8. Пример городской телекоммуникационной сети

Для того, чтобы в дополнение к описанию отдельных технологий дать целостную картину системы, в данном разделе приводится пример городской сети, построенной по предлагаемой типовой схеме. Пример повторяет существующую структуру СТ "Ботик" (на 15.09.97). В разделе 8.3 приведены реальные характеристики СТ "Ботик". В разделе 8.4 приведен расчет стоимости сети.

8.1 Требования к группе специалистов, создающих и поддерживающих городскую сеть телекоммуникаций

В команду специалистов, задачей которых является создание, поддержание работоспособности городской телекоммуникационной сети и обслуживание пользователей, рекомендуется включить три подразделения.

  1. Административная группа--состоит из главного администратора, секретаря и бухгалтера. Группа занимается заключением договоров с абонентами, необходимыми закупками оборудования, приемом платежей за поставляемые сетевые услуги от абонентов и т.п.
  2. Группа программистов/системных администраторов--специалисты, свободно работающие в системе UNIX, владеющие английским языком и способных воспринять полный объем документации по Linux.
  3. Группа электронщиков, умеющих выполнить отверточную сборку компьютера, правильно подобрать его компоненты, владеющих навыками прокладки кабельных линий. В этой же группе полезен инженер по металлоизделиям (изготовление крепежей и т.п.).

Количество людей в каждой группе зависит от масштаба реализуемой городской сети и сроков исполнения проекта по созданию такой сети. В СТ "Ботик" (телекоммуникационная система города с 40 000 жителями) работу группы программистов/системных администраторов выполняют 2 высококвалифицированных системных программиста, а с работой группы электронщиков справляются 4 инженера, один из которых имеет высокий уровень квалификации.

8.2 Структура сети

Аппаратные компоненты сети расположены (см. Рисунок 22) в нескольких зданиях города. Компоненты объединены в локальные сети:

К городской сети также подключены через модемы dial-up пользователи. В процессе создания и подключения находится локальная сеть Фото-химического колледжа.

Рисунок 22. Пример структуры городской системы телекоммуникаций

Clickable map -- для получения дополнительной информации выберете мышью интересующий объект
[botik.ru network]

Внешние каналы системы:

В здании ИПС РАН расположены:

Локальная сеть МДКЦ расположена в трех зданиях.
В здании котельной размещен PC-роутер (camp-router) обслуживающий:

Локальная сеть м/р 2 расположена компактно в 7 зданиях, типичное расстояние между зданиями--100 м. Здания соединяются линиями Ethernet точка-точка (раздел 5.4). Здесь расположены:

Локальная сеть Фото-химического колледжа в настоящее время находится в процессе создания и подключения.

Локальная сеть АО "Строитель", включающая в себя 7 рабочих мест (Ethernet 10Base-2/T), обслуживается PC-роутером build-router, имеющим соединение (оптоволоконная линия 10Base-FL, 10 Mbps) с PC-роутером pole-router, расположенном в жилом микрорайоне N2.

Сегменты локальной сети УГП размещены в двух зданиях на ул.Советской, 2 и на ул. Свободы,15.


В здании университета на улице Советской находится:

В здании университета на улице Свободы размещен:

Локальная сеть АО "Славич" развернута силами персонала собственного ВЦ АО "Славич". Она включает серверы предприятия и пользовательские рабочие места (более 50). Локальная сеть АО "Славич" подключена к СТ "Ботик" при помощи выделенной телефонной 2-х проводной линии 28.8 Kbps к PC-роутеру trub-router.

Локальная сеть АО "Завод ЛИТ" тоже развернута собственными силами специалистов предприятия и через линию внешней прокладки (подвески, 180 м.) Ethernet 10Base-T обслуживается PC-роутером, который находится в здании университета (trub-router).

Рисунок 23 Географическая схема СТ "Ботик"

Clickable map -- для получения дополнительной информации выберете мышью интересующий объект
[botik.ru network]

8.3 Характеристики производительности системы

Описанная выше городская телекоммуникационная сеть поддерживает работу:

Модемный пул (14 модемов) достаточен для обслуживания такого количества dial-up абонентов.

Пропускная способность внешних линий не исчерпана, о чем свидетельствует статистика их загруженности (см. http://www.botik.ru/cgi-bin/acct.cgi). Реакция и скорость обмена (в среднем 2--4 KB/s) по внешним http/ftp-запросам-высокие.

На центральном сервере системы развернуто 17 ftp/www-серверов различных организаций (см. актуальный список ftp/www-серверов), реализованных

Сведения о трафике (СТ "Ботик", июнь-июль 1997 г.) приведены в Таблице 5:

Таблица 5. Статистика трафика в городской телекоммуникационной системе
(СТ "Ботик", июнь-июль 1997 г.)

  Мбайт/месяц Мбайт/сутки %%
Всего писем: 254.690 8.350 (100.00%)
из них внешних 47.205 1.548 18.50%
из них внутренних 207.485 6.803 81.47%
Полный IP-трафик 33,817.752 1,108.779 (100.00%)
внешний 5,400.695 177.072 15.97%
внутренний 28,417.057 931.707 84.03%

В системе использовано только лицензионно чистое ПО. Все ПО, его функционирование, аппаратные компоненты и методы их монтажа соответствуют требованиям регламентирующих документов: IEEE 802.3, IEEE 802.1d, RFC882, RFC1771, RFC1583, RFC850, RFC1036, RFC1661, RFC822, RFC821, RFC959, RFC1945, RFC2068, RFC1123, EIA/TIA 568, ISO/IEC DIS 11801 и др.

8.4 Стоимость системы

Ниже приведены расчет стоимости оборудования (Таблица 7) и структура стоимости оборудования.

Стоимость оборудования системы: $28,461.
На каждое постоянное подключение к системе приходится в среднем: $115.

Рисунок 24 Структура стоимости оборудования

Таблица 6. Структура стоимости оборудования

Категория Доля Цена
Оборудование интерфейсов внешних каналов 6.40% $1,800
Модемный пул 13.43% $3,780
Mодемные внутренние каналы 2.42% $680
Другие внутренние каналы 5.33% $1,500
Оборудование линий RadioEthernet 19.90% $5,600
Центральный сервер pier.botik.ru 6.87% $1,933
PC-роутеры (8 шт.) 9.10% $2,560
Оборудование LAN 36.56% $10,608
ИТОГО 100.00% $28,461

Таблица 7. Стоимость оборудования

Наименование кол-во цена сумма ИТОГИ
ИПС РАН
Центральный сервер pier.botik.ru 1 $2,254 $2,254 $2,254
Оборудование PC-роутера (dish-router) $1,400
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 4 $20 $80
--интерфейсная плата SDL Riscom N2, 2xV.35, до 4Mbps, ISA для спутникового канала 1 $1,000 $1,000
Оборудование PC-роутера (cup-router) $3,310
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 1 $20 $20
--сетевая карта RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz, 2Mbps, ISA 2 $900 $1,800
--направленная антенна с кабелем 20 м. для RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz 2 $500 $1,000
--модем для выделенной телефонной линии 28,8 Kbps USR SportsterV.34+ 1 $170 $170
Оборудование LAN $3,873
--кабель RG-58 (метры) 600 $0.35 $210
--кабель UTP-5 с фурнитурой крепления (метры) 2,940 $0.45 $1,323
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000 90 $20 $1,800
--хаб фирмы Repotec 16-портовый RP-1659P 4 $135 $540
Здание УГП (ул. Советская, 2) и АО "Завод ЛИТ"
Оборудование PC-роутера (trub-router $870) и обслуживаемых им модемов ($4,920=$800+$340+$3,780) $5,790
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--модем Telebit FastBlazer 8840 для междугородной выделенной линии на Москву 28,8 Kbps 1 $800 $800
--сетевой адаптер NE2000 к трансиверу 1 $20 $20
трансивер PLANET AUI 10Base-FL 1 $190 $190
--сетевые адаптеры NE2000 к ЛС здания УГП и ЛС АО "Завод ЛИТ" 2 $20 $40
--модемы для выделенных городских телефонных линий 28,8 Kbps USR Sportster V.34+ 2 $170 $340
--интерфейсная плата SCS-16, 16*RS-232C для подключения модемного пула 1 $250 $250
--плата RS-232 с оптической развязкой для выделенного безмодемного канала 1 $50 $50
--модемы USR Courier V+34 для модемного пула 14 $270 $3,780
Оборудование LAN $450
--кабель RG-58 (метры) 200 $0.35 $70
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000/2100 19 $20 $380
Здание УГП (ул. Свободы, 15)
Оборудование PC-роутера (rusx-router) $340
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 1 $20 $20
Оборудование LAN $162
--кабель RG-58 (метры) 120 $0.35 $42
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000/2100 6 $20 $120
Здания жилого микрорайона No 2
Оборудование PC-роутера (pole-router) $2,160
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 1 $20 $20
--сетевая карта RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz, 2Mbps, ISA к хосту pier 1 $900 $900
--сетевой адаптер NE2000 к трансиверу 2 $20 $40
--трансивер PLANET AUI 10Base-FL 2 $190 $380
--направленная антенна с кабелем 20 м. для RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz 1 $500 $500
Оборудование PC-роутера (sad-router) $440
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевые карты Ethernet 10Mbps NE2000 6 $20 $120
Оборудование LAN $4,188
--кабель RG-58 (метры) 60 $0.35 $21
--кабель BICC SSTP-5 внешней прокладки (метры) 1,000 $0.90 $900
--полевой телефонный провод (метры) 1,000 $0.15 $150
--кабель UTP-5 внутренней прокладки (метры) 2,870 $0.45 $1,292
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000 44 $20 $880
--хаб фирмы Repotec 16-портовый RP-1659P 7 $135 $945
Здания АО "Славич" (сеть и сервер сделан силами собственных специалистов)
--модем для выделенных линий USR Sportster V.34+ 1 $170 $170 $170
Здание АО "Строитель"
Оборудование PC-роутера (build-router) $550
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 1 $20 $20
--сетевой адаптер NE2000 к трансиверу 1 $20 $20
--трансивер PLANET AUI 10Base-FL 1 $190 $190
Оборудование LAN $175
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000 7 $20 $140
--кабель RG-58 (метры) 100 $0.35 $35
Здания МДКЦ
Оборудование PC-роутера (camp-router) $1,760
--базовый комплект PC-роутера 1 $320 $320
--сетевая карта Ethernet 10Mbps NE2000 PCI 2 $20 $40
--сетевая карта RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz, 2Mbps, ISA 1 $900 $900
--направленная антенна с кабелем 20 м. для RadioEthernet WaveLAN 2.4GHz 1 $500 $500
Оборудование LAN $1,439
--сетевые адаптеры для рабочих мест Ethernet 10Mbps NE2000 21 $20 $420
--кабель RG-58 (метры) 250 $0.35 $88
--кабель UTP-5 внутренней прокладки (метры) 1,470 $0.45 $662
--хаб фирмы Repotec 16-портовый RP-1659P 2 $135 $270
Всего оборудования $28,461 $28,461

9. Вместо заключения: СТ "Ботик" и телекоммуникационные проекты выполняемые на ее базе--краткая характеристика, подтверждаемая ссылками


1) На протяжении 5 лет СТ "Ботик" является эффективным инструментом интеграции академической и отраслевой науки, всех уровней и форм образования, культуры и искусства.

В состав системы входят:

В системе представлены гуманитарный лицей "Человек", подростковый клуб "Романтик", центр внешкольной работы "Ювента", муниципальный центp психологической помощи "Довеpие", центр логопедической помощи, областная психолого-медико-педагогическая консультация (филиал No 2).


2). На технической платформе СТ "Ботик" выполнено нескольких десятков телекоммуникационных проектов (в области науки, образовования, искусства, культуры и медицины). Эти проекты объединяют группы исполнителей из перечисленных выше организаций и их коллег из других городов и стран. Отчеты и материалы по этим проектам можно найти на многих WWW-серверах системы. Ниже приводится список всего-лишь некоторых из последних таких проектов:

