Можно ли построить WAN-сети с использованием ATM-технологии? Многие специалисты, реально работающие в этой области, пока настроены скептически.

Исторически развивалось два направления структур передачи данных. Первое – это сети, работающие в режиме мультиплексирования, с гарантированной постоянной полосой пропускания, как основа систем передачи речи, изображений, каналов связи и прочих видов коммуникации. Данное направление прочно заняло свою нишу в иерархии синхронных каналов SDH и сегодня является основой для остальных каналов и сетей передачи данных.

Однако основной недостаток мультиплексирования – неэффективное использование каналов – приводит к тому, что, даже если 90% каналов в магистральном кабеле в данный момент не загружено, клиент не может получить в свое распоряжение больше, чем ему было выделено для постоянной работы.

Наиболее эффективно использовать каналы связи позволяет второе направление систем передачи данных – сети с коммутацией па?????в, самыми распространенными из которых являются IP-сети, Frame Relay и Х/25. Они предоставляют каждому клиенту всю свободную в данный момент мощность, располагают эффективными алгоритмами маршрутизации, обеспечивающими бесперебойную работу и разделение загрузки при сложной топологии сети, богатой системой адресации и именования, большим набором сетевых услуг и т.д. В то же время в классическом варианте они не имеют возможностей для передачи данных, критичных к качеству связи, – голос, видео, приложения, не допускающие задержек и прочих помех, – и таким образом поддерживают только эластичный трафик, который адаптируется к реальной пропускной способности сети. К неэластичному трафику (например, телефонный канал, который требует ровно 64 Кбит и не допускает уменьшения или увеличения полосы пропускания) они приспособлены плохо.

Поэтому возникла идея – объединить оба класса сетей в одном и создать такую сеть, которая обладала бы свойствами сетей как первого типа: гарантированное качество сервиса (QOS), необходимое для обеспечения неэластичного трафика, – так и второго, то есть могла бы легко и гибко адаптироваться, используя свободные мощности для поддержки эластичного трафика.

Наиболее успешной разработкой в этом направлении можно считать стандарт на ATM-сети (Asyncronous Transfer Mode – в названии подчеркивается, что скорость передачи данных не является фиксированной, как в традиционных синхронных каналах), хотя она, как вы вскоре сможете убедиться, оказалась и удачной и неудачной одновременно (неслучайно в сетевых кругах ходит перевод названия как Another Terrible Mistake).

Основная идея ATM крайне проста: данные раскладываются в минислоты (сеll'ы – ячейки)и передаются аналогично обыкновенным пакетам в обычной сети передачи данных, с некоторыми приоритетами и признаками, позволяющими добиться постоянных задержек, отсутствия потерь при критичном к ним трафике и прочих мелких хитростей. В идеале ATM-сеть обеспечивает виртуальные соединения устройств передачи данных (компьютера, свитча, узла локальной сети) между собой с заранее заданными свойствами каждого соединения. Соединения могут быть типа CBR – постоянной скорости (тогда это аналог обычного синхронного канала), типа VBR – переменной скорости, с заранее указанными диапазонами ее изменения, ABR – доступной скорости, или даже UBR – неопределенной скорости; кроме того, можно задавать такие параметры, как допустимые задержки, потери и пр.

Все это, казалось бы, открывает необычайно радужные перспективы: если из Москвы во Владивосток данные передаются через ATM-сеть (ее мощности будут заняты телефонными разговорами, телевидением, какую-то гарантированную полосу отдадут сетям передачи данных, а все свободные мощности сможет забрать на себя сеть Internet), то вы вполне сможете купить дешевый канал для связи своих офисов в Москве и во Владивостоке, оговорив минимальную скорость в 4800 Мбит/с (реально получая, как правило, значительно больше), и при этом по той же самой сети связать свои офисные АТС – словом, наступит натуральный телекоммуникационный рай...

Однако, все получается гладко только на бумаге. Дело в том, что собственно свитч – самая простая часть ATM. Гораздо сложнее выстроить из свитчей реальную сеть, способную работать в условиях, когда сумма максимальных скоростей всех клиентов выше скорости базовых каналов. Появляется маршрутизация, возникают проблемы установки соединений при заданном качестве сервиса, переустановки всех соединений в случае "падения" каких-либо каналов и т.д. Всеми подобными вопросами активно занимается множество компаний, "ATM-форум"согласует и утверждает все новые и новые стандарты, но конца этому процессу еще не видно. Получается крайне запутанная сеть, практически самая сложная из всех существующих сетей. Например, старый добрый протокол маршрутизации OSPF в случае ATM превращается в настоящего монстра, вычисляющего кратчайший путь соединения с учетом загрузки узлов сети и обеспечения приемлемого качества сервиса устанавливаемого соединения, причем в условиях неполной информации о сети (сеть приходится дробить на домены, которые выглядят снаружи как единое целое, аналогично областям в протоколах OSPF или в IS-IS). Для такой (казалось бы, простой) функции, как эмуляция локальной сети (LANE), в ATM-сети приходится определять сервер конфигурации всех локальных сетей, сервер локальной сети (конкретной), серверы Broadcast- и Multicast-пакетов – и все это с учетом устойчивости к возможным сбоям!

 Что же мы имеем на текущий момент? Очевидно, что сегодня ATM-сетей пока нет. Несмотря на все рекламные заявления, настоящей ATM-сети еще никто не создал. Тем не менее кое-чем похвалиться уже можно: появилась возможность создавать сети с гарантированным качеством обслуживания, если мощность магистральных каналов имеет огромный запас, что в ряде случаев вполне оправданно; можно создавать маленькие (но очень дорогие) офисные сети с динамической маршрутизацией, но без гарантированного качества сервиса. Появляются первые стандарты на межсетевое взаимодействие, хотя из-за крайне сложных официальных протоколов ATM-форума многие компании (например, Cisco) предлагают только временные решения, и, скорее всего, все оборудование, используемое для ATM сегодня, в будущем придется попросту выкинуть (но при этом имеются в виду только полные ATM-сети, ибо простые, статические или сети без гарантированного качества обслуживания можно создавать уже сейчас).

Окажется ли ATM "еще одной ужасной ошибкой", или мы получим действительно универсальную мировую сеть с богатыми и гибкими возможностями – покажет время. Судя по размерам средств, вкладываемых в разработки ATM, по тому, что в них участвуют лучшие сетевые программисты и производители оборудования, – победа ATM возможна. Но именно возможна. Ибо пока ATM является не более чем весьма дорогой и не очень надежной игрушкой, хотя и обладающей рядом фантастических возможностей.

Алексей Руднев – ведущий специалист АО Релком по локальным и широкомасштабным сетям, сетевому оборудованию и операционным системам. Является одним из отцов-основателей проекта "Релком", соавтором ОС "Демос" (один из лучших клонов ОС Unix в России).