РАЗВИТИЕ СИСТЕМ СЕТЕВЫХ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦИЙ В РОССИЙСКИХ НАУЧНЫХ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

А.С.Мендкович (*), А.И.Русаков, М.Н.Захарова, М.Л.Зильберман (**)

(*) Институт органической химии им.Н.Д.Зелинского РАН, Москва, (**) Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова

(*) Тел.: (095) 135-88-24, факс: (095) 135-41-33, e-mail: asm@free.net,
(**) тел. (0852) 30-24-05, e-mail: alex@free.net, mary@yars.free.net, silver@yars.free.net

1.Введение

Несмотря на низкий уровень бюджетного финансирования в последнии годы российские наука и образование продолжают обладать основными признаками, характерными для этой сферы в развитых странах: значительное число высококвалифицированных специалистов, эффективная система многоступенчатой подготовки научных и преподавательских кадров высокой и высшей квалификации, обширная сеть научно-исследовательских институтов и вузов и т.д. Исключение составляет несоответствующая современным требованиям национальная инфрастуктура информационного обеспечения научных исследований и образовательного процесса и система профессиональных коммуникаций. В качестве примера можно упомянуть проблемы комплектования фондов библиотек научно-технической литературой, отсутствие средств на организацию и проведение конференций, симпозиумов и семинаров. Серьезной проблемой является отсутсвие средств на покрытие командировочных расходов, что разрушает существующию систему проведения исследований силами территориально распределенных научных коллективов.

Достаточно очевидно, что в существующей экономической ситуации данная проблема не может быть решена традиционными методами. По-видимому, наиболее эффективным (если не единственным в данных условиях) путем ее решения является интенсивное развитие телекоммуникационной инфрастуктуры науки и образования, а также внедрение и использование новых информационных технологий.

Первым шагом по реализации данного подхода явилось формирование в 1995г. Межведомственной программы "Создание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы". Реализация Межведомственной программы обеспечила формирование национальной опорной сети для науки и образования (проект RBnet Миннауки РФ) и развитие высокотехнологичных региональных научных и образовательных сетей в рамках ряда проектов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), а также их информационных и вычислительных ресурсов.

Модернизация национальной коммуникационной среды, осуществляемая российскими операторами связи в этот же период, в частности ввод в эксплуатацию высокоскоростных цифровых каналов,создала необходимые технические условия для использования научными и образовательными сетями наиболее прогрессивных коммуникационных технологий и сетевого сервиса.

Таким образом, одной из наиболее актуальных задач научного и образовательного сообществ России на данном этапе является развитие систем телекоммуникационной поддержки работы территориально распределенных групп (ТПРГ), способных обеспечить эффективное взаимодействие коллективов, находящихся в многочисленных научных и университетских центрах, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Технологии, используемые для этой цели, могут быть условно отнесены к двум уровням. Технологии первого уровня, ориентированы на поддержку отдельных пользователей, использующих для коллективной работы соответствующее ПО, функционирующее на рабочих станциях или ПК, находящихся непосредственно на их рабочих местах. Технологии второго уровня предназначены для обеспечения взаимодействия групп участников, находящихся в конференц-залах и аудиториях и использующих относительно мощные рабочие станции, специализированное ПО, позволяющее модерировать видеоконференцию, а также проекторы и экраны.

FREEnet Mbone

Технологии, относящиеся к первой из упомянутых выше групп, уже довольно активно используются в целом ряде российских научных и образовательных сетей (FREEnet, RSSI, MSUnet и др.) Одной из наиболее интенсивно развивающих и использующих эти технологии сетей является FREEnet. Основной причиной высокой активности FREEnet в данной области является острая потребность многочисленных членов этой сети (свыше 500 организаций), расположенных в 13 регионах России, в современных средствах ТПРГ для обеспечения их работы. Последнее стимулировало внедрение Центром управления FREEnet Mbone-технологии в качестве штатного сетевого сервиса.

В феврале 1997г. FREEnet был интегрирован в глобальную логическую сеть Mbone и начал получать трафик многадресного вещания из ECRC (Германия). В настоящее время на регулярной основе Mbone на регулярной основе используется 7 организациями в Москве и 9 организацияциями в четырех других регионах. Организован обмен Mbone-трафиком с другими российскими сетями: MSUnet, RUNNet, RBnet, RELARN-IP.

