Рост объема и изменение структуры трафика в глобальных сетях

На протяжении ряда десятилетий глобальные ТКС использовались в основном для обслуживания речевого трафика. Этот трафик сначала формировался в стационарных (фиксированных) локальных и глобальных телефонных ТКС, а затем распространился в мобильные ТКС различного масштаба, имеющих значительную географию охвата пользователей.

В течение последнего десятилетия речевой трафик возрастал на 5-7% в год. Поэтому он продолжает стимулировать быстрое развитие мировых стационарных и мобильных ТКС, обеспечивающих телефонную связь на больших расстояниях.

В этот период трафик данных сначала составлял лишь проценты от суммарного речевого трафика ТКС. Этот трафик начал формироваться и развиваться в системах электронной почты и локальных ТКС с относительно низкой скоростью передачи данных.

Однако появление всемирной сети Internet радикально изменило ситуацию в области трафика данных. Начиная примерно с 1995 года, удельный объем трафика данных стал неуклонно расти. Более того, с 2000 года суммарный трафик данных в Internet стал удваиваться через каждые 4-5 месяцев. Столь значительное возрастание трафика данных определяется различными Internet-приложениями, в первую очередь www-приложениями.

Сегодня объёмы трафика данных и связанного с ним трафика в Internet превысили объёмы традиционного телефонного речевого трафика. При этом число пользователей глобальной сети Internet возрастает очень быстрыми темпами – более, чем на 50% в год. К этому нужно добавить, что трафик в крупномасштабных корпоративных ТКС также растёт примерно на 50% в год.

На рис.1.1 представлена сравнительная картина фактического роста глобального трафика речи и трафика данных за последние годы. Из представленных графиков следует, что, начиная с 2003 года, в глобальных ТКС преобладает трафик данных. Поэтому именно этот трафик является главным объектом изучения и управления в глобальных ТКС нового поколения.

Рис. 1.1. Эволюция глобального трафика речи и данных

Описанные выше тенденции изменения структуры и объёмов трафика оказывают значительное влияние на эволюцию глобальных ТКС и разработку новых поколений таких ТКС. Дело в том, что трафик данных (в том числе, трафик данных реального времени) менее чувствителен к задержкам, чем трафик речи, где предельно допустимое время задержки не должно превышать 250 мс.

Допустимые задержки при передаче информации от ИКС (вычислительные и информационные ресурсы) лежат в широком диапазоне – от нескольких секунд до сотен минут. Этот факт определяет возможность коммутации пакетов или ячеек как основного вида коммутации в корпоративных и глобальных ТКС передачи данных.

Лавинообразный рост трафика данных определяет фундаментальную тенденцию перехода от узкополосных ТКС с пропускной способностью до 2 Мбит/с к широкополосным ТКС с пропускной способностью порядка десятков и сотен Гбит/с. Анализ ожидаемых в ближайшие годы потоков данных свидетельствует о том, что пропускные способности мировых глобальных ТКС, охватывающих США и Европу, превысят 5 Тбит/с, в то время как национальные глобальные ТКС (например, во Франции и Германии) будут составлять 1-2 Тбит/с.

Рост пропускной способности каналов связи ТКС, связанный с переходом к волоконно-оптическим каналам, приводит к необходимости создания узлов с аналогичной производительностью (оптические, нейронные, квантовые компьютеры и т.п.). Можно ожидать, что производительность узлов глобальных ТКС, возрастёт в ближайшие годы до нескольких Тбит/с.

Быстрое развитие сетевых технологий породило экспоненциальный рост числа телекоммуникационных служб. В последние годы основные услуги были связаны с речевым трафиком и голосовыми приложениями. Однако в ближайшем будущем будет возрастать удельный объём трафика данных и роль мультимедийных служб. Это приведёт к всё большей интеграции информационных и телекоммуникационных технологий и сетей.

Глобализация и другие современные тенденции развития ТКС привели не только к существенному пересмотру основных телекоммуникационных концепций, но и к значительным технологическим сдвигам. К числу важнейших тенденций и преобразований можно отнести следующие:

- от речевого трафика к трафику данных и мультимедийному трафику;

- от специализированных ТКС к активно взаимодействующим и глобальным ТКС нового поколения;

- от локальных специализированных услуг к мультимедийным универсальным услугам и приложениям с гарантированным качеством обслуживания пользователей как внешних агентов в любое время и в любом месте.

На ускоренное развитие и совершенствование глобальных ТКС и распределённых ИКС будут влиять новые потребности современного информационного общества (электронная коммерция, телемедицина, дистанционное обучение, ядерная физика, генная инженерия и т.п.). В результате этого для пользователей ТКС будут стираться грани между домом, где они живут, и учреждением, где они работают, между страной проживания и другими странами, между реальным присутствием (например, на лекции или на конференции) и виртуальным телеприсутствием с «живым» участием.

Таким образом, развитие и глобализация ТКС и распределённых ИКС приведут к значительному улучшению условий жизни и работы людей в начале XXI века. Согласно оценке компании British Telecom, после 2011 года около 40% учреждений будут преобразованы в «виртуальные учреждения», сотрудники которых смогут выполнять основную часть своей работы дома или в иных местах, не связанных непосредственно с конкретным местом работы.