  1. Участие в международном проекте EmNet/NIS. Программа EmNet нацелена на создание общеевропейского информационного пространства для поддержки исследований математиков, основанного на современных компьютерных сетях и перспективных телекоммуникационных технологиях. (http://www.botik.ru/PSI/EmNet_NIS/emnet.koi8.html)
  2. Проект "Эффективный способ представления научной информации в компьютерных системах России", грант РФФИ 95-07-19400в
    (http://www.botik.ru/PSI/RFBR_TeX/tex.koi8.html)
  3. Организация FTP-серверов с программными продуктами ИПС РАН, Фонда алгоритмов и программ ИПС РАН. Многие наши разработки получают такое признание в мире, что по инициативе зарубежных сетевых структур организуется зеркальное отображение (mirror) наших каталогов в мировые архивы. См. например программные системы для транспьютеров у нас-http://www.botik.ru/~sizif/ttools/ttools.html-и их отображение в Англии-http://www.hensa.ac.uk/ftp/pub/parallel/transputer/software/compilers/gcc/pereslavl/.
  4. Лаборатория Interin ИПС РАН--специализируется на разработке медицинских информационных систем. Среди прочего выполняет заказ построения единой системы для лечебного процесса в Медицинском центре ЦБ РФ. Компоненты системы ИНТЕРИН могут функционировать как Internet/Intranet приложения. См. например разработанный нами (доступный свободно) Государственный реестр лекарственных средств.
  5. Сервер научных препринтов (http://www.botik.ru/Dienst/)--узел всемирной сетевой библиотеки научных препринтов по информатике--Networked Computer Science Technical Reports Library (http://www.ncstrl.org/Dienst/htdocs/Info/about-ncstrl.html).
  6. Всероссийские (1990-1995) командные турниры по программированию и Открытые всероссийские телекоммуникационные (1996-1997) командные турниры по программированию для школьников
    (http://www.botik.ru/~yz/contest/welcome.koi8.html).
  7. Открытая галерея отечественного компьютерного искусства. Галерея (http://uchcom.botik.ru/ARTS/Gallery/) позволяет современным российским художникам, использующим медиа средства, оперативно анонсировать и показывать свои работы, а широкому кругу зрителей--знакомиться с произведениями мастеров современных искусств (грант РГНФ 96-04-12067B). Английская версия практически полностью завершена (при участии Жиля Мореля) и входит в состав Coronado Gallery (размещена в СТ "Ботик"--http://dll.botik.ru/~gilles/coronado)
  8. Проект MAP--Москва-Экс (Франция)-Переславль. Проект MAP направлен на установление взаимоотношений между французскими и российскими художниками и учеными (http://uchcom.botik.ru/ARTS/MAP/).Проект включает программу обмена между CYPRES-исследовательским центром различных культур и практик, расположенном в Aix-en-Provence, Институтом Программных Систем и Университетом, расположенными в Переславле-Залесском, и группой московских художников.
  9. "Театральная мастерская" (http://uchcom.botik.ru/ARTS/THB/) Дистационное обучение театральному искусству, совместная театральная деятельность студентов Ярославского театрального училища и студентов школы искусств - проект IMUTE.
  10. Образовательные Интернет-проекты Университета города Переславля. Проекты изучения иностранных языков (английского и японского) через совместную деятельность со студентами TCD (Ирландия) и Университета Тойяма (Япония). WWW-проекты, выполненные студентами 2-го курса в рамках занятий по специальности культурология (http://dll.botik.ru/~pat/RP/, http://u-pereslavl.botik.ru/~lena/).
  11. Образовательные Интернет-проекты Межшкольного учебно-производственного центра (МУПЦ). Факультатив "Интернет для начинающих", разработка сайта "Искусство древнего Переславля" (http://uchcom.botik.ru/uchcom/upk/).
  12. Образовательные Интернет-проекты Международного Детского Компьютерного Центра --Ассоциированная школа Юнеско (http://iccc.botik.ru/ICCC/). Здесь же представлены работы "не-Интернет" кафедр и индивидуальные странички учеников этого лета.
  13. Детский сад и начальная школа "Почемучка" (http://uchcom.botik.ru/uchcom/kg/) и материалы летней городской начальной Интернет-школы 1997 года, 1-30 июня, (http://uchcom.botik.ru/~pat/RP/)
  14. Виртуальный архив летних компьютерных школ. Здесь хранится информация о летних компьютерных школах (http://uchcom.botik.ru/uchcom/history/), которые проводились в Переславле-Залесском в период 1986-1997 годов, а также информация о других летних школах Красноярска, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга. В этом году планируется сохранить этот архив в форме отдельного CD-Romа.
  15. Web-site психологического обучения (http://uchcom.botik.ru/PSYCHOLOGY/, http://repweb.botik.ru/). Основывается на психологии Дж. Келли, в которой каждый человек на протяжении всей своей жизни остается ученым, исследующим окружающий мир и мир своих собственных переживаний. Этот подход позволяет собрать различные психологические техники, помогающие студентам в их самостоятельных исследованиях.

