Poroči [a
EKSPERIMENTALNA UPORABA OMREŽIJ S TEHNOLOGIJO ATM ZA MULTIMEDIJSKE APLIKACIJE
Borka Jerman* Blažič, Dušan Gabrijelčič, Arso Savanovic
Prispevek obravnava program in eksperimente v projektu NICE-GLOBAL. Projekt NICE-GLOBAL je Evropska skupnost začela izvajati v sklopu programa ACTS v četrtem okvirnem programu Evropske skupnosti (Fourth Framework, 19941998). Tako kot mnogi drugi projekti v okviru programa ACTS, tudi ta prispeva k razvoju informacijske družbe v Evropski skupnosti in k ohranjanju strateško pomembne prednosti Evrope na področju naprednih širokopasovnih komunikacij. Glavni cilj projekta jc definicija niza funkcij za podporo aplikacij, ki temeljijo na tehnologiji ATM in preverjenih konfiguracij teh funkcij. NICE bo nudil podporo drugim projektom v programu ACTS In nacionalnim gostiteljem pri zagotavljanju prenosa multimedijskih porazdeljenih dogodkov. Slovenska udcicžcnca v projektu NICE sta Laboratorij za odprte sisteme in mreže na Inštitutu Jožef Stefan ter Laboratorij za telekomunikacije na Fakulteti za elektrotehniko, medtem ko ima Telekom Slovenije status aktivnega opazovalca.
JL PREDSTAVITEV IN CILII PROJEKTA
NICE je kratica za National Host Interconnection Experiments, kar v prevodu približno pomeni: poskusi povezovanja nacionalnih gostiteljev. Nacionalni gostitelj je institucija ali skupina institucij z izkušnjami s področij širokopasovnih omrežij in/ali mrežne infrastrukture (omrežni operaterji, univerze, raziskovalni oddelki). Projekt se nanaša na naloge, ki so določene v delovnem načrtu programa ACTS na področju širokopasovnih omrežij. Projekt NICE je v letu 1996 sprejel še predstavnike držav Srednje in Vzhodne Evrope in bivše Sovjetske Zveze. Razširjeni projekt se imenuje NICE-GLOBAL.
Osnovni cilj projekta NICE je integracija sistemov, ki bi nacionalnim gostiteljem omogočila, da zagotovijo širokopasovne funkcije za podporo aplikacij (Applications Support Functions, ASF), ki temeljijo na ATM. Izraz ASF pomeni splošne funkcije, ki so potrebne za podporo posameznim aplikacijam bodisi neposredno prek vmesnika človek-stroi (Man Machine interface, MM!) alt posredno prek programskega aplikacijskega vmesnika (Applications Programming Interface, API), ki ga uporablja aplikacijski proces, kakršen je npr. programski klic multimedijske elektronske pošte. V kolikšnem obsegu in s kakšnim namenom bodo lake storitve zagotovljene drugim projektom v okviru ACTS, bo določeno po opravljenih začetnih študijah. Z eksperimenti bo NICE akumuliral znanja o integraciji in izvajanju ASF prek ATM,
Drugi cilj projekta NICE je posredovanje pridobljenih znanj in svetovanje nacionalnim gostiteljem in projektom ACTS, ki bodo želeli uporabljati širokopasovne aplikacije med nacionalnimi gostitelji. Projekt NICE bo posredoval osvojena znanja o izdelkih in telekomunikacijskih storitvah, kakor tudi svoja orodja in procedure za testiranje.
Tretji cilj projekta NICE je obveščanje mednarodne telekomunikacijske in raziskovalno skupnosti o tehnikah in načinih, ki so primerni za testiranje in delovanje definiranih ASF prek ATM. Za obveščanje javnosti bo NICE uporabljal storitve projekta InfoWin, dodatne informacije pa bodo objavljene tudi prek drugih kanalov in medijev.
Četrti cilj je načrtovanje, priprava, koordinacija, izvajan jc in ocenjevanje mednarodno porazdeljenih dogodkov, ki obsegajo predavanja, razprave in demonstracije, vključno z dogodki, ki se bodo odvijali v Srednji in Vzhodni Evropi, Te
aktivnosti potekajo na osnovi izkušenj pridobljenih v projek tih BRAIN in IBER.
