Способы доступа в интернет

1. Информация – это_ это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения._______________________________________________________________________

2. Понятие информация в различных областях знаний:

Информация в физике. В физике мерой беспорядка, хаоса для термодинамической системы является энтропия системы, тогда как информация (антиэнтропия) является мерой упорядоченности и сложности системы. По мере увеличения сложности системы величина энтропии уменьшается, и величина информации увеличивается. Процесс увеличения информации характерен для открытых, обменивающихся веществом и энергией с окружающей средой, саморазвивающихся систем живой природы (белковых молекул, организмов, популяций животных и так далее).____________________________

Информация в биологии. В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. Такое поведение строится на основе получения и использования организмом информации об окружающей среде.____________________________________________________________

Понятие «информация» в биологии используется также в связи с исследованиями механизмов наследственности. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Гены представляют собой сложные молекулярные структуры, содержащие информацию о строении живых организмов. Последнее обстоятельство позволило проводить научные эксперименты по клонированию, то есть созданию точных копий организмов из одной клетки.___________

Информация в кибернетике. В кибернетике (науке об управлении) понятие «информация» связано с процессами управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства зависит от процессов управления, благодаря которым поддерживаются в необходимых пределах значения их параметров. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.__________________________________________________________________

3. Единица измерения количества информации____бит _________________________________

4. 1 байт =__8 бит _________________

5. Зависимость количества информации от количества возможных событий

Количество возможных событий и количество информации. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I: N=2 I

Количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на количество знаков________________________________________________________________

7. Опишите сущность трех главных задач решаемых человечеством с начала человеческой истории.

8. Укажите критерии развитости информационного общества.

Доступность информации для всех его членов;_______________________________________

Способность общества производить необходимую для его жизнедеятельности информацию;

Возможность обеспечения свободного доступа к необходимой информации;______________

Возможность обеспечения свободного доступа к средствам защиты информации__________

9. Общество, в котором большая часть населения занята получением, переработкой,

передачей и хранением информации называется __информационным_ ________________

10. Социально-необходимые условия в информационном обществе:

11. Информационная культура в вашем понимании – это совокупность принципов и реальных механизмов, обеспечивающих позитивное взаимодействие этнических и национальных культур, их соединение в общий опыт человечества.______________________

12. Кто может пользоваться и на каких условиях:

Лицензионная продукция характеризует правила приобретения и использования её программного обеспечения. Лицензирование отдельных продуктов зависит от корпоративного или частного использования и характеризуется рядом общих характеристик: требование активации, запрет на распространение, запрет на создание определённого числа копий.__________________________________________________________________________

Условно-бесплатной программа называется потому, что она имеет ограниченный срок использования, как правило, от 15 до 30 дней работы, по истечении данного срока программа блокируется и требует ввести номер лицензии или ключ, который нужно купить. Еще одной особенностью такого рода ПО является ограничения функциональности бесплатных версий программы, т.е. в ней изначально отключены некоторые кнопки или функции меню._______

Свободно распространяемой продукцией_ К таким программным средствам можно отнести следующие:_____________________________________________________________________

· новые недоработанные (бета) версии программных продуктов (это позволяет провести их широкое тестирование);___________________________________________________________

· программные продукты, являющиеся частью принципиально новых технологий (это позволяет завоевать рынок);________________________________________________________

· дополнения к ранее выпущенным программам, исправляющие найденные ошибки или расширяющие возможности;_______________________________________________________

· устаревшие версии программ;_____________________________________________________

· драйверы к новым устройствам или улучшенные драйверы к уже существующим.________

13. Создайте информационный продукт и опишите ваши права как создателя:

Информационным продуктом может служить информация о детях, оставшихся без попечения родителей. Сам по себе государственный или региональный банк данных о детях, оставшихся без попечения родителей, представляете собой информационный ресурс соответствующего уровня (федерального или регионального). Однако информация о конкретном ребенке, которого гражданин желал бы принять на воспитание в свою семью, представленная ему федеральным или региональным оператором банка данных о детях в письменной форме, где указываются сведения, установленные ст. 6 ФЗ «О государственном банке данных о детях, оставшихся без попечение родителей» Федеральный закон от 16.04.2001 №44-ФЗ «О государственном банке данных о детях, оставшихся без попечения родителей»., будет являться для этого гражданина информационным продуктом, т. е. информацией, подготовленной с учетом его пожеланий и потребностей.__________________

14. Опишите правила защиты от несанкционированного доступа к вашей информации:

Для предотвращения несанкционированного доступа к данным, хранящимся на компьютере, используются пароли. Компьютер разрешает доступ к своим ресурсам только тем пользователям, которые зарегистрированы и ввели правильный пароль. Каждому конкретному пользователю может быть разрешен доступ только к определенным информационным ресурсам. При этом может производиться регистрация всех попыток несанкционированного доступа.____________________________________________________

В настоящее время для защиты от несанкционированного доступа к информации все более часто используются биометрические системы авторизации и идентификации пользователей. Используемые в этих системах характеристики являются неотъемлемыми качествами личности человека и поэтому не могут быть утерянными и подделанными. К биометрическим системам защиты информации относятся системы распознавания речи, системы идентификации по отпечаткам пальцев, а также системы идентификации по радужной оболочке глаза__________________________________________________________

Для признания и осуществления авторского права на программы для ЭВМ не требуется ее регистрация в какой-либо организации. Авторское право на программы для ЭВМ возникает автоматически при их создании.______________________________________

Для оповещения о своих правах разработчик программы может, начиная с первого выпуска в свет программы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трех элементов:______________________________________________________________________

· буквы С в окружности или круглых скобках ©;______________________

· наименования (имени) правообладателя;___________________________

· года первого выпуска программы в свет.___________________________

Автору программы принадлежит исключительное право осуществлять воспроизведение и распространение программы любыми способами, а также модификацию программы.______________________________________________________________________

Организация или пользователь, правомерно владеющий экземпляром программы (купивший лицензию на ее использование), вправе без получения дополнительного разрешения разработчика осуществлять любые действия, связанные с функционированием программы, в том числе ее запись и хранение в памяти ЭВМ. Запись и хранение в памяти ЭВМ допускаются в отношении одной ЭВМ или одного пользователя в сети, если другое не предусмотрено договором с разработчиком.__________________________________________

Необходимо знать и выполнять существующие законы, запрещающие нелегальное копирование и использование лицензионного программного обеспечения. В отношении организаций или пользователей, которые нарушают авторские права, разработчик может потребовать возмещения причиненных убытков и выплаты нарушителем компенсации в определяемой по усмотрению суда сумме от 5000-кратного до 50 000-кратного размера минимальной месячной оплаты труда._______________________________________________

16. Почему компьютерное пиратство наносит ущерб обществу?

Компьютерные пираты, нелегально тиражируя программное обеспечение, обесценивают труд программистов, делают разработку программ экономически невыгодным бизнесом. Кроме того, компьютерные пираты нередко предлагают пользователям недоработанные программы, программы с ошибками или их демоверсии._________________

17. Чем отличается копирование файлов от инсталляции программ?

