Мир IP и качество услуг

Мы не будем рассматривать чистые "компьютерные" сети, в которых победа Ethernet над TokenRing и FDDI является несомненным благом, а гибель NetWare можно только поприветствовать с несколько людоедской усмешкой.

Поговорим о региональных и глобальных сетях, которые все больше становятся похожи на большую ЛВС, объединенную миллионами маршрутизаторов, вносящих разную степень неопределенности в качество предоставляемых абонентам услуг.

Итак, посмотрим, что мы приобрели и что потеряли на путях сетевой эволюции, перекопанных маркетинговыми ходами производителей оборудования и изобретателей технологий:

 

Параметр

Сети с коммутацией каналов (SDH, ATM)

Сети пакетной коммутации

Комментарии

Установление голосового соединения

Выделение или закрепление заранее канала полосой 64 кбит/с между АТС.

Выделение канала по запросу IP - шлюза или телефона. Голосовой канал сжимается до 11 - 24 кбит/с, но "упаковка" голоса в IP - пакеты приводит к расширению реальной полосы одного разговора до 30 - 36 кбит/с

В IP -сети можно обходиться без АТС, но цена маршрутизаторов и шлюзов на телефонный порт пока выше, чем у АТС. При организации большого потока звонков по IP - сетям часто происходит ухудшение качества из-за нехватки полосы и непостоянства задержек прохождения пакетов.

Организация видеоконференции

Использование выделенного канала 256 кбит/с  - 2048 Мбит/с

При использовании сетей без механизма QoS (обеспечение качества услуги) результаты, как правило, плачевны. В сетях с QoS приходится проверять его наличие на всех маршрутизаторах по пути прохождения трафика или организовывать VPN (виртуальную частную сеть)

В IP - сети цена услуги ниже, но обеспечение постоянства качества связи требует запаса по полосе каналапримерно в 2 раза, больших затрат и дорогого оборудования.

Передача ТВ - сигнала, телевизионные сети

Выделенные каналы 100 - 155 Мбит/с от региональных студий до районных головных станций операторов сетей кабельного ТВ. Решение только для магистрали.

Сети, обеспечивающие подключение абонентов к серверам ТВ - вещания наряду с доступом в Интернет. Узким местом является недостаток гарантированной полосы каналов в сетях "последней мили" и большие сложности в обеспечении качества вещания

В IP - сетях есть гибкость и возможность простого предоставления услуги широкому кругу абонентов. В сетях с коммутацией каналов - гарантия качества доставки сигнала и возможность обеспечения широкой полосы для транспортировки видеопотоков студийного качества.

Организация выделенных корпоративных сетей

Выделение полос 128 кбит/с - 2048 Мбит/с и выше на физическом уровне. Вероятность ошибки  10-9, высокая конфиденциальность системы.

Организация VPN - соединений через IP - инфраструктуру провайдера или через Интернет. Большая сложность в организации распределенных сетей, нестабильная работа на узких каналах. Требует оборудования криптозащиты данных на всех узлах.

Опять, как и ранее, в IP получаем "простоту" организации и снижение цены (на 20 - 30%) услуг связи, но проигрываем на стоимости оконечного оборудования, результирующем качестве услуги и уровне защиты данных.

 

 

Из перечисленного видно, что выигрывая в одном мы теряем в другом... Есть ли варианты выхода из ситуации?

Мне кажется, что их надо искать, прежде всего, в системных решениях, а не в технологиях. Весь набор давно разработан, уже несколько лет не предлагается ничего принципиально нового... Громкие премьеры последних двух лет являются доработкой давно примененных принципов и протоколов, так 40G Ethernet показали впервые в 2007, то, что сейчас зовут WiMax, разработали в 1997 и т.д.

А вот дизайн сети - дело другое! Здесь многое зависит от того, кто ставит задачу и от тех, кто ведет разработку. Как известно, и Ван Гог и Малевич и Леонардо писали примерно одними красками, только результаты сильно различаются...

К сожалению, далеко не все сертифицированные производителями специалисты могут корректно разработать сеть операторского класса, оптимизировав ее функционал, стоимость и надежность на всем пути от центрального узла до абонентского подключения. Приведу несколько примеров:

1. Один Очень крупный оператор решил предоставлять на своей сети услуги IP TV. И начал... Только вещает контент, сжатый по протоколу MPEG-2, а сеть доступа у него построена на xDSL технологии, которая не обеспечивает абоненту скорость в канале более 6 Мбит/с, необходимую для качественного воспроизведения ТВ - программы. В результате количество отключающихся в некоторых городах превышает количество новых подключений...

2. Один Большой банк построил сеть резервных каналов с применением спутниковой сети. Просчеты в организации доведения сигнала от базовой станции в Москве до регионов, экономия на спутниковом ресурсе, полосе каналов и мощности маршрутизаторов привели к тому, что задержка прохождения пакета в канале составила более 1,1 с. Это поставило крест на IP - телефонии и привело к нестабильности работы банкоматов. При правильном построении сети задержка не превышает 0,6 с - проверено много раз!

3. Один магистральный оператор, построив IP - сеть, столкнулся с необходимостью организовать на ней подключения корпоративных клиентов потоками Е1. Взяли мультиплексоры известного производителя, включили... Тестер потока показал наличие в канале Е1 всех возможных ошибок одновременно... После разбирательств выяснилось, что ошибки исчезают при увеличении полосы VPN, прописанного между устройствами, до 6 Мбит/с. Только при такой скорости в пакетной сети можно получить "псевдосинхронный" канал, занимающий в SDH ровно 2,048 Мбит/с!!!

Кто виноват в закопанных деньгах и бессонных ночах инженеров - эксплуатационников?

Неправильное применение вроде-бы работоспособных технических решений! Нет неправильных технологий, есть недостаток знаний специалистов или "переокученность" решениями одного или другого производителя.

Нам очень часто приходится исправлять подобные просчеты и мы выработали простые правила для разработчика:

- ищи в решении "узкие места" (производительность устройств, пропускная способность каналов, задержки, физические ограничения технологий);

- строишь сеть с IP – магистралью на базе Ethernet – сделай канал в 2 раза шире, чем планируемый пик трафика;

- применяй технологию по назначению, лекарства от всех болезней пока нет;

- минимизируй номенклатуру оборудования, но не стремись реализовать систему на "железе" одного поставщика - оптимизируй и бери лучшее от нескольких решений;

- не бери "новейшее" - мы и так все работаем на бета - версиях софта до его списания - вспомни Vista!

- если в рекламе производителя нарушены законы физики из школьного курса - беги;

- "отечественное"  не значит "плохое", но проверять лучше не на себе;

- цена не всегда определяет качество, а модули оборудования ведущих американских производителей все равно сделаны подданными Поднебесной;

- любое оборудование должно иметь предысторию - пообщайся со знающими людьми прежде, чем покупать.