IDG.bg PC World Computerworld CIO CFO Networkworld Business How Кариерна зона

IP - протоколът, който диктува световния ред

Networkworld България - брой 5, 2002 г. / Съдържание

1279 прочитания, 1

IP технологията продължава развитието си в неочаквани посоки. Първоначално измислена като средство за мрежов обмен на данни за нуждите на военните и индустриални проучвания, днес разгръщането й се ръководи от големите бизнес корпорации и доставчиците на телеком услуги, които целят сваляне на разходите чрез сливане на отделните мрежи. IP е малко “шизофренна” технология. Докато в началото бе разглеждана като заплаха за съществуването на старите пощенски и телефонни оператори, сега тя се възприема възторжено както от традиционните телекоми, така и от новосъздадените алтернативни оператори. Доминиращото й роля в корпоративните LAN и нарастващата й внедряване в обществените опорни мрежи е безспорно. Тя обаче настъпва и в “средния” ешелон, маскирана като IP VPN, интранет и екстранет, корпоративни VoIP мрежи. Но хората все още не подозират колко много пари могат да се правят от нови IP услуги. Според експерти търсенето на MAN, WAN и безжични услуги е достатъчно голямо, за да възвърне инвестициите на компаниите, които могат да ги предлагат. “Гладът за този род услуги нараства и доставчиците, които възприемат рано необходимата технология, за да ги предложат на пазара, имат великолепна възможност да увеличат стойността, рентабилността и размера на мрежата”, смята Ури Рахамим от Hitachi Internetworking. И’нет достъпът, интранет и екстранет мрежите са базовите изисквания за корпоративен обмен на данни, а хостването, съдържанието, съхранението на информация, отдалеченият достъп и аутсорсингът са сред услугите с добавена стойност, които все повече са необходими на бизнеса. IP, IP hooray Истина е, че IP вече оказва сериозна подкрепа на ежедневните операции на телекомите, дори това да не се вижда с просто око. “IP услугите, които може да не се появяват в месечните сметки на клиента, включват VoIP пренос, виртуални наети линии, мобилни текстови съобщения върху IP канал, миграция от Frame Relay/ATM към IP”, уточнява Майк Шепърд, маркетинг мениджър на Juniper Networks. В същото време всички прогнози за IP бяха пометени, за което има редица причини. На първо място, някои ранни предсказания бяха нереалистични. “Хората имаха големи очаквания и анализаторите заявиха, че всеки ще прави всичко с IP - твърди директорът на Telia Даниел Поуп. - Пазарът бързо намести нещата. Но за последните 2 г. всичко около IP се развива наистина бързо.” Въпреки своята неефективност TDM мрежите с превключване на вериги и други стари инфраструктури са проникнали на твърде много места, за да бъдат заменени “за една нощ”. Те са и твърде добри при изпълнение на задачата, заради която са разработени - да поддържат гласовата комуникации между хората с висока степен на надеждност и качество на говора. Преди да настъпи сегашният (и задълбочаващ) срив във финансовото състояние на световната телекомуникационна индустрия, продажбите на по-старите технологии за пренос като ATM, SONET/SDH и Frame Relay се задържаха на едно стабилно ниво и дори леко се увеличаваха. Според шефа на Tellabs Канкунен търсенето на ATM ще продължи да нараства още дълго време, както и това на DSL мултиплексори, опорно оборудване за FR услуги, решения за радиодостъп за 3G клетъчните мрежи. “SDH/SONET в комбинация с DWDM/CDWD също има значително влияние при избора на технология за транспортни мрежи”, добавя Канкунен. Въпреки очевидно по-ефективното използване на ресурсите, конвенционалните IP пакетни мрежи и системи предлагат само доставка тип “best effort” (възможно най-добро качество). За някои типове трафик като електронна поща или файлов трансфер това е напълно приемливо, но далеч не е достатъчно за данни, чувствителни към времезакъснения като глас и видео. За подобни услуги качеството е основен приоритет, а не желана функция. “Хората очакват добро качество от гласовите мрежи, тъй като го получават и сега”, смята експерт от Cable&Wireless. Почувствай качеството Опитите да се подобри качеството на услугата QoS за гласа в IP мрежите се изразяват основно в добавяне на софтуер към базовия протокол IPv4, така че да се осигури обработка на различни типове трафик според техните специфични нужди, приоритети и характеристики. Това е главната цел на инициативи като Resource Reservation Protocol (RSVP), Differential Service (DiffServ), IP Precedence, Multi-Procol Label Switching (MPLS) и Generalised Multi-Protocol Label Switching (G-MPLS). IP QoS възприе статута на “свещения Граал” и почти се доказа неуловим като него. Много хора и досега търсеха способи като RSVP, които да обхванат всички аспекти на управлението на различни типове услуги. На