Rambler's Top100
Статьи ИКС № 09 2012
Алексей ШАЛАГИНОВ  18 сентября 2012

Временем не плененные. Феномен 20-летия

Рынку связи и информационных технологий – 20 лет. Он ровесник «ИКСу». Шли рука об руку. Большой брат помогал расти маленькому. И без преувеличений – наоборот. Сегодня «ИКС» предлагает вместе оглянуться назад, в ИКТ-ретроспективу. Чтобы не только вспомнить – чтобы увидеть будущее.

Ф е н о м е н   2 0 - л е т и я


Как известно, Россия – страна с непредсказуемым прошлым. Сектора ИКТ это касается, пожалуй, в меньшей степени, чем политики и общества. Цифры и факты неизменны, а вот интерпретации у каждого думающего человека свои.

Алексей ШАЛАГИНОВ Давний автор «ИКС» Алексей ШАЛАГИНОВ предлагает свою версию ИКТ-ретроспективы.

Феномен конвергенции ИКТ

Динамичное развитие рынка и технический прогресс в течение последних двух десятилетий привели к конвергенции информационных (IT), коммуникационных (CT) и медийных (Media) технологий (рис. 1). Проявляется конвергенция в разных аспектах. Технологически она позволяет доставлять мультимедийные сообщения по различным сетям, которые были традиционно вертикально разделены. Это принципиально меняет структуру бизнеса компаний, содержание услуг и устройств, способствует появлению инновационных бизнес-моделей. На макроэкономическом уровне происходит межсекторная конвергенция – многие социальные и бизнес-услуги накладываются и сращиваются, создаются новые сетевые платформы (например, мобильный банкинг).

Если возможности конвергенции осознаются на государственном уровне и если правительства создают соответствующие условия для ее развития, это, как правило, оказывает самое благоприятное влияние на экономику страны в целом. Хотя конвергенция может усложнить структуру рынка, она предоставляет доступ к более широкому кругу услуг ИКТ, открывая невиданные ранее возможности. Например, те группы населения, для которых доступ в Интернет традиционно затруднен, могут пользоваться его услугами через мобильные телефоны. Сеть кабельного телевидения генерирует больше доходов от предоставления в едином пакете голоса, интернет-услуг и масс-медиа. Конвергенция способна обеспечить ускорение роста экономики страны даже в условиях глобального экономического спада. Страны, которые поощряют конвергенцию посредством соответствующей экономической политики, получают значительные преимущества в плане расширения доступа к информации, снижения затрат и усиления конкуренции, что в конечном счете ведет к повышению уровня жизни населения.

Движители конвергенции

Пакетная коммутация. Как известно, существуют два основных способа коммутации – коммутация каналов и коммутация пакетов. Традиционная телефонная сеть почти сто лет строилась на принципе коммутации каналов. Помните: «Барышня, Смольный!». «Барышня» втыкает штекер в соответствующее гнездо на своей доске, т.е., как говорят телефонисты, проключает канал связи. С тех пор в традиционной телефонии мало что изменилось. Только вместо «барышни» проключением канала занимается автоматическая телефонная станция, АТС, сначала механическая, затем электронная.

Почему же повсеместно даже в телефонии от сетей с коммутацией каналов переходят к сетям с коммутацией пакетов, несмотря на то что это требует огромных затрат? Проведем простую аналогию. Представьте, что вы едете на машине из дома на работу: сначала выезжаете со двора, затем едете по улицам и попадаете на магистраль. Потом сворачиваете с нее, опять едете по улицам до своего офиса, проезжаете через шлагбаум парковки, где и ставите машину. Так вот, если бы автомобильное движение было аналогично коммутации каналов, то ни на те улицы, по которым вы едете до и после магистрали, ни на занятую вами полосу на магистрали никто не мог бы выехать, пока вы не закончили свой маршрут. Эта полоса зарезервирована только для вас. Именно по такому принципу работают сети с коммутацией каналов: при телефонном вызове вы можете молчать в трубку, можете ничего не передавать по факсу, не скачивать и не закачивать через подключение dialup или через GPRS – ваш канал остается «проключенным».

А вот коммутация пакетов аналогична обычному режиму движения автомобилей на дорогах. Вас могут или вы можете обгонять – у пакетов также есть приоритет доставки. Вас могут не пропустить через шлагбаум, если вы забыли дома пропуск, – и пакеты могут не пройти через шлюз или межсетевой экран, если у них не та метка в адресной части.

