Меню

Краткое описание оборудования SI3000 производителя ISKRATEL

Краткое описание оборудования SI3000 производителя ISKRATEL

В данном курсовом проекте используются следующее оборудование семейства SI3000:

  • 1. Мультусервисный узел абонентского доступа (Multi Service Access Node, MSAN);
  • 2. Шлюз сигнализации и медиа-шлюз (Signalling and Media Gateway, SMG);
  • 3. Программный коммутатор (Call Server, CS).

Также используется узел доступа (Access Node, AN), относящийся к оборудованию семейства SI2000.

Мультисервисный узел абонентского доступа SI3000MSAN

Мультисервисный узел абонентского доступа SI3000MSAN — это оборудование для организации абонентского доступа и использованием различных технологий доступа и предоставления услуг.

SI3000MSAN поддерживает следующие типы доступа:

  • — аналоговый абонентский доступ ТфОП;
  • — широкополосный x DSLдоступ (ADSL2+, VDSL2, SHDSL);
  • — оптический доступ FTTx;
  • — беспроводной доступ с использованием технологии WiMAX;
  • — доступ Metro Ethernet.

SI3000 MSANможет использоваться в качестве различных устройств: от узла только TDM-доступа или узла только широкополосного доступа до узла универсального доступа и шлюза доступа.

В курсовом проекте SI3000MSAN используется в качестве узла только TDM-доступа и узла универсального доступа.

Аппаратными компонентами MSAN являются:

  • — секция статива + задняя плата с шинами и соединениями;
  • — контроллер секции статива;
  • — общий блок агрегации и коммутации;
  • — блок сетевых интерфейсов;
  • — блок вентиляторов.

Аппаратная платформа SI3000MSAN представляет собой внутреннюю сетевую структуру на базе технологии Gigabit Ethernet, обеспечивающую взаимодействие различных плат устройства друг с другом. Агрегирование всех секций/плат осуществляется на основе отказоустойчивой топологии двойной звезды через неблокирующий центральный Ethernet-коммутатор (Ethernet Switch, ES) с пропускной способностью 38/76 Гбит/с. Имеются различные сервисные (пользовательские) платы, которые поддерживают необходимые сетевые и пользовательские интерфейсы (E1, Ethernet, аналоговые ТфОП, ADSL2+, VDSL2, оптоволоконные и WiMAX). Архитектура SI3000MSAN показана на рис.1.

Архитектура SI3000MSAN

Рис.1 Архитектура SI3000MSAN

В SI3000MSAN могут использоваться два типа центральных плат:

  • 1) Центральный Ethernet-коммутатор ES для подключения к сетям агрегации;
  • 2) Плата абонентского шлюза доступа (Access Gateway, AGW), которая является связующим звеном с сетью ТфОП через восходящий канал интерфейсов V5.2 для реализации голосовых услуг.

Центральный Ethernet-коммутатор ES предназначен для соединения SI3000 MSAN с сетью агрегирования и каскадного подключения сетевых элементов. Порты GE могут также использоваться как для соединения различных SI3000MSAN между собой, так и для связи с сетевыми узлами других производителей. Любая платформа SI3000 может функционировать в качестве ведомой и допускает подключение к себе других платформ SI3000 MSAN.

Количество плат в SI3000 MSAN зависит от используемой секции. В курсовом проекте используется секция MEA 20 и осуществляется дублирование ES.В этом случае максимально в MSAN может быть 18 абонентских плат различных типов, которые размещаются в слотах с 1 по 8 и с 11 по 20 секции.

Каждый центральный коммутатор ES связан со всем абонентскими платами посредством сетевых соединений по топологии «одинарной звезды»; при соединении абонентских плат с обоими коммутаторами образуется топология «двойной звезды», что обеспечивает более высокую надежность и отказоустойчивость связей.

Применяемая в платформах SI3000 MSAN задняя панель является пассивным элементом, не влияющим на пропускную способность системы. Пропускная способность системы определяется съемными платами. Пропускная способность задней панели при одном центральном коммутаторе составляет 19 Гбит/с (1 Гбит/сна один слот). В случае использования двух центральных коммутаторов обеспечивается пропускная способность задней панели в 38 Гбит/с (2 Гбит/сна один слот). Скорость взаимодействия между платами центральных коммутаторов, организованного через заднюю панель, составляет 2 Гбит/с. Задняя панель с топологией «двойной звезды» обеспечивает возможность работы системы, как в режиме горячего резервирования, так и режиме разделения нагрузке.

В системе SI3000 MSAN реализовано удаленное управление всеми секциями и поддерживаются следующие функции управления всей платформой:

  • — диагностика секций через интеллектуальный интерфейс управления IPMI (Intelligent Platform Management Interface);
  • — идентификация секции MSAN — физического и топологического местоположения, виды применения MSAN;
  • — получение информации об энергопотреблении и о напряжении питания любой платы с детализацией до уровня микросхем;
  • — возможность считывания информации с температурных датчиков для каждой платы;
  • — получение информации о состояние платы (активны, в резерве, неисправна), возможность активации, перезапуска и выключения плат;
  • — получение информации о состоянии вентиляторов, установка и автоматическая регулировка скорости вращения.

В SI3000 MSAN могут использоваться абонентские платы следующих типов:

  • — платы DSL (ADSL, VDSL2, SHDSL);
  • — платы оптоволоконных интерфейсов доступа Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet);
  • — платы WiMAX;
  • — платы аналоговых абонентских линий (POTS);
  • — платы абонентского шлюза доступа (AGW).

