Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет.
Факультет информационных систем и технологий.
Кафедра информатики и вычислительной техники.
Реферат Современные технологии доступа в сеть Интернет.
Выполнил: Мухитдинов Р.М.
Проверил: Козлов В.В.
Самара 2005
План
Введение
История Интернета
Протокол TCP/IP
Современные технологии доступа в Интернет
DialUP
ADSL
Wi-Fi
Спутниковый Интернет.
Выводы.
Список источников.
Введение
В настоящие время во всем мире существует огромное количество провайдеров, которые используют различные технологии доступа в сеть Интернет. Эти технологии значительно
отличаются, как по стоимости подключения и затратам на последующие платежи за трафик или время доступа, так и по своим техническим характеристикам и эксплуатационным свойствам.
С каждым днем людей использующих Интернет становится всё больше и больше, и каждый работает в нем по мере своих потребностей. Кто-то учится, кто-то развлекается, а кто-то работает.
В своей работе я расскажу о самых популярных технологиях доступа в Интернет. Таких как (ADSL, Спутниковый Интернет,Wi-Fi, DialUP). В конце работы сделаю выводы о каждой технологии перечисленной выше.
История Интернета
В 1960-х годах в Агентстве перспективных проектов исследований ( ARPA )министерства обороны США начались эксперименты по соединению компьютеров с друг другом с помощью телефонных линий.
В 1970-х годах при поддержке ARPA были разработаны правила (протоколы) пересылки данных между различными компьютерными сетями.
К концу 70-х годов были разработаны связи между ARPANet и ее контрагентами в других странах. Мир оказался связан в одно целое паутиной компьютерных сетей.
80-х годах сеть стала известна под именем Интернет и развилась до невероятной степени. Сотни, а потом и тысячи колледжей, исследовательских организаций и правительственных ведомств стали присоединять свои компьютеры к этой всемирной сети.
В 90-х годах Интернет продолжал стремительно развиваться. Однако ресурсы Интернета были ориентированы лишь на пересылку файлов и отформатированного текста.
Начало новой эры в истории Интернет положило создание службы World Wide Web ( WWW ). Она была разработана исследователями Европейской лаборатории физики элементарных частиц в Женеве.
Протокол TCP/IP
Проблема общения различных сетей была решена засчет применения независмого от системы проткола передачи данных. Такой протокол должен включать в себя ряд правил, определяющих порядок обмена данными между двумя компьютерами и устрания ошибок, которые могут появиться при передаче данных. Протоколы передачи данных работают по принципу разбиения данных на блоки определенного размера (пакеты), которые последовательно отсылаются адресату. При этом каждый пакет проверяется на его полноту и в случае ошибки запрашивается вновь. Все это, разумеется автоматически, без какого-либо участия пользователя. Internet используются два основных протокола: межсетевой протокол(Internet Protocol - IP), разделяющий данные на пакеты, которые снабжаются заголовком(IP header), где указывается адрес получателя. За правилную доставку пакетов отвечает другой протокол - протокол управления передачей (Transmission Control Protocol - TCP). А поскольку эти два протокола в какой то степени представляют единое целое, то чаще говорят о протоколах TCP/IP. Не все данные в Internet передаються напрямую от одного компьютеру к другому, взаимосвязанные пакеты данных могут передаваться к конечному пункту через промежуточные компьютеры и сети, поскольку система сама определяет маршрут новой порции информации.
