Глава 2
ОРГАНИЗАЦИЯ КОММУНИКАЦИЙ В СЕТЕВОЙ ЭКОНОМИКЕ
2.1. ПРИОРИТЕТНЫЕ И НОВЫЕ ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Сетевая экономика не может существовать вне информационно-коммуникационной среды, создаваемой глобальными сетями. Без развития и распространения информационных технологий нельзя ожидать расширения масштабов сетевой экономики.
Наиболее применяемые в настоящее время виды интернет-технологий состоят из средств оперативного обмена и распространения информации (текстовой, звуковой, видео), электронной почты и базирующихся на ней групповых дискуссионных форумов, средств создания и поддержания информационных ресурсов в сети.
С учетом складывающихся мировых тенденций в сетевой экономике можно использовать следующие современные информационные технологии:
базовые технологии Интернет (WWW, Gopher, ftp, IRC, E-mail и т.д.);
технологии, реализующие идеологию информационных хранилищ и архитектуру «клиент-сервер»;
SQL (Structured Query Language) — ориентированные инструментальные системы;
CASE-технологии проектирования информационных систем и баз данных (Computer Aided System Engineering);
• геоинформационные технологии (ГИС-технологии);
• технологии создания и распространения информации на CD-ROM-носителях;
• развитые системы графических и текстовых редакторов;
• мультимедиа-технологии и технологии создания виртуальной реальности;
• технологию, реализующую идеологию создания корпоративных и учрежденческих информационных систем.
Указанные выше технологии позволяют обеспечить сопряжение различных типов информационных серверов (SQL, WWW и т.д.) как в составе одного информационного узла, так и находящихся в различных информационных узлах региональной компьютерной сети. Тем самым создаются технологические предпосылки для построения территориально распределенных, проблемно-ориентированных и корпоративных информационных сетей и систем в виде логических надстроек над единой телекоммуникационной средой.
Разрабатывая технологию создания распределенных баз данных, следует предусмотреть переход на сквозную технологию сбора информации, предоставив программные средства непосредственно пользователям, с максимальным соблюдением требований по обеспечению безопасности и защиты от несанкционированного доступа к информации.
Базовые технические средства для поддержания информационных технологий постоянно совершенствуются, а снижение цен на их приобретение и использование повышает их доступность.
Среди новых видов информационных технологий, которые окажут большое влияние на сетевую экономику, можно выделить два:
средства групповой работы географически распределенных участков совместной деятельности, которые позволят экономить существенные средства, связанные с территориальным перемещением людей;
технологию «информационного посредника», запрограммированного на сбор и фильтрацию необходимой информации, на поиск людей и организаций (отвечающих заданным критериям), на проведение определенной стадии переговоров с интеллектуальными агентами других участников экономики и т.п., создающую эффект постоянного его присутствия в сети. Такая технология позволит снизить информационную перегрузку участников сетевой экономики, повысить скорость и эффективность процедур установления контактов, проведения переговоров, поддержки соглашений и прочее.
2.2. ОРГАНИЗАЦИЯ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ
Основное, что отличает Интернет от других сетей, — это ее протоколы TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
Несмотря на то, что в сети Интернет используется большое число других протоколов, ее часто называют TCP/IP-сетью, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими.
В Интернете существует семь уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический (канальный), сетевой, транспортный, сеансов связи, представительский и прикладной. Каждому уровню взаимодействия соответствует свой набор протоколов, или правил взаимодействия.
Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Интернете используются практически все известные в настоящее время способы связи — от простого провода до волоконно-оптических линий связи.
Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, реализующий управление и передачу информации по каналу (форматирование блока данных, контроль ошибок, адресация и другие функции, необходимые для точной передачи данных между соседними системами). К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol).
Протоколы сетевого уровня — IP и ARP (Address Resolution Protocol) — отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, т.е. обеспечивают маршрутизацию пакетов в сети.
Протоколы транспортного уровня — TCP и UDP (User Datagram Protocol) — управляют передачей данных из одной программы в другую.
Протоколы уровня сеансов связи — уже упомянутые протоколы TCP и UDP, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol) — отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов.
Протоколы представительского уровня обеспечивают обслуживание прикладных программ, запускаемых для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам, например, относятся: telnet-сервер, FTP (File Transfer Protocol)-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и др. Этот уровень определяет способ представления информации для обмена между прикладными программами и имеет дело лишь с синтаксисом данных.
7. Протоколы прикладного уровня отвечают за предоставление сетевых информационных услуг и используются непосредственно пользователем прикладных программ. На этом уровне реализуются функции, отвечающие потребностям пользователя. Расширение функциональных возможностей сети путем добавления уровня за уровнем приводит к созданию дружественного и полезного инструментария.