В курсовом проекте используются абонентские платы POTSи AGW.

Плата абонентского шлюза доступа (AGW) преобразует трафик “голос поверх IP” (VoIP) в трафик TDM (Time Division Multiplexing — мультиплексирование с временным разделением каналов) и обратно. Шлюз подключается к сети ТфОП по интерфейсу V5.2 (16 трактов E1), а к IP-сети — через два интерфейса GE. Плата шлюза доступа включает в себя медиа-шлюз и шлюз сигнализации. Медиа-шлюз осуществляет преобразование медиа потоков TDM в поток речевых пакетов RTPи обратно. Шлюз сигнализации преобразует сигнализацию V5.2 в IP-сигнализацию (MGCP, Network based Gall Signalling (NCS), H.323), используемую для управления оборудованием пакетной сети.

Плата аналоговых абонентских линий (POTS) имеет 64 абонентских порта со стандартной сигнализацией по шлейфу (loop start)обычной аналоговой телефонной связи POTS (Plain Old Telephone Service).Управление платой осуществляется либо коммутатором TDM, либо программным коммутатором по протоколам MGCP, H.248, SIP. Плата POTS связывается с внутренней сетью MSAN по двум интерфейсам 100 Мбит/сна задней панели секции MEA. Для управления портами и реализации основных и дополнительных услуг на сети TDM плата поддерживает стандартную аналоговую сигнализацию (DEK, DTMF, сигналы тарификации 12/16 кГц, переполюсовка) на портах a/b. Плата поддерживает аудиокодеки G.711, G.723, G.729.

Максимальное число портов плат AGW и POTS для секции MEA 20 с дублированием ES приведено в таблице 5.

Таблица 5. Максимальное число портов плат AGW и POTSв секции MEA 20

Источник



Описание Siemens CENSET Advanced

ОПИСАНИЕ CENSET Advanced

Основные характеристики:

  • 4-х строчный дисплей с подсветкой
  • Выбор языка (4 опции), в том числе русский
  • До четырех вызовов на ожидании
  • Отображение даты и времени
  • Предоставление номера или имени вызывающего абонента (если последнее имеется в справочнике телефона)
  • Вывод тарифных данных во время разговора
  • Вывод общей стоимости вызовов для отдельного пользователя
  • Отображение длительности разговора
  • Мультиплексирование абонентского номера (до 5 номеров)
  • 5 программируемых клавиш (по две ячейки памяти) прямого набора номера или функций
  • Индикация поступления нового вызова
  • Набор номера без снятия трубки с возможностью редактирования
  • Телефонный справочник на 100 номеров с возможностью фильтрации и автоматического выбора оператора
  • Телефонный справочник VIP на 10 номеров
  • Повторный набор последних 15 номеров
  • Список 30 вызовов без ответа с регистрацией даты и времени
  • Список 10 последних состоявшихся вызовов
  • Громкоговорящая связь
  • Оптическая сигнализация соединения и включенной громкоговорящей связи
  • Настройка громкости и мелодии звонка
  • Нарастающая громкость звонка с возможностью индивидуальной настройки
  • Клавиша выключения микрофона
  • Прямой вызов
  • Будильник
  • Переключение Keypad/DTMF

Siemens CENSET Advanced

Производитель:
Siemens, Германия

Гарантия:
12 месяцев со дня продажи
(для изделий с уникальным серийным номером).

© 2005-2019. Интернет-магазин техники связи. ЗАО «Вива-Телеком», ООО «Карат-Телеком».

Мы принимаем: Безналичный платеж на наш расчетный счет в Сбербанке РФ Наличные деньги в кассу нашего предприятия Карты Visa в наших физических магазинах Карты Mastercard в наших физических магазинах Электронные деньги Qiwi Электронные деньги WebMoney Яндекс.Деньги

Телефония VoIP и ISDN Siemens. Магазин по продаже оборудования радиосвязи: портативные радиостанции, стационарные и автомобильные радиостанции, ретрансляторы, базовые и автомобильные антенны, блоки питания, любительские рации. Продажа систем оповещения, видеонаблюдения, измерительных приборов и систем навигации. Цены на всю технику поддерживаются актуальными и конкурентноспособными. Все предлагаемое оборудование Siemens можно купить с доставкой в регионы.

Источник

NSX Advanced Load Balancer – умный автомасштабируемый балансировщик нагрузки. Часть 1: архитектура и особенности

В этом посте я хочу рассказать о системе балансировки нагрузки VMware NSX Advanced Load Balancer (by Avi Networks), или NSX ALB. Чуть больше года назад компания VMware купила компанию Avi Networks, и тогда же система балансировки сменила название с Avi Vantage на NSX ALB, но старое название Avi также сохранилось. С тех пор происходит интеграция балансировщика с продуктами VMware, в первую очередь, NSX. Но при этом остается возможность его автономного использования.

В сети почти нет систематизированной информации про NSX ALB на русском языке, только документация от вендора на английском. Поэтому в первой части я обобщил разрозненные источники и сделал обзор продукта: рассказал про особенности, архитектуру и логику работы, в том числе для географически разнесенных площадок. Во второй части я описал, как развернуть и настроить систему. Надеюсь, обе статьи будут полезны тем, кто ищет балансировщик для работы в облачных средах и хочет быстро оценить возможности NSX ALB.