2.	FUNKCIJE ZA PODPORO APLIKACIJ
NICE bo podpira! porazdeljene dogodke, za katere je potreben niz podpornih funkcij. Kakor jih razumemo danes, spadajo med ASF: multimedijska elektronska pošta, hitri prenos datotek, svetovni splet omrežij (World Wide Web), multimedijski arhiv dokumentov (video archive retrieval), Širokopasovne varnostne storitve, večtočkovne videokonfer ence, večtočkovne audiokonference, storitev koordinatorja distribuiranih dogodkov, porazdeljeni kazalec-pisalo (tele-poimer/pencil), sodelovanje v aplikacijah (applications sharing), sodelovanje na tabli (shared blackboard), porazdeljeni urejevalec dokumentov (shared editor), sprotni vnos-izpis (online input/output) in upravljanje aplikacij (application management). Nekatere od teh aplikacij so že bile testirane v projektu SONAH, ki jih je tudi priporočil nacionalnim gos titeljem in zainteresiranim projektom ACTS.
NICE definira tri vrste ASF: funkcije za podporo konferenc (Conférence Support Functions). funkcije za podporo sestankov (Meeting Support Functions) in funkcije za podporo asinhronih storitev (Asynchronous Support Functions). Te funkcije bodo integrirane in njihove konfiguracijo bodo preverjene s terenskimi poskusi. Preverjene konfiguracije bodo demonstrirane pri prenosih porazdeljenih dogodkov.
3.	UDELEŽENCI PROJEKTA NICE-GLOBAL IN
POVEZAVE Z DRUGIMI PROJEKTI
V projektu sodeluje 18 polnopravnih partnerjev, 14 pridruženih partnerjev ter 4 podizvajalci iz 20 zahodno- in vzhodnoevropskih držav. V projektu sodelujejo nacionalni gostitelji iz skoraj vseh držav čianic Evropske skupnosti. Vzhodnoevropski partnerji prihajajo i2 Češke, Madžarske, Bolgarije, Ukrajine, Rusije, Belorusije in Slovenije.
NICE je povezan z drugimi projekti ACTS, zato bo predvidoma osrednji projekt za razprave, sporazume in koordi nacijo v zvezi z izkoriščanjem povezav med nacionalnimi gostitelji. Natančneje, NICE opredeljuje in preverja konfiguracije za podporo širokopasovnih aplikacij glede na dejanske zahteve specifičnih dogodkov, kijih bo zahtevala Evropska skupnost.
1997 - številka 2 letnik V
upombitM NFOR m at ika
Poročila
NIČE je povezan tudi z mnogimi drugimi programi, ki jih sponzorira Evropska skupnost. Ti programi so prispevali znaten delež k napredku na področju porazdeljenih aplikacij v širokopasovnih omrežjih. NajpomembnejŠi prispevki so nastali pri sodelovanju projektov IBER in BRAIN v distribuí ranih poletnih šolah v okviru programa RACE ter pri projektu SONAH. Pomembni projekti so tudi EUROBRIDGE, CIO, BE-TEUS, BINET, STEN, ACT, CO-LEARN, ECOLE.
4.	NICEINATM
Slika 1 nam kaže, da izvaja projekt NIČE zahtevane storitve ob uporabi omrežja ATM in standardiziranih funkcij prek vmesnikov NNI (Network to Network Interface) in UNI (User to Network Interface), vendar zaradi vpletenosti v uporabniško programsko in strojno opremo presega zgolj ta okvir. NIČE skrbi predvsem za uresničitev ASF pri prenosu mednarodnih dogodkov in povezav, v katerih sodelujeta vsaj dva nacionalna gostitelja. Dogodki, ki vsebujejo povezavo s platformo nacionalnega gostitelja na čisto lokalni ali nacionalni osnovi, niso sestavni del aktivnosti projekta NIČE. Jedro projekta je v Evropski skupnosti, vendar sega NIČE tudi do nacionalnih gostiteljev v Srednji in Vzhodni Evropi, v novo-nastalih državah iz bivše SZ ter v Kanadi.
Kot je razvidno iz slike 1, bodo udeleženci projekta povezani z zemeljskimi povezavami ATM (zagotovil jih bo JAMES za večino zahodnoevropskih partnerjev) ali prek satelita (večina udeležencev iz Srednje in Vzhodne Evrope ter bivših republik SZ). Nekatere funkcije za podporo aplikacij bodo ustrezno prilagojene, da bodo lahko podprle manjšo pasovno širino satelitske povezave ATM.
5.	DOSEDANJE DEJAVNOSTI SLOVENSKIH
UDELEŽENCEV
V načrtu dejavnosti projekta NIČE je bilo v decembru 1996 predvideno vzpostavljanje in testiranje začasnih povezav
ATM z državami Srednje in Vzhodne Evrope. Po tem načrtu je Telekom Slovenije vzpostavil 155 Mb/s povezavo med Ljubljano in Dunajem, ki smo jo z avstrijskim partnerjem us pešno testirali. Prav taka povezava je bila uspešno vzpostavljena in testirana tudi mod centralo Telekoma v Ljubljani in Laboratorijem za odprte sisteme in mreže na Institu tu Jožef Štefan.
6. NIČE IN GLOBALIZACIJA
Informacijska tehnologija in telekomunikacijska industrija imata mednarodne razsežnosti. Evropska industrija potrebuje ovrednotenje svoje tehnične konfiguracije, ki naj prispeva k mednarodni standardizaciji te konfiguracije. Evropska skupnost pričakuje, da bodo njeni globalni trgovinski partnerji sprejeli njene razvojne dosežke. Zaradi tega je bil NIČE razširjen tudi na področje Srednje in Vzhodne Evrope, poleg tega pa so bili vzpostavljeni stiki s Severno Ameriko in Japonsko.
Pričakovati je, da bo podpora svetovni udeležbi nacionalnih gostiteljev v eksperimentih NIČE spodbudila hitrejšo konvergenco običajnih postopkov za zagotavljanje širokopasovnih aplikacij. Usklajevanje na tako široki ravni bo povzročilo, da bodo ASF nacionalnih gostiteljev v drugih državah udeleženkah kompatibilne s tistimi, ki jih bodo promovirali gostitelji v Evropski skupnosti.
Takšno sodelovanje in konsenz lahko evropskim družbam prineseta konkurenčno prednost in dostop do novih tržišč. Družbe udeleženke iz Srednje in Vzhodne Evrope lahko pričakujejo določeno prednost pred ostalimi, predvsem zaradi sorodnosti njihovih platform s skupnim! aplikacijami in "standardi" Evropske skupnosti. Sprejem in podpora teh standardov pri nacionalnih gostiteljih v Severni Ameriki bi lahko privedla do izredno pomembnega mednarodnega konsenza in sinhrone konvergence poslovne prakse, kije nujna za globalno uporabnost tehnologije ATM.
OBSEG PROJEKTA NICE
Slika 1: Projekt NIČE presega okvire standardnih funkcij v vmesni kili UMI ter NNI
Hpcnrfjnfl) NFORM ATI K A
1997 Številka 2 ■ letnik V
Poročila
7. MIGRACIJA K ATM IN MODULARNOST
APLIKACIJSKE ARHITEKTURE
Danes je splošno priznano, da bo tehnologija ATM igrala osrednjo vlogo v širokopasovnem integriranem komuni kacijskem omrežju bodočnosti (B-ISDN in tudi MBS). Vzrok, da je temu tako, je preprosto dejas.tvo, da ponuja ATM nekatere bistvene prednosti pred tokokrogovno komutacijo, ki se danes uporablja v komunikacijah, in komutacijo paketov, ki je našla svoje mesto v računalniških mrežah. Najpomembnejše značilnosti tehnologije ATM so:
■	ponuja integrirani prenos informacij
a omogoča boljšo izkoriščenost omrežja
■	zagotavlja določeno kakovost storitev
Kljub omenjenim prednostim ATM pred obstoječimi tehnologijami v lokalnih in razprostranjenih mrežah (LAN in WAN) pa bo migracija teh mrež k ATM trajala dlje, kot bi se zdelo potrebno na prvi pogled. Največji del krivde za to je v dejstvu, da je danes instalirano ogromno število različnih vrst omrežij LAN in WAN. Omrežje ATM mora omogočati medsebojno povezljivost in interoperabilnost z vsemi (večino) le-teh, kar zahteva nadgradnjo ATM z zelo kompleksno programsko protokolno infrastrukturo. Le na tak način lahko pričakujemo, da bo tehnologija ATM dosegla zadostno popularizacijo, s čimer bo dosegla tudi svoj namen. Poleg tega v veliko primerih instalirana omrežja zadostujejo trenutnim potrebam svojih uporabnikov. V takih okoljih bodo šele novi razredi aplikacij, kot je npr. multimedija (primera aplikacij sta videokonferenca in video na zahtevo (video-on-demand), katalizatorji migracije k ATM, ki te aplikacije v celoti podpira.