С целью обеспечения дальнейшего развития данного вида сетевого сервиса и расширения круга его пользователей FREEnet NOC организована специальная рабочая группа MCAST-WG, поддерживающая mail-list по данной тематике, осуществляющая испытания и эксперименты и т.п. Наиболее важной задачей рабочей группы является разработка типовых, пригодных для тиражирования конфигураций систем для трех классов приложений:

Система FREEnet Mbone была использована в качестве технической базы целого ряда распределенных национальных и международных конференций, последней их которых был российско-американский семинар "Электронные библиотеки" (16-17 апреля 1998г.).

Совместно с другими сетями (MSUnet, RUNNet, RBnet, RELARN-IP) FREEnet Mbone было обеспечено проведение более, чем 10 видеоконференций Института "Открытое общество", посвященных открытию Университетских центров Интернет в рамках программы "Интернет" этого Института. В каждой из этих конференций в интерактивном режиме участвовали группы из 6-7 городов.

Проект NICE/ACTS и Russian National Host

В настоящее время единственной российской научной и образовательной сетью, имеющей опыт промышленной эксплуатации технологий ТПРГ обоих уровней является FREEnet. В отличие от Mbone лишь несколько российских организаций имеют техническую базу и опыт проведения крупномасштабных модерируемых видеоконференций с участием больших по численности групп участников.

Активность в области внедрения этих технологий концентрируется в Центре высокоскоростных телекоммуникационных технологий (Russian National Host в терминах Европейской Комиссии), использующем в качестве технической базы FREEnet NOC. Созданный в июне 1996г. при поддержке РФФИ Russian National Host был принят в международную ассоциацию National Host Forum, членами которой являются аналогичные организации более, чем 20 стран Европы и Северной Америки.

В состав консорциума Russian National Host в настоящее время входят:

  1. Правительственная организация (в качестве координирующего органа): Российский фонд фундаментальных исследований.
  2. Исследовательские и образовательные организации: Институт органической химии РАН (Москва), Ярославский государственный университет (Ярославль), Институт теоретической физики (Черноголовка), Международный телекоммуникационный центр (Новосибирск).
  3. Научная и образовательная сеть: FREEnet.
  4. Общественная организация: Российский институт информационного общества.

    Ведутся переговоры о вхождении в консорциум с рядом операторов электросвязи и коммерческих организаций, заинтересованных в развитии высокоскоростных телекоммуникационных технологий.

    Основными задачами Russian National Host, как и National Host организаций других стран, являются:

    Создание Russian National Host стало возможным в результате успешного участия российских организаций в проекте EC NICE/ACTS. Одной из основных целей проекта NICE было формирование интегрированных систем, позволяющих обеспечить использование заинтересованными организациями высокоскоростных приложений, базирующихся на АТМ-технологиях. Официальными участниками проекта NICE являлись:

    Разработанные в рамках проекта технические решения были опробованы в ходе крупномасштабных испытаний с большим (до 20) числом участников, находящихся в различных странах на нескольких континентах. Российские партнеры проектного консорциума приняли участие в следующих экспериментах:

    а также в плановых международных мероприятиях:

    Одним из наиболее важных экспериментов являлся Big Technical Trial - распределенный семинар, в котором в интерактивном режиме участвовали объединеные в сеть 18 аудиторий расположенных на территории от Оттавы (Канада) до Новосибирска, в том числе и во многих странах Европы.

    Среди плановых мероприятий наиболее крупномасшбным был распределенный видеоконгресс Global360, ходе которого многочисленным (несколько сотен) участникам был обеспечен "эффект присутствия в единой глобальной аудитории". Кроме аудиторий 17 конференц-залов на трех континентах (табл.1), обеспеченных интерактивной связью (interactive sites) и образующих "среду активного участия", сессии видеоконгресса транслировались по глобальной сети Mbone, что позволяло множеству различных организаций и отдельных пользователей во всем мире следить за ходом дискусси в пассивном режиме (watch points).