Особенности и возможности

NSX ALB – программно определяемый балансировщик нагрузки (Software Defined Load Balancer, SDLB) уровня Enterprise. Это нетипично для систем балансировки такого уровня, где обычно используются аппаратные балансировщики. Такой подход к построению системы дает NSX ALB легкую управляемость и горизонтальную и вертикальную масштабируемость.
Какие возможности предоставляет NSX ALB:

  • Автоматическая регулировка мощности балансировщика. При повышении нагрузки со стороны клиентов мощность автоматически наращивается, при снижении нагрузки – сбрасывается.
  • Балансировка нагрузки на географически разнесенных серверах. За это отвечает отдельный механизм глобальной балансировки нагрузки серверов (Global Server Load Balancing, GSLB).
  • Балансировка на одном из уровней: L4 (по протоколам TCP/UDP) и L7 (по протоколам HTTP/HTTPS).
  • Поддержка разных облачных сред и автономное использование. NSX ALB можно использовать с внешними (не VMware) облачными сервисами и on-premise инсталляциями:



Встроенная аналитика приложений (Application Intelligence). Система мониторит производительность приложений и собирает данные: время на каждый этап обработки соединения, оценку состояния приложений и журналы трафика в реальном времени. Если возникает какая-то проблема, по мониторингу можно быстро понять, где ее искать.

В реальном времени собираются данные об одновременно открытых соединениях, времени цикла приема-передачи (RTT), пропускной способности, ошибках, задержках ответа, задержках установления связи SSL, типах ответов и т.д. Вся информация в одном месте:

В блоке Log Analytics справа собирается статистика по основным параметрам соединения. Можно навести мышь на нужный раздел и быстро ознакомиться.

Кроме того, в NSX ALB есть:

  • Поддержка мультитенантности для разграничения доступа к ресурсам.
  • Health Monitor для проверки доступности серверов в пуле и перенаправления клиентских запросов только на рабочие серверы.
  • Встроенный Web Application Firewall (WAF).
  • Внутренние службы IPAM и DNS.
  • Анализ и фильтрация адресов, с которых поступают клиентские запросы. Можно разрешить или запретить трафик с конкретных адресов. Перечень или диапазон для фильтрации задается вручную или выбирается из базы данных репутаций IP-адресов, замеченных в атаках. Можно выбрать категорию: Botnet, DoS, Mobile threats, Phishing, Proxy, Scanner, Spam source, Web attacks, Windows exploit и т.д., – или все сразу.
  • Разбор HTTP-заголовков проходящих пакетов. Можно использовать скрипты (DataScript) на основе языка Lua и определять действия Avi в зависимости от значений в этих заголовках: перенаправление запроса, закрытие или сброс соединения, подмена URI или значений в HTTP-заголовке, выбор определенного пула серверов для обработки запроса, работа с cookie и т.д.
  • Выполнение роли Ingress-контроллера для Kubernetes.

Управлять NSX ALB можно через GUI, CLI и REST API.

Архитектура и схема работы NSX ALB

Схема работы NSX ALB построена на стандартных принципах для большинства SDLB. Серверы, предоставляющие сервис для балансировки, объединяются в пулы (pools). Над пулами администратор системы создает виртуальные сервисы (Virtual Services, VS). Они содержат параметры балансируемого сервиса, например: тип приложения, алгоритм балансировки, настройки подключения. Также VS предоставляют клиентам внешний виртуальный IP-адрес (Virtual IP, VIP) для доступа к балансируемому сервису.

Посмотрим подробнее, как выглядит архитектура:

Ключевой элемент системы – контроллер (Avi Controller). Он отвечает за автоматическое наращивание мощности и централизованно управляет VS. Можно развернуть в инфраструктуре одиночный контроллер или отказоустойчивый кластер контроллеров.

В отказоустойчивом варианте кластер контроллеров состоит из 3 узлов. Один из узлов становится ведущим (leader), остальные ведомыми (follower). Все 3 узла активны и распределяют нагрузку между собой. Основные сценарии работы кластера контроллеров:

  • если один узел выходит из строя, это не оказывает влияния на работу кластера;
  • если выходит из строя ведущий узел, эта роль переходит к одному из оставшихся;
  • если из строя выходит 2 узла, сервис контроллера на оставшемся узле переходит в режим «только для чтения» во избежание сплит-брейна и ожидает возвращения доступности еще одного узла.

После разворачивания контроллера инженер создает VS и пул серверов для каждого VS. Для серверов внутри пула можно выбрать алгоритм балансировки:

  • Round Robin – новое подключение пойдет на следующий сервер в пуле.
  • Least Connections – новое подключение пойдет на сервер с наименьшим числом одновременных соединений.
  • Least Load – новое подключение пойдет на сервер с наименьшей нагрузкой независимо от числа соединений.
  • Consistent Hash – новые подключения распределяются по серверам на основе вычисленного хэша. Ключ для вычисления хэша указывается в специальном поле или в настраиваемой строке. Для каждого запроса вычисляется хэш с помощью этого ключа. Подключение отправляется на сервер, соответствующий вычисленному хэшу.
  • Fastest Response – новое подключение пойдет на сервер с наиболее высокой скоростью ответа на клиентский запрос.
  • Fewest Tasks – нагрузка адаптивно балансируется на основе ответов серверов (этот алгоритм настраивается только через Avi CLI и REST API.
  • Fewest Servers – подключения распределяются так, чтобы задействовать наименьшее количество серверов для текущей нагрузки.

