A jövő helyi hálózatai és a helyi hálózatok jövője. Hálózati technológiák: trendek és fejlődési kilátások

Szinte minden kommunikáció alapja az elektronika. Az egész a távíró feltalálásával kezdődött 1845-ben, majd 1876-ban a telefonnal. A kommunikáció folyamatosan fejlődött, és az elektronika terén a közelmúltban bekövetkezett fejlődés új szakaszt állított a kommunikáció fejlődésében. Mára a vezeték nélküli kommunikáció új szintre lépett, és magabiztosan elfoglalta a kommunikációs piac meghatározó részét. A vezeték nélküli kommunikációs szektorban pedig új növekedés várható a fejlődő cellás infrastruktúrának, valamint az olyan modern technológiáknak köszönhetően, mint pl. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a közeljövő legígéretesebb technológiáit.

4G állapot

A 4G angolul Long Term Evolution (LTE) OFDM technológia, amely ma is a 2G és 3G rendszerek domináns struktúrája, bár a 4G bevezetése 2011-2012-ben kezdődött. Az Egyesült Államok, Ázsia és Európa nagy szolgáltatói által megvalósított bevezetése még nem ért véget az okostelefon-tulajdonosok körében, mivel a nagy adatátviteli sebesség olyan lehetőségeket nyitott meg, mint a hatékony filmnézés nem olyan tökéletes.

Bár az LTE 100 Mbps-os letöltési sebességet ígért, ez a gyakorlatban nem valósult meg. Akár 40 vagy 50 Mbit/s sebesség is elérhető, de csak speciális körülmények között. Minimális kapcsolatszámmal és minimális forgalommal ilyen sebességet nagyon ritkán lehet elérni. A legvalószínűbb adatátviteli sebesség a 10-15 Mbit/s tartományba esik. Csúcsidőben a sebesség több Mbit/s-ra csökken. Ez persze nem teszi kudarcba a 4G megvalósítását, azt jelenti, hogy a benne rejlő lehetőségeket még nem sikerült maradéktalanul kiaknázni.

Az egyik oka annak, hogy a 4G nem biztosítja a hirdetett sebességet, az, hogy túl sok a fogyasztó. Ha túl intenzíven használják, az adatátviteli sebesség jelentősen csökken.

Van azonban remény, hogy ez korrigálható. A 4G szolgáltatásokat nyújtó szolgáltatók többsége még nem vezette be az LTE-Advanced technológiát, ami az információátviteli sebesség javítását ígéri. Az LTE-Advanced szolgáltató-aggregációt (CA) használ a sebesség növelésére. A „vivőösszegzés” magában foglalja a szabványos LTE sávszélesség 20 MHz-ig történő kombinálását 40 MHz-es, 80 MHz-es vagy 100 MHz-es részekre a kapacitás növelése érdekében. Az LTE-Advanced 8 x 8-as MIMO konfigurációval is rendelkezik.

Az LTE-CA LTE-Advanced Pro vagy 4.5G LTE néven is ismert. Ezeket a technológiai kombinációkat a 3GPP Standards Development Group határozza meg a 13-as verzióban. Ez magában foglalja a szolgáltatók összesítését, valamint a Licensed Assisted Access (LAA) technikát, amely az LTE-t a licenc nélküli 5 GHz-es Wi-Fi spektrumban használja. LTE-Wi-Fi link-aggregációt (LWA) és kettős kapcsolatot is telepít, lehetővé téve az okostelefon számára, hogy „beszéljen” mind a kis hozzáférési ponttal, mind a Wi-Fi hozzáférés. Túl sok olyan részlet van ebben a megvalósításban, amelyekre nem térünk ki, de az általános cél az LTE élettartamának meghosszabbítása a késleltetés csökkentésével és az adatátviteli sebesség 1 Gbps-ra növelésével.

De ez még nem minden. Az LTE nagyobb teljesítményt tud majd nyújtani, amint az üzemeltetők elkezdik egyszerűsíteni stratégiájukat a kisebb cellákkal, és nagyobb adatsebességet biztosítanak több előfizetőnek. A kis cellák egyszerűen miniatűr cellás bázisállomások, amelyek bárhová telepíthetők, hogy kitöltsék a makrocella lefedettségi réseit, és ahol szükséges, kapacitást növeljenek.

A termelékenység növelésének másik módja a Wi-Fi használata. Ez a módszer biztosítja a gyors letöltést a legközelebbi Wi-Fi hotspotra, ha elérhető. Csak néhány szolgáltató tette elérhetővé ezt, de a legtöbben fontolgatják az LTE LTE-U (U for unlicensed) elnevezésű fejlesztését. Ez az LAA-hoz hasonló módszer, amely a licenc nélküli 5 GHz-es sávot használja a gyors letöltésekhez, amikor a hálózat nem tudja kezelni a terhelést. Ez spektrumütközést hoz létre az utóbbival, amely az 5 GHz-es sávot használja. Ennek elérése érdekében bizonyos kompromisszumokat dolgoztak ki.

Amint látjuk, a 4G-ben rejlő lehetőségeket még nem sikerült maradéktalanul kiaknázni. Ezen fejlesztések mindegyike vagy nagy része az elkövetkező években megvalósul. Azt is érdemes megjegyezni, hogy az okostelefon-gyártók hardver- vagy szoftvermódosításokat is végrehajtanak az LTE teljesítményének javítása érdekében. Ezek a fejlesztések valószínűleg akkor következnek be, amikor megkezdődik az 5G szabvány tömeges átvétele.

5G Discovery

5G mint olyan még nincs. Tehát még túl korai hangos kijelentéseket tenni „egy teljesen új szabványról, amely megváltoztathatja a vezeték nélküli információátvitel megközelítését”. Bár egyes internetszolgáltatók már elkezdték vitatkozni, hogy ki lesz az első, aki bevezeti az 5G szabványt. De érdemes emlékezni az elmúlt évek 4G-vel kapcsolatos vitáira. Hiszen még nincs igazi 4G (LTE-A). Az 5G-vel kapcsolatos munka azonban javában zajlik.

A 3rd Generation Partnership Project (3GPP) az 5G szabványon dolgozik, amely várhatóan a következő években kerül bevezetésre. A Nemzetközi Távközlési Unió (ITU), amely áldását adja és adminisztrálja a szabványt, szerint az 5G-nek 2020-ra teljes mértékben elérhetővé kell válnia. Az 5G szabvány néhány korai verziója azonban továbbra is megjelenik a szolgáltatók közötti versenyben. Egyes 5G-követelmények ilyen vagy olyan formában már 2017–2018-ban megjelennek. Az 5G teljes megvalósítása nem lesz könnyű feladat. Egy ilyen rendszer lenne az egyik legbonyolultabb, ha nem a legösszetettebb vezeték nélküli hálózat. Teljes kiépítése 2022-re várható.

Az 5G mögött meghúzódó indoklás a 4G korlátainak leküzdése és az új alkalmazásokhoz szükséges képességek hozzáadása. A 4G korlátai elsősorban az előfizetői sávszélesség és a korlátozott adatátviteli sebesség. A mobilhálózatok már a hangtechnológiákról az adatközpontok felé mozdultak el, de a jövőben további teljesítményfejlesztésre van szükség.

Ráadásul az új alkalmazások fellendülése várható. Ide tartozik a HD 4K videó, a virtuális valóság, a dolgok internete (IoT), valamint a gépek közötti (M2M) struktúrák használata. Sokan még mindig 20-50 milliárd online eszközt jósolnak, amelyek közül sok mobilhálózaton keresztül csatlakozik majd az internethez. Míg a legtöbb IoT és M2M eszköz alacsony adatátviteli sebességgel működik, a streaming adatok (videó) használatához nagy internetsebességre van szükség. Az 5G szabványt használó további lehetséges alkalmazások közé tartozik az intelligens városok és a közúti közlekedés biztonságát szolgáló kommunikáció.

Az 5G valószínűleg inkább forradalmi, mint evolúciós. Ez magában foglalja egy új hálózati architektúra létrehozását, amely a 4G hálózaton lesz átfedve. Az új hálózat elosztott kis cellákat használ majd üvegszálas vagy mmWave visszatérő csatornával, emellett költséghatékony, nem illékony és könnyen méretezhető lesz. Ráadásul az 5G hálózatok inkább szoftverek, mint hardverek. Használni is fogják szoftver hálózat(SDN), hálózati funkció virtualizáció (NFV), önszervező hálózati (SON) módszerek.

Számos egyéb kulcsfontosságú funkció is van:

• Milliméteres hullámok használata. Az 5G első verziói a 3,5 GHz-es és az 5 GHz-es sávokat használhatják. A 14 GHz-től 79 GHz-ig terjedő frekvencia opciókat is fontolgatják. A végső opciót még nem választották ki, de az FCC szerint hamarosan döntés születik. A tesztelést 24, 28, 37 és 73 GHz-es frekvenciákon végzik.
• Új modulációs sémákat fontolgatnak. Legtöbbjük az OFDM valamilyen változata. Egy szabványban két vagy több séma is meghatározható különböző alkalmazásokhoz.
• A hatótávolság, az adatsebesség és a kommunikációs megbízhatóság javítása érdekében valamilyen formában a több bemeneti többszörös kimenet (MIMO) is szerepelni fog.
• Az antennák szakaszos tömbökkel rendelkeznek adaptív sugárformázással és kormányzással.
• Az alacsonyabb késleltetés a fő cél. Kevesebb mint 5 ms van megadva, de kevesebb mint 1 ms a cél.
• 500 MHz-es vagy 1 GHz-es sávszélességben 1 Gbps és 10 Gbps közötti adatsebesség várható.
• A chipek gallium-arzenidből, szilícium-germániumból és néhány CMOS-ból készülnek.

Az integráció várhatóan az egyik legnagyobb kihívás az 5G kiépítésében. ezt a szabványt mobiltelefonokba. A modern okostelefonok már tele vannak különféle adókkal és vevőkkel, az 5G-vel pedig még bonyolultabbá válnak. Szükséges-e ilyen integráció?

