ISDN: Революция длиной в пятнадцать лет

Призрак бродит по планете, призрак ISDN. Многие слышали о нем, некоторые видели, а кто-то даже потрогал руками. Однако все попытки найти концептуально чистое воплощение Цифровой Сети с Интеграцией Услуг (именно так переводится ISDN  -  Integrated Services Digital Network) кончаются неудачей. Бьют часы, и золотая карета превращается в тыкву, арабские скакуны  -  в полевых мышей, а волшебная "сеть будущего"  -  в груду нестандартных сетевых плат, экзотических модемов и мудреного телефонного оборудования.

Нет, с идеей ISDN все в порядке. Она поистине великолепна в своей простоте и своевременности. Единая информационная среда, способная доставить "живое" видео, музыку, графику, речь и данные любому абоненту, имеющему ПК и разъем телефонного кабеля,  -  согласитесь, это просто революция в мире сегодняшних коммуникаций! Отныне не нужны утомительные и дорогостоящие командировки  -  большую часть вопросов с деловыми партнерами можно решить на видеоконференции. Локальная сеть вашего офиса стала частичкой глобальной информационной сети, способной обмениваться данными с абонентами из любой страны. Ученые разных континентов могут ставить совместные эксперименты, не покидая своих лабораторий,  -  чудо-сеть не только обеспечит обмен информацией, но и воистину создаст "эффект присутствия".

Меняется и быт. Выбрать кухонный гарнитур, домик в горах или океанскую яхту теперь можно не выходя из дома  -  достаточно просто заказать соответствующий видеокаталог. И не только выбрать товар, но и сделать заказ, оплатить, организовать доставку и получить инструкции по установке  -  все эти и сотни других сервисных функций способна предоставить ISDN. "Когда?  -  спросите вы.  -  Когда можно будет получить все это великолепие и зажить новой жизнью?" Не падайте со стула  -  наступление "информационного рая" согласно первым статьям об ISDN, ожидалось в начале 80-х годов. Да-да, "революционной" концепции ISDN уже почти пятнадцать лет. Почему же человечество, прошедшее путь от первого телефона до первой АТС за 14 лет, спустя столетие так "забуксовало" на проблеме ISDN? Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим технические аспекты реализации ISDN.

Согласно определению ITU (International Telecommunications Union), ISDN представляет собой "набор стандартных интерфейсов для цифровой сети связи". Исходные рекомендации по ISDN были разработаны в конце 70-х, когда началось наступление цифровой телефонии "по всему фронту". Пропускная способность цифровой телефонной линии Т-1 (на языке телефонистов называемой "транк") составляет 1,54 Мбит/с, что позволяет обслуживать одновременно 24 канала но 64 Кбит/с. Соответственно стандарты передачи данных в ISDN ориентированы на использование каналов по 64 Кбит/с. Для терминала конечного пользователя DN-соединение  -  это пара так называемых В-каналов (bearer channel) для передачи речевых и цифровых данных со скоростями 64 Кбит/с и один управляющий D-канал со скоростью 16 Кбит/с. Этот интерфейсный набор (иногда обозначаемый 2B+D) носит название BRI (Basic Rate Interface) и поддерживается всеми производителями терминального оборудования ISDN.

Средства ISDN

Сетевые коммутаторы и телефонные станции, в которые "стекаются" BRI-линии, соединяются между собой широкополосными магистралями, объединяющими 23 В-канала и один 64-битный D-канал. Эти магистрали поддерживают интерфейс первичного уровня PRI (Primary Rate Interface). Легко увидеть, что концепция ISDN хорошо согласуется с существующей средой цифровой телефонии  -  линиями связи Т-1 в США, Е-1 в Европе, а также (при условии некоторой адаптации) с линиями Switched 56. Организация "вхождения в связь, маршрутизации и установления соединения также во многом сходна с традиционными методами телефонии. Технически организовать передачу данных по линиям ISDN с коммутацией каналов не представляет труда. Однако возникает ряд чисто организационных проблем. Условно их можно разделить на три группы.

КТО НАС ПЕРЕСТРОИТ -ТОТ МНОГОГО СТОИТ

Первая группа проблем с ISDN связана с отсутствием окончательной версии стандарта и, как следствие, с обилием несовместимых моделей оборудования. Главное "поле битвы" между различными реализациями ISDN  -  применяемые алгоритмы сжатия. Помня триумфальный успех программы Stacker (когда растиражированный корпорацией Microsoft метод компрессии дисков стал стандартом де-факто), различные фирмы наперебой стараются включить в системы ISDN свои оригинальные алгоритмы уплотнения видео- и аудиоданных. Естественно, сжатые таким образом данные не распознаются оборудованием других производителей. Корпорация Intel, пытаясь кардинально решить проблему совместимости, выпустила ряд изделий, которые вообще не используют сжатия данных. И проиграла  -  аналитики компьютерных журналов в один голос ругают эти продукты за редкостную медлительность.

