Конвергенція комп'ютерних і телекомунікаційних мереж

З кожним роком посилюється тенденція зближення комп'ютерних і телекомунікаційних мереж різних видів. Робляться спроби створення універсальної, так званої мультисервісної мережі, здатної надавати послуги як комп'ютерних, так і телекомунікаційних мереж.

До телекомунікаційних мереж відносяться телефонні мережі, радіомережі та телевізійні мережі. Головне, що об'єднує їх з комп'ютерними мережами, - це те, що в якості ресурсу, що надається клієнтам, виступає інформація. Однак є деяка специфіка, що стосується виду, в якому подають інформацію комп'ютерні та телекомунікаційні мережі. Так, спочатку комп'ютерні мережі розроблялися для передачі алфавітно-цифрової інформації, яку часто називають просто даними, тому у комп'ютерних мереж є й інша назва - мережі передачі даних, в той час як телекомунікаційні мережі були створені для передачі тільки голосових даних (і зображення в разі телевізійних мереж).

Сьогодні ми є свідками конвергенції телекомунікаційних та комп'ютерних мереж, яка йде по декількох напрямках.

Перш за все, спостерігається зближення видів послуг, що надаються клієнтам. Перша і не дуже успішна спроба створення мультисервісної мережі, здатної надавати різні послуги, в тому числі послуги телефонії і передачі даних, привела до появи технології цифрових мереж з інтегрованим обслуговуванням (Integrated Services Digital Network, ISDN). Однак на практиці ISDN надає сьогодні в основному телефонні послуги, а на роль глобальної мультисервісної мережі нового покоління, часто званої в англомовній літературі Next Generation Network (NGN), або New Public Network (NPN), претендує Інтернет. Інтернет майбутнього повинен мати можливість надавати всі види телекомунікаційних послуг, в тому числі нові види комбінованих послуг, в яких поєднуються кілька традиційних послуг, наприклад послуга універсальної служби повідомлень, що об'єднує електронну пошту, телефонію, факсимільну службу і пейджинговий зв'язок. Найбільших успіхів на практичному терені досягла IР-телефонія, послугами якої прямо або побічно сьогодні користуються мільйони людей. Однак для того щоб стати мережею NGN, Інтернету ще належить пройти великий шлях.

Технологічне зближення мереж відбувається сьогодні на основі цифрової передачі інформації різного типу, методу комутації пакетів і програмування послуг.

Телефонія вже давно зробила ряд кроків назустріч комп'ютерним мережам, перш за все, за рахунок подання голосу в цифровій формі, що робить принципово можливим передачу телефонного та комп'ютерного трафіку по одних і тих же цифрових каналах (телебачення також може сьогодні передавати зображення в цифровій формі). Телефонні мережі широко використовують комбінацію методів комутації каналів і пакетів. Так, для передачі службових повідомлень (званих повідомленнями сигналізації) застосовують протоколи комутації пакетів, аналогічні протоколам комп'ютерних мереж, а для передачі власне голосів між абонентами комутується традиційний складовий канал.

Додаткові послуги телефонних мереж, такі як переадресація виклику, конференцзв'язок, телеголосування та інші, можуть створюватися за допомогою так званої інтелектуальної мережі (Intelligent Network, IN), по своїй суті, є комп'ютерною мережею з серверами, на яких програмується логіка послуг.

Сьогодні пакетні методи комутації поступово витісняють традиційні для телефонних мереж методи комутації каналів навіть при передачі голосу. У цій тенденції є досить очевидна причина - на основі методу комутації пакетів можна більш ефективно використовувати пропускну здатність каналів зв'язку і комутаційного обладнання. Наприклад, паузи в телефонній розмові можуть становити до 40% загального часу з'єднання, однак тільки пакетна комутація дозволяє «вирізати» паузи і використовувати вивільнену пропускну здатність каналу для передачі трафіку інших абонентів. Іншою вагомою причиною переходу до комутації пакетів є популярність Інтернету - мережі, побудованої на основі даної технології.

