高速ダイヤルアップのしくみ

Jun 15 2004
ダイヤルアップモデムは時代遅れだという印象を受けていますか?実際、多くの人々がまだダイヤルアップインターネットアクセスを使用しています。高速ダイヤルアップが元の接続方法をどのように活用しているかをご覧ください。
PTTの従業員が、ベトナムのハノイにある郵便局で新しい高速インターネットサービスに加入することについて顧客に説明します。インターネット接続の写真をもっと見る。

インターネットをサーフィンしているときに、コーヒーを飲んだり、雑誌を手に取ったり、ページの読み込みの合間にバスルームをリタイルしたりしますか?もしそうなら、あなたはダイヤルアップ接続を使用している可能性があり、こっそり疑惑が高まっている可能性があります:あなたの接続は実際に遅くなっていますか?

そうです、そうではありません。いつものように、ダイヤルアップの接続速度は電話回線の帯域幅によって制限されます。しかし同時に、Webコンテンツの平均ファイルサイズはますます大きくなっています。より多くの人々がより大きな負荷を処理できるブロードバンド接続を使用しているため、Webサイトはページをより快適にまとめることができます。ダイヤルアップ接続を介してすべてのデータを圧縮するには、多くの時間がかかります。

新しいテクノロジーは、ブロードバンドを必要としない減速のソリューションを提供します。NetZeroやEarthLinkなどのサービスは、現在「高速ダイヤルアップ」を提供しています。これらのサービスの広告によると、従来のダイヤルアップサービスの5倍の接続速度を得ることができます。

ダイヤルアップインターネットサービスについて考えるとき、おそらく最初に頭に浮かぶのは、モデムが接続するときに発生する奇妙な種類の「ブレンダー内のR2-D2」タイプのチャーピングです。この曲はハンドシェイクプロトコルと呼ばれ、ダイヤルアップインターネットの速度を低下させる最初の曲です。

ハンドシェイクプロトコルは、その名前が示すように、インターネットを使用してコンピューターとの間でデータを送受信できるようにする会話を開始します。実際には、このプロセスで発生する2つの別々のハンドシェイクがあります。前半は、インターネット接続を初期化するモデムです。これをモデムハンドシェイクと呼びます。2番目の部分はソフトウェアハンドシェイクです。これは、ISP(インターネットサービスプロバイダー)へのユーザーのアクセスを認証することを扱います。あなたのコンピュータが鳴り響くとき、それはあなたのISPにそれ自身を紹介しています。高速ダイヤルアッププロバイダーは、モデムハンドシェイクについては何もできませんが、ソフトウェアハンドシェイクを高速化することはできます。

次のページでは、標準のソフトウェアハンドシェイクとそれを高速化する方法について説明します。

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コンテンツ
  1. 高速ダイヤルアップ:アクセラレーションサーバー
  2. 高速ダイヤルアップ:ファイル圧縮
  3. 高速ダイヤルアップ:フィルタリングとキャッシング
  4. 高速ダイヤルアップ:結論

高速ダイヤルアップ:アクセラレーションサーバー

高速ダイヤルアップにより、マシンは標準のダイヤルアップにかかる時間の何分の1かでISPとの接続を確立できます。

標準のソフトウェアハンドシェイクは次のようになります。

あなたのマシン:こんにちは、私の名前はSparkyです。

ISPサーバー:こんにちは、Sparky。


あなたのマシン:私はジョンのコンピューターです。


ISPサーバー:ジョンは誰ですか?


あなたのマシン:ジョン・スミス。


ISPサーバー:私は32,422人のジョンスミスを知っています。


あなたのマシン:彼はあなたの顧客の一人です。


ISPサーバー:彼はアカウント番号を持っていますか?


あなたのマシン:はい。


ISPサーバー:その番号は何ですか?


お使いのマシン:5546743897


ISPサーバー:ああ、そうです。 OK、どうぞ、5546743897。アクセスできます。

もちろん、これは簡単な説明ですが、情報を送受信する前に、ハンドシェイクプロトコルで発生する必要のある往復のアイデアを得ることができます。高速ダイヤルアッププロバイダーは、会話側のマ​​シンが質問への応答を記憶できるようにするシステムを作成することにより、このやり取りを削減しました。これにより、会話がはるかに短くなります。

あなたのマシン:こんにちは、私の名前はSparkyです。

ISPサーバー:ああ、こんにちは、Sparky。あなたはジョン・スミスのマシンではありませんか。


あなたのマシン:はい、彼のアカウント番号は5546743897です。ISP


サーバー:どうぞ、5546743897。あなたはアクセスできます。

この短いハンドシェイクは、はるかに速い接続時間に相当します。速度の増加はマシンによって異なりますが、場合によっては、ハンドシェイクを最大50%削減できます。 「通常の」ダイヤルアップサービスでは45秒かかる場合がありますが、高速サービスでは30秒のプロセスになる可能性があります。