Ясно, что эксплуатация автодорог по принципу коммутации каналов приведет к непомерным расходам. И именно затратность канальных сетей стала основной причиной отказа от них, несмотря на то что они потенциально обеспечивают наивысшее качество связи. Кроме того, при телефонном разговоре паузы между фразами, словами и даже звуками занимают до 85% времени. Иначе говоря, при пакетной коммутации в кодеках речевой трафик можно ужать до 15% первоначального объема.

Вторая причина повсеместного перехода к коммутации пакетов – возможность предоставлять по одной сети не узкий набор услуг – речь, факс, SMS, – а целый спектр («мультисервис»). Тарифы на обычную телефонную связь неуклонно и довольно быстро падают, и, видимо, уже недалек тот день, когда услуга голосовой связи будет предоставляться бесплатно, как бонус. Уже сейчас голосовая и даже видеосвязь через «Скайп» бесплатна, если звонить не на телефон, а на компьютер. Телефонисты долго не могли смириться с тем, что в Интернете телефония становится лишь одним из приложений. Как же так, возмущались они, мы строили сети, строили и наконец построили. Потом пришел какой-то «Скайп», поставил пару своих серверов и начал отбирать наш хлеб, покусился на «святая святых» – дальнюю связь, основную статью доходов!

Однако теперь американский оператор Verizon, который раньше судился со «Скайпом», обвиняя его в паразитизме, продает свои мобильные телефоны с предустановленной услугой «скайп» – остается только пройти регистрацию. Английская пословица гласит: «Если что-то нельзя предотвратить, то в этом надо хотя бы поучаствовать». Дело, однако, не в рейдерском захвате сектора рынка, который кто-то считал своим, а в радикальном изменении бизнес-моделей, вызванном новыми технологиями.

NGN, «софтсвитч» и FMC. Другое название сетей с коммутацией пакетов – сети следующего поколения (Next Generation Networks, NGN). Термин чисто маркетинговый, не технический, ибо невозможно определить, когда же оно придет, это следующее поколение. Со спорным наименованием NGN часто ассоциировался еще один модный в свое время термин – «софтсвитч» (softswitch). Отметим в скобках, что традиционный русский перевод «программный коммутатор» в корне неверен, поскольку в данном случае слово soft означает не software («программное обеспечение»), а именно «мягкий», «гибкий». Кроме того, «софтсвитч» – никакой вовсе не «свитч», поскольку ничего не коммутирует. Коммутация осуществляется под его управлением в IP-сети. «Софтсвитч» лишь обрабатывает сигнализацию и управляет медиашлюзами, которые осуществляют стыковку с сетью коммутации каналов (ТфОП) для подключения абонентских устройств (обычных телефонов и факсов). IP-телефоны могут подключаться к IP-сети без всяких шлюзов, и, строго говоря, для их работы «софт-свитч» необязателен. Более точное техническое название пресловутого «софтсвитча» – контроллер медиа-шлюзов (Media Gateway Controller, MGC).

Отсюда становится понятным происхождение воззрений части связистов, что, мол, в NGN размер обычной телефонной станции емкостью 10 тыс. номеров будет не больше пачки сигарет. Действительно, «софт-свитч» имеет достаточно большую емкость управления, до нескольких миллионов абонентов в стандартном 19-дюймовом стативе. В пересчете на 10 тыс. номеров (стандартную емкость местной АТС) как раз пачка сигарет и получится. Однако в сетях NGN нет понятия «телефонной станции», ибо в них станция – вся сеть (рис. 2).

NGN – это шаг к конвергенции сетей фиксированной и мобильной связи (Fixed Mobile Convergence, FMC), выражающийся в построении единой «трубы» – общей опорной сети IP/MPLS как для голосовых услуг, фиксированных и мобильных, так и услуг передачи данных, а также в создании единой базы данных для мобильных, фиксированных и IP-телефонных абонентов. Голос в сетях NGN становится одной из услуг передачи данных.

IMS – средство реализации FMC. Полноценная конвергенция фиксированной и мобильной связи достигается в сети IMS (IP Multimedia Subsystem) – подсистеме услуг IP-мультимедиа. И эта сеть ориентирована на то, чтобы подключать пользователя, запрашивающего услугу, к определенному серверу в домене, данную услугу предоставляющему. Если сеть NGN – это, строго говоря, один домен и в нем трудно получить услугу из другого домена, то в IMS эта проблема успешно решена. Пользователь может получать пакет услуг, на который он подписан, даже находясь не в своем домашнем домене. Правда, для этого гостевой домен также должен поддерживать технологию IMS, иначе пакет услуг не удастся получить полностью.

