Технологий в передовых странах мирового сообщества

Уровень развития информационно-телекоммуникационных систем и сетевых информационных технологий является важнейшей характеристикой информационного потенциала той или иной страны. Именно эта характеристика определяет сегодня не только реальные возможности эффективного использования внутренних информационных ресурсов страны, но также и степень ее вхождения в мировое информационное пространство, т. е. возможность использования мировых информационных ресурсов.

Развитие телекоммуникационного пространства страны определяется двумя основными факторами:

• развитием первичной сети связи данной страны;

• уровнем развития сетевых информационных технологий.

Необходимо отметить, что оба указанных выше фактора взаимосвязаны и взаимообусловлены. Это означает, что более развитая и совершенная сеть связи позволяет использовать и более эффективные сетевые информационные технологии. В свою очередь, появление более совершенных технологий стимулирует общество к развитию сети связи.

Под сетью связи следует понимать совокупность каналов связи (проводных, радио или оптических), каналообразующей аппаратуры, а также центров и узлов связи, обеспечивающих функционирование данной сети.

Необходимо отметить, что сеть связи является самым дорогостоящим элементом телекоммуникационнойинфраструктуры. Стоимость ее создания сопоставима со стоимостью строительства автодорожных или же железнодорожных транспортных сетей. Именно поэтому практически во всех странах мира развитие сетей связи осуществляется не скачкообразно, а эволюционным путем. При этом новые, более современные участки сети связи интегрируются с уже существующими или же постепенно их заменяют.

Таким образом, практически во всех современных сетях связи, используемых для создания информационно-телекоммуникационных систем, практически всегда одновременно присутствуют и работают совместно несколько различных по своим техническим характеристикам и функциональным возможностям участков сети. Эти обстоятельства и определяют стратегию и тактику создания и использования сетевых информационных технологий, которые также, как правило, являются комплексными, т. е. включают в свой состав несколько видов сетевых технологий, отвечающих требованиям и ограничениям сети связи и работающих одновременно.

Сетевые информационные технологии развивались параллельно и взаимоувязано с развитием каналов связи. В начале XX века основу телеграфных и телефонных сетей связи составляли аналоговые проводные и радиоканалы электросвязи, которые затем с развитием микроэлектроники стали все больше заменяться цифровыми волоконно-оптическими линиями связи, обладающими существенно более высокими характеристиками по скорости передачи информации.

В связи с этим в середине XX века возникло новое самостоятельное понятие телекоммуникационные технологии, которое означает способы рациональной организации работы телекоммуникационных систем.

Это направление развития информационных технологий бурно развивается в последние десятилетия и оказывает существенное влияние не только на развитие процессов информатизации общества, но также и на весь характер формирующейся в последние годы новой информационной среды обитания.

Один из ведущих специалистов в области телекоммуникационных систем академик И.А. Мизин выделяет следующие шесть основных этапов развития телекоммуникационных технологий [73]:

• телеграфные и телефонные сети (докомпьютерная эпоха);

• передача данных между отдельными абонентами по выделенным и коммутируемым каналам с использованием модемов;

• сети передачи данных с коммутацией пакетов: дейтаграммные или использующие виртуальные соединения (типаХ.25);

• локальные вычислительные сети (наиболее распространенные — Token Ring);

• цифровые сети интегрального обслуживания (ISDN) — узкополосные, а затем широкополосные;

• высокоскоростные локальные сети — Fast Ethernet, FDDI, FDDII (развитие FDDI для синхронной передачи речевой и видеоинформации);

Приведенные в скобках англоязычные наименования и аббревиатуры представляют собой названия различных видов телекоммуникационных технологий, которые будут пояснены ниже при рассмотрении содержания отдельных этапов их развития.

Информационно-телекоммуникационные сети в зависимости от уровня их развития могут предоставлять пользователям различные виды информационных услуг. Наиболее распространенными из них являются сегодня следующие:

• передача данных;

• передача факсимильной информации;

• передача речевой информации;

• передача видеоизображений;

• электронная почта;

• служба новостей и конференций;

• доступ к файлам;

• доступ к документам;

• удаленная обработка данных.

Естественно, что каждая из перечисленных выше услуг требует определенного уровня скоростей передачи данных по каналам связи, которая в значительной степени определяется широтой полосы пропускания этих каналов. Поэтому современные сети связи сегодня принято условно разделять на узкополосные и широкополосные. Узкополосные сети обеспечивают передачу информации по каналам связи со скоростью не более 2 Мб/с, т. е. до уровня так называемого двухмегабайтного барьера. Что же касается широкополосных сетей, то здесь сегодня используются два скоростных стандарта —155 Мб/с и 622 Мб/с, что обеспечивает передачу разнородной информации (речи, видеотекста, телевизионных изображений), а также реализацию режима распределенной обработки информации.

ТехнологияХ.25. Одной из наиболее распространенных телекоммуникационных технологий в узкополосных сетях является технология пространственно-временной коммутации пакетов данных Х.25. Обозначение Х.25 соответствует аббревиатуре одной из рекомендаций МКТТ для сетей передачи данных.

