Возврат   Обзоры рынка
   
декабрь 1997 г.


Модемы для корпоративных магистралей и узлов


Евгений Подольный


До сих пор абсолютное большинство российских территориально-распределенных корпоративных сетей - как передачи данных, так и с интеграцией услуг (в последних, как правило, применяется транспортный протокол frame relay) - строятся на базе каналов тональной частоты (ТЧ), т. е. на обычных аналоговых телефонных линиях. Поэтому в период проектирования сети остро встает вопрос выбора модемов, способных обеспечить требуемые скорость и качество передачи информации.

На российском рынке представлены самые разнообразные модемы, но все их можно поделить на дешевые потребительские, дорогие потребительские и так называемые профессиональные. В некоторых случаях предприятия обходятся даже первыми, но для приложений, способных повлиять на положение компании на рынке, приходится приобретать профессиональные модемы. Дело даже не в том, что они лучше потребительских по всем параметрам (это не всегда соответствует действительности), а в том, что предприятия часто не способны обойтись без некоторых функций, совершенно не требующихся домашним пользователям. Давайте же рассмотрим основные технические характеристики профессиональных модемов (см. таблицу).

V.34 - лучший выбор

Выбор начинается со стандарта модема. Иногда предприятию не требуется высокая скорость передачи информации (например, для связи с мейнфреймами, банкоматами, РОS-терминалами, для дистанционного управления не обслуживаемыми людьми удаленными объектами и наблюдения за ними), важна лишь гарантированная доставка данных. В таких случаях могут применяться модемы с быстродействием менее 28,8 кбит/с. Так, согласно утверждениям представителей компании Cross Communications, производимые фирмой Tainet модемы T-1496t / Nt стандарта V.32 практически ничем не отличаются от более дорогих моделей T-288C/NC, работающих по протоколу V.34, и широко используются для подключения банкоматов.

И все же протокол V.34 предоставляет корпоративным пользователям ряд преимуществ. Он отличается от своих предшественников не только более высокой скоростью передачи, но и способностью динамически адаптироваться к текущему состоянию телефонной линии. "Стандарт предусматривает, - пишет в своей статье директор АО "Информсвязь" по проектам и развитию Юрий Лясковский, - широкие возможности динамической адаптации к изменениям характеристик канала, происходящим во время обмена информацией; адаптация происходит без прекращения связи и разрыва уже установленного соединения".

Согласно рекомендации МСЭ V.34, символьная скорость меняется ступенчато: обязательно поддерживаются символьные скорости 2400, 3000 и 3200 символов/с, а в отдельных реализациях - еще и скорости 2743, 2800 и 3429 символов/с. Для установления оптимального режима работы можно менять несущую частоту - используются частоты 1600, 1646, 1680, 1800, 1829, 1868, 1920, 1959 и 2000 Гц.

Информационная скорость варьируется в пределах от 2400 до 28 800 бит/с шагами по 2400 бит/с за счет кодирования различного количества бит (от 1 до 9) за шаг (такт). Скорость 28 800 бит/с достижима только при символьных скоростях 3200 и 3429 символов/с. Кроме того, V.34 допускает установление асимметричных соединений (информация движется в противоположных направлениях с разными скоростями). Чем более полно реализованы в модеме предусмотренные стандартом механизмы, тем эффективнее он выбирает ресурс полосы пропускания любого канала.

В стандарте V.34 увеличены размерность и позиционность решетчатого кодирования. Предусмотрены 16-, 32- и 64-позиционный варианты этого кодирования (в предыдущем стандарте, V.32, использовалось только 8-позиционное кодирование). Однако многие производители, например корпорация Motorola ограничиваются только первым вариантом, что несколько снижает адаптируемость системы к различным помехам.

Полезные функции

Большинство приложений требует работы в дуплексном режиме, т. е. когда два модема на противоположных концах соединения должны одновременно принимать и передавать информацию. Сложность реализации дуплексного режима состоит в необходимости различать полезный сигнал на фоне эха - отраженного от аппаратуры АТС собственного передаваемого сигнала. Обычно эхо значительно превосходит полезный сигнал по мощности.

Самое простое и радикальное решение проблемы четырехпроводных линий (по паре на каждое направление передачи). Поэтому одной из главных особенностей профессиональных модемов является поддержка четырехпроводных линий (из представленных в таблице устройств только модемы серий 3265/3267 и 3460 Fast'R компании Motorola не обладают данной возможностью).

Если имеются только два провода, приходится искать другие пути, например задействовать в каждом направлении разные несущие частоты (каналы). Это снижает эффективность использования полосы пропускания (необходимо учитывать, что между каналами требуется предусмотреть еще и частотный "зазор" для снижения уровня перекрестных помех). Чаще всего этот способ позволяет получить скорость передачи данных не более 2400 бит/с.

Высокоскоростные протоколы предусматривают подавление эхо-сигнала: поскольку модем "знает", что именно он сейчас передавал, а величины задержек и амплитудных коэффициентов эха измеряются при установлении соединения, можно вычесть из приходящего сигнала прогнозируемое эхо. В результате от него останется только случайный шум, обусловленный нестабильностью параметров системы.

Применяются и полудуплексные протоколы, предусматривающие, что в каждый момент времени передача происходит только в одном направлении. Однако, в этом случае эффективность использования пропускной способности канала обычными для передачи данных приложениями оказывается значительно меньшей. Так, для работы механизмов обнаружения и исправления ошибок необходима обратная связь, а каждое изменение направления передачи при полудуплексном протоколе ведет к дополнительным накладным расходам.

Повышение скоростей передачи информации модемами в сочетании с использованием алгоритмов сжатия (среди которых - не только ставшие давно привычными V.42bis и MNP 5, но и, например, фирменный протокол SDC сжатия в синхронном режиме корпорации Motorola) приводит к тому, что традиционный интерфейс DTE становится "узким местом" системы. Обычный последовательный порт способен пропускать не более 115 кбит/с. Применение усовершенствованного последовательного или параллельного порта позволяет увеличить это значение в 2-4 раза.

В случае использования одиночных модемов для связи удаленного объекта с центральным офисом компании или центром обработки данных (обычно для этих целей применяются автономные устройства) на них нередко возлагаются и дополнительные функции, поэтому для данной категории профессиональных модемов важна поддержка факсимильной связи (все указанные в таблице модемы, кроме серии 326х производства Motorola, располагают данной функцией). Для обеспечения универсальной совместимости с применяемыми в настоящее время факс-машинами и факс-модемами необходима поддержка наборов команд Class 1, Class 2 и Class 2.0, алгоритма сжатия Group 3 и протоколов передачи V.17, V.29, V27ter. Кроме того, некоторые модемы, например DLX V.34bis фирмы Penril (подразделения компании Bay Networks), поддерживают работу со стандартными коммуникационными программами в режимах приема факсов на компьютер и их печати на локальном принтере, а также передачи факсимильных сообщений непосредственно с компьютера.


Модем DLX V.34bis компании Bay Networks

Возможно, для вычислительного центра, где модемов много, больше подойдут устройства, не имеющие лишних функций, но менее дорогие. Таковы, например, модемы серии 326x от Motorola.

Обычно в корпоративных системах и для доступа в сети общего пользования применяются выделенные линии. В то же время, практически всегда объект может располагать хотя бы одной коммутируемой линией, используемой для обычной телефонной связи. Коммутируемые линии можно задействовать в качестве резервных на случай выхода из строя выделенной линии, что позволит практически без дополнительных затрат дополнительно повысить надежность системы связи или управления. С этой целью рекомендуется использовать модемы, обеспечивающие автоматический переход с основной (выделенной) на резервную (коммутируемую) линию, а после восстановления связи - обратно. Более того, такие модемы, как DLX V.34bis, предусматривают выполнение по резервной коммутируемой линии сценария, в соответствии с которым повторяются попытки установления коммутируемого соединения.

Дополнительные возможности повышения качества связи обеспечивает поддержка четырехпроводных линий. Практически все известные производители выпускают соответствующие модемы. Исключением является, наверное, только U.S. Robotics (подразделение 3Com). "U.S. Robotics имеет Courier V.Everything - прекрасный профессиональный модем, работающий по двухпроводным линиям, - считает генеральный директор RRC Константин Сидоров. Также очень хороши профессиональные модемы, широко используемые Internet-провайдерами в модемных пулах серии Total Control. Огромное преимущество системы Total Control заключается в возможности создания интегрированных решений. Множество различных устройств можно собрать в одном пуле подобно обычному конструктору". К сожалению, компания RRC не успела предоставить нам данные по предлагаемым ею на российском рынке профессиональным модемам.