インターネットでWebページを検索すると、要求はISPを介してWebにルーティングされます。探しているページを見つけるのに役立つマシンで途中で一連の停止を行った後、マシンは要求したWebページを提供するコンピューターに接続されます。この接続が確立されると、データはWebサーバーからコンピューターに自由に流れることができます。情報がWebサーバーを離れてダイヤルアップ接続に到達すると、通常のインターネットトランザクションのボトルネックが始まります。

しかし、高速ダイヤルアッププロバイダーは、そのボトルネックを解消するためのかなり賢い方法をいくつか考え出しました。特別なソフトウェアをサーバーにロードすることで、彼らはそれをアクセラレーションサーバーと呼ぶものに変えます。また、アクセラレーションサーバーをダイヤルアップ接続とWebの間のチェーンに挟むことで、プロセスを大幅にスピードアップできます。

高速ダイヤルアップを使用してWebページを検索すると、要求はコンピューターのダイヤルアップモデムからISPのアクセラレーションサーバーに送信されます。これで、アクセラレーションサーバーがユーザーに代わってページをリクエストして提供します。アクセラレーションサーバーはブロードバンド接続を使用して、探しているページをホストしているサーバーをインターネットですばやく検索します。そのサーバーが見つかると、2台のマシンが話し始め、必要な情報を交換します。ISPのアクセラレーションサーバーはその情報を取得してマシンに送信します。

高速ダイヤルアップデータパス

アクセラレーションサーバーは、いくつかの手法を使用してダイヤルアップデータ転送を高速化します。

  • 圧縮
  • フィルタリング
  • キャッシング

次に、これらのアクセラレーションサーバーがダイヤルアップにペダルを落とす方法について説明します。

高速ダイヤルアップ:ファイル圧縮

高速ダイヤルアップインターネットの重要な要素はファイル圧縮です。ファイル圧縮のしくみを読んだ場合は、非可逆と可逆の2種類のファイル圧縮があることをご存知でしょう。

圧縮プロセス中に完全に無傷のままである必要があるテキストおよびその他のファイルは、可逆圧縮を使用します。圧縮が解除されると、ファイルは元の状態に戻ります。

写真やグラフィックは、不可逆圧縮を使用して送信できます。これらのファイルが圧縮されていない場合、圧縮前とまったく同じではありません。プロセス中に元のデータの一部が失われます。たとえば、元々200万色だった画像は、非可逆圧縮後は16000色しかない場合があります。圧縮プロセスによって得られる速度の増加と比較して、品質の低下はユーザーにとって重要ではない場合があります。NetZeroのような会社では、写真や特定のサイトで使用される圧縮の量をユーザーが制御できます。

ファイル圧縮は進化するテクノロジーであり、まだすべてのファイルタイプで機能するわけではありません。以下の情報は、高速ダイヤルアップによって何が加速され、何が加速されないかを理解するのに役立ちます。

加速

  • HTML / JavaベースのWebページ
  • 文章
  • JPG / GIFベースのグラフィック
  • Eメール

加速されていない

  • ストリーミングメディア(オーディオまたはビデオ)
  • 安全なWebページ
  • 電子メールで送信される音楽/写真
  • ダウンロード

現時点では、データの性質上、高速ダイヤルアップで使用されるオンザフライのファイル圧縮を上記のファイルタイプに追加することはできません。たとえば、安全なWebサイトのデータは暗号化されています。それが送信されるとき、コードはだれもそれを読むことができないように、ぎこちない束のように見えます。このジブリッシュがアクセラレーションサーバーに到達すると、コードを圧縮できません。圧縮ソフトウェアが暗号化された送信で1文字でも変更すると、データが使用できなくなります。

一般的なアクセラレーションサーバーがさまざまなファイルタイプを圧縮する方法は次のとおりです。

  • WebページのHTMLテキストや電子メールメッセージのテキストを含むテキストファイルの場合、アクセラレーションサーバーはテキストをその場で圧縮してモデム回線に送信します。通常、テキストはオンザフライ技術を使用して少なくとも50パーセント圧縮されます。
  • Webページ上のGIFおよびJPG画像、および多くのバナー広告を含む画像ファイルの場合、アクセラレーションサーバーはWebサイトから画像を読み取り、再圧縮してサイズを縮小します。通常、画像ファイルのサイズは、その過程で50%から90%まで縮小します。
  • ビデオファイル、Zipファイル、MP3音楽ファイルを含む他の多くのファイルでは、圧縮がすでに行われています。たとえば、MP3ファイルはすでにCDの元のトラックの10分の1のサイズです。これ以上ファイルをすばやく圧縮することはできません。安全なWebページの場合、圧縮できない理由についてはすでに説明しました。アクセラレーションサーバーはこれらのファイルにアクセスせず、そのまま通過させます。

次のセクションでは、高速ダイヤルアップアクセラレータが不要なデータを除外して速度を上げる方法を学習します。

高速ダイヤルアップ:フィルタリングとキャッシング

ブラウザのアドレスバーにURL(www.AnyWebSite.comなど)を入力すると、特定のページのリクエストが送信されます。そのページがポップアップ広告を使用している場合、そのプログラミングコードに隠れているポップアップパラメータがあります。情報がマシンに返送されると、隠しコードはアドバタイズメントを起動するプログラムを実行します。ポップアップが表示されるようにするには、その非表示のコードに、広告のサイズ、画面上のどこに表示するか、および広告に関するその他の詳細をマシンに通知するパラメーターを表示する必要があります。これらの広告は貴重な帯域幅を占有し、マシンへのデータの送信を遅くします。