Wi-Fi fejlesztési út

Együtt sejtes kommunikáció Az egyik legnépszerűbb vezeték nélküli hálózat található - Wi-Fi. Mint például, a Wi-Fi az egyik kedvenc „segédprogramunk”. Számítunk rá, hogy szinte bárhol csatlakozhatunk Wi-Fi hálózathoz, és legtöbbször hozzáférést is kapunk. Mint a legnépszerűbbek vezeték nélküli technológiák, folyamatosan fejlesztés alatt áll. A legújabb kiadott verzió a 802.11ac, és akár 1,3 Gb/s sebességet biztosít a nem engedélyezett 5 GHz-es frekvenciasávban. Alkalmazásokat keresnek a 802.11ad ultramagas frekvenciájú 60 GHz-es (57-64 GHz) technológiára is. Ez egy bevált és költséghatékony technológia, de kinek van szüksége 3-7 Gbps sebességre akár 10 méteres távolságon?

Jelenleg több projekt is van a 802.11 szabvány fejlesztésére. Íme néhány a főbbek közül:

• A 11af a Wi-Fi egyik változata a televíziós tartomány fehér sávjaiban (54–695 MHz). Az adatok továbbítása helyi 6- (vagy 8) MHz-es sávszélességeken történik, amelyek nem foglaltak. Akár 26 Mbit/s adatátviteli sebesség is lehetséges. Néha White-Fi-nek is nevezik, a 11af fő vonzereje a sok kilométeres alacsony frekvenciákon és a nem-line-of-sight (NLOS) lehetséges hatótávolsága (csak nyílt területeken működik). A Wi-Fi ezen verziója még nincs használatban, de lehetőség van IoT-alkalmazásokra.
• A 11ah – HaLow néven – egy másik Wi-Fi-változat, amely a licenc nélküli 902–928 MHz-es ISM-sávot használja. Kis fogyasztású, kis sebességű (több száz kbit/s) szolgáltatásról van szó, hatótávolsága akár egy kilométer is lehet. A cél az IoT-ben való alkalmazás.
• A 11ax - 11ax egy frissítés a 11ac-ra. Használható a 2,4 és 5 GHz-es sávban, de nagy valószínűséggel az 5 GHz-es sávban fog működni, kizárólag a 80 vagy 160 MHz-es sávszélesség kihasználására. A 4 x 4 MIMO és OFDA/OFDMA mellett akár 10 Gbps-os csúcs adatátviteli sebesség is várható. A végleges ratifikációra csak 2019-ben kerül sor, bár az előzetes verziók valószínűleg elkészülnek.
• A 11ay a 11ad szabvány kiterjesztése. A 60 GHz-es frekvenciasávot fogja használni, a cél pedig legalább 20 Gbps adatsebesség. Egy másik cél a hatótávolság 100 méteresre való kiterjesztése, hogy több alkalmazás legyen elérhető, például a visszatérő forgalom más szolgáltatások számára. Ez a szabvány várhatóan nem jelenik meg 2017-ben.

Vezeték nélküli hálózatok az IoT-hez és az M2M-hez

A vezeték nélküli kommunikáció minden bizonnyal a dolgok internete (IoT) és a gépek közötti (M2M) kommunikáció jövője. Bár a vezetékes megoldások sem kizártak, a vágy az vezeték nélküli kommunikáció továbbra is előnyösebb.

A tárgyak internete eszközeire jellemző a kis hatótávolságú, alacsony fogyasztású, alacsony kommunikációs sebesség, akkumulátorról vagy érzékelővel ellátott akkumulátorról működik, ahogy az alábbi ábrán látható:

Alternatív megoldás lehet valamilyen távműködtető, amint az az alábbi ábrán látható:

Vagy e két eszköz kombinációja is lehetséges. Mindkettő jellemzően vezeték nélküli átjárón keresztül csatlakozik az internethez, de okostelefonon keresztül is csatlakozhat. Az átjáróhoz való kapcsolat szintén vezeték nélküli. A kérdés az, hogy milyen vezeték nélküli szabványt használnak majd?

A Wi-Fi a kézenfekvő választás, hiszen nehéz elképzelni olyan helyet, ahol nem létezik. Egyes alkalmazásoknál azonban túlzás lesz, másoknál pedig túlságosan energiaigényes. A Bluetooth egy másik jó lehetőség, különösen az alacsony energiafogyasztású (BLE) verzió. A Bluetooth hálózat és az átjáró új kiegészítései még vonzóbbá teszik azt. A ZigBee egy másik kész és várakozó alternatíva, és ne feledkezzünk meg a Z-Wave-ről sem. Számos 802.15.4 opció is létezik, például a 6LoWPAN.

Adja hozzá ezeket a legújabb opciókat, amelyek az energiahatékony, nagy hatótávolságú hálózatok (Low Power Wide Area Networks (LPWAN)) részét képezik. Ezek az új vezeték nélküli opciók nagyobb hatótávolságú hálózati kapcsolatokat kínálnak, amelyek általában nem lehetségesek a fent említett hagyományos technológiákkal. Legtöbbjük 1 GHz alatti, engedély nélküli spektrumban működik. Az IoT-alkalmazások legújabb versenytársai közül néhány:

• A LoRa a Semtech találmánya, és a Link Labs támogatja. Ez a technológia lineáris frekvenciamodulációt (LFM) használ alacsony adatsebességgel, hogy elérje a 2-15 km-es hatótávolságot.
• A Sigfox egy francia fejlesztés, amely ultra-keskeny sávú modulációs sémát használ alacsony adatsebességgel rövid üzenetek küldésére.
• Súlytalan – kognitív rádiós technikákkal a TV fehér mezőit használja a nagyobb hatótávolság és akár 16 Mbps adatátviteli sebesség eléréséhez.
• Az Nwave hasonló a Sigfoxhoz, de jelenleg nem tudtunk elegendő információt gyűjteni.
• Ingenu - A többivel ellentétben ez a 2,4 GHz-es sávot és egy egyedi véletlen fázisú többszörös hozzáférési sémát használja.
• A Halow a fent leírt 802.11ah Wi-Fi.
• A White-Fi a fent leírt 802.11af.

A Cellular határozottan az IoT alternatívája, mivel több mint 10 éve a gépek közötti (M2M) kommunikáció gerincét képezi. A gépek közötti kommunikáció főként 2G és 3G vezeték nélküli modulokat használ a felügyelethez távoli gépek. Míg a 2G (GSM) idővel megszűnik, a 3G továbbra is megmarad.

Már elérhető egy új szabvány: LTE. Pontosabban LTE-M-nek hívják, és az LTE rövidített változatát használja az 1,4 MHz-es sávszélességben. Egy másik változat, az NB-LTE-M 200 kHz-es sávszélességet használ az alacsonyabb sebességű működéshez. Ezen opciók mindegyike képes lesz használni a meglévő LTE hálózatokat frissített szoftverrel. Az LTE-M modulok és chipek már rendelkezésre állnak, akárcsak a Sequans Communications eszközök.

A dolgok internetével kapcsolatos egyik legnagyobb probléma az egységes szabvány hiánya. És valószínűleg nem is fog megjelenni egyhamar. Talán a jövőben több szabvány is megjelenik, de milyen hamar?

Az információtechnológiai (IT) iparág legszélesebb körben vitatott kérdéseiről: Gigabit Ethernet vs. ATM, Windows NT vs. mindenki más, intranet stb. A beszélgetésben részt vettek: Daniel Brier és Christine Heckart, a TeleChoice elnöke és igazgatója, illetőleg; Scott Bradner, a Harvard Egyetem informatikai tanácsadója; Tom Noll, a CIMI Corporation elnöke; Mark Gibbs, a Gibbs & Co. elnöke; Dave Kearns szabadúszó újságíró és tanácsadó Austinban, New Yorkban. Texas.

NW: Sok olvasónak nehézséget okoz a helyi hálózati (LAN) gerinchálózat kiépítésének stratégiája. Gigabit Ethernet, ATM, Fast Ethernet, IP kapcsolás – van elég technológia, de nem világos, hogy mi a fő fejlesztési irány ezen a területen. Milyen szempontokat kell figyelembe venniük a hálózati rendszergazdáknak a következő generációs hálózatuk tervezése során?

Noll: A kulcskérdés a méretezhetőség. A legjobb technológia a gerinchálózat kiépítése olyan lesz, amely nagy idő- és pénzbefektetés nélkül integrálható a meglévő hálózatokkal. Ez azt jelenti, hogy az ATM és a Gigabit Ethernet is használható lesz, ha körülbelül ugyanannyiba kerül. A költségszabályozás komoly gondot jelent.

Gibbs: A fő kérdés az, hogy megengedheti-e magának? Minden nagyobb megvalósítást kísérleti projekteknek kell megelőzniük. Az elkövetkező hat hónap során a nagysebességű autópálya-technológia új korszakának kulcsfontosságú aspektusai világosabban formálódnak. Megtudjuk, mely szabványokat hagyják jóvá, mely gyártók lesznek stabilak, és mennyire problémásak ezek a technológiák a bevezetés és a későbbi karbantartás szempontjából.

Heckart: Amikor ezen a területen döntünk, csak három fő szempontot kell figyelembe venni: az ár, a teljesítmény és a tartósság. A probléma az, hogy az elemzők abszolút értékben beszélnek ezekről a dolgokról, de a hálózati rendszergazdák nem. Minden attól függ, hogy milyen az adott hálózati környezet, milyen alkalmazásokat használnak, mik a feladatok, mennyi a költségvetés, stb.

Ami elég jól működik az egyik vállalatnál (vagy akár egy felhasználói csoportnál), az nem biztos, hogy a másiknak megállja a helyét. Meg kell határozni, hogy mit jelent az „elég jó”, majd végre kell hajtani egy olyan megoldást, amely elég olcsó, jól teljesít és elég sokáig tart ahhoz, hogy megfeleljen a mai és a belátható jövő kihívásainak. A problémákat, amelyekkel sok felhasználó találkozik, az okozza, hogy megpróbálják meghatározni, mi a legjobb. De a „legjobb” minden héten változik, és nem valósítható meg, mert mire ez megtörténik, már nem lesz a legjobb.

Vadrózsa: Túl sok menedzser próbál homogén megoldásokat találni, amikor a legjobb eredmény általában különböző technológiák kombinációjából származik. Sok vállalat megtalálja az ATM, a Fast Ethernet és az Ethernet kombinációját (vagy valamilyen más kombinációt), mivel a különböző irodáknak és felhasználói csoportoknak eltérő igényeik vannak. A lényeg az, hogy a megoldás kiválasztása valós igényeken alapuljon, és ne a legújabb és legjobb technológia megvalósításának kísérletén.

