В усьому свiтi росте кiлькiсть цифрових мереж з iнтеграцiєю послуг (ISDN - Integrated Services Digital Network). Вони створюються на базi устаткування i каналiв iснуючих телефонних мереж загального

В усьому свiтi росте кiлькiсть цифрових мереж з iнтеграцiєю послуг (ISDN - Integrated Services Digital Network). Вони створюються на базi устаткування i каналiв iснуючих телефонних мереж загального користування (ТМЗК).

При побудовi терiторiально-розподiлених мереж компанiй i пiдключеннi до основної локальної обчислювальної мережi (ЛМ) вiддалених фiлiй i мобiльних користувачiв, перед адмiнiстраторами ЛМ, фахiвцями в областi iнформацiйних технологiй стає непроста задача оптимального вибору стандарту передачi iнформацiї. У данiй статтi розглядаються практичнi аспекти використання каналiв ISDN для побудови iнтегрованих iнформацiйних мереж, приведенi приклади рiшення конкретних задач.

Короткий екскурс в iсторiю

Технологiя ISDN з'явилася досить давно - майже 20 рокiв тому. Основнi специфiкацiї мiстяться в рекомендацiях I.122 Мiжнародного консультативного комiтету з телефонiї i телеграфiї (сучасна назва цього комiтету - Мiжнародний союз електрозв'язку). Пiзнiше з'явилися рекомендацiї I.430 i I.431 для фiзичного рiвня моделi ISO; Q.921/I.441 для рiвня керування логiчним каналом; Q.931/I.451 i DSS1 для мережного рiвня i цiлий ряд iнших.

Пiд час початкового перiоду розвитку ISDN була упроваджена велика кiлькiсть нацiональних типiв ISDN, розроблених у лабораторiях великих телекомунiкацiйних компанiй i часто несумiсних мiж собою. У 80-i рр. дана технологiя по цiлому рядi причин, зокрема через проблеми сумiсностi i дорожнечi устаткування, розвивалася дуже в'яло. Але на початку 90-х рр. практичний iнтерес до неї значно вирiс. У Нiмеччинi, США, Японiї, Францiї, Англiї була встановлена значна кiлькiсть лiнiй isdn. Так, за повiдомленнями дослiдницької компанiї Dataquest, у США в 1995 р. кiлькiсть лiнiй ISDN збiльшилося на 80% i склало 450 тис. Приблизно така ж тенденцiя iснує й у Європi, де на сьогоднiшнiй день установлено бiльш 5 млн лiнiй isdn.

Завдяки зусиллям з боку ETSI (European Telecommunications Standards Institute) фактичним стандартом у Європi стає EuroISDN, що пiдтримують бiльшiсть європейських телекомунiкацiйних провайдерiв i виробникiв устаткування. У Росiї також ведуться роботи зi стандартизацiї i забезпечення сумiсностi споруджуваних у рiзних регiонах мереж isdn. Для цього кiлька рокiв назад була створена i тепер розширюється досвiдчена зона тестування технологiї ISDN.

Областi застосування мереж ISDN

Стандартне пiдключення лiнiй ISDN здiйснюється по iнтерфейсах BRI (Basic Rate Interface) чи PRI (Primary Rate Interface). Перший з них (у деяких операторiв вiн називається ISDN2 - по кiлькостi B-каналiв) забезпечує два дуплексних B-канали по 64 Кбiт/с кожний (в Америцi, Японiї i Канадi швидкiсть передачi по В-каналi дорiвнює 56 Кбiт/с). Причому як лiнiю ISDN BRI телефонна компанiя практично завжди використовує мiдний кабель телефонної мережi загального користування (ТМЗК), за рахунок чого знижується остаточна вартiсть ISDN-лiнiї. Кожному В-каналу надається номер, аналогiчний телефонному.

