Báječný svět počítačových sítí

Část první: Ve znamení konvergence
V dnešní době jsme svědky výrazného trendu, kterému se říká konvergence.

Spočívá v tom, že dříve oddělené světy spojů a počítačů stále více splývají (do

tzv. elektronických komunikací), a v rámci toho dochází i ke konvergenci

(splývání) počítačových a telekomunikačních sítí.

očítačové sítě nevznikly a nevyvíjí se ve vakuu, zcela izolovaně od ostatních

sítí. Právě naopak, od svého vzniku soupeří zejména s telekomunikačními sítěmi,

s nimiž mají počítačové sítě na jedné straně mnoho společného, ale na druhé

straně je dělí i řada odlišností. Oba druhy sítí se dnes snaží přenášet

digitální data, ale každá to dělá poněkud jiným způsobem a také s jinými

náklady.

Historicky přitom oba druhy sítí vychází z různých světů ze světa spojů a světa

počítačů které se liší v řadě výchozích předpokladů, pohledů na své okolí i na

potřeby svých uživatelů, resp. zákazníků i na celkové fungování sítí a jejich

architekturu.

V dnešní době však jsme svědky výrazného trendu, kterému se říká konvergence.

Spočívá v tom, že dříve oddělené světy spojů a počítačů stále více splývají (do

tzv. elektronických komunikací), a v rámci toho dochází i ke konvergenci

(splývání) počítačových a telekomunikačních sítí. Současně s tím dochází i ke

konvergenci služeb, které jsou skrze tyto sítě poskytovány. Názorným příkladem

je možnost telefonování po datových sítích (tzv. IP telefonie, resp. VOIP),

televizní a rozhlasové vysílání po internetu atd.

A nejen to, konvergence pokračuje i na „vyšších vrstvách“ dnes již konvergují

(splývají) například i operátoři (poskytující telekomunikační služby) a

provideři (poskytující internetové služby). Konvergovat začíná také přístup

státu k oběma dosud odděleným oblastem. To se projevuje mimo jiné tím, že místo

dvou oddělených koncepcí (Státní informační politiky a Národní komunikační

politiky) máme již jen jednu společnou politiku (Státní informační a

komunikační politiku). V neposlední řadě máme i jedno společné (konvergované)

ministerstvo Ministerstvo informatiky ČR.

Naše putování světem počítačových sítí proto začneme právě srovnáním výchozí

pozice počítačových a telekomunikačních sítí a nastíněním hlavních koncepčních

rozdílů mezi nimi.



Kolik je zdrojů?

Klíčem k pochopení hlavních rozdílů mezi počítačovými a telekomunikačními

sítěmi je docenění rozdílů mezi světem počítačů a světem spojů, odkud oba druhy

sítí pochází.

Svět spojů je mnohem starší než svět počítačů. Vznikal v době, kdy

nejrůznějších zdrojů, potřebných pro budování a provoz sítí, bylo málo a byly

velmi drahé. Jednalo se zejména o přenosové kapacity v nejrůznějším provedení,

kterých tehdy bylo opravdu málo. Problémem ovšem byla i malá „výpočetní

kapacita“ třeba kapacita telefonních ústředen a jejich omezené možnosti.

Prakticky všeho se v telekomunikacích tehdy nedostávalo, bylo to drahé, pomalé

a nepružné. Proto se také dostupnost zdrojů stala hlavním

limitujícím faktorem celkového rozvoje oboru. Obecně to lze shrnout do

konstatování, že zájem zákaznické veřejnosti o telekomunikační služby se

dlouhou dobu musel podřizovat dostupnosti těchto služeb.

Naproti tomu svět počítačů vznikal v době, kdy zdrojů již bylo podstatně více a

brzy přestaly být hlavním limitujícím faktorem. Dnes se svět počítačů pyšní

několika fundamentálními zákony, které popisují, jak rychle se objem dostupných

zdrojů zvětšuje. Jde například o tzv. Mooreův zákon, který říká, že výpočetní

kapacita se každých 24 měsíců zdvojnásobí (podrobněji viz box). Nebo zákon

Gilderův, který se týká přenosové kapacity a říká, že tato roste dokonce

třikrát rychleji než kapacita výpočetní!

Dnes ve světě počítačů spíše převažuje nabídka nad poptávkou a limitujícím

faktorem se stává schopnost něco prodat.



Za co se platí?

Ve světě spojů, který od svého vzniku zápasil s nedostatkem zdrojů, rychle

zdomácněla praxe, že zákazník platí podle toho, kolik zdrojů je mu dáno k

dispozici bez ohledu na to, nakolik mu poslouží a jaký efekt a užitek mu

přinesou. Dodnes je tato praxe k vidění například v telefonní síti, kde

volající platí podle počtu provolaných minut.

Naproti tomu ve světě počítačů se již vychází z jiného principu zpoplatnění.

Zákazník zde platí spíše podle toho, co skutečně „konzumuje“, resp. jaký přínos

mu poskytnutá služba přináší, jaký má pro něj efekt, přínos atd. Konkrétních

možností je více, příkladem může být zpoplatnění podle objemu skutečně

přenesených dat.

Další možností světa počítačů je paušální způsob zpoplatnění, kdy koncový

uživatel platí pevnou cenu bez ohledu na to, kolik „konzumuje“. To ale

neznamená přesné napodobení „švédských stolů“, resp. principu „sněz, co můžeš“.

Paušálně stanovená cena totiž vždy vychází z určitého předpokladu o průměrném

chování zákazníka a pokud by se významná část reálných zákazníků chovala jinak,

poskytování služby by se velmi brzy stalo nerentabilním.

Pokud takové nebezpečí reálně hrozí, poskytovatelé služeb se snaží donutit

zákazníky k „předpokládanému chování“. Děje se tak skrze zavádění různých Fair

Use Policy (pravidel korektního využití), které nejčastěji spočívají v zavedení

konkrétních objemových limitů u paušálně zpoplatněných služeb. Tedy limitů na

objem dat, které je možné přenést za určité časové období.



Vyhrazení zdrojů ve světě spojů

Jestliže svět spojů vznikal v době, kdy zdrojů bylo opravdu málo, pak by bylo

na místě předpokládat, že se s nimi bude hospodařit šetrně a efektivně. Tedy

například že jednotlivým zákazníkům (uživatelům) bude přidělováno právě a pouze

tolik zdrojů, kolik v daném okamžiku skutečně potřebují a pokud právě nic

nepotřebují, nebude jim přiděleno nic (a oni za to také nebudou muset platit).

Bohužel opak je pravdou. Důvody k tomu je třeba hledat ve skutečnosti, že ještě

dlouho po vzniku světa spojů nebyly k dispozici vhodné mechanismy, které by

něco takového umožnily. Proto se ve světě spojů a telekomunikačních sítí

zavedla jiná praxe: uživatelům se vždy přidělí určitý fixní objem zdrojů. Je

pak na nich, jak je využijí zda „hodně“, „málo“ či dokonce „vůbec“. Platit však

budou stejně, viz již zmíněný příklad s minutovou cenou hovorného v telefonní

síti. Ta je zcela nezávislá na tom, zda účastníci skutečně hovoří nebo mlčí.

Důležité je také to, že fixní objem zdrojů se ve světě spojů přiděluje výlučně

konkrétnímu zájemci, resp. se pro něj vyhrazuje. To je na jedné straně

pozitivní v tom, že pro dotyčného zákazníka je dostupnost těchto zdrojů

garantována (může se spolehnout na to, že je má k dispozici). Telekomunikační

sítě tedy typicky poskytují služby s garantovanými parametry.

Na druhou stranu je to i negativní vyhrazené, ale fakticky nevyužité zdroje již

nemohou být přenechány nikomu jinému (a jde tudíž o neefektivní hospodaření s

těmito zdroji). Nevýhodné je pro zákazníka i to, že musí platit za objem

vyhrazených zdrojů a tedy za maximum toho, co může potenciálně využít a nikoli

za to, co skutečně využívá. To dále ve světě spojů cenu koncových služeb

zvyšuje.

Dodnes je tento přístup patrný na vytáčeném připojení k internetu (tzv.

dial-up): je úplně jedno, zda připojený uživatel internetu právě něco přenáší

či nikoli. Za své připojení platí stále stejně (podle minut) a stále blokuje

linku, přes kterou se nemůže k internetu připojit nikdo jiný.