Cairns: A meglévő hálózati kapcsolatok túlnyomó többsége Ethernet technológián alapul, és ez a jövőben is így lesz. Jelenleg nincs nyomós ok arra, hogy az autópályák szervezésében más technológiára váltsunk. A tíz megabites asztali kapcsolatok és a 100 Mbit/s a gerinchálózati kapcsolatok továbbra is „működnek” (és nem is rosszak) a legtöbb létező hálózatban. Meglehetősen ésszerűnek tűnik a Gigabit Ethernetre való átállás a gerinchálózatban és a 100 Mbps-os sebesség a hálózat fő részeinél (és végül az asztali rendszerekben).

A trükk az, hogy nem mindig a hálózati sávszélesség jelenti a szűk keresztmetszetet. A szerverek, útválasztók, kapcsolók, lemezcsatornák, buszsebesség, pufferkötetek és még öt-hat dolog teljesítménye nem kevésbé figyelmet igényel. A túl „kövér” csatornák egyszerűen erőforrásokat pazarolnak.

Bradner: Azt mondanám, hogy a hálózattervezők legnagyobb problémája a részleges tudatosság és az igazukról való teljes meggyőződés kombinációja. A vállalati hálózatépítés irányával kapcsolatban túl sok döntés született általános megfontolások alapján, nem pedig a meglévő hálózati közösség valós igényeinek elemzése alapján. Valaki a vezetőségből olvasta az egyik nagy tanácsadó cég jelentésében, hogy „az ATM a válasz” (mi is volt pontosan a kérdés?), és ennek megfelelően döntött. Valójában műszaki elemzést kellett volna végeznie saját hálózati igényeiről, és ennek megfelelően kellett volna megterveznie. Sok technológia ígéretes, mert minden hálózat más.

NW: ATM vs Gigabit Ethernet – igazi rivalizálás vagy ostobaság?

Noll: Valójában ez egy verseny a különböző hálózattervezési paradigmák között, amelyet gyakran technológiai versenyként mutatnak be. A Gigabit Ethernet paradigma azt mondja: "A sávszélességbe fektessen be, ne a kezelésébe, mert elég olcsó ahhoz, hogy több mint kielégítse a hálózat igényeit." Az ATM-paradigma pedig a következő: "A sávszélesség kezelése nagyon fontos; a sávszélességet nem lehet a véletlenre bízni, ezért olyan hálózati architektúrára van szükség, amely lehetővé teszi annak vezérlését." Az ár döntő tényező lehet, de a vásárlókat erősen vonzza a Gigabit Ethernet által biztosított megközelítés egyszerűsége. A probléma az, hogy szeretnénk, ha ez a verseny színvonalas lenne technikai lehetőségeket, de a valóságban teljesen másképp alakul.

Gibbs: Ezt a rivalizálást a korábbi technológiákba eszközölt hatalmas beruházások hajtják. Ha a jelenlegi technológiák sokkal egyszerűbbnek és olcsóbbnak bizonyulnak, akkor az ezekre való átállás komoly bevételt ígér a gyártóknak. Az ATM-termékek gyártói nem akarják, hogy az ebbe a technológiába fektetett pénz kárba vesszen, és megpróbálják kővel dobálni a Gigabit Ethernet termékek gyártóit.

Heckart: Ennek és a többi ATM-mel kapcsolatos kérdésnek az abszurditása, hogy a csak a hálózati elit számára felfogható kijelentéseket kezdi eltúlozni a nagyközönség. Valójában ez egy korlátozott kontingens kérdése. A Gigabit Ethernet azonban stabilabb alappal, több támogatóval rendelkezik, legjobb csatornák készletek és gyakorlatilag minden, ami a háború megnyeréséhez szükséges. Az ATM-nek agilisabb serege van, kifinomultabb fegyverekkel felvértezve – de általában a számok és a helyes pozicionálás nyer.

Minden olyan vásárlónak, akinek nincs szüksége ATM-lefedettségre további funkciók- például garantált szolgáltatásminőség (QoS), - a legegyszerűbb megoldás egy olyan technológia kiválasztása, amely kellően kényelmes és lehetővé teszi a meglévő problémák megoldását. A korlátlan sávszélesség megold, bár nem mindent, de sok mindent hálózati problémákés a Gigabit Ethernet korlátlan sávszélességet biztosít a legtöbb hálózati környezet számára.

Vadrózsa: Ez az elegáns megközelítés klasszikus példája, amely verseng a kialakult nézetekkel. Egy háború megnyeréséhez elegendő a legtöbb csatát megnyerni. Számos projekt valósult meg ATM-en keresztül - a távközlési vállalatok hálózataitól a vállalati és otthoni irodákig. Az olyan szolgáltatók, mint az Ameritech, a PacBell, az SBC és a BellSouth, már felismerték, hogy az ATM technológia nagyon ígéretes lehet a vállalati és otthoni irodákban. A kérdés most az, hogy ez a technológia milyen mértékben fog behatolni az otthoni és irodai hálózatokba. Ha otthon ATM-et használ öt eszköz csatlakoztatására, az nem otthoni LAN? Talán. Ezért az ATM sokkal elterjedtebb lesz, mint azt sokan gondolják.

Cairns: Ez a rivalizálás csak marketing szempontból valós, de ha nem figyelsz a reklámra, akkor a válasz kézenfekvő lesz. A Gigabit Ethernet ugyanazon okból lesz a domináns technológia, amiért a 10 Mbps Ethernet legyőzte a Token Ringet és a 100 Mbps Ethernet az FDDI-t. Egyre több hálózati rendszergazda érti meg az Ethernet előnyeit, és kényelmesebben használja azt.

Bradner: A vizsgált technológiák közötti verseny a campus területén létezik gerinchálózatok. Könnyen belátható, hogy a Gigabit Ethernet megkönnyíti és olcsóbbá teszi (az ATM-hez képest) a legtöbb (ha nem az összes) egyetemi gerinchálózati igények kielégítését. Az egyetlen kétség a QoS. A QoS képességeket azonban ritkán használják a mai egyetemi hálózatokban. Ennek az az oka, hogy a meglévő alkalmazások, valamint az Ethernet és Token Ring hálózatok, amelyekhez szinte minden asztali rendszer csatlakozik, nem támogatják a QoS funkciókat.

A nagy kiterjedésű hálózatok (WAN) területén nincs verseny. A Gigabit Ethernet nem támogatja a nagy távolságú kapcsolatokat (maximum 3 km), és dedikált optikai vonalat igényel. Azt is kétlem, hogy nagy verseny lesz az épület gerinchálózatában, ahol a Fast Ethernet és a Gigabit Ethernet képes teljesen kiszorítani az ATM-et.

NW: Sokan most a hálózatközpontú számítástechnikáról beszélnek, és azzal érvelnek, hogy távolodunk az erősen terhelt alkalmazásoktól asztali számítógépek vékonyabb kliensekhez, amelyek Java és ActiveX kisalkalmazásokat futtatnak. Érdemes ezt hinni?

Noll: Ostobaság! Nem több, mint egy újabb kísérlet a lemez nélküli munkaállomások régi ötletének feltámasztására, ami azt jelenti, hogy a „hülye” terminálokat „félhülye” hálózati számítógépekre kell cserélni, és az „okos” számítógépeket kiszorítani.

Gibbs: Elvileg minden helyes, de ehhez számos probléma kapcsolódik. A vékony kliensekre való áttérés bonyolult, és hosszú időnek kell eltelnie, amíg a vezető szoftvergyártók komoly lépéseket tesznek termékeik új platformokra történő portolása érdekében. A hálózatba kapcsolt számítógép ötlete jó, de hiányzik belőle a gyakorlatiasság: a felhasználók három éven belül sem hagyhatják el a számítógépüket, addigra kifejlődik az asztali alkalmazások következő generációja.

Nem minden probléma kapcsolódik a "kövér" alkalmazások használatához. Mert hálózati számítógépek nagyobb hálózati sávszélességet igényel, mint modern alkalmazások; Ezenkívül jelentősen megnőnek a szerverteljesítményre és a lemezmemória mennyiségére vonatkozó követelmények. És természetesen - védelem, védelem és védelem. Az még nem teljesen világos, hogy a Java kisalkalmazások és az ActiveX milyen szintű védelmet tudnak majd nyújtani, bár úgy tűnik, ez utóbbiak e tekintetben sokkal kevésbé meggyőzőek.

Heckart: Inkább azt mondanám, hogy van ebben némi igazság. Mindenki tudja, hogy a probléma, amelyet a hálózatba kapcsolt számítógépek próbálnak megoldani, valóban létezik. Belefáradtunk az új programok telepítésébe, és azt tapasztaltuk, hogy felemésztik a számítógépünk lemezterületének utolsó hüvelykjeit is, amely egy évvel ezelőtt még a technológia legújabb eszközének számított (különösen kiábrándító, amikor a funkcionalitás 90%-a bele van ágyazva abba a számtalan kódsorba az esetek 98%-ában nem használják). Nagyszerű ötlet betölteni, amire szüksége van, pontosan akkor, amikor szüksége van rá. Úgy gondolom, hogy a hálózatba kapcsolt számítógépek megváltoztathatják a hálózati architektúrát, a szoftverek értékesítésének módját és hálózati szolgáltatások. Talán ez mind a jobb.

Vadrózsa: Véleményem szerint a helyzet túldramatizálódik. Egyes ügyfeleink olyan következő generációs faxkészülékeket szeretnének telepíteni, amelyek IP-hálózatokat használnak átviteli mechanizmusként. Ezeknek az eszközöknek vannak elemei azon számítógépeknek, amelyekről beszél. Hogyan nevezzük őket - „vékony” klienseknek, „gyenge” PC-knek vagy valami másnak? De továbbra is faxkészülékeknek hívjuk őket, amelyek nagyon speciális problémákat oldanak meg. Még egyszer szeretném hangsúlyozni, hogy egy készülék elemei nagyon eltérő tulajdonságokkal rendelkezhetnek, és a címkézés csak összezavarja a dolgot.

Cairns: A mai programozók nem gondolnak az így kapott kód tömörségére, mint mondjuk 10-15 évvel ezelőtt. Ennek eredményeként a felhasználók sok időt pazarolnak arra várva, hogy a modern alkalmazások egyes moduljai betöltődjenek a hálózatról, és végül feladják a használatukat.

Bradner: Ezekben az ítéletekben minden helytálló – kivéve, hogy nyomon követhető a homogén követelményrendszer felé való orientáció. Úgy tűnik, sürgősen meg kell találni az összes létező kérdésre egyetlen választ – talán azért, mert a való világ túlságosan összetett és zűrös. Sok helyen az alkalmazások "hülye" terminálokon vagy X-Window terminálokon futnak, és a vékony kliens-hálózat modell tökéletesen működik. De sok más hely is van, ahol a felhasználók tökéletesen végzik munkájukat olyan helyi számítógépeken, amelyek tökéletesen megfelelnek az igényeiknek, és nem igényelnek cserét.

NW: Egy másik, széles körben vitatott téma a szolgáltatás minősége (QoS). Melyek azok a kulcsfontosságú QoS képességek, amelyeket a hálózati rendszergazdáknak figyelembe kell venniük, és mit kell tenniük ezek megvalósításához?

Bradner: Ez egy nagyon régi történet, legalább 1964-ig nyúlik vissza, amikor először kezdték széles körben vitatkozni a kapcsolatalapú hálózatok helyett a csomagátvitelen alapuló adathálózatok kiépítésének lehetőségéről. A hagyományos megközelítés hívei már akkor is elítélték a csomagátvitelen alapuló hálózatok gondolatát. Az IBM szakemberei sok éven át (szerencsére a múltban) azzal érveltek, hogy lehetetlen TCP / IP-n alapuló vállalati adathálózatot építeni, mivel ez a protokoll az irányított vagy kapcsolt csomagok továbbításán alapul; A vállalati hálózatnak állításuk szerint garantált QoS-re van szüksége, ami csak kapcsolatorientált hálózatokban érhető el.

Háromféle QoS-ről van értelme beszélni: valószínűségi QoS, amely nagy valószínűséggel garantálja bizonyos feladatok adott időpontban történő elvégzéséhez elegendő hálózati és szerver erőforrások biztosítását; Alkalmazás alapú QoS, amelyben meghatározott erőforrások vannak lefoglalva minden IP-híváshoz vagy erőforrás-igényes alkalmazáshoz (az induláskor); Osztály alapú QoS, amely beállítja különböző szinteken A hálózathasználat (osztályok) és a hálózati forgalom kezelése osztályonként eltérően történik.

A valószínűségi QoS-t meglehetősen aktívan használják a modern hálózatokban, és különösen jól működik a nagy sávszélességű egyetemi hálózatokban. Az osztályalapú QoS-t a QoS következő lépésének tartanám, az igény szerinti QoS-t pedig lenyűgöző lehetőségnek tartanám, számos skálázhatósági, hitelesítési és elszámolási problémával.

Noll: A QoS fogalma meglehetősen jól definiált, bár nem mindenki ért vele egyet. Csúcs és átlagos adatátviteli sebesség, késleltetés és megengedett ingadozása, megengedett szint hibák – ezek mindegyike jól érzékelhető kulcsparaméterként. A kérdés nem az, hogy mi az a QoS, hanem az, hogy mit kell tenni ennek biztosítására. Két lehetőség van: kezelheti a sávszélességet, vagy pénzt költ a bővítésére. A hálózati rendszergazdának értékelnie kell az egyes megközelítések költségeit, és mérlegelnie kell azok előnyeit és hátrányait. Ne feledje azonban, hogy az erőforrások elosztása olyan, mint az adózás – ahhoz, hogy valakinek adjon valamit, el kell vennie másoktól. Ez az oka annak, hogy a további bitek vásárlása másodpercenként olyan vonzó megközelítés a felhasználók számára.

Heckart: Az utóbbi időben a QoS kifejezés nagyon különböző dolgokat jelent. Sajnos sok szolgáltató úgy határozza meg a QoS-t, hogy megértse a doktori fokozatot, és legalább egy protokollelemzőre van szükség a QoS biztosításának ellenőrzéséhez. Milyen előnyökről beszélhetünk a végfelhasználók számára?

A Sprintnek jó ötlete van arra, hogy meghatározott minőségű szolgáltatást nyújtson, amely megfelel a felhasználó konkrét alkalmazásainak. És bár maga a modell még fejlesztésre szorul, minden szolgáltatónak emlékeznie kell a BSP (Keep It Simple, Blockhead!) elvére. Sok menedzser aggódik a hálózat rendelkezésre állása (üzemidő), a válaszidő és a teljesítmény miatt. Egyes alkalmazásoknál, például a valós idejű hangkezelésnél, a hálózati késleltetés hozzáadható ehhez a listához.

A hálózati rendszergazdák egyik legnagyobb aggálya a legújabb QoS-specifikációkkal kapcsolatban az, hogy gyakorlatilag lehetetlen nyomon követni, hogy amit kapnak, az megfelel-e az ígéretnek. Az ideális szolgáltatónak egyértelműen meg kell határoznia, hogy mit jelent a QoS fogalma, lehetőséget kell biztosítania az ügyfélnek a szolgáltatás minőségének megvalósulásának ellenőrzésére, valamint egy automatikus szankciórendszert a megállapodás szerinti szolgáltatási színvonal elmulasztása esetén. A QoS előnye, hogy a felhasználók intelligensebben választhatják ki a szolgáltatásokat, és jobban megérthetik, hogy egy adott iroda vagy alkalmazás igényeinek mely kapcsolattípusok (frame relay, bérelt vonalak vagy ATM) felelnek meg a legjobban.

Vadrózsa: A QoS-t az ATM/WAN hálózatokkal kapcsolatban vizsgálom, ahol az egyes alkalmazások eltérő hozzáférést kapnak az erőforrásokhoz attól függően, hogy mit próbálnak csinálni. A QoS előnyeinek kihasználásához a hálózati rendszergazdáknak számszerűsíteniük kell igényeiket. Ez visszavezeti őket az egyes irodák és alkalmazások igényeinek valódi megértéséhez, és ráébreszti őket arra, hogy nincs olyan megoldás, amely mindenkinek megfelelne.

Cairns: A felhasználó számára a QoS azt jelenti: "Csinálhatok, amit akarok, amikor akarok?" Mert hálózati rendszergazda ez olyan kifejezéseket jelent, mint a "hozzáférés" (az összes szolgáltatás 100 százalékos elérhetősége fürtözés és redundancia révén), "teljesítmény" (bármikor, bárhol kiszámítható átviteli sebesség) és "címtárszolgáltatások" (egyszerű hozzáférés az objektumokhoz és szolgáltatásokhoz).

NW: Térjünk vissza egy percre a „vékony” ügyfelek kérdéséhez. A NetPC és az NC gyártói azt ígérik, hogy csökkentik a hálózatok és rendszerek adminisztrációs költségeit. Valóban képesek lesznek elérni azt a nagy megtakarítást, amit elvárnak, vagy egyszerűen a hálózatokra és a szerverekre hárítják át a költségeket?

Cairns: Nagy különbség van a NetPC és az NC között. Az NC erősebb szervereket és nagyobb hálózati sávszélességet igényel. De mindenesetre elkerülhetetlenek a kiadások - új felszerelések és infrastruktúra, képzés és támogatás.

Noll: A lemez nélküli munkaállomások után helyezze a NetPC-t és az NC-t a hulladékkupacba. Változtassa fűtőegységekké vagy szórakoztató, csúcstechnológiás fémkollázsokká, amelyeket beton talapzatra szerelnek a cég székhelye előtt. Az NC a "hülye" terminálokat helyettesíti, a NetPC pedig nem más, mint reklámfelhajtás.

Gibbs: Még mindig nincs olyan alkalmazás- és eszközkatalógus, amely elhitethetné velünk a hálózatba kapcsolt számítógépek létezésének valóságát. Emellett az infrastruktúra korszerűsítésének költségei várhatóan igen magasak lesznek. A legtöbb cégnek két-három évre lesz szüksége, mire teljesen amortizálni tudja befektetését, így a hálózatba kapcsolt számítógépek használata még mindig csak praktikus. tesztrendszerek. Valódi kísérleteket még nem végeztek, és egyszerűen felbecsülhetetlen értékűnek bizonyulhatnak. Természetesen továbbra is nyomon kell követnünk a piaci fejleményeket, de azt javaslom, hogy ne izguljunk túl addig, amíg nincsenek valódi alkalmazások és kész rendszerek, amelyek NC-re vagy NetPC-re épülnek, és nem csak puszta dobozok.

Bradner: Nem látok nagy különbséget a NetPC, az NC és a terminálok között, és kétlem, hogy árban is nagy különbségek lesznek. A vállalat valószínűleg nem tud igazán pénzt megtakarítani azzal, hogy kidobja a régi 3270-es terminálokat, és NC számítógépekre cseréli őket (hacsak nem számolja azzal a megtakarítással, hogy nem javítja meg a 3270-et). Abban is kétlem, hogy az "igazi" PC-kről NetPC-re vagy NC-re való átállás jelentős megtakarítást érne el. Az általános költségek jól ismertek - képzés, szoftver, stb. Úgy gondolom, hogy ezek és sok más költség mindent egyensúlyba hoz.

NW: Néhány emberrel beszélve úgy tűnik, hogy az intranet a mai vállalati számítástechnikai platform. Milyen lépéseket kell tenniük az érintett szakembereknek, hogy közel kerüljenek az intranet létrehozásához? Mely alkalmazások maradnak örökre az intranet „mögött”? Mi a legnagyobb hiba az intranetekkel kapcsolatban?

Heckart: Az intranetek kiválóan alkalmasak olyan szervezetek számára, amelyeknek nagyszámú munkavállalónak kell információhoz jutniuk, vagy meg kell szervezniük az elektronikus kommunikációt. Ezért először magát a hálózatot kell létrehoznia. Az intranet építésénél a legnagyobb hiba az, hogy nem értjük egyértelműen, mit kell elérni, és ennek megfelelően mit kell tenni. Ennek eredményeként számos külön intranet jön létre a különböző felhasználói csoportok számára, és különböző hálózati erőforrásokat használnak, csökkentve vagy kiküszöbölve a teljes költségmegtakarítást.

Noll: Nem tudom, ki tekintené az intranetet vállalati számítástechnikai platformnak. Speciális felmérések elvégzése után azt találtuk, hogy bár a cégek több mint 90%-a állítja, hogy elkötelezett az intranet gondolata mellett, csak 7%-uk érti igazán, mi az intranet, és miben különbözik a szokásos vállalati információtól vagy IP-től. hálózat. Ha megpróbáljuk objektíven felmérni, hogy mi is az intranet, akkor világossá válik, hogy nem szab semmilyen korlátozást az alkalmazások használatára (nem számítva az egyéb adathálózatokban rejlőket), kivéve a költségeket.

