный
сервис
3
ОМВРПР ИУС
Организация
межсерверного
взаимодействия в рамках
проектных решений по
ИУС.
UDP/500
(IKE), IP50
(ESP), ICMP
(echo request).
Инфраструктурный
сервис
4
АССПООТИ
Автоматизированная
система сбора, передачи,
обработки, отображения
технологической
информации.
Применяется для сбора,
передачи, обработки,
отображения
технологической
информации о добыче,
TCP/21 (FTP),
UDP/53
(DNS), ICMP
(ping),
TCP/1995.
Информационный
сервис
33
обработке,
транспортировке и
хранении природного
газа
5
ИНФОТЕХ
Информационная
система по сбору данных
об оборудовании ПАО
«Газпром».
TCP/10110,
TCP/10025
Информационный
сервис
6
ИУС БУиРГ
Информационно
управляющая система
бухгалтерского учета и
расчета за газ.
TCP/3200
(SAP GUI),
TCP/3300
(SAP GUI).
Информационный
сервис
7
КИП
Корпоративный
интернет портал
TCP/443
(HTTPS),
TCP/8000
(HTTP),
TCP/50000
(HTTP),
TCP/50001
(HTTPS)
Информационный
сервис
8
АСУП
Автоматизированная
система управления
персоналом.
TCP/443
(HTTPS)
Информационный
сервис
9
ОБДНСИ
Отраслевая база данных
нормативно-справочной
информации.
TCP/50001
(HTTPS)
Информационный
сервис
10
ТПХИГОЭ
Информационная
система
транспортировка,
подземное хранение и
использование газа
объекты
электроэнергетики.
Применятся для
контроля за
энергетическим
оборудованием ПАО
«Газпром»
TCP/8001
(HTTP),
TCP/50001
(HTTPS).
Информационный
сервис
11
АСБУ
Автоматизированная
система бюджетного
UDP/500
(IKE), IP50
Информационный
сервис
34
управления. Применятся
для централизованного
учета и контроля
договоров заключаемых
группой компаний
Газпром
(ESP)
12
АСКО
Автоматизированная
система
консолидированной
отчетности. Применятся
для отчетности группы
компаний Газпром перед
налоговыми органами
TCP/8001
(HTTPS),
TCP/50001
(HTTPS),
TCP/8443
(HTTPS).
Информационный
сервис
13
АСУП3
Управление обучением и
базой знаний «E-
Learning». Применяется
для обучения и
аттестации персонала
TCP/443
(HTTPS),
TCP/1935
Информационный
сервис
14
ЭА ПСД
Электронный архив
проектно-сметной
документации.
Применяется для
доступа АРМ ЕВСПД к
архиву проектно-
сметной документации
ПАО «Газпром».
UDP/501
Информационный
сервис
15
АССОИС
Автоматизированная
система сбора и
обработки информации о
состоянии КСЗИ
(Комплекс средств
защиты информации) в
дочерних обществах и
организациях.
Применяется для
контроля
работоспособности
оборудования КСЗИ
дочерних обществ ПАО
«Газпром».
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS).
Информационный
сервис
16
ДБО-РЦК ПАО
Дистанционное
банковское
ICMP (echo-
Информационный
35
«Газпромбанк»
обслуживание и
расчетный центр
корпорации ПАО
«Газпромбанк».
replay),
TCP/1024
сервис
17
База данных НПФ
ПАО «Газфонд»
Доступ АРМ работников
к базе данных
негосударственного
пенсионного фонда
«Газфонд»
TCP/443
(HTTPS).
Информационный
сервис
18
Система
добровольной
сертификации
«Газпромсерт»
Доступ к сертификации
для партнеров ПАО
«Газпром».
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS).
Информационный
сервис
19
Доступ к
интранет-
серверу ЦПДД
Доступ к
информационному
серверу Центрального
производственного
диспетчерского
департамента ПАО
«Газпром».
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS).
Информационный
сервис
20
Терминальный
доступ к
различным ИУС
ПАО «Газпром»
Доступ к различным
ИУС ПАО «Газпром»
TCP/80
(HTTP),
TCP/443
(HTTPS).
Информационный
сервис
Таким образом рассмотрев таблицу 5, мы видим, что специфические
сервисы ПАО «Газпром» делятся на инфраструктурные и информационные.
Сервисы инфраструктурные осуществляют функцию поддержки работы
ЕВСПД и настроены на автоматическое взаимодействие с сетевым
оборудованием. Сервисы же информационные предназначены для
непосредственного взаимодействия пользователей с различными системами и
приложения. Однако, несмотря на кажущееся разнообразие и количество, они
не оказывают серьезную нагрузку на корпоративную сеть и не могут идти ни в
какое сравнение с нагрузкой, оказываемой на сеть мультимедийными данными.