この抵抗に対抗するために、高速ダイヤルアッププロバイダーは、サブスクライバーに送信するソフトウェアにポップアップブロッカーをバンドルしています。このポップアップブロッカーは、広告パラメーターを詳しく説明するコード行を認識するようにプログラムされています。それらのわかりやすいコード行を見ると、広告の表示要求を拒否します。これは、電話回線を介してマシンに送信される情報が少なくなることを意味します。送信されるデータが少ないほど、ロード時間は速くなります。

キャッシング

ブラウザが初めてWebページをロードするときは、表示されるすべての画像とともに、すべてのものをロードする必要があります。ブラウザが画像とテキストを保存する場合、2回目に同じページをロードすると、重複をチェックできます。イメージが変更されていない場合は、再度ダウンロードする必要はありません。将来再利用することを期待してファイルを保存するこのプロセスは、キャッシュと呼ばれます。キャッシュプロセスの完全な説明については、「キャッシュのしくみ」を参照してください。

高速ダイヤルアップは、一般的に要求されるWebページに同様のシステムを使用します。アクセラレーションサーバーは、常に同じページを要求するのではなく、すべてのサブスクライバーが一般的に要求しているWebページを記録します。したがって、サーバーに.comのホームページが表示されるかどうかを1日に何千回も尋ねる代わりに、1回だけ尋ねます。次に、ページをメモリに保存し、別のサブスクライバが表示を要求するたびに、メモリからページをユーザーに送信するだけです。これはサーバー側キャッシュと呼ばれ、冗長なリクエストを排除することで時間を節約します。

キャッシングには2つ目の側面がありますクライアント側のキャッシングです。ExplorerやNetscapeなどのインターネットブラウザは、頻繁に表示されるページをキャッシュして、読み込み時間を短縮するように作られています。

クライアント側のキャッシュ

ブラウザは、キャッシュされたページをコンピュータのハードディスクに保存します。高速ダイヤルアップソフトウェアは、この機能を強化します。頻繁に表示されるページを保存するだけでなく、それらのページで一定のままである要素も検索します。たとえば、ほとんどが毎日変更されるホームページ全体をキャッシュする代わりに、変更されないものを探します。当社のホームページでは、ロゴ、ヘッダー、ナビゲーション、検索バーは毎日同じです。ソフトウェアはその一貫性を記録し、それらの要素を保存してから、ホームページにアクセスするたびに変更されたものだけをロードします。

不要なデータ送信を回避することで、キャッシュがどのように時間を節約するかを確認できます。このツールの最も驚くべき点は、サーバー側のキャッシュとクライアント側のキャッシュを組み合わせることで、システムがサーフィンの習慣について学習することです。学習した内容を使用して、接続プロセスを可能な限り合理化します。したがって、使用すればするほど、高速になります。

圧縮、フィルタリング、およびキャッシュは、ダイヤルアップアクセラレーションの3つの重要なステップです。しかし、3つのテクニックをすべて組み合わせると、実際にはどうなるでしょうか。パフォーマンスは本当に向上しますか?そして、改善は目立つほど十分ですか?

答えは「はい」です。次のセクションでは、NetZeroを試して、実際のWebページで実際にどの程度機能するかを確認します。

高速ダイヤルアップ:結論

Webページの読み込み時間の比較

それがどのように機能するかを理解したので、それがどれほどうまく機能するかを見てみましょう。最も人気のある高速ダイヤルアッププロバイダーの1つであるNetZeroを試して、このサービスがダイヤルアップ接続をどれだけ高速化したかを確認することにしました。

サービスにサインアップして「すぐに使用できる」設定を選択した後、通常のダイヤルアップ接続と高速ダイヤルアップ接続の両方を使用してWebをツールし、速度の違いをテストします。

ログイン後、Web上で最も人気のあるサイトのいくつかに繰り返しアクセスしました。結果はサイトによって異なりますが、例として、高速ダイヤルアップを使用すると3倍速くなりました。

かなり単純なテクノロジーの巧妙な組み合わせが、ダイヤルアップインターネットのスピードバンプのいくつかを克服するのに役立ったように思われます。これらの進歩は、ダイヤルアップインターネットの寿命を延ばし、標準のダイヤルアップにうんざりしているがブロードバンドへの飛躍の準備が整っていない人々に代替手段を提供するのに役立ちます。これらの進歩が続く場合、ダイヤルアップはかなり長い間ここにとどまる可能性があります。

高速ダイヤルアップおよび関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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その他のすばらしいリンク

  • 高速インターネットアクセスガイド
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  • V.92 FAQ
  • NetZero:FAQ
  • PC World:ダイヤルアップ接続の高速化-2003年1月

ソース

  • Propel:それはどのように機能しますか?
  • V.92 FAQ
  • ネットゼロ:FAQ
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