При пiдключеннi великих органiзацiй для забезпечення бiльш високих швидкостей чи передачi для одночасного приєднання до центрального офiсу декiлькох вилучених фiлiй застосовується PRI-iнтерфейс (iнодi зустрiчається назва ISDN30). У Європi його сумарна пропускна здатнiсть дорiвнює 2,048 Мбiт/с, вiн мiстить 30 B-каналiв для передачi iнформацiї i спецiальний D-канал c пропускною здатнiстю 64 Кбiт/с. Крiм того, PRI часто використовується для пiдключення установ АТС до цифрової телефонної мережi. Багато операторiв надають PRI c такою кiлькiстю B-каналiв, що потрiбно замовнику, наприклад з чотирма чи шiстьма.

Цифровi мережi c iнтеграцiєю послуг ISDN можна використовувати для рiшення широкого класу задач щодо передачi iнформацiї в наступних областях:

телефонiя;

передача даних;

об'єднання вiддалених ЛМ;

доступ до глобальних комп'ютерних мереж (Internet);

передача трафiку, чуттєвого до затримок (вiдео, звук);

iнтеграцiя рiзних видiв трафiка.

Кiнцевим пристроєм мережi ISDN може бути цифровий телефонний апарат, окремий комп'ютер iз установленим ISDN-адаптером, файловий чи спецiалiзований сервер, чи маршрутизатор ЛМ, термiнальний адаптер з голосовими iнтерфейсами (для пiдключення звичайного аналогового телефону чи факсу) або з послiдовними iнтерфейсами (для передачi даних).

ISDN-телефонiя

Першi застосування ISDN були реалiзованi саме в областi телефонiї. Для цього в цифровi телефоннi станцiї вбудовується пiдтримка ISDN-сервiсу, а як кiнцевi пристрої використовуються цифровi телефоннi апарати (ISDN-термiнали). Вони дозволяють обмiнюватися мовними i текстовими повiдомленнями, пiдтримують аудиоконференцiї декiлькох абонентiв, практично миттєво (протягом 1 с) роблять набiр номера, забезпечують високу якiсть передачi мови i мають ще цiлий ряд додаткових функцiй.

У мережах ISDN iснує спецiальний сервiс за назвою Centrex. З його допомогою компанiї можуть надавати користувачам широкий набiр послуг, наприклад створення груп абонентiв, переадресацiю дзвiнкiв, iдентифiкацiю лiнiй, конференцiї декiлькох абонентiв, внутрiшню скорочену нумерацiю i т.п.

Але телефоннi ISDN-апарати досить дорогi, хоча зараз стали з'являтися бiльш дешевi пристрої. Крiм того, при переходi на цифровi лiнiї ISDN користувач звичайно вже має аналогове телефонне устаткування - телефони, модеми, факсимiльнi апарати. I найбiльш оптимальним варiантом є використання цього устаткування разом з цифровими каналами i сервiсом isdn.

Для цього застосовується спецiалiзований пристрiй - термiнальний адаптер, названий A/B-адаптером, що пiдтримує функцiї мiнiАТС. До нього пiдключається аналоговий телефон (факс, автовiдповiдач). Випускаються такi пристрої на два, чотири i бiльшої кiлькостi аналоговi порти i з одним чи декiлькома BRI-портами. Для збiльшення кiлькостi пiдтримуваних портiв можна поєднувати кiлька пристроїв. При наявностi A/B-адаптера можна одержати вихiд через лiнiю ISDN BRI на мiську телефонну мережу загального користування або побудувати усерединi ISDN-мережi свою накладену телефонну мережу, використовуючи аналогове кiнцеве устаткування. Цi адаптери дозволяють виконувати цiлий ряд додаткових функцiй, що здiйснюються за допомогою набору кодiв спецiальних команд кнопками телефонного апарата:

присвоєння телефонного номера кожному аналоговому порту;

CallBack - автоматичне передзвонювання за номером абонента;

On-Hold - переключення мiж декiлькома активними лiнiями;

Call Forwarding - переключення вхiдних викликiв на iнший апарат;

змiна рiвня сигналу в кожному аналоговому каналi;

швидкiсний набiр номера;

проведення конференцiї з декiлькома учасниками.