Gibbs: Azok az alkalmazások, amelyek jelentős adatbázis-követelményekkel rendelkeznek, és amelyek nagyon összetett funkciókkal rendelkeznek, mint például a valós idejű multimédiás, soha nem lesznek intranet-kompatibilisek.

Vadrózsa: A legnagyobb hiba az intranetekkel kapcsolatban az, hogy azt feltételezzük, hogy a részleteket figyelmen kívül hagyják. Véleményem szerint, jó menedzser nagyon általánosan kell meghatározni az intranetet - mint a szervezeten belül megosztott információk gyűjtését -, és el kell kezdeni prioritásként kezelni azokat az előnyöket, amelyeket a belső információs főútra vagy intranetre való átállással lehet a leggyorsabban és leghatékonyabban elérni.

Cairns: Az intranet jó módszer a papírpazarlás csökkentésére és a szükséges információk időbeni elérésére. Az intranetek legjobb felhasználási módjai közé tartozik ma az emberi erőforrás, a marketingkommunikáció, a kérdőívek automatizálása (például utazási jelentések vagy nyaralási kérelmek) és a projektmenedzsment – ​​olyan területek, ahol a hagyományos működési információkat az adattárházakkal kombinálhatja. Az adatbeviteli alkalmazások azonban még nem állnak készen az intraneten történő használatra.

Az intranetnek legalább az internetes oldalaknak kell vonzania a felhasználókat. Ehhez nagy figyelmet kell fordítani a tervezési kérdésekre és a nyújtott szolgáltatás minőségére. A rossz tervezés súlyos hiba.

Bradner: Az intranetek egy másik példa arra, hogyan jelenítenek meg valamit univerzális megoldás a valós igények figyelembevétele nélkül. A legtöbb ember számára az intranetek webalapú hálózati szolgáltatások. Ma azonban minden kérdésre egyetlen válaszként próbálják ezeket bemutatni. Úgy gondolom, hogy a következő néhány évben a TCP/IP lesz az elsődleges hálózati protokoll gyakorlatilag minden vállalati hálózat számára; az alternatíva csak az SNA lenne (örökölt rendszerekben). De nem vagyok hajlandó ugyanolyan magabiztosan beszélni arról, hogy milyen alkalmazásokat fognak használni. Alapvetően a Web alapú és Java rendszerek Bonyolult adatfeldolgozást igénylő alkalmazások is elférnek, de sok esetben a dedikált asztali szoftverek sokkal alkalmasabb megoldás maradnak.

NW: Sok olvasónk szeretne hosszú távon áttérni arra, hogy az internetet egy elosztott vállalati hálózat gerinceként használja. Ez ésszerű feladat?

Noll: Ez a nézet irreális gazdasági feltételezéseken alapul. Az emberek látják, hogy 20 dollárért korlátlan internet-hozzáférést kaphatnak. havonta, és gondold át: „Ha 20 dollárért 28 kb/s sebességet érhetek el, akkor 140 dollárért kaphatok egy T-1 csatornát.” A sávszélesség „pénzbe kerül”, és valaki mindig kifizeti ezt a pénzt. Az interneten egyfajta támogatás folyik: az internetet használók keveset fizetnek az aktívan használókért. Ha a vállalati Amerika korlátlan hozzáférést kap az internethez, a szolgáltatók egy héten belül alábbhagynak. Az internetes árak nem csökkenhetnek. Egyes ügyfeleknek kedvezményes árakat kínálnak, de ez csak akkor lehetséges, ha korlátozott számú ember részesül ebből.

Gibbs: Igen, a gazdasági vonzerő megvan, és a virtuális magánhálózatokkal (VPN) és az internetszolgáltatók hajlandóságával a garantált QoS-re vonatkozó szerződések megkötésekor mindez nagyon hihetőnek tűnik. A vállalatoknak a lehető leggyorsabban el kell távolodniuk magánhálózati infrastruktúrájuktól.

Heckart: A cégek szeretnék olcsóvá és mindenütt elérhetővé tenni a hálózatukat, hogy sok feladatra lehessen használni. Egyes távoli irodák számára az internet alkalmas ebben a minőségben, de más irodákban és alkalmazásokban nem, de holnap ez a helyzet megváltozhat.

Az iparág valószínűleg több, egymással összekapcsolt intranetet, extranetet és internetet fog létrehozni, amelyek célja a különböző alkalmazások és felhasználói közösségek támogatása. Az ilyen hálózatok az elkövetkező néhány évben fognak megjelenni, és nagyrészt felváltják a ma hang-, fax-, videó- ​​és adatátvitelre használt magán- és nyilvános hálózatokat. E hálózatok által nyújtott szolgáltatások nem lesznek olcsók, de költségeik több nagyságrenddel alacsonyabbak lesznek, mint a magánhálózatok jelenlegi költségei.

Ennek a fényes jövőnek a fő gátja nem a technológia, hanem a jelenlegi szolgáltatók hatalmas profitja, amelyek tevékenységét az internet alapú szolgáltatásokra való átállás jelentősen korlátozza.

Vadrózsa: Semmi sem indokolja, hogy az intranetes alkalmazások ne férhessenek hozzá egyformán a frame relay és ATM hálózatokból. Miért adja fel őket? Számos hálózatról elérhető megoldásai vannak, és erre csak az Internetet használni hiba lenne. Ez csak egy lehetséges szállítási mechanizmus.

Cairns: Ezt most nem bölcs dolog megtenni, mert elveszíti a vállalat ellenőrzését a vállalati gerinc használata felett. Legjobb esetben az Internetet tartalék csatornának kell tekinteni, amelyet magánhálózati meghibásodás esetén használhatunk. Néhány dollár megtakarítása nem éri meg a magánhálózatok által nyújtott megbízhatóság, vezérlés és biztonság feláldozását. Ez egyenértékű azzal, hogy az informatikai igazgató leszáll az autójáról és felszáll a buszra...

Bradner: Jobban éreznénk magunkat, ha az internetet nemzeti információs infrastruktúrának neveznék, amelyet egy távközlési cég biztosít? Pontosan ilyenné válik az internet, és pontosan az, amilyenné a kormány és a sajtó által néhány éve oly erősen szorgalmazott Nemzeti Információs Infrastruktúra hívei javasolták az Internet leváltását. Nem értek egyet azzal az állítással, hogy a magánhálózatoknak vannak olyan képességei, amelyeket az internet nem tud biztosítani – különösen, ha figyelembe vesszük, hogy szinte minden vállalati nagy kiterjedésű hálózat TCP/IP-t használ. A funkciók halmaza alapján nagyon nehéz különbséget tenni a magánhálózatok és a nyilvános TCP/IP hálózatok között. Az elkövetkező néhány évben arra számítok, hogy az osztályalapú QoS-szolgáltatások széles körben elterjednek az interneten, kiküszöbölve a magán adathálózatok egyik utolsó jelentős előnyét a nyilvános hálózatokkal szemben.

NW: A Windows NT átveszi az uralmat a világ felett? Vannak jelentős hátrányai ennek az operációs rendszernek?

Noll: Az NT már meghódította a világot, de a Unix rendszergyártók még nem tudják, hogy kiszálltak a játékból. A gyengeségek azonosítása fontos, de mindennek a legfontosabb jellemzője operációs rendszer hogy a felhasználók hogyan vélekednek róla. És jobban kezelik az NT-t, mint bármely más szervert vagy többfelhasználós rendszert. Unix rajongók, hajrá, és küldje el gonosz e-mailjeit a világ minden tájára! Csak megjósolom a jövőt, de nem sikerül.

Gibbs: A "Java" zászlót lobogtató Microsoft-ellenes tábor nagyon aktív, és ez közvetve árt az NT-nek. Kétségtelen, hogy az NT 4.0 egy nagyszerű operációs rendszer, de a NetWare és a Unix leváltásával nem képes minden igényt kielégíteni. Domináns pozíciót adnék az NT-nek, de nem adnám ki a végső győzelmet.

Cairns: Az NT jó helyettesítője a Unixnak az alkalmazásszerverek piacán. Ez az operációs rendszer azonban még mindig nagyon messze van attól, hogy domináns pozíciót foglaljon el a hálózati operációs rendszerek piacán. Ez nem biztos, hogy megtörténik, mert nem úgy tűnik, hogy a Microsoft elkezdte megérteni a hálózatépítést. Ez az asztali szoftvergyártó mindig is az marad.

A Nemzetközi Távközlési Unió (ITU-T) távközlési szabványosítási szektora úgy véli, hogy a jövő hálózatainak, az FN-nek (Future Networks) 2020 előtt meg kell jelenniük.

Alapvető különbségük a modern hálózatoktól (NGN), hogy képesek új információs és kommunikációs szolgáltatásokat nyújtani, amelyek a meglévő hálózati technológiák segítségével nehezen megvalósíthatók.

Azóta, hogy az első két ITU-T ajánlást - Y.2001 és Y.2011 - a távközlés, a következő generációs hálózatok, az NGN (Next Generation Networks) új fejlesztési irányára elemezték az "ICS" oldalain () , ezeket a hálózatokat teljesen szabványosították az ITU-T előírásokban (a speciális Y.2000 sorozatban már 124 ajánlás szerepel ezekre a hálózatokra*), az üzemeltetők sikeresen építik és üzemeltetik őket**.

A jövőbeli FN-ek szabványosítására irányuló munkát az ITU-T kezdeményezte 2009-ben. Az SG13 tanulmányi csoport kidolgozta az első FN ajánlásokat az ITU-T ajánlások új sorozatában, az Y.3000-3499-ben. Jelenleg kilenc ajánlást adtak ki ebben a sorozatban, és további négy dokumentumot tárgyalnak***. A cikk az ITU-T jövőbeli hálózatokra vonatkozó ajánlásainak rövid áttekintését szolgálja.

A jövőbeli hálózatok létrehozásának feladatai és céljai

Az Y.3001 ajánlás leírja a jövőbeli hálózatok főbb rendelkezéseit és 12 célt a létrehozásukhoz, amelyek négy alapvető szegmensre oszlanak (1. ábra). Egyes feladatok, mint például a hálózatkezelés, a mobilitás, az azonosítás, valamint a megbízhatóság és biztonság több szegmenshez is tartozhatnak, de az ábra egy szegmens és a számára leginkább releváns feladatok közötti kapcsolatokat mutatja.