Вторая (и, пожалуй, основная) группа проблем связана с необходимостью коренной модернизации телефонного оборудования местных и центральных АТС. Пока вы организуете ISDN-соединения внутри своей локальной сети  -  это легко и приятно, поскольку требуется лишь подключение пары адаптеров. Однако для выхода в телефонную сеть вам нужна мощная поддержка местной телефонной станции. Дело в том, что сервисные функции установления и поддержки соединений в телефонных сетях распределены по разным элементам АТС и, как правило, реализованы аппаратно. Добавление даже одной новой функции (например, переадресации вызова) требует замены многих плат, а то и целых блоков АТС. А стандарт ISDN предусматривает ни много ни мало  -  230 сервисных функций, большая часть которых ложится на коммутатор (switch) местной АТС! Понятно, что коммутатор должен быть заменен на новый, обеспечивающий как функции ISDN, так и традиционные телефонные переговоры. Ведущие производители телефонного оборудования  -  AT&T, Nothern Telecom, Newbridge, Siemens  -  уже предлагают такие коммутаторы (кстати, их разработка и сертификация заняла по самым скромным подсчетам три года). Однако цена модернизации одной АТС, превышающая $150 000, большинству местных телефонных компаний представляется чрезмерной. Особенно безнадежна ситуация в пригородах, где телефонные линии преимущественно аналоговые, а число потенциальных пользователей ISDN составляет один-два десятка. Результат наглядно показывает табл. 1: в большинстве штатов США более 20% телефонных абонентов как минимум до конца 1995 г. будут лишены возможности подключения к линиям ISDN, а в отдельных регионах страны более 50% населения "отлучены" от ISDN (интересно, а как бы выглядела подобная таблица для нашей страны?).

Модемы, поддерживающие интерфейс ISDN

Третья причина задержек в развитии сетей ISDN - финансовая. Кто будет компенсировать многократно возросшие затраты на телефонные переговоры? Пользователь, интенсивно использующий видеоконференцсвязь и функции телемаркета, резонно полагает, что оплата за абонируемую линию не должна превышать, скажем, расценок на кабельное телевидение. У телефонной компании, только что выложившей полмиллиона на модернизацию и переучивание персонала, на этот счет свое мнение. Ситуация становится критической - уже сегодня проблемы ISDN тормозят развитие других технологий. В частности, объем рынка систем видеоконференцсвязи, потенциал которого оценивается в 1 млн. систем к 1997 г., сегодня не превышает 30 тыс. в год.

Для того чтобы распутать этот клубок проблем, необходима добрая воля всех участников процесса. Разработчики должны создать недорогой (до $2000 на один BRI-канал) и легко адаптируемый ISDN-коммутатор. Телефонные компании должны инвестировать нс-малые средства в тотальную реорганизацию. Пользователям необходимо "войти в положение" и согласиться с увеличением телефонных поборов. Правительствам надлежит понять общенациональную значимость "ISDNизации" и помочь деньгами. В общем, нужна перестройка "во вселенском масштабе". Вот почему реализация хрустальной мечты человечества  -  глобальной связи без проблем  -  растянулась на два десятилетия.

ВОЗМОЖНА ЛИ ISDN В ОДНОЙ, ОТДЕЛЬНО ВЗЯТОЙ СЕТИ?

Представьте себе, что ваша АТС уже оборудована средствами поддержки протоколов ISDN (посетители выставки "Связь-95", например, могут вспомнить симпатичные цифровые мини-АТС фирмы Samsung). Стоит ли включать средства ISDN в состав своих локальных сетей? О, да! Их преимущество вы оцените при первой же попытке переслать, скажем, файл размером 1 Мб удаленному пользователю. Модем со скоростью 9600 бит/с потратит на это около 10 мин. Модем 2400 бит/с  -  полдня (будем реалистами). Средства ISDN справятся с этой задачей менее чем за минуту (а при хорошем сжатии файла  -  и быстрее). Вообще на тестовых прогонах средства ISDN стабильно показывают более чем десятикратный выигрыш в скорости по сравнению с обычными модемами. Конечно, можно повысить скорость передачи данных, используя скоростные модемы и выделенные телефонные линии, но это обойдется гораздо дороже. Другой аргумент в пользу ISDN  -  наиболее прямой и естественный путь к организации реальных видеоконференций. Конечно, если число участников более четырех, у вас неминуемо будут проблемы, однако рабочие совещания для двух-трех человек можно проводить в режиме реального времени. Кстати, разработчики средств видеоконференцсвязи настолько преуспели в попытках ускорить передачу видео, что в некоторых системах начал отставать звук!

