Подключение к ISDN

Неужели эта аббревиатура обозначает такую сложную и запутанную процедуру? Путь к ISDN может на первых порах оказаться трудным, однако ваши усилия не пропадут даром.

ISDN (Integrated Services Digital Network), много лет находившаяся как будто в тени, наконец-то выходит на свет. В последнее время об ISDN пишут все чаще - быть может, не так много, как о более сложных интеллектуальных сетях (скажем, ATM), но, бесспорно, достаточно, чтобы привлечь внимание администратора сети, разрабатывающего новый проект.

Традиционно недостатком новой технологии было отсутствие стандарта - региональные телефонные компании самостоятельно занимались реализацией сети. Однако в настоящее время степень стандартизации ISDN гораздо выше, чем пять или шесть лет назад.

"Объем услуг ISDN в US West растет довольно быстрыми темпами, - говорит Митч Глассер, менеджер по маркетингу ISDN в US West. - Интерес к ISDN проявляют представители высшего руководства компании".

"Для Ameritech предоставление услуг ISDN - одна из важнейших областей деятельности, - утверждает пресс-секретарь этой компании Рич Маганини. - Ожидается, что объем услуг ISDN, предоставляемых нашей компанией, за ближайший год увеличится втрое".

Несмотря на подобный рост популярности, проблем с ISDN все еще достаточно. Большинство из них связано с терминологической путаницей, изобилием функций, а также с большим разнообразием вариантов проектов сети для решения сходных задач. Ситуация усугубляется еще и наличием широкого спектра устройств для работы с ISDN, что порождает проблему выбора.

В этой статье дается технический обзор ISDN. Ее цель - помочь проектировщикам и администраторам в построении сетей на основе данной технологии.

НОРОВИСТЫЙ КОНЬ

Между ISDN и традиционными технологиями связи есть некоторые важные различия. Способ получения услуг ISDN не имеет ничего общего с предоставлением обычных телефонных услуг.

При абонировании номера в обычной телефонной системе POTS (plain old telephone system) клиент фактически получает от компании связи разъем, через который он может подключаться к телефонной линии. Эту линию клиент может использовать по собственному усмотрению, однако оказываемые ему услуги (если только речь не идет о каких-то специальных видах услуг) ничем не будут отличаться от предоставляемых в любой другой точке страны. Если клиент попытается абонировать линию ISDN, руководствуясь подобным стереотипом, его ждет горькое разочарование.

Богатство функций ISDN и неполная (все еще) стандартизация коммутаторов заставляют проектировщика сети использовать подходы, совершенно отличные от тех, что используются при работе с обычными сетями на базе арендованных линий. В первую очередь, следует получить полное представление о технических требованиях к линиям связи, в том числе о функциях телесервиса, пропускной способности и используемых физических интерфейсах; кроме того, необходимо установить, какого рода информацию предполагается передавать: данные, аудио или видео.

"Необходимо четко представлять, какие задачи связи предстоит решить, - заметил Митч Глассер (US West). - Осуществление удаленного доступа к сети - это не коммуникационная задача, а организационная проблема".

Далее, проектировщик должен подобрать оборудование ISDN и услуги, которые позволят выполнить техническое задание, а также убедиться, что данный провайдер ISDN действительно поддерживает необходимые функции. Следующим шагом должна стать подписка на избранные услуги, получение от провайдера информации о конфигурации оборудования на линии, конфигурация устройства ISDN с использованием данной информации и установка сети.

Возможности ISDN многообразны, и абоненту наверняка предложат все имеющиеся услуги, поэтому так важно ясно представлять себе, для чего вам нужна линия ISDN.

ПОЗНАЙ СЕБЯ

Использовать ISDN заставляют совершенно конкретные производственные нужды. Наиболее часто встречающийся мотив - необходимость обеспечить скоростной информационный обмен с филиалами по не слишком дорогой коммутируемой сети. При этом филиалы обычно сосредоточены на небольшой территории. ISDN также часто рассматривают в качестве технологии для обеспечения резервной или выделенной коммутируемой связи при работе с критически важными приложениями.

