Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 147
Текст из файла (страница 147)
Это протокол сетевого уровня, который обеспечивает маршрутизацию пакетов в сети, Он, однако, не га- рантирует надежную доставку пакетов, ибо каналы Интернета характеризуются: сз текущей пропускной способностью, определяемой пропускной способностью наиболее медленного звена виртуального канала в данный момент времени; О неравномерностью во времени трафика, также являющейся функцией времени; ГЗ задержкой пакетов, зависяШей от графика, длины проходимого пути, реальных физических свойств локальных каналов передачи, образующих в данный момент времени виртуальный канал, задержек на обработку сигналов, возникаюших в речевых кодеках и других устройствах шлюзов, — все зто также обусловливает зависимость задержки от времени; сз потерей пакетов, обусловленной наличием «узких мест» в виртуальном канале, очередями; О перестановкой во времени пакетов, пришедших разными путями.
То есть виртуальный канал Интернета — сугубо нсстационарная система. Пакеты в нем могут искажаться, задерживаться, передаваться по различным маршрутам (а значит, иметь различное время передачи) и т. п. На основе 1Р работают протоколы транспортного уровня Тгапэрог1. Сопсго! Ргогосо! (ТСР) и ()зег ОаГаягаш Рго1осо! (ПЭР). Основное требование к передаче командной информации — отсутствие ошибок передачи.
В результате необходимо использовать достоверный протокол доставки сообщений. Обычно в качестве такого протокола используется ТСР, обеспечива- 6Ог Глава 18. Компьютерные системы оперативной связи ющий гарантированную доставку сообщений. К сожалению, время доставки сврбщений при использовании этого протокола не является стабильным, так как !три выявлении ошибок в передаче сообщение передается повторно. Таким образом, длительность служебных процедур может бесконтрольно увеличиваться, что недопустимо, например, для этапа установления соединения, а также для некоторых процедур, связанных с передачей по сети телефонной сигнализации. Важной проблемой является создание достоверного механизма передачи, который не только гарантирует безошибочную доставку информации, но и минимизирует время доставки при появлении ошибок передачи.
При передаче речевой информации проблема времени доставки пакетов по сети становится основной. Это вызвано необходимостью поддерживать общение абонентов в реальном масштабе времени. В таком режиме использование повторных передач недопустимо, и, следовательно, для передачи речевых пакетов приходится использовать «недостоверные» транспортные протоколы, например 1ЛЭР. При обнаружении ошибки передачи факт ошибки фиксируется, но повторной передачи для ее устранения не производится. Пакеты, передаваемые по протоколу 1Л) Р, могут теряться.
В одних случаях зто может быть связано со сбоями оборудования. В других — с тем, что «время жизни» пакета истекло и он был уничтожен в одном из маршрутизаторов. При потерях пакетов повторные передачи также не организуются. Существуют протоколы, позволяющие имитировать потерянные пакеты при декодировании, производя интерполяцию данных, но их возможности не безграничны, и потери данных более10 % невосполнимы.
Все системы 1Р-телефонии условно можно разделить на базовые схемы: Ы голосовые соединения между двумя компьютерами; сз голосовые соединения через Интернет пользователей без использования компьютера. Голосовые соединения между двумя компьютерами имеют два варианта реализации: С! программный, когда все процедуры преобразования трафика выполняет персональный компьютер со встроенной звуковой картой и модемом; С3 программно-аппиратный, когда в компьютер устанавливается специализированный процессор 1)!8!Са! Я!цпа! Ргосеззог (ОЯР-карта), берущий выполнение этих функций на себя, освобождая тем самым компьютер для другой работы. Первый вариант нашел воплощение во множестве программных продуктов, выпускаемых различными фирмами, Среди них и известный продукт Жег Меебпй фирмы М!сгозо(1, который, помимо прочего, позволяет проводить телеконференции.
Второй вариант также в настоящее время достаточно широко распространен. Первые программы, его поддерживающие, появились несколько лет назад и были реализованы на основе 1)ЯР-карт фирмы Р!а!оя!с и программного обеспеяения, разработанного фирмой Носа!Тесн. Голосовые соединения по схеме телефон-Интернет-телефон выполняются с использованием адаптера, подключаемого к телефонной линии на стороне абонента (непосредственно к телефонному аппарату или АТС), обеспечивающего дозвон и соединение с провайдером, запрос на связь, а иногда и оцифровку, и восстановле- еоз Компьютерная видеосвязь ние голосового трафика. Причем адаптеры н нх программная поддержка у обоих взаимодействующих абонентов должны 6(ить одинаковыми. Популярными адаптерами являются адаптеры фирм Ар1ю, представляющие собой небольшую коробочку, содержащую модем и аппаратный кодек, и Коггех 1пгегпаг1опа1, конструктивно выполненные аналогично и включающие модем, факс-сервер и автоответчик.
Вход в Интернет выполняется через шлюз, берущий на себя функции оцифровки- восстановления (если надо), сжатия голосового трафика, его упаковки-распаковки в пакеты и формирования всех управляющих сигналов для связи с сетью. Интернет-провайдеры, предоставляющие услуги 1Р-телефонии, до недавнего времени активно работали только в США, ау нас в стране отсутствовали, но за последние три года активно стали создаваться и у нас.
