3.2.3. Цифровые каналы связи

Региональные сети, обычно более крупные и загруженные, чем локальные, часто полагаются на цифровые, а не на аналоговые каналы связи. Доступ к стандартным цифровым каналам типа Т1, о которых Вы наверняка слышали от своего поставщика услуг Интернета, предоставляется поставщиками телекоммуникационных услуг. Цифровые линии не только быстрее аналоговых телефонных линий, передача данных по ним в гораздо меньшей степени подвержена ошибкам. Существует несколько видов цифровых коммуникаций, но все их можно разделить на два основных класса.

• Цифровая служба передачи данных (Digital Data Service, DDS) представляет собой сервис прямой цифровой передачи данных — иначе говоря, это прямая связь между двумя сетями по выделенной линии. Фактически, пакеты передаются из одной сети в другую посредством маршрутизаторов или мостов на обоих концах линии. В свою очередь, каждый маршрутизатор или мост подключен к так называемому устройству обслуживания канала данных (Data Service Unit/Channel Service Unit, DSU/CSU) — посреднику между сетью с ее форматом данных и цифровой линией, где формат, возможно, несколько иной. Формат данных линии связи двуполярный (единица может быть представлена как положительным, так и отрицательным напряжением). Одна из разновидностей DDS, известная как 56 с коммутацией, передает данные со скоростью 56 Кбит/с по телефонной линии. Этот вариант дешевле выделенной DDS-линии и поэтому широко используется для соединения локальных сетей.

• Т1 — это цифровой канал, пригодный для передачи не только данных, но и голосовой, графической и видеоинформации. Канал Т1 работает на скорости 1544 Мбит/с (для нее есть специальный термин — DS-1). Для передачи информации с такой скоростью полоса пропускания разбита на 24 отдельных канала, каждый из которых работает на скорости 64 Кбит/с (уровень DS-0). Чтобы еще больше увеличить скорость передачи данных, применяется мультиплексирование канала Т1 до уровней DS-2, DS-3 и максимального DS-4, причем последний поддерживает фантастическую скорость 274 Мбит/с. Монтаж и эксплуатация канала Т1 весьма и весьма недешевы, но тем не менее эти каналы широко распространены там, где необходимы передачи больших объемов информации с высокой скоростью.

Менее дорогостоящая альтернатива — частичная аренда такого канала, тогда Вы получаете в свое распоряжение часть полосы Т1. Сервис класса Т1 доступен в Северной Америке, Японии и Австралии, а в Европе, Мексике и Южной Америке есть сопоставимая технология под названием Е1. Там самые быстрые варианты — мультиплексированные каналы ТЗ или DS-3, работающие со скоростью 45 Мбит/с и предназначенные для пользователей с особенно «большими» запросами.

3.2.4. Новейшие технологии связи

ISDN

Цифровая сеть комплексного обслуживания (Integrated Services Digital Network, ISDN) — технология, о которой говорят то больше, то меньше уже с начала 80-х годов.

Ее восхваляли как универсальное решение, отвечающее всем требованиям к передаче данных, звука, видео и, позднее, к поддержке глобальных сетей и передаче факсов. Ныне ISDN — стандарт доставки разнородной информации по единому каналу. Эта сеть не нуждается в раздельных цепях для передачи отдельно звука (телефон), данных (компьютерная телефония и факсимильная связь) или звука и видео (телевидение). До недавних пор ISDN была шире развернута в Европе, нежели в США.

В наши дни ISDN завоевывает популярность как относительно недорогое (по сравнению с Т1) средство высокоскоростного доступа к ресурсам удаленных сетей и к Интернету. ISDN представляет собой систему обслуживания по запросу. ISDN реализуется как разовый удаленный доступ по телефонному каналу (в отличие от постоянного подключения по выделенной линии). Однако набор номера происходит настолько быстрее обычного модема, что едва ли заметен. Хотя ISDN — полностью цифровая технология, все же необходимо некое устройство, посредничающее между компьютером и собственно каналом ISDN. В этой роли может выступать ISDN-модем (см. рисунок). Название, кстати, совершенно неправильное, поскольку ни о какой модуляции или демодуляции и речи быть не может. Но ISDN-модемы действительно подключаются к последовательному коммуникационному порту компьютера, аналогично модемам.

Для посредничества также могут использоваться ISDN-адаптеры, которые подключаются непосредственно к шине системной платы компьютера и маршрутизаторы или мосты ISDN, предназначенные для подключения к удаленным локальным сетям.

ISDN существует в двух разновидностях: интерфейс базового уровня (Basic Rate Interface, BRI) и интерфейс основного уровня (Primary Rate Interface, PRI).

Передачи интерфейса базового уровня идут по двум каналам-носителям (или В-каналам), которые передают речь, двоичные данные и изображения со скоростью 64 Кбит/с, и одному каналу данных (D-каналу), который передает управляющую информацию со скоростью 16 Кбит/с.

Передачи интерфейса основного уровня используют один D-канал, а также 23 (в США) или 30 (в Европе и Японии) В-каналов. 23-канальные линии обеспечивают полосу 1,544 Мбит/с, а 30-канальные — 2,048 Мбит/с, и в силу очевидных причин предпочтительнее интерфейса базового уровня для связи сетей с большим объемом трафика.

ADSL

Асимметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL) и ряд ее будущих ответвлений — новинка высокоскоростных коммуникаций, перспективная для подключений к Интернету. Разработанная в качестве средства поддержки передачи с мегабитными скоростями по стандартным телефонным линиям, ADSL представляет собой дуплексную (двунаправленную) систему с тремя каналами. Один из них служит для передачи данных от сервера к клиенту (вниз), другой — от клиента к серверу (вверх), а третий — для обычных телефонных услуг. Каналы данных работают на разных скоростях: от 1,5 до 10 Мбит/с вниз и от 16 до 640 Кбит/с — вверх. Но поскольку эта технология основана на существующих телефонных линиях, реальная скорость будет зависеть от пройденного сигналом расстояния—чем оно больше, тем ниже скорость.

Несмотря на существенную разницу скоростей передачи вверх и вниз, характерную и для экспериментальных образцов кабельных модемов, этот эффект по уже описанной причине не столь значим, как кажется: высокая скорость передачи вниз гораздо важнее небольшой скорости передачи вверх, поскольку от клиента идет гораздо меньше информации, чем к нему. У ADSL есть еще одно важное преимущество, которого лишены остальные телекоммуникационные службы: благодаря тому, что телефонный канал отделен от других и работает на иной частоте, нарушение работы каналов данных не скажется на возможностях абонента пользоваться телефоном.

При использовании ADSL потребитель может выбирать из нескольких вариантов:

• обычная цифровая линия, рассчитанная на передачу по витой паре со скоростью 15-10 Мбит/с к клиенту и 16-640 Кбит/с — в обратном направлении;

• высокоскоростная цифровая абонентская линия (High [Data Rate] Digital Subscriber Line, HDSL), рассчитанная на передачу по витой паре со скоростью канала Т1; существует и одноканальный вариант (Single [Line] Digital Subscriber Line, SDSL), рассчитанный на одиночные линии связи, предположительно он будет пользоваться спросом у индивидуальных абонентов;

• сверхскоростная цифровая абонентская линия (Very [High Data Rate] Digital Subscriber Line, VSDL), рассчитанная на передачу со скоростью 52,8 Мбит/с по витой паре, но только на небольшие расстояния.