IP и TCP являются лишь двумя протоколами семейства TCP/IP, поддерживаемого сетями Internet. На самом же деле число протоколов превышает 15, и они все вместе образуют многоуровневую стуктуру, в которой протоколы нижнего уровня обеспечивают опреденные услуги для протоколов более высокого уровня. Так, с уверенностью можно сказать что IP находиться в корне этого дерева протоколов, поскольку он обеспечивает минимальные услуги по перемещению данных в сети(адресация, фильтрация, ассемблирование), TCP, являясь протоколом следующего уровня обеспечиает надежную доставку данных, а протокол Telnet отвечает за "взаимопонимание" приложений эмуляции терминала. Среди других протоколов можно привести протколы вернего уровня: SMPT(электронная почта), SNMP(управление сетью), FTP(передача файлов), NFS - доступ к фай Теперь, когда вы узнали, что из себя представлюят протоколы TCP/IP, можно дать более точное определение Internet. Intenet - совокупность сетей, связнаных между собой, и обменивающихся данными посредством протоколов TCP/IP. Но во время своих путешествий по Internet вы будете встречаться с сетями, которые не работают с протоколами TCP/IP, но тем не менее могут общаться с ними. Примером этого является система Usenet, основой которой является программа UUCP(UNIX-to-UNIX-Copy-Program программа копирования из UNIX в UNIX). Для подсоединения к Internet между обеими системами имеются так называемы шлюзы(Gateways), которые переводят данные в соответствующий формат, в зависимости от направления движения информационного потока. Хотя большинство пользователей Internet считают Usenet одной из его частей, строго говоря это не так. Этот факт, разумеется, не имеет никакого практического значения, но он может облегчить понимание принципов построения Internet.
Важной характеристикой Internet является общее адресное пространство, то есть каждый компьютер обладает уникальным адресом, или IP адресом, который имеет формат xxx.xxx.xxx.xxx, при постоянном соединии с Internet, например по ISDN, IP адрес остается неизменным, а при соединии Dial-up каждый раз назначается сервером провайдера(Dynamic IP).
Современные технологии доступа в Интернет
1)DialUP
Наиболее легкий и дешевый способ связи клиента с провайдером заключается в использовании уже проложенных линий связи. Первое что попадается на глаза - обычные телефонные линии, медный провод, по которому можно передать электрический сигнал. Но не всё так просто. Изначально телефонные линии предназначались для только передачи разговора. Частотный диапазон голоса обычного человека находится в пределах 300-3400Гц и, чтобы телефонные станции не передавали лишние сигналы (например, высокочастотные наводки), на телефонной линии стоят специальные фильтры, которые не пропускают сигналы выходящие за пределы этого диапазона.
В соответствии с этим, dialup-модем может работать в небольшом диапазоне частот, что обуславливает его относительно невысокую скорость приёма и передачи данных. Теоретически, dialup-модемы могут работать с максимально возможной скоростью 56 Кбит/с на приём данных и 31,2 Кбит/с на передачу. Но эти параметры достижимы при хороших электрических характеристиках телефонной линии и относительно недешёвом модеме. Также важно правильное электрическое подключение модема и телефонов к линии связи. Модем должен быть подключен напрямую к телефонной линии, без каких-либо параллельных подключений телефонных аппаратов, мини-АТС или факсов. Всё это хозяйство надо подключать через специальный второй разъём на модеме.
Не следует путать скорость передачи информации со скоростью передачи данных у dialup-соединений. Если первое – не что иное, как именно та информация, которую мы запрашиваем или передаём, например файл фотографии, то второе – скорость передачи этого файла вместе с дополнительной служебной информацией. Служебная информация предназначена для того, чтобы если в процессе передачи данных произойдет их потеря или искажение, можно было восстановить её в первозданном виде.
Скорость приема/передачи информации может достигать 5 Кбайт/с, это обусловлено использованием различных способов сжатия передаваемой информации, но на деле средняя скорость составляет 1,7-1,8 Кбайт/с.
Помимо невысокой скорости передачи у dialup-соединения присутствует определённая задержка при передаче информации, т. н. лаг (lag). Это обусловлено тем, что на кодирование и декодирование уходит какое-то время, тем, что при потере какой-либо части информации (а потери имеют место быть всегда) модем вновь посылает потерянные фрагменты.
Для того чтобы начать передавать данные dialup-модемом, нужно некоторое время для набора номера, проверки параметров физической линии, согласования протокола передачи данных (у модемов различных модификаций протоколы отличаются) и установления связи. Параметры телефонной линии непостоянны и во время работы модем подстраивается под изменяющиеся условия. Это называется ретрейн. Во время ретрейна информация не передаётся. Бывает, что характеристики линии настолько ухудшаются, что связь обрывается. Приходится подключаться заново.
С другой стороны dialup, наверное, самый простой и демократичный доступ в Internet. Для того чтобы подключиться, нужен компьютер, модем и телефонная линия. Т. к. телефоны есть практически у всех, а стоимость некоторых модемов не превышает 10$, то стоимость этого подключения уже через некоторое время нивелируется стоимостью потребляемого трафика.
2)ADSL.
При рассмотрении узких мест dialup-подключения, в голову сразу приходит мысль отключить фильтры, ограничивающие частотный диапазон, чтобы можно было поднять скорость передачи данных. Именно это и сделано в классе подключений, имеющем общее название xDSL, где DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия. В этой статье мы рассмотрим наиболее доступный, в данный момент, для пользователя способ подключения – ADSL.
ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line – асимметричная цифровая абонентская линия. Называется так, потому что для приема данных выделяется более широкая полоса частот, чем для их передачи. Скорость передачи данных по направлению к пользователю составляет до 8,192 Мбит/с, а скорость передачи данных по направлению от пользователя до 768 Кбит/с. Такая "асимметрия" очень удобна, потому что большинство пользователей сети Интернет получают из сети значительно больший объем данных, чем сами передают в сеть.
При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 Кгц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты используется для передачи данных. Это позволяет использовать телефонную линию одновременно и для телефонных разговоров, и для передачи данных. Для того чтобы высокочастотный сигнал не влиял на аппаратуру голосового диапазона (телефоны, мини-АТС, факсы) подключение производится через сплиттер. Отдельный разъём для линии, отдельный для ADSL-модема и отдельный разъём для всего остального.
Вследствие асимметричности максимальная скорость передачи информации по ADSL-подключению составляет около 32 Кбайт/с, скорость приёма – около 640Кбайт/с. Такое соотношение к скорости приёма/передачи данных обусловлено различными алгоритмами обработки информации.
Инициализация ADSL-модема и его подключение происходит довольно быстро, пока операционная система инициализирует своё оборудование и службы. Обрывы связи крайне редки, это обусловлено тем, что при работе с линией ADSL-модем анализирует не сразу весь диапазон частот, отведённый на приём/передачу данных на котором он работает, а делит его на отдельные участки (каналы) и работает с каждым их них индивидуально. Если на какой-либо частоте возникает помеха, то связь пропадёт только в этом канале, на работе остальных каналов это никак не скажется. Конечно, вероятно резкое ухудшение сразу по всем каналам, «падение» линии; после восстановления параметров линии и подстройки модема связь восстановится примерно за 15 секунд вместо 1,5 минут у dialup-модема.
Благодаря высокой скорости ADSL-соединения задержка при передаче информации очень мала (порядка 7-9 мс) и сравнима с быстродействием локальной сети. Это делает ADSL-подключение незаменимым в случае, когда нужна не только высокая и постоянная скорость соединения, но и быстрая реакция для работы каких-либо приложений. По полной стоимости подключения ADSL и dialup практически равны, другое дело, что телефонная линия для dialup-модема достаётся как бы в наследство, бесплатно, а для ADSL надо оплатить оборудование провайдера на другом конце линии. С другой стороны у ADSL стоимость подключения имеет тенденцию к снижению, цена трафика значительно дешевле и предоставляемое качество значительно выше, чем у dialup.
3)Wi-Fi.
И dialup, и ADSL, несмотря на различия, имеют один общий признак, а именно – необходимость проложенной физической линии. Пара проводов, которую при переезде с собой не заберёшь и соседу, далёкому от компьютеров, не продашь. Другое дело – радио на батарейках, где ни поставишь – оно поёт.
Следующий класс подключений, Wi-Fi, основан на беспроводном принципе передачи информации. Этот стандарт передачи данных начал разрабатываться 15 лет назад (довольно большой срок для мира информационных сетей) и по ходу своего развития претерпел изменения, касающиеся скорости передачи данных. На данный момент на Российском рынке представлены три стандарта 802.11a, 802.11b и 802.11g.
802.11b – оборудование данного стандарта поддерживает скорость передачи до 11МБит. У данного стандарта имеется продолжение, так называемый 802.11b+. Основное отличие 802.11b+ от 802.11b это скорость. 802.11b+ позволяет обмениваться данными на скоростях до 22МБит.
802.11g – более совершенный стандарт, позволивший повысить степень защиты и скорость передачи данных до 54МБит. Основной особенностью оборудования данного стандарта является его обратная совместимость со стандартом 802.11b. Т. е. если Вы приобрели сетевой адаптер стандарта 802.11g, то можете быть абсолютно уверены в том, что сможете работать с ним в сети стандарта 802.11b. Оба перечисленных выше стандарта на данный момент разрешены к использованию в Российской Федерации, чего нельзя сказать о 802.11а.
802.11a – стандарт аналогичный 802.11g, но созданный для возможности одновременного подключения множества клиентов. Т. е. этот стандарт позволяет расширить плотность по отношению к 802.11g. Вторым наиболее значимым отличием является частота радиоволны – 5ГГц (у вариантов “b” и “g” частота 2,4ГГц). Именно из-за частоты этот стандарт на территории РФ без специального разрешения использовать нельзя.
Для организации публичной (провайдерской) Wi-Fi сети необходимы: Wi-Fi сетевые карты, точки доступа и антенны.
Wi-Fi сетевые карты, по сути, мало чем отличаются от обычных сетевых карт, за исключением того, что они работают одновременно и радиопередатчиками, и радиоприёмниками. Если проводить аналогии, то в цепочке клиент-провайдер они сродни модему.
Wi-Fi точки доступа служат для объединения Wi-Fi клиентов. При применении антенн, позволяющих расширить зону покрытия Wi-Fi сети, можно соединить достаточно удаленные объекты, и создать публичный Hot-Spot. Примерный радиус действия внешней точки доступа 400 м. Необходимо, однако, учитывать, что зона действия может изменяться в зависимости от количества и вида встреченных препятствий (растительности, стен, зданий и т.д). Также возможно влияние погоды на качество связи.
Таким образом, для подключения к Internet, помимо наличия Wi-Fi сетевой карты, понадобится находиться в зоне действия Wi-Fi точки провайдера.
Скорость передачи информации в Wi-Fi сети стандарта 802.11b составляет примерно 550 Кбайт/с. Столь невысокая скорость (к примеру, по сравнению с ADSL-подключением) обусловлена тем, что для практически открытой передачи данных приходится использовать специальные меры для эффективного шифрования. Именно на это отводится значительная полоса в передаче данных.
Стоимость трафика по Wi-Fi подключению сравнима со стоимостью трафика ADSL (и значительно ниже dialup), стоимость сетевой карты также примерно равна стоимости ADSL-модема, а для подключения требуется просто находиться в зоне действия ближайшего Hot-Spot’а ;о)
4)Спутниковый Интернет.
Наиболее сложная технология Internet-доступа описываемая мной в этом реферате, технология комбинированного доступа информации. Когда входящий поток поступает по одному соединению, а исходящий – по другому каналу связи.
В качестве входящего канала приёма информации выступает обычная спутниковая антенна, «тарелка», как её называют, в то время как передача запросов осуществляется по любой из представленных выше технологий доступа. Следовательно, для подключения к спутниковому Интернет’у в наличии уже должен быть какой-либо способ «традиционного» подключения, будь то DialUP, ADSL или Wi-Fi.
Для приёма стандартную "тарелку" подключают к специальной DVB карте. DVB карта (сокращение от Digital Video Broadcast – передача цифрового видео) представляет собой ISA или PCI карту, которая в дополнение к приёму обычного спутникового TV производит обработку цифрового спутникового сигнала, поступающего с приёмной антенны, и преобразует его в Internet-данные. Таким образом, Internet-доступ для спутниковой технологии не более чем продолжение её развития. Как DialUP для телефонной связи.
На практике скорость загрузки данных со спутника может достигать 450 Кбит/с, при средней около 100 Кбит/с. Это обусловлено количеством подключений к спутнику в данный момент.
Ширина его канала имеет конечную величину и распределяется среди всех клиентов. В отдельных случаях, при использовании режимов ShoutcastStream, DigitalDownload (когда тот или иной файл заказываются заранее у провайдера) – скорость возрастает до 2,5 Мбит/с.