Для того чтобы программное обеспечение компьютера могло функционировать, оно должно быть установлено (инсталлировано). Программное обеспечение распространяется фирмами-производителями в форме дистрибутивов на CD-ROM. Каждый дистрибутив имеет свой серийный номер, что препятствует незаконному копированию и установке программ.__

Для предотвращения нелегального копирования программ и данных, хранящихся на CD-ROM, может использоваться специальная защита. На CD-ROM может быть размещен закодированный программный ключ, который теряется при копировании и без которого программа не может быть установлена.______________________________________________

Защита от нелегального использования программ может быть реализована с помощью аппаратного ключа, который присоединяется обычно к параллельному порту компьютера. Защищаемая программа обращается к параллельному порту и запрашивает секретный код; если аппаратный ключ к компьютеру не присоединен, то защищаемая программа определяет ситуацию нарушения защиты и прекращает свое выполнение.___________________________

18. Почему каждый программный продукт имеет серийный номер?

Программное обеспечение распространяется фирмами-производителями в форме дистрибутивов на CD-ROM. Каждый дистрибутив имеет свой серийный номер, что препятствует незаконному копированию и установке программ._________________________

Тема 8. Компьютерные сети

1. Компьютерные сети назначение:

Локальные _позволяют использовать аппаратные ресурсы; совместно использовать программные ресурсы; создавать и совместно использовать информационные ресурсы для работы пользователей над общими задачами; централизовать усилия по информационной безопасности____________________________________________________________________

Глобальные – это объединение компьютеров, расположенных на большом расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов____________________________

Корпоративные _- это объединение локальных сетей в пределах одной корпорации для решения общих задач _____________________________________________________________

2. Группа системных администраторов получила задание обеспечить автоматизированный

обмен данными между бухгалтерией и отделом кадров. Сеть, какого типа здесь уместно

применить? Почему? _корпоративную, т.к. можно иметь выход в другие внешние сети, например, для того, чтобы получить информацию из удаленных баз данных, послать сообщение по электронной почте в другую сеть, отправить факс.________________________

какого типа? Почему? _глобальную, т.к. в них работают сотни тысяч пользователей ________

4. Можно ли создать сайт не входя в сеть Интернет? ___да _____________________________

5. Чем примечательны для истории развития компьютеров, следующие года?

1945 г. Джон фон Нейман написал статью First draft of a report on the EDVAC, в которой____ рассматривалась архитектура современных программируемых компьютеров______________ 1969 г._ разрабатывается операционная система Unix.__________________________________ 70-е годы ХХ века был выпущен первый компьютер на интегральных схемах, фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти________________________________________ 1983 г. __ IBM выпустила модель PC XT на базе процессора Intel 8088. Microsoft __________ представляет свою первую мышь - Microsoft Mouse.__________________________________ 1993 г. Наступает бурный рост популярности Internet и World Wide Web.
Самый громкий анонс в истории Apple Computer: Macintosh Color Classic, Macintosh LC III, Macintosh Centris 610 и 650, Macintosh Quadra 800 и PowerBook 165c._____________________

6. Протокол TCP/IP – это _базовые протоколы, отвечающие за физическую пересылку____ электронных сообщений любого типа между компьютерами Internet____________________

7. Абривеатура WWW расшифровывается World Wide Web, а переводится _____________

_ World - мир (мировая) Wide (в значении слова широкий) Web – паутина_______________

8. В связи с развитием компьютерной техники, каков социально необходимый минимум

знаний и навыков, которыми должен обладать человек?

умение ясно и точно понимать информацию, содержащуюся в текстах, инструкциях, законах, равно как и умением выражать информацию в виде ясных и однозначных текстов. Сюда же_ входит и умение организовать, планировать свои действия и взаимодействие с_____________ окружающими», иными словами информационная культура разделена на развитие_________ мировоззренческих интеллектуальных и нравственных качеств личности, на ориентацию___ усваиваемых знаний и умений на новые приемы и способы учебной и трудовой деятельности с широким использованием вычислительной техники __________________________________

9. Какие технические и социальные проблемы можно решить при помощи глобальных компьютерных сетей?

Объединение компьютеров, расположенных иа большом расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.

В настоящее время для обеспечения связи в глобальных сетях выработаны единые правила - технология Интернет. Эти правила устанавливают:
- единый способ подключения отдельного компьютера или локальной сети к глобальной;___
- единые правила передачи данных;_________________________________________________
- единую систему идентификации компьютера в сети (сетевой адрес).____________________

При создании этой технологии преследовалось несколько целей, однако одной из основных было создание сети, устойчивой к частичным повреждениям. Одним из путей достижения этой цели является разработка технологии децентрализованной обработки информации в сети.____________________________________________________________________________

10. Скорость передачи информации в сетях - это __скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени

11. Выберете канал связи с максимальной пропускной способностью и высокой помехоустойчивостью (подчеркнуть):

а) телефонная линия;

б) оптоволоконная связь;

в) спутниковая (радио) связь.

12. Выберете канал с простейшей организацией доступа:

а) телефонная линия;

б) оптоволоконная связь;

в) спутниковая (радио) связь.

13. Назначение программ Outlook Express и Internet Explorer заключается:

Назначение программы Outlook Express - это обмен сообщениями и файлами______________

Назначение программы Internet Explorer - загрузка Web-страниц из Интернета и просмотрWeb-страниц, которые отображаются в рабочей области ее окна.________________________

14. Сервер – это _программное обеспечение или компьютер. Серверы обеспечивают услугами подключенных к ним клиентов.____________________________________________

15. Определите, какое дополнительно оборудование необходимо установить на компьютер

для подключения по телефонному кабелю __телефонные аппараты, сплиттер, компьютер и ADSL-модем к телефонной линии. _________________________________________________

и оптоволоконному кабелю___ кабельный модем, коммутатор__________________________

Доступ к данным

Существует шесть основных методов доступа к данным:

• Физический последовательный.
• Индексно-последовательный.
• Индексно-произвольный.
• Инвертированный.
• Прямой.
• Доступ через хеширование.

Перечисленные методы отличаются друг от друга по двум признакам:

• Эффективность хранения;
• Эффективность доступа.

Как правило, эти два признака находятся в обратной зависимости. При эффективном хранении доступ усложняется. И наоборот - меры ускоряющие доступ к данным, приводят к увеличению объемов требуемой для хранения памяти.

Другие более сложные методы доступа строятся из перечисленных базовых методов. При этом разработчики программного обеспечения стараются найти оптимальное для конкретных задач соотношение эффективности хранения и доступа.

Физический последовательный метод доступа

Определение 1

Логической записью называется совокупность записей взаимосвязанных информационных элементов, которая рассматривается как единое целое.

Логическая запись может состоять из нескольких физических записей или быть частью одной физической записи. Физический последовательный метод предполагает хранение физических записей в определенной логической последовательности. При этом требуется, чтобы логическая последовательность была организована даже, если данные поступали в память без какой-либо логической последовательности.

Эффективность физического последовательного доступа очень низка. Для нахождения нужной записи производится последовательный перебор. В среднем требуется перебрать N/2 записей при общем количестве записей N.

А вот эффективность хранения этого метода напротив очень высока, потому что он требует минимального количества памяти. Память расходуется только на сами данные и на организацию логических связей.Особенно эффективен данный метод при хранении на магнитной ленте (например, в современных стриммерах). В этом случае физическая последовательность совпадает с логической, потому дополнительная память не нужна вообще.

