аем по GPRS – Интернету
, www.kgau.krasedu.ru
Весь я в чём-то норвежском! Весь я в чем-то испанском!...
Я трагедию жизни претворю в грёзофарс...
Ананасы в шампанском! Ананасы в шампанском!
Из Москвы - в Нагасаки! Из Нью-Йорка - на Марс!
Игорь Северянин
январь 1915
Применение GPRS является практически незаменимым в тех случаях, когда существует потребность выхода в сеть Интернет, а сделать это по обычным проводным линиям связи невозможно.
Не так уж редки случаи, когда дома, да и целые районы оказываются по той или иной причине недоступными для линий проводного телефона. И здесь выход остается один, который и рекламируют провайдеры сотовой связи: сотовый телефон + компьютер = Интернет дома в теплых носках и чашечкой кофе. Это отличная реклама, но, как и все рекламы, эта формула отражает лишь суть, красивую оболочку, скрывая под собой подводные камни и некоторые промежуточные звенья, не учитывая и без которых, попытка выйти в Интернет с домашнего компьютера при помощи сотового телефона, обречена.
Итак, прошагаем по всем звеньям цепочки «сотовый телефон + компьютер = Интернет дома»
Шаг 1: провайдер сотовой связи
Технология GPRS получила свое развитие сравнительно недавно, но уже повсеместно реализуется.
General Packet Radio Service ( GPRS ) – это служба пакетной передачи данных через радиоинтерфейс. Данный сервис обеспечивает постоянное подключение к сети Интернет при помощи и напрямую с мобильного телефона. Технология GPRS отличается мгновенным установлением соединения и высокой скоростью передачи данных. Данные передаются в виде пакетов, что хорошо согласуется с потребностями коммуникационных приложений.
Все услуги Интернета доступны в сетях провайдеров сотовой связи GSM и TDMA .
Global System for Mobile communications (GSM) - глобальная система мобильной связи, наиболее популярный в мире цифровой стандарт сотовой связи. Использует три диапазона частот:
GSM-1900 - стандарт GSM, использующий частоту 1900 МГц. В основном встречается в США и Канаде.
GSM-1800 - стандарт GSM, использующий частоту 1800 МГц.
Распространен в Европе, тихоокеанских странах Азии, Австралии и России.
GSM-900 - стандарт GSM, использующий частоту 900 МГц. Распространен в Европе, Азии, России.
Time Division Multiple Access (TDMA), многостанционный доступ с временным разделением каналов - метод доступа, при котором все абоненты передают свои сообщения на одной несущей частоте, но поочередно и в разные интервалы времени.
Шаг 2: телефон
Выбор сотового телефона дело индивидуальное, но обязательным критерием выбора, должна быть поддержка GPRS , а именно GPRS –Интернета.
Существует два различных способа использования технологии GPRS для доступа к сети Интернет.
Первый способ это прямое подключение к Интернету. Это способ позволяет при помощи встроенного микробраузера просматривать WEB -страницы в формате W AP .
Wireless Application Protocol (WAP) - это протокол беспроводного доступа к информационным и сервисным ресурсам глобальной сети Интернет непосредственно с мобильных телефонов. Созданием спецификации WAP занимается организация WAP Forum (www.wapforum.org), в которую входят все крупные участники рынка телекоммуникационных услуг. Информация в формате W AP представляется только в текстовом виде, благодаря чему для ее передачи требуется гораздо меньшая пропускная способность. Микробраузеры не могут читать WEB -страницы, не содержащие данные в формате W AP - доступ через сеть к страницам в другом формате блокируется. Поддержка данного доступа к Интернету обеспечивается технологией GPRS – WAP .
Во втором случае, и речь здесь идет именно о нем, сотовый телефон используется как модем, с помощью которого пользователь компьютера может просматривать любые WEB –ресурсы. Данный доступ поддерживается технологией GPRS –Интернет.
Список основных моделей сотовых телефонов поддерживающих технологию GPRS -Интернет и ссылки на сайты приведены в конце статьи.
Шаг 3: тарифный план и настройки
У каждого человека свои требования к сотовой связи. Поэтому многие компании разрабатывают целые системы самых различных тарифных планов.
GPRS позволяет ввести принципиально новые услуги, которые раньше не были доступны. Прежде всего, это мобильный доступ к ресурсам Интернета с высокой скоростью и постоянным соединением.
В большинстве случаев услуга на базе технологии GPRS -Интернет идет как дополнительная и прежде чем, начинать настройку телефона и компьютера необходимо ее подключение. Для этого достаточно позвонить в абонентскую службу провайдера сотовой связи и попросить оператора подключить данную услугу. После этого на телефон должны прийти настройки Интернета, которые необходимо сохранить. Что бы эти настройки активировались телефон нужно просто выключить, а затем включить. Также на телефон в виде SMS -сообщения должны поступить настройки для активации модема, такие как номер телефона для дозвона, строка инициализации модема, пароль и имя пользователя и т.д.
Шаг 4: data-кабель
Подключение мобильного телефона к компьютеру (ноутбуку) можно осуществить тремя способами:
- с помощью d ata-кабеля, подключаемого к одному из портов компьютера;
- с помощью инфракрасного (IrDA) порта. Infrared Data Association (IrDA) – интерфейс, обеспечивающий беспроводную передачу данных в инфракрасном диапазоне. Перед этим требуется определить наличие инфракрасных портов на мобильном телефоне и персональном компьютере (ноутбуке);
- с помощью технологии Bluetooth. Эта технология позволяет различным устройствам с поддержкой Bluetooth автоматически связываться с достаточно близко расположенными себе подобными устройствами для обмена информацией.
Поподробнее хочется остановиться на выборе data -кабеля. При покупке соединительного кабеля или data -кабеля необходимо обратить внимание на тип разъема, с помощью которого сотовый телефон подключается к кабелю, т.к. он подходит лишь к определенной модели телефона.
Для COM порта установочного драйвера не требуется. После установки USB порта, в оборудовании компьютера появиться дополнительный виртуальный COM порт.
Для нормальной работы модема и порта их скорости должны совпадать. В меню Windows «Пуск» выберите вкладку «Настройка» и нажмите «Панель управления». Выберите пиктограмму «Система». Затем в окне «Диспетчера устройств» выберите установленный COM порт и нажмите «Свойства».
Выберите вкладку «Параметры порта» и установите:
Скорость (бит/с) : 56000
Биты данных : 8
Четность : нет
Стоповые биты : 1
Управление потоком : Аппаратное
Помимо функции подключения к Интернету с помощью data -кабеля можно закачивать на телефон мелодии, картинки и игры.
Шаг 5: модем
Для подключения домашнего компьютера к Интернету используете встроенный в телефон модем, который дозванивается до провайдера сотовой связи и в данном случае Интернет провайдера, через телефонную сеть.
Установка модема дело не трудное, но как обычно оказывается - хлопотное. Далее приводится описание установки модема для наиболее распространенной среди пользователей домашних компьютеров операционной системы Windows XP .
В меню Windows «Пуск» выберите вкладку «Настройка» и нажмите «Панель управления». Далее выберите пиктограмму «Телефон и модем». В открывшемся окне необходимо выбрать вкладку «Модем». Нажмите «Добавить…» после чего появиться мастер установки оборудования. Поставьте галочку «Не определять тип модема (выбор из списка)». Затем нажмите «Далее». После этого в разделе «Модели» вы увидите список поддерживаемых типов модемов.
В зависимости от вида соединительных портов могут быть различные варианты драйверов. Для последовательного СОМ - порта идет драйвер «GPRS via COM»; для инфракрасного (IrDA) порта - «GPRS via IRDA», для Bluetooth - «GPRS via Bluetooth ( tm )».
Если драйвера конкретно для телефона нет (а его можно взять на сайте разработчика сотового телефона, это файл с расширением .INF), то в разделе «Изготовитель» выберите «Стандартные типы модемов» и в разделе «Модели» выберите «Стандартный модем 56000 бит/сек».
Нажмите «Далее» и в появившемся окне выберите порт, к которому подключен телефон. Нажмите «Готово».
После того, как модем инсталлирован, возвратитесь к разделу «Телефон и модем» и, выбрав установленный только что модем, нажмите на кнопку «Свойства». Выберите вкладку «Модем» и установите скорость, равную 56000 бит/сек. Скорость работы модема должна совпадать со скорость работы COM порта, это своеобразная синхронизация необходима для стабильности связи. Далее на вкладке «Дополнительные параметры связи» введите строку инициализации модема, вот теперь пригодятся ранее присланные SMS -сообщения.
Можете проверить работоспособность модема, опросив его. Выберите вкладку «Диагностика», и нажмите «Опросить модем» и если модем нормально установился, то пойдет обмен данными и выдастся список АТ – команд на которые отвечает Ваш встроенный модем. Если обмена данными не произошло, попробуйте перезагрузить компьютер и попробовать снова. На этом процесс установки и настройки модема закончен.
Шаг 6: удаленное соединение
После того, как был успешно установлен модем и указана строка его инициализации, необходимо создать новое удаленное соединение с произвольным названием.
В меню Windows «Пуск» выберите вкладку «Настройка» и нажмите «Панель управления» и выберите пиктограмму «Сетевые подключения». Нажмите на «Создание нового подключения». В окне «Мастера новых подключений» нажмите «Далее». Затем выберите «Подключить к Интернету» нажмите «Далее».
В списке, «Каким образом подключиться к Интернету?» выберите «Установить подключение вручную» и нажмите «Далее». Затем выберите «Через обычный модем» и щелкните «Далее». В появившемся поле ввода наберите любое слово, например, укажите имя провайдера, и нажмите «Далее». В окне ввода номера впишите номер дозвона, нажмите «Далее». В появившемся окне укажите «Имя пользователя», «Пароль» и его «Подтверждение» и выберите все галочки указанные ниже. Затем нажмите «Далее» и «Готово».
Теперь кое-что надо подкорректировать.
В меню Windows «Пуск» выберите вкладку «Настройка» и нажмите «Панель управления» и выберите пиктограмму «Сетевые подключения» и щелкните на пиктограмме созданного соединения правой кнопкой мыши и выберите «Сделать подключение по умолчанию». Далее нажмите «Свойства». Выберите вкладку «Безопасность» и в поле «Обычные (рекомендуемые параметры)» установите «Безопасный пароль». Далее выберите вкладку «Сеть» и в «Тип подключаемого сервера удаленного доступа» выставите «PPP: Windows 95/98/NT4/2000, Internet», далее нажмите кнопку «Параметры», и в окне «Параметры PPP», снимите все галочки и нажмите «OK».
Перейдите к пункту «Компоненты, используемые этим подключением:». Поставьте галочки только напротив «Протокол Интернета (TCP/IP)» и «Планировщик пакетов QoS». Далее выбрав «Протокол Интернета (TCP/IP)» нажмите «Свойства». В появившемся окне выберите следующие настройки «Получить IP-адрес автоматически» и «Получить адрес DNS-сервера автоматически». Нажмите «Дополнительно…» и снимите флажок в «Использовать сжатие IP-заголовков». Нажмите «OK». На этом настройка удаленного доступа завершена.
Шаг 7: подключение
После всех вышеперечисленных манипуляций необходимо перезагрузить компьютер. Далее подключите телефон к компьютеру. В меню Windows « Пуск » выберите вкладку «Настройка» и нажмите «Панель управления» и выберите пиктограмму «Сетевые подключения» и дважды щелкните на пиктограмме созданного соединения. В появившемся окне введите стандартные данные в поля «Пользователь» и «Пароль». Далее выберите галочкой «Сохранять имя пользователя и пароль:» и выберите «только для меня». Ну и самое ответственное дело - нажмите «Вызов». Секунд через 5-10 соединение будет установлено. Оно отразиться в правой нижней части экрана в виде значка удаленного соединения (два компьютера).
Если Вы хотите разорвать установленное соединение, дважды щелкните мышью по значку удаленного соединения и выберите «Отключить».
Не шагается? Устранение возможных проблем
Иногда достаточно пропустить один пункт и связь установить будет не возможно. Если же все неоднократно проверено, но к положительному результату это не приводит, то лучше всего удалить установленный модем, удаленное соединение, перезагрузить компьютер и провести установку модема и создание удаленного соединения еще раз.
Основные проблемы, возникающие при настройке GPRS –Интернета и возможные пути решения:
? Телефон не подключается к GPRS-Интернет
а) Убедитесь, что Ваш телефон поддерживает технологию GPRS -Интернет;
б) Проверьте работоспособность data -кабеля, опросив модем;
в) Убедитесь в том, что у вас активирована услуга GPRS-Интернет, позвонив в абонентскую службу провайдера сотовой связи;
г) Проверьте, включена ли служба передачи данных GPRS в Вашем телефоне. Должен загореться индикатор GPRS ;
д) Переподключите услугу GPRS -Интернет. После чего выключите/включите телефон;
? На дисплее телефона горит индикатор GPRS, но появляются ошибки следующего типа: «неправильный профиль CSD», «услуги GPRS запрещены», «шлюз не отвечает»
а) Зачастую это ошибка в работе самого провайдера. Позвоните в абонентскую службу;
б) Переподключите услугу GPRS -Интернет. После чего выключите/включите телефон;
в) Проверьте строку инициализации модема. Затем убедитесь, что в созданном удаленном соединении используется именно модем вашего телефона.
? Телефон не подключается GPRS-Интернет, но при установке другой SIM -карты подключение происходит, хотя никакие настройки не меняются.
а) Скорее всего проблема заключается в активации услуги на ваш номер. Если не помогает переподключение услуги, то необходимо обратиться в техническую службу поддержки провайдера сотовой связи.
? Подключение GPRS -Интернет происходит, на панели задач появляется индикатор соединения, но ни одна web-страница не открывается.
а) В браузере отключите галочку «Использовать прокси-сервер»
б) Проверьте, не запущены ли на вашем компьютере программы firewal l. Если да, то отключите их.
в) Возможно, не происходит автоматическая настройка DNS. Попробуйте в свойствах подключения ввести адрес DNS вручную. Это делается в свойствах удаленного соединения. Получить адрес DNS-сервера можно, позвонив в абонентскую службу провайдера сотовой связи.
? Ничего не помогает, нет подключения к GPRS-Интернет
а) Зайдите на форумы сотовых телефонов, обсудите Вашу проблему там.
Список полезных ссылок:
Сотовый телефон – форум
Мобильная справочная
Форум тестеров GPRS
Форум – мобила
Список основных моделей сотовых телефонов, поддерживающих технологию GPRS -Интернет и ссылки на сайты производителей:
? Alcatel One Touch
502, 525, 526, 531, 535, 715, 735;
? Ericsson
R520m, R600, T39, T65, T68;
? LG
G3100, G5200, G5210, G5220C, G5310, G5400, G5500, G7000A, G7020, G7030, G7100, G8000;
? Maxon
MX-7920, MX-7931;
? Motorola
A835, Accompli 008, Accompli 009, Accompli 388, Accompli 388c, C230, C33x, C350, E360R, E380, E390, T192, Timeport 260, Timeport 280, Timeport 720, Timeport 720i, Timeport 722i, v150, V60, V600, V60i, V66, V66i, V70;
? Nokia
3100, 3300, 3510, 3530, 3650, 5100, 5140, 6100, 6108, 6220,6230, 6310, 6310i, 6500, 6510, 6600, 6610, 6650, 6800, 6810, 7200, 7210, 7250, 7250i, 7650, 7700, 8310, 8910, 8910i, N-Gage;
? Panasonic
G50, G60, GD67, GD87, X70;
? Philips
530, 630, Fisio 620, Fisio 625, Fisio 820, Fisio 825, Xenium 9@9++;
? Sagem
MC850 GPRS, myX-3d, myX-6, WA3050;
? Siemens
A60, C55, C60, M50, M55, MC60, ME45, S45i, S46, S55, SL55, ST55, SX1, U10;
? Samsung SGH
C100, D700, E400, E700, i500, i700, P400, P705, Q200, S100, S200, S300, S500, T200, V100, V200, X100, X400, X600;
SonyEricsson
P800, P900, T200, T300, T310, T610, T68i, Z200, Z600.
