Samara Portal Technology, Computers

Самарский портал "Технологии, компьютеры"

C бизнес-консультантом по развитию беспроводных технологий Cisco Андреем Харитоновым у меня связана поучительная история. Конечно, я не всегда проявляю себя с хорошей стороны, наверное, и у него бывают неудачи, но здесь всё так сложилось, что я не только всегда вспоминаю этот «инцидент» с удовольствием, но и рассказал детям в качестве назидания.

 

Дело было так: на одной из конференций CiscoExpo Андрей сделал доклад, в котором приводился график распределения мощности сигнала по частоте. Это совсем далеко от моей институтской специальности, но наша школьная физичка Лидия Ивановна Бондаренко так вложила в наши головы важность размерностей физических величин, что я споткнулся глазами на осях графика и в очень осторожной форме написал об этом Андрею.

Лидия Ивановна Бондаренко с моими одноклассниками на 100-летии школы №6 г. Львова через 42 года после выпуска 2 июня 2012 г.

Он терпеливо объяснял, я в ответ старался объяснить, почему до меня не доходит, и вдруг на пятой итерации читаю его письмо: «Ваш рисунок лучше. Я подумал и понял, что старая школа есть старая школаsmile». Я здесь вижу сразу несколько «моралей»:

  • Нечасто встречаются профессионалы, готовые всерьёз обсуждать проблемы с дилетантом в их области. Чаще всего люди либо игнорируют такие вопросы, либо занимают оборонительную позицию, да ещё и обижаются на тех, кто пытается их «уличить». И дело заканчивается конфликтом либо недосказанностью.
  • Дилетанту тоже не следует бояться своего непонимания. Вежливость никто не отменял, но и настойчивость в вопросах следует проявлять.
  • Школьные знания – самые важные. Этот фундамент не заменят никакие специальные предметы. Если не повезло в школе с учителем, и случились пробелы – постарайтесь восполнить.

Андрей Харитонов, бизнес-консультант по развитию беспроводных технологий Cisco. Конференция Cisco Connect. Москва. 19-21 ноября 2013 г. Фото: Владислав Бояров.

Владислав Бояров: Какие главные изменения в беспроводной связи Wi-Fi произошли за год?

Андрей Харитонов: Мы видим мощную востребованность на рынке стандарта IEEE 802.11ac. В частности, в здравоохранении и образовании. При этом главным преимуществом нового стандарта является не столько повышение пропускной способности (скорости передачи данных), сколько экономия энергии, напрямую связанная со скоростью. 1 Гбит/с – это более чем достаточно, а вот заряд аккумулятора лишним не бывает. Передача того же объёма данных на большей скорости занимает меньше времени – здесь всё пропорционально. А после осуществления приёма/передачи радиомодуль мобильного устройства возвращается в полусонное состояние, в котором он почти не потребляет энергии. Испытания, проведённые Cisco, показали, что при использовании 802.11ac время автономной работы увеличивается до 50%.

Неожиданно!

Ничего неожиданного здесь нет. Плюс к этому появляются различные устройства, например, в области телемедицины, для которых критична именно скорость передачи данных. Например, это кардиомониторы или мобильные МРТ-системы, которым нужно в реальном времени передавать большие объёмы информации. Это весьма перспективно с точки зрения открытия новых сегментов медицинского обслуживания, которые до последнего времени были неинтересны в силу ограничений беспроводной связи.

Неужели кардиомониторы генерируют такой трафик?

Современные устройства имеют большое количество датчиков, каждый из которых может измерять несколько параметров, так что суммарный поток может быть значительным. Поскольку устройства снимают уже комплекс параметров, их названия зачастую говорят скорее о происхождении, чем о реальных функциях. Кроме того, сейчас вполне корректно говорить не о наборе сечений, а о физических трёхмерных моделях (цифровых прототипах), построенных с помощью различных измерений.

А когда стандарт 802.11ac придёт в Россию? Помнится, нынешний стандарт 802.11n нам пришлось ждать несколько лет.

Сейчас Cisco вместе с компаниями Apple, HP и Intel организовали инициативную группу по продвижению стандарта. В принципе, мы идём по протоптанной дорожке, вопросы всё те же. Готовим документы, представляем их в регулирующие органы. Разница только в том, что стандарт 802.11ac идёт в две волны. Wave 1 готова уже сейчас, это в принципе тот же 802.11n, но на значительно большей скорости. Wave 2 ожидается к 2015 году, и там будет множество новых технологий в частности, антенная технология MU-MIMO для коммутации беспроводной среды и дальнейшее расширение полосы пропускания с помощью дополнительных пространственных потоков и каналов. Теоретический предел 802.11ac Wave 2 составляет 6 Гбит/с, что потребует серьёзных изменений не только в радиоканале, но и в проводной части сети. Надо сказать, что на сегодня проводные сети заказчиков Cisco не готовы пропускать такой трафик от точек доступа.

Требуется переход на оптику или есть возможность обойтись медью?

На современных точках доступа Cisco присутствует гигабитный порт и для первой волны этого достаточно. Однако всем заказчикам я говорю, что, хотя 802.11ac в России пока недоступен, инвестировать деньги в свои проводные инфраструктуры следует с расчётом на него. И поэтому следует выбирать архитектуру не только с учётом вертикального масштабирования, но и обращать внимание на производительность уровня доступа. Если традиционно каждый десктоп подключается по гигабитному проводному соединению, то завтра, с появлением точки доступа Wave 2, потребуется передавать от неё уже несколько гигабит.

Получается, что по беспроводу передача идёт быстрее, чем по проводу, и проводные сети должны догонять по скорости беспроводные?

Да, это действительно изменение существующей парадигмы. Традиционно беспроводные технологии то на шаг, то на два отставали от проводных, и вот теперь всё перевернулось.

Конференция Cisco Connect. Москва. 19-21 ноября 2013 г. Фото: Владислав Бояров.

Мне казалось, что физику не обойти: в проводе сигнал экранирован, защищён от помех, его мощность сконцентрирована, а в эфире и помехи и диссипация – распределение мощности по большой площади «сечения», когда антенне достаётся совсем немного. Это же никак не объедешь?

Конечно теорему Шеннона никак не объедешь. Есть некий теоретический предел, к которому мы постоянно приближаемся, и, несмотря на то, что провод менее подвержен влиянию помех (наводок, интерференций), механизмы, которые на сегодняшний день реализованы в технологии с радиодоступом позволяют эффективно бороться с этими эффектами.

Всё равно странно. Может быть, проводу мешает его индуктивность, отсутствующая у эфира?

Не мешает. Во-первых, там витая пара, которая сама себя защищает. Во-вторых, у кабелей верхних категорий есть ещё и внешняя оплётка, которая дополнительно экранирует.

То есть, по проводу всё равно проще передавать высокие скорости, чем по эфиру?

Конечно. Мы говорим о том, что по проводу будут работать стационарные устройства, получающие гарантированную пропускную способность. Это могут быть настольные компьютеры, содержащие системы, чувствительные к задержкам сигнала, джиттеру, отражению и другим неприятностям. Мультигигабитные скорости потребуются не только для того, чтобы передавать сложные картинки в реальном времени, но и для энергосбережения, увеличения времени автономной работы. Это одна из самых серьёзных проблем мобильных устройств: разработчики стремятся сделать их тоньше и легче, и при этом не потерять во времени работы от аккумулятора, что является одной из характеристик мобильности. С учётом подключения к сетям Wi-Fi и более интенсивного использования смартфонов (чем больше функций и программ, тем больше поводов его включать), а также «гонкой тоньшин», зарядки аккумуляторов для всё большего количества пользователей перестаёт хватать даже на день использования.

Следует понимать, что изменения, происходящие в радиотехнологиях, ведут к изменениям проектирования сети в целом. Традиционно мы имели точку доступа, которая строила защищённый канал для контроллера, находящегося в ядре сети. Таким образом, весь трафик проходил через ядро сети примерно так, как большинство транспортных потоков России проходят через Москву. С гигабитными точками доступа такая архитектура сети становится неэффективной, ей требуется очень высокая пропускная способность каналов вблизи ядра. Поэтому через ядро сети будет проходить только контрольный трафик, а основные потоки маршрутизируются внутри сети с оптимизацией путей. То есть, вместо вертикального используется горизонтальное масштабирование, что полностью меняет идеологию.

И как эта новая идеология сейчас продвигается?

У Cisco есть продукты, поддерживающие новый подход, как в плане коммутации, так и в плане специализированных функций беспроводных контроллеров. Одной из предпосылок создания новой линейки CiscoASIC на базе Doppler, Catalyst 3850 было именно изменение в идеологии построения сетей.

С точками доступа уже понятно, а как быть с клиентскими устройствами? Это как-то ненормально и уж точно непривычно, что скорость подключения по беспроводу будет больше, чем по проводу. Выходит, что проводное соединение становится ненужным, а чтобы ему стать вновь востребованным, его скорость следует поднять, например, до 10 Гбит/с.

Абсолютно верное логическое заключение. С одной стороны, в небольшой локальной сети уровня квартиры или коттеджа тянуть провод до клиентских устройств будет излишним. Однако с другой стороны, наличие большого количества сетевых устройств, вынужденных делить эфир, не улучшит картину радиополя, поэтому всё, что не требует мобильности, желательно всё же подключать по проводам – так что скорость является не единственным фактором.

То есть всё, что не требует мобильности, лучше подключать по проводу, и так будет всегда?

Вряд ли в физике что-то изменится и при проектировании разумное использование проводных сетей считается хорошим тоном. На практике, конечно, приходится учитывать многое. Например, если в квартире только что сделали ремонт и не проложили витую пару, то хозяину психологически сложно будет штробить стены или терпеть портящий красоту кабель. Однако надо сказать, что сейчас ведутся разработки стандарта Wi-Fi, работающего на частоте 60 ГГц, и пока сложно сказать какие изменения в проектировании сетей нас ожидают. Также сейчас ведутся исследования в направлении стандарта, получившего название Li-Fi (light fidelity), где в качестве источника сигнала будет использоваться мерцание светодиодов в видимом спектре излучения. Частота будет столь высокой, что человеческий глаз этого мерцания не почувствует, и таким образом обычный светильник сможет параллельно работать точной доступа. Кроме того, светодиод может содержать несколько спектральных составляющих, каждая из которых будет давать свой сигнал.

Сюда же я бы отнёс возвращение инфракрасных портов на смартфоны. Хотя и интересно: отчего производители бытовой электроники не перейдут на радиоинтерфейс?

Прежде всего, ИК-порты на бытовой электронике находятся исторически, а устраивать революцию повода нет. Возвращение же ИК-портов на смартфоны действительно интересно. Общая идея – если смартфон стал для владельца всем, почему бы ему не быть ещё и телевизионным и прочим пультом? ИК-излучатель имеет очень малые габариты и почти не потребляет энергии, всё остальное делается программно – и вот уже универсальный пульт для всех бытовых устройств.

Как интересно, оказывается, беседовать о беспроводной связи: начали со стандарта IEEE 802.11ac , а закончили телевизионными пультами. Спасибо!

Статьи по теме:

«Connect! Есть Cisco Connect!». (27.11.2013)

«Cisco Connect: Ну, за отечественность!». (29.11.2013)

Михаил Кадер на Cisco Connect: «Локальное производство в России – важная часть бизнеса Cisco»». (01.12.2013)

«Cisco Connect: всё готово для прорыва в образовании». (03.12.2013)

OSS-2017 от OCS в Самаре

OSS-2017 от OCS в Самаре. Статья Владислава Боярова

USB Type-C: кабелиные страсти

USB Type-C: кабелиные страсти. Статья Владислава Боярова