Наиболее полной в настоящее время считается модель открытой системы межсоединений — OSI (Open System Interconnection). Она описывает систему взаимодействий в процессах обмена сообщениями и данными между узлами сетей. Модель основана на декомпозиции среды на семь вышерассмот-ренных уровней, взаимодействие между которыми описывается соответствующими стандартами, что обеспечивает практически полную прозрачность взаимодействия через эти уровни вне зависимости от того, каким образом построен любой из уровней в каждой конкретной реализации.
Межсетевой протокол (IP)
С помощью линий связи обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Интернет может доставлять данные во многие точки мира.
Различные участки Интернета связываются с помощью системы компьютеров (называемых маршрутизаторами), соединяющих между собой сети.
Если проводить аналогию между Интернетом и почтой, рассматривая доставку данных в нужную точку, то линии связи и сети будут эквивалентны средствам доставки почты (поезд, автомобиль, самолет и т.п.), а маршрутизаторы будут играть роль почтовых отделений (там решается, куда направлять конверты с почтой).
Правила, называемые протоколами, регламентируют порядок работы Интернета. Межсетевой протокол (IP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с вашими данными, когда они поступят. Следуя аналогии с почтовым ведомством, можно сказать, что межсетевой протокол выполняет функции конверта с адресом.
Адресная информация приводится в начале любого сообщения. Она дает сети достаточно сведений для доставки пакета данных.
Начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов о том, к какой сети относится ваш компьютер. Правая часть адреса служит для того, чтобы сообщить сети, какой компьютер должен получить этот пакет. Интернет выполнит свою задачу, когда маршрутизаторы направят данные в соответствующую сеть, а эта локальная сеть — в соответствующий компьютер.
По целому ряду технических причин (в основном это аппаратные ограничения) информация, посылаемая по IP-сетям, разбивается на порции, называемые пакетами. В одном пакете обычно посылается до 1500 символов информации. Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть, однако позволяет каждому из них рассчитывать на своевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузки сети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей. Поскольку данные помещаются в «IP-конверт», сеть имеет всю информацию, необходимую для перемещения этого пакета в пункт назначения. Здесь возникает сразу несколько проблем:
в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает 1500 символов;
может произойти ошибка, так как сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче;
последовательность доставки пакетов может быть нарушена, т.е. отосланные по одному адресу одно за другим два письма не придут в порядке их отправления.
Протоколы управления передачей данных
Для решения упомянутых выше проблем используется «протокол управления передачей» (TCP).
Информацию, передаваемую по сети, TCP разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, чтобы можно было проверить, вся ли информация получена, и разложить данные в правильном порядке. Порция данных помещается в «пакет ТСР», который, в свою очередь, помещается в «конверт 1Р» и передается в сеть.
На принимающей стороне программное обеспечение протокола TCP собирает конверты, извлекает из них данные и располагает их в правильном порядке. Если каких-нибудь пакетов нет, программа просит отправителя передать их еще раз. После размещения всей информации в правильном порядке эти данные передаются той прикладной программе, которая использует услуги TCP.
В реальной жизни пакеты не только теряются, но и претерпевают изменения по дороге ввиду кратковременных отказов телефонных линий. TCP решает эту проблему. При помещении данных в пакет проводится вычисление контрольной суммы. Когда пакет прибывает в пункт назначения, TCP обеспечивает вычисление контрольной суммы и сравнивает ее с той, которую послал отправитель. Если значения не совпадают, то при передаче произошла ошибка. Принимающий TCP отключает этот пакет и запрашивает повторную передачу.
Протокол TCP создает видимость выделенной линии связи между двумя прикладными программами, так как гарантирует, что информация, входящая на одном конце линии, выходит на втором. В действительности не существует выделенного канала между отправителем и получателем, однако создается впечатление, что он есть, и на практике этого обычно бывает достаточно.
Формирование TCP-соединения требует значительных расходов и затрат времени. Если этот механизм не нужен, лучше не использовать его. Если данные, которые необходимо послать, помещаются в одном пакете и гарантия доставки не особенно важна, может быть использован другой протокол, который позволяет избежать таких расходов. Он называется «протокол пользовательских датаграмм» (UDP) и используется в некоторых прикладных программах.
UDP используется для тех случаев, когда посылают только короткие сообщения и могут повторить передачу данных, если ответ задерживается.
Итак, иерархию управления в сетях TCP/IP можно представить в виде пятиуровневой концептуальной модели (рис. 2.1).
< NFS >
Уровни
( FTP )< Telnet )( RPC )< TFTP )< DNS )< RIP )
Прикладной
( UDP )
Транспортный
( ARP ) ( IP )
Сетевой
( Enet ) ( SLIP )
( PPP )
Канальный
^Ethernet^ ^ Modern^
( ADSL )
Физический
Рис. 2.1. Иерархия TCP/IP
Общим и основополагающим элементом этой структуры является Internet Protocol. Он осуществляет передачу информации от узла к узлу.