Выбор топологии сети в реальных условиях
, «Экспресс-Электроника», #6/2003
Основной бич домашних сетей — трудности прокладки кабелей. Спроектировать и построить инфраструктуру крупного предприятия или межстанционные соединения АТС можно не считаясь с затратами, подгоняя «под проект» местные условия. При необходимости — выкопать новый туннель, возвести эстакаду, проложить подводный кабель и т. п.
В таком виде сеть представляет собой «гирлянду» в ее самом примитивном и ненадежном виде. Отказ любого промежуточного узла вызывает прекращение услуги абонентам, подключенным далее по линии.
Вдобавок приходится констатировать, что это один из самых распространенных на сегодня типов небольших сетей. Такой форме способствуют особенности линейной городской застройки, экономия магистрального кабеля, стремление с минимальными затратами «дотянуться» до «перспективного» дома и т. п.
Отметим, что здесь нет ничего нового — именно так обычно строится внутридомовая проводка телефонии или СКС. Подобно этому использование одного физического кабеля может с успехом применяться для магистрали, особенно в сетях среднего и небольшого размера.
Но, как правило, это технически осуществимо (и рентабельно) только в случае использования оптоволокна.
Большое количество волокон в одном кабеле стоит не слишком дорого. В то же время для медных многопарных кабелей при таком подходе нет места — 100–200 метров, вот предел их работы. А это очень мало для междомовых магистралей.
Очевидно, что для любой среды передачи кабель будет самым уязвимым звеном. Его повреждение вызовет отказ всех расположенных далее узлов без исключения. Это основной и неустранимый недостаток «линейной звезды».
Понадобится более тонкая настройка программной части сети. В пользовательском компьютере может быть установлен только один «шлюз по умолчанию» (маршрутизатор, которому отправляются дейтаграммы IP, адресованные во внешние сети).
Соответственно, в случае повреждения линии в какой-либо точке желательна автоматическая подмена основного канала резервным. Это сравнительно просто сделать, используя фиктивные адреса пользователей, и несколько более сложно для реальных. Но в целом не представляется неразрешимой задачей.
Как и в «классическом» кольце, общий отказ возможен только при одновременной неисправности двух активных устройств или повреждении кабелей в двух точках. Понятно, что вероятность такого события невелика и можно получить вполне надежную сеть при «линейной» топологии, оплатив запасной канал подключения к Интернету.
Нужно отметить, что резервные коммуникации могут быть значительно менее скоростными, чем основные. А следовательно, относительно недорогими, вполне по карману Ethernet-провайдеру средней величины.
Этот вариант позволяет надежно и недорого защититься от отказов активного оборудования, но уязвим при повреждении кабеля. Тем не менее, это, пожалуй, лучший способ для небольшой сети линейной топологии, в которой построение обычного кольца слишком сложно или дорого.
То есть никогда не следует стремиться построить длинную «гирлянду» из последовательных активных устройств. Целесообразнее выделить магистраль, использующую минимальное количество оборудования. Пусть иногда понадобится «возвращаться» — расход кабеля при этом не так и велик. Зато общая надежность значительно возрастет. Например, для недорогого П-296 (П-270) вполне достижимо 400–500 метров без повторителей. Значит, на сеть радиусом 1,5 км (а это достаточно много) понадобится всего 4–5 устройств. В то время как при построении «гирлянды» количество повторителей составит 15–20 штук.
Правда, по всей вероятности, придется отказаться от 100baseT в пользу 10baseT. Пусть медленнее, но надежнее. Не нужно хорошо разбираться в теории вероятностей, чтобы сделать вывод о времени простоя сети при разных топологиях построения. Очевидно, что «гирлянда» будет дольше ремонтироваться, чем работать.
Пример реальной домашней сети" width="407" height="321" hspace="3" vspace="3" border="1"
Можно видеть два связанных кольца, в которых часть узлов является центром небольших «звезд». Таким образом, полностью вывести сеть из строя довольно сложно. Обрыв любого кабеля на кольце не остановит работу. А оконечные разветвления позволяют охватить значительную территорию (практически весь жилой район).
По сути, это компромисс «звезды» и «кольца», адаптированный под имеющиеся дома, с учетом минимальных затрат кабеля и оборудования. И при условии сохранения достаточной потенциальной надежности.
Стоит порекомендовать относиться к проектированию сети творчески, порой самые эффективные решения не заметны на первый взгляд. А небольшое усложнение/удорожание может привести к существенному росту надежности всей системы в целом.
Абонентская система здания
Основное назначение абонентской системы здания (иначе говоря, внутридомовой разводки) — подключение конечных пользователей к активному (редко пассивному) оборудованию Ethernet-провайдера внутри одного дома. В функциональном плане эта цель почти совпадает (в терминах СКС) с горизонтальной кабельной системой, но прокладка сети в жилом доме имеет ряд отличительных признаков.
Во-первых, оптимально в качестве базового протокола использовать 10baseT, требования которого к качеству коммуникаций невысоки (достаточно 3-й категории). Основным материалом бесспорно можно считать витую пару 5-й категории. Единственное, на что следует обратить внимание, — число пар в кабеле. Спецификации Ethernet 10/100baseT явно определяют необходимый минимум — 2 пары, их максимальное количество не ограничено и может быть выбрано по потребности (например, достаточно широко используются 25- и 50-парные кабели).
Во-вторых, по вполне понятным экономическим соображениям Ehternet-провайдерам приходится подстраиваться под архитектурные особенности зданий. Нельзя прокладывать коммуникации невзирая на расходы, как это принято при инсталляции СКС (тем более совмещать их со строительством или капитальным ремонтом).
Поэтому желательно еще на стадии проекта (или эскиза) учесть пропускную способность шахт слаботочной проводки, вводов, возможность крепления кабелей, предусмотреть защиту активного оборудования от злоумышленников и многое другое.
В-третьих, не известно заранее ни количество, ни расположение абонентов. Подводить кабели ко всем без исключения квартирам имеет смысл только в элитных домах. По статистике, в большинстве зданий в первый год подключается примерно 10% жильцов, и такие затраты просто не обоснованы. В результате абонентская система растет постоянно, по мере увеличения количества абонентов.
Учитывая вышесказанное, рассмотрим наиболее важный аспект в строительстве абонентской системы здания — топологию сети, которая определяется в основном местоположением активного оборудования.
Хаотичное расположение оборудования
Таким образом, причин и мотиваций много — от вполне резонных до сиюминутных. Результат обычно получается вполне работоспособным, но до определенных пределов, за которыми может последовать частичная или полная неработоспособность сети (нередко с труднообъяснимыми симптомами).
Можно согласиться, что современное активное оборудование очень дешево, надежно и позволяет легко создавать разветвленные запутанные сети. Плюс к этому используется минимальное количество кабеля, и проводятся самые простые монтажные работы.
Но для промышленного применения такой вариант не годится по следующим причинам:
• Отдельное электропитание каждого устройства вызывает необходимость подключения к силовой сети во множестве точек.
Пока это делается пиратским способом, особых трудностей не видно (кроме заметного снижения надежности и повышения сложности работ). Но как только потребуется официальная сдача сети, пусть даже первичной инстанции (ЖЭК, ДЭУ), быстро выяснится вся сложность ситуации. Как минимум, потребуется электрический счетчик, щиток под него, предохранители. В общем, можно без преувеличения сказать, что проблемы с пожарной инспекцией, энергосбытом, ГСН и другими инстанциями будут фактически неразрешимы.
• Для оказания качественной услуги, надежной авторизации и защиты абонентов необходим удаленный контроль каждого пользователя на порту активного оборудования (а не на шлюзе доступа к Интернету). Однако до выпуска недорогих малопортовых управляемых коммутаторов еще довольно далеко, их отличие в стоимости от простейших коммутаторов (являющихся в настоящее время фундаментом хаотичных сетей) пока достигает сотен долларов. Таким образом, рассматриваемая сеть с точки зрения администраторов является «черным ящиком», процессы внутри которого не поддаются контролю, и тем более, управлению.
• Обслуживание активного оборудования едва ли не самая большая статья расходов Ethernet-провайдеров. Очевидно, что гораздо проще следить за состоянием одного мощного коммутатора, чем десятка небольших, рассеянных по дому (да еще с не всегда очевидным местоположением, доступом и правом собственности). То же самое в полной мере относится и к защите от злоумышленников — чем меньше устройств, тем их проще защитить.
Полагаю, что даже одного из перечисленных пунктов достаточно для создания мотивации к переходу на другие схемы построения абонентских систем здания (конечно, при наличии финансовых возможностей).
Структурирование по подъездам
Этот вариант является фактическим отражением офисных локальных сетей. Только роль «вертикальной» межэтажной магистрали играют «межподъездые» связи, а разводка внутри подъезда — аналог горизонтальной кабельной системы этажа в терминах СКС (рис. 8).
Такая схема может применяться, если в подъезде имеется достаточное количество абонентов (не менее 10–15), которые оправдывают размещение отдельного коммутатора.
Наиболее правильное место размещения с точки зрения топологии сети — один из средних этажей. Однако, как правило, архитектурой отечественных зданий это не предусмотрено, и приходится искать место на техэтаже, в подвале, лифтовой или других подобных местах. К тому же может проявиться главный недостаток централизованных схем — узость шахт слаботочной проводки. К сожалению, с этим приходится считаться, и ниже будет приведено несколько способов уменьшения остроты проблемы.
Второй существенный недостаток. Хоть устройство и всего одно на подъезд, сдача «инстанциям» может оказаться слишком дорогой, особенно в старых домах, где есть сложности с удобным местом размещения и правильным подводом питания. Хотя нельзя не признать, что если есть потребность в установке коммутатора в каждом подъезде (много абонентов), должно хватить и средств на легализацию.
Один дом — один распределительный пункт
Протокол 10baseT позволяет на современных кабелях 5-й категории нормально работать на расстояниях до 200 метров и более. Учитывая, что высота 10-этажного дома около 30 метров, длина на подъезд примерно 25–30 метров, вполне достаточно одного активного устройства на 7–8 подъездов. В случае, если здание очень большое, целесообразно рассматривать его логически как несколько домов, соединенных магистралями (в том числе оптоволоконными) (рис. 9).
Преимущества перед предыдущей схемой очевидны — установка, подвод питания, обслуживание, защита от злоумышленников — все в одном месте.
Но недостатки тоже имеются, главным образом, это кабельные линии большей протяженности и большой толщины.
Что лучше выбрать? Решение придется принимать в основном из архитектурных соображений. Если протащить толстые пучки кабелей через шахты слаботочной проводки реально, то вариант с одним распределительным пунктом более предпочтителен. То же самое можно сказать, если в подъезде приходится прокладывать новые кабельные каналы (это нередкий случай в старых домах, где слаботочная проводка не предусмотрена вообще).
Когда коммуникационные трубы слишком узкие, строение многоэтажное (более 10–12 этажей) и абонентов много (или большие перспективы их появления), целесообразно использовать структурную схему, ориентированную на установку активного оборудования в каждом подъезде.
Централизованная схема удобнее в относительно невысоком здании (менее 10–12 этажей) и числом абонентов в подъезде не более 10–15. Практически под это определение попадает около 90% отечественных домов, поэтому стоит считать данный вариант основным.
Можно подчеркнуть дополнительное преимущество схемы с одним распределительным пунктом в доме. При развертывании сети часто бывает, что пользователей мало (всего 1–2 на дом). Понятно, что ставить в этой ситуации несколько активных устройств сразу не выгодно. А когда сеть разрастется, не придется менять ее топологию — достаточно вместо 6-портового коммутатора поставить мощный 25-портовый или даже что-то более серьезное. Кабельная система здания может остаться прежней.
Минимизация толщин кабельного пучка
Так или иначе, но чем тоньше кабель, тем проще его использовать на реальных объектах. При этом стандартный для офисных локальных сетей 4-парный кабель является, пожалуй, наименее подходящим решением из-за наличия двух неиспользуемых пар. Поэтому в стесненных условиях целесообразно подключать один кабель сразу к двум портам (разделяя пары через розетку или плинт).
Еще больший выигрыш дает 25- или 50-парный кабель. Экономия толщины в этом случае происходит за счет одной на все пары внешней оболочки и более плотной упаковки пар.
Но возникает проблема этажной разводки — делать ее полностью, на каждом этаже, не реально (дорого, да и качество электрического тракта заметно снизится). Решить задачу можно следующими способами.
Выводить из-под общей оболочки несколько пар на каждом этаже (2, 4, 6 или более), а остальные пускать дальше не разрезая. Но мне, к сожалению, не известен «красивый» способ сделать это. Можно аккуратно вскрыть оболочку вдоль многопарного кабеля на длину около 10 см, обрезать нужные пары с одной стороны и вывести их наружу. Далее, закрыть надрез (скорее всего изолентой), и подсоединить выведенные пары к тонкому кабелю (2- или 4-парному), которым выполнена проводка до пользователя.
Однако, несмотря на внешние сложности, использовать многопарный кабель при массовых прокладках очень удобно. 25-парный кабель позволяет подключить 12 абонентов (эквивалентен шести обычным 4-парным витым парам, но значительно тоньше и удобнее в работе).
Последнее время некоторые Ethernet-провайдеры стараются проложить по стояку слаботочной проводки подъезда 25-парный кабель сразу, «на вырост». Подключение пользователей к нему делается позже, по мере необходимости. Со стороны оборудования весь кабель заводится на 50–100-парный плинт, а далее (иногда через грозозащиту) в коммутатор.
Такой подход позволяет подключать до 12 абонентов в каждом подъезде напрямую к коммутатору. При большем количестве пользователей придется прокладывать дополнительный кабель (не обязательно многопарный).
Дополнительно остается дешевый выход — подключить нескольких соседей на один коммутатор и передать его последним на полное «самообслуживание». Иногда это удобно как для провайдера (его ответственность заканчивается на «входящем» порту коммутатора), так и для абонентов — они сэкономят на подключении.
Img3.shtml
Синхронный и асинхронный режимы передачи сигналов в транспортной сети
Недостатки и преимущества различных режимов передачи
Наличие специального заголовка (циклового синхросигнала) или других периодически повторяющихся признаков обеспечивает высокую помехозащищенность синхронных режимов передачи: защиту от ложного синхронизма или же потерю циклового синхронизма под воздействием помех. Однако при высокой помехозащищенности волоконно-оптической среды передачи это достоинство утрачивает свое преимущество.
С момента разработки первых стандартов и по сей день системы СЦИ остаются лучшими в плане гарантированного качества передачи и высоконадежных сетевых структур. Поэтому представляется логичным, что любое усовершенствование сетевых технологий должно сохранять эти достоинства как неотъемлемую часть собственной структуры, а не как услугу, которую можно получить потенциально, как, например, в сетях АТМ.
Существующим системам c СРП и, в частности, самым развитым из них (СЦИ), конечно же, присущ ряд недостатков и ограничений. Большинство этих ограничений связано с технологическими особенностями, которые сохранились со времени создания стандартов СЦИ. Дополнительные ограничения внесли средства технической реализации, как, например, постоянная длина заголовка, негибкие возможности кроссовых переключений, ограниченная скорость обработки сигналов. Такие особенности сетей СЦИ достаточно сложно сохранять в современных сетевых структурах.
