Стремительный прогресс в области телекоммуникационных и информационных технологий привел к возможности интеграции разнородных сетей в единую мультисервисную сеть, которая позволяет предоставлять пользователям разнородные телекоммуникационные услуги - передачу голоса, мультимедийные услуги, передачу данных и многое другое. Муль-тисервисные сети могут быть созданы непосредственно на основе как существующих цифровых, так и виртуальных сетей.

Виртуальная сеть может рассматриваться как множество физически неоднородных локальных сетей, способных общаться друг с другом в виртуальном режиме, т. е. так, как будто каждый из конечных пользователей этих локальных сетей (или каждая рабочая станция) находится в одной однородной локальной сети, а не в удаленных физически разнородных сетях. Иными словами, все рабочие станции виртуальной сети логически объединены в одну область или домен, и каждый участник (рабочая станция) этого домена равноправны, общение между ними не требует от участников знания каких-либо подробностей маршрутизации сообщений или учета физических особенностей каждого из них.

Настоящая книга посвящена мультисервисным телекоммуникационным сетям. Современное влияние мультисервисных сетей на все области человеческой деятельности феноменально. Посмотрим, в чем же оно состоит на примере наиболее развитых постиндустриальных стран.

Различают три традиционные области человеческой деятельности:

• сельское хозяйство и добыча полезных ископаемых. Здесь все дает земля, на которой мы живем;

• промышленность, производящая изделия из сырья;

• услуги - медицина, образование, милиция и другие государственные услуги, а также банковское дело, ремонт, чистка одежды и т. п.

За последние десятилетия в постиндустриальном мире возникла новая область деятельности, отличная от других, которую называют информатикой. Значительная часть продукции в этой области является результатом деятельности человеческого мозга, в процессе которой не используется никакого сырья, если не считать сырьем пищу, необходимую для поддержания деятельности мозга. Продукция информатики может быть произведена один раз и многократно продана. К этой продукции прежде всего относятся программы, алгоритмы, сообщения, средства управления проектами, базы данных и т. п. Виртуальные сети также являются продуктом информатики. Но именно они кардинально изменяют характер всех основных составляющих того, что мы связываем с работой. К числу этих составляющих относят:

• участников работ;

• время работы;

• стиль работы;

• состав работы;

• место расположения работы;

• рабочий инструментарий;

• рабочее место.

Рассмотрим, как эти составляющие изменяются под воздействием мультисервисных сетей.

Участники работ. В любой организации традиционно ядро нанятых работников составляли штатные сотрудники, работающие в данной организации полный трудовой день, но были и внештатные сотрудники (в среднем, от нескольких человек до 20 %). С развитием мультисервисных виртуальных сетей во многих организациях ситуация стала меняться. Число внештатных сотрудников начало повышаться, а штатных - уменьшаться. И в настоящее время существуют организации, где штатных сотрудников меньше, чем внештатных.

В любой организации есть управляющий персонал (менеджеры) и рядовые сотрудники (штат). Известно, что организация работает эффективно, если у каждого менеджера находится в подчинении не более чем 5-7 человек, а между самым старшим и самым младшим персоналом не более четырех уровней. Известны три основные схемы управления внутри одного предприятия:

• иерархическая или древовидная, представляемая ориентированным деревом (ориентация дуг идет от корня к листьям). Любой сотрудник соответствует вершине дерева. Дуга задает отношение подчиненности: вершина, из которой дуга исходит, является старшей по отношению к той, куда она входит;

• плоская, в которой нет никакой подчиненности. Все решения принимаются коллегиально;

• матричная или графовая, которую можно представить матрицей или ориентированным графом, где дуга, как и в случае дерева, задает отношение подчиненности. В этой структуре управления области подчиненности различных менеджеров могут пересекаться.

Иерархическая структура управления, доминировавшая на больших предприятиях 20 лет назад, была признана неэффективной и дорогостоящей. Она перешла, особенно под влиянием японских успехов в промышленности, в более эффективную структуру управления, являющуюся конгломератом зависимых друг от друга предприятий, каждое из которых управляется по своей схеме. Отношения между предприятиями стали регулироваться контрактами на изготовление и поставку каких-либо комплектующих изделий для основного производства, поставку вспомогательных материалов, оказание услуг.

Предприятия стали широко использовать на контрактных условиях услуги внештатных сотрудников различного уровня: коммивояжеров, работников на дому, работников удаленных независимых офисов. В этих условиях структура управления, особенно небольших организаций (офисов), стала плоской, очень часто в комбинации с матричной. Базируясь на виртуальных сетях, матричная модель, имеющая существенный недостаток - трудности разрешения и согласования противоречивых мнений - стала работать эффективно.

Время работы. Время работы конкретного работника можно исчислять в целом за всю жизнь, за неделю и рассматривать конкретные часы работы. Было подсчитано, что в развитых странах представитель одного поколения за свою жизнь затрачивает от 50000 до 100000 ч на работу. Рабочая неделя в Европе для специалистов в настоящее время составляет 35 ч. Те из них, кто достиг высокого рейтинга по востребованной специальности, легко находят на рынке труда заказы на подработку и имеют время на их выполнение. Реально их рабочая неделя становится значительно больше 35 ч. В английском языке появился даже специальный термин «cash-rich, time-poor» для тех, кто таким образом подрабатывает. Этот термин на русский язык можно было бы перевести как «за малое время - хорошие деньги». Специалисты с низким рейтингом остаются невостребованными и не имеют возможности подрабатывать. На многих предприятиях, особенно в Европе, для того чтобы привлечь нужных специалистов с высоким рейтингом, нехватка которых всегда ощущается на рынке труда, наниматели даже вводят гибкие графики работы, подстраиваясь под их требования. И все это стало возможным благодаря развитию виртуальных сетей, с помощью которых и удается за малое время зарабатывать хорошие деньги.

Стиль работы. Несомненно, на изменение стиля работы влияет изменение времени работы, о котором говорилось выше, но есть и другие причины. Поскольку главным становится не время работы, а ее результат, то выполнив работы за более короткий период, чем это было обусловлено с работодателем, работающий считает возможным уйти с работы раньше для дополнительной работы или отдыха. Работодатели заинтересованы в ско рейшем достижении результата работы, но их отношение к тому, что исполнитель покидает рабочее место после достижения результата, как правило, отрицательное. Но последние все чаще и чаще делают это на свой страх и риск, несмотря даже на противодействие управляющего персонала. Средний управляющий персонал, вопреки распоряжению сверху, сопротивляется новым веяниям, полагая, что без жесткого контроля с его стороны производительность исполнителя упадет.

Другое изменение стиля работы связано с передачей ряда полномочий менеджера исполнителю работы. Эта идея также чаще всего приходит сверху, но ее внедрение также встречает сопротивление среднего управляющего звена прежде всего потому, что отнимает у них часть полномочий (например, подбор команды для выполнения той или иной работы). Известно, что творческая обстановка и продуктивность выше, когда люди работают в отдельной самостоятельной команде, взаимодействующей с себе подобными. И использование подобных команд вошло в практику на предприятиях самого различного типа. Но передача им полномочий встречает те же трудности, что и для индивидуума.

Многие идеи в настоящее время возникают в командах единомышленников, которые не связаны друг с другом отношениями подчинения и зачастую работают в различных фирмах и общаются друг с другом по Интернету. Особенно это характерно для научно-исследовательских работ. Все это приводит к более мобильному перемещению рабочей силы и новому стилю работы. На предприятиях, приветствующих новый стиль работы, в коллективе создана хорошая моральная обстановка, в отличие от тех, кто придерживается традиционных форм отношений между работающими. Реализация новых стилей работы становится возможной благодаря развитию виртуальных сетей.

Состав работы. Предприятия стремятся выполнять все больше работы с меньшей численностью работников. Секретари остаются только у самого высшего персонала с возложением на них дополнительных функций администрирования. Технического персонала, способного улаживать проблемы, возникающие с каждым компьютером организации, как правило, недостаточно, и это означает, что каждый сотрудник сам должен уметь разрешать эти проблемы или знать, к кому обратиться за помощью по их разрешению. При реализации любого проекта каждый сотрудник должен осознавать, что любая задержка в выполнении работы может привести к общим неприятностям в условиях ограниченных ресурсов - денег и времени. Использование мультисервисных виртуальных сетей дает возможность гибко подходить к работе, выполнять именно ту работу, которая в данный момент является первоочередной (наиболее необходимой), например, печатать и отсылать по сети заявку или служебную записку.

Расположение работы. Предприятия, выходящие на международные рынки, не могут существовать без сетевых технологий: электронной почты, телеконференций и видеоконференций, распределенных систем автоматизированного проектирования и т. п. Персоналу таких предприятий необходимы постоянные контакты с удаленными абонентами, расположенными в разных часовых поясах и на разных континентах. Работа на дому в настоящее время является обычным делом. С целью выполнения определенной работы люди общаются из автомобилей, с компьютеров, телефонов, факсов, модемов. Внутри предприятий рабочие места варьируются от отдельных небольших помещений с малым числом работающих до больших общих комнат, с большим числом сотрудников, где при необходимости имеется возможность телекоммуникаций с окружением. Рабочие места отдельных команд и групп в таких условиях можно, в зависимости от ситуации, быстро реформировать, менять место работы и занимаемое пространство. Каждый участник рабочей группы может быстро связаться с другими ее членами и, как правило, владеет компьютером и другим высокотехнологичным инструментарием.

Рабочий инструментарий. В настоящее время люди, работающие в удалении от офиса, обладают мобильной связью, используя портативные компьютеры, принтеры, факсы и мобильные телефоны со встроенными модемами, обеспечивающими постоянную связь с центральным офисом. Операционные системы и инструментарий обеспечивают легкую настройку и диагностику связи со всеми необходимыми для работы партнерами. Менеджеры могут управлять своими подчиненными на расстоянии, отдавая им указания по сети. Многие фирмы снабжают своих сотрудников портативными компьютерами, с помощью которых они могут выполнять работу в самых различных местах, перемещаясь с места на место, от проекта к проекту без создания общего хаоса, снижения эффективности работы и без ущерба в правах и обязанностях.

Рабочее место. Меняется само понятие офиса. В ситуации, когда много людей по тем или иным причинам вынуждены работать в удалении от центрального офиса, становится расточительным держать рабочее место на каждого работающего. Вводятся так называемые «горячие рабочие места», где трудятся те, кто находится в офисе в данный момент. В некоторых компаниях (Digital Equipment, Sun, Xerox) «горячие рабочие места» стали нормой, а работники имеют для своих личных вещей специальные тележки, которые используются ими при нахождении в офисе. Рабочие места становятся более открытыми и приспособленными для использования разными командами в различных целях. Средством связи между работающими в таких условиях является виртуальная сеть.

Таким образом, из всего вышесказанного о тенденциях, уже появившихся в технологии производства работ, следует, что ожидаются еще боль шие изменения на базе использования виртуальных мультисервисных сетей. Эти изменения приведут к возможности получения более интересной работы для всех в одной команде, где решения принимаются не столько на основе приказов, сколько на основе дискуссий и соглашений. Для реализации такой возможности необходимо иметь достаточно мощные сети и «продвинутое» программное обеспечение для корпоративной работы. Команды должны иметь возможность по мере выполнения проектов изменять и приспосабливать сетевые и вычислительные ресурсы под изменяющиеся задачи. А все это, в свою очередь, требует знаний о том, как диагностировать, конфигурировать, управлять, модифицировать, сопровождать и защищать сети при их создании и эксплуатации.

Телекоммуникационные сети стали предметом пристального изучения с начала 70-х годов XX в. как отдельных исследователей, так и крупных национальных и международных организаций, таких как Международный телекоммуникационный союз (International Telecommunication Union - ITU), который заменил Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии - МККТТ (Comité Consultatif Internationale de Telegrafe et Téléphone - CCITT), Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике - ИИЭР (Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE), Международную организацию по стандартизации - МОС (International Organization for Standardization - ISO) и др.

Этими организациями было положено начало создания единых стандартов, позволяющих организовать обработку информации в территориально распределенных сетях ЭВМ. Концептуальной основой стандартизации послужила разработанная МОС и МККТТ в конце 70-х годов прошлого века Эталонная модель взаимодействия открытых систем, ЭМВОС (International Organization Standardization/Open System Interconnect model - ISO/OSI model). Все создаваемые и большинство функционирующих территориальных телекоммуникационных сетей базируются на идеях, сформулированных в Эталонной модели и воплощенных в виде системы протоколов управления информационным обменом, реализуемых в программно-технических комплексах сети.

В последнее десятилетие основным направлением в области построения телекоммуникационных сетей явилось создание виртуальных (мультисервисных) сетей, называемых также цифровыми сетями с интеграцией служб (ЦСИС). Решением этой проблемы в настоящее время интенсивно занимаются во всех индустриально развитых странах. Переход к ЦСИС позволяет предоставить пользователям сети с помощью единых унифицированных средств передачи, распределения, обработки и хранения информации различные виды телекоммуникационного обслуживания - передачу и распределение речевых сообщений, данных, изображений, возможности ин терактивных информационных служб и т. п. Построение таких сетей делится на два этапа. На первом этапе осуществляется интеграция низко- и среднескоростных служб - построение так называемой узкополосной У-ЦСИС, которая создается на базе существующих цифровых сетей, а на втором - создание широкополосной Ш-ЦСИС, являющейся цифровой сетью связи с пакетной коммутацией.

Современная телекоммуникационная сеть - это объект высокой структурной сложности, теория построения которой еще полностью не сформирована. Среди многих проблем, которые приходится решать при создании ЦСИС, следует выделить проблемы, обусловленные тем обстоятельством, что цифровая сеть является системой массового обслуживания. Это приводит к необходимости решения задач, относящихся к теории массового обслуживания применительно к сетям.

Необходимо отметить, что в настоящее время на отечественном книжном рынке, несмотря на множество книг по компьютерной тематике, практически отсутствует литература, посвященная ЦСИС. В публикациях по компьютерным сетям, в отличие от предлагаемой книги, теория сетей рассматривается поверхностно и необходимость издания книги, посвященной исключительно ЦСИС, не вызывает сомнений. Авторами в 1995 г. была издана книга «Теоретические основы построения цифровой сети с интеграцией служб (КОЫ)», которая к настоящему времени стала библиографической редкостью.

Учитывая значимость телекоммуникационных технологий для всех сфер человеческой активности, предлагаемая монография может, с одной стороны, быть «путеводителем» по сложной и разветвленной системе технологий, используемых в ЦСИС, а с другой стороны, - настольной книгой для студентов телекоммуникационных специальностей при курсовом и дипломном проектировании, а также для студентов и аспирантов многих образовательных направлений и специальностей. Книга, несомненно, вызовет интерес у специалистов, работающих в области телекоммуникаций, которых с каждым годом становится больше и больше. Именно поэтому МГТУ им. Н.Э. Баумана считает необходимым издание настоящей книги.

Зав. кафедрой «Информационные системы и телекоммуникации» МГТУ им. Н.Э. Баумана д-р техн. наук, профессор В. В. Девятков

Мультисервисные телекоммуникационные сети | Концепция интеграции телекоммуникационных сетей - uu звалкнщя информационных сетей⇒