О выборе способа передачи и коммутации в мультисервисных сетях на основе оптических кабелей

В. О. Шварцман, главный научный сотрудник ЦНИИС, д. т. н.

О статье В. Н. Неймана

Автор считает дискуссию актуальной. Отмечает, что снижения стоимости каналов при переходе к оптическим кабелям недостаточно для полного решения проблемы предоставления современных услуг электросвязи. С этим, несомненно, можно согласиться.

Но нельзя согласиться с утверждением, что коммутация каналов (КК) и коммутация пакетов (КП) являются совершенно разными технологиями. Никаких других обоснований этого, кроме рассуждений о необходимости определений КК, КП и т. п., не проводится. В то же время в статье [2] и монографии [3] показано, что технологии КК и КП имеют в своей основе много общего и постепенно сближаются.

И, конечно, здесь дело не в недостатках определений. Отмечается, что недостатком КК является наличие разноскоростных пучков, что приводит к дроблению общего пучка и, как следствие, к снижению пропускной способности. Этот вопрос был рассмотрен в [1], где показано, что в современных сетях разноскоростные пучки достаточно велики и дробление незначительно сказывается на их пропускной способности. В случае передачи по оптическим кабелям (ОК) с ним можно не считаться.

Удивляет высказывание автора о том, что технология ATM не является пакетной коммутацией. Представляется, что ошибочность этого утверждения в доказательстве не нуждается.

Не приведя никаких существенных доводов в отношении недостатков КК, автор делает вывод, что "...при КК пропускная способность сетей ОК будет использоваться на ничтожные доли процента". Для такого общего вывода следовало бы привести доказательства, учитывающие величину и характер трафика и пропускной способности сети ОК. Без этого следует считать этот вывод не соответствующим действительности.

О статье В. Х. Харитонова

В статье подтверждается положение [3, 4] о том, что системы КК и КП имеют много общего, и происходит процесс их постепенного сближения. Предложенный подход построения эффективной мульти-сервисной сети представляет один из вариантов дальнейшего сближения КК и КП.

На основании весьма обстоятельного и объективного сравнения различных технологий передачи информации разного вида автором сделаны следующие основные выводы:

• существуют различные технологии передачи информации, которые эффективно передают только трафик определенного вида;
• нецелесообразна мультисервисная сеть на базе КП, при которой сообщения разбиваются на пакеты, их параметры искажаются, и большие усилия прилагаются для обеспечения QoS;
• предлагается компромиссный подход, сочетающий преимущества технологий КК и КП, который, по мнению автора, обеспечивает эффективную универсальную транспортную систему.

Следует отметить, что в материалах статьи отсутствуют обоснования предложенного подхода теоретического и экспериментального характера, позволяющие судить о том, насколько выводы автора достоверны. Поэтому предложенный им подход трудно сравнивать с хорошо известными и проверенными практикой технологиями КК и КП.

Можно также заметить, что, как и всякий другой компромисс, подход В. Х. Харитонов привносит в решение проблемы не только достоинства КК и КП, но и их недостатки.

Трудно согласиться и с мнением автора относительно того, что "...ресурсов никогда не бывает много", которое противоречит данным о перспективах ОК, приведенным в [1]. Поэтому предложенный подход, несмотря на его заманчивость, вносит в вопрос выбора оптимальной технологии передачи дополнительную неопределенность, которую еще предстоит раскрыть.

На основании рассмотрения статей В. Н. Неймана и В. Х. Харитонова напрашиваются такие выводы:

1. для решения сложной технико-экономической задачи выбора технологии передачи в мультисервисной сети на базе ОК необходимо провести целенаправленную НИОКР, включающую экспериментальную проверку положений статьи В. Х. Харитонова;
2. целесообразно создать рабочую группу из специалистов научных, учебных, проектных и эксплуатационных организаций, которая должна будет разработать оптимальную технологию развития систем передачи и коммутации с учетом особенностей и перспектив развития инфокоммуникаций России в обозримый период.

В дополнение к вышесказанному хотел бы поделиться с читателями мнением о статье С. Г. Валова и А. В. Голышко "Инфокоммуникационные сети будущего: тормоза технологий переноса", опубликованной в журнале "Вестник связи", 2003, № 5-6.

В этой статье отмечено, что все трудности, возникающие при пакетной коммутации, связаны со стремлением, во-первых, максимально повысить пропускную способность сети и, во-вторых, сложностью повторной передачи потерянных или переданных с ошибками блоков, связанной с невозможностью обеспечить одинаковую достоверность для каждого получателя информации.

Трудности другого типа обусловлены необходимостью создания при пакетной передаче и коммутации весьма сложной системы управления очередями. Оказалось, что гарантировать постоянное время задержки при передаче пакетов очень сложно, а в большинстве случаев -невозможно. Показано, что в рамках действия существующих протоколов маршрутизации невозможно обеспечить оперативное изменение таблиц маршрутизации во внештатных ситуациях, а это приводит к краху всей системы передач.

Утверждается, что в сетях с коммутацией пакетов далеко не решены вопросы их взаимодействия на основе существующих систем сигнализации, что делает неопределенным вопрос о взаиморасчетах операторов.

На основании вышеизложенного авторы статьи делают вывод, что на уровне современной эталонной модели открытых систем без революционных (а не эволюционных) изменений существующих технологий перенос гетерогенного трафика с необходимым качеством обеспечить невозможно.

Отсюда следует вывод: технология передачи и коммутации пакетов, во всяком случае, в ее современной реализации не позволяет решить задачу создания мультисервисных сетей, в том числе сетей нового поколения.

Причиной такого положения является принцип этой технологии, заключающийся в разбиении сообщения на пакеты, их статистическом мультиплексировании и демультиплексировании, передаче пакетов по разным путям, использование маршрутизаторов с памятью, трудности преодоления переменных задержек и, как результат, – переусложнении устройств управления.

Естественно, возникает вопрос, ради чего используется технология КП. Ответ известен – ради экономии сетевых ресурсов. Но если в условиях использования волоконно-оптических систем передачи экономия сетевых ресурсов перестает быть актуальной, не следует ли оглянуться вокруг в поисках другой технологии, не страдающей вышеуказанными недостатками?

Ясно, что такой технологией является коммутация каналов. В КК процесс передачи сообщения начинается после окончания процесса коммутации и поэтому качество передачи информации соответствует качеству передачи по непрерывному каналу.

Литература

1. Шварцман В. О. Выбор способа передачи и коммутации в мультисервисных сетях на основе оптических кабелей // Электросвязь. – 2003. – № 8.
2. Шварцман В. О. Алгоритмы коммутации. Диалектика развития // Электросвязь. -1994. – № 11.
3. Шварцман В. О. Интеграция в электросвязи. – М.: Агентство ИРИАС, 2001.

Статья опубликована в журнале "Электросвязь" №1, 2004 г., стр. 24.
Перепечатывается с разрешения редакции.