Карта и полный список независимо развиваемых (17 на сегодня) WWW-серверов СТ "Ботик": http://www.botik.ru/map/map.koi8.html.


3). СТ "Ботик" позволяет во многом решать проблемы информатизации Переславского региона, обеспечивая телекоммуникационный сервис для предприятий и физических лиц.

Сегодня (см. материалы o "СТ "Ботик"--состояние на 15 августа 1997 г. и ближайшие планы развития, состояние на 15 сентября 1997 г.) в системе более 110 абонентских подключений. Каждое такое подключение:

СТ "Ботик" крупная, хорошо развитая и бурно развивающаяся региональная система. В ее составе сегодня около 300 компьютеров. Предпочтение отдается развитию постоянных подключений (230 из 300--77%) и высокоскоростных подключений (10Mbps, 2Mbps-170 из 230--74%). Для этого используются современные технические решения (оптоволоконные линии, линии RadioEthernet) для подключения различных абонентов--вплоть до разводки Ethernet 10Mbps в жилых микрорайонах. СТ "Ботик" бурно развивается--так, за 1996 год в 2.5 раза возросло количество абонентов и компьютеров, подключенных к системе. В первом полугодии 1997 года эти высокие темпы развития сохраняются.

4) В СТ "Ботик" разрабатываются и применяются оригинальные сетевые технологии, обеспечивающие высокие технические показатели сети (скорость, надежность) при исключительно низкой стоимости--удельная стоимость региональной части системы около $200 на каждый постоянно IP-подключеный (2-100Mbps) компьютер

Это позволило нам до августа 1997 года развивать и сопровождать весь региональный сегмент сети техническими и финансовыми ресурсами ИПС РАН и РосНИИ РП, без поддержки государственных и региональных бюджетов, российских и зарубежных фондов.


5) СТ "Ботик"--хорошо развитый пример (пилотный проект, объект для тиражирования) типовой региональной сети. СТ "Ботик" позволяет накапливать необходимый для всей России опыт построения экономически эффективных сетей и уникальный опыт использования телекоммуникаций в научных, образовательных, культурных Интернет-проектах. Все результаты своей сетевой деятельности (даже документацию на высококонкурентные программные и аппаратные изделия) мы всегда отдаем свободно (бесплатно) в Интернет.

Наши (А) экономически эффективные сетевые технологии построения региональных сетей и наш (Б) опыт использования телекоммуникаций в научных, образовательных, культурных Интернет проектах

Так как наш опыт использования телекоммуникаций (в науке, образовании, культуре, искусстве, медицине) и наши технологии построения региональных сетей пригодны для тиражирования практически во всех региональных системах России (на уровне малых городов, районов и т.п) и количество таких мест на порядок превышает число крупных городов, Научный центр "Информика" Минобразования поручил нам оформить описание наших решений в виде методического материала, поддерживающего легкое воспроизведение наших подходов в различных региональных сетях. К настоящему времени этот материал готов--всем свободно (бесплатно) в Сети доступны описания наших:

(А) экономически эффективные сетевых технологий построения региональных сетей;
(Б) опыт использования телекоммуникаций в научных, образовательных, культурных Интернет проектах.

Замечания, предложения и вопросы направляйте на tech@botik.ru
MAP build-router LAN of AO LAN of PSI LAN of ICCC LAN at Home! (Block #2) Dialup users list modems RELCOM (Moscow) pier.botik.ru cup-router dish-router camp-router build-router pole-router trub-router rusx-router RUNNet EmNet/NIS (Moscow) Scheme MAP Slavich LAN of ICCC PolNet LAN of PSI RELCOM (Moscow) EmNet/NIS (Moscow) RUNNet (St.Petersburg)