ВКР Видеоконференцсвязь (Организация видеоконференций), страница 2

Что же касается недостатков программных решений — следует отметить увеличение нагрузки на центральный процессор компьютера, что может отрицательно повлиять на его производительность.

2 СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИЯ КАНАЛОВ ВИДЕО
КОНФЕРЕНЦСВЯЗИ

2.1 Организация связи в сети Интернет

Проведение видеоконференции через интернет-подключение – самый дешевый и простой, но далеко не безопасный метод. Первое, с чем придется столкнуться – это невозможность обеспечить требуемое качество связи (так как интернет не является гарантированным каналом передач и характеризуется непостоянством и непредсказуемостью прохождения трафика) и безопасность проведения конференций без угрозы разглашения конфиденциальной информации.

Для осуществления видеозвонка через Интернет достаточно наличия статических IP-адресов и скорости подключения не менее 512 кБит/с в обе стороны.

Для проведения сеанса ВКС потребуется задать в оборудовании следующие параметры:

• статический IP-адрес вашей системы ВКС;

• шлюз сети провайдера;

• маску подсети;

• статический IP-адрес системы ВКС собеседника.

Немного сложнее настраивается связь по протоколу инкапсуляции видовой маршрутизации GRE (англ. Generic Routing Encapsulation). Протокол принадлежит к сетевому уровню. Он может инкапсулировать другие протоколы, а затем осуществлять маршрутизацию всего набора до места назначения. В данном случае обеспечивается минимальная защита видеотрафика в сети интернет, что позволяет предотвратить основное число «неопытных» вторжений в информационное облако видеоконференцсвязи. Тот же принцип заложен и в протоколе IPsec.

2.2 Организация связи по протоколу ISDN

Одно из первых решений для проведения высококачественных видеоконференций включало в себя организацию канала связи с использованием технологии ISDN.

ISDN (Integrated Services Digital Network) – это цифровая сеть с интеграцией услуг. Это наложенная цифровая сеть, которая организуется на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования. Принципиальное отличие ISDN от существующей аналоговой сети заключается в том, что технология ISDN позволяет организовать коммутируемые цифровые каналы непосредственно от пользователя к пользователю.

В сетях ISDN основным режимом связи является режим коммутации каналов, а обработка данных происходит в цифровой форме. Данная услуга получила широкое распространение в США, но так и не прижилась в России в связи с наличием ряда существенных недостатков:

• тяжело отследить, на каком участке произошел сбой связи;

• низкая оперативность восстановления каналов связи;

• малая распространенность данной технологии;

• высокая стоимость связи при необходимости организации межрегионального соединения.

Стандартное подключение линий ISDN осуществляется по интерфейсам BRI (Basic Rate Interface) или PRI (Primary Rate Interface). Первый из них (у некоторых операторов он называется ISDN2 - по количеству B-каналов) обеспечивает два дуплексных B-канала по 64 Кбит/с каждый. Причем в качестве линии ISDN BRI телефонная компания практически всегда использует медный кабель телефонной сети общего пользования (ТСОП), за счет чего снижается окончательная стоимость ISDN-линии. Каждому В-каналу присваивается номер, аналогичный телефонному.

При подключении крупных организаций для обеспечения более высоких скоростей передачи или для одновременного подсоединения к центральному офису нескольких удаленных филиалов применяется PRI-интерфейс (иногда встречается название ISDN30). В Европе его суммарная пропускная способность равна 2,048 Мбит/с, он содержит 30 B-каналов для передачи информации и специальный D-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. Кроме того, PRI часто используется для подключения учрежденческих АТС к цифровой телефонной сети. Многие операторы предоставляют PRI с таким количеством B-каналов, которое требуется заказчику, например с четырьмя или шестью.

Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать для решения широкого класса задач по передаче информации в следующих областях:

• телефония;

• передача данных;

• объединение удаленных ЛС;

• доступ к глобальным компьютерным сетям (Internet);

• передача трафика, чувствительного к задержкам (видео, звук);

• интеграция различных видов трафика.

Оконечным устройством сети ISDN может быть цифровой телефонный аппарат, отдельный компьютер с установленным ISDN-адаптером, файловый или специализированный сервер, мост или маршрутизатор ЛС, терминальный адаптер с голосовыми интерфейсами (для подключения обычного аналогового телефона или факса) либо с последовательными интерфейсами (для передачи данных).

