ОПТОВОЛОКОННА МЕРЕЖА. ЗАГРОЗИ ДОСТУПНОСТІ ІНФОРМАЦІЙНИХ РЕСУРСІВ.

За оцінками групи Expert & Consulting (E & C) на кінець 2011 року у провідних операторів Україна налічувалося близько 3,6 млн. користувачів широкосмугового доступу (ШСД) до мережі Інтернет[1].

На сучасному етапі, широкосмугові технології стали не просто засобом передачі даних, а істотним чинником забезпечення сприятливих умов для розвитку системи державного управління, економіки, науки, освіти та культури, у тому числі надання адміністративних послуг.

На сьогоднішній день в Україні послуги ШСД надаються з використанням[2]:

- волоконно-оптичних ліній зв’язку – FFTx;

- мідних ліній зв’язку – xDSL;

- коаксіального (телевізійного) кабеля – DOCSIS;

- супутникових каналів – VSAT.

Найбільший рівень доходів спостерігається у разі надання послуги ШСД з використанням волоконно-оптичних ліній зв’язку технологією FTTx, яка виросла з 37 % у 2009 році до 46 % у 2011 році від загального рівня доходів ШСД. Вважаючи на цей фактор, а також на той, що число користувачів мережі Інтернет стрімко зростає з кожним роком, робимо висновок – волоконно-оптичні лінії будуть займати провідне місце серед систем передачі даних.

Однією з найважливіших характеристик будь-якої системи передачі інформації є надійність. Для опису надійності окремих пристроїв слугують такі показники надійності, як середній час напрацювання на відмову, ймовірність відмови, інтенсивність відмов. Однак ці показники придатні тільки для оцінки надійності простих елементів і пристроїв, які при відмові будь-якого свого компонента переходять в неробочий стан. Складні системи, що складаються з багатьох компонентів, можуть при відмові одного з компонентів зберігати свою працездатність. У зв'язку з цим для оцінки надійності складних систем застосовується інший набір характеристик. Найбільш важливою серед них є доступність[3].

Доступність (availability) означає частку часу, протягом якого система чи служба перебуває в працездатному стані. Доступність є довготривалою статистичної характеристикою, тому вимірюється на великому проміжку часу, яким може бути день, місяць або рік. Прикладом високого рівня доступності є комунікаційне обладнання телефонних мереж, кращі представники якого мають так званої доступністю «п'ять дев'яток». Це означає, що доступність дорівнює 0,99999, що відповідає 5 хвилинами простою в рік. Обладнання та послуги передачі даних тільки прагнуть до такого рубежу, але кордон трьох дев'яток вже досягнутий. Доступність послуги є універсальною характеристикою, яка важлива як користувачам, так і постачальникам послуг[5].

При підписанні договору про надання послуг, одним з пунктів є пункт про фінансову компенсацію при недоступності послуги. Однією з найпоширеніших схем компенсації є схема 24/1, при якій одна година не доступності послуги компенсується в розмірі оплати за один день користування послугою. Тобто, в разі недоступності інформаційних ресурсів протягом 31 години оператор зв’язку повинен сплати компенсацію у вигляді місячної оплати за надавану послугу.

Для досягнення високого рівня доступності необхідно зрозуміти з чого складається оптоволоконна магістральна мережа. Пропонуємо розглядати оптоволоконну мережу в вигляді структури, що складається з чотирьох рівнів:

• Перший рівень – фізичний рівень або рівень оптичних волокон (ОВ). На цьому рівні визначаються вимоги до характеристик оптичного волокна та кабелів, роз’ємних та нероз’ємних з’єднань та інше;

• Другий рівень – рівень каналів. На цьому рівні визначається технологія зв’язку та апаратно-технічна база на якій будується магістральна лінія. Найбільш розповсюдженою технологією є технологія DWDM;

• Третій рівень – рівень протоколів. Мережа OTN;

• Четвертий рівень – рівень кінцевих користувачів. Протоколи SDH, Fast Ethernet, 10 Gigabit Ethernet.

При розгляді оптичної магістральної лінії зв’язку в такому вигляді ми можемо використати наступний підхід – загрози для інформації та захист від них розглядаються для кожного рівня окремо.

За своїм походженням причини можуть бути природними або антропогенними. Антропогенні причини в свою чергу поділяються на випадкові та навмисні. Відповідно до міжнародного досвіду провідних компаній, можемо стверджувати, що найбільш частішими порушеннями доступності відбуваються на першому та другому рівні[4].

Група першого рівня – пошкодження оптичного кабелю (ОК).

 Характерні пошкодження ОК:

— порушення цілості захисного шлангового покриття без по­шкодження осердя ОК;

— порушення цілості захисного шлангового покриття з пошкод­женням ОВ (повний або частковий обрив ОК);

— виникнення мікротріщин в ОВ внаслідок дії на ОК руйнів­них розтягуючих зусиль без порушення цілості захисного шланго­вого покриття.