После создания VS и пула серверов контроллер сам разворачивает служебные виртуальные машины, Service Engine (SE), на которых размещается балансируемый сервис. Каждый сервис (VS) распределяется по нескольким SE, которые параллельно обрабатывают запросы клиентов. Это обеспечивает отказоустойчивость сервиса на случай отказов виртуальных машин.

Контроллер может оценивать нагрузку и добавлять новые SE или удалять не загруженные. За счет такой архитектуры NSX ALB может масштабироваться как горизонтально – увеличивая число SE, так и вертикально – наращивая мощности каждой SE.

Чем больше сервисов балансирует SE, тем больше сетевых интерфейсов задействуется. На подробной схеме ниже мы видим 2 типа сетей:

  • сеть для управления и передачи служебной информации образует плоскость управления (Control Plane),
  • сети для передачи данных образуют плоскость данных (Data Plane).

Каждая SE отдельным сетевым интерфейсом находится в сети управления для связи с контроллером. Остальные интерфейсы подключены во внешнюю сеть и сеть, где находится пул серверов для балансировки. Такое разделение сетевой инфраструктуры повышает безопасность.

Для каждого VS нужно определить параметры SE, на которых будет размещаться сервис. Эти параметры задаются в группе SE (SE Group). При создании VS мы выбираем группу SE: можно указать группу по умолчанию (Default Group) или создать новую группу, если для VS нужны особые настройки виртуальной машины.

От выбранной группы будет зависеть, как будут размещаться новые VS. Например, если в системе уже развернуты SE дефолтной группы и на этих SE еще есть ресурсы, то новый VS с указанной дефолтной группой разместится на них. Если же мы укажем для VS новую группу, под него будут развернуты новые SE c другими параметрами.

На уровне группы SE задаем следующие настройки размещения VS:

  • максимальное число SE в группе,
  • максимальное число VS на одну SE,
  • способ размещения VS по SE: Compact, когда мы сначала максимально плотно набиваем первую SE и переходим к следующей, или Distributed с равномерным распределением:



параметры виртуальной машины SE: число vCPU, объем памяти и диска,

  • время жизни неиспользуемой SE, после которого ее нужно удалить,
  • ресурсы для размещения SE. В среде VMware можно указать или исключить для использования конкретный кластер или хосты и датастор.
  • Перейдем к архитектуре и схеме работы сервиса глобальной балансировки GSLB.

    Архитектура и схема работы для географически разнесенных серверов

    В обычном виртуальном сервисе мы можем добавлять серверы в пул только из одного облака. Даже если мы добавим на контроллере несколько облаков одновременно, мы не сможем совместить серверы из разных облаков в рамках одного VS. Эту задачу решает сервис глобальной балансировки GSLB. Он позволяет балансировать географически разнесенные серверы, находящиеся в разных облаках.

    В рамках одного глобального сервиса можно одновременно использовать и приватные, и публичные облака. Вот случаи, когда может понадобиться GSLB:

    • высокая доступность сервиса, если окажутся недоступны все серверы в одном из облаков,
    • катастрофоустойчивость, если окажется полностью недоступно одно облако,
    • создание гибридного облака, когда серверы находятся как в частном, так и в публичном облаках. В случае исчерпания ресурсов в частном облаке избыточная нагрузка уходит в публичное облако.

    Посмотрим на архитектуру GSLB:

    Схема работы вкратце: балансировку производит локальный сервис DNS, развернутый внутри NSX ALB. Клиент отправляет запрос подключения к сервису по FQDN-имени. DNS отдает клиенту виртуальный IP локального VS в наиболее оптимальном облаке. Наиболее оптимальное облако сервис выбирает на основе алгоритма балансировки, данных о доступности локальных VS на Health Monitor и географического положения клиента. Можно задавать разные алгоритмы балансировки – как на уровне глобального сервиса, так и на уровне GSLB.

    Как видно из схемы GSLB, в ее основе лежат элементы предыдущей схемы: пулы серверов, над ними локальные виртуальные сервисы (VS) с локальными виртуальными IP (VIP) и служебные виртуальные машины (SE). При построении GSLB появляются новые элементы.

    Глобальный сервис (global VS) – сервис, балансируемый между географически разнесенными серверами или приватными и публичными облаками.

    GSLB-сайт (GSLB Site) включает контроллер и управляемые им SE, расположенные в одном облаке. Для каждого сайта можно задать геолокацию по широте и долготе. Так GSLB сможет выбирать пул серверов по удаленности от клиента.

    Сайты GSLB на основе системы NSX ALB делятся на ведущие (leader) и ведомые (follower). Как и в случае с контроллерами, такая схема обеспечивает отказоустойчивость сервиса GSLB.

    Ведущий сайт принимает решения по балансировке, обрабатывает подключения и осуществляет мониторинг. Изменить конфигурацию GSLB можно только с контроллера ведущего сайта.

    Ведомые сайты могут быть активными и пассивными.

    • Пассивный ведомый сайт только обрабатывает поступающие подключения клиентов, если ведущий сайт выбирает его локальные VS.
    • Активный ведомый сайт получает конфигурацию от ведущего сайта и, в случае его падения, может принять ведущую роль.

    Сайтами GSLB могут быть и внешние сайты (External site), построенные на балансировщиках сторонних производителей.

    Глобальный пул (global pool) отличается от локального пула, который содержит локальные серверы. В глобальном пуле можно объединить географически разнесенные виртуальные сервисы с разных сайтов. Другими словами, глобальный пул содержит локальные VS, которые заведены на уровне GSLB-сайтов.