V luči povedanega je potrebno gledati na eksperimentalne projekte na osnovi ATM in v zvezi z ATM, ki se izvajajo po svetu, tudi na projekt NICE.
Čeprav je bilo opravljeno tudi določeno delo v zvezi z in-teroperabilnostjo ATM in drugih mrežnih tehnologij (npr. em-ulacija LAN prek ATM), jc projekt NICE doslej v glavnem naslavlja! drugo problematiko, namreč funkcije za podporo novih razredov aplikacij. Če povemo bolj ohlapno, je osnovni cilj projekta ta, da bi "omrežni operaterji" ponudili uporabnikom določene funkcije (ASF), ki so temelj novih aplikacij. Zakaj je to delo poleg omenjenih strateških ciljev Še pomembno? Odgovor je preprost: NICE identificira posamezne funkcije za podporo aplikacij, eno po eno, kar ima pomembne posledice. Na ta način spoznamo temeljne neodvisne funkcije za podporo novih razredov aplikacij, zato je določitev natančnih delovnih definicij za te funkcije lažja. To je še zlasti pomembno takrat, ko se pojavijo novi razredi aplikacij, ki implicitno vsebujejo nove ASF. Dalje, laka razčlenitev že sama po sebi predlaga modularni pristop k izgradnji aplikacijske (npr. telekonferenčne) arhitekture. Osnovna ideja, ki stoji za tem, je naslednja: izhajajoč iz uporabnikovih zahtev in na osnovi razpoložljive platforme (strojne in programske opreme), razpoložljivih omrežnih storitev (npr. prenos ATM) in uporabljene celotne arhitekture (npr. Internet), bomo lahko izbrali potrebne ASF; tudi iz različnih virov, in ustrezno oblikovali aplikacijski paket. Poleg modularnosti je torej bistvo te ideje še kompatibilnost izdelkov različnih proizvajalcev. Da pa bi bilo to izvedljivo, je potrebno v prihodnje standardizirali tako delovne definicije posameznih
1997 Številka 2-fetnik V
funkcij za podporo aplikacij kakor tudi modularno aplikacijsko arhitekturo. Pri tem bodo standardizacijska telesa lahko gradila na rezultatih, sklepih in predlogih projekta NIČE. V zvezi s standardizacijo ne gre prezreti pomembnega dejstva, ki ga je razkrila analiza številnih komercialno dostopnih izdelkov za podporo telekonferenc od različnih proizva jalcev. Ti izdelki imajo implicitno vgrajene številne funkcije za podporo aplikacij, kakor so bile definirane v projektu NIČE.
Na sfiki 2 je za ilustracijo povedanega prikazan primer modularne telekonferenčne arhitekture. Izhajamo iz zahteve uporabnika, ki potrebuje telekonferenčni paket s polno funkcionalnostjo. Na osnovi tega določimo potrebne module, tj. ASF, ki jih bomo vgradili v arhitekturo. Te ASF so:
■	asinhrone ASF: muitimedijska elektronska pošta, hitri prenos datotek, svetovni splet omrežij
■	ASF v realnem času: multimedijski arhiv dokumentov, veetočkovne video- in audiokonference, sodelovanje v aplikacijah, sodelovanje na tabli, . . .
a dodatne ASF: storitve direktorija, širokopasovne varnostne storitve.
Z izbranimi ASF nadgradimo nižje sloje arhitekture, pn katerih smo v našem primeru postavili eno samo omejitev, in sicer, da se za prenos informacij uporablja omrežje ATM.
7. POMEMBNA PRIDOBITEV:
SLOVENSKI NACIONALNI GOSTITELJ
Sodelovanje slovenskih partnerjev v projektu NIČE bo prispevalo podlago za postavitev slovenskega nacionalnega gostitelja in njegovo promocijo v evropskem (globalnem) merilu. Posebej je treba poudariti pomen nacionalnega gostitelja. Njegova postavitev pomeni za Slovenijo tri bistvene pridobitve na poti v informacijsko družbo. Dobili bomo prvo
Vmesnik človek-stroj (MMI) --
ASF realni čas		Asi n hrana ASF		Dodatne ASF
	
Sloj sinhronizacija (porazdeljene aplikacije) (odvisen od arhitekture)	
	
Transport n^Adaptacijski sloj (odvisen od omrežja, npr. AAL5 ) 1	
	
Sloji omrežja ATM	
Slika 2: Modularna arhitektura telekonferenčne aplikacije
»¿Kviiininl NFQRMATIKA
Ponoči LA
povezavo v evropsko širokopasovno omrežje (JAMES), ki le-metji na tehnologiji ATM. Nacionalni gostitelj bo torej zagotavljal omrežne storitve naslednje generacije mrež. Prišlo bo do prenosa znanj in izkušenj o vzpostavitvi in administraciji omrežja ATM, ki so neprecenljiva tako za raziskovalce, kakor tudi za bodočega nacionalnega operaterja Širokopasovnih komunikacij. Končno, na temelju tega omrežja bo nacionalni gostitelj ponujal storitve, ki izhajajo iz projekta NICE, med njimi so najvidnejše preverjene konfiguracije 1er nove širokopasovne, porazdeljene mu Iti medijske storitve in aplikacije. V celoti gledano bomo prek projekta postavili celotno in funkcionalno arhitekturo za podporo sodobnih aplikacij, ki bo izpolnjevala vse večje zahteve uporabnikov.
8. SKLEP
Projekt NICE je zelo pomemben tako za uporabnike, kakor tudi za ponudnike širokopasovnih aplikacij in storitev. Splošne funkcije za podporo aplikacij je najlažje promovirati s projekti in demonstracijami njihove uporabe, zato pričakujemo, da bo NICE spremenil sedanje dojemanje ATM kot prenosne in komutacijske tehnologije v omrežjih v nekaj, kar omogoča predvsem nove vrste aplikacij in enostavno uporabo multimedije.
Za slovenske udeležence pomeni NICE najlažjo in najučinkovitejšo pot za pridobivanje znanj in praktičnih izkušenj, ki jih potrebuje raziskovalna skupnost in tudi Telekom Slovenije, udeležba v projektu pa bo omogočila tudi promocijo slovenskega nacionalnega gostitelja.
Viri
1} ACTS Programme, Proposal No. 10238: National Host Interconnection Experiments with Global Linkage-Technical and management proposal, apr. 1996
2)	NICE Deliverable 1: Summer school 1996 preliminary design, mar. 1996
3)	NICE-Deliverable 2: Draft definitions and descriptions for validated configurations for year 1, jut. 1996
4)	NICE-DeliverableS: Working definitions of ATM generic Applications Support Functions, jan. 1997
Slovar izrazov ACTS program
Advanced Communications Technologies and Services; s tem programom skuša Evropska komisija skozi raziskovalni in tehnološki razvoj zagotoviti osnovo za konkurenčnost v pnhodnosti na področju telekomunikacij
♦
BRAIN
Brin g Research on Advanced communications to Industry ancl Net work operators funkcije za podporo aplikacij Applications Support Function, ASF; splošna funkcija, ki se upora blja skupaj i drugimi za podporo posameznih aplikacij bodisi ne posredno prek vmesnika človek-stroj (Man-Machine Interface. MMI) ali posredno prek programskega aplikacijskega vmesnika (Applications Programming Interface, API), ki ga uporablja aplikacijski proces, kakršen je programski klic mu Iti medijske elektronske pošte; možna je tudi kombinacija obojega, kot npr. pri vzpostavitvi dvo toč kovnega video klica IBER
Infrastructure for Broadband Ex peri men t s and Research; projekt je zagotovil mrežno infrastrukturo in aplikacije za organiziranje eksperimentov, kol so bile npr. mednarodne poletne šole o naprednih širokopasovnih komunikacijah InfoWln
projekt, ki je ustvaril in vzdržuje informacijsko okno (Information Window) programa ACTS integracija sistemov konstruiranje in testiranje konfiguracij širokopasovnih telekomunikacijskih siontev, ki v kombinaciji s posameznimi mrežnimi platformami omogočajo izvajanje definiranih ASF prek vmesnika MMt/API JAMES
Joint ATM Experiment on European Services; gre za skupni proiekt in omrežje 18 evropskih omrežnih operaterjev, s katerim raziskujejo uporabnost tehnologije ATM v širokopasovnih omrežjih nacionalni gostitelj institucijo nacionalnega gostitelja (National Host) je inicializiraln Komisija Evropske skupnosti, rta hi omogočila projektom ACTS In drugim zainteresiranim organizacijam dostop do naprednih telekomunikacijskih omrežij in stontev; nacionalni gostitelj je organizacija ali skupina organizacij (omrežni operaterji, univerze, raziskovalni oddelki) i izkušnjami s pod roi ij Širokopasovnih omrežij irVaii mrežne infrastrukture porazdeljeni dogodek
distributed event; dogodek v okviru programa ACTS, ki se hkrati dogaja v več krajih s sprotno interakcijo med temi lokacijami preverjene konfiguracije definiran niz programske opreme, parametrov in protokolov (skupaj s procedurami za instalacijo, testi in materialom za urjenje), ki, instaliran na primerno mrežno platformo, zagotavlja uporabo predvidenih funkcij za podporo aplikacij RACE
Research and Development in Advanced Communications for Europe; program delno podpira Evropska komisija slovenski nacionalni gostitelj
trenutno obstaja le Iniciativa skupine slovenskih institucij (Laboratorij za odprte sisteme in mreže na Inštitutu Jožef Stefan, La bo raton) za telekomunikacije na Fakulteti za elektrotehniko ter Telekom Slovenije) za postavitev slovenskega nacionalnega gostitelja SONAH
Services on National H ost s; gre za razširitev projekta INTERACT iz programa RACE; projekt zagotavlja komunikacijske storitve udeležencem ACTS, s čimer omogoča uspešno in učinkovito sodelovanje znotraj projektov ACTS in med njimi.
Prof. dr. Bork j Jerman-Bfažič je vodja tabora torija za odprte sisteme in mreže na Institutu Jožef Stefan. Je članica strokovnega sveta AR NE 5, tehnične g j komiteja 11 Rt NA (Trans European Research and Academic Networks Association). Predseduje slovenskemu standardizacijskemu komiteju za informacijsko tehnologijo (JTC1) in je predstavnik Slovenije v ISO JTCT SC2, JTC22WG20 in GEN TC 304. Je tudi predsednica Slovenskega dela mednarodnega združenja Internet Society (ISOCSl). Trenutno se njeno področje raziskovanja osrodotoča na multimedijske mrežne aplikacije, na varnostne politike v omrežju in na internacionalizacijo omrežnih storitev.
♦
Dušan Gabrijeliič je diplomiral leta 1993 na Fakulteti za elektrotehniko in računalništvo v Ljubljani. Trenutno je zaposlen kot mladi raziskovalec na Institutu Jožef Stefan, v Laboratoriju za odprte sisteme in mreže. Njegovo delovno področje so širokopasovne komunikacije in multimedijske aplikacije.
Arso Savanovič je diplomiral leta 1996 na Fakulteti za elektrotehniko in računalništvo v Ljubljani Trenutna je zaposlen na Institutu Jožef Stefan, v Laboratoriju za odprte sisteme in mreže. Njegovo delovno področje so širokopasovne komunikacije in multimedijske aplikacije.
upvrubiidHFOR M AT IKÀ
1997 - številka 2- leinik V