ISDN lehetőségek az NIIF központban

Fulajtár Pál, fooly@sztaki.hu

Magyar Tudományos Akadémia, Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet

Abstract

This presentation shows a new data transmission tecnology, which is applied at NIIF Computer Network Center, in Budapest. The main problem was that the classified research persons did not have any fast and reliable mode to Internet connection from their home. This system integrates the voice and not voice type data transmission services. The new ISDN system consist the following features: good voice phoning, fast and good quality facsimile transmission and fast data transmission (Internet connection, home working, multimedia applications, etc.).

1. Amit az ISDN-ről tudni kell

Egy új elveken alapuló távközlési rendszer kidolgozására 1984-ben létrehoztak egy nemzetközi vállalkozást. Az új eljárás megalkotásának legfôbb szempontja, hogy integrálja hang és a nem hang jellegű adatátviteli szolgáltatásokat. Az új szabvány messzemenően figyelembe veszi a már meglévő infrastruktúrát. A szolgáltatás a már meglévő "hagymányos" telefon érpárakon keresztül vehető igénybe, így új vezetékek kiépítésére nincs szükség. Persze a régi vonalakat az ISDN szolgáltatás előtt mindig ellenőrzik, hogy valóban alkalmasak-e erre a feladatra. Az új rendszer neve ISDN (Integrated Services Digital Network) magyarul: Integrált Szolgáltatású Digitális Hálózat.

Azóta az ISDN elterjedt. Számos különbözô megvalósítási móddal találkozhatunk, földrészenként a szabványai, és működési módjai is eltérôek lehetnek. Ebben a tekintetben három nagy csoportot különböztehetünk meg.

Ezeket az eltéréseket már az elején figyelembe kell vennünk, amikor az ISDN eszközeinket megvásároljuk. Az egyébként kifogástalan minôségű eszköz nem biztos, hogy működni fog a mi hálózatunkon, ha a másik két terület valamelyikérôl származik! Ezt a gyártó által adott dokumentáció tartalmazza. Általában az "Ismert jelzésrendszerek" részt kell ehhez elolvasni. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy pld. egy Japán felhasználó nem tudja ISDN-en keresztül elérni Német kollégáját. Az ilyen konverziós feladatokat a távközlési vállalatok eszközeikkel egymás között megoldják.

Az ISDN átvitel során az információk úgynevezett csatornákon keresztül áramlanak. Jelenleg 6 szabványos csatornatípus van. Ezek közül a legfontosabb kettô a B és a D típus.

Ez a viszonylag nagy sávszélesség jórészt annak köszönhető, hogy amíg a hagyományos telefonnál az ugyanazt analóg jelet kelett a beszélgető felek között számtalan erősítő elemen keresztülvezetni, addig az ISDN esetében ugyanennek a jelnek csak az előfizető és a központ közötti szakaszon kell ilyen körülmények között átjutni. A központok között pedig már teljes egészében digitális technikával oldják meg a jeltovábbítást.

Tetszôleges számú és típusú csatorna kombinálására van lehetôség, ezek közül két kombinációt említenék:

A kommunikáció minden esetben a B csatornákon zajlik. A felhasználó alapsebességű csatlakozás esetén is 2 db B csatornával rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy egyidejűleg két aktív kapcsolata lehet. Erre a két csatornára tetszôleges kombinációban köthetô telefon, fax készülék vagy számítógép. Nem szabad elfelejteni, hogy ezek speciális ISDN készülékek, a hagyományos analóg eszközök csak egy kis házi telefonközpont közbeiktatásával kapcsolhatók rá! Persze az utóbbi esetben gyakorlatilag csak azokat a szolgáltatásokat és minôséget élvezhetik, amelyek két hagyományos analóg telefonvonal segítségével is elérhetôk. Legfeljebb a hangminôség lesz valamivel jobb. Tehát legjobb az ISDN-t ISDN-ként használni, ez azonban ma még nem a legolcsóbb. Amikor az ISDN rendszeren hívás történik a hívott már a híváskor megtudhat néhány információt a hívóról. Pld. a hívó telefonszámát (ezt a MATÁV csak külön kérésre adja ki), vagy hogy a hívó hang vagy adatátvitelt kezdeményez-e? Ennek megfelôlen kapcsolódhat a vonalra például a hívott fax készüléke vagy a telefonja. További előny, hogy ha az egyik vonalon valaki például az Internetet böngészi, addig a másikon még fogadhat hívásokat, amelyek tetszőlegesen lehetnek hang vagy adat jellegűek. Jelenleg az alapsebességű ISDN vonal létesítési és fenntartási költsége közelítôleg megegyezik két analóg telefonvonaléval. A tarifája beszéd hívás esetén az analóggal azonos, adat továbbítás esetén pedig annak 1.4-szerese. Mindkét esetben a kapcsolati idô alapján történik a számlázás, ahogyan azt a telefonnál megszoktuk. Az átviteli csatorna teljes hosszában garantálva van a 64kbit/s-os átviteli sebesség. A mérések azt mutatják, hogy ez az elméleti sávszélesség teljes egészében ki is használható! Ezt egy hagymányos telefonvonallal összehasonlítva tudjuk igazán értékelni. Ott az átvitel a 300-3000 Hz-es hangfrekvencás tartományra korlátozódik. Itt aszinkron módban az elméleti adatátviteli sebesség valamivel több mint 30kbit/s tehát gyakorlatilag az ISDN képességeinek a fele. Optimális analóg átvitel esetén mit is jelent ez?

(t1.4)/(2t)=0.7[3]

Azaz a fele idôt töltjük el az adatávitellel, igaz ugyan, hogy kicsit drágább, de korábbinak csak a 70%-ába kerül! Ez valóságos körülmények között az átviteli költségek 52-55%-ra csökkenését is eredményezheti. Elkerülendô a félreértéseket megjegyzem, hogy az ISDN-tôl sem várhatunk csodát. Ha az átviteli útban vannak lassabb részek, például az az FTP szerver, ahonnan az információt letöltöm csak egy 19.2 kbit/s-os csatlakozással rendelkezik, akkor az eredô sebesség sem lehet ennél nagyobb! Azaz ilyenkor sokkal olcsóbb lehet egy hagyományos analóg modemes megoldás. Persze ezt is használhatjuk ISDN-en keresztül a korábban említett kiegészítô ISDN/Analóg kisközpont segítségével és ez természetesen hang átvitelnek számít! Így látható, hogy az ISDN-es adatátvitelt leggazdaságosabban ott használhatjuk, ahol az általa biztosított sávszélességet ki tudjuk használni.

Ilyenek:

A kihasználtságot úgy is javíthatjuk, hogy egyszerre többen használják ugyanazt a vonalat.

Abban az esetben ha 64 kbit/s-os sávszélesség kevésnek bizonyulna, úgy lehetôség van arra, hogy a két (primer sebességű kapcsolatnál akár mind a 30) csatornát összevonjuk. Ez a hazai mérések alapján PC-k között már nem gazdaságos, azaz a 128kbit/s-os elméleti határ közelébe sem sikerült kerülni. Az elért sebesség 80-100 kbit/s volt. Ez a lehetôség fôleg routerek, access serverek esetén használható ki jól, amely mondjuk a helyi LAN-unkat köti össze az Internet-tel. Ezek az eszközök képesek az üzemelô B csatornák számát dinamikusan az igényeknek megfelelôen rugalmasan változtatni. Konfigurálásuk rugalmas lehet, megadhatjuk, hogy hány százalékos kihasználtság (és ennek milyen hosszan kell fennálnia) esetén kapcsolja be az újabb csatornát és mikor vehet ki egyet.

A kezdetek óta többször is megkérdôjelezték az ISDN technológiának a létjogosultságát. Ugyanakkor el kell ismerni, hogy nincs reális alternatívája mivel az eredeti célkitűzéseket nagyszerűen megvalósítja. Tehát gyors és jó minôségű hang, fax és adat átvitel. A hang jobb minôségű lett és a egy fax továbbításánal ideje két ISDN eszköz között csaknem az egy hatodára csökkent és összehasonlíthatatlanul jobb lett az olvashatóság is. A problémát az adatátvitel okozta. Ez a 64 kbit/s-os átvitel csupán 20%-a annak a sebességnek mint amikor egy hagyományos hajlékony lemezt olvasunk a PC-nken. Tehát nem igazán felel meg a multimédiás igényeknek. Mostanra ezt problémát is sikerült a fejlesztôknek leküzdeniük. A korszerű képtömörítési eljárásokkal ma már valós idejű mozgókép továbbítható, amelynek a minôsége is kielégítô. Ezzel új terek nyílnak az ISDN felhasználása elôtt. Alkalmazható videotelefon szolgáltatásra, távoktatásnál, miközben a felek egy közös táblára (whiteboard) rajzolhatnak, dokumentumokat osztanak meg egymással vagy akár biztonsági berendezések kameráinak lekérdezésére is, valamint mérési-adatgyűjtési rendszerekben.

2. Az ISDN szerepe a NIIF hálózatában

Jó lehetôséget ad az ISDN az NIIF hálózatán belül a meghibásodott bérelt vonalak backup-jának megoldására. Ritkán, de elôfordulnak olyan vonali meghibásodások, amelyeket a szolgáltató csak több nap alatt képes kijavítani, esetleg a vonal fontossága miatt nem engedhetünk meg néhány percnél hosszabb kiesést. Ha a hiba éppen egy regionális központot érint, akkor erre az idôre nagyon sokan maradnak külsô IP kapcsolat nélkül, ez lehet akár 10-18 ezer felhasználó is. Ilyenkor a kisebbik rossz, hogy egy kisebb sebességű és költségesebb kapcsolaton keresztül, ha csak részlegesen is (ez jelenthet mondjuk protokoll korlátozást, például csak SMTP + Telnet), de biztosítjuk a szolgáltatást. Nagyon kedvezô az ISDN esetében a kapcsolat felépítéséhez szükséges idô. Az ISDN szintű kapcsolat létrejöttéhez kevesebb mint 1 s szükséges, az IP szintű kapcsolat pedig kevesebb mint 5 s alatt létrejön, ezalatt megtörténik az authentikációhoz szükséges információk kicserélése is.

Ez a módszer kicsi, kisforgalmú intézmények esetében önálló megoldásként is alkalmazható.

ISDN az NIIF-ben

Az említett technológia már a minősített egyéni kutatóknak is a rendelkezésére áll. Ismert, hogy idáig csak 14.4 kbit/s-os analóg modemes elérésre volt mód. Jelenleg párhuzamosan üzemel egymás mellett a régi analóg terminálszerver és az új ISDN. Az NIIF oldalán egy primer csatlakozás fogadja a bejövô hívásokat. Ez 30 egyidejű kapcsolatot tesz lehetôvé. Az alkalmazott készülék képes párhuzamosan terminálszer-verként üzemelni, és akár backup szolgáltatást is nyújtani valaki számára.

A korábbi analóg modemes behívási lehetôséget is egy primer ISDN vonal szolgálja ki egy helyi ISDN/Analóg központon keresztül, amelyre azután hagyományos analóg aszinkron modemek kapcsolódnak. A primer ISDN vonalat a router és access serverek képesek közvetlenül fogadni és ehhez mindössze egyetlen interfészt kell felhasználnunk. Az eredmény: egyszerű, jól áttekinthetô rendszer, amelyben minden beavatkozás gyakorlatilag egy helyen elvégezhetô, és ez a tevékenység csaknem kizárólag szoftveres beavatkozásra korlátozódik. Jelenleg az analóg és az ISDN elérési lehetôség más-más telefonszám felhívásával vehetô igénybe, mivel fizikailag két különbözô eszköz kezeli le a hívásokat. Ma már azonban gyártanak olyan készülékeket is, amelyek alkalmasak arra, hogy automatikusan felismerjék, hogy a hívást kezdeményezô analóg vagy digitális eszközt használ-e, és ennek függvényében mindkét típusú hívást megfelelôen le tudják kezelni.

(Analóg modemmel nem hívható fel ISDN végberendezés és ISDN végberendezésrôl nem hívható analóg modem. Adatkomunikáció csak analóg-analóg vagy ISDN-ISDN eszközök között jöhet létre.)

3. Néhány szó a megvalósításhoz szükséges eszközökrôl:

PC ISDN interface