Доступ до Internet

З розвитком глобальної iнформацiйної мережi Internet все ширше використовуються засоби мультiмедiа i комп'ютерної графiки, трансляцiя вiдео i звуку. Для вiдтворення iнформацiї все частiше застосовуються графiчнi оболонки, що працюють пiд керуванням Windows i дозволяють здiйснювати доступ до Web-серверiв, FTP-архiвiв i iнших сервiсiв Internet. Багато органiзацiй здiйснюють через Internet рекламу своїх продуктiв i послуг, розвивають системи електронної торгiвлi i навiть будують на основi технологiї Internet i протоколу TCP/IP корпоративнi мережi.

Мережi ISDN здатнi багато в чому вирiшити проблеми доступу в Internet. Можна видiлити три варiанти пiдключення окремих комп'ютерiв i ЛМ до Internet. Для доступу в Internet окремих користувачiв можна застосовувати ISDN BRI-адаптери, що встановлюються в стандартне гнiздо шини ПК (ISA, PCI чи PC-Card). Для зв'язку з провайдером звичайно використовується Point-to-Point Protocol (PPP), а для аутентiфiкацiї користувачiв, що входять у мережу, - протоколи PAP i CHAP. Крiм того, багато виробникiв пiдтримують багатоканальний PPP (MultiLink PPP), що дозволяє в процесi роботи поєднувати в один канал два B-канали.

Крiм внутрiшнiх адаптерiв, iснують зовнiшнi термiнальнi адаптери (TA) чи зовнiшнiй ISDN-модем, що призначенi для конвертацiї послiдовного iнтерфейсу ПК, звичайного моста чи маршрутизатора iншого не ISDN-пристрою у формат ISDN BRI. Деякi ТА мають ще й аналоговий порт для пiдтримки телефону/факсу. У цьому випадку до асинхронного порту ТА пiдключається комп'ютер, чим забезпечується доступ до Internet, а через аналоговий порт до iншого B-каналу пiдключається звичайний телефон чи факс.

Для пiдключення ЛМ до Internet звичайно використовується маршрутизатор, що дозволяє роздiляти внутрiшню i зовнiшню IP-мережi i здiйснює функцiї брандмауера. Самi маршрутизатори можуть бути реалiзованi програмним шляхом на серверах NetWare (IntranetWare), Windows NT чи Unix. Необхiдно також застосування активних чи пасивних адаптерiв. Активний адаптер побудований на основi процесора зi своєю оперативною пам'яттю й орiєнтований на виконання комунiкацiйного ПЗ. Вiн дозволяє значно менше використовувати ресурси ЦП файлового сервера. Пасивний адаптер ISDN аналогiчний звичайному мережному адаптеру i використовує ресурси ЦП сервера. Звичайно активнi адаптери дорожче пасивних, але i бiльш продуктивнi. Iншим варiантом є використання апаратного маршрутизатора, що виконаний у видi окремого пристрою i має один чи кiлька портiв для пiдключення ЛМ i один чи кiлька WAN-портiв.

Деякi фiрми починають випускати пристрої з вбудованими iнтелектуальними можливостями. Вони дозволяють програмному забезпеченню, що знаходиться в ПЗУ пристроїв, самостiйно визначати тип ISDN, пiдтримуваний комутатором оператора, i встановлювати iншi параметри isdn. Користувачу залишається тiльки ввести номер (чи номера) для установки з'єднання з провайдером.

Вiдеоконференцiї

Багато органiзацiй мають географiчно вiддаленi пiдроздiли, розташованi в iнших мiстах та країнах. Спiвробiтникам цих фiлiй необхiдно перiодично виїжджати у вiдрядження щоб зустрiчатися з керiвництвом, колегами, замовниками i постачальниками. Це вимагає великих тимчасових i матерiальних витрат. З розвитком мереж ISDN з'явилася реальна можливiсть замiнити поїздки сеансами вiдеоконференцiй i, таким чином, не тiльки заощадити час i грошi, але й значно пiдвищити оперативнiсть прийняття рiшень. Можна проводити наради фахiвцiв, що знаходяться в рiзних частинах земної кулi, спiлкуватися що називається "вiч-на-вiч" iз клiєнтами банку, проводити дистанцiйнi презентацiї i навчання, переглядати медичнi знiмки i багато чого iншого. У пiдсумку, роботу, що ранiш займала кiлька днiв, можна виконати за лiченi хвилини.