    Балансировка подключений между серверами глобального пула производится:

    • по алгоритму Round Robin,
    • по геолокации серверов,
    • на основе топологии, которая заранее настраивается в политиках глобального сервиса
    • на основе Consistent Hash.

    Для одного глобального сервиса можно создать несколько глобальных пулов и включить в каждый локальные VS одного или нескольких сайтов. В этом случае новые подключения будут распределяться по геолокации или по заданным приоритетам. Чтобы настроить приоритеты для серверов пула, можно установить для каждого свой вес.

    Пример балансировки между глобальными пулами. Вот как глобальный VS будет распределять подключения в этой схеме:

    Пул GslbPool_3 имеет приоритет 10 и будет предпочтительнее для клиентских подключений. Из этих подключений 40% нагрузки будет поступать на VS-B3 и 60% на VS-B4. Если GslbPool_3 станет недоступен, все клиентские подключения полностью перейдут на GslbPool_2, а нагрузка между VS-B3 и VS-B4 распределится равномерно.

    Локальные DNS содержат записи с FQDN-именами балансируемых через него сервисов.

    GSLB DNS – режим работы локального DNS VS, который используется для балансировки подключений между GSLB-сайтами.

    Локальный DNS VS начинает выполнять роль GSLB DNS, когда мы выбираем его в качестве DNS-сервиса для поднятого GSLB. Такой DNS VS должен быть развернут на всех сайтах, включенных в глобальные пулы.

    GSLB добавляет записи с FQDN-именами глобальных сервисов в каждый из локальных DNS. NSX ALB вносит в эту запись виртуальные IP локальных VS со всех сайтов, включенных в пул глобального VS. Эти дополнительные VIP добавляются автоматически с добавлением в пул новых локальных VS. Данные в записях обновляются по мере накопления информации о загрузке сервиса, доступности серверов и удаленности клиентов от сайтов. Когда новый клиент подключается по FQDN, один из локальных DNS выдает VIP-адрес локального VS, учитывая эти накопленные актуальные данные.

    Как развернуть и настроить систему NSX ALB, а также поднять в ней сервис GSLB, я описал во второй части этой статьи.

    Источник

    Руководство по эксплуатации Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS

    Руководство по эксплуатации для устройства Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS

    • Домашняя
    • Siemens
    • Телефон IP
    • Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS

    Устройство: Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS
    Размер: 0,14 MB
    Добавлено: 2013-03-23 16:13:15
    Количество страниц: 28
    Печатать инструкцию

    Как пользоваться?

    Наша цель — обеспечить Вам самый быстрый доступ к руководству по эксплуатации устройства Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS . Пользуясь просмотром онлайн Вы можете быстро просмотреть содержание и перейти на страницу, на которой найдете решение своей проблемы с Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS .

    Для Вашего удобства

    Если просмотр руководства Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS непосредственно на этой странице для Вас неудобен, Вы можете воспользоваться двумя возможными решениями:

    • Полноэкранный просмотр -, Чтобы удобно просматривать инструкцию (без скачивания на компьютер) Вы можете использовать режим полноэкранного просмотра. Чтобы запустить просмотр инструкции Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS на полном экране, используйте кнопку Полный экран .
    • Скачивание на компьютер — Вы можете также скачать инструкцию Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS на свой компьютер и сохранить ее в своем архиве. Если ты все же не хотите занимать место на своем устройстве, Вы всегда можете скачать ее из ManualsBase.
    Печатная версия

    Многие предпочитают читать документы не на экране, а в печатной версии. Опция распечатки инструкции также предусмотрена и Вы можете воспользоваться ею нажав на ссылку, находящуюся выше — Печатать инструкцию . Вам не обязательно печатать всю инструкцию Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS а только некоторые страницы. Берегите бумагу.

    Резюме

    Ниже Вы найдете заявки которые находятся на очередных страницах инструкции для Siemens Telephone OPTISET E ADVANCE PLUS . Если Вы хотите быстро просмотреть содержимое страниц, которые находятся на очередных страницах инструкции, Вы воспользоваться ими.

    Источник

    Как работает AES (Advanced Encryption Standard)

    Однажды я проверял за переводчиком проект по СХД, и там было такое предложение:

    Data can be automatically encrypted inside disk storage systems using high-security 128-bit AES technology….

    Переводчик ничтоже сумняшеся выдал перевод, в котором значилось следующее:

    … при помощи 128-разрядной технологии AES

    Я, конечно, уверенно такое исправил на 128-битное шифрование AES, но потом задумался: «А вдруг там все-таки разряды, а не биты? Да и вообще, как этот алгоритм работает?». Полез как водится на хабр, потом в википедии и прочие справочники — описаний либо нет, либо они написаны таким языком, что гуманитарии типа меня год буду разбираться.

    Удалось найти достойное видео на английском, где работа алгоритма разложена по полкам — некоторые вещи опущены, но по крайней мере после его изучения, переводчик уже не будет задумываться о том, разряды там или биты.

    Мы его транскрибировали и перевели, оно ниже, с незначительными купюрами. Желаю приятного чтения.

    1. Предисловие

    — … ты слышал название Rijndael?

    — Нет? Возможно, такая подача материала может кого-то раздражать, но мне удалось в предыдущем видео про историю AES ни слова не сказать о том, как этот алгоритм работает.

    Что ж… Давай начнем с некоторых чисел, которые мы вскользь упомянули в последнем видео. AES – это симметричный алгоритм блочного шифрования, который оперирует блоками по 128 бит.

    Это значит, что AES берет 128 бит исходного сообщения и превращает их с помощью некоего ключа в 128-битный шифротекст. Размер ключа может быть 128, 192 или 256 бит.

    Поэтому уровень безопасности разнится от надежного до, как мне кажется, чрезмерно надежного.

    Если вы обнаружите, что ваш браузер использует 128 бит, это нормально. Ключ такого размера был указан как часть AES, поэтому алгоритму Rjjndael этого должно быть достаточно. Просто представьте: у нас есть 16 байтов, или 128 бит, мы что-то с ними делаем и получаем шифротекст. И поскольку все происходит в SP-сети, то есть подстановочно-перестановочной, мы что-нибудь подставим, или применим метод конфузии, и что-нибудь переставим, переместим элементы, чтобы также использовать метод диффузии. Вы же не хотите, чтобы у вас было как в Энигме — один байт на входе и один на выходе, ибо это очень легко поддается криптоанализу, и история это подтверждала неоднократно.

    2. Деление на блоки.

    Итак, вместо длинных рядов бит или байтов, как в большинстве алгоритмов шифрования, в AES элементы организованы в матрицы 4 на 4 по 128 бит. Получается, нас есть сообщение размером 128 бит или 16 байтов в виде матрицы 4 на 4.

    Каждый раз, когда я рисую матрицу, получается как-то так.

    В первой ячейке будет байт 0, здесь байт 1, байт 2, байт 3, затем 4, 5, 6, 7, то есть байты размещаются по столбцам сверху вниз.

    Иными словами, мы берем 128 бит нашего сообщения и расписываем его в таком порядке.

    Затем мы начнем применять к ним функции SP-сети: переставлять элементы и подставлять байты на место других, то есть мы собираемся трансформировать исходное сообщение таким образом, чтобы взломщики не могли его прочитать.

    В алгоритме AES происходит несколько разных операций, но запомните, что все они совершаются в матрице 4 на 4. Так что же мы будем делать? Мы работаем с SP-сетью, поэтому мы совершим подстановки и перестановки элементов с помощью разных команд и потом в определенный момент добавим наш ключ.

    3. Наложение фрагмента ключа через XOR

    Итак, это наш открытый текст и, в первую очередь, мы берем часть нашего ключа и совершаем сложение по модулю 2, или функцию XOR.

    Как вы помните, мы используем наш ключ между раундами. Именно он обеспечивает секретность, так как остальная часть алгоритма есть в открытом доступе. Давайте рассмотрим раунд шифрования.

    1. Сначала функция SubBytes подставляет на место одних байтов другие из таблицы замены (S-блока).
    2. Затем ShiftRows сдвигает элементы в каждом ряду матрицы.
    3. После этого MixColumns перемешивает элементы в каждом столбце. Первый шаг – это подстановка, второй и третий – перестановка.
    4. В конце каждого раунда мы добавляем раундовый ключ (Round Key).

    Всё это и есть один раунд.

    Единственное, что стоит упомянуть, MixColumns применяется на всех раундах кроме последнего, потому что на последний раунд эта функция уже не влияет. Эта команда просто переставляет элементы выходных данных, но к этому моменту байты уже достаточно перемешаны. То есть в каждом раунде повторяются все этапы, и только на последнем пропускается MixColumns.

    Если размер вашего ключа 128 бит, у вас 10 таких раундов, если 192 бита – 12 раундов, если 256 бит – 14 раундов.

    Но имейте в виду, что алгоритм раундов один и тот же, так же между раундами применяется функция XOR в AddRoundKey. Мы не используем каждый раз один и тот же ключ. Как я объяснял в видео про SP-сеть, мы берем исходный ключ, расширяем его с помощью так называемого расписания ключей (key schedule) и создаем разные раундовые ключи.

    Таким образом, у нас получится ключ 0, затем ключ 1, ключ 2 и так далее, в зависимости от того, какой раунд мы рассматриваем, то есть в каждом раунде используется часть расширенного ключа.

    Мы не будем подробно говорить о расписании ключей, это довольно простой процесс и, подразумевается, что, прежде всего, он должен быть быстрым. KeyExpansion берет ваш исходный ключ и расширяет его настолько, чтобы его можно было использовать в разных раундах. Итак, это был очень коротенький обзор алгоритма AES.

    4. О сложении: XOR и поля Галуа

    Развернутое описание намного лучше этой простой схемы. Я даже не могу выразить, насколько настоящий алгоритм лучше того варианта, который я изобразил в своем видео про SP-сеть. Вот мы подставили, переставили, перемешали элементы, и далее мы собираемся делать это снова и снова, пока не получим шифротекст.

    Полагаю, возникает вопрос: что происходит на каждом из этих этапов? Для меня алгоритм AES изящен именно потому, что он не использует операции, которых можно было бы от него ожидать.

    Конечно, XOR повсеместно применяется в криптографии, но на самом деле все операции в AES по сути своей математические и производятся над так называемым конечным полем.

    Мы уже немного рассказывали о конечных полях или полях Галуа в своем видео про кодирование с помощью кода Рида – Соломона (Reed Solomon encoding).

    Смысл заключается в использовании теории поля Галуа для конечных полей и выполнении множества длинных делений и сложений чисел в пределах этого поля.

    Например, у вас есть некоторое количество элементов, скажем, все числа от 0 до 10, например, и у вас есть различные операции, которые можно выполнять в пределах этого поля. Таким образом, в Rjjndael у нас поле Галуа из 2’8 элементов.