Индексно-последовательный метод доступа

Определение 3

Первичный ключ – это атрибут физической записи с уникальным значением, по которому запись может быть однозначно идентифицирована.

Индексно-последовательный метод требует, чтобы файл данных был упорядочен по первичному ключу. Записи делятся на блоки. Далее создается индексный файл, который содержит ссылки на блоки записей. Обычно в него заносится либо наибольшее, либо наименьшее значение в блоке. Индексный файл также упорядочен, поэтому и для него можно создать другой индексный файл.

При добавлении новой записи выполняется один из двух алгоритмов:

1. Запись сохраняется в отдельной области (область переполнения) и связывается с блоком, которому логически принадлежит.
2. Если запись невозможно добавить в некоторый блок, то блок делится пополам. В индексный файл записывается новый ключ.

Эффективность доступа может варьировать в зависимости от размера блока и числа индексных файлов. Эффективность хранения зависит от количества свободных физических блоков, отведенных на область переполнения, и размера блока

Индексно-произвольный метод доступа

Индексно-произвольный метод доступа позволяет создавать индексный файл не только на основе первичного ключа, но и на основе ключа, который является произвольным полем. Индексный файл при этом содержит ключ поиска и ссылку на саму запись. При поиске сначала по индексному файлу находится ключ, потом по ссылке определяется сама запись.

Эффективность доступа при этом методе очень высока, так как индекс содержит ссылки на сами записи, а не на блоки. Но индексные файлы по этой же причине имеют очень большой объем.

Инвертированный метод доступа

Этот метод предназначен для поиска по значениям произвольных полей и их комбинаций. Произвольные комбинации часто бывают не уникальными, поэтому на каждое значение ключа формируется список указателей на записи. При поиске сначала выбирается нужный индекс, а уже внутри него каким-то иным способом (например, индексно-произвольным) выбирается статья с этим значением. Далее по статье выбирается весь блок ссылок, связанных с данным значением индекса.

У этого метода эффективность доступа не очень высокая, так как для поиска одной записи нужно сделать как минимум два обращения – одно к индексу, другое к базе данных. Эффективность хранения может быть достаточно высокой.

Прямой метод доступа

При этом методе между ключом записи и ее физическим адресом устанавливается взаимно-однозначное соответствие.

Эффективность доступа метода максимально высокая, но при этом требуется, чтобы ключ был уникальным, что не всегда возможно.

Эффективность хранения будет достаточно высокой, если в базе данных нет пропущенных значений ключа. Если пропущенных значений ключа много, то под каждый соответствующий физический адрес будет все равно резервироваться память, что ведет к перерасходу памяти.

Доступ через хеширование

Как и прямой метод доступа, данный метод базируется на определении физического адреса памяти по значению ключа. Но если при прямом методе требовалось взаимнооднозначное соответствие, то при хешировании допускается, чтобы несколько значений ключа отображались в один физический адрес.

Определение 4

Записи, отображаемые в один адрес называются синонимами .

Синонимы связываются в цепочку с помощью ссылок друг на друга. Таким образом, нахождение одной записи позволяет найти всю цепочку. Эффективность доступа и хранения зависят от самого алгоритма хеширования и длины цепочек

Способы доступа в Интернет

В настоящее времяизвестны следующие способы доступа в Интернет:

Dial-Up (когда компьютер пользователя подключается к серверу провайдера, используя телефон)– коммутируемый доступ по аналоговой телефонной сети скорость передачи данных до 56 Кбит/с.

DSL (Digital Subscriber Line) - семейство цифровых абонентских линий, предназначенных для организациидоступа по аналоговой телефонной сети, используя кабельный модем. Эта технология (ADSL, VDSL, HDSL, ISDL, SDSL, SHDSL, RADSL под общим названием xDSL) обеспечивает высокоскоростное соединение до 50 Мбит/с (фактическая скорость до 2 Мбит/с). Основным преимуществом технологий xDSL является возможность значительно увеличить скорость передачи данных по телефонным проводам без модернизации абонентской телефонной линии. Пользователь получает доступ в сеть Интернет с сохранением обычной работы телефонной связи;

ISDN - коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети. Главная особенность использования ISDN - это высокая скорость передачи информации, по сравнению с Dial-Up доступом. Скорость передачи данных составляет 64 Кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с, при использовании двух каналов связи;

Доступ в Интернет по выделенным линиям (аналоговым и цифровым). Доступ по выделенной линии - это такой способ подключения к Интернет, когда компьютер пользователя соединен с сервером провайдера с помощью кабеля (витой пары) и это соединение является постоянным, т.е. некоммутируемым, и в этом главное отличие от обычной телефонной связи. Скорость передачи данных до 100 Мбит/c.

Доступ в Интернет по локальной сети (Fast Ethernet). Подключение осуществляется с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя. Для подключения компьютера пользователя к Интернет в квартиру подводится отдельный кабель (витая пара), при этом телефонная линия всегда свободна.

Спутниковый доступ в Интернет или спутниковый Интернет (DirecPC, Europe Online). Спутниковый доступ в Интернет бывает двух видов - ассиметричный и симметричный:

Обмен данными компьютера пользователя со спутником двухсторонний;

Запросы от пользователя передаются на сервер спутникового оператора через любое доступное наземное подключение , а сервер передает данные пользователю со спутника. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).

Доступ в Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети , скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Кабельный Интернет (“coax at a home”). В настоящее время известны две архитектуры передачи данных это симметричная и асимметричная архитектуры. Кроме того, существует два способа подключения: а) кабельный модем устанавливается отдельно в каждой квартире пользователей; б) кабельный модем устанавливается в доме, где живет сразу несколько пользователей услуг Интернета. Для подключения пользователей к общему кабельному модему используется локальная сеть и устанавливается общее на всех оборудование Ethernet.
Беспроводные технологии последней мили :

RadioEthernet , Мобильный GPRS-Интернет

WiFi (Wireless Fidelity - точная передача данных без проводов) – технология широкополосного доступа к сети Интернет. Скорость передачи информации для конечного абонента может достигать 54 Мбит/с. Радиус их действия не превышает50 – 70 метров. Беспроводные точки доступа применяются в пределах квартиры или в общественных местах крупных городов. Имея ноутбук или карманный персональный компьютер с контроллером Wi-Fi, посетители кафе или ресторана (в зоне покрытия сети Wi-Fi) могут быстро соединиться с Интернетом.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), аналогично WiFi - технология широкополосного доступа к Интернет. WiMAX, в отличие от традиционных технологий радиодоступа, работает и на отраженном сигнале, вне прямой видимости базовой станции. Эксперты считают, что мобильные сети WiMAX открывают гораздо более интересные перспективы для пользователей, чем фиксированный WiMAX, предназначенный для корпоративных заказчиков. Информацию можнопередавать на расстояния до 50 км со скоростью до 70 Мбит/с.

RadioEthernet - технология широкополосного доступа к Интернет, обеспечивает скорость передачи данных от 1 до 11 Мбит/с, которая делится между всеми активными пользователями. Для работы RadioEthernet-канала необходима прямая видимость между антеннами абонентских точек. Радиус действия до 30 км.

MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System). Эти системы способна обслуживать территорию в радиусе 50-60 км, при этом прямая видимость передатчика оператора является не обязательной. Средняя гарантированная скорость передачи данных составляет 500 Кбит/с - 1 Мбит/с, но можно обеспечить до 56 Мбит/с на один канал.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) - это стандарт сотовых сетей беспроводной передачи информации для фиксированных абонентов. Система строится по сотовому принципу, одна базовая станция позволяет охватить район радиусом в несколько километров (до 10 км) и подключить несколько тысяч абонентов. Сами БС объединяются друг с другом высокоскоростными наземными каналами связи либо радиоканалами (RadioEthernet). Скорость передачи данных до 45 Мбит/c.

Мобильный GPRS – Интернет. Для пользования услугой "Мобильный Интернет" при помощи технологии GPRS необходимо иметь телефон со встроенным GPRS - модемом и компьютер. Технология GPRS обеспечивает скорость передачи данных до 114 Кбит/с. При использовании технологии GPRS тарифицируется не время соединения с Интернетом, а суммарный объем переданной и полученной информации. Вы сможете просматривать HTML-страницы, перекачивать файлы, работать с электронной почтой и любыми другими ресурсами Интернет.

Мобильный CDMA - Интернет. Сеть стандарта CDMA - это стационарная и мобильная связь, а также скоростной мобильный интернет. Для пользования услугой "Мобильный Интернет" при помощи технологии CDMA необходимо иметь телефон со встроенным CDMA - модемом или CDMA модем и компьютер. Технология CDMA обеспечивает скорость передачи данных до 153 Кбит/с или до 2400 Кбит/с - по технологии EV-DO Revision 0. Технологии EV-DO Revision A позволит абонентамполучать мобильный доступ в интернетсо скоростью 3,1 мБит/сек.

В общем случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами (ПК), подключёнными к сети, которые часто называют узлами Интернета или сайтами. (site – местонахождение).

В Интернете используются два понятия: адрес и протокол .

Протокол – это правила Взаимодействия – язык общения в Интернете. Имеется несколько уровней протоколов, которые взаимодействуют друг с другом. На нижнем уровне используются два основных протокола: IP – internet protocol и TCP – transmission control protocol (протокол управления передачей). Их объединяют одним названием TCP/IP. Все остальные протоколы строятся на основе TCP/IP.

При передаче информации протокол TCP разбивает информацию на порции (пакеты) и нумерует все порции. Далее с протоколом IP все пакеты передаются постепенно. После получения всех частей (пакетов) TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Аппаратный компонент представлен компьютерами разных моделей и систем, линиями связи. Все компоненты действуют в единой сети, как на постоянной, так и на временной основе. Физический выход из строя или временное отключение отдельных участков Сети не влияют на функционирование всей Сети.

Программный компонент. Слаженная и совместная работа технически несовместимого оборудования достигается благодаря программам, работающим на ПК, входящих в Сеть. Они позволяют так преобразовывать данные, чтобы их можно было передавать по любым каналам связи и воспроизводить на любых компьютерах (ПК). Программы имеют много функций: хранения информации, её поиска, сбора и воспроизведения, они обеспечивают функциональную совместимость всех компонентов Сети.

Информационный компонент представлен сетевыми документациями типа: текстовые, графические, звуковые, видео (записи) и может быть распределенным: текст может поступать из одних источников, звук из других, графика из третьих. Образуется некое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов документов, взаимосвязанных между собой. Это напоминает паутину.

Различие между физическим пространством Интернета и виртуальным информационным пространством документов проявляется в различных системах адресации. Каждый компьютер Интернета имеет адрес из четырёх блоков, например 193.29.137.31. Этот адрес называется IP- адресом. Компьютеры в Сети на постоянной основе имеют постоянный IP- адрес, на переменной основе - временный IP- адрес на время данного сеанса динамический IP- адрес.

Для информационного пространства используются URL-адреса (Uniform Resource Locator- унифицированный указатель ресурса). Каждый пользователь Сети имеет свой уникальный адрес URL, например, адрес «Учительской газеты» http://www.ug.ru

Адресация в Интернете

Чтобы протокол IP смог доставлять пакеты по назначению, требуется указать адрес компьютера, которому предназначены данные. Все компьютеры, подключенные к Интернету, имеют уникальные адреса, состоящие из четырех целых чисел, каждое из которых не превышает 256. При записи числа отделяются друг от друга точками, например 195.34.93.10 или 200.5.79.175. Именно такие адреса добавляются к пакетам при пересылке по сети. Хотя цифровые адреса удобны для использования компьютерами, людям проще работать с именами. В Интернете, наряду с цифровыми адресами, используется символьная адресация. При этом преобразование символьного адреса в цифровой происходит автоматически.

Почтовый адрес всегда содержит символ @ , а адрес сайта никогда не содержит данного символа. Попытка отправить почту по адресу ivan.cornpany.ru или перейти по адресу [email protected] вызовет ошибку.

Знак @ часто называют «собакой», хотя его правильное название «коммерческое at». Слово at произносится как «эт» и переводится с английского языка как предлог «в». То есть адрес электронной почты [email protected] означает, что почтовый ящик с именем myname находится в почтовом отделении company.com . Возможно, сложно сразу освоить все варианты адресации в Интернете. Однако при изучении программ и путешествиях по Интернету вы привыкните к имеющейся системе, и она покажется вам чрезвычайно простой. Кроме того, в большинстве случаев вам не придется вручную вводить адреса, вы просто щелкните мышью и загрузите нужную страницу или выберите получателя электронного письма.

Ресурсы Интернета

В Интернете трем компонентам соответствуют следующие типы ресурсов: аппаратные, программные и информационные.

Аппаратные ресурсы

Аппаратные ресурсы- представлены опорными сетями (Рисунок 12.9). Подключаясь к Сети, мы реально используем аппаратные ресурсы того компьютера который обеспечивает это подключение, эксплуатируемыефизические ресурсы линий связи. При перегрузке замедляется время прокодирования данных, т.е. каждый человек затрудняет работу других участников Сети.

Рисунок 12.9 Центрально-Европейская опорная
сеть Интернета

Интернет давно стал не только нормой, но даже необходимостью в нашей жизни. Очень много вещей завязаны на использовании Всемирной паутины . Но подключиться к нему невозможно, просто воткнув шнур в розетку. Рассмотрим, какие существуют типы подключения к интернету.

Со временем устаревшие технологии интернета заменяют более совершенными

Кабельное подключение

Витая пара и оптический кабель

Это самый популярный тип подключения. К вам в квартиру или офис проводится кабель, по которому поступает сигнал интернета. Применяют два варианта соединения: витая пара и оптический кабель.

В первом случае от поставщика услуг к дому или распределительной коробке проводится оптоволоконный кабель с высокой пропускной способностью, а в саму квартиру заводится витая пара, являющая собой медный провод со специальным способом обжатым концом, который втыкается в компьютер или роутер. Скорость подключения в этом случае чаще всего не превышает 100 Мбит/с.