Архитектура IMS достаточно сложна, и о ней в свое время было написано много. Отметим только то новое, что появилось по сравнению с архитектурой NGN. Во-первых, в IMS удалось решить задачу единого управления и единого спектра услуг для фиксированных и мобильных пользователей (впрочем, мир телекоммуникаций движется к тому, что все его пользователи будут мобильными). Во-вторых, удалось технически решить проблему качества услуг, что было камнем преткновения в сетях NGN и Интернете (где качество обеспечивается по принципу best effort).

FMC не только вызвала изменение архитектуры сетей, но и повлияла на бизнес-модели предоставления услуг. От «силосно-башенной» архитектуры сетей (и соответственно, бизнеса в них, когда пользователь заказывает разные услуги в разных сетях) постепенно происходит переход к уровневой, «слоеной» архитектуре, когда пользователь может заказать весь спектр нужных ему услуг у одного провайдера (рис. 3).

Сети доступа конвергируют в единые сети доступа Single RAN (радиодоступ) и Single FAN (проводной, в том числе оптический доступ). Это означает, что разные технологии доступа и пользовательские интерфейсы реализуются на универсальном оборудовании. Например, система базовых станций Single RAN может сначала быть сконфигурирована для сетей 2G (GSM/GPRS/EDGE), затем путем программно-аппаратного апгрейда переведена на режим работы в сетях 3G (UMTS/WCDMA/CDMA2000) и далее – в 4G (LTE). Сеть Single FAN так же организует доступ по различным фиксированным интерфейсам: POTS (обычная телефония), ADSL, xPON, LAN, Wi-Fi и т.д. и так же способна к дальнейшей модификации по мере появления новых технологий.

Все виды трафика передаются по общей опорной сети IP/MPLS. В ней должны быть реализованы управление полосой пропускания для обеспечения качества услуг QoS и контентно-ориентированная тарификация. Такая опорная сеть получила название «интеллектуальной битовой трубы» (smart pipe) в противоположность «тупой битовой трубе» (dumb pipe), т.е. IP-сети без вышеупомянутых функций. Отсутствие этих функций – основное препятствие, мешающее сделать бизнес сетевого оператора прибыльным и заставляющее его так или иначе стремиться в «ритейл», на рынок конечных пользователей. Что вовсе не обязательно для получения прибылей, скорее, даже уменьшает возможную прибыль от smart pipe. «Тупая битовая труба» подобна автостраде без пунктов взимания платы за проезд и без средств управления дорожным трафиком. IMS помогает превратить ее в «платную автостраду», с «толл-гейтами» и выделенными полосами с дополнительными тарифами (такие есть, например, в Калифорнии). Создатели «хайвеев» и «фривеев» не занимаются строительством и эксплуатацией уличной сети автодорог (сети доступа), но почему-то к такой модели настойчиво стремятся сетевые операторы, стараясь захватить рынок конечных пользователей, вместо того чтобы строить «интеллектуальную трубу».

ЛЕГОлизация приложений

Сеть (платформа) IMS агрегирует услуги сервис- и контент-провайдеров (обозначенные на рис. 3 как cloud computing) и предоставляет их всем видам пользователей при помощи универсального прикладного программного интерфейса (API). Разработка стандартов API была продиктована необходимостью собирать, как в конструкторе Lego, «склеивать» между собой различные приложения, работающие на различных компьютерных платформах и операционных системах. То есть делать результаты работы одного приложения доступными для других, необязательно работающих на той же платформе, что и исходное. А также делать внутренние приложения доступными через Интернет.

API дали возможность создавать мощные приложения, доступные по мере потребности в них через открытый унифицированный интерфейс. Корпоративные приложения в совокупности – это отражение сложных бизнес-процессов, которые могут меняться в зависимости от ситуации в отрасли, группе предприятий или на каждом конкретном предприятии. Модель «склеивания» сервисов, вначале ориентированная на нужды предприятий, стала применяться и на потребительском рынке, особенно с появлением Web 2.0. В потребительском секторе Интернета информация и сервисы могут программно агрегироваться, образуя так называемые сервисные коллажи (service mashups). Многие сервис-провайдеры, такие как Amazon, Facebook, Google, сделали свои API открытыми, и сторонние разработчики могут использовать их для создания собственных приложений.

Этот подход привел к появлению модели SaaS (Software as a Service), в рамках которой приложения могут составляться из других сервисов того же или другого провайдера при помощи единой агрегирующей платформы. В качестве платформы в данном случае выступает IMS. Такими сервисами могут быть, например, электронная почта, идентификация пользователя, индикация его присутствия в сети (presence), управление группами, непрерывный подсчет использованных ресурсов и т.п. Сервисы могут задействоваться в различных комбинациях в бизнес-приложениях в том случае, если готовое корпоративное приложение нужным функционалом не обладает.