    Таблица 1. Участники Global360

    СтранаОрганизацияГород
    AustriaJohannes Kepler UniversityLinz
    BelarusAnalytical Computing CentreMinsk
    BelgiumEuropean ParliamentBrussels
    CanadaCRC BADLABOttawa
    Czech Rep.CESNETPrague
    FranceCNETParis
    GermanyDeutsche Telekom BerkomBerlin
    GreeceNCSR DemokritosAthens
    ItalyCSELTTorino
    NetherlandsKPN ResearchLeidschendam
    PortugalMadeira
    RussiaInstitute of Organic ChemistryMoscow
    RussiaInternational Telecommunications CentreNovosibirsk
    RussiaYaroslavl State UniversityYaroslavl
    SloveniaInstitute Josef StefanLjubljana
    SpainDIT-UPMMadrid
    SpainTelefonica I&DMadrid
    SwedenSICSKista
    SwedenTeliaStockholm
    SwitzerlandSwiss PTTBasel
    SwitzerlandEPFLLausanne

    Центральная студия Global360 располагалась в одной из лабораторий KPN, Нидерладского национального оператора электросвязи. Студия была соединена с другими организациями-участниками высокоскоростными АТМ-каналами. На территории Западной Европы для этой цели использовалась экспериментальная АТМ-сеть JAMES, а для канадских участников - каналы компаний Deutsche Telecom и Teleglobe. Спутниковые каналы на территории Восточной Европы и России были предоставлены EUTELSAT. Российский фрагмент АТМ-сети был инсталлирован и поддерживался специалистами ИОХ РАН и ЯрГУ.

    На прикладном уровне было использовано специализированное ПО ISABEL, разработанное одним из участников проекта NICE, Мадридским политехническим университетом. Трансляция Global 360 в глобальную сеть Mbone осуществлялась через специальный шлюз. Для Mbone-вещания на территории России с синхронным переводом на русский язык был организован дополнительный шлюз в сети FREEnet.

    В ходе Global 360 осуществлялось вещание сессий трех конференций, проходящих одновременно в Канаде, Португалии и России:

    Наряду с докладами и дискуссиями в рамках указанных конференций, вещание включало репортажи и интервью из различных стран.

    Как уже отмечалось для интеграции московской конференции в Global360 был инсталлирован специальный фрагмент АТМ-сети. Международный спутниковый канал (2 Мбит/с) соединял АТМ-комутаторы в UPM в Мадриде и в ИОХ в Москве. Таким образом впервые в России был инсталлирован международный АТМ-канал.

    Российский фрагмент АТМ-сети включал три АТМ-коммутатора, две рабочие ISABEL-станции и одну рабочую станцию, выполняющую роль терминала управления и аналогового Mbone-шлюза, а также устройтство доступа в ATM-сеть ES-3850.

    АТМ-коммутатор LS1010 (ЯрГУ) был соединен по IISP c FORE PNNI cloud. Внешний аудио- и видеотрафик (unicast), приходящий через FORE-IP PVC в ИОХ маршрутизировался на коммутатор ЯрГУ поверх классического IP. Кроме того, наличие ES-3850 обеспечивало возможность подключения компьютеров с портами Ethernet к сети ATM по протоколу LANE.

    Российский фрагмент АТМ-сети, содержал три подсети: FORE-IP, Classical IP и LANE.

    Заключение

    В настоящее время происходит интесивное формирование национальной инфрастуктуры российских научных и образовательных сетей, способной предоставить широкий спектр высокоскоростных телекоммуникационных технологий для основных груп пользователей. Внедрению указанных технологий способствует международное сотрудничество, в первую очередь в рамках Программы ACTS Европейской Комисси. Научные и образовательные сети России концентрируют свои усилия на развитии высокоскоростных приложений и сервиса с целью сделелать их доступными для ученых, преподавателей, работников культуры и здравоохранения. Заметную роль в этом процессе играет Центр высокоскоростных телекоммуникационных технологий (Russian National Host) как член международной ассоциации National Host Forum.

    Авторы благодарят за поддержку: Российский фонд фундаментальных исследований (Проекты: 95-07-19375, 95-07-19187, 98-07-90151,98-07-90307,98-07-90171), the Soros Foundation - Open Society Institute- RIP and Internet Megaproject in Russia (Grants MW96-1212-0101961714, TE9b,TE9C ), ACTS EC Programme (Contract No. AC110/IAC/110).