Недорогi апаратнi засоби для вiдеоконференцiй на базi ПК мiстять у собi спецiальнi плати, що забезпечують кодування/декодування вiдео- i аудиосигналiв, адаптер ISDN, звичайно пiдтримуючий iнтерфейс BRI, зовнiшнi вiдеокамери, чи мiкрофони-телефони. Є реалiзацiї чисто програмнi, але звичайно вони вiдрiзняються бiльш низькою продуктивнiстю. Основою для ISDN-вiдеоконференцiй є стандарт H.320 комiтету ITU-T, у який увiйшов цiлий набiр рекомендацiй з кодування (компресiї) аудиосигналу (G.711, G.722, G.728), видесигналу (H.261), мультиплексированню каналiв (H.221) i ряд iнших.

Як вiдзначалося вище, iснують двох- i багатобiчнi конференцiї. Останнi вимагають використання додаткового устаткування, а саме Multipoint Conferencing Unit (MCU). Цi пристрої випускаються невеликою кiлькiстю виробникiв i досить дорогi.

Об'єднання вiддалених ЛМ

Сьогоднi в багатьох органiзацiях, що мають кiлька вiддалених фiлiй, потрiбно мати оперативний доступ до корпоративних iнформацiйних ресурсiв, наприклад базам даних. Крiм того, компанiї i банки повиннi надавати своїм вiддаленим пiдроздiлам i "мобiльним" спiвробiтникам в iнших мiстах чи навiть країнах якiсний телефонний, факсимiльний i вiдеоконференцзв`язок, а також доступ до електронної пошти. Часто канали, що забезпечують цi засоби зв'язку, повиннi бути не постiйними, а, такими що комутируються при наявностi iнформацiї для передачi. У цьому випадку оптимальним рiшенням - щодо функцiональних можливостей i вартостi - може стати використання мереж isdn. Вони забезпечують такi функцiї, як зв'язок за вимогою, пропускна здатнiсть за вимогою (об'єднання декiлькох B-каналiв в один логiчний канал), компресiя даних у каналi, захист iнформацiї, i дозволяють реалiзовувати найрiзноманiтнiшi рiшення проблем органiзацiї зв'язку з фiлiями.

Так, для об'єднання вiддалених ЛМ на основi ISDN можна використовувати постiйнi канали i канали за вимогою. У першому випадку мається постiйне з'єднання мiж офiсами - без облiку обсягiв переданої iнформацiї. В другому випадку фiзичне з'єднання при вiдсутностi пакетiв розривається, однак логiчне з'єднання залишається й iнформацiя про вiддалену ЛМ зберiгається в пристрої. З появою iнформацiї, яку потрiбно передати у вiддалену ЛМ, пристрiй автоматично набирає номер i установлює фiзичне з'єднання.

Оператори можуть надавати канали ISDN з погодинною (за час використання каналу) i фiксованою оплатою. Вибiр тiєї чи iншої системи оплати залежить вiд того, скiльки часу протягом доби буде використовувати цей канал. При використаннi каналу бiльш чотирьох-п'яти годин у день вигiднiше орендувати лiнiю з фiксованою мiсячною оплатою.

Для об'єднання ЛМ на основi мережi ISDN як пристрої доступу звичайно застосовуються активнi и пасивнi адаптери ISDN, що встановлюються у файловий сервер, видiлений маршрутизатор чи звичайну робочу станцiю. Необхiдно також ПЗ типу NetWare Multiprotocol Router for ISDN, або аналогiчне для Windows NT чи Unix. Такi адаптери виробляються декiлькома фiрмами, наприклад AVM Computersysteme (Нiмеччина), Eicon (Канада) i Teles (Нiмеччина).

Iншим варiантом рiшення є застосування апаратних мостiв чи маршрутизаторiв, виконаних у видi автономних пристроїв, що пiдключаються до ЛМ. Вони бувають рiзної продуктивностi - вiд найпростiших до могутнiх модульних з пiдтримкою рiзноманiтних протоколiв (аж до ATM) - i виробляються, зокрема, фiрмами 3COM, NewBridge/АСС, Bay Networks, Cisco, Gandalf i Shiva.

