Софтуер

Облачни решения за управление на влакови данни

CIO Media

Мая Емилова,
докторант УниБИТ,
департамент
„Информационни системи и технологии”

Облачните технологии премахват необходимостта от поддържане на скъпи компютърни конфигурации. Посредством използването на виртуализация и споделяне на ИТ ресурси, предоставени като услуги през Интернет, облачните решения съдействат на голям брой потребители при удоволетворяването на различните им информационни потребности без да се налага закупуване или поддръжка на сложен софтуер и хардуер.

Много организации намират за уместно да извършат миграция на своите програмни продукти към различни облачни платформи. Този подход изисква съобразяване с наличните програмни модели, бази данни, както и ефективно управление на информационната сигурност. На всеки един от тези аспекти трябва да се обърне внимание, особено когато самата и самата сфера на използване на облачните решения и услуги поставя повишени изисквания за прецизност, както е при управлението на влакови данни.

Иновациите в транспорта

Европейската политика за изследвания и нововъведения в транспорта последователно подкрепя разработването и усъвършенстването на ключови информационни системи, иновативни технологии и комуникации, които способстват изграждането на модерна, удобна, ефективна и конкурентоспособна транспортна система в Общността [1]. Акцентира се върху възможностите за комбиниран транспорт, грижата за околната среда и климата, намаляване вредните емисии и парникови газове, модернизирането на железопътния (жп) транспорт като вид транспортен бизнес, предоставящ екологични, икономични и сигурни услуги. Облачните технологии се разглеждат като нов ИТ модел и подход за управление, контрол, наблюдение на различните видове жп превози, което кореспондира и с администриране обмяната на влакова информация в реално време.

Текущият обмен и управлението на влаковите данни в и извън границите на ЕС се извършва посредством използване на комуникационната инфраструктура на виртуалната частна мрежа HERMES VPN, предоставена от British Telecom и управлявана от дружеството HIT Rail [2].

HIT Rail предоставя и облачните услуги HEROS (HERmes Open Services), осигуряваща обмен на данни по различни канали и в различни формати. Основното предимство, осигурявано от HEROS е, че дава възможност на железопътните компании да обменят данни със съществуващи и с нови партньори без да модифицират своите приложения.

Фигура 1: Възможности за мрежови връзки в Hermes VPN

HERMES

Виртуалната частна мрежа Hermes VPN (Virtual Private Network) е изградена въз основа на Cisco решения за Virtual Private Network и се базира на многопротоколно етикетно комутиране MPLS (Multiprotocol Label Switching). Техническата архитектура на MPLS съчетава няколко технологии за мрежов достъп като:

 - ATM (Asynchronous Transfer Mode) основен протокол, използван в публично комутируема телефонна мрежа и цифрова мрежа с интегрирани услуги;

 -  T1/E1 (дигитални телекомуникационни технологии, разработени от Bell Labs);

 - Frame Relay (стандартизирана мрежова технология, определяваща физическата и логическата връзка на цифровите канали, използвайки методология за комутация на пакети);

- DSL (Digital Subscriber Line) цифрова абонатна линия, осигуряваща високоскоростна връзка посредством DSL модеми т.е. предоставяне на достъп до интернет чрез публична комутируема телефонна мрежа.

Управлението на мрежовия достъп обхваща обмена на данни, преминаващ през мрежата. Този обмен зависи от натоварването на самата мрежа. При администрирането й може да се използва маршрутизация с ограничения. Маршрутизацията допуска включване и изключване на маршрути в зависимост от обмена на данни, както и ангажиране на мрежови ресурси, кореспондиращо с управление на вътрешни маршрутизиращи протоколи (Фиг. 1).

Според категоризация по физически обхват, виртуалната частна мрежа Hermes VPN може да се охарактеризира като WAN (широко обхватна) мрежа (Фиг. 2). WAN мрежите са маршрутизирани т.е. обменът на данни от един LAN мрежов интерфейс до друг LAN мрежов интерфейс следва да преминава през маршрутизатор или gateway (мрежов комуникационен възел, експлоатиращ различни комуникационни протоколи).

WAN технологиите функционират на последните два слоя: канален и физически слой (Data Link и Physical) от референтния OSI (Open System Interconnection) модел. Той представлява взаимодействие между различни отворени системи, извършващи комуникация, кореспондираща с обща техническа рамка, която се състои от поредица стандарти, описващи по какъв начин следва да се извършва преноса на данни.

Основни компоненти на виртуалната частна мрежа Hermes VPN са:

-   CPE рутер (собственост на British Telecom), конфигуриран съгласно клиентските изисквания на жп предприятията;

-   1841 броя Cisco рутера с хардуерна конфигурация, съобразена с особеностите на изградената оптична мрежа и избрания backup метод;

-   WAN интерфейси за уеб сайтове със специален достъп.

Решението използва G.703 (ITU-T стандарт за предаване на глас и данни през цифрови носители) и V.35 (ITU стандарт за синхронно предаване на данни с висока скорост чрез комуникационни средства).

Съществуващите в железопътната система на ЕС приложения HERMES осигуряват с управление на влакови данни в реално време. Много малко от тях са приложения за дейности, свързани с планиране и оторизация. Освен това HERMES приложенията са проектирани за обмен на данни между интегрирани информационно комуникационни системи в областта на железопътния транспорт.


Облачни решения за управление на влакови данни

© CIO Media, Cio.bg

Фигура 2: WAN мрежова архитектура на HERMES VPN

В заключение

На практика понятието HERMES се отнася до информационно комуникационна мрежа, управлявана от железопътни компании, както и свързаните с нея комуникационни протоколи и системи за управление, необходими за нормалното функциониране на информационно комуникационния обмен на влакови данни. Понятието също така включва и проектирането на е-съобщенията, които преминават през тази мрежа. Те са със стандартен формат, което означава, че системите на различните железопътни предприятия могат да обменят информация помежду си, въпреки че са изградени въз основа на различни принципи. Всичко изброено в комбинация с облачните услуги HERmes Open Services осигурява безпроблемен обмен на съобщения между множество участници в ж.п. бизнеса - железопътни компании, бюра за продажби на билети, транспортни компании компании превозващи различни товари и т.н. 

България е член на UIC (Международен Железопътен Съюз) и RNE (Железопътна Мрежа на Европа), а тези организации активно използват облачното решение HERMES VPN. Организациите от сферата на железопътния транспорт в нашата страна участват в актуализирането и работата по електрония регистър на международни кодове на жп гари и спирки ENEE, а този регистър използва мрежата HERMES VPN, така че на практика HERMES се използва и в България.

Източници:
1. Европа 2020: Стратегия за интелигентен, устойчив и приобщаващ растеж, COM (2010);
2. http://www.hitrail.com/hermes-connectivity-options
3. http://cloudcomputing.ieee.org/publications
4. http://www.zdnet.com/cloudy-concepts-iaas-paas-saas-maas-caas-and-xaas-4010024679/


X