|
Usługi bezpośredniego dostępu do Internetu za pośrednictwem sieci Polpak-T mogą być realizowane na kilka sposobów.
Łącze dzierżawione pracujące według protokołu PPP o prędkości transmisji 28,8 kb/s
Modemy na pasmo akustyczne to obecnie najtańsza usługa stałego dostępu do Internetu. Dostęp do Sieci odbywa się za pośrednictwem protokołu PPP, z prędkością maksymalną 28,8 kb/s. Transmisja jest w trybie asynchronicznym. Zaletą tego typu połączenia jest jego ogromny zasięg oraz łatwość instalacji i konfiguracji urządzeń abonenckich - modem jest zakończony standardowym interfejsem V.24 (RS-232). Jeżeli do modemu podłączony jest bezpośrednio komputer, wymagany jest w nim tylko stosowny sterownik. Wadą jest, niestety, niewielka prędkość transmisji. Z tego ostatniego powodu można się spodziewać stopniowego zaniku tego typu usługi, taki dostęp przetrwa tylko tam, gdzie wymagane łącza są bardzo długie, a nie ma uzasadnienia ekonomicznego do stosowania takich technologii, jak na przykład LMDS.
Łącze dzierżawione pracujące według protokołu Frame Relay o prędkości transmisji od 64 kb/s do 2 Mb/s
Modemy na szerokie pasmo (basebandy) zapewniają podstawowy sposób dostępu do sieci Polpak-T. Dostępne są prędkości od 64 kb/s do 2048 kb/s. Stosowana jest cała gama modemów:
- najmniejsze prędkości (64 kb/s - 128 kb/s) obsługiwane są przez urządzenia mające liniowy interfejs, identyczny z ISDN-em. Swoim zasięgiem obejmują obszar do około 5 - 6 km (przy żyle o średnicy 0,5 mm);
- większe prędkości (256 kb/s - 2048 kb/s) obsługiwane są przez modemy typu SDSL (Single Digital Subscriber Line) lub HDSL (High Digital Subscriber Line). Obydwa typy mogą obsługiwać prędkości do 2 Mb/s, różnicują je natomiast zasięgi oraz liczba wykorzystywanych par miedzianych. Zasięg HDSL (niezależnie od skonfigurowanej prędkości) wynosi około 3 - 4 km. Przy wykorzystaniu jednej pary może osiągnąć prędkość 1 Mb/s, przy wykorzystaniu dwóch 2 Mb/s. SDSL pracuje tylko na jednej parze i jego zasięg zależy od skonfigurowanej prędkości. Im mniejsza prędkość, tym większy zasięg i odwrotnie. Przy prędkości 1 Mb/s modemy te mają identyczne parametry, jak HDSL. Niestety, nie są w stanie negocjować prędkości, tak jak robią to modemy na pasmo akustyczne. Aby określić maksymalny zasięg na danej parze miedzianej, trzeba wykonać określoną liczbę prób. Producenci tego typu sprzętu implementują lub właśnie zaimplementowali funkcjonalność ułatwiającą pracę. Jeżeli nastąpi pogorszenie warunków na linii, powodujące utratę synchronizacji (na przykład zawilgocenie kabli), SDSL przełączy się na najmniejszą prędkość z największym zasięgiem, podejmie próbę przywrócenia łączności w trybie awaryjnym.
Wszystkie basebandy używane w sieci Polpak-T wykorzystują kodowanie liniowe 2B1Q - dwa bity na jeden poziom. Jest to bardzo prosty kod, wykorzystywany przez większość światowych producentów. Zasada działania jest następująca - każda z sekwencji dwóch bitów: 00, 01, 10, 11 jest zapisywana z zastosowaniem innego poziomu napięcia. HDSL pracujący tym kodem, zajmuje w linii pasmo do około 280 kHz. Niektórzy producenci oferują basebandy wykorzystujące modulację CAP (Carrieless Amplitude/Phase Modulation) - modulacja amplitudowo-fazowa bez nośnej. Urządzenia tego typu mają nieco większy zasięg niż 2B1Q, są jednak znacznie droższe.
Łącza dzierżawione budowane w oparciu o basebandy są zawsze synchroniczne, a modemy są wyposażone w interfejsy V.35 zarówno po stronie centralowej, jak i abonenckiej. Za ich pośrednictwem dostarczana jest sieć Frame Relay. W sieci tej klient może zamówić zarówno kanał wirtualny (na przykład połączenie kilku oddziałów dużej firmy), jak i kanał do Internetu.
