Транспортные и мультисервисные системы и сети связи.-1

Отраслевые системы — это системы, которые применяются непосредственно в определенной отрасли. Например, в медицинской отрасли очень часто применяют системы для проведения операций (телемедицина), в судебной системе — для проведения дистанционных кассационных и надзорных судебных процессов, в нефтегазовой, энергетической, строительной области для оперативности представления информации.

Мобильные системы

Мобильные системы — это компактные переносные системы видеоконференцсвязи для использования в удалѐнных районах и экстремальных условиях. Мобильные системы позволяют за короткое время организовать сеанс видеоконференцсвязи в нестандартных условиях. Данные системы обычно используются государственными органами, принимающими оперативные решения (военные, спасатели, врачи, службы экстренного реагирования). Типичный пример использования мобильных систем — организация ситуационного центра.

Административные системы

Административные системы представляют собой совокупность аппаратно-программных средств администрирования/управления многоточечными сеансами видеоконференцсвязи с использованием различного оконечного оборудования. К этой категории относятся сервера многоточечной видеоконференцсвязи (Multipoint Control Unit), а также программноаппаратные системы управления (совокупность систем учѐта, управления конфигурацией, безопасностью, производительностью и ошибками узлов, линий и оконечного оборудования видеоконференцсвязи).

171

Классы видеоконференцсвязи

Категории подразделяются на классы, которые включают в себя пять различных классов. Программное решение

Программные решения устанавливаются на компьютер, оснащѐнный web-камерой и головной гарнитурой.

Кданному классу относятся:

Платные решения: Tandberg Movi, Polycom PVX, Meeting point 4.0, VideoPort SBS Plus, Tandberg See&Share и так далее.

Бесплатные решения: Skype, NetMeeting, VC software, Ekiga, Earthlink beta, CU-SeeMe, Visitalk, Ivisit, HoneyQ, ICUII, ISPQ, VLVC, ooVoo, SightSpeedrvers, OpenH323 и

другие.

Платные решения в отличие от бесплатных обычно обеспечивают более широкие функциональные возможности при проведении конференций (например, поддерживается большое число участников) и совместимость с аппаратными решениями видеоконференцсвязи различных производителей (благодаря использованию открытых стандартов SIP и H.323).

Общие ограничения программных решений:

предназначены только для индивидуального использования (невозможно использовать в переговорных комнатах для проведения групповых сеансов видеоконференцсвязи);

высокая нагрузка на центральный процессор ПК.

Видеоконференции стандартного качества

172

Видеоконференции стандартного качества (англ. Standard Definition) подразумевают поддержку четырѐх стандартных видеоразрешений: SQCIF (128x96), QCIF (176x144), CIF (352х288) и 4CIF (704x576) на скоростях передачи данных от 64 Кбит/с до 768 Кбит/с.

Разрешения SQCIF и QCIF изначально были введены для медленных каналов связи (от 64 Кбит/с) и в настоящее время практически не используются. Разрешение CIF поддерживается на скоростях от 256 Кбит/с. Самое высокое стандартное разрешение 4CIF доступно на скоростях от 384 Кбит/с.

Примечание — минимальные значения скоростей передачи данных для того или иного разрешения могут варьироваться в зависимости от производителя оборудования.

Видеоконференции высокой чѐткости

Класс высокой четкости (англ. High Definition или англ. HD) появился в связи с выпуском на рынок систем ВКС с более высоким разрешением, чем 4CIF, то есть разрешение HD (1280х720), которое требует в несколько раз больше пикселей для построения изображения по сравнению со стандартной видеоконференцсвязью, и, соответственно, для еѐ передачи необходима более высокая скорость.

Появлению видеоконференции высокой чѐткости способствовало несколько факторов:

в западных странах начался массовый переход на цифровое телевидение, в результате которого мониторы, фотоаппараты, камеры стали поддерживать технологии высокой четкости;

в дополнение к H.323 был ратифицирован стандарт сжатия видео H.264, обеспечивающий более эффективный алгоритм сжатия громоздких файлов для передачи видео по сети, в том числе беспроводной;

одновременно с этим на рынок было выпущено новое поколение высокопроизводительных специализированных процессоров для обработки видео.

Термин High Definition никаким стандартом не определяется. Он появился как маркетинговое понятие, подразумевающее передачу видеоизображения с разрешением выше 4CIF и его сопровождение более качественным звуком. Качество изображения уровня HD может быть получено при ширине канала не менее 1 Мбит/с. При отсутствии необходимой полосы пропускания технология HD позволяет адаптироваться под существующий канал связи, то есть если полосы пропускания недостаточно для поддержки качества HD, то система

173

видеоконференцсвязи не откажется работать, а просто автоматически подберѐт соответствующую скорость работы стандартного качества.

