ARHITEKTURA IN TEHNOLOGIJE
KOMUNIKACIJSKIH SISTEMOV ZA AKTIVNA
OMREŽJA
Peter Ceferin, Smart Com, d.o.o
[email protected]
26.11. 2010
Pomen IKT v tehnološki platformi SmartGrids
•
•
•
•
•
•
Evropska tehnološka platforma
SmartGrids deluje pod okriljem EK
IKT predstavlja enega od šestih
ključnih gradnikov
Nov zagon pri uvajanju TK sistemov
in rešitev
Povezljivost med različnimi akterji
je ključnega pomena
Podobno je tudi v S. Ameriki – NIST
(National Institute fo Standards and
Technology)
IKT je področje, ki z vidika aktivnih
omrežij vključuje vse akterje proizvodnjo, prenos, distribucijo in
končne odjemalce
2
www.smart-com.si
Stanje komunikacijskih sistemov za aktivna omrežja danes
•
•
•
•
•
•
Komunikacijski sistemi v EE podjetjih že dolgo časa igrajo pomembno vlogo
Nudijo storitve praktično vsem uporabnikom v poslovnih in tehničnih procesih
V rabi je izredno širok nabor tehnologij
 TDM
 PDH
 SDH
 NG SDH
 ISDN
 Paketne tehnologije
 X.25
 Ethernet (L2)
 IP (L3)
 MPLS
SmartGrids bodo povzročili popolno prevlado paketnih tehnologij na osnovi protokola IP
Izhajajoč iz obstoječega stanja, ki nudi dobre pogoje za nadaljnji razvoj bo treba sistematsko
obravnavati in razvijati bodočo komunikacijsko infrastrukturo za potrebe SG
Nevarnost: v multidisciplinarnem okolju za aktivna omrežja prihaja pogosto do pavšalnega in
neustreznega pogleda na komunikacijske sisteme in infrastrukturo
3
www.smart-com.si
Kako razumeti komunikacijsko infrastrukturo?
OSI model
Vloga TK oddelkov v fazi načrtovanja, ko je vpliv
na učinkovitost največji:
• Komunikacijska infrastruktura posega na
spodnje tri sloje OSI modela
• Množica različnih uporabnikov – različni
gornji sloji (aplikacije, IT)
• Komunikacijski sistemi so v vlogi
agregatorja/multipleksorja za vse
uporabnike
3
2
1
4
www.smart-com.si
Kaj je potrebno upoštevati pri razvoju komunikacijske
infrastrukture za aktivna omrežja?
Ključni dejavniki pri snovanju in uvajanju komunikacijskih sistemov v okviru aktivnih
omrežij:





Arhitekturni model
Tehnologije
Zahteve
Standardi
Izkušnje in primeri dobre prakse
5
www.smart-com.si
Arhitekturni model
•
Z vidika komunikacijskih omrežij se je potrebno zavedati,da aktivna
omrežja uvajajo veliko število razpršenih inteligentnih naprav, ki zahtevajo
povezljivost
•
Povezljivost – topologija prometnih tokov – TK storitve
• Točka – točka (Pt2pt)
• Točka – več točk (Pt2Mp)
• Več točk – več točk (Mp2Mp)
•
In pojavilo se bo veliko število podatkov, ki se jih bo zajemalo, prenašalo,
shranjevalo, vrednotilo in analiziralo
•
Arhitekturni model TK omrežij za aktivna omrežja se zaradi soležnosti
pretoka informacij prilagaja akterjem v SmartGrids
6
www.smart-com.si
Arhitekturni model
•
Dejavniki ter pretok informacij med
njimi je povezan s pretokom EE
•
V primerjavi z današnjimi EE omrežji
se proizvodnja razprši – pretok EE se
spremeni
7
www.smart-com.si
Konceptualni referenčni model
•
IEEE - P2030 (TF3)
•
•
nastaja konceptualni
referenčni model,
povzet po NIST
Komunikacijska
omrežja v modelu
•
•
•
•
Prostrano omrežje WAN
Postajni (RTP) LAN
(SAN)
Dostopovna omrežja –
FAN/NAN
Omrežja na odjemalski
ravni
•
•
•
•
8
•
HAN
BAN
BAN/IAN
Omrežja v centrih
(Enterprise Bus)
Internet
www.smart-com.si
Tehnologije – WAN (prenos in distribucija)
Ethernet
9
www.smart-com.si
Tehnologije – Postajni LAN –SAN (prenos in distribucija)
Ethernet
Ethernet
10
www.smart-com.si
Tehnologije – Dostopovna omrežja–FAN/NAN (prenos in
distribucija)
11
www.smart-com.si
Tehnologije – omrežja na odjemalski ravni (HAN)
12
www.smart-com.si
Tehnologije – omrežja na odjemalski ravni (BAN)
13
www.smart-com.si
Tehnologije – omrežja na odjemalski ravni (BAN/IAN)
14
www.smart-com.si
Zahteve
Zahteve za TK omrežje
Visoka razpoložljivost
Varnost
Storitve
- Prevlada IP/Ethernet tehnologij
-
Nekateri uporabniki bodo še naprej
zahtevali TDM storitve
Zniževanje stroškov (CAPEX in OPEX)
- Postopno ukinjanje dotrajanih sistemov
o FMX
o DXC
o SDH stare generacije
o RR
o X.25
o PDH dostop
Obratovanje
- Upoštevanje kadrovskih virov
15
Ukrepi
-
Arhitektura
Topologija
Funkcionalnosti
Mehanizmi VR na ravni opreme, protokolov in operacijskih sistemov
Varnostni mehanizmi na ključnih točka omrežnih struktur
Načrtovanje, implementacija in prilagajanje varnostnih pravil
Varovanje informacij na celotni poti od izvora do ponora
-
Na voljo je širok nabor storitev:
o L2 in L3 (npr. E-Line, E-LAN, VPLS, MPLS, PWE, MC)
Uporaba tehnologij za izrabo konvergenčnega omrežja (TDMoIP)
-
Konvergenca omrežne strukture
dvoslojna arhitektura in prenos starih storitev, kjer je to potrebno
-
Obvladovanje tehnologij IP in TDM danes, v perspektivi prehod na nove
omrežne tehnologije
Prehod na dvoslojno arhitekturo z zelo jasnimi ločnicami na ravni omrežja
Jasne demarkacijske točke med uporabniki in obratovalci TK omrežij
znaten vpliv na obvladovanje sistema kot celote, vkolikor ni organa, ki obvladuje
storitve med krajnimi točkami je poslabšana razpoložljivost uporabniških
storitev v omrežju (ne pa tudi TK omrežja)
Distribucije in proizvodna podjetja se povezujejo na ravni storitev.
Uporaba standardiziranih in medseboj neodvisnih medoperaterskih povezav
Organizacija
-
Kompleksnost omrežja v bodoče
Ločnica med uporabniki in obratovalci TK
sistema
-
-
Povezovanje med različnimi EE podjetji
-
Obvladovanje TK omrežja
-
www.smart-com.si
Standardi
Zakaj?
• Veliko število sistemov – nujna interoperabilnost
• Odprtost in možnosti izbire
• Zadostna zrelost sistemov za uvajanje
16
www.smart-com.si
Primer – migracija TK tehnologij in vpliv na storitve za zaščito
• Prehod TK
storitev sistemov
zaščit na novo
tehnologijo
zaradi odmiranja
obstoječe (PDH)
• Konvergenca na
ravni IP omrežja
omogoča prehod
in uporabo
Ethernet/IP
tehnologij
• Primer IEC 61850
– 90-1
17
www.smart-com.si
Model komunikacijskega omrežja nove generacije za potrebe
aktivnih omrežij (1)
Izziv:
• Uvajanje AMI/AMM sistemov, vodenja na raven TP v skladu z že
vzpostavljenim centrom vodenja IEC 60870-5-104, IEC 61850 na raven RTP-jev,
MKEE, varovanje objektov RTP z video nadzorom,…
• V perspektivi uvajanje storitev na raven HAN
• Kako zagotoviti komunikacijski sistem z visoko ravnijo razpoložljivosti,
zagotavljanjem parametrov SLA različnim storitvam (zakasnitve, stresanje,
pasovna širina, izguba bitov)
18
www.smart-com.si
Model komunikacijskega omrežja nove generacije za potrebe
aktivnih omrežij (2)
Jedrni MPLS
obroč
Agregacijski
L2 obroč
19
www.smart-com.si
Model komunikacijskega omrežja nove generacije za potrebe
aktivnih omrežij (3)
20
www.smart-com.si
Primer uporabe hibridnega modela dostopovnih omrežij na ravni TP
Komunikacijsko omrežje
Ostali uporabniki
21
www.smart-com.si
Smart Com, d.o.o.
Informacijski in komunikacijski sistemi
Computer and Communication Systems
www.smart-com.si
22
www.smart-com.si