практика RSVP работи добре за някои приложения, но изисква всеки елемент от мрежата да го поддържа, за да бъде достатъчно ефективен. “Една връзка без RSVP означава, че не могат да се дадат гаранции за доставка”, казва експерт от Polycom Network Systems. Дори ако конфигурирате RSVP цялата мрежа, всичко, което той обещава, е гарантиране на честотна лента, но не и на приоритет. Заради тези ограничения бяха разработени други решения, включително DiffServ и IP Precedence. Проблемът с QoS възниква и заради ограниченията на базовия IPv4. Той се задълбочава заради използването на голям брой стари IP платформи с монолитна софтуерна архитектура. Шепърд от Juniper Networks смята, че подобни платформи продължават да се доставят и днес, като предлагат ниски нива на надеждност и качество. Според него нещата напоследък се подобряват, тъй като новите модерни архитектури осигуряват малко и предсказуемо закъснение на трафика, равно на това на ATM комутаторите, но при много по-високи скорости и с далеч по-добра мащабируемост. Алтернативният подход за постигане на IP QoS е да се заложи на допълнителна честотна лента, която да покрие всички евентуално възникващи нужди. Това обаче не е икономично във всички части на мрежата и има смисъл само в опорния гръбнак на големи телеком инфраструктури. Методът е подходящ и за MAN среди, тъй като инсталираната оптика предлага значителен евтин капацитет и не се налага да се харчат огромни средства за скъпи кутии, които изискват специално обучен персонал за поддръжка и конфигуриране. Ако оставим настрана въпроса с QoS, в IP мрежите трябва да се внедрят решения, които да изпълняват функциите на сървър за обаждания и софткомутатори, които заместват възможностите за гласови обаждания на комутаторите клас 4 и 5 и сегашните централи. “Съвместимостта е голямо предизвикателство за софткомутаторите - смята Рахамим от Hitachi Internetworking. - Останалите са мащабируемост и надеждност.” Въпреки това пазарните анализатори от In-Stat/MDR прогнозират солиден ръст на продажбите на IP комутатори, които ще нараснат от $158 млн. през 2001 г. до $765 млн. през 2006 г. Сигурността е друга слаба позиция на IP, въпреки че защитата, предлагана от VPN и IPSec, изглежда достатъчно стабилна. За двупосочните видеокомуникации в реално време, които са сред най-сложните за подсигуряване IP приложения, сега са разработени възможности за автентификация и криптиране чрез новия стандарт H.235. Оператори като Cable & Wireless в момента внедряват IP в международната си гръбначна мрежа и преминават към вериги комутатор-до-комутатор като логистична миграция от TDM структурата, която ще бъде използвана още доста време. “Има много хора, които разчитат на TDM комуникации, затова е добре винаги да поддържате някои междинни връзки, които да прекъсват IP мрежата”, казва продуктов мениджър в C&W. Големи очаквания се възлагат на G-MPLS при миграцията TDM-към-IP. Технологията трябва да осъществи общ контрол върху IP устройства като рутерите и не-IP устройства като TDM комутаторите. Едно от предимствата на този подход е, че с временните шлюзови протоколи (IGP) като ISIS и OSPF се изгражда завършена топология, а протоколите ще осигурят най-ефективно използване на ресурсите, включително на TDM комутаторите. Независимо от избраната стратегия миграцията TDM/IP е предизвикателство, тъй като самият протокол IP е “подвижна цел”. IPv4 не е завършен, много програмисти все още разработват приложения с него. И докато тази развойна дейност продължава, следващият IPv6 е готов за широко разгръщане в мрежата, като първото комерсиално внедряване бе в Япония. В Европа първата IPv6 мрежа бе реализирана през септември 2001 от Telia, която използва Hitachi рутери да свърже 7 скандинавски града. Основен мотив за внедряване на 6-та версия е, че IPv4 се използва вече 25 г. и изчерпа адресното пространство. Непредвиждайки бъдещата му огромна популярност, първите архитекти на И’нет избрали като адресно пространство в IPv4 32 бита. Те осигуряват над 4 млрд. IPv4 адреса, но на практика достъпният им брой е по-малък. Според работната група за IPv6 скоро ще има милиони 3G и IP безжични устройства и при вече усещащия се недостиг на IP адреси, положението скоро ще стане неудържимо, особено в Европа, Азия и Южна Америка. Не трябва да се пропускат и други фактори като нарастващата популярност на xDSL услугите. ADSL осигурява непрекъсната свързаност с И’нет и дори IP адресът на потребителя да е временен, той ще бъде използван много по-дълго време от сегашната dial-up връзка. И сега има начини да се справим с недостига на IP адреси, напр. Network Address Translation (NAT). Чрез него се използва не един шлюз, който осигурява връзка към И’нет на много хост машини от вътрешната мрежа. NAT обаче ограничава