Телеприсутствие

Телеприсутствие (англ. TelePresence) — технология проведения сеансов видеоконференцсвязи, обеспечивающая максимально возможный эффект присутствия. Практически это и есть совокупность класса видеоконференции высокой чѐткости в комплексе с другим оборудованием.

Небольшие отличия от оборудования видеоконференцсвязи высокой чѐткости:

повышенная четкость изображения;

улучшенное качество передачи звука, достигаемое благодаря высокой частоте дискретизации (до 22 кГц) и объѐмному звучанию;

увеличенная пропускная способность канала связи.

Благодаря технологии телеприсутствия стали доступными следующие возможности:

воспроизведение малейших эмоциональных проявлений собеседника;

масштабирование изображения до размеров реального человека;

маскировка технологических деталей (видеокамер, микрофонов, рамок телевизионных матриц) и так далее.

Ситуационные/диспетчерские центры

Ситуационные/диспетчерские центры (англ. Situation and Control Centers) или комнаты предназначены для лиц, принимающих решения и могут быть использованы в различных областях деятельности.

Ситуационные и диспетчерские центры предоставляют возможность:

экспресс-анализа текущего положения;

174

моделирования сценариев возможных событий;

экспертной оценки принимаемых решений и их оптимизации;

выбора наиболее эффективного управленческого воздействия на ту или иную ситуацию и так далее.

Организация каналов связи

Основную роль в видеоконференции играют каналы связи между абонентами. Рассмотрим несколько методов организации каналов связи для видеоконференций.

В сети Интернет

Самый простой и дешевый метод организации видеоконференцсвязи через Интернет. Однако о качестве сеанса связи в данном случае говорить не приходится, так как интернет не является гарантированным каналом передачи аудио- и видеоданных. Плюс к этому добавляется и проблема безопасности видеоконференции, то есть она может стать «общественным достоянием». Для организации видеоконференцсвязи через Интернет требуется иметь статические IP-адреса и каналы связи с пропускной способностью не менее 512 кБит/с в обе стороны (для исходящего и входящего трафика).

Для проведения сеанса ВКС потребуется задать в оборудовании следующие параметры:

статический IP-адрес вашей системы ВКС;

шлюз сети провайдера;

маску подсети;

статический IP-адрес системы ВКС, с которой осуществляется соединение.

Немного сложнее настраивается связь по протоколу инкапсуляции видовой маршрутизации GRE (англ. Generic Routing Encapsulation). Протокол принадлежит к сетевому уровню. Он может инкапсулировать другие протоколы, а затем осуществлять маршрутизацию всего набора до места назначения. В данном случае обеспечивается минимальная защита видеотрафика в сети интернет, что позволяет предотвратить основное число «неопытных» вторжений в информационное облако видеоконференцсвязи. Тот же принцип заложен и в протоколе IPsec.

175

По протоколу ISDN

Аббревиатура ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) расшифровывается как цифровая сеть с интеграцией услуг. Цифровые сети с интегральными услугами относятся к сетям, в которых основным режимом связи является режим коммутации каналов, а данные обрабатываются в цифровой форме. Данная услуга не очень распространена в России. Один из самых крупных проектов развития сети является сеть делового обслуживания «Искра-2», которая основывается на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования.

Необходимо отметить, что ISDN имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными аналоговыми сетями, но вот по сравнению с новыми телекоммуникационными технологиями передачи данных имеет ряд критичных недостатков:

тяжело отследить, на каком участке произошел сбой связи;

низкая оперативность восстановления каналов связи;

небольшая распространенность на территории РФ;

всего несколько операторов связи поддерживают данную технологию;

сравнительно высокая стоимость применения услуги связи при межрегиональном соединении.

Видеоконференция (англ. videoconference) — это область информационной технологии, обеспечивающая одновременно двухстороннюю передачу, обработку, преобразование и представление интерактивной информации на расстояние в реальном режиме времени с помощью аппаратно-программных средств вычислительной техники.

Взаимодействие в режиме видеоконференций также называют сеансом видеоконференцсвязи.

Видеоконференцсвязь (сокращенное название ВКС) — это телекоммуникационная технология интерактивного взаимодействия двух и более удаленных абонентов, при которой между ними возможен обмен аудио- и видеоинформацией в реальном масштабе времени с учетом передачи управляющих данных.

Зачем нужна видеосвязь?

В соответствии с исследованиями психологов, в процессе телефонного разговора в среднем воспринимается около 20% информации, в ходе личного общения - 80%, а в ходе сеанса видеосвязи - 60%. То есть если к общению собеседников по звуковому (аудиальному)

176

каналу добавляется визуальный невербальный язык (жесты, мимика и т.п), то у собеседников повышается эффективность восприятия информации.