Крім цього, пошкодженням ОВ вважається будь-яка неодно­рідність, що призводить до погіршення передавальних характери­стик оптичного волокна, зокрема до підвищення його загасання понад установлені норми.  

Оптичний кабель може бути пошкоджений:

— на будівельній довжині;

— у місці зрощування будівельних довжин (в з'єднувальній муфті);

— на технологічному запасі біля з'єднувальної муфти.

При пошкодженні ОК в місці з'єднання оптичних волокон має виконуватися перемонтаж з'єднувальної муфти зі зрощуванням пошкоджених оптич­них волокон.

При пошкодженні технологічного запасу ОК біля з'єднувальної муфти має бути відрізано кінець пошкодженого оптичного кабелю та здійснено перемонтаж з'єднувальної муфти, якщо залишку тех­нологічного запасу оптичного кабелю достатньо, аби перемонтаж муфти можна було виконати в спеціально обладнаній пересувній лабораторії.

При пошкодженні ОК на будівельній довжині поза технологіч­ним запасом він повинен відновлюватися за допомогою постійної чи тимчасово-постійної кабельної вставки.

Самих причин є велике різноманіття. До природних причин відносяться: землетруси; аномальний холод під дією якого ґрунт промерзає до глибини 1,2 метра; діяльність гризунів; паводки; зсуви ґрунту; обвали гірських порід.

Антропогенні причини складають переважну більшість випадків: сільськогосподарська діяльність, ремонт доріг, колекторів, каналізації, будівництво поблизу і в охоронній зоні ВОЛЗ. За звичай всі ці дії є несанкціонованими. Кількість випадків обриву ОВ лінії до 1000 км може складати порядку 10 випадків на рік.

Під навмисними будемо розуміти такі дії, які ціленаправленні на пошкодження ОК. В основному це прояви недобросовісної конкуренції або шукачів кольорових металів.

В випадках природних та випадкових антропогенних дій є характерним обрив оптичного волокна в одно місці, виявлення якого при використанні сучасних рефлектомерних засобів не складає великої трудності. Зазвичай ліквідація наслідків такого обриву потребує до 6 годин часу. Але існують і виключення, а саме: обрив оптики, що прокладена на дні моря або іншого водойма, так як ліквідація такого обриву потребує спеціалізованого обладнання і великої кількості часу – до декількох днів.

В випадках навмисного пошкодження ВОК має місце:

• протяжне місце обриву (до декількох десятків кілометрів);

• пряме пошкодження ВОК в багатьох місцях;

• пошкодження з’єднань ВОК в оптичних муфтах.

Кожний з цих випадків призводить до утруднень при спробах виявити точне місце обриву, а також підвищеної працеємності при відновних роботах. В такому випадку ліквідація наслідків може зайняти декілька днів.

Група другого рівня – відмова DWDM обладнання.

• відключення електроживлення обладнання;

• вихід з ладу елементів або окремих модулів обладнання по природним причинами;

• вихід з ладу елементів або окремих модулів обладнання під дією статичної електрики;

• вихід з ладу елементів або окремих модулів обладнання під дією високої температури;

• вихід з ладу елементів або окремих модулів обладнання при порушенні правил експлуатації;

• відмова або порушення роботи програмного забезпечення;

• вихід з ладу елементів або окремих модулів обладнання під дією електромагнітного деструктивно впливу;

Отже, можливих причин порушення доступності інформаційних ресурсів є велике різноманіття. Магістральні оператори, виробники обладнання та обслуговуючі організації повинні прикласти значних зусиль для того, що б усунути або послабити негативну дію цих чинників. Для досягнення цих цілей необхідно провести комплекс рішень, що включатиме до свого складу: нормативні, правові, адміністративні та технічні рішення.

Література:

1. Рейтинг ШПД за ІV квартал: Что принес 2011 год [Електронний ресурс] : Expert & Consulting – Режим доступу до ресурсу :http://www.econsult.com.ua/raitings/fshpd_iv_2011.

2. Звіт щодо діяльності НКРЗ та стану телекомунікацій в Україні та стан телекомунікацій в Україні за 2011 рік: - Режим доступу до ресурсу : http://www.nkrz.gov.ua/img/zstored/File/2011_zvit_nkrz.pdf 3

3. Мусатов, К.В. Непрерывность бизнеса. Подходы и решения[текст] / К.В. Мусатов // Jet Info – 2007 - №5.

4. The 10 Most Bizarre and Annoying Causes of Fiber Cut [Електронний ресурс]: - Режим доступу до ресурсу : http://blog.level3.com/2011/08/04/the-10-most-bizarre-and-annoying-causes-of-fiber-cuts/

5. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер – СПб.:Питер, 2010 – 944 с.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, Медвідь Микола Омелянович