На арену выходят новые интернет-пользователи…

В 1968 г. появился прообраз Интернета – ARPAnet, сеть передачи данных, соединившая четыре крупнейших университета США (примечательно, что два из них находятся в Калифорнии, где ныне расположена всем известная Кремниевая Долина). В 1971 г. количество «сайтов» увеличилось до 18, а в 1980 г. их счет уже шел на сотни, причем Сеть объединяла не только университеты, но и госучреждения, а также департаменты исследований и разработок крупных коммерческих фирм.

Ни о каких других услугах кроме передачи данных тогда еще никто не думал, и никто не мог предполагать, что Сеть будет использоваться для телефонной и видеосвязи, для трансляции телевизионных программ и что в Сети люди будут работать, не выходя из дома. К 2003 г. число узлов в Сети достигло 5 млн, а число связей между ними – 50 млн (рис. 4). Мир стал подключенным. С тех пор Сеть только разрасталась, и сейчас подобный рисунок в том же масштабе просто не поместился бы на странице.

Однако физиология человека со времен египетских пирамид практически не изменилась. Для восприятия львиной доли информации об окружающем мире у человека по-прежнему есть только два глаза и два уха. А экран монитора, занимающий все более важное место в информационном потоке, ежедневно, ежечасно и ежесекундно обрушивает на человека настоящие информационные ниагары (впрочем, до обоняния, осязания и вкуса Интернет тоже потихоньку добирается). Впору кричать «караул» и изобретать новых электронных помощников для сортировки информационных потоков и реагирования на них.

И такие помощники не преминули появиться. Все больше устройств стали обмениваться информацией через Интернет без участия человека или с его частичным участием. Так родилась концепция межмашинного взаимодействия (machine-to machine, M2M). На ней основан, например, сервис навигации с учетом пробок на дорогах. Смартфоны или навигаторы водителей, едущих по улицам, автоматически обмениваются данными с геоинформационным сервером (если такой обмен им разрешен) и получают от него данные, которые отображаются на экране смартфона в виде цветных полосок вдоль улиц, символизирующих интенсивность движения на них. Также передаются сообщения о ДТП, контроле скорости и просто комментарии о дорожной обстановке. Другой пример – автоматическая передача показаний погодных датчиков для сельского хозяйства, счетчиков расхода электроэнергии, воды или газа, а также RFID-меток.

…и новые бизнес-модели

Сервисы, подобные сервису навигации с учетом пробок, в концепции сети IMS, очевидно, находятся в облаке (cloud computing, уровень услуг на рис. 3). Рассмотрим процесс оказания такого сервиса.

Сервер М2М (пусть это будет служба «Яндекс-пробки») хранит геоинформационную систему в виде карт и накладывает на нее информацию, полученную от смартфонов пользователей. Отправляется и получается эта информация разными путями – по сети Single RAN (LTE, 3G или GSM) или Single FAN (в данном случае это может быть Wi-Fi). Связь 3G может, например, обеспечивать тот или иной оператор большой тройки, LTE – Yota, а Wi-Fi – «Ростелеком». Потоки информации агрегируются через опорную сеть (скажем, того же «Ростелекома») и доставляются в облако через API. Мы видим, что в предоставлении данного сервиса участвуют несколько игроков рынка, находящихся на разных уровнях инфокоммуникационной инфраструктуры, и у каждого из них – своя функция и зона коммерческих интересов.

Этот пример наглядно показывает, что времена, когда услуга полностью формировалась и предоставлялась одним и тем же оператором, постепенно уходят в прошлое. Вертикальный бизнес сервис-провайдеров при конвергенции ИКТ расслаивается, и в каждом слое постепенно происходит слияние игроков (здесь характерна консолидация «Ростелекома»). От парадигмы вертикального бизнеса «сеть – услуга» мы приходим к уровневому построению сети, к новому распределению ролей игроков в инфокоммуникационном бизнесе, в котором все большее место занимает аутсорсинг. Показательно в этом плане недавнее решение, что новую сеть радиодоступа LTE будет строить один провайдер, а операторы большой тройки ее будут использовать. Хотя решение было чисто административным, оно тем не менее находится в русле последних бизнес-тенденций и вполне оправдано экономически. В самом деле, зачем строить три радиосети, крошить дефицитный радиочастотный ресурс в мелкий винегрет, сводящий на нет все преимущества технологии LTE, которой нужен достаточно широкий непрерывный частотный диапазон.

Далее кривая развития конвергенции ИКТ пролегает через Интернет вещей,

Интернет знаний и уходит в облака.

Об этом – в ближайшем и всех следующих номерах «ИКС».

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: