И хотя соединения с глобальными сетями значительно улучшились за счет коммутируемых цифровых сетей, все же пропускная способность в 64 Кбит/с или даже 128 Кбит/с мала по сравнению с пропускной способностью большинства локальных сетей. Следовательно, крайне важно найти пути максимального увеличения эффективности медленных каналов связи с глобальными сетями.

Большинство сетевых устройств оборудованы различными средствами, которые можно использовать для решения проблем, связанных с низкой пропускной способностью каналов связи. Эти устройства комбинируют В-каналы ISDN для обеспечения дополнительной пропускной способности. Они оснащаются средствами сжатия, которые способны дать требуемую пропускную способность, значительно превышающую уровень 128 Кбит/с. Они могут также отфильтровывать ненужный трафик, идущий через удаленное соединение. Сочетание всех этих средств позволяет удаленной линии связи локальной сети работать более эффективно.

В удаленных соединениях локальных сетей обычно гораздо меньше клиентов, чем в обычной локальной сети. Многие поддерживают лишь по одному клиенту. Это означает, что хотя имеющаяся пропускная способность удаленного соединения меньше, но и интенсивность запросов к ней ниже.

Существует еще один не менее важный момент, который следует отметить при сравнении этих двух типов соединений. Локальная сеть Ethetnet на 10 Мбит/с зачастую вовсе не обеспечивает передачу за одну секунду именно 10 Мбит. Фактически, 10 Мбит/с - это скорость передачи по магистрали, а не пропускная способность, которую воспринимает пользователь. Реально пропускная способность такой сети редко составляет больше 20% от максимального значения. Кроме того, при сравнении пропускных способностей локальной и удаленной сетей важно понять, что не весь трафик проходит через соединение с удаленным пользователем.

То, что сети соединяются прежде всего со шлюзами или маршрутизаторами, объясняется необходимостью поддержания локального характера трафика локальной сети. Лишь информация, предназначенная для передачи из одной локальной сети в другую, проходит через удаленное соединение. Обычно это очень малая часть реального трафика локальной сети.

Пропускная способность по запросу. Не всем приложениям удаленного доступа требуется одинаковая пропускная способность, и не всем приложениям она нужна в одно и то же время постоянно. Удаленное соединение для доступа в локальную сеть может работать на определенном уровне пропускной способности до тех пор, пока пользователь не запустит приложение, размещенное на удаленном файловом сервере. Внезапно выясняется, что для удаленного пользователя требуется более высокая производительность. И наоборот, после того как приложение загружено в память, необходимость в дополнительной пропускной способности отпадает.

В этом случае необходима система с переменной, динамической пропускной способностью, которая может гибко реагировать на интенсивность сетевого трафика.

Управление пропускной способностью - ключ к созданию удаленных соединений с динамически изменяемой производительностью такого типа. Увеличение пропускной способности в сети ISDN можно осуществить путем объединения множества В-каналов в один быстрый виртуальный В-канал. Выделение дополнительных В-каналов или их отключение в зависимости от возникающих требований к пропускной способности называется "пропускной способностью по запросу". Если достаточно одного канала, то используется всего один. Если необходимо переправлять более интенсивный трафик, сетевое устройство по мере необходимости добавляет В-каналы. В зависимости от конкретного устройства пропускную способность можно масштабировать с шагом 64 Кбит/с во всем диапазоне от 64 Кбит/с до предельного значения пропускной способности линии Т1 (1,544 Мбит/с). Когда напряженность трафика спадает, дополнительные каналы можно отключить. При увеличении трафика по мере надобности могут быть введены дополнительные каналы. Таким образом, задействовано лишь нужное количество каналов, определяемое интенсивностью сетевого трафика в каждый момент времени. Предоставление пропускной способности по запросу снижает стоимость соединения.

Динамическое выделение полосы пропускания. Устройства ISDN, поддерживающие инверсное мультиплексирование, обычно используют протоколы типа Bonding и Multilink PPP.

"Пропускная способность по запросу" (Bonding) часто используется для объединения В-каналов во время сеансов видеоконференц-связи. Протокол Multilink Point-to-Point Protocol наиболее широко применяется для стыковки сетей. Основное их различие - в способе управления увеличением пропускной способности.

Протокол Bonding осуществляет объединение каналов в аппаратуре. Согласование пропускной способности производится в момент вызова. Он лучше подходит для сеансов видеоконференц-связи. Обычно пропускная способность, необходимая для передачи видео- и аудиокомпонентов видеоконференц-связи, определяется уже в самом начале сеанса и в дальнейшем остается практически неизменной.

Объединение же каналов по протоколу Multilink PPP обычно осуществляется программно. Поэтому его внедрение обходится дешевле, чем Bonding. Multilink PPP позволяет также выделять и отключать каналы "на лету". Согласование происходит быстро, поэтому он идеально подходит для выполнения пакетных сетевых приложений.