36
2.3 Примеры реализации управления уровнями приоритета трафика
Как уже было сказано выше, для сохранения особо важных категорий трафика
от потерь и искажений (в случае если используется протокол UDP) в ЕВСПД
ПАО «Газпром» применяется технология управления уровнями приоритета
трафика. Весь важный трафик маркируется особым образом и обслуживается
сетевым оборудованием в первую очередь. Существует несколько механизмов
управления уровнями приоритета трафика.
Итак, QoS (Quality of Service) позволяет «красить» (маркировать) трафик
в зависимости от его важности. В ЕВСПД ПАО «Газпром» в зависимости от
уровня важности существует 4 категории трафика - special (используется для
работы чувствительных к задержкам сервисов ПАО «Газпром», передачи
диспетчерских данных), real time (используется для видеоконференцсвязи,
видео телефонии и VoIP), premium (используется для сервисов меньшей
важности в том числе специфических сервисов дочерних обществ
чувствительных к задержкам и потерям пакетов), normal (весь остальной
трафик).
Большие массивы данных были ли бы очень терпимым к задержкам и
потерям пакетов, однако голосовой трафик имеет другие характеристики. Голос
хотя и имеет незначительные требования к полосе пропускания, но он нетерпим
к дрожанию (jitter) и потере пакетов. Видео также не переносит дрожания и
потерь пакетов, плюс у него есть дополнительное требование к полосе
пропускания, которая значительно превышает требования трафика голосового.
При этом соотношение мультимедийного трафика к традиционному, будет
постоянно расти. Требуются методы и инструменты для обеспечения их
эффективного разграничения.
Зачастую можно просто отказаться от внедрения мультимедийных
приложений с высокими требованиями к пропускной способности. Или
создавать сеть передачи данных с хорошо спроектированным ядром и
37
современной топологией доступа. Особенно если ядро основано на технологии
Gigabit Ethernet, а коммутаторы доступа не перекрываются по отношению к
магистральным каналам связи. Но даже в этом случае возникает проблема
несоответствий скоростей между такими технологиями, как Gigabit Ethernet и
Fast Ethernet. Это требует буферизации и, следовательно, приводит к
необходимости определения очереди и механизма управления уровнями
приоритетов трафика. Коммутаторы уровня 2 могут маркировать фреймы с
использованием маркировки Класса Обслуживания (Class of Services - CoS),
если конечные устройства не отмечают сами эти фреймы. Затем эти фреймы
могут быть назначены аппаратным очередям, которые существуют на
современных коммутаторах уровня 2. Часто понятие доверительных границ
используется для описания того, насколько далеко от конечных точек
коммутатор будет доверять маркировке кадра.
Создание мультисервисной (голос, видео, данные) территориально
распределенной инфраструктуры позволяет использовать весь потенциал
современных информационных технологий, что дает возможность наладить
эффективное функционирование компании и оптимизировать внутренние
бизнес-процессы предприятия.
Аргументы в пользу QoS сетей:
оптимизация пропускной способности каналов связи;
повышение эффективности использования каналов связи;
сокращение затрат на эксплуатацию единой инфраструктуры;
гибкие возможности расширения и внедрения новых
информационных сервисов;
экономия ресурсов на аренде каналов и покупке оборудования
доступа в глобальные сети;
надежность связи и безопасность;
значительное расширение сферы применения информационных
технологий для повышения эффективности бизнеса.
38
Целью нашего исследования является изучение особенностей и
характеристик технологии QoS, а также методов внедрения данной технологии
на предприятиях.
Основные характеристики технологии QoS
К основным показателям качества обслуживания (QoS) для VoIP относят:
задержка – промежуток времени, требуемый для передачи пакета через
сеть;
полоса пропускания (максимальная пропускная способность) –
максимальное количество данных, которое сеть может передавать;
джиттер – задержка между двумя последовательными пакетами;
наличие эха;
потеря пакета – пакеты или данные, потерянные при передаче через
сеть;
надежность канала передачи в целом.
Субъективная же оценка качественных характеристик базируется на
методике MOS.
Использование IP-сетей для передачи голосового трафика требует
гарантированных параметров QoS, а их обеспечение зависит в первую очередь
от понимания того как оценивать качество и какие параметры сети оказывают
наибольшее влияние. Важным элементом данной технологии является
механизм предотвращения нагрузок.