Канал "B" (Bearer) - канал для передачи голоса, данных, видео c пропускной способностью 64 Кбит/с. Он предоставляется "чистым", т.е. вся его полоса пропускания доступна для передачи информации, а вызовы, сигнализация и другая системная информация передается по D-каналу.

Канал "D" (Delta) - служебный канал для передачи управляющих сигналов с пропускной способностью 16 (BRI) или 64 (PRI) Кбит/с. Один канал типа "D" обслуживает 2 или 30 (Европа) В -каналов и обеспечивает возможность быстрой генерации и сброса вызовов, а также передачу информации о поступающих вызовах, в том числе о номере обращающегося к сети абонента. Некоторые операторы и производители телекоммуникационного оборудования поддерживают передачу через D-канал дополнительной информации, например организуют канал X.25 или поток данных с телеметрической информацией со скоростью передачи до 9,6 Кбит/c. Но такое расширение возможностей канала не соответствует стандарту.

BRI (Basic Rate Interface) - стандартный базовый интерфейс с пропускной способностью 144 Кбит/с (EuroISDN); он объединяет два канала "B" и один канал "D". К интерфейсу BRI можно подключить до восьми различных ISDN-устройств. При этом каждому устройству выделяется свой индивидуальный номер (multiple subscriber numbers). Очень важная особенность ISDN состоит в том, что для установки BRI-розетки оператору обычно не требуется прокладывать новую телефонную пару - используется обычная линия ТСОП.

Физическим уровнем интерфейса BRI, определяющего правила взаимодействия конечных пользователей и коммутатора ISDN, служит обычная витая пара, которая работает в дуплексном режиме передачи данных, - так называемый U-интерфейс. Внутри зданий используется кабель из двух витых пар - S/T- интерфейс, позволяющий подключать до восьми оконечных ISDN-устройств. Поэтому для подсоединения внутренней проводки к внешней линии необходимо устройство NT1 (одно на каждый BRI-интерфейс).

PRI (Primary Rate Interface) - этот интерфейс объединяет несколько B-каналов. В отличие от BRI, он поддерживает только одно оконечное устройство. Но подключив, например, локальную АТС или маршрутизатор c поддержкой ISDN, можно разбить PRI на множество BRI-интерфейсов. В настоящее время для предоставления офисам PRI-сервиса широко используется абонентская цифровая линия на одной (SDSL) или двух (HDSL) телефонных парах.

При объединении удаленных ЛС, доступе в корпоративную ЛС, Internet или интерактивные службы по каналам ISDN часто используется подключение с повременной оплатой. В этом случае наибольший интерес представляет оборудование, позволяющее осуществлять сжатие передаваемых данных и, следовательно, уменьшать время использования линии на единицу передаваемой информации. Компрессия передаваемых данных является их дополнительной защитой, снижая вероятность расшифровки информации при несанкционированном подключении к линии.

Важным средством, обеспечивающим эффективность использования линии, является установление соединения по требованию (Connect on demand) - только на время сеанса передачи данных. По его завершению физическое соединение разрывается. Использование каналов связи по требованию позволяет осуществлять доступ к сети или, наоборот, прерывать связь в зависимости от заданных условий или произошедших в сети событий.

Многие производители оборудования поддерживают функцию spoofing. По сетям передается большое количество служебных пакетов, которыми обмениваются между собой серверы, маршрутизаторы, рабочие станции. Большинство таких пакетов содержит редко меняющуюся информацию. При наличии функции spoofing служебные пакеты передаются по магистральному каналу только один раз, а ответы на запросы автоматически генерируются на оконечных узлах, не загромождая дополнительной информацией линию связи. Правда, эта функция нуждается в тщательной настройке.

Функция фильтрации протоколов позволяет ограничить прохождение через магистральную линию определенных протоколов или изменить приоритет. Фильтрация MAC-адресов позволяет ограничить доступ с некоторых рабочих станций в удаленную сеть и, таким образом, уменьшить трафик.

Обычно мосты или маршрутизаторы имеют таблицу телефонных номеров (ISDN). Это позволяет, например, запланировать установку соединения с каждым офисом на определенное время или день недели. Такая схема установки соединений подходит для работы с немногими приложениями. Важным является то, что можно полностью запретить или ограничить доступ извне в ЛС компании по выходным или праздничным дням.