Для традиционных систем синхронной цифровой иерархии (СЦИ) характерен ряд свойств, ограничивающих гибкость транспортных сетей, а именно:
строго иерархическая система мультиплексирования, ограничивающая структуры сигналов стандартными размерами (STM-0,1, 4, 16), и со стандартными временными интервалами;
произвольные соединения остаются неизменными при вписывании информации нестандартного размера в поле нагрузки;>
внутриканальная система сигнализации СЦИ разрабатывалась для управления с центральной системы управления, обеспечивающей как задачи поддержки работоспособности, так и контроля. Резервирование трактов гарантируется байтами сигнализации низкого уровня, вставленными в поток данных.
Сигнализация обеспечивается набором байтов, сжатых в канал 576 кбит/с, которого недостаточно для поддержки полосы передачи и требований задержки таких современных средств управления, как, например, GMPLS;
топология традиционных сетей СЦИ ограничивается линейной и кольцевой конфигурациями с фиксированными схемами резервирования. Первичной задачей при разработке схемы резервирования была как минимум поддержка внутри элементной сигнализации при отсутствии стандарта на поддержку сигнализации как таковой. Так, первые кольца с низкой скоростью (STM-1/4) изначально были созданы с однонаправленным резервированием UPSR, при котором не требовалось никакой сигнализации, а резервирование осуществлялось исключительно на основе тракта. Это крайне неэффективное использование полосы передачи в кольце. По мере роста колец и числа элементов в них была добавлена двунаправленная схема резервирования BLSR (Bi-directional Line Switched Ring). Это требовало четкой сложной схемы сигнализации, сравнимой с UPSR/SNCR. Такая сигнализация была усовершенствована очень простым байт-ориентиро ванным протоколом, использующим байты К1 и К2, размещенные в заголовке. Однако для поддержки требований по переключению для BLSR на каждом узле была необходима запасная коммутационная емкость.
Сетевая синхронизация - это поддержка высоких показателей долговременной точности и стабильности тактовых сигналов в разных точках сети с целью уменьшения числа проскальзываний (сбоев) циклов, возникающих из-за расхождений частот генераторов.
До последнего времени сети синхронизации строились исключительно на базе традиционных сетей с СРП, и они прошли в своем развитии несколько этапов.
Ранний этап развития цифровой передачи: АСК + ЦСП ПЦИ
Потребность в сетевой синхронизации возникла с появлением цифровых систем передачи и коммутации. На раннем этапе часто возникала ситуация, когда цифровые системы передачи (ЦСП) плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) работали в аналоговом окружении, то есть соединяли между собой аналоговые системы коммутации (АСК).
При этом синхронизация цифровых систем передачи осуществлялась по принципу самосинхронизации, когда сигнал тактовой частоты выделялся из цифрового информационного сигнала непосредственно в точке приема (в каждом мультиплексоре или регенераторе). Потребности в сетевой синхронизации на этом этапе не возникало, поскольку АСК не нуждались в синхронизации, а ЦСП ПЦИ, благодаря использованию выравнивания по битам, позволяли мультиплексировать асинхронные компонентные сигналы со значительными сдвигами частот. Сетевая синхронизация появилась тогда, когда системы коммутации тоже стали цифровыми. В цифровой системе коммутации (ЦСК) на скорости основного цифрового канала Е0 (64 кбит/с) в цифровом транспортном окружении возникает так называемая "проблема двух генераторов", когда запись информационного сигнала происходит с одной частотой, а считывание - с другой. Несогласованность тактовых частот внутренних генераторов ЦСП и ЦСК приводит к возникновению на входе ЦСК проскальзываний циклов, то есть удаления или повторения циклов информации. Для борьбы с такими проскальзываниями начали внедряться сети синхронизации цифрового коммутационного оборудования от первичного эталонного генератора (PRC - Primary Reference Clock). При этом синхронизации подлежали только ЦСК (цифровые АТС и устройства переключения на скорости 64 кбит/с). Сигналы синхронизации в такой сети передавались по прозрачным для синхросигналов трактам ПЦИ.
Рисунок.
Дальнейшее развитие цифровых методов передачи и развертывание сложных цифровых сетей на основе ЦСК в транспортном окружении систем передачи СЦИ привели к установлению более жестких требований к синхронизации сетевых элементов. В отличие от ЦСП ПЦИ, оборудование СЦИ необходимо подключать к сети синхронизации. Это связано с тем, что мультиплексор СЦИ, помимо транспортных функций, выполняет также переключения трактов. В сложных сетях с несколькими переприемами (загрузкой и выгрузкой компонентных потоков) удовлетворить требования к фазовым искажениям (джиттеру и вандеру) на границе сети можно только при условии точной синхронизации всех элементов сети СЦИ.
При этом следует избегать любых операций с указателями, которые могут привести к увеличению джиггера в передаваемых компонентных сигналах. Лучшим средством передачи синхросигналов в сети СЦИ являются групповые оптические сигналы СТМ-n. Сегодня общепризнанным является тот факт, что технология СЦИ может реализовать все свои преимущества, только опираясь на распределение надежного синхросигнала высшего качества QL1 (в соответствии с Рекомендацией MC3-TG.811).
На принципы построения современных сетей синхронизации существенное влияние оказало широкое распространение глобальных навигационных систем (прежде всего, системы GPS Министерства обороны США, а также аналогичной системы "ГЛО-НАСС" Министерства обороны Российской Федерации). Общий ресурс почти трех десятков цезиевых стандартов частоты на борту спутников GPS используется как распределенный первичный источник синхронизации, а спутниковые радиоканалы формируют систему распределения, с помощью которой в любом месте Земли можно постоянно наблюдать 8-12 спутников и получать сигнал синхронизации высшего качества.
В настоящее время существующие сети синхронизации активно оснащаются приемниками GPS, что обеспечивает дополнительное резервирование синхросигнала на каждом узле. При создании новых сетей синхронизации часто выбирается распределенная или частично распределенная структура сети с использованием сигналов GPS. В первую очередь это касается бурно развивающихся сетей мобильной связи.
Таким образом, можно утверждать, что пик развития сетей синхронизации, который пришелся на вторую половину 1990-х годов, был обусловлен двумя основными факторами:
Развертывание сложных цифровых сетей на основе ЦСП СЦИ;
Широкое распространение глобальных спутниковых навигационных систем (GPS, "ГЛОНАСС" и др.).
Взаимодействие сетей с различными режимами передачиВ последнее время особую актуальность приобрели вопросы взаимодействия сетей с различными режимами передачи (синхронным и асинхронным) с точки зрения синхронизации.
Для современного этапа развития транспортных сетей характерно внедрение асинхронного (пакетного) режима передачи (АРП) на всех участках сети: от доступа до магистрального, междугородного уровня. Проблемы сосуществования двух основных режимов передачи транспортных технологий - асинхронного и синхронного - наиболее ярко проявились во взаимодействии сетей с АРП и СРП, в частности:
преобразование форматов сигналов;
поддержка уровней сетевой синхронизации;
сохранение временных параметров сигналов;
обеспечение качественных показателей передачи (задержка, ошибки и т.д.),
управление сетями с различными технологиями;
обмен системами сетевой сигнализации.
В современных телекоммуникационных сетях все чаще возникают ситуации, когда оборудование (или фрагменты сетей) с СРП и АРП должны взаимодействовать между собой. Взаимодействие сетей с СРП и АРП развивается в трех направлениях:
передача нагрузки асинхронного режима передачи по трактам синхронного режима передачи (АРП через СРП), например, передача ячеек АТМ или пакетов Ethernet по трактам СЦИ [G.707] или ПЦИ [G.832] и т.д.;
организация трактов СРП в среде АРП (СРП через АРП или CESoP), например, эмуляция каналов Е12, трактов ПЦИ или СЦИ в среде АТМ или сети Ethernet [I.741];
сопряжение подсетей (островов) СРП и АРП на уровне стандартных транспортных интерфейсов для организации "сквозных" соединений пользователей.
Для обозначения процессов взаимодействия данных на границе сетей с различными режимами (технологиями) передачи в нормативных документах МСЭ-Т был введен обобщающий термин - функция взаимодействия (IWF - Interworking Function). Примерами реализации IWF являются методы передачи ячеек ATM через оборудование СЦИ и ПЦИ, которые приведены в Рекомендациях МСЭ-Т G.707 и G.804 соответственно.
Распределённая сеть синхронизации с использованием спутниковых систем
Все варианты взаимодействия сетей с СРП и АРП условно можно разделить на две группы:
АРП через СРП, когда два или более "острова" оборудования с АРП работают по каналам или трактам сети с СРП (ПЦИ, СЦИ).
Подобные сценарии широко применялись на ранних этапах развития сетей с АРП. Так, технология АТМ делала свои первые шаги в транспортном окружении систем ПЦИ, а затем СЦИ. Взаимодействие сетей с СРП и АРП осуществляется по транспортным стыкам.
СРП через АРП, когда "острова" оборудования с СРП работают по каналам или трактам сети с АРП (например, АТМ или IP), используя их как транспортную систему. В этом случае сеть с АРП использует режим эмуляции канала (CES - Circuit Emulation Service), то есть имитирует традиционные услуги с коммутацией каналов при прохождении нагрузки (речь, видео, данные) от систем с СРП через сеть с АРП. Для обеспечения режима эмуляции канала оборудование с АРП должно работать с постоянной скоростью (режим CBR - Constant Bit Rate) или с переменной скоростью в реальном времени (режим VBRrt - Variable Bit Rate, real time). Примером такого варианта взаимодействия сетей является IP-телефония. Следует отметить, что в настоящее время сценарий "СРП через АРП" становится все более распространенным. Это связано с тем, что новые технологии с АРП (IP, MPLS и др.) активно выходят на городской и магистральный уровни, где им часто приходится взаимодействовать с традиционными сетями с СРП в режиме эмуляции.
В зависимости от конкретной технической реализации функции взаимодействия IWF различают два метода эмуляции канала - структурированный и неструктурированный.
Структурированный метод эмуляции канала использует цикловую структуру, присущую сигналам в режиме СРП. Сначала из входящего потока данных с синхронным режимом передачи извлекается информация о цикловой структуре (например, нулевой канальный интервал в сигнале Е12). Затем канальные интервалы (КИ) последовательно размещаются в поле полезной нагрузки пакета: сначала размещаются КИ из первого цикла, затем - из второго и т.д. Когда полезная нагрузка сформирована, к пакету добавляется заголовок, после чего пакет отправляется по сети с АРП к пункту назначения.
На выходе из пакетной сети поток данных с СРП восстанавливается, и к нему вновь добавляется информация о цикловой структуре.
Рисунок.
Неструктурированный метод эмуляции канала не учитывает цикловую структуру передаваемого сигнала, рассматривая его как простую последовательность битов с заданной скоростью. Полезная нагрузка пакета формируется из байтов, последовательно взятых из потока данных с синхронным режимом передачи. Количество байтов в каждом пакете может быть произвольным, без соблюдения каких-либо соотношений с канальными интервалами исходного сигнала с СРП. Обычно длина пакета выбирается так, чтобы время формирования пакета составляло около 1 мс.
Одним из важных аспектов взаимодействия сетей с СРП и АРП является синхронизация. Следует подчеркнуть, что сущность асинхронного режима передачи не требует сетевой синхронизации. Поэтому на ранних этапах развития технологий с АРП не выдвигалось требований к синхронизации такого оборудования, либо же они были существенно занижены. Однако выход пакетных технологий на уровень магистральных сетей и активное внедрение на сетях сценария "СРП через АРП" изменили ситуацию. При работе сети с АРП в режиме эмуляции канала необходимо обеспечить непрерывность информационного обмена между пользователями независимо от количества "островов" СРП и АРП, то есть эмуляция канала должна осуществляться "незаметно" для сетей с СРП и пользователей.
В основе решения этой проблемы, по нашему мнению, должен лежать основной принцип транспортной сети: независимо от используемого режима передачи, вид, количество и последовательность цифровых сигналов на выходе транспортной сети должны точно соответствовать их виду, количеству и последовательности на входе.
Таким образом, если сеть с АРП используется в качестве транспортной сети (например, для соединения двух "островов" СЦИ), то транспортные стыки такой сети должны соответствовать нормам, принятым для этих стыков сетей с СРП. К таким нормам относятся:
физические и электрические (оптические) характеристики (Рекомендации МСЭ-Т G.703, G.957);
структура сигнала (Рекомендации МСЭ-Т G.704, G.707);
параметры джиттера и вандера на входе (Рекомендации МСЭ-Т G.823, G.825);
параметры джиттера и вандера на выходе (Рекомендации МСЭ-Т G.823, G.825).
Чтобы выполнить данные нормы и обеспечить "прозрачные" соединения в режиме эмуляции канала, оборудование сетей с АРП должно получать сигнал синхронизации высшего качества QL1 (в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.811).
Оптимальным вариантом является синхронизация элементов пакетной сети от специального оборудования, установленного на данном узле (например, от устройства синхронизации с приемником GPS). О перспективности такого технического решения говорит тот факт, что многие модели современного оборудования с АРП ведущих фирм-производителей (в частности, компании Cisco) оснащены специальными входами для подключения к общестанционному устройству синхронизации.
Если такое подключение невозможно, оборудование с АРП может быть синхронизировано по транспортному стыку с сетью СРП - в этом случае сигнал синхронизации выделяется из информационного сигнала СЦИ или ПЦИ.
В настоящее время в международных органах стандартизации активно идет процесс разработки нормативной базы, регулирующей аспекты синхронизации пакетных сетей:
МСЭ-Т: проект Рекомендации G.pactimingTimingand synchronization aspects in Packet Networks (планируется к утверждению в 2006 году);
ЕTSI: Технический отчет TR 101 685 Timing and synchronization aspects of Asynсhronous Transfer Mode (ATM) networks (1999);
MEF (Metro Ethernet Forum): Техническая спецификация MEF 3 Circuit Emulation Service Definitions, Framework and Requirements in Metro Ethernet Networks;
IEEE: Проект стандарта IEEE-1588 Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems.
Среди актуальных исследуемых вопросов можно выделить следующие:
разработка опорных моделей (сценариев) синхронизации пакетных сетей;
определение требований к функции взаимодействия (IWF) оборудования пакетных сетей с точки зрения синхронизации (в том числе сетевых норм на транспортные стыки и стыки синхронизации);
моделирование поведения оборудования Ethernet в режиме эмуляции канала (отработка схемы измерений, анализ результатов);
исследование влияния задержек и нарушения порядка движения пакетов на характеристики синхронизации.
В Украине вопросы синхронизации пакетных сетей исследуются в УНИИС. В частности, ведется разработка отечественной нормативной базы по данному вопросу. Кроме того, специалисты УНИ-ИС принимают участие в подготовке новой Рекомендации МСЭ-Т G.pactiming. Среди дальнейших планов УНИИС в данном направлении - работы по моделированию взаимодействия сетей с различными режимами передачи, измерения параметров синхронизации на сетях с СРП и АРП, а также разработка конкретных технических решений.
Рисунок.
Понятия и определения
Прежде чем описывать сценарии взаимодействия синхронных и асинхронных сетей, необходимо раскрыть основную смысловую нагрузку понятий, используемых в статье. Следует отметить, что эти понятия относятся к транспортным сетям и технологиям, выполняющим функцию передачи (транспортировки) информации между пунктами (узлами), которые соединены линиями связи.
Понятие "синхронизация" будет рассматриваться в трех значениях -тактовая синхронизация, байт-синхронизация (цикловая и пакетная) и сетевая синхронизация. В статье не рассматривается синхронизация по времени прибытия пакетов, то есть выравнивание временных задержек в пакетной сети.
Тактовая синхронизация (бит-синхронизация или синхронизация по битам) - это выделение сигнала синхронизации из периодической структуры информационного сигнала с целью поддержания работы цифровых устройств и согласования их во времени на уровне единичных тактовых интервалов (битов).