Корпорация Motorola выпускает профессиональные модемы для двухпроводных линий, которые по остальным показателям практически ничем не уступают своим собратьям для четырехпроводных линий. Так, стоимость устройств новейшей серии Motorola 3460 максимально снижена при сохранении их основных функций. Устройства пока не поддерживают четырехпроводных линий, однако это должно быть исправлено к середине 1998 г.

Применявшаяся в предыдущей серии 326x кнопочная панель управления с ЖК-дисплеем заменена в 3460 линейкой светодиодных индикаторов, а ее сервисные функции возложены на Fast'RVu - новое графическое приложение для ОС Windows. Такое решение имеет свои преимущества, например позволяет скопировать конфигурацию одного модема в файл, чтобы затем использовать его для настройки других. Кроме того, в серии 3460 используется флэш-ПЗУ, так что для замены ПО не придется приобретать новую микросхему, как для устройств серии 326x (более подробно новые модемы серии 3460 представлены во врезке).

Доверяй, но проверяй

Коммерческие приложения обычно предполагают передачу конфиденциальной информации. Для защиты от использования модемных соединений для несанкционированного доступа к корпоративным данным применяются следующие меры:

  • пароль - когда связь установлена, модем начинает передачу информации только после поступления от вызывающего устройства определенной ключевой комбинации символов;
  • обратный дозвон (Т-288) - по входящему вызову устанавливается соединение и идентифицируется вызывающий абонент, а затем соединение разрывается и отвечающая сторона набирает номер вызывавшего абонента. Этот номер может храниться в телефонной книге коммуникационной программы или вводиться оператором;
  • "тихий ответ" (Motorola 326x, 346x) - частный вариант предыдущей схемы (модем, "сняв трубку", не обнаруживает себя, а только собирает информацию о вызывающем абоненте для обратного звонка);
  • занесение в память модема списка номеров, с которыми разрешена связь; на звонки с неизвестных номеров модем отвечать не будет (DLX V.346is).

Перечисленные меры можно произвольно комбинировать друг с другом.

Однако, согласно статистике, наибольшую угрозу безопасности представляют источники внутри организации. Для внутренней защиты также применяются специальные меры на уровне модема. Прежде всего, это отключение чреватых неприятными последствиями функций. Все представленные в таблице модемы допускают блокировку управления (в том числе дистанционного) и запрет вывода на экран монитора хранимой в памяти модема информации о паролях и номерах абонентов, располагающих правом доступа в систему. Могут быть заблокированы и такие функции, как автодозвон, вывод на дисплей набираемого номера, команда AT Repeat (повтор последнего набранного номера), дозвон по номерам, внесенным в специальный список локальной телефонной книги.

Профессиональный - значит, управляемый

Один из важнейших показателей профессионального модема - управляемость. Заботы о конфигурировании таких устройств обычно возлагаются на специалиста по компьютерным или коммуникационным системам, у которого и без того забот хватает. Соответственно, чем меньше обслуживания требует модем, тем лучше.

Лучшие профессиональные модемы предоставляют по несколько интерфейсов управления, из которых в каждом конкретном случае выбирается наиболее подходящий и удобный. В частности, это может быть набор органов управления и индикаторов на передней панели устройства или на шасси, в которое устанавливаются модемные платы; специальное ПО управления. Кроме того, модемы могут дистанционно управляться по телефонной линии. В отличие от своих предшественников, протокол V.34 предусматривает наличие (помимо основного информационного) дополнительного служебного канала передачи с пропускной способностью 200 бит/с.

Управление по телефонной линии весьма важно для обслуживания модемов, расположенных на небольших удаленных объектах, где нет собственного квалифицированного персонала. Также по телефонной линии, без выезда специалиста на место, может производиться и замена ПО модема (необходимо, чтобы ПО хранилось в перезаписываемой памяти, - обычно это ЭСППЗУ с блочным стиранием или флэш-ПЗУ). Если объема такой памяти достаточно для хранения сразу двух версий ПО (как в устройствах фирмы ZyXEL), то можно сохранять прежнюю версию на случай обнаружения в новой каких-либо недостатков.

Желательно, чтобы ПО, установленное в модемах, поддерживало стандартные механизмы управления, например протокол SNMP (изделия фирм Tainet, Motorola, NATEKC). Тогда администрирование модемов будет осуществляться не только с помощью фирменных программ производителей, но и универсальными средствами. Менее ориентированными на вмешательство оператора (т. е. более автоматизированными) должны быть и средства диагностики.

Об авторе Евгений Подольный - обозреватель электронного сообщества "Телеком-Форум". С ним можно связаться по адресу eugene@space.ru.