Формирование или управление характеристиками трафика предполагает
контроль скорости передачи пакетов и объема потоков, поступающих на вход
сети. При поступлении трафика на устройство, оценивается, не превышает ли
он установленного лимита. Пакеты, превышающие лимит будут помещены в
буфер и пойдут дальше как только поступающий трафик снизится. За счёт
буферизации достигается более точное и плавное ограничение скорости
39
передачи трафика. В результате прохождения через специальные
формирующие буферы уменьшается пачечность исходного трафика, и его
характеристики становятся более предсказуемыми.
Коммутатор/маршрутизатор предотвращает перегрузки путём
отбрасывания пакетов по сложным алгоритмам. Если случилась перегрузка, то
мы можем определить в каком месте она произошла, и какие пакеты надо
обрабатывать в первую очередь. Если ситуация продолжает ухудшаться,
алгоритм меняется на более агрессивный. Для управления перегрузками и их
предотвращения используются множественные исходящие очереди.
Предотвращение перегрузки – это свойство очереди, поэтому каждая очередь
может иметь свои собственные настройки.
Механизм предотвращения перегрузок в своём составе имеет несколько
алгоритмов управления очередью, в том числе:
FIFO;
Weighted round robin (WRR) (Взвешенный круговой режим);
Priority queuing (Приоритетная очередь);
Custom queuing (Очередь, настраиваемая пользователем);
Shared Round Robin (SSR) (Разделяемый круговой режим).
Механизмы предотвращения перегрузок (Congestion avoidance)
поддерживают уровень нагрузки в сети ниже ее пропускной способности.
Обычный способ предотвращения перегрузок состоит в уменьшении трафика,
поступающего в сеть. Как правило, команда уменьшить трафик влияет, в
первую очередь, на низкоприоритетные источники. Одним из примеров
механизмов предотвращения перегрузок является механизм окна в протоколе
TCP.
Кроме того, существует гибкая система управления трафиком,
называемая Traffic Control. Эта система поддерживает множество методов для
40
классификации, разделения и ограничения как входящего трафика, так и
исходящего. Позволяет реализовать QoS в нужном для систем объёме:
разделение разных типов трафика по классам (не только по битам
ToS в IP-пакете, но и по другим данным из заголовка IP-пакета);
назначение различных дисциплин обработки очередей трафика с
разным приоритетом, механизмами прохождения очереди,
ограничениями по скорости и т.п.
Актуальность и распространение QoS
Технология QoS наиболее распространена в службах АТМ. При оценке
качества услуг в службе АТМ учитываются как характеристики трафика
отправителя информации, так и характеристики QoS.
На входе в мультиплексор АТМ образуется очередь сообщений разных
видов связи с разными характеристиками и требованиями к системе.
Рассмотрим ситуации двух типов:
- отправители сообщений данных, речевых и видео образуют
периодические потоки ячеек;
- отправители компьютерных данных создают потоки ячеек, которые
испытывают <вспышки> разной длительности с битовой скоростью намного
выше средней.
Ситуация в очереди для этих двух случаев будет различной. Появление
длительной <вспышки> может вызвать переполнение входного накопителя и,
как результат, потери ячеек не только у данного отправителя, но и у других
отправителей, ячейки которых находятся в очереди.
Кроме того, само по себе динамическое мультиплексирование может при
определенных нагрузках привести к пикам битовой скорости. Вот почему при
оценке качества услуг АТМ приходится учитывать не только средние, но и
пиковые значения скоростей передачи. В зависимости от возможности
41
применения статистического мультиплексирования, требований к реальному
масштабу времени. В стандартизации категорий услуг переноса АТМ
существует два направления, разрабатываемых соответственно МСЭ и
Форумом АТМ. Различия между этими направлениями не носят
принципиального характера, поэтому ограничимся рассмотрением только
первого из них.
В зависимости от типа передаваемого трафика, наличия или отсутствия
ориентации на соединение и необходимости синхронизации МСЭ было
определено четыре класса услуг:
класс А: трафик с постоянной полосой пропускания, ориентированный на
установление соединения и требующий синхронизации, например, режим
эмуляции синхронных цифровых каналов;
класс В: трафик с переменной полосой пропускания, ориентированный на
установление соединения и требующий синхронизации, например, передача
компрессированной речевой и видеоинформации;
класс С: трафик с переменной полосой пропускания, ориентированный на
установление соединения и не требующий синхронизации, например, передача
кадров Frame Relay, Х.25;
класс D: трафик с переменной полосой пропускания, не ориентированный
на установление соединения и не требующий синхронизации, например,
передача пакетов IP.
Требования к QoS на предприятии
Для реализации механизма QoS на предприятии необходимо выполнение
нескольких требований. Определяя требования QoS корпоративного VoIP
трафика рекомендуется придерживаться следующих правил:
Голосовой трафик должен быть промаркирован как DSCP EF, в
соответствии с "Базовыми Основами QoS" и RFC 3246.