Алгоритмы цикловой и пакетной синхронизации имеют близкие структуры, и их можно объединить термином "байт-синхронизация", то есть синхронизация с точностью до байта (возможность определения места каждого байта в цикле или пакете):
цикловая синхронизация (синхронизация по циклам) - определение в потоке битов с цикловой структурой начала и конца информации от различных источников для ее правильного распределения на приеме;
пакетная синхронизация (синхронизация пакетов) - определение начала и конца поступающих пакетов с целью построения правильной последовательности пакетов на приеме, что особенно важно при передаче по пакетной сети сигналов реального времени (телефония, видео и т.д.).
Именно цикловый и пакетный виды синхронизации занимают ключевые места в определении двух основных режимов (способов организации) передачи сигналов в транспортной сети - синхронного и асинхронного.
Синхронный режим передачи (СРП) предусматривает организацию цикловой, то есть четко определенной структуры, повторяющейся периодически (циклически) через определенные интервалы времени, благодаря чему периодически проверяется наличие контакта между передающей и приемной стороной.
Такой режим характеризуют как "поддерживающий "постоянное" соединение" и часто называют "коммутацией каналов". Слово "постоянное" взято в кавычки, так как при временном разделении каналов "постоянство" выражается не в непрерывности, а в уже упомянутом ключевом свойстве режима передачи - периодичности. Название "коммутация каналов" возникло потому, что цифровые АТС или электронное оборудование переключения (цифровые кросс-коннекты) используют при коммутации цикловые структуры (как правило, первичного цифрового потока Е12 на скорости 2,048 Мбит/с), в которых каналы (канальные интервалы) выбираются из циклов одних потоков и вставляются в канальные интервалы других первичных цифровых потоков. Соединения поддерживаются в рамках этих цикловых структур с равными периодами в течение времени обслуживания вызова. Для сетей с СРП установлены довольно жесткие требования к сетевой синхронизации, о чем будет сказано далее.
Таблица.
СРП - режим работы традиционного оборудования ИКМ, ПЦИ, СЦИ и цифровых АТС. Характерная нагрузка сетей с СРП - сигналы телефонии, звукового вещания и другие сигналы реального времени. Следует отметить, что для обозначения внутренней структуры сигналов на скорости плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) наряду с типом интерфейса (электрический - буква Е) и цифрами, указывающими уровень в иерархии (как, например, вышеупомянутый цифровой поток 2,048 Мбит/с = Е12), используется буква Р с цифрами иерархического уровня и индексом, обозначающим формат сигнала. При этом сигналы ПЦИ могут иметь как синхронную (индекс s), так и несинхронную (плезиохронную - индекс e) структуру (см. таблицу). В этом случае под синхронной структурой понимают поддержание синхронизма группового и объединяемых потоков, например, внутри первичных мультиплексоров с аналогово-цифровым преобразованием или цифровых АТС. Все сигналы СЦИ по определению являются синхронными. Следует обратить внимание на то, что так называемые "синхронные структуры сигналов" имеют длительность цикла 125 мкс.
Однако все вышеперечисленные сигналы работают в синхронном режиме передачи, так как имеют цикловую структуру.
Рисунок.
Асинхронный режим передачи (АРП) известен также как режим "коммутации пакетов". В нем информация передается в пакетах фиксированной или переменной длины. Пакеты подобны почтовым отправлениям: они содержат порцию информации, "упакованную" при коммутации в определенную электронную форму и снабженную заголовком с адресами получателя, отправителя и т.д. Характерная нагрузка сетей с АРП, особенно на первых этапах развития, - сигналы данных (то есть сигналы относительного времени). В случае фиксированной длины пакеты называют "ячейками". К технологиям сасинхронным режимом передачи относятся:
технология АТМ (Asynchronous Transfer Mode), в которой пакеты имеют фиксированную длину (53 байта) и называются "ячейками". Эта технология хорошо стандартизирована, она предусматривает гибкие механизмы предоставления услуг и использования полосы передачи;
технологии, возникшие на базе компьютерных сетей, а сегодня активно выходящие на городской и даже магистральный уровень, -IP, разновидности Ethernet, MPLS и др.
Сети синхронизации: сценарии взаимодействия
Николай Бирюков, Наталья Триска
Вопросы развития и внедрения сетей синхронизации, особенно при взаимодействии сетей с коммутацией каналов и пакетов, сегодня становятся весьма актуальными. Специалистами Украинского научно-исследовательского института связи (УНИИС) были проанализированы варианты взаимодействия сетей с разными режимами передачи данных.
Вообще понятие синхронизации многозначно в зависимости от характера решаемых задач. В частности, в системах электросвязи это понятие может иметь следующие значения: тактовая синхронизация, синхронизация по циклам, синхронизация пакетов, синхронизация средств мультимедиа, поддержание требуемой точности частот радиоинтерфейсов GSM, "синхронное" детектирование, синхронизация частот задающих генераторов оборудования аналоговых систем передачи или других систем с частотным разделением каналов.
Table1.shtml
Структуры цифровых сигналов, используемых в сетях с синхронным режимом передачи (СРП)
| E12 (P12s) | 125 | 256 | 2,048 | 488 | ± 50 | ||||||
| E22 (P22s) | 125 | 1056 | 8,448 | 118 | ± 30 | E22 (P22e) | 100,38 | 848 | 8,448 | 118 | ± 30 |
| E31 (P31s) | 125 | 4296 | 34,368 | 29,1 | ± 4,6 | E31 (P31e) | 44,69 | 1536 | 34,368 | 29,1 | ± 20 |
| E4 (P4s) | 125 | 17408 | 139,264 | 7,18 | ± 4,6 | E4 (P4e) | 21,03 | 2928 | 139,264 | 7,18 | ± 15 |
| OS-N(STM-N) (N=1, 4, 16, 64, 256) |
125 | 2430*N | 155,52*N | 6,43 ÷ 0,0251 | ± 4,6 |
E... - обозначения электрических интерфейсов
P...s - обозначения синхронных сетевых трактов
P...e - обозначения плезиосинхронных структур сетевых трактов
STM-N (Synchronous Transport Module) - синхронный транспортный модуль уровня N(в иерархии СЦИ)
OS-N (Optical Section) - обозначение оптической секции уровня NTц - длительность цикла
Nц - количество битов в цикле
B - скорость передачи
TЕИ - длительность единичного (тактового) интервала
Δf/f - отклонение частоты сигнала от номинальной; [ppm] (parts per million) - миллионная доля (10-6)
Примечание: В таблице рассмотрена только европейская иерархия сигналов ПЦИ
FreeBSD
В ядро необходимо включить device BRIDGE
Пересобираем ядро или можно загрузить модуль kldload bridge
FreeBSD использует другой способ организации моста - управление параметрами через sysctl. Отдельного интерфейса не создаётся. # Здесь через запятую указываются интерфейсы, входящие в мост (версия FreeBSD 5.2 или старше) net.link.ether.bridge_cfg: # Включить/выключить фильтрация трафика с помощью ipfw net.link.ether.bridge_ipfw: 0 # Включить/выключить фильтрация трафика с помощью ipf net.link.ether.bridge_ipf: 0 # Здесь через запятую указываются интерфейсы, входящие в мост (версия FreeBSD младше 5.2) net.link.ether.bridge.config: # Включить/выключить мост net.link.ether.bridge.enable: 0
Это нужно внимательно прочитать
К написанию статьи автора подтолкнуло естественное желание помочь другим людям. Автор не несёт ответственности за возможный вред, нанесённый использованием или невозможностью использования информации из этого документа. Вы используете эту информацию "КАК ЕСТЬ" без всяких гарантий. Не присылайте, пожалуйста, мне гневных писем с жалобами на то что у вас не работает - у меня это работает и, по всей видимости, должно работать у вас - если не работает - что ж, мне очень жаль... Не просите меня объяснить вам что-либо из того, что написано в этом документе - всё, что я хотел и мог рассказать изложено ниже.
Linux
Речь пойдёт о семействе 2.6 ядер, для 2.4 ветки необходимо патчить ядро. Патчи можно найти по .
В ядро необходимо включить CONFIG_BRIDGE_NETFILTER=y
Если вы хотите фильтровать трафик, проходящий через мост - вы также должны включить CONFIG_BRIDGE_NF_EBTABLES=[y|m]
ebtables имеет достаточно много возможностей, которые вы можете включить в соответствующем разделе конфигурации netfilter.
ebtables заслуживает более детального описания. Ждите следующей статьи.
Device Drivers => Networking support => Networking support (NET [=y]) => Networking options => Network packet filtering (replaces ipchains) (NETFILTER) => Bridge: Netfilter Configuration
Для поддержки TAP надо включить соответствующий пункт, расположенный в:
Device Drivers => Networking support => Network device support (NETDEVICES [=y])
Утилиты по управлению функциональностью ядра можно взять по . Пересобираем ядро, перегружаем машину - всё - вы имеете готовый мост. Осталось его настроить.
Есть одна тонкость - в мост можно включать только интерфейсы, не имеющие назначенных ip адресов. #!/bin/sh modprobe tun
LOCAL_IF="eth0" REMOTE_IF="tap0" BRIDGE_IF="br0" BRIDGE_IP="w.x.y.z" BRIDGE_MASK="a.b.c.d" BRIDGE_BROADCAST="e.f.g.h" CONFIG="/path/to/config"
# Запускаем OpenVPN в режиме демона openvpn --config $CONFIG --daemon
# Выключаем мост (если он включен) ifconfig $BRIDGE_IF down # Удаляем мост (убираем мусор за предыдущим запуском скрипта) brctl delbr $BRIDGE_IF # Добавляем новый мост brctl addbr $BRIDGE_IF # Включаем в мост интерфейсы brctl addif $BRIDGE_IF $LOCAL_IF brctl addif $BRIDGE_IF $REMOTE_IF
# Убираем адреса с интерфейсов, входящих в мост и поднимаем их ifconfig $LOCAL_IF 0.0.0.0 promisc up ifconfig $REMOTE_IF 0.0.0.0 promisc up
# Назначаем мосту адрес, если это необходимо - например вместо адреса на интерфейсе локалки. ifconfig $BRIDGE_IF $BRIDGE_IP netmask $BRIDGE_MASK broadcast $BRIDGE_BROADCAST # Включаем мост ifconfig $BRIDGE_IF up
Готово.
Немного теории
Перед вами два рисунка:
разделённые сети объединённые сети
Итак, давайте рассмотрим более подробно, что изображено на рисунках.
На изображены 3 локалки: A,B,C и их пограничные маршрутизаторы. Черные линии между маршрутизаторами показывают связи между маршрутизаторами. Как происходит маршрутизация в реальности - совершенно безразлично.
При такой схеме построения сети невозможно распространение широковещательных пакетов, в результате чего отказываются работать некоторые сетевые приложения (чаще всего игры). Кроме того, если в сетях работают протоколы, отличные от ip - их также невозможно использовать при обмене данными между сетями. Обычно эту проблему решают при помощи VPN типа точка-точка, однако такое построение VPN не предоставляет тех возможностей, какие доступны при прямом ethernet подключении.
Предлагаемый способ построения VPN на основе виртуальных ethernet интерфейсов (TAP) и программных ethernet мостов позволяет решить все указаные проблемы, фактически объединив локалки A,B и C в одну большую сеть. При этом маршрутизаторы будут выполнять функции программных коммутаторов. Сказаное выше иллюстрирует рисунок 2.
На голубыми линиями изображены связи между маршрутизаторами Поверх этих связей проброшены layer2 тунели (виртуальные ethernet адаптеры). Оранжевыми линиями обозначены включенные программные мосты поверх layer 2 тунелей. Красным обозначена избыточная связь, которая при использовании STP может быть использована для увеличения надежности образуемой сети.
Особенно хотелось бы подчеркнуть, что при такой организации VPN можно работать с любыми сетевыми протоколами, не только ip.
OpenVPN
Скачиваем, собираем и устанавливаем OpenVPN обычным для вашего дистрибутива образом. На обоих концах тунеля создаём файлы конфигурации вида remote w.x.y.z nobind proto udp dev tap tun-mtu 1500 cipher none ping 10
remote адреса нужно проставить соответственно внешние адреса маршрутизаторов, между которыми поднимается мост. Если вы хотите защитить данные, передаваемые через публичные сети, вы можете использовать шифрование - OpenVPN предоставляет такую возможность. Более подробную информацию вы можете получить в документации на OpenVPN.
Проблема
Время от времени встаёт необходимость объединить географически удалёные объекты в единую сеть с единым адресным пространством. Для большей конкретности будем рассматривать некую компанию с офисами расположенными в разных концах города или вообще в разных городах. Конечно, если все офисы подключены к одному провайдеру и провайдер готов предоставить VLAN - задача вырождается в совершенно тривиальную.
Предположим, что провайдер по некоторым одному ему понятным причинам, отказывается сделать отдельный VLAN или офисы подключены к разным операторам (в этом случае выделение VLAN-а становится чем-то из области ненаучной фантастики).
Реализация
Для реализации решения можно использовать любую из нижеперечисленных ОС:
Linux FreeBSD Windows (экспериментельно не проверялось, но должно работать)
Итак, если куски вашей сети имеют общую точку-маршрутизатор, решение задачи заключается в создании моста между двумя физическими интерфейсами маршрутизатора. Такой вариант может вам пригодиться, если вы ходите разделить локалку на части, фильтровать трафик между ними и в то же время сохранить общее layer2 пространство.
Для работы единой сети необходимо
Для работы единой сети необходимо создать единое layer2 пространство, т.е. обеспечить ip пакетам прозрачное прохождение маршрутизаторов и передачу arp запросов. В принципе, поскольку создаётся единое layer2 пространство, можно таким же образом осуществить объединение сетей Netware на базе ipx.
Терминология
layer 2 - уровень 2 модели OSI (канальный) - на этом уровне работает ethernet layer 2 тунель исходя из предыдущего пункта - виртуальный ethernet адаптер - поэтому оба термина используются в документе и совершенно равнозначны VPN - виртуальная сеть в своём изначальном смысле - не только pptp маршрутизатор - устройство 3-его уровня OSI - использует логическую адресацию коммутатор(мост) - устройство 2-ого уровня OSI - использует физическую адресацию (по MAC) Spanning Tree Protocol (STP) - протокол, позволяющий коммутаторам автоматически определять древовидную конфигурацию связей в сети без образования петель
Windows
Windows как всегда предоставляет мышевозильный интерфейс:) Mathias Sundman разработал для Windows GUI версию. Скачиваем для windows, устанавливаем, проделываем все операции, указаные в разделе "OpenVPN" этого документа. Идём в "Control panel->Network connections" выделяем интерфейсы, которые необходимо включить в мост, кликаем правой кнопкой мышки, выбираем пункт меню "Bridge connections".
Возможно, после этого, если вы используете DHCP - произойдёт новая выдача адреса.
Авторы OpenVPN предупреждают о нестабильности работы Windows версии, из-за которой может произойти крах системы с появлением печально знаменитого "BSOD". Замечание касается версии 1.5 Как обстоят дела с версией 2.0 автору этого документа неизвестно.
Во время написания этого документа
Во время написания этого документа стало совершенно ясно, что затронутая тема достаточно обширна и требует для понимания множество смежных знаний. Автор надеется, что полученная вами информация будет вам полезна и, несмотря на некоторую скомканость изложения, понятна. Пожалуйста, направляйте ваши комментарии и поправки по адресу, указаному в заголовке документа.
document.write('');
| This Web server launched on February 24, 1997 Copyright © 1997-2000 CIT, © 2001-2009 |
 |
|
| Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. |
|
Советуем Вам обратить внимание: от проверенной временем компании . |
Какое решение лучше?
В результате проведенных экспериментов с использованием маршрутизатора и конвертора интерфейсов было установлено, что передача асинхронного трафика через TCP/IP сеть с использованием туннелирования успешно и эффективно решает проблему транспортировки "сырых" данных через сети пакетной передачи данных согласно требованиям систем телемеханики и подобных им.
При этом применение маршрутизаторов (в силу особенности инкапсуляции данных) позволяет обеспечить большую надежность связи даже в условиях присутствия интенсивных помех.
Кроме того, использование маршрутизаторов на таких узлах позволяет не только передавать "сырые" данные через существующую сеть, но и обеспечить канал для передачи разнородных IP-данных, голосовой связи (VoIP) и т. д. с применением технологии QoS, приоритезации и списковдоступа.
При необходимости решить проблему только передачи "сырых" данных через сеть пакетной передачи данных можно рассмотреть возможность использования конвертора интерфейсов RS232 to IP, например производства Moxa Technologies DE 311 NPortExpress.
Несмотря на то, что такое решение позволяет относительно снизить капитальные расходы на развертывание сети, в то же время оно не обеспечивает расширение функциональности, передачу данных от других устройств локального узла, а также поддержку качества обслуживания (QoS), то есть увеличивает операционные издержки.
Протокол Xmodem: история одного изобретения
Двадцать шесть лет назад системный администpатоp коpпоpации IВМ Уоpд Кpистенсен (WardChristensen)и его дpyг Рэнди Сyэсс (Randy Suess) создали пеpвyю в миpе электpоннyю доску объявлений – так называемyю BBS (bulletin boardsystem).
В первой электронной доске объявлений использовалось всего несколько односимвольных команд. Так, напpимеp, r означало "читать сообщение", а –"добавить новое". Тем не менее именно эта простейшая система дала толчок развитию BBS и электронной почты, а значит, и всей интернет сети. По словам самого Уорда Кpистенсена, идея pазpаботки BBS пpишла емy в головy в янваpе 1978 года, когда из за сильнейшего снегопада он был вынужден на протяжении нескольких часов pазгpебатьсyгpобы около своего дома.
В pезyльтате Кpистенсен опоздал на pаботy, но задался целью пpетвоpить свою идею в жизнь. На протяжении нескольких недель ныне 57 летний инженер IBM занимался pазpаботкой соответствующего пpогpаммного обеспечения.
Рэнди Сyэсс, в свою очередь, констpyиpовал аппаpатнyю часть, собирая yстpойство, получившее позднее название "модем". При помощи модема производилась модyляция/демодyляция сигналов, передаваемых по телефонной линии.
Необходимо также сказать, что система электронных объявлений стала не первым изобретением Кpистенсена: всего за несколько месяцев до этого он pазpаботал пpотокол, называемый Xmodem, который применялся для пересылки файлов между компьютерами по асинхронным линиям связи.
Данный протокол передачи эффективен только для очень низкоскоростных линий – до 4800 бит/с, однако в начале 80-х не существовало более высокоскоростных модемов. Впоследствии на смену этому протоколу пришел Zmodem, который обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных и их лучшую проверку на ошибки, чем протокол Xmodem.
В частности, Zmodem поддерживает больший размер блока данных и позволяет возобновить передачу с того места, где она оборвалась при разрыве соединения. По функциональности этот протоколв некоторой мере можно сравнить с ftp для IP-сетей.
Проверяем качество
С целью тестирования рассмотренных выше типов решений (на базе маршрутизатора и конвертора интерфейсов)и проверки качества передачи данных был собран ряд стендов (рис.).
При проведении экспериментов в качестве объекта управления использовалась рабочая станция, поскольку ее последовательный асинхронный порт обрабатывает сигналы абсолютно аналогично портам различных объектов управления, таких как, например, устройства телемеханики, датчики температуры, давления, расхода жидкостей и т. д.
В ходе тестирования рабочая станция подключалась к маршрутизатору/конвертору с помощью асинхронного порта RS 232 (COM 1), а подсоединение маршрутизатора/конвертора к IP-сети проводилось через сетевой интерфейс Ethernet (RJ 45).
С целью проверки качества передачи данных в ходе тестирования с одной рабочей станции на другую передавался файл размером 700Кбайт, при этом последовательно изменялась скорость передачи асинхронного порта с 4800до 115200 бит/c.
Для передачи асинхронных данных использовалось ПО терминала и протокол передачи данных по асинхронным линиям Zmodem with CrashRecovery, который позволяет фиксировать ошибки при передаче данных, а также осуществлять повторную передачу сбойных блоков.
Первый эксперимент проводился с использованием двух маршрутизаторов Cisco 2651 с установленным модулем NM 8A/S асинхронных интерфейсов и коммутатора Catalyst 2950-24, который использовался для эмулирования распределенной IP/Ethernet сети. Структурная схема стенда приведена на рис. В рассматриваемом случае передача файла прошла без разрыва соединения и без ошибок при приеме.
Во втором эксперименте применялись два маршрутизатора Cisco 2651 с модулем NM 8A/S и два коммутатора Cisco Catalyst 2950-24, однако соединение между ними в этом случае осуществлялось через беспроводной Ethernet канал, созданный на базе радиомоста стандарта IEEE802. 11b Cisco Aironet 350:радиосвязь организовывалась в радиоканале №6 (2437 МГц)с полосой 22 МГц. Структурная схема стенда приведена на рис.
Схема первого эксперимента:для передачи асинхронных данных используются маршрутизаторы
Cхема второго эксперимента: для передачи асинхронных данных используется радиомост
Схема третьего эксперимента:учитывалась возможность помех в радиоканале
Схема четвертого эксперимента:использовался режим Host Based mode
Схема пятого эксперимента:использовался режим Pair Connection mode
В последнем случае передача файла также прошла успешно, без разрыва соединения и безошибок при приеме.
Следует отметить, что в связи с тем, что в реальных условиях при построении и эксплуатации беспроводных сетей стандарта IEEE 802. 11b приходится считаться с возможностью помех от других радиосистем, третий эксперимент проводился с учетом влияния радиопомех.
В качестве источника помех использовался бридж Cisco Airоnet 350 и ноутбук с установленным беспроводным адаптером Cisco Aironet 350Wireless Lan Adapter. Структурная схема стенда с учетом источника радиопомех приведена на рис.
Радиосвязь снова организовывалась в радиоканале №6 (2437 МГц), а источник помех работалв радиоканалах №11 (частота – 2462 МГц) и №8 (частота – 2457 МГц). В обоих случаях передача прошла без ошибок во время приема и без разрыва соединения.
В тех же условиях, но при наличии помех в используемом для передачи данных радиоканале №6 (2437 МГц) передача прошла успешно, без разрыва соединения, однако с применением протокола передачи Xmodem. Следующая серия экспериментов проводилась с использованием конвертора DE 311 для выяснения возможности его использования для передачи "сырых" данных через радио и проводные Ethernet сети.
Так, четвертый эксперимент проводился с применением конвертора Moxa NPort Express DE 311в режиме Host Based mode. Основная особенность данного режима заключается в том, что на рабочей станции средствами операционной системы эмулируется последовательный дополнительный виртуальный порт, на котором происходит деинкапсуляция асинхронных данных из IP пакетов, принятых через сетевой Ethernet интерфейс. Структурная схема стенда приведена на рис.
В данном случае использовался протокол передачи Zmodem with Crash Recovery, передачаданных прошла без разрыва соединения, нос ошибками при приеме.
В пятом эксперименте использовались два конвертора Moxa NPort Express DE 311 в режиме Pair Connection mode, то есть в режиме подключения конверторов к рабочим станциям через последовательный интерфейс. Структурная схема стенда приведена на рис. Передача данных снова прошла без разрыва соединения, но также с ошибками приприеме.
Схема шестого эксперимента:для передачи асинхронных данных используется радиомост и конвертор интерфейсов
Схема седьмого эксперимента:учитывается возможность радиопомех при передаче по беспроводному каналу
Шестой эксперимент проводился с использованием двух конверторов Moxa NPort ExpressDE 311 в режиме Pair Connection mode, а также c применением радиомоста Cisco Aironet 350. Структурная схема стенда приведена на первом рисунке.
В седьмом эксперименте учитывались влияния радиопомех. Структурная схема стендас учетом источника радиопомех приведена на втором рисунке.
В обоих случаях передача данных прошла с ошибками при приеме, но без разрыва соединения.
TCP/IP в технологических сетях
Сергей Лисецкий, Дмитрий Медведенко,
В современных территориально распределенных производствах часто возникают проблемы с телемеханизацией, контролем показаний датчиков, управлением и мониторингом удаленных устройств, не поддерживающих протоколы сетей пакетной передачи данных.
Одним из возможных способов передачи потоков асинхронных данных является организация канала тональной частоты от центра сбора информации или управления до удаленного устройства. Недостаток такого метода – неэффективное использование ресурсов, дороговизна построения подобной системы и ее эксплуатации.
В этом случае необходимо поддержание в рабочем состоянии огромного числа медных линий связи, контроль и регламентные работы на большом количестве обслуживаемых и необслуживаемых усилительных пунктов. Сейчас подавляющее большинство таких технологических сетей построено именно этим неэффективным и высокозатратным способом.
Другим путем решения подобной задачи является передача вышеописанного типа информации через пакетную сеть передачи данных. Однако в этом случае возникает новая проблема, которая заключается в том, что информация не организована в пакетные элементы (Protocol Data Unit) и передается в асинхронном режиме, поэтому иногда такие данные называют "сырыми". Поэтому для передачи подобной информации ее необходимо инкапсулировать в PDU определенного стека протоколов.
На сегодняшний день подавляющее большинство корпоративных сетей передачи данных построено на базе стека протоколов TCP/IP. Таким образом, наиболее эффективной будет инкапсуляция на локальном узле "сырых" данных технологических сетей в стек TCP/IP с последующей деинкапсуляцией их на удаленной стороне.
Инкапсуляцию можно произвести либо с помощью IP-туннелирования, осуществляемого с использованием аппаратных маршрутизаторов (например, производства Cisco Systems), либо благодаря организации "виртуального" асинхронного соединения через IP-сеть на базе конверторов интерфейсов RS 232 to IP. Одним из широко известных конверторов является Moxa Nport Express DE 311 производства компании Moxa Technologies.
Варианты реализации описанных решений представлены на рисунке.
Вариант структурной схемы с использованием маршрутизаторов
Варианты структурной схемы с использованием конверторов
Архитектура сети доступа
Свое видение развития архитектуры сети доступа в целом DSL Forum представляет в документе TR59. Основной смысл изменений заключается в распространении поддержки качества обслуживания на основных участках сети и в реализации стандартизированных интерфейсов для соединения с сетями провайдеров сетевых услуг (NSP) и провайдеров приложений (ASP). Также в этом документе рассматриваются особенности размещения оборудования для каждого участка с учетом возможности предоставления новых типов услуг и наиболее эффективной транспортировки пакетов от B-RAS далее по сети.
В частности, TR-59 описывает две фазы внедрения механизмов качества обслуживания. Сначала задается управляемая поддержка QOS в B-RAS и терминальном оборудовании (абонентских шлюзах/маршрутизаторах). Затем организуется динамическое определение политики доставки трафика в зависимости от особенностей конкретного сервиса.
Группа лидирующих технологий
Технологии цифровых абонентских линий (Digital Subscriber Line – DSL) представляют наиболее интенсивно развивающийся сегмент решений широкополосного доступа. И это естественно, поскольку они фактически революционизируют существующую кабельную инфраструктуру, позволяя реализовывать на ней такие привлекательные услуги, как высокоскоростной интернет, видео по запросу, объединение сегментов локальных сетей. При этом некоторые DSL-технологии позволяют пользоваться услугами традиционной телефонии в рамках одного и того же подключения.
По данным консорциума DSL Forum, которые совпадают с результатами уже упоминавшегося отчета Point Topic, на конец первого полугодия 2004 года в мире насчитывалось свыше 73 млн. xDSL-подключений (символом "x" обозначаются любые возможные реализации данного семейства технологий), а их численность за год возросла более чем на 30 млн. Причем если общее лидерство по численности широкополосных подключений принадлежит США (29,2 млн. подключений, из которых 11,4 млн. приходятся на xDSL), то на первом месте по внедрению DSL оказался Китай (12,7 млн. подключений). Именно Китай за двенадцать месяцев добился 119%-ного роста численности xDSL-подключений, что позволило ему обойти США, Южную Корею и Японию.
Многопарный DSL
Существенным недостатком DSL-технологий являются ограниченные возможности для наращивания пропускной способности. В какой-то степени преодолеть это удается путем реализации одного подключения с использованием нескольких пар. Однако такой подход не может рассматриваться как универсальный, поскольку имеет значение длина линий. Также необходимо принимать во внимание перекрестные наводки, в свою очередь ограничивающие численность пар с широкополосным сигналом, и взаимное размещение таких пар в кабеле.
Использование двух пар для осуществления одного подключения является характерным для симметричных технологий (HDSL и G.SHDSL). Эти технологии предусматривают работу с четырехпроводными подключениями, для чего организуется особый подуровень на физическом уровне. Причем четырехпроводное подключение позволяет увеличить или пропускную способность, или дальность связи. Что касается новой версии SHDSL, то дополнение к рекомендации G.991.2, опубликованной МСЭ в декабре 2003 года, предполагает обеспечение в четырехпроводном режиме полнодуплексной передачи со скоростью до 10 Мбит/с (для одной пары максимальная скорость передачи составляет 5,696 кбит/с). Указанная реализация четырехпроводного режима включена в стандарт IEEE 801.2ah "Ethernet в первой миле", который не определяет подключений несколькими парами для асимметричных технологий ADSL, ADSL2, ADSL2+ и VDSL.
Стандарты ADSL2 изначально предусматривали применение двух и более пар, что стало возможным благодаря включению предложенного ATM Forum инверсного мультиплексирования (IMA, стандарт af-phy-0086.001) для традиционных решений на базе ATM. Кроме того, существуют возможности подключения нескольких пар с использованием временного мультиплексирования или же технологии Ethernet. Применение каждого из указанных подходов дает определенные преимущества для соответствующих телекоммуникационных решений и типов трафика, но наилучшими перспективами однозначно обладает Ethernet.
На пути к современным услугам
Итак, последние полтора года рынок DSL-доступа переживает радикальные изменения, которые обусловлены не только ростом численности подключений. Сегодня стоит задача модернизации оборудования для поставщиков услуг таким образом, чтобы оно было способно не только обслуживать большее количество сеансов связи при более высоких объемах трафика, но и обеспечивать современный уровень услуг (включая потоковые сервисы с высокими требованиями по качеству обслуживания, для доставки которых используется IP-инфраструктура).
Сеть доступа оптимизируется с учетом предоставления современных потоковых услуг
Все эти моменты отображены в ряде последних технических документов DSL Forum, в том числе TR0058, TR0059 и TR0094. Они формулируют требования и описывают структуру сети для организации DSL-доступа нового поколения. Данные документы определяют по меньшей мере три основных изменения. DSL-доступ для жилого сектора и для бизнес-сектора интегрируется с другими решениями в сети доступа и зоновой широкополосной сети. Основной транспортной технологией для мультиплексоров доступа DSLAM становится Ethernet. Также предлагается размещать узлы доступа на одной площадке с широкополосными серверами удаленного доступа (B-RAS).
Совершенствование возможностей маршрутизаторов и оптических технологий позволяет предельно упростить ядро сети. В частности, предполагается отказ от применения там маршрутизаторов и реализации их функциональности в совмещенных пограничных маршрутизаторах, которые устанавливаются в узлах агрегирования трафика. В таком случае B-RAS оказывается частью квазиинтеллектуального распределенного пограничного маршрутизатора, для которого нужно установить особенности работы с виртуальными частными сетями MPLS/BGP VPNS, а также определить QoS. В исследовании Heavy Reading "Next-Generation DSL Equipment: The Path to Profitability" перечисляются устройства Cisco, Juniper, net.com, Nortel Networks и ряда других производителей, которые позволяют реализовывать B-RAS в соответствии с принципами, определенными в TR0059. Кроме того, в этом отчете отмечается тенденция разделения решений B-RAS на два класса: metro B-RAS, которые размещаются ближе к ядру сети и обслуживают большое число абонентов, и CO B-RAS, которые устанавливаются в помещениях АТС и выносах.
Новое поколениеDSL-технологий
Конечно, оптимизация архитектуры сетей доступа имеет первостепенное значение, но с точки зрения поставщиков услуг доступа и абонентов куда более существенными факторами являются предоставление большей пропускной способности или увеличение дальности связи. С учетом этого появились новые реализации xDSL, которые обобщенно рассматриваются как новое поколение DSL-технологий. Такие технологии значительно расширяют возможности по организации высокоскоростных сервисов с использованием уже существующей инфраструктуры и основываются на отработанных подходах, позволяя максимально использовать опыт, накопленный в ходе реализации эксплуатируемых решений DSL-доступа.
Процесс усовершенствования передачи данных положил начало исследованиям в нескольких направлениях, которые в итоге завершились разработкой и принятием ряда стандартов. В июле 2002 года в МСЭ завершились работы по стандартизации асимметричной технологии ADSL2.
Совершенствование ADSL должно способствовать дальнейшему рыночному успеху этой технологии
По аналогии с предшественником были стандартизированы полнофункциональный вариант ADSL2 (Gdmt.bis, рекомендация G.992.3) и вариант с облегченной функциональностью (Gdmt.lite.bis, рекомендация G.992.4). Отличия от ADSL заключаются прежде всего в улучшенной системе модуляции и более эффективной обработке сигнала, что, в частности, обеспечивает лучшую работу на линиях, длина которых приближается к максимальной. Среди усовершенствований следует упомянуть также средства диагностики и адаптации оборудования к характеристикам линии, которые позволяют свести к минимуму время начального запуска в новом подключении.
Еще одной особенностью ADSL2 является изначальная поддержка пакетного трафика (того же Ethernet) за счет реализации дополнительного трансконвергентного уровня пакетной передачи (PTM-TC). Кроме того, гарантируется обратная совместимость оборудования ADSL2 и оборудования ADSL.
В январе 2003 года семейство стандартов ADSL2 пополнилось реализацией ADSL2+, которая в нисходящем потоке (от провайдера к абоненту) поддерживает скорость передачи до 24 Мбит/с на линиях длиной до 1,5 км. В октябре 2003 года была стандартизирована технология Reach Extended ADSL2, несколько увеличивающая дальность доставки широкополосного трафика по абонентской паре.
Торжество технологии: максимум скорости в минимуме объема
Модернизируются и другие варианты DSL-доступа. В декабре 2003 года МСЭ была специфицирована вторая версия симметричной технологии SHDSL, предполагающая удвоение пропускной способности. На очереди – принятие стандарта новой версии высокоскоростной технологии VDSL2, у которой максимальная скорость передачи в нисходящем потоке может достигать 100 Мбит/с.
Перспективы роста
Развитие технологий и определение принципов построения сетей закладывает техническую базу для дальнейшего лидерства xDSL среди решений широкополосного доступа. Остается выяснить, какие рыночные предложения будут сопровождать внедрение новых DSL-технологий и решений.
Один из выводов уже упоминавшегося отчета Next-Gen DSL Deluge подтверждает всеобщую готовность к новому технологическому прорыву в данной сфере. Это обусловлено заинтересованностью всех без исключения категорий участников рынка: операторы получают возможность существенно расширить спектр предоставляемых услуг, преимущественно используя существующую телефонную инфраструктуру, что гарантирует поддержку инноваций со стороны производителей оборудования, а также производителей электронных компонентов. Для инвесторов необходимость осуществления вложений в данном секторе продиктована текущим положением дел на рынке (достаточно упомянуть то, что число подключений приближается к 100 млн. и будет удвоено за год).
Этот вывод соответствует данным исследования Infonetics Research, рассматривающего поставки DSL-оборудования за первые два квартала 2004 года. В частности, это исследование подтверждает постепенную замену мультиплексоров DSL-доступа на базе ATM на устройства с IP. Причем если в целом доходы от поставок операторского DSLоборудования снизились более чем на треть, то доходы в секторе устройств нового поколения продолжают расти. Также подчеркивается, что увеличивается число узлов доступа, размещаемых на небольшом удалении от обслуживаемых абонентов. Любопытные результаты были получены при рассмотрении доли производителей в доходах от поставок оборудования доступа. В то время как в секторе традиционных решений по-прежнему лидирует Alcatel, за которым следуют Huawei и Lucent, в секторе IP DSLAM картина несколько иная (а ведь именно в этом секторе наблюдается и увеличение объемов поставок, и рост доходов). Лидерство среди поставщиков IP-решений принадлежит Huawei. В тройку лидеров также входят UT-Starcom и NEC.
Что касается терминального оборудования, то здесь отмечается растущая доля маршрутизаторов доступа ADSL, которая в рассматриваемом периоде увеличилась на 20%. Аналитики предполагают сохранение темпов роста при увеличении спроса на устройства верхнего уровня, в частности, на такие устройства, в которых реализована поддержка беспроводных сетей, а также технологий ADSL2, ADSL2+ и VDSL.
Общий итог данного исследования Infonetics Research заключается в неизменности тенденций, определяющих бурный рост и совершенствование DSL-доступа во всех частях земного шара, которые будут наблюдаться вплоть до 2007 года.
2004.12.01
Широкополосная десятина
Признание широкополосного доступа и заметный рост числа пользователей происходят практически повсеместно. По данным отчета World Broadband Statistics Q2 2004, опубликованного компанией Point Topic, за шесть месяцев текущего года число широкополосных подключений в мире увеличилось со 100 до 123 млн. (а рост по сравнению с результатами первого полугодия 2003 года составил без малого 100%). Причем на втором месте и по численности линий, и по показателям роста оказался Китай, что подтверждает мнение экспертов Alcatel, которые обращали внимание на потенциал широкого доступа в этой стране, а также в Бразилии, Индии, Саудовской Аравии и Украине.
Таким образом, потребители уже оценили достоинства DSL-услуг и готовы выделять средства на их получение. Необходимо только, чтобы провайдеры услуг и поставщики оборудования могли усиливать эту готовность благодаря своим предложениям.
Основное преимущество широкополосных технологий определяется двумя факторами: возможностью осуществления нескольких подключений через один интерфейс и поддержкой услуг, требующих соблюдения особенностей передачи данных, то есть услуг с разным уровнем качества обслуживания, QoS (прежде всего это относится к потоковым услугам). Перечень услуг и особенности QoS приводятся в таблице ниже.
Технологии переднего плана
Николай Силаков,
DSL-доступ обладает возможностями по доставке абонентам разнообразных сервисов. Дальнейшие успехи в этом секторе могут быть достигнуты благодаря применению технических решений, позволяющих наиболее эффективно реализовывать данные возможности и распространить их на потоковые услуги.
Наступило время широкополосного доступа. Правда, не так скоро, как об этом когда-то говорили аналитики и маркетологи, призывая обращать медь в золото (а ведь прогнозы экспертов, ориентированные на поддержку бизнеса ряда компаний или же основывающиеся на мнении коллег, занимают далеко не последнее место среди причин, приведших к недавнему кризису на мировом рынке телекоммуникаций).
Современная ситуация такова, что количество абонентов широкополосного доступа уже превышает 10% от общей численности пользователей интернета.
Международный союз электросвязи уделяет проблематике широкополосного доступа особое место в обзоре интернета за 2003 год (этот документ получил название 2003 ITU Internet Report: Birth of Broadband, вторую часть которого можно перевести как "начало широкополосной эры"). Это подтверждает важную роль широкополосного доступа в доставке данных на уровне современных требований, и, что особенно важно, реальное достижение конвергенции путем объединения трех сфер: вычислительной техники, телекоммуникаций и электронных медиа.
И снова терминалы
Семен Горотов
В процессе оснащения парка вычислительных систем и его эксплуатации любая компания сталкивается с необходимостью регулярной модернизации оборудования и отдельных его компонентов. К сожалению, инертность мышления многих "эксплуатационников" не допускает никакой возможности изменить устоявшемуся стереотипу: компьютеризированное рабочее место - это персональный компьютер (десктоп, ноутбук), самодостаточная "боевая" единица, способная взаимодействовать с сетевой инфраструктурой или являющаяся ее частью.
Такой подход в наше время может быть оправдан только с позиции консерватизма, поскольку в большинстве случаев необходимость оснащать каждое рабочее место полноценным (и зачастую достаточно мощным) вычислительным комплексом отсутствует. Специфика выполняемых работ очень часто настолько узка, что ресурсы подобной системы используются на 7–12%, а затраты на ее обслуживание, модернизацию и защиту весьма велики.
Про защиту здесь упомянуто неслучайно: обычно прикладывается максимум усилий для отражения потенциальных покушений на целостность системы и данных извне, в лучшем случае вспоминают про middle-man, но регулярно забывают, что в 97% случаев нарушение режима секретности происходит внутри компании, и виной тому человеческий фактор. Сотрудник, в распоряжении которого имеется доступ к конфиденциальной информации, и при этом располагающий индивидуальными носителями (жесткими, гибкими, оптическими накопителями и другими), в любой момент может извлечь требуемые данные из централизованной БД и скопировать их на подходящий накопитель с целью передачи третьим лицам, разумеется, с целью личной наживы. Конечно, законодательство и внутрикорпоративные уставы подразумевают наказание за подобные действия, но их очень непросто отследить и доказать. Кстати, недавняя история с утечкой и распространением баз данных Управления Федеральной налоговой службы России — еще одно подтверждение подобной ситуации. Вряд ли злоумышленник станет рисковать, пытаясь добраться до «сердца» системы обработки и хранения данных — центрального сервера, ведь намного проще получить копию данных на любую рабочую станцию внутри организации.
Конечно, о надежности (лояльности) персонала можно рассуждать часами, но есть и более простые методы качественного повышения уровня защиты изнутри. К примеру, при использовании в информационной системе госорганов терминальных решений вероятность сложившейся ситуации могла бы быть снижена практически до нуля. Кроме того, по сравнению с традиционной схемой организации информационной системы (ИС), терминальная имеет ряд существенных преимуществ — экономическая эффективность, высокая надежность, обеспечение сохранности данных и их безопасности, экономия на модернизации персональных компьютеров и лицензиях на ПО, быстрое создание новых рабочих мест, удобное администрирование. Так, по оценкам Gartner, Meta Group, Zona Research и других аналитиков, применение этой технологии позволит снизить общую стоимость владения IT-инфраструктурой предприятия на 5–70%.
Терминальный режим работы позволяет создавать распределенные информационные системы и устанавливать удаленные рабочие места, довольствуясь при этом даже низкоскоростными каналами связи — такими как 10-мегабитный Ethernet, Wi-Fi, HomePNA, GSM/GPRS или даже Dial-up с использованием телефонной линии. Впрочем, об основных преимуществах ИС, построенных на основе тонких клиентов, написано уже немало, напомним только ключевые понятия. Система, основанная на терминалах, создается следующим образом: к центральной вычислительной площадке подсоединяются тонкие клиенты — бездисковые компактные ПК; они могут быть как стационарными, так и мобильными. Ядром системы служит терминальный сервер, зачастую он же выступает и как сервер приложений, который может быть связан с сервером баз данных. Для повышения надежности в комплекс входит резервный терминальный сервер, обеспечивающий повышенную отказоустойчивость и высокую готовность системы в целом.
Сегодня подобные решения существуют практически у всех крупных компаний-производителей. Различие заключается только в выборе концепта и, разумеется, цены — недорогие устройства стоят примерно $200, но есть и модели, стоимость которых на порядок выше.
Собственно, формирование этого показателя зависит от конкретной реализации устройства, интеграции его с монитором, функциональности, мобильности и т. д. Выбор терминала определяется исключительно спецификой задачи — так, в дорогих моделях со встроенной Windows XP Embedded и браузером с поддержкой Java есть возможность переложить часть нагрузки на клиента, разгрузив таким образом центр обработки данных (неплохой выигрыш можно получить, к примеру, с Oracle).
Несмотря на то, что российский рынок пока не является показательным с точки зрения перехода к решениям на базе тонких клиентов, некоторая тенденция (пожалуй, скорее заинтересованность) уже наблюдается, хотя и не так интенсивно, как в глобальном масштабе. По экспертным оценкам, сейчас примерное соотношение ТК и ПК составляет 1:100. Тем не менее, прогнозы предполагают увеличение к 2010 году доли терминалов, как минимум, до 3%, а возможно, и еще выше.
Сейчас в рамках реализованных проектов количество поставленных тонких клиентов исчисляется тысячами единиц, что по сравнению с миллионными продажами традиционных ПК составляет очень малое значение. Тем не менее, даже в столь узком сегменте свободно удерживаются несколько десятков поставщиков. Дело в том, что, по оценкам аналитиков, российский рынок терминальных систем находится в начальной стадии развития, демонстрируя за последние два года отличные показатели прироста продаж, от 60% до 76%. Причем, по оценкам IDC, средний показатель роста за период с 2004 по 2009 год на этом рынке составит 67%, что позволит занять России второе место по данному показателю среди европейских стран.
Среди предлагаемых решений наиболее популярна продукция компании Wyse Technology, представляемая СП «ВИАТ». Согласно IDC, продукции этой компании принадлежит более 40% рынка во всем мире. Ассортимент предлагаемых терминалов удовлетворяет любым условиям использования, пользователь может выбрать устройство под любую ОС. Конечно, лидерство принадлежит моделям, ориентированным на совместную работу с Citrix ICA (MetaFrame Presentation Server) и Microsoft RDP (Terminal Services) как наиболее распространенным.
Так, например, тонкий клиент Wyse S10, несмотря на свою простоту, обладает высокой производительностью, быстрой загрузкой, низким потреблением питания, не содержит механических частей и весьма компактен — конструктив допускает размещение на тыльной стороне монитора. Разумеется, его возможности ограничиваются только обеспечением соединения с терминальным сервером.
Более продвинутая модель, Winterm 941GXL, оснащена Microsoft Windows XP Embedded, что существенно расширяет ее возможности. В наличии есть встроенный Microsoft Internet Explorer 6.0, локальная виртуальная машина Java JVM, поддержка Flash/Shockwave, опционально активный контент IE plug-ins. Кроме того, терминал поддерживает встраивание выбранных пользователем локальных 32-битных приложений Windows, и ориентирован на заказчиков, которым необходимы CD-ROM, floppy-привод, дополнительная память RAM или PCI-модули.
Терминал Winterm 941GXL поддерживает встраивание выбранных пользователем локальных 32-битных приложений Windows
Терминалы HP Compaq серии t5000, предлагаемые как «самые современные решения», построены на основе процессора AMD Geode NX 1500, 1 ГГц. Работают под управлением как Windows XP Embedded SP2, так и Debian Linux 3.1 (Linux Kernel 2.6). Соответственно, с их помощью можно создавать терминальные комплексы любых типов. Ввиду универсальности данных разработок что-либо более конкретное сказать трудно. Однако специалисты компании отмечают, что готовы предоставить обширную консультацию о применении решений, опираясь на специфику задач клиента.
Терминалы HP Compaq серии t5000 построены на основе процессора AMD Geode NX 1500
Намного интереснее с точки зрения многообразия применяемых технологий продукция Sun Microsystems. Архитектура Sun Ray состоит из двух компонентов: терминальное устройство (клиент) и ПО, которое предоставляет средства аутентификации пользователей и шифрования потока информации между сервером и клиентом, а также средства управления сессиями. Специфика такого подхода позволяет получить доступ к приложениям практически любой платформы — будь то Solaris, Java, Linux, UNIX или Microsoft Windows, системы AS/400 или мейнфреймы.
Рассказ начнем с «простейшего» — модель Sun Ray 2, самая недорогая, потребляет всего 4 Вт, допуская разрешение до 1600×1200 точек при 24-разрядной глубине цвета. Эти клиентские устройства поставляются без монитора, совместимы с мониторами Sun и других производителей на базе стандартных интерфейсов VGA и DVI, активируются посредством смарт-карты, тут же предоставляя пользователю доступ к его ресурсам.
Более продвинутая разработка — Sun Ray 2FS. Единственное выпускаемое крупным производителем терминальное устройство, стандартные характеристики которого включают поддержку оптоволоконного интерфейса, встроенную поддержку панорамного изображения на двух экранах (подобно технологии Xinerama) и интегрированное устройство для чтения смарт-карт. Этот клиент характеризуется самым высоким в отрасли разрешением экрана: 1920×1200 точек при 24-разрядном цвете. Пользователи могут подключать два монитора к одному клиенту Sun Ray 2FS, не приобретая дополнительную плату расширения PCI.
Sun Ray 2FS — единственное терминальное устройство, стандартно включающее поддержку оптоволоконного интерфейса
В ассортименте компании также есть решения, совмещенные с монитором, — модели Sun Ray 270 и ультратонкий Sun Ray 170 представляют собой 17-дюймовые мониторы со встроенным тонким клиентом. Эти модели могут использоваться там, где необходима существенная экономия пространства.
Среди российских производителей стоит отметить терминальные станции компании Kraftway и Aquarius. Так, Kraftway Credo VV11 и VV21, построенные на основе процессора VIA С3, абсолютно бесшумны, поддерживают технологию шифрования данных VIA PadLock и легко конфигурируются и управляются. Кроме того, VV21 отличается четырьмя портами RS-232, что позволяет подключать к этой терминальной станции множество внешних устройств, это часто необходимо для POS-систем и торговых терминалов.
Kraftway Credo VV11 и VV21 построены на основе процессора VIA С3, абсолютно бесшумны, поддерживают технологию шифрования данных VIA PadLock
Тонкий клиент Aquarius Cmp TCC S52 поставляется как комплексное решение, включающее, кроме аппаратной части, программное обеспечение aQuaNix, основанное на открытых кодах. ПО aQuaNix обеспечивает полный функционал тонкого клиента, использующего либо протокол Citrix ICA, либо Microsoft RDP. Он также разработан на основе процессоров VIA C3, оборудован флэш-накопителем емкостью 128 Мбайт. Имеет встроенную карту Fast Ethernet, поддерживает технологию загрузки с сервера. При необходимости может быть дооснащен устройством чтения смарт-карт.
В заключение скажем пару слов о сфере применения подобных разработок, этот вопрос волнует большинство пользователей. Область использования терминальных систем весьма широка: учебные классы, офисные, кассовые центры, интернет-кафе, call-центры и прочие. Все возможные ситуации упомянуть сложно, проще сказать, что применение ТР оправдано везде, где большое количество пользователей решают типовой набор задач, не требующих от информационной системы максимальной производительности. Пожалуй, можно привести небольшой перечень специализированных приложений, которые не работают в терминальных комплексах, — это графические редакторы, программы для видеомонтажа, системы CAD/CAM. Все остальные, такие, как различные офисные приложения, почтовые клиенты, системы автоматизации предприятия и подобные, успешно функционируют в терминальном режиме. Причем, как правило, производительности современных серверных решений хватает для размещения прикладных, аналитических и бухгалтерских программ.
Каждый пользователь из любого подразделения корпорации получает в свое распоряжение рабочее место со всем необходимым ему ПО, не привязываясь к одному физическому ПК и не ограничиваясь территориальными перемещениями, а обслуживающий IT-персонал может сосредоточить свои усилия на управлении центральным серверным узлом, не распыляясь на машины сотрудников, что в конечном итоге повышает качество сервиса и значительно снижает стоимость обслуживания и расходы на содержание парка ПК, по данным IDC составляющие от $3 тыс.до $15 тыс. в год на каждое рабочее место.
Безопасность в сетях TETRA
В рамках стандарта TETRA предусмотрены мероприятия по обеспечению безопасности в сети связи стандарта TETRA, направленные на исключение несанкционированного использования ресурсов системы и обеспечение конфиденциальности передаваемой информации в сети.
Эти мероприятия обеспечиваются следующими механизмами:
аутентификация как абонентов, так и инфраструктуры; шифрование информации;
обеспечение секретности параметров абонента.
Аутентификация абонентов осуществляется на основе главного ключа (K-key) и уникального номера TEI (см. выше). Абонентский терминал с неправильным идентификатором не допускается к ресурсам системы TETRA.
Шифрование информации является опциональной особенностью каждой конкретной системы стандарта TETRA. Радиоинтерфейс стандарта TETRA является защищенным априори. Но возможны и другие опции по шифрованию:
E2E (End-to-End) – шифрование индивидуальных вызовов радиостанция-радиостанция (длина ключа шифрования может составлять 128 бит);
шифрование групповых вызовов;
шифрование радиоинтерфейса по алгоритмам TEA1, TEA2, TEA3 (TETRA Encryption Algorithm).
Секретность же параметров абонента обеспечивается посредством кодовой защиты конфигурации абонентского терминала и присвоения идентификаторов-псевдонимов.
Что же мы получаем от TETRA?
В конце публикации хотелось бы еще раз остановиться на основных преимуществах решений на базе стандарта TETRA. Итак, хотите ли вы:
повысить частотную эффективность (требуется меньшее количество частотных каналов); повысить эффективность управления системой технологической радиосвязи;
снизить эксплуатационные расходы;
увеличить пропускную способность системы; увеличить разборчивость речи в тяжелой помеховой обстановке;
улучшить качество связи;
защитить переговоры абонентов
и, как результат, увеличить скорость реагирования на чрезвычайные ситуации, повысить безопасность технологического процесса и экономическую эффективность предприятия? Решать вам.
Голосовые вызовы
Можно определить следующие особенности голосовых вызовов в рамках стандарта TETRA:
Высокое качество голоса за счет применения цифровой обработки, что позволяет работать в условиях повышенного аккустического шума.
Быстрое установление вызова (до 300 мс).
Индивидуальный вызов (радиостанция – радиостанция). Многоуровневые приоритеты. Дуплексный, полудуплексный вызовы.
Телефонный вызов (радиостанция – внешние телефонные сети).
Групповые соединения (радиостанция – группа радиостанций):
— групповые вызовы (абонент — группа абонентов);
— широковещательные вызовы (абонент — все абоненты);
— сканирование групп;
— динамическое перегруппирование (объединение абонентов в группы без программирования абонентских терминалов);
— управление зоной вызова (инициирование группового вызова только в определенных зонах);
— позднее подключение (позволяет абоненту подключиться к уже действующей группе).
Экстренные вызовы (вызовы с максимальным приоритетом)
Режим прямой связи (DMO)
Полный перечень дополнительных услуг, относящихся к голосовым вызовам и поддерживаемых в рамках стандарта TETRA, не имеет смысла перечислять в рамках настоящей публикации. Можно остановиться лишь на некоторых из них, наиболее важных:
дистанционное прослушивание (позволяет диспетчеру прослушивать групповые и индивидуальные вызовы в системе)
избирательное прослушивание (позволяет диспетчеру незаметно для абонента прослушивать окружающую абонента обстановку)
вызов по сокращенному номеру
вызов с ожиданием
вызов с удержанием
установление соединения при освобождении вызываемого абонента
установление соединения по мере получения ответа абонента приоритет доступа с отключением абонентов с меньшим приоритетом приоритет доступа при исходящих вызовах
приоритет доступа при входящих вызовах
идентификация номера вызывающего абонента
запрет на идентификацию номера вызываемому абоненту
запрет на идентификацию номера вызывающему абоненту
уведомление занятого абонента о поступившем вызове безусловная переадресация вызова
переадресация вызова при занятости вызываемого абонента переадресация вызова при отсутствии ответа вызываемого абонента в течение заданного времени переадресация вызова при недоступности вызываемого абонента ограничение исходящих вызовов ограничение входящих вызовов
Идентификация и адресация в рамках стандарта TETRA
При разработке механизмов идентификации и адресации в TETRA учитывались следующие предпосылки:
взаимодействие множества сетей (и сетевых операторов), в каждой из которых работает большое число абонентов;
уникальность идентификации любого абонента любой сети;
возможность использования укороченных идентификаторов;
поддержка роуминга и миграции абонентов.
Номерной план в рамках стандарта TETRA соответствует рекомендациям ITU E.212.
Для домашней сети TETRA выделяют следующие TSI номера (TETRA Subscriber Identities):
ITSI — индивидуальный идентификатор абонента TETRA GTSIs — групповой идентификатор абонента TETRA
ATSI — именной идентификатор абонента TETRA
Для роуминговой сети TETRA:
(V)ATSI — именной идентификатор роумингового абонента TETRA
(V)GTSIs — идентификатор роуминговой группы TETRA
Каждая радиостанция TETRA обладает как минимум одним семейством TSI, в состав которого входят следующие элементы:
один индивидуальный идентификатор (ITSI);
один или несколько групповых идентификаторов (GTSI);
один идентификатор-псевдоним (ATSI);
один телефонный номер (согласно E.164).
Мигрирующие абоненты могут сохранять в визитных сетях имеющиеся ITSI, либо получать от оператора визитной сети новые идентификаторы-псевдонимы. В последнем случае они называются (V)ATSI. Мигрирующим абонентам могут быть также присвоены визитные групповые идентификаторы (V)GSSI.
Адресация TSI имеет два поля в структуре идентификатора (номера TETRA):
идентификатор сети, состоящий из кода страны MCC (mobile country code) – 3(4) цифры и кода сети MNC (mobile network code) – 4(5) цифр.
короткий идентификатор абонента – до 7(8) цифр. Стоит сказать, что идентификаторы с номером выше 16777215 зарезервированы стандартом под шлюзы в другие сети.
Если абонент системы TETRA набирает несуществующий идентификатор, вызов отклоняется системой.
Несколько слов следует сказать о номерах TEI (TETRA Equipment Identities). Указанные номера являются уникальными для каждого абонентского терминала TETRA — не существуют двух радиостанций с одним и тем же идентификатором. Номер TEI состоит из 15 цифр и включает в себя сборочный код FAC (Final Assembly Code), код подтверждения TAC (Type Approval Code), а также электронный серийный номер ESN (Electronic Serial Number) и резервный номер SPR (Spare). Двухзначный сборочный код указывает на производителя и место сборки.
Энергетика и качество покрытия сетей TETRA
Важным следствием организации радиоинтерфейса является вопрос энергетики радиолиний TETRA. Говоря о зонах покрытия базовой радиостанции, следует упомянуть, что радиус зоны обслуживания зависит не только от типа модуляции и кодирования, но и от наличия естественных преград и окружающей электромагнитной обстановки. В условиях правильно реализованного антенно-фидерного оборудования достигались впечатляющие результаты – связь на расстоянии до 60 км от базовой станции (использовались радиостанции Motorola MTH800 и MTM800).
В отличие от аналоговых систем, где можно наблюдать постепенную деградацию качества передачи голоса с увеличением расстояния, в цифровых системах качество речи можно считать неизменно-высоким и независящим от удаления от базовой станции. Очевидно, что существует порог расстояния, при котором уровень ошибок превышает исправляющую способность кода, и связь становится невозможной. Цифровые системы дают заметное преимущества по покрытию и качеству речи. На рис. 5 представлен сравнительный график ухудшения качества передачи голоса для аналоговых систем и систем TETRA.
Рис. 5. График ухудшения качества речи в аналоговых и цифровых системах связи.
Существенным преимуществом сетей стандарта TETRA, в сравнении с аналоговыми системами или сетями APCO25, является функция автоматического регулирования излучаемой мощности мобильных терминалов. Автоматическое управление мощностью излучаемого сигнала позволяет существенно экономить ресурсы аккумуляторных батарей переносных терминалов, а также снизить уровень излучений вплоть до 15 дБм.
Кодирование речи
Для кодирования речи используется речевой кодек ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги) со скоростью 4,8 кб/с. Если сравнивать по шкале MOS качество голоса в сетях стандарта TETRA с качеством голоса в привычных всем сетях GSM, что качество кодека TETRA оказывается незначительно меньшим (см. рис. 4). Но при этом не стоит забывать, что стандарт TETRA в четыре раза эффективнее GSM с точки зрения использования частотного спектра.
Рис. 4. Сравнение качества голоса в сетях TETRA и GSM.
Для справки: оценка MOS 4 означает «превосходное качество, незаметное ухудшение»; MOS 3 «хорошее качество, различимое, но не раздражающее ухудшение».
Обнаружение и исправление ошибок, защита информации
Для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи, их исправления в канальном кодировании применяются технологии Forward Error Correction (FEC) и Cyclic Redundancy Check (CRC) в виде четырех процедур: блочного кодирования, сверточного кодирования, перемежения и шифрования, после чего формируются информационные каналы. Скорость выходного потока равна 36 кбит/с (см. рис. 3). О функциях шифрования будет рассказано далее.
Рис. 3. Формирование общей емкости одного физического канала.
Передача данных
В рамках стандарта TETRA можно выделить соедующие услуги по передаче данных:
Передача данных с коммутацией каналов, cо скоростью 2.4 - 28.8 кбит/с Передача данных с пакетной коммутацией, cо скоростью 2.4 - 28.8 кбит/с (фаза 1) Передача коротких информационных и статусных сообщений (до 256 ASCII-символов в рамках одного сообщения).
Существуют несколько режимов передачи данных: без защиты (до 7.2 кбит/с), с низким уровнем защиты до 4.8 кбит/с) с высоким уровнем защиты (до 2.4 кбит/c). При применении незащищенной передачи данных функция проверки доставки данных должна выполняться приложениями верхнего уровня эталонной модели OSI.
Радиоинтерфейс стандарта TETRA
Стандарт TETRA использует технологию многостанционного доступа с временным разделенимем (Time Division Multiple Access, TDMA) совместно с технологией частотного дуплекса (Frequency Division Duplex, FDD). Тип модуляции радиоканала – относительная дифференциальная фазовая манипуляция со сдвигом кратным π/4 (π/4 DQPSK).
Стандарт TETRA реализует максимально возможную в системах подвижной радиосвязи частотную эффективность – 4 логических канала занимают 25 кГц. Для сравнения: в системах APCO/ASTRO25 на одном частотном канале шириной 12,5 кГц реализуется только один логический канал.
На рис. 1 представлена структура радиоинтерфейса стандарта TETRA в режиме TMO.
Рис. 1. Структура радиоинтерфейса стандарта TETRA в режиме TMO.
Один из логических каналов базовой радиостанции TETRA является управляющим. Обычно это первый слот на первой несущей. Управляющая информация также передается в каждом 18 кадре на каждом логическом канале. При этом кадр общей длительностью 56,67 мс состоит из 4 временных интервалов (слотов).
Основные аспекты коммутации в рамках стандарта TETRA:
Голосовые вызовы занимают только один логический канал.
Вызовы передачи данных могут занимать до 4 логических каналов одновременно.
Голос и данные могут передаваться одновременно в различных логических каналах.
В режиме DMO картина иная (см. рис. 2). В отсутствие базовой станции синхронизация между физическими каналами отсутствует. Синхронизацию в логическом канале осуществляет терминал-мастер (терминал, у которого нажата клавиша PTT). А кроме этого абонентские терминалы не могут использовать все доступные слоты. Первая фаза стандарта TETRA подразумевает использование в режиме DMO только одного логического канала из 4 доступных. При этом другие группы, закрепленные на этой же частоте, получат сообщение о занятости канала. Вторая фаза предполагает возможность осуществления одновременно 2 групповых вызовов в режиме DMO.
Рис. 2. Структура каналов стандарта TETRA при работе в режиме DMO.
Режимы функционирования оборудования
Стандартом описывается два режима функционирования абонентского оборудования (радиостанций):
Режим транкинговой радиосвязи (Trunked Mode Operation, TMO)
Режим ТМО возможен, когда абонент находится в зоне действия базовой станции. Режим TMO может предоставлять абоненту все возможности TETRA и оптимизирован для решения следующих задач: а) одновременной передачи голоса и данных (V+D), б) пакетной передачи данных (Packet data optimized).
Режим прямой передачи (Direct Mode Operation, DMO)
Режим DMO предназначен для группового взаимодействия между абонентами за пределами зоны действия базовых станций TETRA. Связь между абонентами осуществляется в полудуплексном режиме, но при этом сохраняется возможность сделать индивидуальный или групповой вызов.
Состав системы TETRA
Основными элементами системы транкинговой связи TETRA являются:
Инфраструктура управления и коммутации (SwMI, Switching and Management Infrastructure)
К инфраструктуре TETRA относится оборудование, которое обеспечивает радиопокрытие и необходимые режимы функционирования сети TETRA: центр коммутации / маршрутизации; базовые станции; диспетчерские пульты; центр управления системой; шлюзы в другие сети; серверы приложений и др.
Абонентские терминалы
Это радиостанции TETRA в портативном (носимом), мобильном (возимом) или станционарном исполнении.
Совместимость
TETRA – открытый стандарт, т.е. предполагается, что оборудование различных производителей совместимо. Доступ к спецификациям TETRA свободен для всех заинтересованных сторон, вступивших в ассоциацию «Меморандум о взаимопонимании и содействии стандарту TETRA» (MoU TETRA). Ассоциация объединяет разработчиков, производителей, испытательные лаборатории и пользователей оборудования из различных стран. На деле же элементы инфраструктуры различных производителей абсолютно несовместимы в связи с использованием проприетарных внутренних интерфейсов. Кроме того, качественный и количественный состав оборудования инфраструктуры различных производителей для реализации одних и тех же функций может отличаться на порядок. Вместе с этим все производители оборудования стандарта TETRA реализуют одинаковый радиоинтерфейс, что позволяет использовать в одной сети абонентские терминалы (радиостанции) различных производителей. Абсолютная совместимость при этом не гарантируется, но базовые функции выполняются.
Итак, основным требованием к разработке платформ TETRA является функциональная совместимость, т. е. типовой набор функций в абонентских терминалах TETRA различных производителей должен реализовываться в полной мере на любом инфраструктурном оборудовании.
Передовые производители инфраструктурного оборудования стандарта TETRA, выпускающие также абонентские терминалы, помимо реализации основного функционала TETRA, предлагают дополнительные возможности при работе в «родной» сети (например, всю мощь терминалов Motorola можно ощутить при работе на платформах Compact TETRA, Dimetra IP, Dimetra IP Compact производства Motorola). Эти дополнительные возможности могут сильно превосходить базовый набор функций TETRA и иногда могут являться определяющими при выборе системы связи. Примерами дополнительных функций могут являться WAP, работа с GPS, передача данных, удаленный доступ к базам данных и приложениям. Кроме того, даже скорость передачи данных у каждого производителя может отличаться. Например, в абонентских терминалах Motorola (в отличие от Sepura или PUMA) на сегодняшний день достигается большая скорость передачи данных, что связано с более эффективным использованием канала. Аналогичная ситуация наблюдается с опциями по шифрованию радиоинтерфейса — набор опций зависит от производителя, и в том случае, если защита информации является приоритетной задачей, оператору TETRA предстоит серьезный анализ платформ для выявления наиболее подходящей.
Стандарт профессиональной радиосвязи TETRA. Преимущества и возможности
Чивилев Сергей Владимирович,
кандидат технических наук
Настоящая публикация предлагается вниманию специалистов в области профессиональной радиосвязи и служит для адекватного представления основных положений стандарта профессиональной транкинговой радиосвязи TETRA, его преимуществ и основных возможностей.
Стандарт TETRA является основным (если не сказать единственно доступным) стандартом для систем профессиональной транкинговой радиотелефонной связи. Это прежде всего современный цифровой стандарт, разработанный на основе технологии GSM и ориентированный на создание систем связи эффективно и экономично решающих задачу гибкой коммуникации между различными группами пользователей с обеспечением многоуровневой приоритезации вызовов и защищенности информации. Основными пользователями систем стандарта TETRA являются силовые ведомства, аэропорты, производственный сектор.
Финансовая эффективность и сохранение инвестиций в ИТ-инфраструктуру
Для повышения эффективности деятельности современного предприятия в целом необходимо решить проблему ИТ-инвестиций. В последнее время усложнилась инфраструктура предприятия, стремительно растет количество необходимых прикладных программ и приложений, постоянно возрастает уровень требований к мощности вычислительных ресурсов. Все эти задачи можно решить путем модернизации оборудования и периодической замены отдельных компонентов, что не может не сказаться как на увеличении стоимости аппаратных средств, так и на росте дополнительных расходов на их поддержку. Совокупная стоимость владения компьютерной системой, или TCO (Total Cost of Ownership), включает затраты на приобретение компьютерного оборудования, необходимого для выполнения современных, постоянно совершенствующихся программ, и на поддержание его в рабочем состоянии, а также финансовые потери, обусловленные сбоями в его работе.
Исследования Gartner Group показывают, что основная цена технологии составляет лишь 26% от реальных затрат. Общая стоимость владения полностью загруженного ПК составляет 710 тыс. долл. Так, приобретенное еще два года назад оборудование сегодня уже непригодно для выполнения вычислительных задач на современном уровне (новых версий приложений, получаемых от производителей программного обеспечения). Поэтому компьютерный парк нуждается в постоянной модернизации, а затраты на модернизацию часто составляют до 50% от стоимости нового ПК. Возникает еще и проблема с модернизацией сетевого оборудования, пропускная способность которого уже не может удовлетворить ни клиент-серверные, ни обычные сетевые приложения. По разным оценкам стоимость этого оборудования составляет до 30% от суммы стоимости ПК и серверов, используемых на предприятии.
Стоимость компьютерных активов на протяжении их срока службы складывается из четырех слагаемых: капитальные и другие материальные затраты; техническое обслуживание, в том числе стоимость всех разовых технических работ (установка, ремонт, техническая справка, модернизация, утилизация по окончании срока службы); административные расходы (такие, как затраты на создание сети и обеспечение ее функционирования); издержки вследствие простоя и других потерь рабочего времени, в том числе время, которое пользователь тратит на изучение и настройку своей системы.
Затраты на создание и поддержку систем ( прямые затраты) рассчитать достаточно просто, сложнее посчитать косвенные затраты, например на обучение и поддержку пользователей, а также потери, связанные с простоем оборудования.
Использование терминалов способствует значительному повышению эффективности инвестиций в ИТ-инфраструктуру. Выгоды от использования централизованной архитектуры могут быть подразделены на прямые и косвенные. К прямым выгодам следует отнести:
Экономию средств на модернизацию вычислительной техники. С ростом требований к информационной системе, из-за неуклонно возрастающего объема обрабатываемых данных и обновления программного обеспечения, неизбежно возникают вопросы программной и аппаратной модернизации рабочих мест. Производительность системы и объем дискового пространства в терминальном варианте можно увеличить путем модернизации (или замены) сервера либо изменения дисковых квот для пользователя. Таким образом, срок морального устаревания терминалов приравнивается к сроку их физического старения. Снижаются и начальные затраты на приобретение ПК, поскольку требования к их конфигурации минимальны;
Экономию на обслуживании программного обеспечения. В рабочей группе все ПК абсолютно одинаковы, вероятность поломок сведена к минимуму. Модернизация программного обеспечения и устранение в нем ошибок в терминальной системе централизованно производятся на сервере. Набор и конфигурация программных продуктов под конкретного пользователя определяются записями в профиле пользователя. Администрирование этих записей возможно с единого (в том числе удаленного) рабочего места, т.е. настройка комплекса программного обеспечения непосредственно на рабочих местах пользователей не требуется. Консультации и обучение пользователей также можно проводить удаленно. Для администрирования требуется меньше рабочего времени и персонала;
Экономию на обслуживании аппаратного обеспечения. Программы и данные пользователя хранятся на сервере, даже физическое уничтожение рабочего места пользователя, не говоря уже о сбоях электропитания или канала связи, не влечет за собой потерю данных и остановку работы.
Минимальные требования к аппаратному обеспечению клиента позволяют унифицировать рабочие места. Надежность терминалов возрастает по причине меньшего количества или отсутствия механических и быстроизнашивающихся узлов. Возможно отсутствие жесткого диска, вентиляторов охлаждения, источника бесперебойного питания, применение экономичных процессоров с безвентиляторными системами охлаждения и безвентиляторных маломощных блоков питания позволяет сделать рабочее место практически бесшумным и значительно уменьшить расходы на его обслуживание;
Возможность работы по медленным линиям. Терминальные решения делают возможным работу с файл-серверными приложениями клиентов, подключаемых по медленной линии связи, поскольку приложения не перекачиваются по сети и не запускаются на пользовательском компьютере, а обмен с сервером данными о нажатии клавиш, движениях мыши и обновлениях дисплея происходит очень эффективно. В результате администраторы информационных систем могут предоставить пользователям решение, обеспечивающее высокий уровень производительности.
Косвенными выгодами от внедрения терминального решения являются:
Рост производительности труда сотрудников. На общую производительность труда при коллективной работе ощутимо влияет совместимость программного обеспечения, его версий, настроек, форматов файлов. Например, отсутствие шрифтов, неконтролируемое использование программного обеспечения могут привести к значительной потере рабочего времени сотрудников. В терминальной системе эта проблема легко решается путем централизованной установки программ и единовременного перехода на новые версии, который происходит одновременно на всех рабочих местах без их модернизации;
Повышение информационной безопасности. Каждый раз, когда ПК загружается, он получает операционную систему «от производителя», настройка которой может быть позволена только отделу технической поддержки. Все модификации операционной системы и прикладного программного обеспечения не влияют ни на других пользователей, ни на образ, хранящийся на сервере.
Уровень информационной безопасности связан с переходом от распределенного к централизованному хранению данных на едином пространстве, доступом к которому можно легко управлять. Таким образом, можно исключить хранение важной информации на компьютерах пользователей, а также доступ к базам данных через локальную сеть, удаленный доступ, так как клиенту передается только изображение экрана, а не информация. При использовании бездисковых станций исключается возможность запуска на компьютере пользователя вирусов и червей для перехвата паролей.
Как и у любой технологии, у «тонкого клиента» есть и свои недостатки. Одним из основных являются повышенные требования к производительности и надежности терминального сервера, так как его отказ приводит к неработоспособности всех терминалов. Эта проблема решается путем использования нескольких серверов и балансировки нагрузки между ними. В данной технологии также неприменимы ресурсоемкие приложения для решения задач автоматизированного проектирования, разработки и отладки программного обеспечения, для работы с графикой и трехмерным моделированием. Однако для стандартных офисных задач терминальные решения являются оптимальным вариантом решения рабочего места.
Решения на основе технологии «тонкий клиент» от различных производителей
Aquarius. «Тонкий клиент» VT230 создан на базе процессоров с малым энергопотреблением, что позволило обойтись пассивной вентиляцией всех компонентов и получить абсолютно бесшумный продукт. Он предназначен для заказчиков, использующих решения на основе терминальных серверов, которым требуется высокий уровень безопасности при минимальных совокупной стоимости владения и размере терминала. Aquarius VT230 поставляется как комплексное решение, включающее помимо аппаратной части программное обеспечение, основанное на открытых кодах и обеспечивающее полный функционал «тонкого клиента» и лицензию на годовую техническую поддержку.
HP. HP Compaq t5000 Series это передовое компьютерное решение, используемое с сервером и предназначенное для снижения сложности бизнеса и повышения его эффективности. Благодаря централизованному управлению новые приложения и обновления достаточно установить один раз, что обеспечивает недорогую, быструю и простую установку.
Sun Ray. Терминальные устройства Sun Ray это компактные настольные системы, поддерживающие технологию Hot Desk компании Sun Microsystems. При использовании этой технологии вся работа пользователей осуществляется на сервере, и там же открываются сессии пользователей. Терминалы Sun Ray гарантируют доступ к сессиям сразу после подключения. В данной технологии особенно привлекательны микропроцессорные карточки, позволяющие с легкостью переходить с одной машины Sun Ray на другую, при этом сеанс связи с сервером автоматически возобновляется с того этапа, на котором он был прерван в момент перехода. Это обеспечивает мобильность пользователя. Сервер Solaris без каких-либо проблем подключается к серверу приложений Windows/Intel. Таким образом, модель Sun Ray позволяет выполнять любые офисные или специализированные приложения (по протоколу ICA), а также богатый набор фирменного программного обеспечения, прилагаемый при инсталляции: комплект программ для офиса StarOffice, web-браузеры и мультимедиа-приложения.
Схема терминального решения на основе технологии «тонкий клиент»
Терминал являлся простым вычислительным устройством, задачами которого были ввод данных в компьютер и их вывод на экран, доступный пользователю. Он никаких вычислений не производил. В дальнейшем с ростом миниатюризации компонентов компьютеров, а также с повышением их надежности сложилась ситуация, при которой появилась возможность создавать полностью распределенные вычислительные системы. С каждым годом становилось все проще купить достаточно мощный компьютер. В результате решения на основе центральной вычислительной системы были вытеснены решениями на основе персональных компьютеров. Однако развитие вычислительной техники привело к тому, что вновь возникла необходимость в решениях с централизованной архитектурой, но уже на совершенно ином техническом уровне. Сейчас под «тонким клиентом» подразумевается персональный компьютер (ПК), подключаемый к локальной вычислительной сети, не выполняющий никаких вычислительных задач, за исключением отображения экрана и передачи вводимой информации от клавиатуры и мыши к серверу, на котором исполняется виртуальная операционная система.
В настоящее время сложилось два основных вида построения вычислительных систем по типу архитектуры: централизованный и распределенный. Распределенная архитектура дополнительно включает двух- и трехзвенную клиент-серверную архитектуру. Принципиальным различием между ними является то, что при распределенной архитектуре большая часть вычислений проходит на «клиенте», а при централизованной все вычисления выполняются на центральном сервере. Система, основанная на терминалах, представляет собой центральную вычислительную площадку, к которой подсоединяются терминальные клиенты. Причем клиенты могут быть как стационарными, так и мобильными, а подключаться не только через LAN, но и через WAN. На центральной вычислительной площадке находится терминальный сервер, он же, как правило, и является сервером приложений, который может быть связан с сервером баз данных. На площадке также может находиться резервный терминальный сервер, обеспечивающий повышенную отказоустойчивость и высокую готовность системы в целом. При централизованной архитектуре особо актуально применение технологии «тонкий клиент».
Технология «тонкий клиент» как инструмент повышения эффективности инвестиций в ИТ-инфраструктуру
А. Омельяненко, системный инженер компании REDLAB
Финансовая газета №37 2005 г.
В последнее время широкое распространение получила технология «тонкий клиент», ориентированная на минимизацию общей стоимости владения. Эксперты компаний Gartner Group, Meta Group, Zona Research и Giga Information Group полагают, что применение этой технологии позволит снизить общую стоимость владения ИТ-инфраструктурой предприятия от 5 до 50%.
Чтобы иметь четкое представление об основных задачах, решаемых при использовании технологии «тонкий клиент», необходимо обратиться к истории вопроса. На начальном этапе автоматизации не существовало даже понятия «персональный компьютер». Компьютеры, или вычислительные комплексы, представляли собой целые системы громоздких шкафов, напичканных электроникой. Однако потребность в их использовании возрастала с каждым годом. Поэтому машинное время приходилось «арендовать» пользоваться компьютером только в определенные часы. Такое состояние дел не удовлетворяло пользователей, что и послужило причиной появления терминалов первых систем разделения машинного времени.