Важной функцией является и установление пропускной способности по требованию (Bandwidth on demand). При превышении полосы пропускания одного B-канала автоматически подключается второй. Для увеличения пропускной способности по протоколу PPP, который обычно используется для подключения к сети Internet, разработан стандарт Multilink PPP (MPPP). Он позволяет объединять несколько В-каналов и создавать один логический канал c увеличенной пропускной способностью.

2.3. Организация связи по технологии IP VPN MPLS

Если технология ISDN создает сеть с коммутацией каналов, то IP-сеть – это сеть с коммутацией пакетов.

VPN (Virtual Private Network) — это виртуальная частная сеть, которая создается поверх другой сети (например, сетей оператора связи или сервис-провайдера Интернет). Кроме того, это технология, обеспечивающая защиту данных при передаче их по незащищенным сетям благодаря использованию средств криптографии.

VPN это возможность реализовать единое пространство: связать дистанционно разбросанные офисы и филиалы в единую информационную сеть. Виртуальная частная сеть позволяет организовать туннель в незащищённых сетях, при этом реализуя высокий уровень доверия к созданной по этим технологиям сети.

В зависимости от применяемых протоколов и назначения, VPN может обеспечивать соединения трёх видов: узел-узел, узел-сеть и сеть-сеть.

По структуре VPN состоит из двух частей: «внутренняя» (подконтрольная) сеть, которых может быть несколько, и «внешняя» сеть, по которой проходит инкапсулированное соединение (обычно используется Интернет). Возможно также подключение к виртуальной сети отдельного компьютера. Подключение удалённого пользователя к VPN производится посредством сервера доступа, который подключён как к внутренней, так и к внешней (общедоступной) сети. При подключении удалённого пользователя (либо при установке соединения с другой защищённой сетью) сервер доступа требует прохождения процесса идентификации, а затем процесса аутентификации. После успешного прохождения обоих процессов, удалённый пользователь (удаленная сеть) наделяется полномочиями для работы в сети, то есть происходит процесс авторизации.

В настоящее время для построения корпоративных территориально распределенных сетей в разделяемой инфраструктуре сервис-провайдеров и операторов связи применяются следующие технологий:

• IP-туннели с использованием технологий GRE или IPSec VPN;

• SSL, к которой относятся OpenVPN и SSL VPN (SSL/TLS VPN) для организации безопасных каналов связи;

• MPLS в сети оператора (L3 VPN) или VPN в сети BGP/MPLS;

• Metro Ethernet VPN в сети оператора (L2 VPN).

Наиболее перспективная на данный момент технология, - это VPN на базе MPLS (IPVPNMPLS).

MPLS (multiprotocol label switching - многопротокольная коммутация по меткам) - механизм в телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток.

Пакет данных, с присвоенной ему меткой, передают другому узлу сети на основании значения этой метки без необходимости анализировать содержимое самого пакета. Благодаря этому можно реализовать виртуальный канал, независимый от среды передачи, который способен работать с любыми протоколами передачи данных.

При создании таких сетей обеспечиваются:

1. защита от аварийных сбоев (в том числе множественных) за время менее 50 мс;

2. гибкая многоуровневая поддержка качества обслуживания (QoS) и классов сервиса (CoS), причем не только на границе оператор - клиент, но и по всей сети на различных участках в реальном времени (технология MPLS Traffic Engineering);

3. фактически ничем не ограниченная масштабируемость и совместимость с сетями других операторов (технология Inter AS, Inter Area TE и др.);

4. доступ на скоростях от 1 Мбит/с до 10 Гбит/c;

5. общепринятый, не требующий конверсии интерфейс Ethernet.

IP MPLS VPN сети строятся на базе IP-подсетей и создаются за счет обмена маршрутной информацией с маршрутизаторами клиента: в каждый офис компании устанавливается маршрутизатор, на который устанавливается программное обеспечение для построения защищённых VPN, за счет которого обеспечиваются безопасные соединения на основе второго (канального) и третьего (сетевого) уровней OSI.

Маршрутизатор головного офиса компании выполняет роль VPN-сервера, а маршрутизаторы удаленных офисов - VPN-клиентов. VPN-сервер и VPN-клиенты подключаются к Интернету через сети провайдера. Описанная модель сети IPVPNMPLS представлена на рисунке 2.1.