Всего один год

Глава №. В разведке.

…Памятуя просьбу Абара, я, заметив Аллен Сена на очередной вечеринке, решил чуток подпоить его добрым старым виски, чтобы послушать, чего более всего жаждет его душа. Нельзя сказать, что это было слишком сложно: он, явно чувствуя себя здесь одиноким, был рад компании и легко, хоть и без малейшего желания, согласился "пропустить по стаканчику". Экзотический для аборигена напиток быстро развязал ему язык, и вскоре я, закинув для затравки пару-тройку невинных вопросов, уже вслушивался в его длинные пространные разъяснения, которые он, тщательно подбирая слова, пытался сделать мне понятными, но которые, тем не менее, были для меня не более понятны, чем, скажем, высшая математика. Заметив и быстро оценив происходящее, к нашему столику вскоре подсел и Алкой.

– Ни "форточки", ни X'ы не есть "нормальные системы" по определению.- Каким-то обречённым голосом, как будто ему в сотый раз приходится доказывать очевидное, говорил Алл.- Одна создавалась студентами, другая – телефонистами, в обоих случаях – не смыслящими ничего ни в системотворчестве, ни в системотехнике, ни в теории надёжности – вообще ни в чём. И они не тянут больше, чем на курсовую работу, выполненную на тройку; в крайнем случае – на тройку с плюсом.- Алл провёл языком по пересохшим губам, одновременно поведя вокруг глазами в поисках стакана с водой – но, не обнаружив его, продолжил:

– К тому же – их в какой-то степени правомочно сравнивать лишь с _операционными системами, чтобы нормально создать которые, достаточно быть просто хорошим системщиком… Увы – Бог избавил коллективы их создателей от такой напасти… Поэтому даже на звание операционных систем первая из них вообще не тянет, а вторая – тянет с трудом. Мы же с вами толкуем о создании единой _информационной системы общества… Чтобы построить действительно хорошую, выскоинтегрированную, именно – _единую… систему,- мрачно ухмыляясь куда-то в бок, говорил он,- недостаточно быть даже "просто системщиком". Точно так же, как для того, чтобы построить небоскрёб – недостаточно быть "просто архитектором". Нужно огромное количество "побочных" знаний – как специальных, так и именуемых в народе словами "жизненный опыт". Так, архитектор должен, высчитав вес здания, уметь оценить устойчивость нижних этажей – а он не сможет этого сделать без знаний нагрузочных характеристик материалов, включая пределы их текучести или устойчивости. Он должен оценить также и устойчивость грунта под такой нагрузкой, что вообще практически невозможно без хорошего геодезиста. Затем он должен посчитать, какие кабеля нужно подводить – здесь ему понадобятся энергетики и связисты, которым для этого тоже нужна куча информации, взятой отнюдь не с потолка… Потом… ему придётся посчитать необходимый диаметр водопроводных и газовых труб и толщину их стенок – для этого ему тоже понадобятся соответствующие специалисты… Не следует забывать и о службах водоотведения, кондиционирования и вентиляции – там тоже свой расчёт. А когда всё это будет рассчитано – окажется, что вес здания заметно изменился и весь свой собственный пересчёт архитектору и геодезисту придётся начинать заново… Потом нужно будет учесть необходимую сейсмическую устойчивость – и снова перерасчёт… А окончив свой труд, они всего лишь определят основу – создадут инфраструктуру, в которой будут работать уже отделочники – штукатуры, маляры и так далее. После чего нужно будет учесть и вес штукатурки…- Алл с благодарностью принял поднесённый ему Анитой стакан.

– При создании высокоинтегрированных систем всё должно происходить примерно так же.- Возвращая его пустым и благодарственно кивая, продолжил он.- Сначала надлежит создать основу – среду, в которой все нормальные программисты могли бы работать. Если мы говорим о едином информационном пространстве территории, то среды для неё сегодня не просто нет – ею пока и не пахнет. Её необходимо не просто создать – ещё нужно понять, как именно это следует сделать, какие характеристики она должна иметь. Всё, что где-либо имеется сегодня, можно при желании вывести из строя либо уничтожить в считанные минуты. Я уже не говорю о полной незащищённости данных как от утечки, так и от искажения: создатели в своих познаниях так и не ушли дальше дипломников среднего уровня, и, не замечая вначале подобной проблемы вообще, они теперь "решили" её так, как штукатур может "замазать" ошибки бетонщика: стоит лишь надавить плечом – и стена рухнет.- Алл как-то обречённо вздохнул – как бы призывая нас в свидетели того, сколь элементарные вещи ему приходится разъяснять, да ещё и выдумывать для этого вот такие вот аналогии и сравнения, чтобы иметь хоть какие-то шансы быть понятым.

– В любом случае очевидно, что подобная инфраструктура… должна включать в себя – минимум – как подсистему связи, обеспечивающую доставку информации, так и обрабатывающие центры, которые располагают технологиями быстрого доступа к этой информации и быстрой обработки больших её потоков в реальном масштабе времени. Итак – первичными являются технологии доставки и обработки, удовлетворяющие требованиям надёжности, защищённости, устойчивости и так далее. Разумеется, если мы говорим о Единой Системе связи – то должно быть совершенно очевидно, что она и должна быть единой – то есть действительно быть способной передать все – абсолютно все – виды сообщений, которые нужны человечеству: начиная телефонными разговорами и заканчивая радио- и телетрансляцией, передачей видео. Разумеется, что передавать она должна и любые данные между любыми компьютерами – причём все проблемы надёжности есть её проблемы и она обязана самостоятельно их решать.- Алл выждал паузу – то ли собираясь с мыслями, то ли "нагнетая внимание".

– Вторая часть подобной инфраструктуры – это подсистема обработки потоков этой информации. При этом технологически ситуация такова, что в техническом и организационном плане наилучшие результаты можно получить путём слияния этих двух систем в нечто единое целое, действующее по единым, хорошо продуманным и согласованным технологическим правилам и стандартам. И всякий раз, говоря о любой из этих частей, мы должны понимать, что она связана с другой в нечто единое целое, нечто технологически целостное. Словом – единое.- Он снова замолк ненадолго, глядя в пол перед собой.- Итак – система связи.- Вздохнув, произнёс он.- Всякая система связи ценна прежде всего такими характеристиками, как пропускная способность… включая нагрузочную характеристику… и надёжность, где "надёжность" подразумевает не только отказоустойчивость составляющих элементов системы, но и способность системы в целом к динамическим восстановлениям и реконфигурациям при частичных разрушениях. Как это ни странно, но наиболее интересными концепциями обеспечения устойчивости из существующих сегодня систем обладает именно "Всемирная сеть", хотя вследствие хаотичности процесса её стандартизации, построения и развития вряд ли можно говорить о применении её идеологии целиком: там слишком много того самого "студенчества", о котором я упоминал.- Снова пауза.- Далее… Всякая система связи, созданная лишь для какой-либо одной, конкретной, цели, как правило, себя не окупает. Кроме того, для неё обычно характерны такие проблемы, как относительно высокая стоимость поддержки каналов связи и невысокая их пропускная способность в пиковых режимах. Причиной всего этого является естественная неравномерность нагрузки каналов во времени: бывают моменты, когда система загружена на 1-2%, а бывают и "клинчи", когда система не успевает передать резко возросший поток информации. С точки зрения окупаемости затрат и эффективности финансовых вложений, как и с точки зрения примерно равного времени прохождения сообщений, наиболее удачным является равномерное распределение нагрузки во времени, чего на практике быть не может. В результате – система работает вхолостую при малых нагрузках и не справляется при больших; попытки повысить пропускную способность системы для устранения клинчей приведут к повышению непроизводительных затрат на содержание системы во время простоев или работы с незначительной нагрузкой.

– Это можно как-то побороть?- Нерешительно спросил Алкой. Алл молча кивнул.

– Всякая система связи, хоть сколько-нибудь претендующая на звание "современной", обязана пропускать как аналоговые сообщения (поддерживать аналоговые каналы), так и передавать цифровые сообщения (поддерживать цифровые каналы), причём очень часто – оба одновременно в одном направлении. Сама собой напрашивается концепция использования мощных каналов, разделяемых для различных целей. Нечто подобное было изложено лет десять назад в проекте системы связи мегаполисов, к которому приложилась и МКБ, но при этом были допущены некоторые ошибки, снижающие эффективность и устойчивость системы.- Алл открыл портфель и вытащил папку. Пошелестев немного бумагами, он разложил их на столе.

– Смотрите… На верхнем рисунке изображены варианты распределения нагрузки нескольких цифровых и аналоговых каналов связи в течение суток. На нижнем – вариант распределения нагрузки в едином (общем) цифровом канале суммарной производительности. Даже при поверхностной оценке этих диаграмм очевидно, что клинчи при пиковых нагрузках уже отсутствуют. При более детальном анализе следует вывод: "вероятность возникновения клинча снижается". Следовательно, проблема пропускной способности может быть частично решена и без увеличения суммарной пропускной способности группы каналов одного направления – всего лишь путём замены группы низкоскоростных каналов на меньшее количество более высокоскоростных, даже при сохранении прежней суммарной производительности каналов. Следовательно, система связи типа "единый цифровой канал" более устойчива к перегрузкам, чем группа параллельных низкоскоростных каналов той же производительности. Однако преимущества данной концепции этим не исчерпываются: так, решение проблемы альтернативизации путей прохождения сигналов в системе связи при локальных перегрузках или разрушениях несоизмеримо более просто в цифровых системах, где оно попросту является естественным следствием удачно решённой математической задачи маршрутизации сообщений. В аналоговой же системе эта проблема не может быть решена сколько-нибудь прилично и эффективно. Собственно, в любом случае – даже если эта задача будет решена не слишком удачно – в цифровой системе альтернативизация пути происходит на программном уровне, без физических вмешательств в состояние аппаратуры связи, что происходит несоизмеримо надёжнее и быстрее (чаще всего – вообще незаметно для пользователей системы).- Алл снова замолк – то ли набираясь сил, то ли – воздуху для дальнейших разъяснений.

– Поскольку очевидно, что система связи должна обеспечивать не только "голосовые" каналы связи, но и каналы связи электронных систем, являющиеся в абсолютном большинстве цифровыми, встаёт проблема распределения имеющихся каналов для выполнения различных функций. В проекте системы связи для мегаполисов, о котором я упоминал… была предложена система частотного разделения каналов связи большой пропускной способности на отдельные каналы с более низкой производительностью: для передачи видео, аудио или цифровой информации. Аналогичный принцип разделения каналов используется сегодня и при организации практически всех систем связи. Такая концепция представляется мне в корне неверной, ибо аудиоканалы, загруженные обычно менее, чем на половину, занимают здесь выделенную им полосу в течение всего времени, в то же время для цифровых каналов, разделённых по частоте, характерны все упоминавшиеся выше "клинчевые" проблемы. В результате – общая эффективность введения сверхскоростных каналов снижается во много раз, а эффективность применения динамической компрессии часто сводится почти к нулю…- Алл явно не мог решиться поднять глаза, чтобы оценить, понимают ли его слушатели: похоже, он слишком боялся увидеть, что говорит "в пустоту".

– При временном разделении цифрового канала связи каждый абонент, прежде всего, обычно имеет возможность использовать скорость всего, неразделённого, канала, а не только узкого частотного канала, выделенного ему лично. Правда, эта возможность частично утрачивается при увеличении нагрузки – но суммарная пропускная способность системы связи с временным разделением канала всё равно остаётся значительно выше пропускной способности систем связи с частотным разделением канала, а среднее время прохождения сообщений в нём – значительно лучше. Всё это обусловлено тем, что в системе с частотным разделением время частичного простоя каналов, выделенных абонентам, использовать невозможно; а в системе с временным разделением это время используется автоматически. Возникающая при этом проблема приоритетов и маршрутизации сообщений вполне разрешима современными математическими методами.- Рассказчик едва слышно вздохнул.

– Итак, мы остановились на целесообразности использования чисто цифровых каналов связи с временным разделением. Аудио- или видеосигналы могут передаваться по этим каналам в цифровом виде наряду с прочей информацией. При таком концептуальном подходе в глобальной системе цифровой связи за счёт распараллеливания путей следования сообщений возможно и прохождение сигналов с более широкой базой (видео или телеметрия, например), чем пропускная способность любых имеющихся каналов: за счёт параллельного прохождения их по альтернативным маршрутам, например. Следовательно, кроме общего роста эффективности использования каналов мы уже имеем и новые возможности – за счёт виртуализации каналов и распараллеливания передачи информации по разным путям. Разумеется, такая система может оперировать только цифровыми сообщениями – поэтому все аналоговые сообщения оцифровываются на входе в систему и восстанавливаются на выходе из неё. Это даёт возможность использовать общую для всех видов сообщений систему управления приоритетами и, косвенно, обеспечивает некоторое дополнительное шифрование аудиосообщений: выделить аудио-пакет из общего мощного цифрового канала несоизмеримо сложнее, чем перехватить выделенный частотный канал, даже цифровой.

– Вы… предлагаете использовать, в основном, какие именно каналы связи? В смысле – реализованные каким физическим способом? – подал голос Алкой.

– Разумеется, попросту не существует способа связи, настолько свободного от недостатков, чтобы считать его панацеей. Более того – практически невозможно выбрать хотя бы наилучший из них. Поэтому для реального обеспечения каналов связи следует использовать комбинации параллельных, дублирующих друг друга систем, работающих по совершенно различным и, казалось бы, даже несовместимым, принципам. И, чем более разнообразны будут эти принципы – тем выше будет устойчивость системы в целом. Так, для построения несложной сотовой сети радиосвязи локального региона может применяться сеть работающих на одной частоте станций. Диспетчеризация в канале осуществляется любой из станций с возможностью перехвата инициативы любой другой станцией в случае выхода из строя или уничтожения диспетчера. Новый диспетчер может определяться по принципам, близким к принципу наведения типа "Волчья стая" (с выделением лидера наведения).- Алкой, едва скрывая удивление осведомлённостью Аллена, кивнул.

– Это удобно для локальной связи в небольшом регионе. Для дальней же связи можно использовать также радиоканалы, использующие полное внутреннее отражение в ионосфере. Очень неплохо выглядит также идея лазерной связи через базу, например, на искусственном спутнике. Если исходить из декларировавшейся ранее идеи единения системы управления и единой цифровой системы связи, то придётся признать, что использовать для этих систем разнотипное оборудование, в немалой степени дублирующее, по сути, действия друг друга, вряд ли целесообразно. Логичнее и умнее, по-видимому, будет предположить, что существующие каналы цифровой связи должны создать единую цифровую сеть связи на как можно большей территории. Для создания такой сети придётся использовать в качестве её узлов промышленные компьютерные системы, имеющие достаточно высокую производительность, но реально загруженные на 3-5%. Такое решение даст возможность практически избежать всех видов ощутимых задержек в распространении сообщений по сети. Остальные 95% ресурсов этих компьютерных центров можно и надлежит использовать для удовлетворения потребностей АСУ всех сопутствующих служб и систем, для решения любых ведомственных задач и так далее. Я конкретизирую высказывание: речь идёт именно о технико-технологическом слиянии обоих подсистем в нечто единое целое. К этому единому целому любой потребитель должен иметь возможность подключить все средства связи – телефон, телевизор, средства аудиовещания, компьютеры и так далее. Система должна поддерживать всё и всеми возможными методами. Не работает радиоканал – должен работать проводной. Не работает проводной – остался лазер. Это всё – не проблемы пользователей, это – проблемы системы и её персонала. Люди должны получить, наконец, систему, которая обслуживает их, а не грабит, объясняя, как ещё они должны её удовлетворять…- Аллена явно понесло. Он говорил о наболевшем, многократно повторяясь, перемежая речь свою терминологией, которой я не понимал. Не всё понимал и Алкой – но ему было, с одной стороны, легче – ибо сказывалась подготовка, с другой – тяжелее, чем мне, ибо я мог себе позволить отойти и не слышать всего этого, а он – не мог. И лишь одно я понял из этой беседы наверняка: вряд ли есть ещё кто-то, кто способен понять и осознать всё, о чём толкует Алл. Видимо, гениальность – явление уникальное. Совершенно уникальное. Хотя и толковал он, казалось, о таких простых для него вещах…