Оснащенность телефонных компаний США линиями ISDN в 1995 г.(%)

(по данным Bellcore)

Какие средства ISDN сегодня представлены на рынке? Вероятнее всего, вас в первую очередь заинтересуют средства подключения удаленных ПК и ЛВС к локальной сети. Их не так много  -  чуть более десятка. Б данной статье мы рассмотрим шесть наиболее распространенных моделей (см. табл. 2). Обычно пользовательские средства ISDN выпускаются парами  -  адаптер для удаленного ПК и интеллектуальный мост для ЛВС. Иногда обе эти функции может выполнять одно устройство, как, например, в изделиях фирм Ascend и Gandalf. Практически все адаптеры ISDN совместимы с такими моделями оборудования центральной АТС, как AT&T 5ESS, National ISDN-1 и NTI DMS 100. Совместимость с другим оборудованием вызывает большие сомнения и может быть проверена только экспериментально. Большинство адаптеров ISDN не содержат схем согласования с линией ISDN и используются совместно с сетевыми терминаторами (обычно это NTI фирмы Nothem Telecom). Все представленные в таблице адаптеры поддерживают режим "бондинга", т.е. виртуального объединения двух В-каналов в один с пропускной способностью 128 Кбит/с.

Конструктивно адаптеры и мосты ISDN представляют собой платы, вставляемые внутрь ПК, или небольшие внешние блоки с индикацией, подобные модемам. Внешние блоки требуют наличия адаптера локальной сети в вашем компьютере, внутренние же сами выполняют функции сетевого адаптера. Изделия ISDN отличаются друг от друга скоростью передачи данных (вследствие различий в алгоритмах сжатия), удобством работы и, конечно, ценой. Цена одного комплекта составляет от $500 до $2500.

Все представленные модели работают под управлением NetWare З.х (все, кроме Remote Express,  -  и под NetWare 4.х) и ряда других сетевых средств. Плата PC IМАС, например, вставляется непосредственно в сетевой сервер и NetWare "видит" ее просто как один из сетевых адаптеров. Очень популярна среди разработчиков адаптеров ISDN сетевая ОС Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1 (ее не поддерживает только фирма Extension Technologies). Все адаптеры ISDN сертифицированы FCC по классу В.

Самый дешевый из устройств для удаленного ПК - Remote Express ISDN LAN Adapter корпорации Intel  -  стоит $499. Однако он же является и самым медленным  -  в нем не используется никаких алгоритмов сжатия данных. Это особенно ощутимо при передаче графических файлов  -  Remote Express может проигрывать в быстродействии другим адаптерам в 4 - 5 раз! Однако не забудьте, что даже "медленный" адаптер Intel работает в режиме "бондинга" со скоростью 128 Кбит/с, что вдесятеро выше самых быстрых ваших модемов. Более существенный недостаток Remote Express  -  захват большого объема оперативной памяти. Фактически для своего нормального функционирования Remote Express требует выделенного ПК. Еще один недостаток (особенно серьезный в наших условиях)  -  отсутствие функции контроля тайм-аута. Абонент линии ISDN платит телефонной станции за использованное время соединения, поэтому неспособность отключать линию при простоях и контролировать эффективность загрузки каналов  -  ощутимая подножка вашему бюджету.

Оптимальное сочетание пользовательских характеристик и цены демонстрирует комплект PC IМАС фирмы DigiBoard. Он прост в инсталляции и управлении, обладает хорошим пользовательским интерфейсом и, что очень важно, отличается повышенной надежностью. В процессе работы PC IМАС предоставляет удобную диагностическую информацию, в частности показывает текущее состояние каналов. Он работает под управлением NetWare и Windows NT. Многопортовый адаптер PC IМАС/4 обладает самыми большими возможностями расширения  -  до 20 портов BRI. Добавьте к этому нарочито низкую цену  -  на многопортовый адаптер она составляет $995, что вдвое ниже цен любого из конкурентов,  -  и вы поймете, что фирма DigiBoard всерьез настроена занять лидирующее положение в этом секторе рынка. Пожалуй, единственный недостаток адаптеров PC IМАС  -  неэффективный алгоритм сжатия. Однако несмотря на это, комплект PC IМАС многими компьютерными изданиями признается лучшим среди адаптеров ISDN (в частности, PC IМАС отмечен в 1995 г. как Editors’ Choice журнала PC Magazine).

Самыми быстрыми  -  но и самыми дорогими  -  являются адаптеры LANLine 5240i фирмы Gandalf Technologies, которая (так же, как и фирма Ascend Communications) проповедует принцип унификации адаптеров ISDN. Одно и то же устройство можно использовать как для подключения отдельного компьютера, так и для удаленной ЛВС. Это облегчает настройку и конфигурирование системы, однако неоправданно повышает цену минимальных конфигураций, когда вы хотите подключить к сети ISDN всего один компьютер. Недостаток адаптеров LANLine  -  отсутствие возможностей ручного управления звеном передачи данных (функций "инициирование/завершение").

Наиболее полным набором функциональных возможностей обладают адаптеры Pipeline 50 фирмы Ascend Communications. Они также поддерживают большой набор программных сред  -  Windows for Workgroups, Windows NT, NetWare 3/4 и VINES. Сравнительно дешевые ($1695) адаптеры Pipeline хорошо впишутся в любую существующую сеть, легко "уживаясь" с неоднородным программным окружением.

Модули Long Distance LAN Adapter Е-101и E-201 фирмы Extension Technology занимают среднее положение в ряду адаптеров ISDN. Они не очень дорогие, достаточно быстродействующие и обладают широким набором сервисных функций. LD LAN  -  хорошее решение для соединения небольших локальных сетей. Адаптер Е-201 допускает подключение до 4 портов BRI. Недостаток семейства LD LAN  -  отсутствие возможностей обмена речевой информацией.

Адаптеры Everyware 160 и 400 фирмы Combinet очень похожи по функциональным характеристикам на изделия фирмы Ascend (только исполнение у них внешнее, а у Ascend  -  внутреннее). Главное отличие  -  адаптеры для отдельного ПК и для ЛВС у Combinet разные, а у Ascend  -  одинаковые. Поэтому цена подключения к ISDN отдельного ПК. у Combinet на $500 ниже, чем у конкурента, а цена подключения удаленной ЛВС  -  на $500 выше.

Практически все перечисленные модели адаптеров ISDN обладают теми или иными конкурентными преимуществами и могут быть выбраны в качестве основы для переоснащения вашей сети. Однако помните: все они практически несовместимы между собой. Выбрав изделие какого-либо поставщика, вы и далее должны ориентироваться на продукты той же фирмы.

ISDN-МОДЕМЫ: ЦИФРОВАЯ И АНАЛОГОВАЯ СВЯЗЬ "В ОДНОМ ФЛАКОНЕ"

У вас большая локальная сеть, интенсивные обмены данными разной природы и тяга к видеоконференциям. Средства ISDN вам, без сомнения, будут весьма и весьма полезны. Но что делать в тех случаях, когда требуются коммуникации с более отсталыми соседями, работающими на низких скоростях в мире UUPC, MNP5 и pcAnywhere? Конечно, можно сохранить свои старые испытанные модемы  -  места в компьютерах хватит. Однако есть более элегантное решение. Фирмы-разработчики модемов одна за другой включают в свои изделия поддержку скоростей 64 Кбит/с и ISDN-протоколов. Фактически это два разных изделия  -  адаптер цифровой связи и аналоговый модем  -  в общем корпусе. Стоит такой гибрид "ежа и ужа" пока дороже каждой из составляющих (но несколько меньше их суммы). Зато его возможности позволят чувствовать себя уверенно в любой коммуникационной среде. ISDN-модем совместим с любым обычным модемом на СОМ-порту со скоростью передачи 2400 - 14 400 Кбит/с. С другой стороны, ISDN-модем может работать с одним В-каналом коммутируемых линий связи на скорости 64 Кбит/с, обеспечивая вполне кондиционное ISDN-соединение (правда, модем не способен отрабатывать некоторые сервисные функции ISDN, в частности набор по требованию). В целом ISDN-модемы представляют собой довольно привлекательный и недорогой переходный вариант на пути к интеграции в среду ISDN.

Пока, правда, неясно, какую из моделей гибридных модемов (они представлены в табл. 3) предпочесть. Наверное, WaveRunner корпорации IBM. Он отличается не только самой низкой ценой ($545 в варианте для ISA), но и весьма активной рекламой. IBM также планирует в скором времени выпустить обновленную версию модема WaveRunner с расширенным комплектом программного обеспечения.

Итак, если вы хотите быть "на пять сигарет впереди всех" и подготовиться к пришествию эры ISDN уже сегодня,  -  купите гибридный модем с функциями ISDN, один из указанных в табл. 3 (реклама некоторых из них начала появляться в российских компьютерных изданиях). А если вы чувствуете в себе силы открывать новые рынки, глиссируя на первой волне сверхприбылей,  -  начните с изделий фирмы DigiBoard. Их мощность и гибкость в сочетании с агрессивно низкой ценой позволяют предсказать этим устройствам хорошее будущее на российском рынке.

АНДРЕЙ МАСАЛОВИЧ

Версия для печати