Междугородная ISDN-связь часто применяется для организации видеоконференций. Организация удаленных рабочих мест дает дополнительный стимул к внедрению ISDN, поскольку эта технология обеспечивает надомных работников скоростными (64 Кбит/с и выше) каналами связи и услугами POTS.

Так как при проектировании сетей с использованием ISDN техническое задание приходится излагать на соответствующем языке, сетевым инженерам следует тщательно изучить терминологию.

АЗБУКА ISDN

На Рис. 1 схематически представлена типичная конфигурация сети с использованием ISDN. Канал ISDN представляет собой двухпроводную линию на медном проводе, соединяющую офис или домашнюю телефонную розетку пользователя с телефонной станцией; длина канала не должна превышать 18 тыс. футов (примерно 5,5 км).

Выполняющий роль телефонной розетки интерфейс ISDN RJ-11/RJ-45, называемый также двухпроводным U-интерфейсом, подключается к сетевому оконечному устройству NT1. Международный союз по электросвязи (International Telecommunications Union - ITU) определяет U-интерфейс как точку разграничения (demarcation point) двухпроводного абонентского шлейфа ISDN.

Через опорную точку U оконечного устройства NT1 к сети ISDN могут быть подключены самые разные устройства. Если необходима коммутация подключаемых устройств (как в учрежденческой АТС), следует подключить к опорной точке T оконечного устройства NT1 другое оконечное устройство, NT2 - это опорная точка S.

Если в коммутации нет необходимости, то S/T на NT1 может быть использована для многоточечного соединения различных ISDN-устройств.К интерфейсу S/T можно подключать устройства двух типов: терминальные адаптеры (terminal adapter - TA) и оконечное оборудование (terminal equipment - TE1). На терминальных адаптерах имеется опорная точка R, через которую к NT1 (и далее к ISDN) можно подсоединять технику, рассчитанную на передачу аналогового сигнала или работу с последовательным обменом и не предусматривающую прямого подключения к ISDN: модемы, факс-аппараты, обычные телефоны, маршрутизаторы.

Устройства, для работы с которыми необходим TA, именуются устройствами типа TE2. Устройства, которые подключаются к интерфейсу S/T на NT1 напрямую, принадлежат к типу TE1 (к одному оконечному устройству можно подключать несколько устройств).

На физическом уровне устройства TE2 подключаются к TA через интерфейсы последовательного обмена RS-232 или V.35 либо через разъем RJ-11. На комбинированных устройствах NT1 - NT2, которые и применяются в большинстве случаев, обычно устанавливается S/T интерфейс RJ-45. К этому разъему можно подсоединять четырехпроводные устройства ISDN, например маршрутизаторы со встроенными портами ISDN. Согласно стандарту ITU-T, в состав линий ISDN могут входить каналы D, B и H. Емкость канала D обычно составляет 16 Кбит/с (хотя бывают и каналы пропускной способностью 64 Кбит/с). Как правило, он служит для передачи управляющих сигналов и пакетов данных. Каналы B (bearer) имеют пропускную способность 64 Кбит/с и применяются обычно для предоставления коммутируемой связи. Каналы H (high-bit-rate channels) объединяют в себе несколько каналов B; пропускная способность при этом составляет от 384 Кбит/с до 1920 Кбит/с.

Помимо этого, в ISDN имеются два типа услуг: Basic Rate Interface (BRI) и Primary Rate Interface (PRI). Обычно пропускная способность BRI составляет 144 Кбит/с, но встречается и 192 Кбит/с. При работе с PRI полностью используется вся магистраль цифровой связи (DS1), что дает пропускную способность 1,544 Мбит/с (в Северной Америке и Японии). Пропускная способность канала D в PRI обычно составляет 64 Кбит/с.

ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ

Что касается конкретных услуг ISDN, то в отделах информационных технологий большинства компаний интересуются в основном линиями BRI. Это частично связано с уровнем гибкости, который обеспечивает применение данных каналов.