    А затем в этом поле можно производить сложение, вычитание, умножение и деление или вычисление мультипликативного обратного X’-1.

    Важно помнить о конечном поле, если мы не будем углубляться в математику, что 28 элементов – это 16 байтов, так что каждый из элементов в этом поле Галуа – это байт. Так что мы начинаем с 00000000 и движемся к 11111111. Таким образом, в этом конкретном конечном поле 256 таких элементов.

    Если мы берем наше изначальное сообщение, нужно знать, даже если вы не взглянете на него снова, что какую бы операцию мы с ним не проводили, мы получим другой элемент их этого поля. Мы никогда не выходим за пределы поля, ни за верхнюю, ни за нижнюю границу, знаете ли, и не уходим в отрицательные числа или что-то в этом роде, здесь нет чисел с плавающей запятой и ничего подобного. Если мы берем одно из чисел и добавляем его к другому, то находим третье в пределах поля. Точно также, если мы умножаем или наоборот вычисляем мультипликативный обратный, или делим, мы переходим к другому числу. Поле Галуа довольно удобно для построения шифра на его основе, потому что большинство действий имеют свою противоположность, например, сложение и вычитание отменяют друг друга, так же как умножение и вычисление мультипликативного обратного или деление, и мы можем перемещаться по этому полю. Но мы всегда остаемся в пределах наших байтов. Если мы представляем путь данных в AES в виде матрицы 4 на 4, это наш 128-битный блок, и мы можем совершать операции в пределах этого конечного поля, и после всех действий мы всё еще будем в нем.

    Количество бит не увеличится до 130 или 140, и никакой подобной катастрофы не произойдет.

    Так вот, вернемся к схеме, и, держа ее в голове, поговорим о том, что делает каждая функция.

    5. Внутри раунда. Операция 1: SubBytes

    SubBytes – наш блок подстановки, это буквально таблица преобразования, причем хитро разработанная. Создатели просто ее придумали. Каждый байт связан с другим байтом из S-блока в зависимости от их функции в этом поле. Но гораздо важнее, что с помощью некоторых свойств ее постарались сделать как можно более сложной. Так что она очень нелинейная, и трудно представить в виде математической функции ее саму и ее действие. В общем, давайте просто попробуем, и тогда мы сможем ее обсудить.

    Итак, у нас есть наша матрица, давайте пока отложим нашу схему… у нас есть наша матрица (нам нужно было бы нарисовать ее много раз). Пишем байт 0, байт 1, и так до байта 15.

    Теперь мы берем первый байт, ищем ему замену в нашей таблице и подставляем эту замену на его место. Теперь наш подставленный байт выглядит вот так.

    И мы собираемся проделать это с каждым байтом по отдельности. Чтобы сделать эту функцию еще более запутанной, ее разработали таким образом, чтобы не было фиксированных точек, то есть ни один байт не остается на месте. Если мы берем байт 15, мы не можем подставить его на то же место.

    Точно также нет никаких фиксированных точек с противоположным значением, то есть биты заменяются по другому принципу. Например, противоположное число для 1010 – это 0101, и так для всего байта.

    SubBytes разработали таким образом, чтобы такого соответствия не было. Так что этот блок подстановки действительно довольно функциональный, и это одна из причин, почему алгоритм действительно хорош. В любом случае, это также таблица преобразования. Она удобная и быстрая. На этом завершается первый этап.

    6. Внутри раунда. Операция 2: ShiftRows

    Мы взяли наш открытый текст, применили часть нашего раундового ключа, то есть наш первоначальный ключ, и затем в начале раунда мы сделали подстановку, используя S-блок. После этого мы собираемся сдвинуть строки с помощью функции ShiftRows.

    На самом деле это просто. С первым рядом мы ничего не делаем.

    Второй ряд мы передвинем на один шаг влево. Тогда байт 1 пройдет весь путь в конец строки, потому что элементы движутся по кругу. Этот байт движется сюда, этот – сюда, а этот – сюда. А первый, очевидно, движется в конец строки.

    Этот ряд тоже движется, но уже на два шага влево. Так что этот байт движется сюда, этот – сюда, этот – в конец ряда и так далее, а четвертый ряд сдвигается на три шага влево, результат такой же, как если бы этот ряд сдвигался вправо на один шаг.

    Так что этот байт движется вот сюда, этот – сюда и так далее.

    Помните, что этот процесс многократно повторяется, и что наша цель – переставить элементы и перемешать их. Так вот, если на данном этапе мы передвигаем байты из одного столбца в другой в пределах строки, когда через минуту мы перейдем к следующей операции, на этот раз внутри столбцов, вы увидите, что на самом деле мы смешиваем элементы во всей матрице. Поэтому всего за пару раундов всё очень сильно перемешивается. Очевидно, это очень хорошо, потому что взломать такой шифр будет гораздо труднее.

    Итак, мы просто берем байты и переставляем их в другое место в пределах матрицы. Теперь мы подходим к функции MixColumns, которая следует за SubBytes.

    7. Внутри раунда. Операция 3: MixColumns

    Когда мы переставили байты из одних столбцов в другие, мы собираемся взять каждый из столбцов и смешать все их элементы.

    Мы возьмем первый столбец и смешаем байты в нем, а потом отдельно второй, третий и так далее. Так что это операция производится в пределах столбца. Этот байт переместился сюда, а затем перемешался с другими элементами в этом столбце. Этот передвинулся сюда и перемешался с другими элементами в этом столбце. Таким образом, эти две операции в тандеме хорошенько всё перемешивают, если представить это с технической точки зрения. Здесь используется матричное умножение.

    Давай просто оторвем еще один листочек. Нам сегодня нужно много бумаги. Возьмем один столбец с элементами, например, С0, С1, С2, С3 и умножим его как вектор на матрицу.

    Только что мы столкнулись с тем, как происходят серьезные изменения в компьютерном файле, но мы не будем углубляться. Так вот в этой специальной матрице у нас

    2 3 1 1
    1 2 3 1
    1 1 2 3
    3 1 1 2

    Эти числа достаточно велики и настолько перемешаны, что здесь происходят довольно интересные процессы, но одновременно эти числа и достаточно малы, чтобы процессы происходили быстро, как в более сложных реализациях и тому подобное. Если бы в матрице вместо 2 было бы 50, все происходило бы медленнее.

    Так вот, если вы помните линейную алгебру, в результате матричного умножения получается новый вектор, который заменит наш столбец другим, так что получится некая комбинация всех этих элементов. Итак, получаем:

    Мы повторяем этот процесс, чтобы получить все остальные значения.

    В конце концов после всех перемешиваний, перемещений и переставлений мы получаем новый столбец с битами и байтами.

    Есть также матрица для обратного преобразования InvMixColumns, и она служит для расшифрования. Хотя все элементы как следует перемешиваются, на самом деле, мы также можем пройти обратный путь. Единственное, что следует упомянуть, что речь, конечно, идет не об обычном умножении, потому что мы находимся внутри конечного поля.

    Наша операция сложения – это XOR, а умножение – это умножение внутри конечного поля по модулю многочлена. Остальные подробности мы обсудим как-нибудь в другой раз.

    8. Заключение

    А сейчас, давайте еще раз проговорим весь алгоритм сначала:

    1. мы берем наш открытый текст,
    2. производим операцию XOR с помощью первой части нашего расширенного ключа,
    3. затем повторяем все шаги снова и снова.

    Мы подставим некоторые байты на место других, используя хорошо продуманный S-блок. Затем мы сдвинем элементы в строке и после этого смешаем элементы в столбцах.

    Мы подставим, а затем переставим наши данные в матрице, причем после каждого раунда будем добавлять раундовый ключ, который в данном случае выполняет функцию XOR, а затем будем повторять весь процесс, кроме последнего раунда, где мы не тратим время на смешивание столбцов, потому что это уже не нужно. В конце мы добавляем наш последний раундовый ключ, и на этом все.

    В результате мы получаем 128-битный блок полной неразберихи. Этот алгоритм можно описать как некую случайную перестановку. AES как будто берет блок входных данных и в случайном порядке производит выходные данные, но, на самом деле, очевидно, что порядок преобразований во многом зависит от ключа. Если у вас есть ключ, вы можете также расшифровать текст. Для каждой функции алгоритма существует противоположная, которую мы можем применить, чтобы запустить обратный процесс.

    9. Post Scriptum

    — Скажи, а этот алгоритм когда-нибудь дает сбои?

    — Просто кажется, что в нем так много этапов и так много составляющих.

    — А, понял. Это очень хороший вопрос. Я думаю, что на него есть два ответа. С технической точки зрения, нет, потому что существуют так называемые тестовые векторы, где индекс массива для каждого байта начинается с нуля, и когда вы применяете ключ, то у вас должен получиться этот алгоритм, так вы сможете проверить свой аргумент, прежде чем загрузите код в производственную среду. Но с точки зрения осуществления безопасности, на самом деле, да. Поэтому если неправильно реализовать код, можно подорвать безопасность всего шифра. Например, случались кэш-атаки по времени и атаки по сторонним каналам, когда биты ключа раскрывались, потому что люди не уделяли должного внимания реализации.

    Одна из главных особенностей AES как стандарта заключается в эффективности использования ЦП. Существуют расширенные инструкции AES по выполнению одного раунда, последнего раунда и т. д. для микропроцессоров Intel и других производителей. Эти процессоры невосприимчивы к такого рода атакам, и они невероятно быстрые. Если использовать AES на процессоре, который оптимизирован под такие задачи, с помощью правильных инструкций, то можно рассчитывать на шифрование со скоростью гигабит в секунду, что весьма быстро. Поэтому в BitLocker или в каком-нибудь шифровании диска вы даже глазом не успеете моргнуть. Вы кликнули файл, и процессор тут же расшифровал его и показал вам, прежде чем вы смогли осознать, что произошло. Это всё благодаря скорости процессов.

    Может быть, мы еще немного поговорим о полях Галуа, потому что, мне нравится, когда говорят… Прежде всего, пожалуйста, поищите Галуа, Эвариста Галуа в Википедии, потому что он очарователен.

    — Разве он не погиб на дуэли?

    Да, в 20 лет он погиб на дуэли. Он опубликовал три знаковые работы по конечным полям, многочленам и прочим вещам. Я не математик и не знаю всей истории. Но дело в том, что этот парень…

    На этом загадочном моменте видео обрывается, и мы заканчиваем свою историю про неряшливый перевод.

    Полагаем, из этих объяснений стало понятно, что ни о каких разрядах там речь не идет, а речь исключительно о перемешивании битов в несколько раундов.

    Надеемся, было познавательно.

    Ирина Мирошникова (транскрибация), Светлана Дугинова (перевод), Евгений Бартов (выбор сюжета, вступление, редактура), Галина Таранова (оформление)

    Источник

    Читайте также:  Будостер инструкция по применению