Во втором случае в жилище заводится оптический кабель, подсоединяемый в распределительное устройство. Среди его преимуществ выделяют гораздо большую скорость, вплоть до 1 Гбит/сек. По этому кабелю можно одновременно получать услуги интернета, телефона и телевидения - то есть один кабель вместо трёх. Кабельное подключение имеет два варианта организации сети: локальная и виртуальная.

Локальная сеть

Суть локальной сети заключается в том, что провайдер присваивает вам отдельный IP-адрес. Все компьютеры, по большому счёту, являют собой большую сеть, имеющую выход в интернет через поставщика . Бывает доступ с динамическим и статическим IP.

Динамический IP

Для вас это самый простой тип связи. Все установки при каждом соединении присваиваются провайдером, и вам не нужно ничего дополнительно настраивать. Вы просто втыкаете кабель в компьютер либо в роутер - и начинаете пользоваться интернетом.

Статический IP

При этом типе пользователю нужно ввести в установки сетевой карты или роутера параметры, которые выдаёт провайдер и которые являются неизменными при каждом сеансе связи. Это довольно удобно для онлайн-сервисов, запрашивающих у вас постоянный IP-адрес. Узнать тип подключения можно в техподдержке провайдера, на сайте поставщика услуг или в договоре. При пользовании роутером большинство моделей могут определить тип подключения автоматически.

Виртуальная сеть VPN

VPN расшифровывается как «виртуальная частная сеть». Эта технология зашифровывает обмен данными между компьютером абонента и сервером провайдера, значительно повышая безопасность.

Наиболее популярный тип подключения по VPN. Для пользования вам нужно узнать лишь логин и пароль. Операционная система Windows рассматривает это соединение как высокоскоростное подключение с набором номера.

L2TP/PPTP

Менее популярные виды подключения по VPN. Кроме логина и пароля , нужно узнать адрес сервера, предоставляемый оператором связи. Разница между ними - лишь в методе шифрования, который выбирается в дополнительных настройках соединения. Самый известный провайдер, работающий с этим стандартом - Билайн.

Комбинированное подключение

Объединяет в себе несколько видов подключения для доступа в интернет и к ресурсам провайдера. VPN применяется как главный тип подключения, динамический или статический IP - как дополнительный. Разница между ними - в ручном введении локального адреса либо автоматического его определения. Такое подключение считается самым сложным, поэтому используется редко. Можно узнать параметры у техподдержки конкретного поставщика услуг.

Телефонная линия

Несмотря на то, что в последнее время кабельное подключение доминирует, во многих местностях тянуть отдельную интернет-линию экономически нецелесообразно. В таком случае спасает наличие телефонной линии, подключиться к интернету можно только через неё. Существуют два типа подключения: ADSL и Dial-Up.

ADSL

Современные стандарты дают доступ к интернету со скоростью в несколько десятков мегабит, чего вполне достаточно для большинства задач. Суть сводится к тому, что при помощи сплиттера сигнал разделяется на разные частоты: низкие - для голосовой связи, высокие - для интернета. Соответственно, можно одновременно звонить и пользоваться интернетом.

Для организации связи используется модем. Схема подключения довольно проста: телефонный кабель, который заводится в помещение, подключается к сплиттеру, к нему в соответствующие разъёмы подсоединяются домашний телефон и ADSL-модем.

Dial-Up

Этот тип подключения пришёл к нам ещё с девяностых годов прошлого века. Является очень устаревшим, так как при его применении телефонная линия остаётся занятой, а средняя скорость составляет около 56 килобит. По нынешним меркам это очень мало. Тем не менее, в некоторых местностях иногда применяется и такой вид подключения.

Работает он следующим образом: модем подключается к телефонной линии и к компьютеру, в его настройки добавляется номер модемного пула. Модем звонит на этот номер, а после установки соединения абонемент получаете доступ к интернету.

Телевизионный кабель DOCSIS

Этот тип подключения предоставляет интернет по телевизионному кабелю . Несомненно, платить за интернет и телевизор одной фирме куда удобнее. Кабель заводится в квартиру или дом, с помощью сплиттера сигнал распределяется на телевизионный и интернет. Сигнал интернета поступает на кабельный модем, подключённый к ПК либо к роутеру.

Современные стандарты позволяют получать скорость интернета до 300 Мбит/сек. Несмотря на относительно невысокую популярность технологии, провайдер телекоммуникационных услуг АКАДО подключает по ней абонентов в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге.

Мобильный интернет

Развитие стандартов 3G и 4G позволяет использовать интернет на скорости, сопоставимой с домашним подключением. Во многих городах России доступен стандарт 4G со скоростью до 100 с лишним мегабит. Там, где он недоступен, работает 3G на скорости до 40 мегабит.

В последнее время предлагаются безлимитные тарифы, пусть и довольно условные. Не нужно никаких проводов, подключиться можно относительно дёшево в любом месте, где доступно покрытие. Можно применять USB-модем, мобильный роутер или смартфон/планшет в качестве модема. Встроенное программное обеспечение также может определить параметры сети.

Спутниковый интернет

Самый дорогой, но при этом самый вездесущий. Позволяет получать доступ к интернету даже вдали от коммуникаций, хоть посреди тайги. Единственное условие - видимость спутника.

Все знакомы со спутниковым телевидением. Тарелки антенн можно наблюдать почти на каждом доме и в огромном количестве. Такая же тарелка используется и для доступа к интернету. Существует односторонний и двухсторонний спутниковый интернет.

При одностороннем доступе исходящие запросы передаются по наземному каналу связи, - например, через мобильную сеть, а входящие данные приходят уже со спутника. При двухстороннем доступе весь обмен происходит по спутниковому каналу. Для этого вам нужна будет антенна с передающей головкой.

Скорость доступа достигает нескольких десятков мегабит. Главный недостаток - огромная цена за комплект оборудования и довольно высокие тарифы.

WiMax и Wi-Fi

С Wi-Fi знакомы практически все, практически у всех дома имеется роутер, а во многих общественных местах действуют бесплатные точки доступа. WiMax позволяет покрыть те районы, в которых тяжело обеспечить кабельное подключение в каждом доме. Это применимо в частном секторе или коттеджных посёлках. Для обеспечения покрытия используются базовые станции, обеспечивающие покрытие в радиусе нескольких километров.

Для подключения вам нужно иметь специальный приёмник, а при удалении от станции - усилительную антенну. Технология не получила широкого применения, так как все равно требует подвода кабеля к посёлку. Куда целесообразнее воспользоваться мобильным интернетом.

Заключение

Мы перечислили все возможные виды подключения к интернету. Если вы живете в городе, вероятнее всего, провайдер подключит вас по кабелю. Это самый дешёвый тип подключения в многоэтажной застройке. Настройка оборудования будет отличаться при различном типе связи, подробнее с эти вопросом вы можете ознакомиться в нашей статье Как подключить интернет на ноутбуке . Кроме того, никогда не стесняйтесь обратиться в техническую поддержку поставщика услуги, чтоб узнать параметры доступа к сети.

А каким типом подключения пользуетесь вы? Устраивает ли вас качество связи? Пишите нам в комментариях.

Лет пятнадцать-двадцать назад слово «видеомагнитофон» произносилось не иначе, как с завистью и уважением. По-другому и быть не могло. Экран обычного домашнего телевизора для владельца видеомагнитофона становился окном в другой мир, который не загораживали ни дикторы из программы «Время» со своими идеологически выдержанными сообщениями, ни «порезанные» донельзя кинофильмы.

Точно таким же пропуском в удивительный и разнообразный виртуально-реальный мир является в наши дни Интернет. Это и образование, и доступ к информационным ресурсам, и развлечения, и обмен опытом в любых областях человеческой деятельности, а также многие другие возможности, только список которых занял бы не одну страницу.

Говорят «хочешь мира — готовься к войне». Как это не удивительно, но история создания сети Интернет стопроцентно подтверждает эту формулировку. Именно холодная война 60-х со своей постоянной угрозой ядерного удара с последующими коллективными похоронами нашей цивилизации породила инструмент, позволяющий в наши дни людям всего мира свободно общаться друг с другом. Существование вероятности ядерного удара принудило американцев к созданию децентрализованной коммуникационной системы, устойчивой к возможной атаке и продолжающей функционировать даже в том случае, когда часть ее выведена из строя. Все соединения данной системы обладают возможностью передавать и принимать сообщения, которые путешествуют по оптимальному пути между узлами системы, пока не достигнут своего адресата. Вся информация в такой сети передается небольшими «пакетами», каждый из которых самодостаточен и обладает соответствующей адресной информацией. Пакеты передаются от узла к узлу; каждый из узлов самостоятельно определяет, как передать информацию к следующему доступному узлу. Даже если некоторые узлы системы не функционируют, сообщения могут передаваться по альтернативным маршрутам. Со временем данная система выросла настолько, что покинула пусть уютную, но все же казарму, Пентагона, постепенно захватила учебные заведения и, вооруженная знаниями и энтузиазмом ученых, стала тем миром, который мы знаем под названием «сеть Интернет».

Получить доступ к сети Интернет можно, используя различные коммуникационные технологии. При этом следует учитывать, что для различных людей понятие «получение доступа» имеет совершенно различный смысл, поскольку они находятся на различных ступеньках «лестницы, ведущей на небеса». Это, прежде всего, конечные пользователи, желающие получить доступ в сеть Интернет в дополнение к, например, обычной телефонной связи. Также можно выделить телекоммуникационные компании (работающие в области телефонной, мобильной, спутниковой связи и т.д.) и провайдеров, обеспечивающих доступ в сеть Интернет и другие услуги по передаче данных. Следует заметить, что телекоммуникационные компании больше не хотят терять потенциальные прибыли и постепенно вливаются в ряды провайдеров, стирая между ними и собой все различия.

Какие же альтернативы доступа могут предложить телекоммуникационные компании и провайдеры своим пользователям?

Технологии обеспечения доступа в сеть Интернет можно разделить на три категории, в зависимости от того, какой носитель (т.е. канал или среда передачи) используется для передачи данных. К ним относятся:

Рассмотрим все три категории более подробно, причем начнем в обратном порядке — от пока наиболее экзотических беспроводных систем, через достаточно дорогие оптико-волоконные к наиболее демократичным, широко распространенным и, значит, более удобным в освоении и эксплуатации витым парам телефонных проводов.

Беспроводные системы доступа в сеть Интернет

Развитие беспроводных систем доступа идет в двух основных направлениях. Это спутниковые системы, наземные СВЧ-системы и системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспечить доступ мобильных пользователей.

Разумеется, каждое из этих средств имеет свои достоинства и недостатки.

Например, доступ в сеть Интернет может быть организован посредством существующей системы сотовой связи с использованием аналоговых модемов (модемов для передачи по телефонным каналам) (рисунок 1). Так как каналы сотовой связи имеют достаточно узкую полосу частот, скорость передачи данных будет невелика (в процессе постепенного развития систем сотовой связи и усовершенствования технологий скорость передачи данных также постепенно росла от 9,6 Кбит/с до 19,2 Кбит/с). Определенного увеличения скорости передачи данных можно достичь за счет использования временно свободных каналов (по которым не ведутся телефонные разговоры).

Рисунок 1

Плюсы и минусы использования сотовой связи для доступа в сеть Интернет очевидны. Главное достоинство заключается в мобильности и возможности выхода в сеть Интернет из любого места, а не только из квартиры или офиса, которые с помощью кабеля привязаны к провайдеру. К недостатком можно отнести достаточно высокую стоимость услуг сотовой связи, а также не стопроцентный охват территории компаниями сотовой связи и наличие зон неуверенной связи.

По мере того, как увеличивалась потребность в расширении количества линий междугородней связи, разрабатывались системы, способные удовлетворить такие потребности. Одной из таких систем были радиорелейные линии, в которых в качестве носителя сигнала использовался не кабель, а радиоканал. Работая на очень высоких частотах (диапазон СВЧ), одна радиорелейная линия способна поддерживать работу тысяч телефонных каналов и нескольких телевизионных каналов одновременно. Использование данного диапазона частот приводит к необходимости размещать ретрансляторы на небольшом расстоянии друг от друга (до 30 километров) в пределах прямой видимости (сверхвысокочастотный сигнал не может завернуть за угол или перепрыгнуть даже через небольшую горку). Необходимость строить через определенное расстояние ретрансляционные вышки с антеннами делает данную технологию достаточно дорогой при организации связи на большое расстояние, но… Данная технология может найти свое применение, например, для организации фиксированного радиодоступа — высокоскоростной передачи данных между двумя зданиями (со скоростью от 2 Мбит/с и выше). Во многих случаях такое решение будет иметь меньшую стоимость по сравнению с прокладыванием между зданиями оптико-волоконного кабеля (например, в городах, где проложить кабель не всегда просто, или в том случае, когда эти здания разделяет река).

В условиях недостатка частотного ресурса были созданы, успешно применяются и развиваются беспроводные системы фиксированного доступа, работающие в инфракрасной области (на основе ИК светодиодов и полупроводниковых лазеров). Они обеспечивают рабочую дальность от 300 м до 1—3 км при скорости передачи до 155 Мбит/с. Все основные недостатки этих систем (сравнительно высокая стоимость и некоторая зависимость от погодных условий и загрязнения оптики) с лихвой окупаются отсутствием необходимости получения разрешения на использование радиочастоты, а также быстротой и простотой монтажа.

Однако, как ясно из сказанного, все упомянутые выше системы фиксированного беспроводного доступа годятся только для организации связи между двумя объектами (соединение «точка-точка»). Поэтому следующим этапом развития систем фиксированного радиодоступа явилось создание таких протоколов обмена информацией между приемо-передатчиками, которые позволили организовать подключение многих объектов к одному (соединение «точка-многоточка»), что наиболее соответствует задачам организации доступа в Интернет (рис. 2). Кроме того, были созданы различные механизмы (например, пакетная передача, работа на изменяющейся частоте), которые позволили увеличить пропускную способность, скорость передачи и эффективность использования частотного ресурса.

Рисунок 2

Обеспечивая среднюю скорость передачи данных, системы данного типа позволяют организовать канал передачи на достаточно большое расстояние. В то же время подверженность внешним помехам и зависимость от географических условий (обязательная необходимость прямой видимости) делают применение таких систем не всегда целесообразным.

Для организации передачи данных используются и спутниковые системы. Причем варианты могут быть различными — от низкоскоростных индивидуальных каналов для отдельных пользователей до высокоскоростных каналов, одновременный доступ к которым может иметь большое количество пользователей (коллективный доступ). В первом случае может применяться двунаправленный канал (но это по карману только очень богатым организациям). Во втором случае спутник служит только для передачи нисходящего потока данных, поступающих из сети Интернет к пользователю (рис. 3). Пользователю необходимо обязательно установить спутниковую антенну, СВЧ-ресивер и карту декодера прямо в персональный компьютер. Для организации восходящего потока данных (от пользователя в сеть Интернет) используется линия телефонной связи и модем.

Рисунок 3

Спутник охватывает большую зону на поверхности Земли и является наиболее «широко охватывающей» технологией доступа в Интернет с географической точки зрения. Спутниковые системы доступа имеют не очень высокую скорость передачи данных (порядка 400 Кбит/с по направлению к пользователю) и работают не очень быстро. Представьте себе, что вы хотите загрузить какой-либо материал на экран вашего компьютера. Щелкнув на него мышью своего компьютера, вы подали сигнал запроса, который должен пройти по вашей телефонной линии, через провайдера и по обычному тракту в сети Интернет, а после ответа сигнал передается на спутник вверх и вниз, что в общей сложности составляет около 70 тысяч километров. Даже обладая скоростью света, данное средство доступа в Интернет остается достаточно медленным. Это особенно заметно при осуществлении двусторонней связи в режиме реального времени.

Несмотря на широкую зону охвата, спутниковые системы имеют ряд недостатков, связанных, в частности, с необходимостью приобретения и настройки достаточно дорогостоящего оборудования. Впрочем, существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник (простой пример — корабль, находящийся посреди океана, тут простой морзянки уже недостаточно).

Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы

Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы изначально создавались для кабельного телевидения и передачи видеосигнала. Благодаря тому, что эти системы по определению являются широкополосными, разрабатывалась именно такая технология, которая позволила бы использовать данное преимущество для высокоскоростной передачи данных, в основном для организации доступа в Интернет частных пользователей.

Оптико-волоконные кабели, безусловно, можно считать наилучшим носителем для высокоскоростной передачи данных. В то время как обычные медные кабели позволяют использовать полосу частот в несколько мегагерц, системы передачи по оптико-волоконному кабелю могут использовать частоты в миллион раз выше. Это является еще одним подтверждением того, что основная разница между электромагнитными и световыми волнами заключается в частоте. Совершенно обычной для нашего времени уже является скорость передачи в 10 Гбит/с. При такой скорости передачи Большая Советская Энциклопедия может быть передана за считанные секунды. Конечно же, проложить оптико-волоконный кабель, относительно одного километра, значительно дороже, чем проложить медный кабель. Однако если пересчитать эту стоимость относительно возможностей кабеля (полоса частот, скорость передачи данных, количество передаваемых каналов — телефонных, телевизионных и других), то оптическое волокно находится вне конкуренции.

В то же время, если абонентская линия прокладывается прямо до квартиры или дома пользователя, т.е. когда по ней будет организовано максимум 2 или 3 канала передачи данных, такое удовольствие становится слишком дорогим. Трезво поразмыслив и просчитав все с экономической точки зрения, можно прийти к выводу: оптико-волоконная сеть должна прокладываться до тех пор, пока остается выгодной благодаря использованию всего частотного спектра (например, до многоквартирного или офисного здания с большим количеством потенциальных пользователей), а дальнейшая разводка должна выполняться с использованием медных носителей (коаксиальных кабелей или кабелей, состоящих из витых пар проводов) с использованием соответствующих технологий (например, xDSL, о чем будет еще рассказано ниже).

Коаксиальный кабель имеет значительно более широкую полосу пропускания, чем обычная витая пара, но меньшую, чем оптико-волоконный кабель. Он состоит из одного медного проводника, находящегося в центральной оси кабеля, который отделен от внешнего проводника, выполняющего роль экрана, изолятором из вспененного материала или другого диэлектрика. Благодаря такой конструкции коаксиальный кабель имеет широкую полосу пропускания, достаточную для передачи сигналов десятков телевизионных каналов (а каждый канал при этом занимает полосу частот 6 МГц). К большому сожалению, использование коаксиальных кабелей имеет определенные ограничения, прежде всего базирующиеся на свойствах самого кабеля (например, каждый конец кабеля должен быть подключен на согласованную нагрузку, с кабелем при монтаже необходимо обращаться осторожно, чтобы при изгибе не повредить изоляцию между проводниками кабеля и не изменить его электрические характеристики), что оказывает свое влияние на использование таких кабелей.

За рубежом, особенно в Соединенных Штатах, где сети кабельного телевидения имеют высокий уровень развития и широкий охват, для организации доступа в Интернет используется несколько комбинированных кабельных систем, состоящих из оптико-волоконных и коаксиальных кабелей (две из них для примера показаны на рисунках ниже).

Рисунок 4

На рисунке 4 показана гибридная система кабельного телевидения, построенная на комбинации оптико-волоконных и коаксиальных кабелей. Данная система из-за определенных внутренних ограничений обеспечивает передачу только нисходящего потока данных (из сети Интернет к пользователю). По тем же зарубежным источникам, такие системы имеют полосу пропускания от 50 МГц до 550/750 МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Для передачи данных в нисходящем направлении используются кабельные модемы. При этом один видеоканал с номинальной полосой частот 6 МГц может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Восходящий сигнал (от пользователя в сеть Интернет) организуется по существующей телефонной линии с помощью аналогового модема или ISDN.

Рисунок 5

На рисунке 5 показана система, позволяющая организовать высокоскоростную передачу данных в обоих направлениях. Такая двунаправленная система кабельного телевидения позволяет передавать нисходящий поток передачи данных в полосе частот от 50 МГц до 750 МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Полоса частот, выделенная для восходящего потока данных, делится между всеми пользователями, к которым проложен коаксиальный кабель. Обычно это частотный диапазон от 5 МГц до 40 МГц.

Один видеоканал, имеющий номинальную полосу частот 6 МГц, может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Общая скорость восходящего потока данных до 10 Мбит/с, но практикуемый метод коллективного использования в реальности для каждого отдельного пользователя дает гораздо меньшее значение.

Казалось бы, все хорошо. И почему бы не развивать оптико-волоконную технологию доступа пользователей в сеть Интернет? Все очень просто — развитие оптико-волоконной техники и развертывание сетей оптико-волоконных кабелей является очень дорогим удовольствием. Особенно если сравнивать внедрение этой технологии с другими технологиями. Имеет ли смысл прокладывать новые дорогие линии связи до каждого пользователя, если подавляющая часть этих пользователей уже подключена как минимум к одной телекоммуникационной компании — телефонной. Гораздо целесообразней обратить свое основное внимание (не отставая при этом, разумеется, от технического прогресса) на то богатство, которое имеется у нас под ногами — кабельную телефонную сеть, состоящую из витых пар проводов.

Использование витой пары абонентских телефонных проводов для организации доступа в сеть Интернет

Витая пара телефонных проводов является главным (в нашем случае единственным) носителем, который в настоящее время используется для подключения всех абонентов (независимо от их юридического статуса) к оборудованию телефонной сети. Одно только это должно вызывать здоровый энтузиазм у разработчиков систем высокоскоростной передачи данных по данному носителю.