Szolgáltatások szegmens jellemzi, hogy a jövő hálózatai hatalmas számú szolgáltatást/alkalmazást fognak nyújtani szinte bármilyen fogyasztói igény kielégítésére. Várhatóan a jövőbeni hálózatokban a szolgáltatások száma és mennyisége exponenciálisan növekedni fog. Ezen túlmenően jelentős tőkebefektetés és üzemeltetési költségek növekedése nélkül új szolgáltatások bevezetése várható, miközben biztosítja azok magas megbízhatóságát és a jövőbeni hálózatok biztonságát.

Adatszegmens biztosítja a jövő hálózatainak optimalizálását a gigantikus mennyiségű továbbított és feldolgozott információhoz kapcsolódóan. Az adatok a jövőbeli hálózaton elérhető összes információra vonatkoznak. Azt is feltételezzük, hogy a jövőbeni hálózatok szolgáltatásaihoz való hozzáférés könnyű, gyors és jó minőségű lesz, függetlenül a felhasználó tartózkodási helyétől. A jövőbeni hálózat minden tagja megkapja a saját egyedi címét, amelyen keresztül a világ bármely pontján bejelentkezhet, és megkaphatja az összes szükséges szolgáltatást.

Ökológiai szegmens azt jelenti, hogy a jövő hálózatai környezetbarátak lesznek. Műszaki megoldásaiknak minimalizálniuk kell az ökoszisztémára gyakorolt ​​hatást, csökkenteni kell az anyag- és energiafelhasználást.

Társadalmi-gazdasági szegmens számos olyan feladat megoldását írja elő, amelyek a szolgáltatások életciklusa biztosításának költségeinek csökkentésével, valamint a jövőbeli hálózatok erőforrásaihoz való szélessávú hozzáférés biztosításának egységesítésével kapcsolatosak a lakosság széles rétegei számára, ami pedig ösztönzi a globális gazdaság fejlődését, és megszünteti a „digitális szakadékot”.

Hálózati virtualizáció

Az FN-hálózatok és az NGN-hálózatok legfontosabb megkülönböztető jellemzője az erőforrás-virtualizáció támogatása. Lehetővé teszi a hálózati erőforrások logikai felosztását a szolgáltatások között, és egy fizikai hálózati erőforrás egyidejű megosztását több virtuális erőforrással.

Az Y.3011 ajánlásban bemutatott jövőbeli hálózatok hálózati virtualizációs architektúrája három rétegből áll (2. ábra). Mint minden kommunikációs hálózat, az első szinten az FN-hálózat is fizikai erőforrásokból áll (kapcsolók, útválasztók, kommunikációs vonalak, átviteli rendszerek stb.), amelyeket a fizikai hálózatüzemeltetők birtokolnak és kezelnek. A fizikai hálózatok erőforrásai alapján szerveződnek a virtuális erőforrások (sávszélesség, átviteli útvonal, címtér stb.), amelyeket a megfelelő operátor kezelhet. Ezen virtuális hálózati erőforrások alapján minden szolgáltatás létrehozza a saját virtuális hálózatát, amelyet a hálózat logikailag elkülönített részének, LINP-nek (Logically Isolated Network Partition) neveznek. Ez a szétválasztás lehetővé teszi több, a hálózati erőforrásokra vonatkozó eltérő követelményekkel rendelkező szolgáltatás megvalósítását ugyanazon a fizikai hálózaton. A hálózati virtualizációban a hálózati erőforrások szolgáltatója és felhasználója elkülönül. Ez azt jelenti, hogy a virtuális hálózat felhasználójának nem kell feltétlenül saját fizikai hálózati erőforrással rendelkeznie. Ez lehetővé teszi a szükséges erőforrások dinamikus hozzáadását és eltávolítását a virtuális hálózatban a megosztott virtuális erőforrások készletéből, válaszul a benne megjelenő változásokra (a forgalom növekedése vagy csökkenése, a hálózati berendezések meghibásodása vagy hibás működése). stb.). Mivel a virtuális erőforrások hozzáadása sokkal gyorsabb és költséghatékonyabb, mint a további fizikai erőforrások telepítése, a jövőbeli hálózatok hatékonyabban és rugalmasabban fognak működni és kezelni.

Energiamegtakarítás a jövő hálózataiban

A környezetvédelem fontossága azt jelenti, hogy a jövő hálózatainak fejlesztése során az egyik fő feladat az energiatakarékos technológiák alkalmazása. Az Y.3021 ajánlás szerint kétféleképpen lehet csökkenteni a jövőbeli hálózatok környezetre gyakorolt ​​negatív hatását.

1. Használja ki a jövőbeli hálózatok képességeit a gazdaság olyan területein, amely nem kapcsolódik az információs és kommunikációs technológiákhoz. A jövőbeli hálózatoknak hasznos eszköznek kell lenniük a gazdaság más területei negatív környezeti hatásainak csökkentésében. Ilyen FN-alkalmazások például az elektromos energia elosztására tervezett intelligens hálózatok vagy az USN-t átfogó szenzorhálózatok, amelyek figyelik a Föld ökoszférájában bekövetkező változásokat.

2. Csökkentse maguknak a hálózatoknak a környezeti hatását, téve ezt a jövő hálózatainak alapelvévé. A hálózati eszközök, például útválasztók, kapcsolók és szerverek energiafogyasztásának csökkentése a zöld jövő hálózatainak jellemzője.

A jövőbeli hálózatokon belül három szintet lehet megkülönböztetni, amelyek mindegyike saját energiatakarékos technológiával rendelkezik:

eszköz szinten- használt technológiák elektronikus eszközök, mint például a nagyméretű integrált áramkörök és memóriaeszközök;

felszereltségi szint- olyan technológiák, amelyeket egyetlen berendezésre (eszközkészletre) alkalmaznak, például útválasztóra vagy kapcsolóra;

hálózati szinten- az egész hálózaton alkalmazott technológiák (például több útválasztóra alkalmazott útválasztási protokoll).

Energiafogyasztás mérése a jövő hálózataiban

Az Y.3022 ajánlás meghatározza a felhasznált energia mérésére vonatkozó követelményeket különböző elemek jövőbeli hálózatok. Ezen követelmények alapján referencia mérési modell (3. ábra), funkcionális architektúra, energiahatékonysági mérőszámok és módszerek az energiafogyasztás mérésére a hálózati elemek (interfész E interfész, csomópont E csomópont, szerver E szerver) és a hálózat egésze szerint ( E hálózat) vannak meghatározva. Az energiahatékonysági mutatók jobb megértése érdekében információs kiegészítés az ajánlásokat az azokat leíró megfelelő részletes egyenletek kísérik

Azonosítás a jövőbeli hálózatokban

Az Y.3031 ajánlás leírja a lehetséges jövőbeli hálózati azonosítókat (ID-ket) az előfizetők, felhasználók, hálózati elemek, funkciók, szolgáltatásokat/alkalmazásokat nyújtó hálózati entitások vagy egyéb entitások (pl. fizikai vagy logikai entitások) azonosítására. Bemutatunk egy azonosító architektúrát a jövőbeli hálózatokhoz, amely egyedi azonosító teret tart fenn, asszociációt biztosít a hálózati entitásokat képviselő konkrét azonosítók között, és szükség esetén információt ad az azonosítók közötti kapcsolatról. Támogatja a hálózati célazonosítók keresését is, hogy biztosítsa azok interakcióját.

Az FN identitásarchitektúra különböző kommunikációs objektumokat és fizikai hálózatokat köt össze, és négy komponensből áll (4. ábra).

1. Azonosító-felismerő szolgáltatás, amely a kommunikációs objektumokhoz társított különböző típusú azonosítókat észleli.

2. azonosító hely, amely különböző típusú azonosítókat határoz meg és kezel: felhasználók, adatok vagy tartalom; szolgáltatásazonosítók, csomópont-azonosítók és helyazonosítók.

3. azonosító kijelzési regiszterek, amelyek támogatják a különböző típusú azonosítók közötti kapcsolatok leképezését.

4. ID megjelenítési szolgáltatás, amely az egyik kategória azonosítóit más kategóriák azonosítóira fordítja le, hogy folyamatos szolgáltatást érjen el heterogén fizikai hálózatokon, például IP 6-os (IPv6), 4-es verziójú (IPv4) hálózatokon vagy nem IP-hálózatokon, amelyek képesek különböző protokollokat használni az adatok szállítására. csomagokat.

__________________________________________________________________________

* ITU-T Recommendations Y.2000-Y.2999: Next Generation Networks [elektronikus forrás]. - Hozzáférési mód: http://www.itu.int/ITU-T/recommendations/index.aspx?ser=Y.

** Következő generációs hálózatok / A.V. Roszljakov, M. Yu. Samsonov, I.V. Shibaeva, S.V. Vanyashin, I.A. Csecseneva; szerkesztette A.V. Roszljakova. - M.: Öko-trendek, 2008. - 424 p.

*** ITU-T Recommendations Y.3000-Y.3499: Future networks [elektronikus forrás]. - Hozzáférési mód: http://www.itu.int/ITU-T/recommendations/index.aspx?ser=Y.

A cikk vége az ICS következő számában.

A hálózati technológiák fejlesztésének kilátásai

Szergej Pakhomov

A PC-felhasználók már régóta beletörődtek abba a gondolatba, hogy lehetetlen lépést tartani a PC-komponensek frissítésének ütemével. A legújabb modell új processzora két-három hónap után megszűnik. Ugyanilyen gyorsan frissülnek a többi PC-elem is: memória, merevlemez, alaplap.

És annak ellenére, hogy a szkeptikusok bizonygatják, hogy a 400 MHz-es Celeron processzor manapság elegendő a PC normál működéséhez, sok cég (természetesen a Microsoft vezetésével) fáradhatatlanul dolgozik azon, hogy méltó felhasználási lehetőséget találjanak az „extra” gigahertzeknek. És meg kell jegyezni, hogy jól csinálják. A növekvő PC-teljesítmény hátterében pedig a hálózati technológiák gyors ütemben fejlődnek. Jellemzően a hálózati technológiák és a számítógépes hardver fejlesztését hagyományosan külön vizsgálják, de ez a két folyamat erősen befolyásolja egymást. Egyrészt a számítógéppark teljesítményének növekedése gyökeresen megváltoztatja az alkalmazások tartalmát, ami a hálózatokon keresztül továbbított információ mennyiségének növekedéséhez vezet. Az IP-forgalom gyors növekedése, valamint az összetett hang-, adat- és multimédiás alkalmazások konvergenciája a hálózati kapacitás folyamatos bővítését teszi szükségessé. Ugyanakkor az Ethernet technológia továbbra is a költséghatékony és nagy teljesítményű hálózati megoldások alapja. Másrészt a hálózati technológiák nem fejlődhetnek anélkül, hogy ne lennének kötve a számítógépes berendezések képességeihez. Íme egy egyszerű példa: a Gigabit Ethernetben rejlő lehetőségek kiaknázásához szüksége lesz Intel processzor

Pentium 4 vele órajel frekvenciája legalább 2 GHz. Ellenkező esetben a számítógép vagy a szerver egyszerűen nem lesz képes kezelni az ilyen nagy forgalmat.

A számítástechnikai és kommunikációs eszközök konvergenciájának folyamata azonban még mindig lendületet vesz, ennek következményeit még korai megítélni. Ha a mai napról beszélünk, érdemes megjegyezni, hogy a helyi hálózatok technológiai fejlesztésének hosszú stagnálása után, amelyet a Fast Ethernet dominanciája jellemez, nemcsak a nagyobb sebességű szabványokra való átállás folyamata zajlik. alapvetően új hálózati interakciós technológiákhoz.

Jelenleg a fejlesztők négy lehetőség közül választhatnak a hálózatok frissítéséhez:

Gigabit Ethernet vállalati felhasználók számára;

Vezeték nélküli Ethernet az irodában és otthon;

Hálózati tárolóeszközök;

10 Gigabit Ethernet nagyvárosi hálózatokban.

Az Ethernet számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek ennek a technológiának az IP-hálózatokban való elterjedéséhez vezettek:

Skálázható teljesítmény;

Skálázhatóság különféle hálózati alkalmazásokhoz - a kis hatótávolságú helyi hálózatoktól (100 m-ig) a nagyvárosi hálózatokig (40 kilométer vagy több);

Alacsony ár;

Rugalmasság és kompatibilitás;

Könnyű használat és adminisztráció.

Az Ethernet ezen jellemzői együttesen lehetővé teszik a technológia használatát a hálózatfejlesztés négy fő területén:

Gigabit sebesség vállalati használatra;

Vezeték nélküli hálózatok;

Rendszerek hálózati tárolás adat;

Ethernet városi hálózatokban.

Jelenleg az Ethernet a legszélesebb körben használt LAN technológia világszerte. Az International Data Corporation (IDC 2000) szerint az összes helyi hálózat több mint 85%-a Ethernet-re épül.

A modern Ethernet-technológiák messze kerültek a Dr. Robert Metcalfe által javasolt és a Digital, az Intel és a Xerox PARC által 1980-ban közösen kifejlesztett specifikációktól.

A Gigabit Ethernet megoldások alacsony költsége és a megoldásszolgáltatók egyértelmű elkötelezettsége miatt a jövőbiztos ügyfeleik iránt, a Gigabit Ethernet támogatás a vállalati asztali PC-k kötelező szolgáltatásává válik. Az IDC jelentése szerint ez év közepére, ez év közepére a leszállított LAN-eszközök több mint 50%-a támogatja a Gigabit Ethernetet.

Egy-két éven belül, amint az ügyfelek elkezdenek áttérni a Gigabit Ethernetre, a teljes infrastruktúra frissítésre kerül. A történelmi trendek alapján 2004 közepe táján inflexiós pont lesz a gigabites switchek iránti kereslet. A Gigabit Ethernet széleskörű alkalmazása asztali PC-ken viszont 10 Gigabit Ethernet szükségességét fogja eredményezni a szerverekben és a vállalati hálózati gerinchálózatokban. A 10 Gigabites Ethernet használata számos kulcsfontosságú követelményt teljesít a nagy sebességű hálózatokkal szemben, beleértve a jelenleg használt alternatív technológiákhoz képest alacsonyabb teljes birtoklási költséget, rugalmasságot és kompatibilitást a meglévő Ethernet hálózatokkal. Mindezen tényezőknek köszönhetően 10 Gigabit Ethernet válik optimális megoldás városi hálózatokhoz.

A berendezésgyártók és szolgáltatók kihívásokkal nézhetnek szembe a nagyvárosi hálózatok kiépítése során. Bővítse meglévő SONET/SDH infrastruktúráját, vagy azonnal térjen át egy költséghatékonyabb Ethernet-alapú infrastruktúrára? IN modern körülmények között Amikor a hálózatüzemeltetőknek csökkenteniük kell költségeiket és gyorsabban megtérülniük kell a befektetésekben, a választás még soha nem volt nehezebb.

A meglévő berendezésekkel kompatibilis, rugalmas, funkciókban gazdag megoldások sokféle adatátviteli sebességgel és kiváló ár/teljesítmény aránnyal felgyorsítják a 10 Gigabites Ethernet megoldások alkalmazását a metróhálózatokban.

A Fast Ethernet technológiáról a Gigabit Ethernetre való átállás kezdete mellett 2003-at a vezeték nélküli technológiák tömeges bevezetése jellemezte. Az elmúlt néhány évben a vezeték nélküli hálózatok előnyei sok ember és maguk az eszközök számára is nyilvánvalóvá váltak vezeték nélküli hozzáférés most nagyobb mennyiségben és alacsonyabb áron kapható. Ezen okok miatt a vezeték nélküli hálózatok váltak ideális megoldás mobilfelhasználók számára, valamint azonnali hozzáférési infrastruktúraként működött a vállalati ügyfelek széles köre számára.

A nagy sebességű IEEE 802.11b adatátviteli szabványt szinte minden vezeték nélküli hálózati berendezés gyártója átvette, akár 11 Mbps adatátviteli sebességgel. Eleinte alternatív lehetőségként javasolták vállalati és otthoni hálózatok kiépítéséhez. A vezeték nélküli hálózatok fejlődése az év elején elfogadott IEEE 802.11g szabvány megjelenésével folytatódott. Ez a szabvány az adatátviteli sebesség jelentős növekedését ígéri - akár 54 Mbit/s-ig. Célja, hogy a vállalati felhasználók számára lehetővé tegye a sávszélességet igénylő alkalmazásokkal való munkavégzést anélkül, hogy az átvitt adatmennyiség feláldozása, de a skálázhatóság, a zajvédelem és az adatbiztonság javítása lenne.

A biztonság továbbra is kritikus kérdés, mivel a mobilfelhasználók egyre növekvő száma igényli azt a lehetőséget, hogy bárhol és bármikor biztonságosan hozzáférhessen adataihoz vezeték nélkül. A legújabb kutatások kimutatták, hogy a Wired Equivalent Privacy (WEP) titkosítás sebezhető, így a WEP biztonsága elégtelen. Megbízható és méretezhető biztonsági rendszer létrehozása virtuális magánhálózati (VPN) technológiák segítségével lehetséges, mivel ezek beágyazást, hitelesítést és teljes titkosítás adatok vezeték nélküli hálózaton.

Az e-mail és az e-kereskedelem népszerűségének gyors növekedése a nyilvános Interneten és a vállalati IP-hálózatokon keresztül továbbított adatforgalom meredek növekedését idézte elő. A megnövekedett adatforgalom a hagyományos szervertárolási modellről (Direct Attached Storage (DAS)) magára a hálózati infrastruktúrára való elmozdulást eredményezett, ami tárolóhálózatokat (SAN) és hálózathoz csatolt tárolóeszközöket (NAS) eredményezett.

A tárolási technológiák jelentős változásokon mennek keresztül, amit a kapcsolódó hálózati és I/O technológiák megjelenése tesz lehetővé.

Ezek a trendek a következők: Menj ide Ethernet technológiák

és iSCSI az IP-alapú tárolási megoldásokhoz; InfiniBand architektúra megvalósítása a számára;

klaszterrendszerek

Az új Ethernet-alapú technológia, az iSCSI (Internet SCSI) egy nagy sebességű, alacsony költségű, nagy hatótávolságú tárolási megoldás webhelyek, szolgáltatók, vállalkozások és más szervezetek számára. Ezzel a technológiával a hagyományos SCSI-parancsokat és a továbbított adatokat TCP/IP-csomagokba foglalják. Az iSCSI szabvány lehetővé teszi alacsony költségű, kiváló kompatibilitású IP-alapú tárolóhálózatok létrehozását.

Lehetetlen befogadni a mérhetetlenséget.

Kozma Prutkov

Az Ethernet jövője

Az Ethernet-alapú hálózatokba és a hozzájuk tartozó szoftverekbe világszerte befektetett hatalmas beruházások (statisztika szerint a világ összes helyi hálózatának több mint 50%-a Ethernetet használ) arra késztetik a hálózati berendezések fejlesztőit és gyártóit, hogy keressenek módot az élettartam meghosszabbítására. Az Ethernet fő hátránya manapság a lassúsága. Szegmensenként 10 Mbit/s, amit szintén fel kell osztani az összes csatlakoztatott számítógép között - a videokonferencia és a számítógépes grafika korában ez senkinek nem megy.

Az első megoldás, amely körülbelül egy éve jelent meg, egy úgynevezett Ethernet Switch elhelyezése a hub helyén. Külsőleg azonos a hubbal, és a kapcsoló rendelkezik a többportos híd néhány tulajdonságával. Kihasználja azt a tényt, hogy a legtöbb Ethernet-csomag kifejezetten tartalmazza a célcímet. Ha egy ilyen csomagot átadnak a címzettnek anélkül, hogy értesítenék a hálózat összes többi előfizetőjét, semmi szörnyű nem történik - nem nekik szánták. Így működik a lovaglónadrág, de általában csak két portja van.

Egy modern Ethernet Switch akár 16 porttal is rendelkezhet, és a többitől függetlenül továbbíthat egy csomagot bármelyik kettő között. Például, ha az 1-es porton egy csomag érkezett, amelynek címzettje a 8-as porthoz csatlakozik (6. ábra), és ugyanakkor a 2-es porton lévő címzetthez érkezett csomag a 6-os porton, akkor a Switch mindkettőt egyszerre továbbítja. Hagyományos hub esetén ez ütközést okozna, és a csomagokat egymás után kellene továbbítani. A 8 portos Switch csúcsteljesítménye elérheti a 40 Mbit/s-ot, a 16 portosé pedig a 80 Mbit/s-ot (4 vagy 8 egyidejűleg küldött csomag).