Звернення до технології комутації пакетів для одночасної передачі через пакетні мережі різних видів трафіку - голосу, відео і тексту - зробило актуальним розробку нових методів забезпечення необхідної якості обслуговування (Quality of Service, QoS). Методи QoS покликані мінімізувати рівень затримок для чутливого до них трафіку, наприклад голосового, і одночасно гарантувати середню швидкість і динамічну передачу пульсацій для трафіку даних.

Однак невірно було б говорити, що методи комутації каналів морально застаріли і у них немає майбутнього. На новому витку спіралі розвитку вони знаходять своє застосування, але вже в нових технологіях.

Комп'ютерні мережі теж багато що запозичили у телефонних і телевізійних мереж. Зокрема, вони беруть на озброєння методи забезпечення відмовостійкості телефонних мереж, за рахунок яких останні демонструють високу ступінь надійності, яка не завжди є в Інтернеті та корпоративних мережах.

Сьогодні стає все більш очевидним, що мультисервісна мережа нового покоління не може бути створена в результаті «перемоги» якоїсь однієї технології або одного підходу. Її може породити тільки процес конвергенції, коли від кожної технології буде взято все найкраще і з'єднане в деякий новий сплав, який і дасть необхідну якість для підтримки існуючих та створення нових послуг. З'явився новий термін - інфокомунікаційна мережа, яка прямо говорить про дві складові сучасної мережі - інформаційної (комп'ютерної) і телекомунікаційної. З огляду на те, що новий термін ще не має достатньої популярності, ми будемо використовувати застарілий термін «телекомунікаційна мережа» в розширеному значенні, тобто включати в нього і комп'ютерні мережі.

Висновки

Комп'ютерні мережі стали логічним результатом еволюції комп'ютерних і телекомунікаційних технологій. З одного боку, вони є окремим випадком розподілених комп'ютерних систем, а з іншого - можуть розглядатися як засіб передачі інформації на великі відстані, для того в них застосовуються методи кодування і мультиплексування даних, що дало змогу розвитку в різних телекомунікаційних системах.

Класифікуючи мережі за територіальною ознакою, розрізняють глобальні (WAN), локальні (LAN) і міські (MAN) мережі.

Хронологічно першими з'явилися мережі WAN. Вони об'єднують комп'ютери, що знаходяться на відстані сотень і тисяч кілометрів. Перші глобальні комп'ютерні мережі дуже багато успадкували від телефонних мереж. У них часто використовувалися вже існуючі і не дуже якісні лінії зв'язку, що призводило до низьких швидкостей передачі даних і обмежувало набір послуг, що надаються передачею файлів у фоновому режимі та електронною поштою.

Мережі LAN обмежені відстанями в кілька кілометрів; вони будуються з використанням високоякісних ліній зв'язку, які дозволяють, застосовувати більш прості методи передачі даних, ніж в глобальних мережах, досягати високих швидкостей обміну даними - до декількох гігабітів в секунду. Послуги надаються в режимі підключення і відрізняються різноманітністю.

Мережі MAN призначені для обслуговування території великого міста. При досить великих відстанях між вузлами (десятки кілометрів) вони мають якісні лінії зв'язку і підтримують високі швидкості обміну. Мережі MAN забезпечують економічне з'єднання локальних мереж між собою, а також доступ до глобальних мереж.

Найважливіший етап в розвитку мереж - поява стандартизованих мережевих технологій: Ethernet, FDDI, Token Ring, що дозволяють швидко і ефективно об'єднувати комп'ютери різних типів.

В кінці 80-х років локальні і глобальні мережі мали суттєві відмінності по протяжності і якості ліній зв'язку, складності методів передачі даних, швидкості обміну даними, різноманітності послуг, що надаються і масштабованості. Надалі в результаті тісної інтеграції LAN, WAN і MAN відбулося взаємопроникнення відповідних технологій.