Два канала B линии BRI могут быть объединены при помощи технологии BOND. Тем самым обеспечивается коммутируемый телекоммуникационный канал, который можно использовать для передачи данных или организации видеоконференций. (Термин употребляется для обозначения обратного мультиплексирования каналов в соответствии с технологией, разработанной Bandwidth-on-Demand Interoperability Group.) Если необходимы как телефонная линия, так и линия для передачи данных, то одним каналом B можно пользоваться для голосового обмена, а другим - для обмена данными.

Можно, например, осуществлять доступ к Internet через канал пропускной способностью 64 Кбит/с, либо, применив BOND, получить канал пропускной способностью 128 Кбит/с и организовать по нему видеоконференцию среднего качества. При этом никто не мешает применять канал D, например, для проверки платежеспособности кредитной карточки - это не повредит ни голосовому обмену, ни передаче данных.

Этим, однако, гибкость технологии не исчерпывается. Удаленный пользователь может подключаться к сети через маршрутизатор, обеспечивающий передачу данных на домашний офис по коммутируемой линии со скоростью 128 Кбит/с. При этом канал связи с удаленным рабочим местом устанавливается по требованию пользователя и отключается, когда передачи данных не происходит. Таким образом, удаленный пользователь получает высокоскоростной канал связи по цене, составляющей всего лишь небольшую долю стоимости линии T-1.

Возможна также и следующая конфигурация: на удаленном рабочем месте аппарат факсимильной связи и обычный телефон подключаются к одному каналу B, другой же канал B служит для связи с сетевым адаптером ISDN и программным обеспечением NDIS и PPP.

Еще один вариант - подключение одного канала B к маршрутизатору и использование его для связи с Internet. При этом второй канал B может применяться для эмуляции линии DID (direct inward dialing) или для подключения к входной/выходной обычной телефонной линии сервера удаленного доступа.

ЭКОНОМЬТЕ РЕСУРСЫ!

В качестве следующего шага необходимо определить, что и в каком количестве потребуется. Список выглядит следующим образом.

· Оборудование, не поддерживающее ISDN (TE2), и соответствующие интерфейсы (RJ-11, RS-232, V.35).

· Оборудование, поддерживающее ISDN, которое будет подключено к интерфейсу S/T.

· Коммутируемые каналы голосового обмена и передачи данных.

Кроме того, разработчик должен определить, для чего будет использоваться канал D: только для передачи сигналов или для передачи сигналов и обмена пакетами данных. Данная информация поможет понять, какое оборудование потребуется и в какой форме следует получать услуги от провайдера ISDN.

ВОПРОСЫ НА ЗАСЫПКУ

Компании-производители поспешили занять места на образовавшемся рынке интерфейсов для ISDN. Количество предлагаемых на продажу устройств резко возросло; вместе с ним увеличилось и число возможных комбинаций оборудования, что еще больше обострило проблему выбора.

Ниже приводятся вопросы, которые следует задать потенциальному поставщику (это поможет упорядочить технические требования к закупаемым изделиям ISDN).

· Не ограничены ли возможности изделия поддержкой одного канала B? (Некоторые изделия могут работать только с каналом B; возможно также, что второй канал можно использовать лишь для передачи голоса.)

· Поддерживается ли стандарт BOND (для изделий, обеспечивающих передачу данных по двум каналам B)?

· Поддерживаются ли аналоговые телефонные устройства (имеется ли POTS-интерфейс)? (Необходимо также убедиться в наличие резервной системы питания от батареек. В отличие от аналоговых телефонных цепей, линии ISDN не обеспечивают питания подключенных к ним устройств.)

· Какой интерфейс ISDN предоставляется? (Устройства, оборудованные только интерфейсом U и не имеющие интерфейса S/T или TA, не слишком универсальны. Попытайтесь найти оборудование, укомплектованное внешним интерфейсом S/T - в будущем это облегчит расширение сети.)

· Есть ли поддержка протоколов IP и PPP, необходимых для подключения к Internet?

· Существует ли возможность подключения через TA к последовательным портам, подобным RS-232 или V.35?

· Работает ли изделие с протоколом V.120 (основной протокол настройки скорости обмена данными, используемый в Северной Америке)? Применяются ли протоколы V.110 и V.120 как в синхронном, так и в асинхронном режиме?

· Имеется ли встроенный агент SNMP и MIB для управления по протоколу SNMP?

· Поддерживает ли изделие выбранный вами интерфейс прикладного программирования (API), например Telephony API (TAPI) или WinISDN?

· Обеспечивает ли устройство достаточную гибкость при подключении TA; какие, например, из портов RS-232, RJ-11/RJ-45, RS-422, V.35 могут быть подключены?

К этому списку следует добавить вопросы, продиктованные характером конкретного приложения. Определенную пользу может также принести чтение литературы обо всех намечаемых к закупке изделиях, а также предварительное ознакомление с техническими руководствами. (Во врезке, озаглавленной "Заметки с поля боя", приводятся примеры, подчеркивающие важность правильного отбора оборудования и услуг.)

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Следующий и, пожалуй, наиболее трудный шаг - арендовать именно те линии ISDN, которые необходимы для выполнения поставленной задачи. Последние технические достижения существенно упростили выбор типа линии ISDN, тем не менее для решения этой задачи по-прежнему требуется определенная квалификация. Главное, о чем нужно помнить, - то, что три основных типа услуг (основной канал (bearer), дополнительные услуги и телесервис) можно комбинировать в соответствии с требуемой конфигурацией и пропускной способностью сети.

Основные каналы - это та часть архитектуры ISDN, благодаря которой, собственно, и осуществляется возможность передачи информации. Информация при этом не претерпевает никаких изменений.

Для основных каналов возможны два режима работы: коммутация линий и пакетный режим. Работа в режиме коммутации линий похожа на использование телефонных сетей - между двумя узлами устанавливается соединение (возможно с применением большого количества промежуточных узлов), поддерживаемое в течение всего времени информационного обмена.

Пакетный режим предполагает передачу цифровой информации в виде пакетов, которые могут передаваться по сети разными путями, имея лишь общие точку старта и пункт назначения. Пакетный режим обычно применяется в сервисах X.25 или frame relay.

В техническом описании ISDN, принятом в настоящее время в ITU-T, перечисляются десять типов услуг основного канала с коммутацией линий и три типа услуг в пакетном режиме.

Услуги основного канала можно далее классифицировать по трем признакам: набор линий, режим и флаг передачи голоса/данных. Выбор режима услуг основного канала определяется конкретной прикладной задачей. Наиболее часто встречаются следующие режимы:

· Режим работы с коммутацией линий, 64 Кбит/с, без ограничений, 8 КГц, структурированный канал. При использовании этого сервиса абонент фактически получает чистый канал, по которому можно передавать любые данные. Цифра 8 КГц является характеристикой тактирования линии: синхронизация сервиса осуществляется средствами ISDN, а не из прикладной программы пользователя.

· Режим работы с коммутацией линий, 2х64 Кбит/с, без ограничений, 8 КГц, структурированный многопользовательский канал. Такая услуга обеспечивает передачу данных по двум независимым каналам B с правильной синхронизацией.

· Виртуальная линия ISDN, случай B. Эта услуга предоставляется в пакетном режиме. (Случай A предполагает работу с X.25 и используется не слишком широко.) При работе в режиме виртуальной линии ISDN канал D применяется для передачи данных в виде пакетов. Описанный сервис не обеспечивает больших скоростей передачи данных (всего 9600 бит/с), однако он прекрасно подходит, например, для проверки платежеспособности кредитных карточек.

Название флага передачи голоса/данных полностью характеризует его назначение. Он определяет, используется ли, например, канал B для передачи голоса, данных или голоса и данных одновременно.

