Метрологические самоорганизующиеся сети
А почему термин «самоорганизующиеся сети», как правило, применяется лишь к беспроводным сетям передачи данных? Хочется понять: чем проводная сеть передачи данных отличается от беспроводной? Почему некоторые технологии имеют встроенные механизмы оценки качества каналов связи, а другие — нет?
Итак, попробуем разобраться…
Исторически так сложилось, что стандартов и типов сетей передачи данных было довольно много. Стоит вспомнить хотя бы ATM, Eternet, SDH, HDLC, FrameRelay, FDDI. Они решают одну задачу — передача данных, но разными методами — одни резервируют канал, другие резервируют и следят за состоянием, третьи просто «укладывают» все пакеты в одну «трубу» и «умывают руки». Такое «разделение труда» объяснимо экономическими факторами, в первую очередь, стоимостью аренды линии. Т.е. когда обеспечивается точное резервирование ресурса, а тем более с отслеживанием и резервированием, то стоимость простоя учитывается в конечной цене ресурса, поскольку поставщик услуги никак не может использовать зарезервированный ресурс для доступа других клиентов. Затем на рынке сложилась ситуация, когда дорогой ресурс стал фактором ценообразования на каналобразующее оборудование. Как же так: стоимость ресурса высока, а средство обеспечения — нет?! В общем итоге, рынок стал довольно дорог. Производителям приходилось оплачивать участие в стандартах и разработке, а также лоббированию. Поставщикам же это включалось в конечную стоимость владения, что давало высокую конечную стоимость для клиента. Кроме того, каждый крупный поставщик оборудования старался придумать свой велосипед стандарт. Так были выпущены многие мертворожденные протоколы и стандарты. Как ни парадоксально, но все принимали стоимость канала, т.к. в основном такие услуги требовались лишь крупным предприятиям, а во многих областях требовалась высокая надежность и универсальность (можно передавать любые типы данных: голос, видео, данные) при любой стоимости (правительственная связь, военные). Вечно так продолжаться конечно же не могло…
Человеческая жажда наживы и желание делать деньги из воздуха привела к тому, что сейчас называется overselling (т.е. продажа объемов больших, чем обладает поставщик). Поясню. Как писалось раннее, ресурс закреплялся за клиентом и его физически невозможно было задействовать для другого клиента (сейчас похожий принцип остался в E1). Перераспределение, как оптимизация позволило бы повысить внутреннюю загруженность каналов поставщика, при внешне той же доступность, что сулило бы большую выгоду от существующих ресурсов. Так родилась технология Ethernet, которая по природе своей не разбиралась кто за что заплатил и поочередно передавала все пакеты по сети. Это конечно же позволило загрузить сети операторов, но и породило много проблем с клиентами. Ведь теперь если кто-то «захватывал» канал, то другие не могли им воспользоваться. Хотя по официально версии Ethernet обрел популярность из-за своей технической дешевизны, но это было лишь экономическим обоснованием для перехода на новую технологию, поскольку при равных абонентских доходах не имело бы смысла вкладываться в переоборудование сетей, некоторые из которых уже на тот момент были планетарного масштаба. Не так ли?
Да. Появилась относительно дешевая технология, как для поставщика, так и для потребителя. Но, как было сказано, появились и проблемы, вроде монопольного использования канала или недостаточности ресурса. Первые решались изобретением шейперов и полисеров, вторые — прогнозированием и мониторингом каналов передачи данных. Если до эры Ethernet слежение за каналами было задачей чисто технической, то теперь оно стало задачей метрологической, т.к. появилась задача измерения параметров, а не только лишь контроля.
Справедливости ради следует отметить, что магистральные (WAN) сети строятся на других принципах и лишь в последнее время нарастает тенденция к применению технологии Ethernet в этом качестве.
Беспроводные сети, так же как и проводные, развивались по нескольким направлениям. Есть технологии высококачественного радиодоступа, с резервированием каналов, мониторингом и резервированием. Они так же предназначались для задач, стоимость реализации и владения результатом решения которых не так важна, как надежность и мультисервисность. А есть и такие, которые нацелены на дешевизну и доступность (например, WiFi). Были проекты у многих операторов связи в области строительства сетей доступа по технологии WiFi, но ни один из них на данный момент не существует в полноценной эксплуатации.
Однако, для радиосетей существуют механизмы самоорганизации (Ad-hoc). Это сети, не имеющие постоянно структуры. Они перестраиваются, в зависимости от множества факторов. Появление этого понятия именно в области радиосвязи логично: в большинстве случаев, радиосвязь используется там, где нет обычной проводной, либо строить ее слишком дорого или нецелесообразно. Оборудование выходит из строя, постоянно меняются условия середы передачи: атмосферы (эфира, если угодно), возникают внешние помехи. Почему бы не наделить простой логикой оборудование и не позволить ему принимать решения по организации «соседств» устройств? Это же решает вопросы доступности и резервирования, а в некоторых случаях и расширения каналов связи (балансировка).
Почему бы не применить подобные методы на проводных сетях? В настоящий момент это не просто, т.к. требует метрологических измерений и настройки каналов в зависимости от множества параметров. Система в целом получается значительно более сложной, чем при радиодоступе. Но за ней будущее! Появится возможность автоматического резервирования, аварийного переключения, балансировки по типам и обеспечения SLA. Да, это потребует сложной работы и усилий. Это потребует ломать стереотипы и мышление. Но кто сказал, что будет легко?
Лично я верю, что за этим будущее. И скоро мы шагнем в него!