Frame Relay jest standardem, w którym został przyjęty następujący kompromis (porównując ze starszą siecią X.25), dane są przesyłane szybko, ale nie ma gwarancji, że dotrą do miejsca przeznaczenia. Aby zapewnić kontrolę jakości usług, zostały wprowadzone mechanizmy kontrolujące natłok w sieci. Działają one w następujący sposób:
- jeżeli zaczynają powstawać korki, ale sieć może jeszcze normalnie przesyłać dane do klientów, są wysyłane znaczniki FECN i BECN (Forward/Backward Explicit Congestion Notification). Każdy router doskonale rozumie znaczenie tych informacji - zwolnij, ponieważ sieć jest bliska zablokowania. Niestety, znaczna część klienckich routerów w sieci Polpak-T jest tak skonfigurowana, żeby je ignorować. Obserwacja statystyki FECN i BECN pozwala klientowi na dokładne określenie stanu sieci.
- jeżeli korki już powstały, sieć przystępuje do wyrzucania mniej ważnych danych. Mechanizm selekcji jest prosty. Ramki, które zostały wysłane poza pasmem gwarantowanym (EIR - Excess Information Rate), są odrzucane, te, które zostały wysłane w paśmie gwarantowanym (CIR - Committed Information Rate), są przesyłane dalej. Określenie priorytetu ramek odbywa się za pomocą znacznika DE (Discard Eligibility). Klient (a właściwie jego router, jeżeli został poprawnie skonfigurowany) sam może określić, które dane powinny zmieścić się w paśmie CIR, które w EIR. Jeżeli tego nie zrobił, to zgodnie z podpisanym kontraktem zrobi to za niego sieć, przydział zostanie jednak dokonany losowo.
Należy tu jednak podkreślić, że jeżeli klient kupuje dostęp do Internetu poprzez sieć Polpak-T, to parametry CIR i EIR obowiązują tylko tam, gdzie jest Frame Relay, to znaczy pomiędzy jego routerem a routerem brzegowym (jest to urządzenie pracujące jako bramka pomiędzy klientem a siecią IP). Wykupienie gwarancji w Sieci jest niewykonalne, ponieważ nie ma ona jednego właściciela i ma nieokreśloną liczbę użytkowników, którzy swoje pakiety mogą przesyłać w dowolne miejsce na całym świecie.
Klient podłączony do Internetu poprzez sieć Polpak-T otrzymuje pulę adresów IP, zgodną ze swoimi udokumentowanymi potrzebami. Użycie adresów jest skrupulatnie kontrolowane przez organizację RIPE (Réseaux IP Européens).
Wielu użytkowników sieci Frame Relay ma wątpliwości co do znaczenia parametrów CIR/EIR, więc przedstawiam dokładny algorytm ich obliczania.
Definicja CIR
CIR jest uzgodnioną przepustowością informacji w bitach/s, którą sieć zgadza się przetransferować przez dane PVC w normalnych warunkach. Port Frame Relay może mieć wiele PVC i każde z nich może mieć przypisane dwie niezależne wartości CIR (po jednej dla każdego kierunku transmisji).
Implementacja CIR-u w sieci jest oparta na technice szybkiego przekazu, który oznacza, że ramki wprowadzane do sieci są przekazywane do portu przeznaczenia tak szybko, jak to możliwe. Ramki są transmitowane przez sieć przy możliwie maksymalnej przepustowości, co oznacza, że chwilowe przepustowości przekraczają wartość CIR. Taka implementacja różni się od innych implementacji, które opóźniają ramki tak, aby nie przekroczyć skonfigurowanego CIR-u.
Parametr CIR pozwala sieci dostosować się do aplikacji wymagających ruchu wybuchowego. Miarą tej wybuchowości jest parametr Committed Burst (Bc) - jest to ilość danych w bitach, którą sieć zgadza się przenieść w normalnych warunkach, w ciągu czasu Tc. Dane mogą być w formie jednej ramki lub wielu ramek. Czas Tc jest przedziałem czasowym, w którym jest mierzona ilość informacji Bc. W ogólności czas trwania Tc jest proporcjonalny do wybuchowości ruchu. Istnieje prosta zależność między tymi parametrami: CIR=Bc/Tc
Wybuchy danych w ramach limitu CIR (mniej niż Bc bitów w czasie krótszym niż Tc) są szybko przekazywane, z szybkością przekraczającą CIR. Przykładowo dane mogą być wprowadzane do sieci z szybkością linii dostępowej, np. 256 kbitów/s, mimo że CIR ma wartość mniejszą, np. 64 kbity/s).