Каждый абонент телефонной сети имеет отдельную физическую пару проводов в кабеле, идущем от телефонной станции, которая соединяет его телефонный аппарат с коммутационным оборудованием, установленным на телефонной станции. Каждая пара в кабеле является витой (т.е. провода пары свиты друг с другом), что позволяет снизить нежелательные помехи. При осуществлении обычной телефонной связи каждая пара кабеля на абонентском участке кабельной сети поддерживает один голосовой канал. Также витые пары проводов используются для соединения персональных компьютеров в ЛВС (локальных сетях).

Существует три основных решения при организации доступа в сеть Интернет по витой паре абонентских телефонных проводов. Речь идет об аналоговых модемах, предназначенных специально для передачи данных по телефонным каналам, об ISDN и о технологиях, объединенных под общим названием xDSL.

Аналоговые модемы хорошо известны и понятны большинству пользователей современных домашних компьютеров (Рисунок 6 ). Принцип их работы основан на использовании диапазона голосовых частот витой пары абонентских телефонных проводов для передачи данных. Для этого используются технологии передачи, известные как «частотная манипуляция» и «квадратурная амплитудная модуляция». Аналоговый модем позволяет достигать скорости передачи данных до 56 Кбит/с.

Рисунок 6

Невысокая цена и совместимость практически с любой телефонной линией сделали аналоговые модемы основным выбором индивидуальных пользователей. К сожалению, скорость передачи аналогового модема в значительной мере зависит от качества телефонной линии и установленного соединения. Именно поэтому получить максимальную скорость передачи данных практически невозможно (обычно модем с заявленной скоростью в 33,6 Кбит/с позволяет работать со скоростью 28,8 Кбит/с, в лучшем случае 31,2 Кбит/с). Непрофессиональные пользователи сети Интернет могут использовать и аналоговые модемы, но рано или поздно любой из них сталкивается с проблемами, связанными с низким качеством соединения и перегрузками телефонной сети общего пользования. Эта сеть, в своем существующем на данный момент виде, совершенно не предназначена для того, чтобы передавать трафик сети Интернет.

Более высокоскоростной альтернативой аналоговым модемам служит ISDN (Рисунок 7) . ISDN (не совсем по-русски называемая цифровой сетью связи с интеграцией служб) представляет собой цифровую технологию, позволяющую передавать данные со скоростью 144 Кбит/с. Для этого используется схема кодирования 2В1Q. Скорость передачи данных 144 Кбит/с складывается из двух каналов В по 64 Кбит/с каждый, используемых для передачи голоса и данных, и одного служебного канала D 16 Кбит/с для передачи управляющих сигналов. Каналы В могут использоваться как два отдельных голосовых канала, два канала передачи данных со скоростью 64 Кбит/с, как два отдельных канала передачи голоса и данных, а также совместно для передачи данных со скоростью 128 Кбит/с.

Рисунок 7

Технологии xDSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не требуя глобальной модернизации абонентской кабельной сети. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий, при условии проведения определенного объема подготовительных технических мероприятий, в высокоскоростные каналы передачи данных и является основным преимуществом технологий xDSL.

Данные технологии позволяют значительно расширить полосу пропускания медных абонентских телефонных линий. Любой абонент, пользующийся обычной телефонной связью, является потенциальным кандидатом на то, чтобы с помощью одной из технологий xDSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. При этом предусмотрено и сохранение нормальной работы обычной телефонной связи, вне зависимости от «общения» пользователей с сетью Интернет (рисунок 8).

Рисунок 8

Многообразие технологий xDSL позволяет пользователю (с учетом определенных ограничений, связанных с длиной и качеством абонентской линии) выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных — от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Современные технологии xDSL дают возможность организовать высокоскоростной доступ в сеть Интернет для каждого индивидуального пользователя или каждого небольшого предприятия, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы.

xDSL включает в себя целый набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию, которые различаются по расстоянию, на которое передается сигнал, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи «нисходящего» (от сети к пользователю) и «восходящего» (от пользователя в сеть) потока данных.

xDSL объединяет следующие технологии.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия). Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием «постоянно установленного соединения» (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет. Технология ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с (помните о зависимости данных технологий от длины линии).

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения), которая обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов.

G . Lite (ADSL.Lite) представляет собой более дешёвый и простой в установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость «нисходящего» потока данных до 1,5 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных до 512 Кбит/с или по 256 Кбит/с в обоих направлениях. HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия) предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, когда скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1,544 Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям E1. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения серверов Интернет, локальных сетей и т.п.

SDSL (Single Line Digital Subscriber Line — однолинейная цифровая абонентская линия) также, как и технология HDSL, обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Е1, но при этом используется только одна витая пара проводов.

HDSL 2 - симметричный вариант HDSL , предшественником которого был SDSL . Поддерживает скорости до 1,544 Мбит/с по 1 витой паре.

VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) является наиболее «быстрой» технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных «нисходящего» потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных «восходящего» потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя.

SHDSL (G . shdsl) (Single — pair High — speed Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия по 1 паре) — самая «дальнобойная» технология DSL . Обеспечивает передачу данных по 1 паре со скоростью 192 Кбит/с — 2,320 Мбит/с или по 2 парам со скоростью в 2 раза большей. Хорошо подходит для таких приложений, как организация многоканальной телефонной связи (технология VoDSL), поддерживает до 36 стандартных голосовых каналов по 1 паре.

Схема доступа в сеть Интернет с использованием технологий xDSL может быть несколько модернизирована, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9

Использование оптико-волоконного кабеля для подключения к узлу доступа абонентов, находящихся от этого узла на большом расстоянии, выгодно тогда, когда количество потенциальных пользователей, которым необходим высокоскоростной доступ в сеть Интернет, позволяет заполнить (а следовательно и оплатить) всю полосу пропускания кабеля.

Все пользователи, имеющие доступ в сеть Интернет или собирающиеся его получить, хотят, чтобы системы доступа обеспечивали высокую и постоянно растущую скорость передачи данных по разумной цене. Причем многие пользователи также не только не против, но и стремятся к тому, чтобы их доступ в сеть Интернет был как можно теснее связан с теми средствами, которые позволяют им получать доступ к другим службам. Получить доступ в Интернет позволяют многие телекоммуникационные технологии и системы, имеющие свои плюсы и минусы, но наиболее простым методом организации доступа являются именно те технологии, которые позволяют «наложить» новейшие достижения на уже существующую инфраструктуру. В частности это относится к технологиям xDSL, которые позволяют передавать голос и данные по существующей абонентской кабельной сети, и наилучшим образом отражают потребность пользователей в организации высокоскоростного доступа в сеть Интернет. Они позволяют создать постоянно установленное соединение, обеспечивают высокую скорость передачи данных и оставляют возможность одновременного с работой в сети Интернет использования обычной телефонной связи.

Технологии xDSL предоставляют телекоммуникационным компаниям возможности, от которых они просто не могут отказаться. Они создают быстрый и недорогой метод дополнительного использования существующей кабельной сети, а также базу для перехода к технологиям будущего. Игнорировать это было бы просто глупо.