Первый уровень (физический) описывает ту или иную среду передачи данных.
На втором уровне (канальном) аппаратно-зависимое программное обеспечение реализует распространение информации на том или ином отрезке среды передачи данных.
Третий уровень (сетевой) представляет собой протокол IP. Его главная задача — маршрутизация (выбор пути через множество промежуточных узлов) при доставке информации от узла-отправителя до узла-адресата. Вторая важная задача протокола IP — сокрытие аппаратно-программных особенностей среды передачи данных и предоставление вышележащим уровням единого унифицированного и аппаратно независимого интерфейса для доставки информации. Достигаемая при этом канальная (аппаратная) независимость и обеспечивает многоплатформенное применение приложений, работающих под управлением IP.
При этом протокол IP не гарантирует доставку пакетов, сохранение порядка и целостности пакетов и не различает логические объекты (процессы), порождающие поток информации.
Это задачи других протоколов — TCP и UDP, относящихся к четвертому (транспортному) уровню.
На пятом уровне (прикладном) лежат прикладные задачи, ; запрашивающие услуги у транспортного уровня.
2.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА СТОИМОСТИ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ
Итак, межсоединение — это организация обмена информацией между узлами сети по определенной технологии в соответствии с установленными протоколами, которая позволяет передавать и получать необходимую информацию в требуемое место, в заданных объемах, в определенное время.
Продукцией, создаваемой в межсоединениях, является передаваемая (получаемая) информация, которая характеризуется : трафиком, представляющим собой совокупность сообщений, циркулирующих в сети. За единицу информации при оценке объема трафика принимается 1 Гбайт.
Операторы могут выполнять расчеты за взаимопредоставляемые сетевые ресурсы на основании следующих документов:
лицензий, выданных операторам на предоставление услуг связи;
согласованных технических условий на присоединение, выданных оператором присоединяющей сети электросвязи;
проектно-сметной документации, разработанной на основе технических условий оператора присоединяющей сети электросвязи и согласованной в порядке, установленном для проектирования сети электросвязи общего пользования;
технико-экономических показателей операторов присоединяемой и присоединяющей сетей;
рекомендаций по распределению затрат и определению себестоимости основных услуг сети электросвязи общего пользования;
• методики установления расчетных цен.
Расчетные цены включаются в договор, заключаемый one-* раторами.
Взаиморасчеты между операторами осуществляются на основании договоров:
• за предоставление доступа к сети электросвязи общего пользования;
• за пользование ресурсами сетей электросвязи с предостав-ением возможности пропуска трафика.
При участии более двух операторов в предоставлении сете-ых услуг взаиморасчеты осуществляются по цепочке, т.е. каж-ый предыдущий оператор рассчитывается с последующим, к второму он присоединен и через которого он получил доступ к ети электросвязи общего пользования.
Стоимость работ по реализации технических условий на присоединение определяется на основании проектно-сметной документации и может включать в себя:
стоимость работ по организации соединительных линий гг телефонной станции оператора присоединяемой сети электросвязи к телефонной станции оператора присоединяющей сети электросвязи для пропуска трафика от (к) присоединяемой сети электросвязи;
стоимость работ по подключению соединительных линий к станционному оборудованию с учетом стоимости линейного и станционного оборудования;
капитальные затраты на увеличение мощности межстанционных, межузловых, внутризоновых и междугородных сетей электросвязи.
Производственные мощности, созданные в процессе присоединения, остаются в собственности стороны, финансирующей реализацию проекта по выполнению технических условий на присоединение.
Взаиморасчеты операторов при присоединении на местном уровне включают в себя:
плату за предоставление (аренду) технических средств для передачи сигналов электросвязи, обеспечивающих доступ к сети (соединительные линии, точки подключения), если доступ оператора присоединяемой сети электросвязи осуществляется с использованием технических средств оператора присоединяющей сети электросвязи;
плату за текущее обслуживание технических средств (соединительных линий, точек подключения), если технические средства, обеспечивающие доступ к сети, принадлежат оператору присоединяемой сети электросвязи, а их обслуживание осуществляет оператор присоединяющей сети электросвязи;
плату за пользование сетевыми ресурсами (пропуск местного трафика).
Расчетные цены на предоставляемые операторами сетевые ' ресурсы и пропуск трафика должны возмещать затраты, связанные с эксплуатацией технических средств и предоставлением конкретных видов услуг электросвязи, обеспечивая при этом . рентабельную работу операторов.
В расчетных ценах учитывается уровень рентабельности, сложившийся у оператора, предоставляющего услуги электросвязи пользователю в соответствующем регионе.
Рассмотрим общую методику оценки стоимости, позволяющую оценить затраты провайдеров на сетевой продукт. Ниже представлены наименования статей затрат на организацию межсоединений и некоторых показателей, учитываемых в методике расчета стоимости, а также их обозначения.
Наименование статьи затрат |
Обозначения статей |
затрат |
|
Стоимость нематериальных активов |
НМЛ |
Стоимость основных средств |
ОС |
Стоимость аренды линии связи |
АЛ |
Стоимость аренды выхода |
АВ |
Величина оплаты труда персонала |
ЗП |
Тариф на локальный трафик |
т |
Тариф на международный трафик |
т int |
Налоги |
Tax |
Накладные расходы |
Эксп |
Средний объем локального трафика |
V loc |
Средний объем международного трафика |
Уы |
Срок эксплуатации оборудования |
t |
Оплата труда (ЗП) является ежегодно возобновляемыми постоянными издержками. Форма оплаты — повременная. Фонд оплаты труда определяется штатным расписанием и может быть рассчитан как сумма ЗП + F3n (отчисления во внебюджетные фонды):
ЗП =£о
!'=1
где О,- — оклад /'-й должности;
ni — численность сотрудников z-й должности; / — количество наименований должностей;
-^зп ЗП {ТпФ + Тсс + Тмс),
где ТПФ — ставка отчислений в пенсионный фонд;
Тсс — ставка отчислений в фонд социального страхования; Тмс — ставка отчислений в фонд медицинского страхования.
Налог на добавленную стоимость (НДС) вычисляется с учетом ставки данного налога и величины налогооблагаемой базы, принимаемой равной величине выручки:
НДС = В тндс,
где В — объем выручки;
Т^дс - ставка налога на добавленную стоимость.
Нематериальные активы (НМА) оцениваются затратным способом (стоимость получения лицензии, разрешения и т.п.) и подлежат амортизации:
HMA=2j(nMAj-aj), 7=1
где НМА. — первоначальная стоимость единицы активов (разрешения, лицензии и т.п.); а- — сумма начислений износа; j — наименование вида актива; / — количество наименований активов.
Основные средства (ОС) в сетевой экономике являются быстроизнашивающимися. Главная тому причина — моральное устаревание средств, срок эксплуатации которых не превышает 2—3 лет. Разрешается ускоренная амортизация, когда в первый год списывается до 50% на износ. Стоимость ОС определяется следующим образом:
OC=J£nl(OC,-b}),
где п, — число единиц оборудования 1-го наименования;
ОС, - первоначальная стоимость единицы основных средств;
Ь, — сумма начисленного износа;
/ — наименование оборудования;
L - количество наименований оборудования.
Аренда линии (АЛ) — это затраты на соединение с локальными телефонными службами:
к
АЛ = 2 Слкпк,
к=\
где Слк — стоимость аренды у к-й локальной телефонной службы; пк — число арендованных линий у к-й телефонной службы; К — число телефонных служб, охваченных арендой.
Стоимость аренды выхода (АВ) на международные линии рассчитывается следующим образом:
м
АВ = £Свот, т=\
где Свт — стоимость подключения к выходу на международные сети у т-то провайдера более высокого уровня; М — число провайдеров более высокого уровня.
Налог с продаж (НСП), если он действует, вычисляется со всего объема продаж за наличный расчет:
иси=внтнсп,
где Вн — наличная выручка;
Тнсп — ставка налога с продаж.
Налог на имущество (FnM) вычисляется по формуле F = С Т
Г]ЛМ ""ИМ ^им>
где Сим — среднегодовая стоимость имущества; TKU — ставка налога на имущество.
Налог на прибыль (Fnp) определяется по формуле
-^пр = ^пр ^ПР>
где СПР — сумма прибыли по балансу; ТПР — ставка налога на прибыль.
Налог на рекламу (FPEK) устанавливается по формуле
^РЕК= ДСрЕК ^РЕК'
где АСРЕК — затраты на рекламу, превышающие норматив; 7рЕК — ставка налога на рекламу.
Общая сумма налогов и начислений (Tax) может быть определена следующим образом:
Tax = НДС + НСП + Fm + Fnu + Fnp + FPEK.
Эксплуатационные расходы включают в себя расходы на электричество, бумагу, различные хозяйственные нужды:
Эксп = <2Эл ^эл + хн>
где Орд — объем потребленного электричества; Тод — тариф на электроэнергию; ХН — затраты на хозяйственные нужды.
Затраты на трафик представят собой произведение тарифа на объем трафика:
• Ты Vint — для международного трафика, переданного клиенту;
• 7|ос Vloc — для локального трафика, переданного клиенту.
Затраты на трафик должны быть увеличены на 30%, поскольку по статистике именно такая часть трафика необходима провайдеру для организации собственного производства.