ДЕРЕВО ВЕТВИТСЯ

Дополнительные услуги - это понятие, относящееся к технике передачи голоса и обеспечения телефонной связи по ISDN. Они предоставляют обеспечение таких функций, как ожидание звонка, переключение звонка и автоматическое определение номера. Легко заметить, что большое разнообразие конфигураций и возможность комбинирования услуг сильно затрудняют понимание сущности дополнительных услуг и, следовательно, усложняют проблему выбора.

Услуги из области телесервиса ISDN используются нечасто. При разработке их технического описания ITU-T ориентировался в основном на европейский рынок. Понятие телесервиса объединяет различные расширения услуг телефонной связи, среди которых телефония, видеотекст, телекс, телетекст, телефакс, телеконференции, видеотелефония (телевизионная передача по ISDN), передача аудиосигнала с полосой пропускания 7 КГц (высококачественный аудиосигнал) и обработка сообщений. Большинство разработчиков сетей, по-видимому, в ближайшие годы будут заинтересованы в подобных услугах.

ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКАЗА

Следующий шаг - заказ необходимых услуг в региональной компании связи. При этом пользователю придется выяснить местные тарифы, стандарты Bellcore, а также детали процедуры заказа линий, разработанной Национальным форумом пользователей ISDN (National ISDN User"s Forum - NIUF). Главной задачей на этом этапе является выбор услуг основного канала, дополнительных услуг и телесервиса, которые пользователю желательно получить от провайдера.

Как US West, так и Ameritech стремятся упростить процедуру заказа и предоставления услуг ISDN. US West занимается стандартизацией тарифов и услуг на всей территории, где работает эта компания (а это 14 штатов). Цель этой работы - облегчить установку ISDN для тех компаний, которые работают одновременно в нескольких штатах.

Ameritech сосредоточил усилия на том, чтобы захватить быстрорастущий рынок услуг Internet при помощи удобных в использовании каналов ISDN. Предложения Ameritech в области ISDN, например Professional Package и Remote Office Access Manager (ROAM), содержат все необходимое для того, чтобы удаленные пользователи имели возможность соединяться с офисом компании и с Internet при помощи ISDN. Первый шаг в процедуре заказа - определение требуемого количества каналов или наборов линий и их типов. Например, можно заказать только один канал D, или один канал B и один канал D, или два канала B и один канал D. Единственное ограничение - в число заказанных каналов обязательно должен входить один канал D (это необходимо для передачи управляющих сигналов и синхронизации).

Далее, проектировщику сети необходимо выбрать режимы работы для каналов B и D. Например, можно заказать BRI с двумя каналами B и одним каналом D. При этом один канал B можно использовать для работы в режиме коммутации линий, второй - для работы в пакетном режиме, а канал D - для передачи сигналов и работы в пакетном режиме. Следует также определить большое число установочных параметров для передачи голоса и/или данных по каналу B, параметры подключения (subscription parameters) к ISDN, дополнительные услуги (набор функций) и, быть может, телесервис. Не правда ли, разобраться во всем этом не так просто?

NIUF совместно с ISDN Solutions Group всячески стараются упростить процедуру заказа. С этой целью были предложены правила заказа под названием ISDN orderinc codes (IOCs). По состоянию на момент написания этих строк завершена разработка пунктов A-Q этой инструкции - работа над пунктами R-S продолжается.

В этой инструкции фактически перечислены набор линий, режимы, наборы функций и дополнительные услуги. Номенклатуру IOC можно получить от NIUF через World Wide Web по адресу http://www.ocn.com/ocn/niuf.

Плата за услуги ISDN взимается на основе тарифов. Набор функций ISDN и тарифы на услуги определяются путем переговоров между правительственной комиссией штата по телефонии и региональной телефонной компанией.

Тарифы на услуги следует тщательно изучить - это поможет определить наиболее выгодное предложение. Стоит задуматься, так ли уж необходимо передавать данные и голос по обоим каналам B. Тариф на использование набора линий 17 (голос и данные) в одном штате может быть выше тарифа на набор линий 14 (только данные) в другом штате, следовательно, прежде чем заказать линию, совершенно необходимо внимательно просмотреть прейскуранты.

СОДЕРЖАНИЕ СООТВЕТСТВУЕТ ФОРМЕ

После того как провайдер получит от вас все необходимые ему сведения, попросите его предоставить вам информацию, которая потребуется для конфигурирования устройства. Пусть провайдер заполнит анкету, вроде той, которая приведена на Рис. 2.

Не следует, однако, беспокоиться, если выяснится, что провайдер ничего не слышал об IOC и других аналогичных правилах. Это просто означает, что клиенту придется самому описать все наборы линий, режимы и функции, которые он хотел бы использовать. У большинства провайдеров имеются стандартные пакеты подобных наборов, так что пользователю предлагается выбрать тот пакет, который более всего подходит для его нужд.

Справиться с процедурой заказа будет легче, если вы познакомитесь с нижеприведенными понятиями. Service profile identifier (SPID) - это уникальный номер, присвоенный оконечному устройству. По нему коммутатор распознает данное устройство. Например, при работе с DMS 100 (телефонный коммутатор Northern Telecom) в качестве SPID используется 12-значный цифровой код, состоящий из кода телефонной зоны, телефонного номера ISDN и двузначного идентификатора.

Номер, приведенный в телефонной книге - это и есть ваш телефонный номер. Независимо от того, пользуетесь ли вы телефонным адаптером для POTS-телефона или телефоном ISDN, к вам можно дозвониться, просто справившись с телефонной книгой. Одной линии ISDN могут соответствовать несколько телефонных номеров. Для идентификации устройства ISDN (а применение шлейфового подключения позволяет присоединить к опорной точке S/T до восьми таких устройств) используется идентификатор оконечной точки (terminal endpoint identifier - TEI). Наиболее распространен автоматический режим присвоения идентификатора; значение TEI на текущий сеанс определяется путем "переговоров" между устройством и коммутатором.

КОНЕЧНАЯ СТАНЦИЯ

Пройдя через все вышеописанные этапы и сконфигурировав оборудование, пользователь переходит к окончательной настройке параметров. Для этого потребуется немало терпения, однако результат того стоит. ISDN может предоставить гибкую и экономичную среду связи, служащую основой для решения телекоммуникационных проблем.

СОВЕТЫ ОПЫТНОГО ЧЕЛОВЕКА

Заметки с поля боя

Подобно многим другим техническим новшествам, установка ISDN отнюдь не так проста, как нам бы того хотелось. Ниже описываются несколько поучительных ситуаций, с которыми мы столкнулись, устанавливая ISDN в нашей организации или разрабатывая проекты установки ISDN для клиентов.

В одном случае провайдер услуг ISDN указал дополнительную услугу под названием AT&T Custom A, включающую разнообразные услуги голосовой связи, в том числе автоматическое определение номера, доступ к разным справочникам и ожидание вызова. Поставщик же оборудования сообщил, что доступны дополнительные услуги National ISDN - Basic EKTS (Electronic Key Telephone Services). В этом случае прав оказался производитель оборудования.

В другом случае провайдер услуг отметил, что идентификатор оконечной точки (terminal endpoint identifier - TEI) должен иметь фиксированное значение. Поставщик же оборудования, напротив, утверждал, что идентификатор устанавливается автоматически в ходе сеанса. Прав оказался, опять-таки, поставщик оборудования.

Согласно требованиям работающего с нашей компанией провайдера Internet, подстройка скорости передачи данных на линии ISDN должна производиться по протоколу V.120. Наше ISDN-устройство (модель 221 производства компании Adak Communications) поддерживает только V.120 (подобный тому, который функционирует в аналоговых модемах) в асинхронном режиме. Нам пришлось применить дополнительное оборудование. Кардинальным же решением проблемы могло бы стать использование синхронного чистого канала для обмена информацией между пользователем и провайдером.

Мораль: следует стремиться вовлечь поставщика оборудования ISDN и провайдера услуг Internet в процесс установки на возможно более ранней стадии. Следует помнить, что эти компании всерьез пытаются работать с ISDN, однако трудно ожидать, что все их сотрудники мгновенно освоят новую технологию.