Как видно по своим психофизиологическим параметрам видеосвязь достаточно близка к личному общению и намного превосходит возможности телефонной связи. Однако для того, чтобы обеспечить эффективное применение видеосвязи в бизнесе, мало только видеть и слышать одного собеседника. Необходима возможность организации конференций с несколькими участниками, возможность обмена дополнительной информацией (презентации, документы, изображения с дополнительных видеокамер и др.). Режим работы, обеспечивающий все это, называется видеоконференция, а сама технология одновременной передачи видео, голоса и данных — видеоконференцсвязь.

Где используют видеосвязь и видеоконференции?

Технология видеосвязи сегодня во всем мире позиционируется в первую очередь как эффективное средство для оптимизации бизнес-процессов, в том числе для сокращения числа деловых командировок, экономии на представительских, транспортных и накладных расходах.

В настоящее время видеоконференцсвязь уже не такая дорогая технология как несколько лет тому назад и позволить ее себе могут не только большие, но и довольно ограниченные в средствах компании. В отечественных условиях, применение видеосвязи и видеоконференций оптимально в следующих случаях:

Там, где стоимость рабочего времени руководства (а для него в первую очередь и внедряются эти системы) настолько высока, что тратить время и силы на переезды является непозволительной роскошью для эффективного управления компанией.

Как показывают западные исследования, за свою жизнь среднестатистический менеджер проводит 3 года в самолете, 2 года в дороге в аэропорт и из него, 23 месяца в ожидании своего рейса, 11 месяцев в ожидании пересадки с рейса на рейс и 3 месяца в поиске места для парковки.

Там, где нужно добиться высокой обучаемости, быстрого усвоения материала и где требуется передать эмоции докладчика.

«…обучаемость на 200% дальше:

1. Там, где существует объективная необходимость быстрого принятия решений: зачастую для принятия решения недостаточно иметь только «сухие цифры» или переговорить по телефону, нужно посмотреть своему собеседнику в глаза.

2.При объективной необходимости одновременного личного присутствия в нескольких местах одновременно. Если нужно немедленно собрать в одном (пусть и виртуальном)

177

совещании многочисленных и крайне занятых руководителей и экспертов различного уровня, причем зачастую расположенных в различных географических точках.

Кратко суммировать вышеизложенное можно так: «Видеоконференция позволяет экономить время и необходима там, где реальная стоимость этого времени по разным причинам высока».

Основную роль в видеоконференции играют каналы связи между абонентами. Рассмотрим несколько методов организации каналов связи для видеоконференций.

Методы организации каналов связи В сети Интернет

Самый простой и дешевый метод организации видеоконференцсвязи через Интернет. Однако о качестве сеанса связи в данном случае говорить не приходится, так как интернет не является гарантированным каналом передачи аудио- и видеоданных. Плюс к этому добавляется и проблема безопасности видеоконференции, то есть она может стать «общественным достоянием». Для организации видеоконференцсвязи через Интернет требуется иметь статические IP-адреса и каналы связи с пропускной способностью не менее 512 кБит/с в обе стороны (для исходящего и входящего трафика).

Для проведения сеанса ВКС потребуется задать в оборудовании следующие параметры:

статический IP-адрес вашей системы ВКС;

шлюз сети провайдера;

маску подсети;

статический IP-адрес системы ВКС, с которой осуществляется соединение.

Немного сложнее настраивается связь по протоколу инкапсуляции видовой маршрутизации GRE (англ. Generic Routing Encapsulation). Протокол принадлежит к сетевому уровню. Он может инкапсулировать другие протоколы, а затем осуществлять маршрутизацию всего набора до места назначения. В данном случае обеспечивается минимальная защита видеотрафика в сети интернет, что позволяет предотвратить основное число «неопытных» вторжений в информационное облако видеоконференцсвязи. Тот же принцип заложен и в протоколе IPsec.

По протоколу ISDN

Аббревиатура ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) расшифровывается как цифровая сеть с интеграцией услуг. Цифровые сети с интегральными услугами относятся к сетям, в которых основным режимом связи является режим коммутации каналов, а данные обрабатываются в цифровой форме. Данная услуга не очень распространена в России. Один из самых крупных проектов развития сети является сеть делового обслуживания «Искра-2», которая основывается на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования.

Необходимо отметить, что ISDN имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными аналоговыми сетями, но вот по сравнению с новыми телекоммуникационными технологиями передачи данных имеет ряд критичных недостатков:

тяжело отследить, на каком участке произошел сбой связи;

низкая оперативность восстановления каналов связи;

небольшая распространенность на территории РФ;

всего несколько операторов связи поддерживают данную технологию;

178

 сравнительно высокая стоимость применения услуги связи при межрегиональном соединении.

По технологии IP VPN MPLS

Услуга связи по технологии IP VPN MPLS сегодня является одной из самых надежных и дешевых для организации видеоконференций через Интернет. Этому способствует:

VPN (англ. Virtual Private Network) — виртуальная частная сеть, то есть обобщѐнное название технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети.

MPLS (англ. Multiprotocol Label Switching) — мультипротокольная коммутация по меткам, то есть механизм передачи данных, который эмулирует различные свойства сетей с коммутацией каналов поверх сетей с коммутацией пакетов.

Технология IP VPN MPLS по степени защищенности используемой среды относится к доверительной зоне. Она используется в случаях, когда передающую среду можно считать надѐжной и необходимо решить лишь задачу создания виртуальной подсети в рамках большей сети.

Так как нас в большей степени интересует построение ВКС на основе технологии VPN, то рассмотрим ее более подробно.

Виртуальные частные сети

В случаях построения территориально распределенных систем IP-видеонаблюдения или вынужденного использовании небезопасных участков телекоммуникационных сетей операторов связи (таких, где нет возможности реализовать меры защиты) необходимо использовать оборудование с поддержкой шифрования передаваемых по сети данных. А именно оборудование с поддержкой технологии виртуальных частных сетей (VPN).

VPN (Virtual Private Network) – зашифрованный или инкапсулированный процесс коммуникации, который безопасным образом передает данные из одной точки в другую; безопасность этих данных обеспечена устойчивой технологией шифрования, и передаваемые данные проходят через открытую, незащищенную, маршрутизируемую сеть.

Цель VPN-технологий состоит в максимальной степени обособления потоков данных одного предприятия от потоков данных всех других пользователей публичной сети. Обособленность должна быть обеспечена в отношении параметров пропускной способности потоков и в конфиденциальности передаваемых данных. Таким образом, основными задачами технологий VPN являются обеспечение в публичной сети гарантированного качества обслуживания для потоков пользовательских данных, а также защита их от возможного несанкционированного доступа (НСД) или разрушения.

VPN-технологии обеспечивают:

защиту (конфиденциальность, подлинность и целостность) передаваемой по сетям информации;

защиту внутренних сегментов сети от НСД со стороны сетей общего

пользования;

контроль доступа в защищаемый периметр сети;

сокрытие внутренней структуры защищаемых сегментов сети;

идентификацию и аутентификацию пользователей сетевых объектов;

централизованное управление политикой корпоративной сетевой безопасности

инастройками VPN-сети;

179

криптографическую защиту данных, передаваемых по каналам связи сетей общего пользования между защищаемыми сегментами сети;

безопасный доступ пользователей VPN к ресурсам сетей общего пользования. Интерес пользователей к данной технологии обусловлен следующими факторами:

1.низкой стоимостью эксплуатации за счет использования сетей общего пользования вместо собственных или арендуемых линий связи;

2.практически не ограниченной масштабируемостью;

3.простотой изменения конфигурации и наращивания корпоративной сети (КС);

4.«прозрачностью» для пользователей и приложений.

Компания Check Point предлагает выделить четыре основных вида VPN:

Интрасеть (Intranet VPN);

VPN клиент/сервер (Client/server VPN);

Экстрасеть (Extranet VPN);

Удаленный доступ (Remote Access VPN).

Интрасеть VPN позволяет объединить в единую защищенную сеть несколько распределенных филиалов одной организации, взаимодействующих по открытым каналам связи.

VPN клиент/сервер обеспечивает защиту передаваемых данных между двумя узлами (не сетями) КС. Особенность данного варианта в том, что VPN строится между узлами, находящимися, как правило, в одном сегменте сети, например, между рабочей станцией и сервером.

Экстрасеть строится в том случае, если к КС подключаются так называемые пользователи «со стороны», уровень доверия к которым намного ниже, чем к своим сотрудникам.

Виртуальная частная сеть с удаленным доступом позволяет мобильным пользователям получать доступ к КС своей компании. Данный вариант отличается тем, что удаленный пользователь, как правило, не имеет статического адреса.

Туннелирование в виртуальных частных сетях.

VPN состоит из каналов глобальной сети, защищенных протоколов и маршрутизаторов. Для объединения удаленных локальных вычислительных сетей (ЛВС) в VPN используются так называемые виртуальные выделенные каналы. Для организации подобных соединений применяется механизм туннелирования, или инкапсуляции.

Рис. 2.1. Структура VPN

При туннелировании пакет протокола более низкого уровня помешается в поле данных пакета протокола более высокого или такого же уровня. Например, при туннелировании кадр Ethernet может быть размещен в пакете IP, а пакет IPX — в пакете IP. Возможен и такой вариант: пакет IP размещается в пакете IP.

180