Если планируемый период работы равен одному месяцу и за этот период объем переданного трафика составит величину V{oc + VinV то согласно этой методике стоимость единицы трафика для провайдера интернет-услуг может быть подсчитана по следующей формуле:
^ + — + АЛ+АВ + ЗП+ Tax + 1,3 (7joc Floc + Tint Vint)
4 h
где tj, tt — соответственно сроки службы нематериальных и материальных активов, измеряемые конкретными периодами времени, а все другие величины определены для конкретного периода времени (год, квартал, месяц).
2.4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СОЕДИНЕНИЙ В СЕТЯХ
Dial-up-соединение
Dial-up — непостоянное коммутируемое соединение с провайдером по телефонным сетям через модем — самый распространенный способ доступа к глобальной сети.
Практически все провайдеры для снижения себестоимости продукции используют точки обмена трафиком. Это позволяй почти в два раза снизить стоимость локального трафика и сэкономить на аренде локальных выходов. По оценкам провайдеров, обмен трафиком дает возможность снизить его общую себестоимость на 5%.
Многие провайдеры устанавливают у себя так называемые прокси-серверы, которые хранят базы данных с наиболее часто запрашиваемыми страницами, поэтому при обращении пользователя к такой странице провайдеру нет необходимости вторично получать эту страницу через всю цепочку выходов. При этом увеличивается скорость загрузки для пользователя. Использование прокси-сервера позволяет уменьшить локальный и международный трафик примерно на треть, что приводит к снижению его себестоимости еще на 5%.
Методика, рассмотренная выше, может быть применена для более точной оценки себестоимости услуг по dial-up-подключению.
Выделенное соединение
Большинство пользователей для подключения к Интернету предпочитают соединение через аналоговые модемы и существующие телефонные линии. Данные соединения отличаются низкой скоростью передачи данных и частыми обрывами связи. Только корпоративные пользователи используют для подключений дорогие высокоскоростные выделенные линии разной емкости.
В последнее время реализуются высокоскоростные технологии передачи данных, например кабельные соединения, спутниковые соединения.
Крупные компании, государственные организации, научные учреждения, вузы не могут обойтись без обмена большими объемами данных. Во многих случаях возможностей связи через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (ТФОП) недостаточно. Наиболее популярным способом стало соединение по выделенной линии.
Выделенные линии можно разбить на три класса: выделенные линии тональной частоты (линии ТЧ), выделенные физические линии и выделенные цифровые линии. В принципе к ним можно было бы отнести и системы «точка-точка» на основе радиоканалов, однако специфика среды передачи вынуждает выделять такие соединения в отдельный класс.
Линии ТЧ представляют собой телефонное соединение, раз и навсегда установленное оператором телефонной сети. Поскольку фактически это обычное телефонное соединение - линия проходит через коммутаторы и другую аппаратуру телефонной сети, — ему присущи те же ограничения по скорости, что и коммутируемому соединению. Выигрыш фактически состоит лишь в том, что отсутствуют затраты времени на установку соединения.
Выделенные физические линии представляют собой просто пару проводов, соединяющих помещения клиента. Это могут быть либо в полном смысле «прямые» провода, проведенные из одного помещения в другое, либо такая линия может быть составлена из отрезков уже проложенных проводов («скроссиро-вана»).Такие соединения обычно дешевле и быстрее устанавливаются. Длина такой линии обычно не превышает 5-8 км. Типичные скорости передачи данных составляют от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с.
Выделенные цифровые линии представляют собой участки полосы пропускания в транспортной сети оператора, которые тот сдает в аренду. Они могут иметь практически любую пропускную способность — вплоть до максимальной для данного типа физического соединения (например, оптические каналы работают с пропускной способностью от 155 до 622 Мбит/с).
При предоставлении в аренду цифровой линии оператор обычно обеспечивает абонентское окончание с интерфейсом передачи данных в нужные пользователю точки. Возможность предоставить потребителю выделенную линию ограничивается топологией транспортной сети оператора.
Кабельные соединения имеют наибольшую скорость передачи данных из всех предлагаемых технологий доступа пользователям, гарантируя постоянное подключение к Интернету без необходимости дозвона до узла связи, сравнительно небольшие финансовые затраты на создание соединения. Теоретически скорость может достигать 30 Мбит/с, но она, как правило, варьируется в пределах 1,5—3 Мбит/с. Исходящий трафик может искусственно ограничиваться самими компаниями-провайдерами.
Кабельное соединение практически абсолютно надежно, и срок его службы составляет около 10 лет.
Технология ISDN
ISDN — сетевая технология, обеспечивающая цифровые соединения между оконечными устройствами для поддержки широкого спектра речевых и информационных услуг. ISDN (Integrated Services Digital Network) — оригинальная концепция построения цифровой сети с интеграцией услуг, специфицированная еще в середине 1970-хх гг. Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy, CCITT).
По своей сути ISDN — это цифровой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией цифровых потоков, или, иначе, сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами.
Обмен данными по линиям ISDN осуществляется с более высокими скоростями и значительно большей надежностью, чем с помощью самых скоростных модемов. Технология ISDN обеспечивает передачу данных со скоростью 64 Кбит/с при одном и 128 Кбит/с — при двух каналах связи.
Вторая особенность, отличающая ISDN от аналоговых принципов передачи сигналов, заключается в значительно более широком диапазоне типов передаваемых сообщений. Помимо традиционного обмена звуковой информацией имеется возможность обмениваться цифровыми данными, текстом, движущимся видеоизображением, при этом скорость, надежность и качество передаваемых сообщений достаточно высоки.
Третьей особенностью является совместимость средств ISDN с существующими аналоговыми телефонными сетями.
К числу важных преимуществ ISDN-технологий следует также отнести простоту и эффективность их использования, большое количество сервисных функций (до 230), высокое качество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при прохождении по каналам связи.
Цены на аппаратные средства ISDN-технологии для конечного пользователя в течение последних пяти лет снизились более чем на 50%. Следует заметить, что в сфере ISDN-сервиса существуют нерешенные проблемы, которые оказывают влияние на ценообразование в этой области.
Перечисленные выше возможности ISDN-технологии позволяют широко использовать ее в самых различных областях современной жизни. Цифровая технология передачи сигналов является идеальной системой для многих предприятий и фирм в плане работы с удаленными пользователями, а также для организации эффективного доступа в Интернет, видеоконференций и т.д.
Следует отметить, что при организации подключения к сети ISDN (или при создании технического задания на подключения) возникают достаточно сложные проблемы:
недостаточный уровень стандартизации оборудования (имеется большое число стандартов и спецификаций национальных и корпоративных, созданных производителями ISDN-оборудования);
терминологическая путаница;
сложность выбора функций ISDN из-за большого их количества;
наличие широкого набора устройств, используемых для работы с ISDN;
трудности выбора поставщика услуг ISDN, который обеспечил бы необходимый набор услуг и поддержку соответствующих устройств по приемлемой цене.
Одним из способов преодоления этих проблем является применение стандартных схем подключения (стандартные конфигурация сети, оборудование, процедуры и работы по подключению). Отработанные решения предлагаются потребителям по четко оговоренным ценам.
Технологии Frame Relay
Frame Relay (ретрансляция кадров) — протокол передачи данных, созданный в первую очередь для обеспечения взаимодействия удаленных локальных вычислительных сетей (ЛВС). В качестве средства передачи трафика данных Frame Relay стал альтернативой и арендованным линиям (выделенным каналам). В отличие от арендованных линий, предоставляющих выделенные полосы пропускания, технология Frame Relay обеспечива-"~ разделение полосы пропускания линий связи, что во многих случаях и делает каналы Frame Relay экономически более выгодными, так как при этом используется другой принцип мультиплексирования — статистический, в отличие от временного, как в случае применения выделенных каналов.
Frame Relay предоставляет возможность передачи данных с коммутацией пакетов (фреймов, кадров) через интерфейс между устройствами пользователя (например, маршрутизаторами, мостами, главными вычислительными машинами) и оборудованием сети передачи данных. Устройства пользователя часто называют терминальным оборудованием (DTE — Data Terminal Equipment), в то время как сетевое оборудование, которое осуществляет согласование с DTE, часто называют устройством завершения работы информационной цепи (DCE — Data Communications Equipment).
Выступающий в роли интерфейса между оборудованием пользователя и сети Frame Relay обеспечивает средства для мультиплексирования большого числа логических информационных диалогов (называемых виртуальными цепями) через один физический канал передачи. Статистическое мультиплексирование Frame Relay позволяет более гибко и эффективно использовать доступную полосу пропускания.
Технологии Frame Relay характеризуются большей производительностью и эффективностью, сохраняя при этом целостность информации. Эти технологии не включают в явном виде процедуры управления потоком. Предусмотрены простые механизмы уведомления о перегрузках, позволяющие сети информировать какое-либо устройство пользователя о том, что ресурсы сети находятся близко к состоянию перегрузки. Уведомление предупреждает о том, что может понадобиться управление потоком.
Frame Relay позволяет организовать несколько соединений через один интерфейс устройства доступа (Frame Relay Access Device, FRAD) или маршрутизатора, установленного у пользователя, что также повышает экономическую выгоду от использования этой технологии.
Отличительной особенностью Frame Relay является то, что вместо физически выделенного канала для передачи данных между удаленными точками применяются логически выделенные каналы в сети провайдера. Соединения устанавливаются по так называемым «виртуальным каналам», которые легко перёпрограммируются. Изменение числа каналов достигается настройкой сетевого оборудования. Такой логический канал может быть постоянным виртуальным соединением (Permanent Virtual Circuit, PVC) или коммутируемым (Switched Virtual Circuit, SVC). Каждое виртуальное соединение характеризуется согласованной информационной скоростью (Committed Information Rate, CIR), которая задает согласованную скорость передачи информации по данному виртуальному соединению.
Пользователи сети конкурируют за полосу пропускания, но могут быть при этом уверены, что зарезервированная скорость передачи данных не будет ниже CIR. Кроме того, виртуальное соединение гарантирует предельный объем передачи информации при обеспечении требуемого качества доставки. При дополнительном объеме передачи информации качество передачи данных уже не обеспечивается. Очевидно, что максимальное значение CIR может быть равно скорости физического интерфейса. На практике канал обычно не загружен полностью.
Frame Relay — идеальная альтернатива выделенным каналам связи. Эта технология обеспечивает пользователю гарантированную пропускную способность канала и при этом позволяет ему расширять полосу пропускания в те моменты, когда другие пользователи не передают информацию по общему каналу и по сети Frame Relay.
Технология Frame Relay помимо доступа в Интернет дает возможность объединять и строить корпоративные сети.
Для обеспечения доступа к узлу провайдера необходимо организовать цифровой канал Frame Relay, который свяжет офис пользователя с сетью провайдера. Стоимость подключения по каналу Frame Relay зависит от скорости передачи данных по цепи провайдер—пользователь, объема трафика, параметров оконечного оборудования.
Технология ADSL
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных, известных как технологии DSL (Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия) и имеющих общее обозначение xDSL. К другим технологиям DSL относятся HDSL (High data rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия), VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) и др.
Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных.
Технология ADSL позволяет превратить телефонные провода в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL, которые подключены к каждому концу пары телефонного кабеля. При этом организуются три информационных канала: «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи. Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу телефонной линии даже при аварии соединения ADSL.
ADSL является асимметричной технологией, так как скорость «нисходящего» потока данных, передаваемых в сторону конечного пользователя, выше, чем скорость «восходящего» потока данных, передаваемого от пользователя в сторону сети. При этом скорость передачи данных от пользователя значительно выше, чем при использовании аналогового модема. (
Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используются цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи.
Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания телефонной линии на несколько частотных полос, что позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии.
Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5—5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. Технология ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных от 1,5 до 8 Мбит/с и ско
рость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1 Мбит/с, особенно в «нисходящем» направлении.
Выделенная полоса пропускания линии принадлежит пользователю целиком. В отличие от кабельных модемов, которые допускают разделение полосы пропускания между всеми пользователями, технология ADSL предусматривает использование линии только одним пользователем. Технология ADSL позволяет полностью использовать ресурсы линии. Обычная телефонная связь использует около одной сотой пропускной способности телефонной линии.
Технология ADSL обеспечивает в режиме реального времени передачу качественного видеосигнала и, следовательно, может быть использована для организации видеоконференций, обучения на расстоянии и др. Технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям трафик и регламентирует скорость передачи данных, которая почти в 100 раз превышает скорость самого быстрого аналогового модема (56 Кбит/с) и в 70 раз превышает скорость передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).
Технология ADSL дает возможность телекоммуникационным компаниям предоставлять частный защищенный канал для обмена информацией между пользователем и провайдером. Она эффективна уже потому, что не требует прокладки специальных кабелей, а использует уже существующие двухпроводные медные телефонные линии.
Спутниковая технология связи
Принципы спутниковой технологии довольно просты. Спутниковые системы связи передают сигналы от наземных транси-веров (приемников/передатчиков) на спутниковые ретрансляторы (приемники/передатчики, находящиеся на спутниках). Ретранслятор принимает сигнал от наземной станции в микроволновом диапазоне, усиливает его и посылает назад на Землю. Передача на спутник называется восходящим каналом, а со спутника — нисходящим.
Параболические антенны наземных станций нацелены на спутник, а уплотненные сигналы, содержащие сотни каналов, поступают на спутник в виде сверхвысокочастотных волн. Эти сигналы перенаправляются ретранслятором на удаленные тер
миналы. Таким образом, радиочастотный сигнал может переносить информацию по всей сети.
Помимо телефонии, телевидения, передачи данных и т.д. спутники используются в качестве резервных каналов связи на случай выхода из строя наземной линии.
Спутниковые сетевые технологии стали широко использоваться в Интернете и корпоративных сетях.
В спутниковой сети пользователи имеют высокоскоростной доступ в Интернет и к интерактивным службам.
Стимулирует развитие спутниковых сетевых технологий и мобильная связь. Спрос на мобильную связь высок и будет расти, оказывая дополнительное давление на спутниковую связь как на средство предоставления таких услуг.
Благодаря своей независимости от услуг телекоммуникационных компаний спутниковая связь не подвержена перерывам в работе.
Спутниковая связь достаточно дорога, для ее реализации компании должны располагать значительными финансовыми средствами и получить одобрение в различных национальных и международных организациях.
С технической точки зрения потенциальной проблемой является блокирование принимаемого со спутника сигнала зданиями.
Своего решения требует и проблема защиты информации, так как при использовании спутниковой связи сигнал может быть принят любым неуполномоченным лицом. Шифрование спутниковых каналов не осуществляется, но некоторые производители предлагают программное обеспечение шифрования, с помощью которого можно оградить свой трафик от прослушивания.
Спутниковые каналы обеспечивают устойчивую скорость передачи данных до 400 Кбит/с и позволяют получать доступ в Интернет в труднодоступных местах с отсутствием проводных телекоммуникаций. Недостатком является большая стоимость покупки и установки оборудования.
В табл. 2.1 сведены данные расчетов по методике определения стоимости межсоединений для различных сетевых технологий. Из данных этой таблицы следует, что при очень малой загрузке сетей стоимость единицы трафика (1 Гбайт) очень высока и только при максимальной загрузке мощностей узлов связи стоимость трафика в 1 Гбайт значительно снижается.
Компоненты себестоимости |
Сетевые технологии |
||||||||||
Frame Relay |
ISDN |
Типовые протоколы воле |
Типовые протоколы Спутник |
ADSL |
|||||||
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
||
Капвложения в оборудование в расчете на 1 мес. (срок службы — 36 мес), дом. |
|||||||||||
Маршрутизатор |
1000 |
27,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коммутатор |
350 |
9,72 |
990 |
27,5 |
800 |
22,22 |
|
|
|
|
|
Модем |
300 |
8,33 |
340 |
9,44 |
|
|
|
|
52 |
1,45 |
|
Оптоволоконная магистраль |
|
|
|
|
От 1000 |
27,78 |
|
|
|
|
|
Спутниковые карты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приемные спутниковые системы |
|
|
|
|
|
|
От 5000 |
|
|
|
|
Центральный сервер |
|
|
|
|
От 600 |
|
|
|
|
|
|
|
Расходы по доступу, долл. |
||||||||||
Подключение ло-_ кального канала |
0 |
600 |
200 |
|
165 |
Продолжение
Компоненты себестоимости |
Сетевые технологии |
|||||||||||||||
Frame Relay |
ISDN |
Типовые протоколы воле |
Типовые протоколы Спутник |
ADSL |
||||||||||||
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
36 мес. 1 мес. |
36 мес. |
1 мес. |
||||||||
|
Разрешения, долл. |
|||||||||||||||
Скорость выхода, Мбайт/с |
0,064 |
0,128 |
0,010-100 |
|
0,064 |
|||||||||||
Скорость входа, Мбайт/с |
0,128 |
0,128 |
0,010-100 |
|
0,128 |
|||||||||||
|
Расходы по учету распределения трафика в расчете на 1 мес, долл. |
|||||||||||||||
Оборудование |
Можно учитывать как незначительные |
|
|
|||||||||||||
|
Расходы по транспорту в расчете на 1 мес, долл. |
|||||||||||||||
Аренда линии |
300 |
850-1500 |
|
|
180 |
|||||||||||
Кабель |
- |
|
- |
|
От 1000 |
|
- |
|
- |
|
||||||
Объем трафика, Гбайт |
Себестоимость 1 Мбайта трафика, долл. |
|||||||||||||||
0,5 |
692 |
692 |
|
3555 |
340 |
340 |
500 |
|
166 |
166 |
||||||
1 |
346 |
346 |
|
1775 |
170 |
170 |
250 |
|
83 |
83 |
||||||
10 |
34,6 |
34,6 |
|
177,5 |
60 |
60 |
- |
|
36 |
36 |
||||||
1 |
3,46 |
3,46 |
|
17,75 |
6,27 |
6,27 |
- |
|
30,6 |
3,06 |
||||||
1 |
0,34 |
0,34 |
|
1,78 |
0,63 |
0,63 |
- |
|
30,06 |
0,3 |
Вопросы для самопроверки
1. Что такое межсоединение?
Перечислите и дайте краткую характеристику технологий, используемых в сетевой экономике.
На чем экономятся средства при использовании технологий групповой работы?
Как создается эффект постоянного присутствия в сети информационного робота, принадлежащего определенной фирме?
Чему равно число уровней взаимодействия компьютеров в сети Интернет? Охарактеризуйте их.
На основании каких документов следует осуществлять расчеты за взаимопредоставленные сетевые ресурсы?
Перечислите статьи затрат, учитываемые при расчете стоимости межсоединений.
Дайте характеристику Dial-up-соединения.
Охарактеризуйте выделенное соединение.
Дайте характеристику технологии ISDN.
Охарактеризуйте технологию Fame Relay.
Охарактеризуйте технологию ADSL.
Дайте характеристику спутниковой технологии связи.
Проведите сравнительный анализ стоимости 1Гбайта трафика при использовании различных сетевых технологий.