Pravdou je také to, že svět spojů od začátku využíval cenu také jako prostředek

regulace poptávky. Ta většinou výrazně převyšovala nabídku a právě zvyšováním

ceny poskytovatelé dokázali poptávku efektivně snižovat.



Princip přepojování okruhů

Po technické stránce se ve světě spojů právě popsaný způsob hospodaření se

zdroji realizoval a stále realizuje prostřednictvím tzv. přepojování okruhů

(anglicky: circuit switching).

Okruhem se rozumí obousměrná přenosová cesta mezi dvěma body, s určitou

konkrétní kapacitou. V rámci jednoho přenosového média (například koaxiálního

kabelu, optického vlákna apod.) může být vytvořeno více takovýchto přenosových

okruhů, resp. jejich dílčích úseků, s tím, že každému je pevně vyhrazena určitá

přenosová kapacita. Tam, kde se přenosová média „scházejí“ (v přepojovacích

uzlech), dochází k potřebnému pospojování (propojení) úseků jednotlivých

okruhů, a to způsobem, který naznačuje obrázek. Výsledný efekt je takový, jako

kdyby celý okruh vůbec nebyl přerušený, ale byl naopak souvislý, procházel

příslušným přepojovacím uzlem a pokračoval dále. Po celé své „trase“ tak má

vždy stejnou „šířku“ (vyhrazenou kapacitu).

Příkladem sítě, která funguje na právě popsaném principu, je již zmiňovaná

telefonní síť. Roli přepojovacích uzlů, které zajišťují vlastní přepojování

okruhů, plní telefonní ústředny. Každý přenosový okruh v telefonní síti je

využit pro přenos jednoho telefonního hovoru. Vzniká (je tzv. sestaven

příslušným propojením na ústřednách) s vytočením čísla volaného, existuje a je

zpoplatněn po celou dobu trvání hovoru, bez ohledu na aktivitu jeho účastníků

(zda právě hovoří či nikoli), a je zrušen ukončením (zavěšením) hovoru.

V analogové telefonní síti měl každý takový okruh šířku 3,1 kHz, v dnešní

digitální telefonní síti pak rychlost 64 Kb/s. Jen pro dokreslení efektivnosti,

resp. neefektivnosti: v mobilních sítích postačuje přenosová rychlost 12 až 13

Kb/s s nezhoršenou kvalitou přenosu hovoru, v rámci tzv. IP telefonie pak

rychlost ještě nižší.



Výhody a nevýhody přepojování okruhů

Předností přepojování okruhů je již popisovaná garance přenosové kapacity. Ta

je pro celý okruh a po celou dobu jeho existence skutečně vyhrazena právě a

pouze pro tento okruh. Současně je to ale i nevýhoda pokud není takto vyhrazená

kapacita fakticky využita, nemůže být přepuštěna (přenechána) někomu jinému.

Dalším charakteristickým rysem je, že data přenášená přes takový okruh se nikde

„nezdržují“. Nikde se totiž po cestě neukládají, a tak je doba jejich přenosu

dána v zásadě jen dobou šíření signálu přes příslušné médium. Tato doba bývá

velmi krátká a hlavně předem odhadnutelná a konstantní. To má velký význam pro

přenos multimediálních dat (právě hlasu a obrazu), u nichž velmi záleží na

pravidelnosti a rychlosti doručování svých dat.

Sdílení kapacit a přepojování paketů

Zatímco ve světě spojů se přenosové kapacity vyhrazují a přidělují do výlučného

využití a děje se tak pomocí právě popsaného přepojování okruhů, ve světě

počítačů se přenosové kapacity spíše sdílí. To se realizuje zejména jako tzv.

přepojování paketů (anglicky: packet switching).

Sdílení přenosových kapacit je vhodné chápat tak, že nikdo nedostává žádnou

přenosovou kapacitu jen pro sebe, k výlučnému využití (tedy není nikomu

vyhrazena). Nedochází zde tedy k trvalejšímu dělení přenosové kapacity, jako u

přepojování okruhů, ale tato kapacita je ponechána „v celku“. Každý zájemce o

využití této kapacity pak svým způsobem soupeří s dalšími zájemci, kteří také

chtějí využít k přenosu svých dat stejnou přenosovou cestu.

Má-li takové sdílení fungovat, nesmí dojít k „promíchání“ dat od různých

odesilatelů v rámci jedné (nerozdělené) přenosové cesty. Proto každý odesilatel

musí svá data vhodně „zabalit“ do balíčku, kterému se nejčastěji říká paket.

Tento paket musí opatřit adresou příjemce (a také svou jako odesilatele) a pak

předat k odeslání přes vhodnou přenosovou cestu.

U přepojování okruhů taková povinnost není a data zde nemusí být „balena“ do

paketů (i když mohou). Jejich příjemcem je totiž vždy „ten, kdo je na druhém

konci okruhu“. U přepojování paketů je tomu jinak. Každý paket musí obsahovat

nějakou identifikaci svého příjemce.



Mechanismus Store&Forward

Zpět ale k samotnému přepojování paketů: každá přenosová cesta se vždy naplno

(celou svou kapacitou) věnuje přenosu jednotlivých paketů, v takovém pořadí, v

jakém jí jsou předkládány. Taková přenosová cesta přitom již může ústit do

cílového uzlu, kam některé pakety směřují. Jindy tomu tak ale není a přenosová

cesta ústí jen do dalšího přepojovacího uzlu (v praxi např. do tzv. směrovače),

do kterého mohou vstupovat i další přenosové cesty a stejně tak z něj další

přenosové cesty zase vystupují. V tomto přepojovacím uzlu pak dochází k

vlastnímu „přepojování paketu“ k jejich přijímání z jednoho směru, k rozhodnutí

o jejich dalším směrování a k následnému předání k dalšímu přenosu v takto

zvoleném (odchozím) směru.

Podrobnosti zachycuje další obrázek, na kterém je znázorněno fungování

příslušných přepojovacích uzlů, zajišťujících přepojování paketů. Jde o princip

označovaný jako store&forward.

Přepojovací uzel fungující na tomto principu nejprve každý přijatý paket uloží

do vstupní vyrovnávací paměti (vstupního bufferu, resp. vstupní fronty). Odtud

také ono „store“ v jeho názvu (z anglického „uložit“). Přepojovací uzel, resp.

jeho interní procesor (CPU) pak postupně vybírá jednotlivé pakety ze vstupních

front, rozhoduje se, jak s nimi naložit (kterým směrem je předat dál, případně

zda je např. nezahodit) a pak toto své rozhodnutí naplňuje. Pokud již vybral

určitý odchozí směr, uloží paket do výstupní fronty, spojené s tímto odchozím

směrem. Zde pak paket čeká, než na něj dojde řada (vzhledem ke kapacitním

možnostem přenosové cesty v odchozím směru). Následně je skutečně odeslán

(předán dál, anglicky: „forwarded“, odsud druhá část názvu tohoto způsobu

fungování).



Přenosové zpoždění a jeho rozptyl

Doba, po kterou trvá přenos dat na principu přepojování paketů, je vždy větší

než u přepojování okruhů. Je to dáno tím, že data přenášená ve formě paketů se

po cestě různé ukládají (do vyrovnávacích pamětí, resp. front v přepojovacích

uzlech) a čekají na své další zpracování. U přepojování okruhů se data takto

nikde neukládala (nemusela být ani „balena“ do paketů a mohla být přenášena i

po jednotlivých bytech).

Nepříjemné je také to, že nelze dopředu určit, jak dlouho se určitý paket zdrží

v přepojovacím uzlu. To totiž nezáleží jenom na něm, resp. na jedné dvojici

komunikujících stran, které si navzájem posílají nějaké počty paketů. Vzhledem

ke sdílení přenosových cest (i přepojovacích uzlů) zde obecně záleží i na

ostatních přenosech, neboli na tom, jak intenzivně či naopak málo intenzivně

spolu komunikují jiné uzly. Z pohledu jedné komunikující dvojice je proto nutné

považovat dobu přenosu (přes síť s přepojováním paketů) spíše za statistickou,

ne-li přímo náhodnou veličinu.

Uživatelé internetu to často pociťují na vlastní kůži, asi nejvíce při

brouzdání WWW stránkami. Někdy totiž přitékají rychleji a jindy zase mnohem

pomaleji podle toho, jak moc či málo právě „stahují“ či „odesílají“ ostatní

uživatelé.



Míra sdílení, agregace

Sdílení, ke kterému dochází v sítích s přepojováním paketů, má velkou výhodou v

efektivnějším hospodaření s přenosovými kapacitami i dalšími zdroji. Projevuje

se to i v odlišném přístupu ke zpoplatnění zákazníka: zatímco v sítích s

přepojováním okruhů zákazník platí za to, co je mu potenciálně dostupné (co je

mu vyhrazeno, bez ohledu na využití), v sítích s přepojováním paketů platí za

to, co aktuálně využívá. Důsledkem jsou mnohdy výrazně nižší ceny, což lze

dokumentovat třeba na rozdílu cen za telefonování přes klasickou telefonní síť

a po internetu.

Celá věc má ale jeden háček. Velmi totiž záleží i na míře sdílení, neboli na

tom, kolik aktivních uživatelů se právě dělí o jednu společnou přenosovou

kapacitu. Pokud jich je „rozumně“ málo, pak žádný z nich nepociťuje nějaké

významnější dopady sdílení. Pokud jich je ale příliš mnoho, už se navzájem

omezují a toto omezení mohou pociťovat dosti zásadním způsobem.

Lze to připodobnit k využití silnic. Princip přepojování okruhů by odpovídal

situaci, kdy každé auto (či spíše každá autobusová linka apod.) má pro sebe

vyhrazen jeden jízdní pruh, kterým nesmí jezdit nikdo jiný. Něco takového je

ale nesmírně nákladné. Princip přepojování paketů naopak odpovídá tomu, že

všechna auta jezdí po jedné společné silnici (bez ohledu na počet pruhů). Pokud

je poměr počtu aut k počtu a délce silnic odpovídající, pak nedochází k

výraznějším dopravním zácpám. Běda ale, jak tento poměr příliš naroste pak

vznikají samé zácpy, doprava se zpožďuje a může dojít až k úplnému zahlcení.

Stanovení „odpovídajícího“ poměru přitom není jednoduché ani u silnic, ani u

sítí s přepojováním paketů. U silnic záleží zejména na tom, kolik je aut a jak

moc s nimi lidé jezdí. V případě sítí záleží jak na počtu uživatelů, tak i na

jejich chování.

Konkrétním příkladem, kde se míra sdílení (často označovaná také jako stupeň

agregace) projevuje velmi významně, jsou vysokorychlostní přípojky k internetu

a z nich asi nejvíce přípojky na bázi ADSL. Ty, které jsou určeny pro

domácnosti, mají obvykle agregaci 1 : 50. Pro spíše příležitostné využití

koncovými uživateli to celkem stačí, ale při intenzivnějším využívání

(například při pravidelném stahování z výměnných sítí) už nikoli. Poskytovatelé

příslušných služeb proto začali na těchto přípojkách uplatňovat dosti striktní

Fair Use Policy (viz výše), právě proto, aby příslušným způsobem ovlivnili

chování uživatelů.

I přes tato opatření naše ADSL přípojky vykazují v praxi dosti nízkou

propustnost. Tzv. efektivní (skutečně dosahovaná) přenosová rychlost se

pohybuje jen někde kolem 50 až 60 procent rychlosti nominální, neboli té,

kterou uvádí poskytovatel služby (a myslí to jako rychlost „maximální“, byť to

tak mnohdy neříká).



Maximální snaha vs. kvalita služeb

Služby telekomunikačních sítí, které fungují na principu přepojování okruhů,

jsou na jedné straně sice výrazně dražší, ale na straně druhé mají garantovanou

úroveň kvality ať již jde o celkovou propustnost či o přenosové zpoždění a jeho

rozptyl. Lze se na to dívat také tak, že každému (přenosu) dají to, oč si řekne

a co si také zaplatí.

Naproti tomu lacinější sítě s přepojováním paketů využívají sdílení a díky tomu

dokáží být (i výrazně) lacinější. Platí za to ovšem daní v podobě toho, že

jejich služby nemají garantovanou kvalitu. Ta se mění v závislosti na celkové

zátěži. Není přitom vyloučeno ani to, že některé požadavky na přenos paketů

vůbec nebude možné uspokojit a příslušné pakety pak bude nutné zahodit.

Pokud už k takové situaci dojde a nějaký paket musí být zahozen, je „oběť“

vybírána víceméně náhodně. Sítě na principu přepojování paketů totiž standardně

nerozlišují různé přenosy mezi sebou, ve smyslu, že by některým dávaly přednost

před jinými. V rámci sdílení se ke všem chovají stejně a totéž platí i v

kritických situacích pakety k zahození se pak také vybírají rovnoměrně, bez

ohledu na to, komu patří.

V praxi se tento způsob fungování označuje jako princip „maximální snahy“

(anglicky: best effort): dokud na to dostupné zdroje stačí, jsou všechny

požadavky uspokojovány stejně a v úplné míře. Síť se tedy snaží, jak jen může.

Jakmile ale dostupné zdroje přestávají stačit, musí dojít ke krácení a všem

přenosům je opět kráceno stejně (v tom smyslu, že pakety k zahození se vybírají

bez ohledu na to, komu patří).

Alternativou k principu maximální snahy je takový přístup, kdy se rozlišují

různé druhy přenosů a podle toho je s nimi také různě nakládáno. Může to být

zařízeno třeba tak, že existuje několik úrovní priority. Přenosy na vyšší

úrovni priority mají vždy přednost před přenosy na nižší úrovni. Když se pak

začne nedostávat nějakých zdrojů, jsou přednostně kráceny přenosy na nižší

úrovni priority. Nebo to může být zařízeno tak, že určité konkrétní přenosy

mají skutečně garantované podmínky, obdobně jako u přepojování okruhů.

Obecně se tento přístup označuje jako zajištění kvality služeb, zkratkou „QoS“

(z anglického: Quality of Service). V praxi má častěji podobu „různé kvality

služeb pro různé druhy přenosů“ než garantovaných parametrů přenosu. Konkrétním

příkladem z praxe mohou být již zmiňované Fair Use Policy, uplatňované u

některých ADSL přípojek. Některé z nich jsou řešeny tak, že když uživatel

přečerpá svůj datový limit, všechny jeho přenosy získají nižší prioritu a musí

tak dávat přednost přenosům ostatních uživatelů. Většinou se to projeví

výrazným poklesem propustnosti (efektivní rychlosti), mnohdy až na hranici

nepoužitelnosti. Alternativou je, že zákazník si za nadlimitní data připlatí a

ta se pak přenáší s původní prioritou.



Spolehlivé a nespolehlivé přenosy

S principem maximální snahy i kvalitou služeb souvisí také otázka toho, jak má

přenosová část sítě zareagovat, když dojde k poškození, úplné ztrátě či dokonce

k zahození nějakého paketu. V této situaci existují dvě základní možnosti:

- Postarat se o nápravu, typicky vyžádáním si opakovaného zaslání poškozeného

(ztraceného) paketu. Tato varianta bývá označována jako spolehlivý přenos.

- Nechat to být a pokračovat dál. Tato varianta se označuje jako nespolehlivý

přenos.

Při posuzování spolehlivosti je vhodné si uvědomit, že ji lze zajistit na

různých úrovních. Mohou si ji například zajistit až jednotlivé aplikace, jež

asi nejlépe ví, které části dat skutečně potřebují a které naopak mohou

postrádat. Stejně tak ale může být spolehlivost zajišťována již přenosovou

částí sítě.

Zajímavé je, že telekomunikační sítě ze světa spojů obvykle zajišťují

spolehlivost bez ohledu na to, zda ji aplikace požadují či nikoli. Naopak

přenosové sítě ze světa počítačů buď fungují nespolehlivě (v tom smyslu, že se

nestarají o nápravu), nebo dávají aplikacím vybrat, zda spolehlivost chtějí

nebo nechtějí. Není totiž těžké si domyslet, že se zajištěním spolehlivosti je

spojena určitá časová i další režie, nutná na opakovaný přenos ztracených či

poškozených dat. To pak zhoršuje (zvyšuje) jak přenosové zpoždění, tak i

pravidelnost doručování. Multimediálním přenosům jako například přenos hlasu a

obrazu přitom občasná ztráta či poškození nějakých dat vadí podstatně méně než

nepravidelnost jejich doručování.

Například u přenosu hlasu (telefonování) se obvykle uvádí, že i při ztrátě až

20 procent dat je přenášený hovor stále ještě dostatečně srozumitelný. Naopak

při zvýšení přenosového zpoždění nad 400 až 500 milisekund přestává být služba

použitelná kvůli příliš dlouhé prodlevě. Lidé si pak začínají skákat do řeči v

domnění, že druhá strana nic neslyšela nebo vůbec nereaguje.



Požadavky aplikací

Obecně lze říci, že různé aplikace a služby mají různé požadavky na přenosovou

část sítě (viz tabulka). Například přenosu souborů či elektronické poště

vyhovuje chování sítě na principu maximální snahy (best effort) a nevadí jim

ani vyšší přenosové zpoždění. Stejně tak pro ně nehraje roli ani pravidelnost

doručování jednotlivých paketů, protože stejně čekají až na ten poslední (v

rámci daného souboru či zprávy). O to více pak dokáží ocenit efektivnost

datových přenosů, ve smyslu nízkých nákladů a proto jim plně vyhovují sítě s

přepojováním paketů, fungující na principu maximální snahy, bez podpory kvality

služeb. Příkladem takové sítě může být celosvětový internet.

Naproti tomu multimediální přenosy (hlavně přenosy hlasu a obrazu) jsou na

celkové zpoždění a pravidelnost doručování velmi citlivé. Nejlépe jim dokáží

vyhovět sítě fungující na principu přepojování okruhů což je další z důvodů,

proč se tyto sítě historicky ve světě spojů tak prosadily. Sítě s přepojováním

paketů, fungující na principu maximální snahy (best effort) jim naopak tolik

nevyhovují.



Konvergované sítě a přístup hrubou silou

Dnešní konvergence světa spojů a světa počítačů směřuje k tomu, aby se

používaly pouze sítě fungující na principu přepojování paketů, nejlépe jen na

principu maximální snahy (best effort). Tedy takové sítě jako celosvětový

internet. To, že příliš nevychází vstříc potřebám některých aplikací, hlavně

těch multimediálních, lze řešit podporou kvality služeb (QoS) v těchto sítích.

To je možné a existují na to i dostupné standardy specifikující, jak to dělat.

Problém spočívá v tom, že je vše nákladné, málo efektivní a také organizačně

nesmírně náročné pokud by se to mělo dělat v něčem tak rozsáhlém, jako je

dnešní internet.

Proto se v praxi uplatňuje spíše jiný přístup, který by bylo možné označit jako

„přístup hrubou silou“. Spočívá v tom, že se příslušné zdroje, hlavně přenosové

kapacity těchto sítí, „hodně nafouknou“ (předimenzují), aby se co nejvíce

snížila četnost stavu, kdy už tyto zdroje dochází a je třeba některé přenosy

omezovat. Kupodivu je to jednodušší a často i lacinější než „dokonalé“ řešení v

podobě podpory kvality služeb.



Mooreův zákon

Formuloval jej v roce 1965 Gordon Moore, spoluzakladatel společnosti Intel.

Jednalo se o předpověď, kterou na základě tehdy tříleté zkušenosti s vývojem

oboru napsal v článku pro časopis Electronics. Původní znění Mooreova zákona

hovořilo o tom, že počet tranzistorů na jednotku plochy se zdvojnásobí

přibližně každých 12 měsíců. Později byl tento odhad upraven na zdvojnásobení

každých 18 měsíců (a ještě později každých 24 měsíců). Počet tranzistorů pak

nepřímo vypovídá i o výpočetní kapacitě.

Počet tranzistorů

v mikroprocesorech Intel (podle http://www.intel.com.)



Gilderův zákon

Formuloval jej hi-tech vizionář a novinář George Gilder ve své knize „Telecom“

z roku 2000. Říká, že přenosová kapacita roste třikrát rychleji než výpočetní

kapacita. Vzhledem k Mooreově zákonu se tedy zdvojnásobuje asi každých 6–8

měsíců (podle http://www.gildertech.com).