прозрачната И’нет комуникация от край до край, тъй като всички пакети се анализират и техните хедъри се променят, което намалява функционалността и производителността. Потребителите използват все по-сложни приложения и широколентови услуги и непрозрачността на NAT ще се проявява все по-ясно. IPv6 има 128-битово адресно пространство и 16 байта адреси (общия брой можете да видите на страницата най-отдолу), което решава проблема на IP общността. Това количество е достатъчно да предложи в обозримо бъдеще уникален глобален IP адрес на всяко устройство, което го поиска, се казва в доклад на IPv6 Task Force. Новата версия на протокола обаче има и други предимства освен голямо адресно пространство. “IPv6 е не просто вариант на IPv4, а представлява качествено подобрение. Автоматизирано конфигуриране, сигурност и поддръжка на комуникации в реално време са неотменна функция на IPv6”, допълват разработчиците. Предстои още работа IPv6 ще бъде внедрен в практиката след доста усилия от страна на мрежовите оператори и доставчиците на услуги. Има твърде много проблеми, свързани със старото оборудване, бекофис системите и съвместимостта, които чакат своето разрешение. Както казва един експерт, “това не е просто да преконфигурираш рутерите.” Каре Ясни предимства на IPv6, но има и някои проблеми Според IPv6 Task Force технологията има няколко предимства, освен че задоволява глада за IP адреси и възстановява ефективността на комуникацията от край до край без NAT-ве. - маршрутизация: IPv6 използва маршрутизираща йерархия с обединяване, което ще ограничи броя на посещенията в рутиращите таблици до около 8000, докато при IPv6 те са нестабилни и неуправляеми и надхвърлят 90 000. Рутиращите таблици са огромни и нестабилни, тъй като адресните пространства първоначално бяха разпръснати без никакъв систематизиран подход по целия свят, без всякаква идея как ще работи маршрутизацията при подобна структура. - обхват на приложенията: IPv6 спомага за разгръщането на 3G услугите, на домашните мрежи, peer-to-peer услугите и решетъчните “grid” изчисления (т.е. разпределено използване на компютърната мощ на различни машини). Според IPv6 Task Force новият протокол има разширени multicast възможности да доставя видео, аудио и други поточни данни и ще поддържа any-cast (хибрид между unicast и multicast) услуги; - мобилност: IPv6 мрежите и възлите са подготвени за мобилните приложения и осигуряват автоматично конфигуриране на всяко място без специална поддръжка; - по-бърза работа: за разлика от IPv4 хедърите на IPv6 имат фиксирани размери и по-малко полета, което ускорява обработката на пакетите; - сигурност: има вградени функции за защита и неприкосновеност на данните; - QoS: IPv6 пакетът съдържа 20-битово поле за идентификация на трафика, което помага за осъществяване на QoS функциите; - Plug&play: IPv6 притежава самоконфигуриращ се механизъм, отстраняващ необходимостта от ръчна настройка на терминалите. Въпреки тези предимства IPv6 не е нещо като “безплатен обяд”. Преминаването към новия протокол не е тривиално упражнение, казва Винт Сърф, почетен председател на IPv6 Task Force и един от основателите на И’нет. При първите си итерации IPv6 няма да работи така добре като IPv4 заради големия си размер. Изискването за поддръжка на IPSec във всички IPv6 устройства, дори в тези, които изобщо нямат нужда от него, вдига цената, както и задължителното условие да се поддържат едновременно двете версии на протокола в преходния период. В същото време трябва да се поддържат и IPv4 NAT, което става сложна задача заради внедряването на IPv6. Новият протокол изисква и разработка на нови ОС и системи за мрежово управление. Каре 2 Кой да е отгоре и кой отдолу? Ако съществува такова нещо като стратегия за “класическа миграция” по отношение на технологичните слоеве, е много вероятно доставчиците на услуги да стартират IP върху ATM/Frame Relay, които, от своя страна, работят върху оптика с TDM SDH/SONET. Според RAD Data Communications “покриването” на централите и TDM гласовото оборудване с IP по този начин носи риска от нарушаване качеството на гласа, надеждността и функциите им. Фактори като сигнализиране и timing правят задачата сложна и скъпа. За разлика от миграционния подход “IP най-отгоре” предложението на RAD е за корпоративно и частно VoIP мрежово решение, което поставя TDM над IP и работи върху Ethernet по оптичен кабел. Тази патентована технология обещава прозрачно разгръщане на T1/E1 линии върху IP. TDMoIP работи чрез “накълцване” на синхронните TDM T1/E1 потоци на пакети и препращането им през IP мрежа. При получателя оригиналният поток от данни се възстановява чрез премахване на IP хедърите и регенериране на TDM тактовата синхронизация.

(06.11.2002)

КОМЕНТАРИ

18:57, 01 ноември 2009 # 1