A Switch lehetővé teszi a teljes hálózati sávszélesség jelentős bővítését, de nem növeli egyetlen kapcsolat elméleti korlátját - minden portján ugyanaz a 10 Mbit/s érhető el. Ennek a megoldásnak az előnyei közé tartozik, hogy nem szükséges hálózati adaptert cserélni, csak a hubot kell cserélni. Ez azt jelenti, hogy az átállás pénzügyi szempontból nem lesz túl megterhelő.

A következő megoldás, a teljes duplex Ethernet, amely a szabvány engedélyezési szakaszban van, új elosztóra és új hálózati adapterre is szükség lesz. Ennek a módszernek az az ötlete, hogy 10 Base T Ethernet-csomagot küldenek a számítógépre és onnan különböző vezetékeken. Ezért lehetővé válik két csomag egyidejű küldése, ha azok különböző irányba mennek. Így szinte megkétszerezheti az átviteli sebességet. (Hagyományos koaxiális kábelnél ez természetesen lehetetlen. El kell mondanunk, hogy ma a tervezési gondolkodás kevés figyelmet fordít a rendszer módosítására koaxiális kábel. A figyelem a csavart érpárra összpontosul). Az ezt a mechanizmust használó első huboknak és adaptereknek a következő egy-két évben meg kell jelenniük.

A legforradalmibb megközelítés, amelyet a szabványügyi bizottságok is mérlegelnek, a csavart érpárú Ethernet-hálózatok átviteli sebességének 100 Mbps-ra való növelését javasolja. Ez akkor lehetséges, ha megfelelő minőségű vezetéket használ. Két projekt van mérlegelés alatt, amelyek eltérő megközelítést alkalmaznak az átviteli mechanizmusra vonatkozóan. Bár a munka itt nem annyira előrehaladott, a piaci igény egy ilyen megoldás iránt láthatóan az első ipari formatervezési minták megjelenéséhez vezet majd a következő években.

A tárgyalt példák zavart okozhatnak – miért kell növelni egy elavult hálózat kapacitását? Azt is meg lehet érteni, ha egy ilyen növekedés nem igényli az interfészek cseréjét a számítógépekben, de ha még mindig változtatni kell, miért ne használnánk azonnal gyorsabb (és már meglévő) hálózatokat, például az FDDI-t. Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a hardveres adatátviteli képesség mellett van szoftveres oldala is – mindig vannak olyan programok, amelyek ténylegesen is továbbítanak adatokat. Számos létező szoftvereszköz az Ethernet protokollhoz készült, és jelentős mértékben kihasználja annak tulajdonságait. Az új protokollok támogatásának beépítése a közeljövőben nem valószínű (nem túl erős a kereslet).

Új típusú Ethernet jóváhagyása és a megfelelő hardver megjelenése esetén a változtatások elsősorban azt a részt érintik, ahol (interfészek és hubok) egymással kommunikálnak, ugyanazt az oldalt, amelyiken a számítógép felé néznek, és a felhasználó nem szenved jelentős változáson. (vagy egyáltalán nem fog változni), lehetővé téve a meglévő szoftverek használatát.

ATM-aszinkron átviteli mód

E rész írása közben komoly problémák merültek fel – milyen új hálózatokat érdemes megfontolni? Tekintettel a meglévő és kialakulóban lévő szabványok bőségére - FDDI, Frame Relay, DQDB, SMDS stb. - érthető, hogy ebben az áttekintésben, amelyet egyáltalán nem referenciakönyvnek terveztünk, lehetetlen még röviden is ismertetni. Akkor melyiket érdemes választani?

Végül az ATM mellett döntöttek egyrészt a fejlesztése során alkalmazott alapvetően új megközelítések, másrészt a lokális hálózatok világának átalakításában betöltött szerepe miatt, és végül arra, hogy úgy tűnik, már megkapta a „bizalmi szavazatát”, a gyártók pedig rohantak új és új termékek, fejlesztések bejelentésére (a potenciális vásárlók pedig eléggé dörzsölik a kezüket.).

Az ATM (aszinkron átviteli mód) az AT&T laboratóriumaiban jelent meg 1980-ban. mint az átvitel biztosítására képes technológia különféle típusok információk (akkoriban - telefonjel és adat). Az ATM hosszú ideig a szélessávú ISDN alapszintjeként fejlődött ki (a Broadband ISDN egy távközlési hálózati szabvány, amelyet heterogén adatok nagyon nagy sebességű (több száz Mbit/s) továbbítására terveztek. Ellentétben az elsődleges sebességű ISDN-nel (2 Mbit-ig) /s) és Basic Rate ISDN (144 Kbps), amelyek már elterjedtek, a Broadband ISDN a 90-es évek közepére a technológia és a távközlési hálózati előfizetői igények fejlődésével széles körben elterjed.), de ma már teljesen önálló technológia. Létrejött egy speciális bizottság, az ATM Fórum, amely aktívan részt vesz az ATM fejlesztésében és az interfészek szabványosításában.

Az ATM felépítése meglehetősen egyszerű (7. ábra), ATM Switchek hálózatán alapul (legegyszerűbb esetben ilyen is lehet), amelyeket nagy sebességű (általában száloptikás) kommunikációs csatornák kötnek össze. Az ATM Switch hálózat egy nagy sebességű kapcsoló a külső eszközökről - hidakról, útválasztókról, egyedi számítógépekről vagy egyéb berendezésekről - külső interfészen keresztül érkező csomagokhoz.

Mi az ATM vonzereje? Minden létező helyi hálózat - Ethernet, Token Ring, FDDI és mások - egy hátrányban van: mindegyiknek fix sávszélessége van. Ethernetnél 10 Mbit/s, Token Ringnél - 4 vagy 16 Mbit/s, FDDI-nél - 100 Mbit/s. Minden hálózati felhasználó megosztja egymás között ezt a sávszélességet, és az újak csatlakoztatása elkerülhetetlenül az egy főre jutó részesedés csökkenéséhez vezet. Nem úgy az ATM-ben, itt az új felhasználó csatlakozása egyáltalán nem ront a helyzeten - mindenki rendelkezésére áll egy garantált sávszélességű (jellemzően -100-150 Mbit/s, de lehet kevesebb és sokkal több) interfész, ami nem függ más felhasználók tevékenységétől. Ezt úgy érik el, hogy az ATM Switch csomagváltási sebessége 1-2 nagyságrenddel nagyobb, mint az interfészek sebessége, elérve az egységeket és a több tíz Gbit/s-ot.

Az ilyen nagy kapcsolási sebesség mind a technológia fejlődése, mind az adatok csomagokba foglalásának nem szokványos megközelítése miatt vált lehetővé. Az ATM kis és fix méretű - 53 bájtos - csomagokat (ATM terminológiával - cella) használ, amelyből 5 bájt a szolgáltatási információkhoz, 48 pedig az adatokhoz van lefoglalva. A fix hosszúságú csomagok használata lehetővé teszi a pufferelési algoritmusok jelentős egyszerűsítését a hálózati berendezésekben és a fix méretű pufferek használatát. A pufferelési algoritmusok egyszerűsítése lehetővé teszi azok hardverben való megvalósítását, ami nagymértékben növeli a teljesítményt.

Meg kell jegyezni, hogy bár a fix hosszúságú csomagok kényelmesek a megvalósításban nagy sebességátvitel, azonban a ma létező protokollok, mind a magas szintű - TCP / IP, mind az alacsony szintű, például az Ethernet, változó hosszúságú csomagokat használnak. Ezért a meglévő hálózatok ATM-hez való csatlakoztatása megköveteli, hogy a megfelelő eszközök - hidak és útválasztók - biztosítsák a csomagfelosztást és az újra összeállítást. Így a terhelés jelentős részét fel kell vállalniuk, lehetővé téve az ATM-kapcsolók hatékony működését. A kis fix méretű csomagok használatának egy másik következménye, hogy a hálózaton keresztüli csomagok késleltetése alacsony és nagyon kiszámítható. Pontosan ezt a követelményt támasztják az átviteli hálózattal szemben az audio- vagy videoinformációt használó alkalmazások. Az ATM valójában az első olyan hálózat, amely valóban teljes mértékben támogatja a multimédiát használó alkalmazásokat.

Ezen túlmenően, az ATM-ben megvan a lehetőség a jövőben, hogy felváltsa számos jelenleg létező kommunikációs hálózatot. A hatalmas áteresztőképességgel és heterogén információk (audió, videó, fax, adatok stb.) továbbítására tökéletesen alkalmas ATM képes kombinálni a meglévő telefon- és számítógépes hálózatok, valamint a kialakulóban lévő kommunikációs struktúrák telekonferenciákhoz és még sok máshoz.

Amellett, hogy megoldja a modern hálózatok elégtelen kapacitásának legégetőbb problémáját, az ATM egy másik feladat – a hálózat újrakonfigurálása – egyszerűsítésére is lehetőséget biztosít. A modern hálózatokban a logikai és a fizikai struktúrák szorosan összefüggenek. Változás fizikai szerkezet- például egy részleg egy részének új helyre költöztetése - a logikai struktúra megváltoztatásával jár: új alhálózat létrehozása, hálózati címek átadása, routerek újrakonfigurálása, új hozzáférési jogok meghatározása stb. Ilyen vagy olyan formában ezek a problémák minden modern helyi hálózatra jellemzőek.

Az ATM úgynevezett virtuális kapcsolatokat határoz meg – az ATM-hez kapcsolódó hálózatok közötti logikai kapcsolatokat. Két vagy több hálózat, amely egy hídon keresztül csatlakozik az ATM-hez (8. ábra), logikailag egy hálózatot alkot, anélkül, hogy észrevenné közöttük a Switch jelenlétét.

Így logikai szerkezet A hálózat függetlennek bizonyul az alkotórészeinek földrajzi elhelyezkedésétől. A hálózati adminisztrátor lehetőséget kap olyan logikai hálózatok létrehozására, amelyeket gyakorlatilag semmilyen módon nem korlátoz az alkotóelemeik tényleges fizikai elhelyezkedése.

Szakértők szerint eleinte az ATM-ek telepítése a helyi hálózatokon belül, főszabály szerint gerincként történik, ahol az ATM az FDDI-t és a „vastag” Ethernetet váltja majd fel, bár nincs akadálya a külön számítógép csatlakoztatásának vagy az ATM-nek az ATM-nek. globális hálózat. A jövőben az ATM azt ígéri, hogy mára teljesen eltörli a helyi és globális hálózatokat elválasztó vonalat.