Algorytm implementacji CIR-u jest oparty na systemie kredytowym, który używa licznika bajtów. Licznik ten odpowiada kredytowi dostępnemu dla użytkownika sieci. Jego wartość mówi, jak wiele przydzielonego pasma pozostało do zużycia. Początkowo ten licznik jest równy danej liczbie bajtów Bc/8 (skonfigurowany poziom Bc). Razem z przepływem danych licznik jest redukowany proporcjonalnie do ilości przesłanych bajtów oraz licznik ten jest zwiększany proporcjonalnie do upływu czasu (Bc/8 bajtów co czas Tc). Algorytm ten ilustruje rysunek 1, na którym licznik bajtów jest przedstawiony jako zbiornik.
|
|
Parametry CIR, Bc oraz Tc powinny być dostosowane przez użytkownika do używanej przez siebie aplikacji. Należy zauważyć, że wraz ze zmianami charakterystyki ruchu użytkownika parametry powyższe można zmienić. Jest to najczęściej tylko kwestia odpowiedniej konfiguracji.
Definicja EIR
EIR jest nadmiarową przepustowością w bitach/s, którą sieć zgadza się przetransferować jeśli istnieją wolne zasoby. Całkowita przepustowość informacji dostępna dla użytkownika jest równa CIR+EIR. Ramki przekraczające tą wartość są definitywnie odrzucane.
Parametr EIR jest związany (podobnie jak parametr CIR) z parametrami Be i Tc, gdzie:
- Be (Excess Burst) oznacza ilość nadmiarowych danych w bitach, którą sieć zgadza się przetransferować przez dane PVC, jeśli istnieją wolne zasoby;
- Tc oznacza przedział czasowy identyczny, jak dla parametru CIR.
Ponadto parametr EIR jest ściśle związany z bitem DE, który może być ustawiany przez użytkownika lub przez sieć. Sieć nie zmienia bitu DE ustawionego przez użytkownika.
Algorytm implementacji parametru EIR jest bardzo podobny do algorytmu CIR, omówionego wcześniej. Jest on również oparty na systemie kredytowym, który używa osobnego licznika bajtów. Licznik ten odpowiada dostępnemu nadmiarowemu kredytowi dla użytkownika sieci. Jego wartość mówi, jak wiele przydzielonego nadmiarowego pasma pozostało do zużycia. Początkowo licznik ten jest równy liczbie bajtów Be/8 (skonfigurowany poziom Be). Licznik ten jest zmniejszany razem z przepływem ramek, które są oznaczone bitem DE. Wartość tego zmniejszenia jest proporcjonalna do ilości bajtów zawartych w ramce. Licznik ten jest zwiększany o wartość Be/8 bajtów na początku każdego przedziału czasowego Tc. Jeśli licznik odpowiadający parametrowi CIR jest pusty, to sieć oznacza wtedy przychodzącą ramkę bitem DE i przy transferze powoduje ona zmniejszenie licznika odpowiadającego parametrowi EIR. Jeśli oba liczniki (dla parametru CIR i EIR) są puste, to sieć odrzuca ramki na dostępie. Należy zwrócić uwagę, że mogą wystąpić tu dwa przypadki:
- licznik odpowiadający parametrowi CIR nie jest pusty, a ramka jest oznaczona bitem DE przez użytkownika,
- licznik odpowiadający parametrowi CIR jest pusty, a ramka jest oznaczana bitem DE przez sieć.
Te dwa przypadki implementacji algorytmu parametru EIR przedstawiają rysunki 2 i 3. Dla lepszego zrozumienia licznik bajtów jest przedstawiony jako zbiornik.
|
|
SDI
Usługa SDI (Szybki Dostęp do Internetu) została zbudowana w oparciu o urządzenia HiS (Home internet Solution). Zapewnia prędkość transmisji do 115 kb/s i pozwala na równoległe korzystanie z telefonu i transmisji danych. HiS nie zapewnia bardzo dużych prędkości transmisji, ale jest zaopatrzony w interfejs V.24 asynchroniczny (RS 232). Można go więc w bardzo prosty sposób podłączyć do komputera. Jest to pierwsza usługa Telekomunikacji Polskiej, oferująca dostęp do Internetu równoległy z telefonem.
Od strony technicznej HiS jest basebandem, który na interfejsie liniowym pracuje z kodowaniem 2B1Q. Głos jest przenoszony przez linię w postaci cyfrowej (stąd bierze się zmniejszenie pasma dla danych do 70 kb/s, kiedy telefon jest aktywny). Technologia ta nie jest niczym nowym, natomiast jej zastosowanie jest dość unikatowe.
Klient, który wykupił usługę SDI otrzymuje jeden adres IP.
ADSL, xDSL
Asimetric Digital Subscriber Line - są to urządzenia nowej generacji, zoptymalizowane pod kątem użytkownika (a nie dostawcy) Internetu. Prędkość maksymalna w kierunku do sieci wynosi 640 kb/s, a do użytkownika 8 Mb/s. ADSL współpracuje z telefonem na jednej linii telefonicznej, może się to odbywać przez rozdział pasma (filtry dolno/górnoprzepustowe - splitery) lub przez cyfrowe kodowanie głosu (Voice over DSL). W tym drugim przypadku możliwe jest używanie więcej niż jednej linii telefonicznej na jednej linii ADSL, jednak każda aktywna rozmowa zajmuje część pasma (podobnie jak w HiS-ie). Istnieje też możliwość używania ISDN-u wspólnie z ADSL-em. I podobnie jak z klasycznym telefonem może odbywać się to na dwa sposoby - przez podział pasma lub cyfrowo. Urządzenia ADSL pracują w oparciu o modulację DMT (Discrete MultiTone). W uproszczeniu można powiedzieć, że polega ona na niezależnym modulowaniu wielu nośnych - prążków. Zaletą tego typu modulacji jest łatwość implementacji mechanizmu dynamicznego doboru prędkości na linii oraz omijania zakłóceń - złe prążki są po prostu wyłączane. Wadą - duża wrażliwość na zakłócenia pochodzące od innych urządzeń transmitujących dane w liniach telefonicznych.
Transmisja w modemach ADSL odbywa się za pośrednictwem protokołu ATM.
W tych samych systemach dostępowych co ADSL używa się też innego typu modemów, przede wszystkim SDSL. Jest to nieco inny SDSL niż ten, który był wymieniony przy łączach dzierżawionych. Zasadnicza różnica polega na tym, że pracuje on podobnie jak ADSL - umożliwia transport głosu (tylko w postaci cyfrowej) oraz wykorzystuje ATM. Używane modulacje są bardzo różne u poszczególnych producentów - 2B1Q, CAP, QAM. Ze względu na możliwość szybkiej i symetrycznej transmisji SDSL jest typem dostępu, który będzie kupowany przez bardziej zaawansowanych użytkowników Sieci.
Podstawowe zalety technologii xDSL ujawniają się dopiero po zaoferowaniu na nich dodatkowych usług, a nie tyko dostępu do Internetu. Przykładem może być zdalna praca, dostęp do specjalizowanych serwisów informacyjnych, wideo na żądanie. Wszystkie te usługi mogą być realizowane bez pośrednictwa Internetu, co pozwala uniknąć wielu problemów z bezpieczeństwem oraz wydolnością Sieci.
xDSL abonencki może być wyposażony w jeden z trzech typów interfejsów: ATM 25 Mb/s, Ethernet lub USB. W droższej wersji może też być wyposażony w router IP.
Ze względu na masową produkcję, ceny urządzeń ADSL są znacznie niższe niż HDSL/SDSL. Koszty instalacji centralowych są niższe, klient nie musi już kupować dość drogiego routera. Dzięki nowoczesnym technologiom, takim jak DWDM, koszt jednego Mb/s pasma w łączach w szkielecie sieci gwałtownie zmaleje. To wszystko pozwala przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości ceny za dostęp do Internetu oraz za dodatkowe usługi sieciowe powinny być znacznie niższe niż obecnie.
Obecnie Telekomunikacja Polska SA przygotowuje się do wdrożenia usługi dostępu do sieci Polpak-T z wykorzystaniem ADSL.
|