Довольно интересную возможность представляет использование специфики спутникового Internet-доступа, а именно возможность принимать не только пакеты, предназначенные конкретной DVB карте, но и вообще любые пакеты, посылаемые спутником в данный момент (есть возможность сортировать по расширению, размеру и т. д.). Причём абсолютно бесплатно, что не может не радовать любителей «бесплатного» софта.
Самым существенным минусом спутникового Интернет является самый высокий лаг из представленных тут технологий, величина его колеблется от 200 до 400 миллисекунд и абсолютно неприемлема для многих способов использования Интернет , например, для игр. Такая большая задержка обусловлена довольно большими расстояниями прохождения сигнала. Геостационарные спутники, которые используются для Internet-доступа, расположены свыше 36 000 км над поверхностью Земли. Услуга доступа к спутниковому Интернет уже довольно-таки широко представлена на рынке. Наиболее весомым является то, что есть возможность работать с иностранными провайдерами, у которых стоимость доступа значительно ниже (от 12 копеек за 1Mb). Оплачивать такой способ подключения надо будет в двух разных местах, за входящий трафик у провайдера спутникового Интернет, за исходящий (если этот трафик тарифицируется) у местного провайдера.
Выводы.
В этой работе представлены четыре различные технологии доступа Интернет представленных на мировом рынке и доступных конечным пользователям. Выбор довольно широкий, практическое применение имеет различный спектр направленности. Если делать общие выводы, то следует определить какими возможностями, в том числе и техническими, и какие задачи должно выполнять Internet-подключение.
Если вести речь о стоимости подключения в целом, то лидером является Wi-Fi, самое же дорогое подключение – спутниковый доступ. Если вести речь о стоимости последующего использования, то тут спутниковый доступ наоборот безусловный лидер, в противовес ADSL.
По доступности самой услуги – от полной мобильности GPRS, до привязки к конкретному месту подключения DialUP и ADSL.
По скорости доступа лидирует ADSL, замыкает спутник. По скорости скачки информации спутниковый доступ быстрее всех, а DialUP– медленней.
Только цифры особо ни к чему не привяжешь и если бы кратко рассмотреть для чего какой доступ пригоден,/не пригоден, то приоритеты распределились бы следующим образом:
Название
|
Пригоден
|
Не пригоден
|
DialUP
|
Навигация, серфинг, почтовые программы, общение в чатах и ICQ, т. е. малообъёмные и не требующие большой скорости действия в Internet.
|
За редким исключением, для всего остального, ввиду своей технологической отсталости и довольно высокой стоимости трафика.
|
ADSL
|
Практически для любого использования.
|
Скачка огромных объёмов информации, ввиду довольно высокой стоимости полученных файлов.
|
Wi-Fi
|
Фактически аналогичен ADSL доступу.
|
Скачка огромных объёмов информации, ввиду довольно высокой стоимости полученных файлов. В дополнение можно отметить крайне маленькую площадь зон покрытия и
большое излучение оборудования.
|
Спутниковый Интернет
|
Скачка огромных объёмов информации, а также малообъёмные и не требующие большой скорости действия в Интернет.
|
Для всего остального.
|
Список Источников.
Современные технологии доступа в сеть Интернет.
Спутниковый Интернет.
Информация взята с сайтов:
www.xdsl.ru (http://www.xdsl.ru/articles/innet.htm) www.satpro.ru (http://www.satpro.ru/internet/wireless/techno.shtml)
www.internet-history.org.ru
www.vacuumplant.ru
www.mouse.glarov.net
www.shools.keldysh.ru/sch1275/pasa/histori_big.htm
www.antonvolkov.com/internet/history/index.htm
www.ribbi.ru/analit_2005-09-7_352.html
lingvo.yandex.ru
www.stream.pchelp.ru
www.dlink.ru/products/adsl.php
www.gprs-gsm.ru
www.mgsm.ru
www.mts.ru
www.beeline.ru
www.amobile.ru/gprs/
www.svt-stroy.ru/int.htm
www.motorola.ru/pcomm.php?id=34&addpid=120
|