Але може виникнути ситуацiя, коли потрiбно з'єднати двi великi ЛМ з забезпеченням онлайнового доступу до центральних баз даних великому числу робочих станцiй одночасно або коли використовується неефективне, з погляду мережного трафiку, програмне забезпечення. Якщо немає можливостi збiльшити кiлькiсть BRI-каналiв, проблема зважується за допомогою програмних чи апаратних засобiв, що реалiзують технологiю дистанцiйного керування. У цьому випадку в центральнiй ЛМ установлюється сервер вiддаленого доступу (RAS), наприклад WinFrame фiрми Citrix. Двi вiддаленi ЛМ поєднуються за допомогою маршрутизаторiв на вiддалених комп'ютерах або з використанням спецiальних автономних мостiв/маршрутизаторiв. При цьому кожна вiддалена машина пiдключається в режимi дистанцiйного керування до вiдповiдної вiртуальної станцiї на RAS. По лiнiї ISDN на вiддалений комп'ютер передається тiльки вiдновлення екрану, а назад - тiльки команди керування з клавiатури чи вiд мишi. Таким чином вдається бiльш ефективно роздiляти лiнiю ISDN мiж великою кiлькiстю користувачiв.

Iнше рiшення сервера доступу пропонує фiрма Cubix. Шасi ERS/FT II має 2 джерела живлення, що працюють у режимi подiлу навантаження, систему дистанцiйного керування, iндикатори стану джерел живлення. Забезпечується "гаряча" замiна модулiв без зупинки всiєї системи. Це апаратне рiшення дозволяє об'єднати до 30 спецiалiзованих ПК. При цьому на ПК, встановлених на шасi Cubix, i на вiддалених станцiях працюють сервернi i клiєнтськi модулi програм дистанцiйного керування ReachOut, PCAnywhere чи Carbon Copy. Крiм того, здiйснюється єдине керування всiм цим комплексом з робочого мiсця адмiнiстратора ЛМ. Це рiшення ефективне i тодi, коли поряд з ISDN використовуються звичайнi аналоговi лiнiї чи iншi типи каналiв зв'язку. Крiм сервера вилученого доступу, на основi шасi Cubix можна побудувати високонадiйнi спецiалiзованi сервери: WWW, FAX, E-Mail, файловi i дисковi пiдсистеми.

При органiзацiї зв'язку мiж декiлькома вилученими ЛМ часто потрiбно забезпечити пiдвищену надiйнiсть з'єднання. Багато органiзацiй використовують канали ISDN у якостi резервних для лiнiй зв'язку, наприклад frame relay чи видiлених фiзичних лiнiй. Багато постачальникiв устаткування, зокрема мостiв чи маршрутизаторiв з декiлькома портами, вбудовують у нього пiдтримку автоматичного переключення з основної лiнiї на резервну у випадку виходу з ладу першої. Деякi компанiї використовують як резервнi лiнiї канали, що комутируються, ТСОП, але це приводить до iстотної втрати у швидкостi роботи.

Надомна робота/малий офiс

З розвитком практики надомної роботи (telecommuting) i розширенням сектора SOHO (малий i домашнiй офiс) особливу актуальнiсть здобуває швидкiсть доступу до iнформацiї. Залученню iнтересу до даного напрямку сприяє те, що воно дозволяє iстотно скоротити площi офiсiв i збiльшити час, що службовець може придiляти роботi, зменшити завантаженiсть транспортних магiстралей.

Багато компанiй мають у штатi мобiльних користувачiв, що працюють поза офiсом. Це можуть бути журналiсти, страховi i торговi агенти i т.п. До категорiї мобiльних можуть бути вiднесенi особи, що використовують для сеансiв зв'язку з корпоративною ЛМ портативний комп'ютер, що пiдключається через одну з мережних станцiй чи власний адаптер, внутрiшнiй факс-модем стандарту PC-card з виходом на лiнiю, що комутирується, стiльникову мережу чи канал isdn.

Велике значення в даний час здобувають можливостi дистанцiйного конфiгурування устаткування, завантаження ПЗ, монiторингу i збору статистики. Практично усi виробники вбудовують цi функцiї у своє устаткування й таким чином значно спрощують керування корпоративною мережею.

В усiх цих випадках можуть бути використанi лiнiї isdn. Особливо залучає можливiсть надання каналу за вимогою: коли канал не використовується, лiчильник оплати вiдключається.

Устаткування для SOHO випускається великою кiлькiстю фiрм-виробникiв. Особливо цiкавi рiшення тих фiрм, що пропонують недорогi автономнi мости/маршрутизатори з Ethernet-портом (для пiдключення невеликих ЛМ) i з додатковим аналоговим портом чи портами (для телефону/факсу). Крiм того, деякi фiрми пропонують устаткування з можливiстю компресiї переданої iнформацiї.

Збiльшення ефективностi використання ISDN

При об'єднаннi вiддалених ЛМ доступу в корпоративну ЛМ, Internet чи iнтерактивнi служби по каналах ISDN часто використовується пiдключення з погодинною оплатою. У цьому випадку найбiльший iнтерес представляє устаткування, що дозволяє здiйснювати стиск переданих даних i, таким чином, зменшувати час використання лiнiї на одиницю переданої iнформацiї. Компресiя переданих даних є їхнiм додатковим захистом, знижуючи iмовiрнiсть розшифровки iнформацiї при несанкцiонованому пiдключеннi до лiнiї.

Коефiцiєнт компресiї сильно залежить вiд типу переданих по лiнiї даних. Гiрше всього пiддається стиску попередньо заархiвована iнформацiя. Добре стискаються бази даних i файли, що мiстять графiчну iнформацiю. Також застосовуються алгоритми компресiї заголовкiв пакетiв протоколiв ЛМ. Середнiй коефiцiєнт компресiї дорiвнює 4:1. Лiдером по компресiї даних є router XpressConnect 5250i i brouter XpressConnect 5242i фiрми Gandalf (Канада). Це устаткування дозволяє одержати коефiцiєнт стиску даних до 8:1.

Важливим засобом, що забезпечує ефективнiсть використання лiнiї, є встановлення з'єднання за вимогою (Connect on demand) - тiльки на час сеансу передачi даних. По його завершенню фiзичне з'єднання розривається. Використання каналiв зв'язку за вимогою дозволяє здiйснювати доступ до мережi, чи навпаки, переривати зв'язок у залежностi вiд заданих умов чи подiй, що вiдбулися в мережi.

Багато виробникiв устаткування пiдтримують функцiю spoofing. По мережах передається велика кiлькiсть службових пакетiв, якими обмiнюються мiж собою сервери, маршрутизатори, робочi станцiї. Бiльшiсть таких пакетiв мiстить iнформацiю, яка рiдко змiнюється. При наявностi функцiї spoofing службовi пакети передаються по магiстральному каналу тiльки один раз, а вiдповiдi на запити автоматично генеруються на кiнцевих вузлах, не завантажуючи додатковою iнформацiєю лiнiю зв'язку. Правда, ця функцiя має потребу в ретельному настроюваннi.

Функцiя фiльтрацiї протоколiв дозволяє обмежити проходження через магiстральну лiнiю визначених протоколiв чи змiнити прiоритет. Фiльтрацiя MAC-адрес дозволяє обмежити доступ з деяких робочих станцiй у вилучену мережу i, таким чином, зменшити трафiк.

Звичайно мости чи маршрутизатори мають таблицю телефонних номерiв (ISDN). Це дозволяє, наприклад, запланувати установку з'єднання з кожним офiсом на визначений час чи день тижня. Така схема установки з'єднань пiдходить для роботи з деякими додатками. Важливим є те, що можна цiлком заборонити чи обмежити доступ ззовнi в ЛМ компанiї у вихiднi чи святковi днi.

Важливою функцiєю є i встановлення пропускної здатностi за вимогою (Bandwidth on demand). При перевищеннi смуги пропущення одного B-каналу автоматично пiдключається другий. Для збiльшення пропускної здатностi по протоколi PPP, що звичайно використовується для пiдключення до мережi Internet, розроблено стандарт Multilink PPP (MPPP). Вiн дозволяє поєднувати кiлька В-каналiв i створювати один логiчний канал c збiльшеною пропускною здатнiстю.

Дата добавления: 2015-09-28