Известным провайдером Интернет-телефонии является, например, компания «Ситек», имеющая точки входа во многих городах страны (естественно, и в Санкт-Петербурге). Большим преимуществом этой компании является возможность через нее подключиться к мировой сети 1Р-телефонии американской компании Пе!га Тгее, реализующей передачу голосового трафика по создаваемым ею выделенным виртуальным каналам Интернета, обеспечивая тем самым очень высокое качество связи. Основное достоинство Интернет-телефонии в чрезвычайной дешевизне ее услуг, особенно при звонках на большие расстояния.
Так, из Санкт-Петербурга разговор по 1Р-телефону в Москву обойдется примерно в два раза дешевле, а звонок в Австралию в 6 раз дешевле, чем по обычной междугородной и международной связи. По прогнозам агентства РгоЬекеэеагсЬ, к 2005 году график 1Р-телефонии составит 44 Ж международного трафика в мире, а в США, например, уже в 2002 году около 20 Ж и внутреннего телефонного трафика будет проходить через Интернет, Компьютерная видеосвязь Рекламный ролик еще конца 60-х годов на всемирной выставке. Элегантно одетая домохозяйка — в вечернем платье и на высоких каблуках, не выходя из своей суперавтоматизированной кухни, выбирает по видеотелефону мебель, покупает к обеду свежие овощи или критикует новую стрижку своей подруги.
Увы, пока даже сегодня реализация таких возможностей весьма затруднительна. Но в ближайшем будущем? Сегодня уже реально, а кое-где и повседневно вести разговор с партнером по видеотелефону, то есть при разговоре видеть своего собеседника. Один из первых в мире сотовых видеотелефонов У1эпа!РЬопе, например, был выпущен японской компанией Куосега в 1999 году: он весил 165 г, имел видеокамеру и двухдюймовый цветной дисплей, поддерживал передачу видеоданных со скоростью 32 кбит/с с частотой 2 кадра/с. Реальна и органиэация совместной дистанционной работы нескольких пользователей с документами и приложениями в составе группы или при использовании удаленного доступа из домашних офисов (данный способ эффективно используется в тех фирмах, в которых широко практикуется надомный труд специалистов, а таких фирм становится все больше и больше).
Реально проведение по видеосвязи консилиумов, взаимных консультаций, семинаров, дистанционного обучения 604 Глава 18. Компьютерные системы оперативной связи с демонстрацией необходимых графических и видеоматериалов (например, с использованием программного обеспечения Нег Меег! пп) и т. п. 1' Возможно и реально в системах видеосвязи уже очень многое, Но есть и трудности, особенно при проведении видеоконференций, а именно видеоконференции сейчас чаще всего рассматриваются как наиболее перспективный и экономически целесообразный вариант видеосвязи.
УЫеосоп(егепс1пй (видеоконференция, видеоконференц-связь) — обмен оцифрованными видеоизображениями и звуком между двумя или более удаленными сторонами, Передаваемые изображения могут включать потоки видео, неподвижные изображения объектов, информацию или данные из графиков, файлов пли приложений. Это позволяет участникам конференции слышать, видеть своих собеседников и сотрудничать с ними в реальном времени. Варианты сетевого решения видеоконференций Видеоконференции принято классифицировать по числу связей, поддерживаемых олповременно с каждым компьютером; 0 настольные (точка-с-точкой или «Гасе-го-(всеь) видеоконференции предназначены для организации связи между двумя компьютерами; ГЗ студийные (точка-с-многими) видеоконференции предназначены для передачи видеоинформации из одной точки во многие (выступление перед аудиторией); а групповые (многие-с-многими) видеоконференции предполагают общение одной группы пользователей с другой группой.
11роведепие настольных видеоконференций практических трудностей не вызывает, если не считать маленький размер видеоокна монитора (некоторые системы видеоконференций воспроизводят видео лишь в 0,25-экранном формате ЯС1à — Яцаггег Сопппоп 1псегп1ес(1а гогп1а() и сопряженную с этим слабую разрешающую способность картинки. Но при организации достаточно динамичной видеоконференции из трех участников возникают пока еще трудноразрешимые проблемы с пропускной способностью каналов связи. Например, если связь осуществляется по обычным телефонным линиям, требуется большая подготовительная работа, а если средой передачи является ЛВС, проведение такой видеоконференции может парализовать все остальные работы в сети.
Проблемы связаны именно с динамикой процесса, ибо для пересылки одного 256-цветного полноэкранного изображения необходимо передать около 1,5 Мбайт данных, что может потребовать до 10 с и более. Но если абстрагироваться от качества изображения и динамики картинки ца экране, то становятся очевидными и достоинства вилеосвяэи". гз можно видеть своего собеседника; Ы показывать друг другу рисунки и чертежи; й демонстрировать различные изделия; ГЗ интерактивно дистанционно управлять прикладными программами.
Типичная система видеосвязи состоит из мультимедийного компьютера, оснащенного видеокамерой, микрофоном, устройствами оцифровки изображения и звука Компьюге ная видеосвязь еое (видео- и аудиокарт, которые обычно выпблняют и сжатие сообшений), одной или нескольких прикладных программ органявации видеосвязи и, самое важное, эффективной системы связи абонентов между собой. Канал связи должен быть достаточно широкополосным (обеспечивающим высокую скорость передачи) без прерываний и сушественных залержек сигнала, иначе изображение будет дергаться, звук искажаться. Весьма перспективной технологией организации каналов для видеосвязи является технология ЪЪг-СОМА (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов).