PAN и SAN - а с чем это едят?

Краткое введение в исторический контекст

Эти аббревиатуры, хотя и появились относительно недавно, но уже прочно вошли в обиход всякого рода комментаторов и обозревателей компьютерных технологий. О чем идет речь? Personal Area Network - сеть масштаба одной или нескольких персон. Применяется для обмена информацией между электронными агрегатами, носимыми конкретным индивидуумом со стационарными устройствами либо с устройствами, носимыми другим индивидуумом. Со второй аббревиатурой сложнее: и расшифровки две (Storage Area Network и System Area Network), и смысл более размыт. Остановившись на втором, более общем варианте расшифровки, скажем, что этим термином сейчас стало принято обозначать сеть масштаба компьютера.

К примеру, возьмем и подключим к компьютеру дисковые накопители через некий сетевой интерфейс, например, через FiberChannel или IEEE-1394. Через него же зацепим вторую машину и, тем самым, образуем кластер. Добавим какое нибудь высокоскоростное периферийное устройство, например, источник видеосигнала (ну, может, мы его архивировать хотим на нашем кластере). Сетевая часть получившейся конструкции и будет называться SAN. Причем, что характерно, и диски, и другие периферийные устройства при такой конфигурации системы могут иметь свои сетевые адреса, к примеру, IP, и даже работать под управлением своей собственной операционной системы, не имеющей отношения к ОС самого компьютера.

А какое же отношение имеет все вышеизложенное к теме номера? - спросит дотошный читатель. А самое прямое и непосредственное. До последнего времени понятие System Area Network применялось исключительно в контексте мощных серверов, работающих под управлением Unix, или на худой конец Windows NT. Произвольность этого ограничения очевидна. Например, типичный мэйнфрейм, всегда был такой вот сетью ¹.

Двинемся в противоположном направлении… и увидим, что и к персоналкам, и к их "меньшим братьям" понятие SAN в последнее время стало иметь все более прямое отношение. Началось все с введения шин USB и IEEE-1394 в качестве стандартов. Не сегодня-завтра, обещают нам, забудет среднеписишный юзер про все эти параллельные, последовательные, минидиновские и джойстиковые порты. А вместо них начнет выстраивать у себя на столе маленькую USB-шную сеточку, подключая к ней джойстики, клавиатуры, принтеры, модемы и кофеварки. Кончаться разъемы на компьютере - подключим маленький хаб, и все снова станет хорошо. Шина умеет передавать сигналы синхронно, пропускная способность 12 Мбит/c - а значит, и всякую мультимедию на нее можно понавесить, а может, и низкоскоростной дисковый накопитель какой-нибудь. В общем, лепота… Вам все нравится? Мне - нет. Не хочется менять шило на мыло и заменять борьбу с несовместимыми разъемами возней с прокладкой локальной сети у себя на столе. Не место мой стол для хабов и кабелей. К тому же состыковать какой-нибудь миниорганайзер или, хуже того, навороченную сотовую трубку ² с компьютером - ничуть не проще, чем было раньше… А что же предлагает индустрия для таких вот недовольных?

Голубое, голубое, не бывает голубей…

Правильно, беспроводные решения. Основанные, как вы уже догадались, либо на передаче информации по инфракрасному лучу либо на радиоволнах.

Задачи, специфичные для PAN и "персональной" разновидности SAN требуют от сетевой технологии некоторых особых свойств: должна обеспечиваться легкость стыковки в новом окружении (чтобы таблицу IP-адресов в маршрутизаторе не пришлось настраивать и не прописывать на сервере нового пользователя;-), возможность изохронной передачи информации - для транспортировки голоса, а также желательно отсутствие проблем с FCC и всяким прочими ГКРЧ ³ в любом месте, куда вы со своим карманным другом ни придете.

Немаловажно, чтобы эта технология была дешевой, а ее реализации - максимально компактными, иначе, как фирма Zippo сможет встроить сетевые возможности в зажигалку?

Чтобы реализовать все эти возможности "в одном флаконе", лидеры компьютерной и телекомовской индустрии были вынуждены заняться созданием новой технологии, названной ими весьма поэтически: Bluetooth. Ericsson, IBM, Nokia и Toshiba ⁴ собрались вместе и придумали… простенькую компактную радиосетюшку, работающую в не лицензируемом диапазоне 2402-2480 МГц. Сеть использует оригинальную топологию: группы до 8 активных и некоторое количество пассивных ⁵ (parked) устройств объединяются в "пиконет" (piconet). В рамках такого пиконета существует одно главное (master) и до 7 подчиненных (slave) устройств. Не синхронизированные между собой, но способные к взаимному обмену информацией пиконеты образуют "размазнет" ⁶ (scatternet).

Таким образом, каждый отдельный пиконет можно рассматривать как PAN - в случае мобильного пользователя, либо как SAN персоналки - в случае пользователя, находящегося в проколотой окрестности своего десктопа. Scatternet образуется в офисе, где сидит много таких пользователей, и мобильный пользователь, зайдя в офис, тоже в этот scatternet включается.

Технология работает на расстояниях до 10 метров между устройствами одного пиконета, обеспечивает асинхронную передачу на скорости до 721 кбит/c и изохронную - на скорости 64 кбит/c, поддерживает соединения "точка-точка" и "один ко многим".

Чип, ее реализующий, имеет размеры 9x9 мм - в зажигалку должен, вроде бы, влезть.

Все бы хорошо, но если бы система делалась только для подключения беспроводных мышек и клавиатур - все это было бы более чем неинтересно. Но разработчиков Bluetooth интересует значительно более широкий спектр приложений. Поэтому, кроме разработки железа, они приложили усилия к созданию стандартного ПО (Software Framework). Причем сделали это по умному: не стали изобретать велосипеда, а адаптировали существующие стандарты и протоколы, включая vCard/vCalendar - стандарты для обмена персональной информацией (электронные визитные карточки) и составления электронного расписания встреч, TCP/IP был выбран в качестве стандартного сетевого протокола для реализации всех прочих задач. Про Windows и его специфичные API никто и не вспомнил. Мне кажется, что одним из ближайших кандидатов на включение в Bluetooth Software Framework может стать хьюлетовская технология JetSend, как близкая идеологически и весьма подходящая в качестве приложения для Bluetooth'овских сетей.

Е-материалы для Е-бизнеса. И все - по инфракрасному лучу

JetSend - еще одна новинка, имеющая непосредственное отношение к SAN, на этот раз от фирмы Hewlett-Packard, предназначена для прямой пересылки изображений и некоторых других видов информации между устройствами, их создающими, и устройствами, их потребляющими. Минуя персональный компьютер. Пресса прочно связала эту технологию с передачей данных по инфракрасному лучу, но на самом деле она абсолютно индеферентна к сетевому транспорту. Сама HP построила reference implementation JetSend на основе протокола TCP/IP, пообещала реализацию для IEEE-1394, а в продажу первыми выпустила устройства, поддерживающие IrDA.

ПО JetSend обеспечивает устройству, в которое оно внедрено, возможность рассказать другим JetSend-совместимым устройствам, какие типы информации (в терминологии HP - E-materials) оно способно порождать и воспринимать. Например, принтер сообщает сканеру, что умеет печатать монохромные изображения с разрешением 600x600 dpi, а сканер - что умеет создавать цветные и монохромные изображения с разрешением от 150x150 до 1200x1200 dpi. После чего сканер передает, а принтер распечатывает картинку в обоюдоприемлемом формате. Причем принтерные и сканерные драйверы на рядом стоящей персоналке устанавливать не надо. И персоналку вообще - не надо. И так все работает. В том-то и прелесть замены "монолитной" архитектуры компьютера на SAN, что периферия может тихо договариваться между собой и работать, не отвлекая главную машину от актуальных задач ⁷.

Правда, вот, сам по себе инфракрасный порт не очень хорошо смотрится по сравнению с радиотехнологиями: хоть и разогнали его до 4-16 Мбит/с (и даже до 100 обещают), а все же вся эта возня с нацеливаниями и расстановкой по столам и тумбочкам приемопередатчиков не очень-то удобна…

Светлое будущее всего человечества

Что же будет завтра? - Завтра, в 10.00 14 сентября 1999 года приду я в офис. Карманный органайзер тихо передаст на мой офисный компьютер информацию о назначенных во время деловой поездки встречах. Напечатает на цветном лазерном принтере фото, скачанное предварительно из моего JetSend-совместимого фотоаппарата. Так же тихо и незаметно заберет с моего компьютера накопившуюся электронную почту (ту ее часть, которую я не счел нужным забирать во время поездки). Ко мне придет посетитель, и его электронная визитная карточка попадет в базу данных на моей персоналке и в органайзере. Сотовый телефон, который я оставлю рядом с компьютером, перенаправит звонки на компьютерную программу-автоответчик - я не хочу отвлекаться во время деловых переговоров. Впрочем, на всякий случай информация о входных звонках будет высвечиваться на дисплее того же органайзера - я ведь не хочу пропустить очень важный звонок. Моя персональная локальная сеть работает просто и эффективно, где бы я ни находился - дома, на работе, в пути. Мне не приходится таскать за собой сетевого администратора. Более того, мне и персоналка-то в разъездах не нужна: моя персональная сеть и без сервера работает совершенно замечательно…

Мечты, мечты… Не думаю, что они действительно осуществятся через год. Скорее, для их гладкого внедрения потребуется три, а то и пять лет. Но направление движения выбрано, и вряд ли это движение остановится. Так же как в начале 80-х мы уходили от парадигмы централизованных вычислений, оседлав персоналки, сейчас беспроводные технологии и общая миниатюризация уводят нас от концепции компьютероцентрической персональной деятельности. И мне кажется, что это хорошо и правильно.

С автором можно связаться по e-mail: felix@ronex.ru

¹ Впрочем, на мэйнфреймах много чего было. Сколько времени я проработал за дисплеем ЕС 7920, а только к середине 90-х выяснилось, что весь диалоговый ЕС'овский софт был написан в рамках модной ныне концепции "тонкого клиента".

² Встроенные календарь, записная книжка, приложение электронной почты и Web-браузер. Да, кстати, этот агрегат можно использовать еще и для телефонного разговора.

³ Государственная комиссия по радиочастотам.

⁴ Характерно отсутствие в этом списке Microsoft и наличие в нем Intel. MS то ли не интересуется, то ли не приглашают - но среди организаторов инициатив в области беспроводных технологий ее как-то не видать. Intel же, напротив, очень этим рынком озабочена и активно участвует в стандартотворчестве.

⁵ Произвольное устройство может иметь либо активный, либо пассивный статус. Т. е. пассивность - это временное состояние, при котором устройство хотя и синхронизировано с пиконетом, но не имеет собственного MAC-адреса и не может участвовать в сетевом обмене.

⁶ Очень удачный, по моему мнению, термин, придуманный Д. Завалишиным.

⁷ От игры в Lines, например.