Отличительная особенность данной технологии состоит в том, что в телекоммуникационной системе между абонентами организуются так называемые виртуальные каналы, по которым и осуществляется передача пакетов данных. При этом на сеть возлагаются достаточно сложные функции управления процессом передачи информации с целью повышения надежности ее доставки пользователям.

Технология Х.25 и ее различные модификации удовлетворительно работают в телекоммуникационных сетях даже при использовании каналов связи низкого и среднего качества. Именно поэтому они и получили весьма широкое распространение в мировой практике. Используется эта технология и в наши дни, особенно в России и странах СНГ, где, как известно, качество каналов связи пока еще оставляет желать много лучшего.

Технология Х.25 используется на абонентском уровне, т. е. в трактах подключения абонентского оборудования к центральным элементам телекоммуникационной сети, которые и обеспечивают транспортировку информации между ее основными центрами коммутации, часто располагающимися на значительных расстояниях друг от друга. Однако эта же технология может использоваться и при обмене информацией между самими центрами коммутации сообщений (ЦКС). При этом на каждом ЦКС осуществляется обнаружение и исправление ошибок, которые возникают в сообщениях в процессе их передачи по каналам связи.

Технология Х.25 обычно используется для передачи данных на низких и средних скоростях (1,2 —128 Кб/с) по аналоговым каналам связи.

Технология TSP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) характеризуется тем, что она реализует независимую маршрутизацию пакетов сообщений (дейтаграмм), не создавая между абонентами сети виртуальных соединений. Эта технология успешно конкурирует с технологией Х.25 благодаря тому, что она обеспечивает более высокий уровень адаптации сети передачи данных к возможным нарушениям в ее работе. Достигается это за счет возможности оперативного изменения маршрутов дейтаграмм в каждом узле сети.

Именно поэтому технология TSP/IP часто используется при организации функционирования телекоммуникационных систем военного или же другого специального назначения. Так например, она была использована в сети ARPANET, которая принадлежит министерству обороны США.

Необходимо отметить следующие важные особенности технологии TSP/IP. Обеспечивая достаточно широкий диапазон скоростей передачи данных (от 1,2 Кбит/с до нескольких десятков Мбит/с), эта технология допускает возможность использования каналов связи низкого, среднего и высокого качества. Однако при этом функции обнаружения и исправления ошибок должны обеспечиваться оконечным оборудованием пользователей.

Технология ISDN представляет собой телекоммуникационную технологию интегрального обслуживания пользователей, которая стала активно развиваться, начиная с середины 80-х годов XX века в связи с появлением и все более широким распространением цифровых сетей связи.

Вначале эта технология использовалась на узкополосных сетях, а в последние годы — главным образом реализуется на широкополосных сетях связи. Она обеспечивает возможность предоставления пользователям узкополосных информационно-телекоммуникационных сетей таких информационных услуг, как передача речи, телетекст, видеотекст и электронная почта.

В широкополосных сетях реализуются также телеконференции, передача телевизионных изображений и распределенная обработка данных.

Технология Frame Relay (трансляция кадров) является одной из разновидностей технологии пакетной коммуникации. Она обычно используется в сетях с каналами связи высокого и среднего качества и скоростью передачи данных от 56 до 2048 Кбит/с. Телекоммуникационные сети на основе этой технологии обеспечивают предоставление пользователям услуг по передаче данных, речевой и факсимильной информации, а также видеоинформации.

Эта технология очень часто используется для объединения локальных сетей передачи данных. Ее характерной особенностью является частичный отказ от реализации сложных процедур обнаружения и исправления ошибок, которые возлагаются на оконечное оборудование пользователей. Это дает возможность максимально использовать пропускную способность каналов связи и характеристики коммутационных центров, в которых осуществляется стирание искаженных кадров передаваемой по сети информации.

Технология АТМ (Asynhronous Transfer Mode) используется в тех случаях, когда по телекоммуникационной сети необходимо передать разнородную информацию (данные, речь, видеоинформацию, в том числе телевизионную информацию высокой четкости).

Для реализации этой технологии необходимы широкополосные сети связи с каналами высокого качества, а также хорошие линии связи для подключения пользователей. Основой АТМ-технологии служит единый цифровой формат и единые правила транспортировки и коммутации для всех перечисленных выше видов информации.

АТМ представляет собой разновидность технологии пакетной коммутации с виртуальными каналами и в некотором смысле использует достоинства как метода коммутации каналов, так и метода коммутации пакетов. При этом контроль целостности информации осуществляется на узлах сети, а обнаружение и исправление ошибок — на оконечном оборудовании пользователей.

Опыт показал, что использование АТМ-технологий оказывается экономически выгодным в тех случаях, когда имеются достаточно большие потоки цифровой информации. Именно поэтому АТМ-технологии широко используются в транспортных высокоскоростных сетях с кольцевой структурой.

Технология SMDS (Switched Multimegabit Data Service) используется в высокоскоростных коммутационных системах передачи данных. На современном этапе их развития пользователям предоставляется доступ к выделенной линии со скоростью передачи 1.544 Мбит/с (версия DS1) или же 45 Мбит/с (версия DS3).

По своим функциональным возможностям SMDS-технология аналогична технологии АТМ, однако в ней используется дейтаграммный метод коммутации.