Инверсное мультиплексирование, независимо от того, осуществляется ли оно протоколом Multilink PPP или Bonding, как правило, зависит от конкретного устройства. Терминальные адаптеры, мосты ISDN и маршрутизаторы обычно выпускаются с соответствующими встроенными средствами. Довольно распространены устройства с встроенными в их конструкцию протоколами Bonding или Multilink PPP.

Протокол управления увеличением пропускной способности. Хотя протокол Multilink PPP представляет собой метод объединения множества В-каналов, он не отвечает на вопрос, как именно устройства должны подключать или отключать дополнительные каналы. Когда в сеансе Multilink PPP необходимо подключить дополнительный канал, или отключить таковой, сторона, определяющая необходимость в большей или меньшей пропускной способности, просто подсоединяется или опускает вызов. На другом конце об этом ничего неизвестно. Там просто видят, что дополнительный канал добавлен или отключен.

Способ распределения каналов вслепую может вызвать проблемы. Поскольку добавление или отключение линий связи производится каждой стороной автономно, может произойти "пробуксовка каналов связи". Представьте, например, что обе стороны одновременно реагируют на необходимость увеличения пропускной способности попытками подключения. Тогда вместо одного дополнительного канала подключатся два, по одному с каждой стороны. Устройства сразу же почувствуют, что имеющаяся пропускная способность превышает необходимую и отключат оба. В результате каналы вернутся к исходному состоянию. Снова будет ощущаться недостаток пропускной способности, и устройства вновь попытаются подключить дополнительные каналы. И так далее.

Протокол Bandwith Allocation Control Protocol (BACP) расширяет функцию "пропускная способность по запросу" протокола Multilink PPP. В своей основе ВАСР описывает набор простых сообщений, используемых для общения устройств в ситуации, когда необходимо добавить или убрать линию связи из пакета Multilink PPP. Протокол ВАСР позволяет обеим сторонам соединения информировать друг друга при подключении дополнительного канала или при его отключении. Это дает возможность более четко управлять изменениями "пропускной способности по запросу", поскольку другая сторона знает, что вскоре канал будет добавлен или отключен, причем еще до осуществления соответствующего действия.

Служба Multirate ISDN. В определенных областях предлагается применять новую службу ISDN типа "пропускная способность по запросу". Она обычно называется Multirate ISDN.

Протоколы Multilink PPP и Bonding осуществляют объединение каналов в зависимости от типа устройства пользователя, такого как мост или маршрутизатор.

Способ объединения каналов делает Multirate ISDN более подходящей для видеоконференц-связи, чем для удаленного доступа к локальной сети. Пропускная способность определяется по принципу "вызов-за-вызовом". Подобно тому, как это происходит в протоколе Bonding, нужное количество каналов определяется заранее во время установки параметров вызова и не может быть увеличено или уменьшено в процессе самого соединения. Это создает проблемы при удаленных соединениях, когда может возникнуть необходимость динамически добавлять или отключать В-каналы. В некоторых случаях, однако, для сетевых соединений может иметь смысл устанавливать заранее определенную и постоянную пропускную способность.

Сжатие. Эффективно увеличивает кажущуюся пропускную способность соединения с глобальной сетью. Это происходит за счет уменьшения размера конкретного файла. Следовательно, оно полезно для сетей, имеющих медленные каналы связи с глобальной сетью.

При выборе оборудования ISDN важно особо обратить внимание на то, какой алгоритм сжатия поддерживает конкретный элемент оборудования. Если стороны не поддерживают одного и того же алгоритма сжатия, будет установлено соединение без сжатия.

По поводу аппаратного сжатия то и дело звучат поистине фантастические заявления. Производители говорят о коэффициентах сжатия 8:1 и даже больше. Часто при этом умалчивается тот факт, что коэффициент сжатия во многом определяется типом файла. Обычные текстовые файлы сжимаются хорошо, двоичные файлы - не очень, а предварительно сжатые - совсем плохо. По проводке реальных глобальных сетей циркулируют файлы всех трех типов.

Один поставщик измеряет коэффициент сжатия только на текстовых файлах, и его продукты обладают очень высокой степенью сжатия. Другой, использующий сочетание текстовых и двоичных файлов, сообщит о гораздо меньших и, вероятно, более реальных цифрах. Оба могут использовать один и тот же алгоритм сжатия, однако получить при этом совершенно разные результаты.

Большинство сетевых устройств ISDN способны обеспечить сжатие 3:1. На какую при этом действительную пропускную способность можно рассчитывать? Все устройства ISDN имеют непроизводительные потери, так что в действительности никто не может получить для трафика удаленного доступа полных 128 Кбит/с. Обычно реальная пропускная способность соединения двух каналов В составляет 95-105 Кбит/с. Следовательно, при коэффициенте сжатия 3:1 полученная на практике пропускная способность составит около 310 Кбит/с. Это вполне приемлемый показатель, хотя он и далек от 10 Мбит/с: он более чем в 10 раз превосходит пропускную способность модема на 28,8 Кбит/с.


Джеффри Фритц - инженер по телекоммуникациям университета Западной Вирджинии. Его электронный адрес - jfritz@wvn.edu.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями