Физическая выделенная линия связи

Для связи офисов всегда использовались выделенные линии связи. Изначально выделялась прямая медная двух- или четырехпроводная линия связи, на окончаниях которой устанавливалось каналообразующее оборудование, обычно – аналоговый модем. Существенным ограничением для организации таких линий связи служат два фактора – длина линии связи (обусловлена максимальным допустимым сопротивлением линии) и наличие свободных пар в здании. Физические характеристики могут отличаться у двух медных пар, идущих в одном кабеле, а они существенно влияют на скорость связи и количество ошибок, возникающих при передаче данных.

Скорости, обеспечиваемые на таких каналах, колебались от 9,6 кбит/с до 128 кбит/с (т.е. сравнимы со скоростью коммутируемого доступа) и позднее до 2 Мбит/с и выше (при появлении xDSL-технологий). Этого вполне достаточно для предоставления доступа в Интернет небольшого офиса или отдельного пользователя, но зачастую не хватает для объединения локальных сетей офисов.

В настоящее время такой способ организации связи между офисами компаний используется довольно редко. Основными причинами этого стали недостаточная скорость передачи данных, низкое качество связи, организованное на таких каналах, и очень жесткие требования к качеству линий, которое может меняться со временем и сильно зависит от погодных условий и состояния канализации, по которой проложена трасса. При параллельной передаче данных по нескольким медным парам, идущим в одном кабеле, возможно возникновение дополнительных помех из-за взаимного влияния сигнала в одной паре на сигнал в соседней. Это также увеличивает количество ошибок и вынуждает снижать скорость передачи данных. Также для объединения локальных сетей часто бывает недостаточной скорость передачи данных, которая обеспечивается на таких каналах.

Сейчас медные прямые пары используются в основном DSL-операторами для организации «последней мили» при обеспечении доступа в Интернет.

В настоящее время для организации связи по выделенной линии все чаще используются волоконно-оптические линии, доступность которых стала намного выше. Скорости передачи данных на таких каналах достигают 10 Гбит/с, а максимальная дальность – до 70 км и больше (на скорости 1 Гбит/с). Волоконно-оптическая пара может быть арендована у оператора предоставления каналов передачи данных или принадлежать организации. В последнем случае придется также самостоятельно арендовать канализацию, по которой проложен кабель. Также на организацию ляжет необходимость диагностировать неисправности ВОЛС и заботиться о восстановлении кабеля при его обрывах. Эти задачи обычно передают на аутсорсинг или создают собственные службы поддержки.

При всех преимуществах использования волоконно-оптических линий связи основными его недостатками являются те же, что и для медных пар – это в первую очередь необходимость прокладки или аренды кабеля, а также длительная процедура восстановления работы канала при авариях (операторы гарантируют восстановление связи в течение 24 или 48 часов с момента аварии). Такие длительные простои заставляют организовывать резервные линии связи с обязательным разнесением маршрутов пролегания кабелей, организацией резервных вводов в здание и т.п. Это не всегда возможно, да и стоимость строительства или аренды ВОЛС в настоящее время относительно высока.

Тем не менее при необходимости объединить ЛВС нескольких офисов в пределах города на скорости 1Гбит/с и выше альтернативы использования выделенных ВОЛС сейчас нет.

К плюсам этих решений также относится и то, что ВОЛС может быть использована для таких протоколов, как Fibre Channel. При недостатке физических волоконно-оптических пар между двумя объектами есть возможность применить такие технологии уплотнения, как CWDM или DWDM.
В этом случае компания получит от 8 до 64 независимых каналов передачи данных в одной оптоволоконной паре.

Сегодня именно волоконно-оптические линии связи используются при необходимости объединения центральных офисов клиентов с выделенными центрами обработки данных, связи основного и резервного ЦОД. По ВОЛС можно передавать данные любых протоколов на скоростях, равных или превосходящих скорости в ЛВС, построенной в пределах одного здания. При этом канал связи перестает быть узким местом корпоративной сети передачи данных.

Если необходимо использовать только протоколы IP и/или Ethernet, то получить аналогичные услуги можно у операторов городских сетей передачи данных (MAN), стоимость услуг которых в настоящее время падает. На сети MAN оператором самостоятельно реализуются решения по отказоустойчивости и автоматическому переводу маршрутов передачи данных с основных каналов на резервные. Обычно эти переключения должны происходить в автоматическом режиме и незаметно для пользователей услуги. У оператора имеются круглосуточные дежурные смены, системы мониторинга каналов, регламенты действий в аварийных ситуациях. Поскольку оператор использует единое решение для всех своих клиентов, то это обычно обходится дешевле, чем создание заказчиком собственных схем резервирования и служб мониторинга и поддержки.

Компания должна позаботиться о резервировании «последней мили» – т.е. участка от подключаемого офиса до ближайшей точки присутствия оператора связи. Обычно это проще и дешевле, чем самостоятельно резервировать весь канал связи от одного офиса до другого.
Поскольку по физически выделенным каналам передачи данных идет только трафик клиента, каналообразующее оборудование также принадлежит клиенту, то для организации несанкционированного доступа к передаваемой информации требуются специальные действия по снятию информации с медных или оптических пар. Однако, поскольку заказчик далеко не всегда контролирует всю территорию, по которой проходит кабель, часто применяется дополнительная защита передаваемых данных, например путем их шифрования.

8.4 Цифровая выделенная линия (синхронный канал) в сети оператора связи («clear channel»)

Для постоянной надежной связи удаленных офисов часто используются выделенные цифровые каналы передачи данных. В этом случае оборудование заказчика подключается синхронными портами (V.35, X.21, E1) к оборудованию провайдера связи, а провайдер организует передачу данных по своей сети (обычно TDM-сеть). При этом на канальном уровне модели ISO OSI оборудование заказчика на одном конце канала «видит» оборудование, установленное на другом конце канала, из-за чего такой канал и называют чистым.

Данный способ объединения ЛВС офисов удобен пользователям, поскольку практически не зависит от расстояния между офисами, отличается крайне малыми задержками (обычно в пределах сотни микросекунд, т.е. на 2-3 порядка меньше, чем в пакетных сетях передачи данных). При предоставлении интерфейса E1 заказчик получает возможность разделить канал на несколько независимых каналов (установкой своего мультиплексора).

Однако, согласно современным требованиям, скорость передачи данных по таким каналам относительно низка (обычно в пределах 2 Мбит/с, хотя возможно арендовать канал E3, T3 или STM-1). При увеличении скорости передачи данных резко возрастает и стоимость данного канала, она значительно выше стоимости аренды L3 VPN-каналов той же скорости.

Организация связи через выделенные каналы «точка-точка» требует использования для каждого такого канала отдельного порта, что уменьшает гибкость и масштабируемость решения в случае объединения большого количества удаленных объектов (рисунок 3). Следует также иметь в виду, что стоимость синхронного порта передачи данных на скорости ниже 2 Мбит/с превосходит стоимость 100-мегабитного порта Ethernet, и рост стоимости порта происходит быстрее его скорости.

В настоящее время применение таких каналов может быть обусловлено в первую очередь необходимостью передачи голосового трафика по TDM-каналам в «чистом виде», и, возможно, какими-то специфическими приложениями. Их целесообразно использовать и в случаях, когда компания в состоянии обеспечить постоянную загрузку канала на скорости, близкой к максимальной.

Перспектив использования таких каналов для корпоративной передачи данных скорее всего не будет. На существующих сетях операторов связи они еще предоставляются, но активно развиваются уже другие технологии (такие как MPLS VPN).Организация передачи данных в каналах, основанных на мультиплексировании сигнала с разделением по времени, не позволяет информации одного клиента попадать в сети другого клиента без нарушения исходной связи. Однако надо иметь в виду, что передаваемые данные всегда доступны операторам, предоставляющим канал. Поэтому многие компании склонны защищать любой внутрикорпоративный трафик, который передается по внешним (арендованным физическим или виртуальным) каналам.

Рисунок 3- Организация СПД на основе выделенных каналов связи

Основное преимущество цифровой выделенной линии: заказчик получает «чистый» канал, который может использоваться по его усмотрению. Могут передаваться данные любых канальных протоколов. Дальность подобного канала фактически неограниченна. Задержки на таких каналах измеряются десятками микросекунд.
Недостатки: относительно низкая скорость передачи данных, более высокая стоимость канала по сравнению с L3 VPN той же пропускной способности.