Как работает высокоскоростной коммутируемый доступ

Jun 15 2004
У вас сложилось впечатление, что коммутируемые модемы вышли из моды? На самом деле, многие люди до сих пор пользуются коммутируемым доступом в Интернет. Узнайте, как высокоскоростной коммутируемый доступ позволяет максимально эффективно использовать исходный метод подключения.
Сотрудник PTT рассказывает клиенту о подписке на новую высокоскоростную интернет-услугу в почтовом отделении в Ханое, Вьетнам. См. больше изображений подключения к Интернету.

Во время серфинга в Интернете вы ловите себя на том, что собираетесь выпить чашку кофе, взять журнал или перекрыть ванную плиткой между загрузками страниц? Если да, то, скорее всего, вы используете коммутируемое соединение, и у вас может возникнуть подозрение: действительно ли ваше соединение становится медленнее?

Это есть и это не так. Как всегда, скорость коммутируемого соединения ограничена пропускной способностью телефонных линий ; но в то же время средний размер файла веб-контента становится все больше и больше. Все больше людей используют широкополосные соединения, способные справиться с большей нагрузкой, поэтому веб-сайты чувствуют себя более комфортно, увеличивая объем своих страниц. Чтобы сжать все эти данные через коммутируемое соединение, требуется много времени.

Новая технология предлагает решение проблемы замедления, которое не требует широкополосного доступа. Такие сервисы, как NetZero и EarthLink , теперь предлагают «высокоскоростной коммутируемый доступ». Согласно рекламе этих услуг, вы можете получить скорость соединения, которая в пять раз выше, чем у традиционных услуг коммутируемого доступа.

Когда вы думаете о коммутируемом доступе в Интернет, первое, что, вероятно, приходит на ум, это странное чириканье типа «R2-D2 в блендере», которое издает модем при подключении. Эта песня называется протокол рукопожатия , и это первое, что тормозит скорость коммутируемого Интернета.

Протокол рукопожатия, как следует из названия, начинает диалог, который позволяет отправлять данные на ваш компьютер и с него через Интернет. На самом деле в этом процессе происходят два отдельных рукопожатия. Первая половина — это модем, инициализирующий подключение к Интернету. Мы назовем это рукопожатием модема . Вторая часть — это программное рукопожатие . Это касается аутентификации доступа пользователя к ISP (интернет-провайдеру). Когда ваш компьютер чирикает, он представляет себя вашему интернет-провайдеру. Провайдеры высокоскоростного коммутируемого доступа ничего не могут сделать с квитированием модема, но они могут ускорить квитирование программного обеспечения.

На следующей странице вы узнаете о стандартном программном рукопожатии и о том, как его можно ускорить.

­

Содержание
  1. Высокоскоростной коммутируемый доступ: серверы ускорения
  2. Высокоскоростной коммутируемый доступ: сжатие файлов
  3. Высокоскоростной коммутируемый доступ: фильтрация и кэширование
  4. Высокоскоростной коммутируемый доступ: итоги

Высокоскоростной коммутируемый доступ: серверы ускорения

Высокоскоростной коммутируемый доступ позволяет вашему компьютеру установить соединение с вашим провайдером в несколько раз быстрее, чем при стандартном коммутируемом доступе.

Стандартное программное рукопожатие выглядит примерно так:

Ваша машина: Здравствуйте, меня зовут Спарки.

ISP-сервер: Привет, Спарки.


Ваша машина: я компьютер Джона.


Сервер провайдера: Джон кто?


Ваша машина: Джон Смит.


ISP Server: я знаю 32 422 Джона Смита.


Ваша машина: Он один из ваших клиентов.


ISP Server: У него есть номер счета?


Ваша машина: Да.


ISP-сервер: что это за номер?


Ваша машина: 5546743897


Сервер провайдера: Ах, да. Хорошо, продолжайте, 5546743897. У вас есть доступ.

Это, конечно, упрощенное объяснение, но вы можете получить представление о возврате и возврате, которые должны происходить в протоколе рукопожатия, прежде чем информация может быть отправлена ​​​​или получена. Провайдеры высокоскоростного коммутируемого доступа сократили этот обмен данными, создав систему, которая позволяет говорящим машинам запоминать ответы на вопросы. Это делает разговор намного короче:

Ваша машина: Здравствуйте, меня зовут Спарки.

ISP-сервер: А, привет, Спарки. Разве ты не машина Джона Смита.


Ваша машина: Да, номер его учетной записи 5546743897.


Сервер провайдера: Продолжайте, 5546743897. У вас есть доступ.

Это более короткое рукопожатие соответствует более быстрому времени соединения. Увеличение скорости зависит от машины, но в некоторых случаях это может уменьшить рукопожатие до 50 процентов . То, что может занять 45 секунд при «нормальной» услуге коммутируемого доступа, может занять 30 секунд при использовании высокоскоростной услуги.

Когда вы ищете веб-страницу в Интернете, ваш запрос направляется через вашего провайдера в Интернет. После серии остановок на пути к машинам, помогающим найти искомую страницу, ваша машина подключается к компьютеру, обслуживающему запрошенную вами веб-страницу. Как только это соединение установлено, данные могут свободно передаваться с веб-сервера на ваш компьютер. Как только информация покидает веб-сервер и попадает в ваше коммутируемое соединение, именно здесь начинается узкое место в типичной интернет-транзакции.

Но провайдеры высокоскоростного коммутируемого доступа придумали несколько довольно умных способов устранить это узкое место. Загружая на сервер специальное программное обеспечение , они превращают его в то, что они называют сервером ускорения . А вставив сервер ускорения в цепочку между вашим коммутируемым соединением и Интернетом, они могут значительно ускорить процесс.

Когда вы ищете веб-страницу с помощью высокоскоростного коммутируемого соединения, ваш запрос отправляется с коммутируемого модема вашего компьютера на сервер ускорения провайдера. Теперь сервер ускорения запрашивает и обслуживает страницы от вашего имени. Сервер ускорения использует широкополосное соединение для быстрого поиска в Интернете сервера, на котором размещена искомая страница. Как только он находит этот сервер, две машины начинают общаться и обмениваться необходимой информацией. Сервер ускорения вашего интернет-провайдера принимает эту информацию и отправляет ее на ваш компьютер.

Высокоскоростной коммутируемый путь передачи данных

Серверы ускорения ускоряют передачу данных по телефонной линии с помощью нескольких методов:

  • Сжатие
  • Фильтрация
  • Кэширование

Далее мы рассмотрим, как эти серверы ускорения бросают педаль на ваш модем.

Высокоскоростной коммутируемый доступ: сжатие файлов

Ключевым элементом высокоскоростного коммутируемого Интернета является сжатие файлов. Если вы читали «Как работает сжатие файлов », то знаете, что существует два типа сжатия файлов: с потерями и без потерь.

Текстовые и другие файлы, которые должны оставаться неповрежденными в процессе сжатия, используют сжатие без потерь. После распаковки файлы возвращаются в исходное состояние.

Фотографии и графику можно передавать с использованием сжатия с потерями . Когда эти файлы не сжаты, они не совсем такие, какими они были до сжатия: в процессе они потеряли часть исходных данных. Например, изображение, которое изначально имело 2 миллиона цветов, может иметь только 16 тысяч после сжатия с потерями. Потеря качества может не иметь значения для пользователя, если сравнивать ее с увеличением скорости, полученной в процессе сжатия. Такие компании, как NetZero, позволяют пользователю контролировать степень сжатия фотографий и определенных сайтов.

Сжатие файлов — это развивающаяся технология, и пока она работает не со всеми типами файлов. Приведенная ниже информация поможет вам понять, что будет и что не будет ускорено высокоскоростным коммутируемым соединением.

Ускоренный

  • Веб-страницы на основе HTML/Java
  • Текст
  • Графика на основе JPG/GIF
  • Электронная почта

Не ускорено

  • Потоковое мультимедиа (аудио или видео)
  • Безопасные веб-страницы
  • Музыка/фотографии отправлены по электронной почте
  • Загрузки

На данный момент сжатие файлов «на лету», используемое в высокоскоростном коммутируемом соединении, не может быть добавлено к типам файлов, указанным выше, из-за характера данных. Например, данные на защищенных веб-сайтах шифруются . Когда он передается, код выглядит как набор тарабарщины, так что никто не может его прочитать. Когда эта тарабарщина достигает сервера ускорения, он не может сжать код: если программа сжатия изменит хотя бы один символ в зашифрованной передаче, это сделает данные непригодными для использования.

Вот как типичный сервер ускорения сжимает файлы разных типов:

  • Для текстовых файлов, включая HTML-текст веб-страницы и текст сообщения электронной почты, сервер ускорения сжимает текст на лету и отправляет его по модемной линии. Как правило, текст сжимается не менее чем на 50 процентов с использованием методов «на лету».
  • Для файлов изображений, включая изображения GIF и JPG на веб-страницах, а также многие рекламные баннеры, сервер ускорения считывает изображение с веб-сайта и повторно сжимает его для уменьшения размера. Как правило, в процессе размер файла изображения уменьшается от 50 до 90 процентов.
  • Во многих других файлах, включая видеофайлы, Zip-файлы и музыкальные файлы MP3 , сжатие уже произошло. Например, размер файла MP3 уже составляет одну десятую от размера оригинальной дорожки на компакт -диске . Дальнейшее быстрое сжатие файла невозможно. В случае безопасных веб-страниц мы уже обсуждали, почему их нельзя сжимать. Сервер ускорения не будет касаться этих файлов — он просто пропустит их как есть.

В следующем разделе мы узнаем, как высокоскоростные ускорители удаленного доступа отфильтровывают бесполезные данные для увеличения скорости.

Высокоскоростной коммутируемый доступ: фильтрация и кэширование

Когда вы вводите URL-адрес (например, www.AnyWebSite.com) в адресную строку браузера, вы отправляете запрос на определенную страницу. Если на этой странице используется всплывающая реклама, в ее программном коде скрыты параметры всплывающих окон. Когда информация отправляется обратно на ваш компьютер, скрытый код запускает программу, запускающую рекламу. Чтобы всплывающее окно появилось, этот скрытый код должен отображать параметры, сообщающие вашему компьютеру, какого размера реклама, где на экране она должна появляться, и другие сведения о рекламе. Эти объявления занимают ценную полосу пропускания, замедляя передачу данных на ваш компьютер.

Чтобы бороться с этим препятствием, провайдеры высокоскоростного коммутируемого доступа включили блокировщик всплывающих окон в программное обеспечение, которое они рассылают подписчикам. Этот блокировщик всплывающих окон запрограммирован на распознавание тех строк кода, в которых указаны параметры объявления. Когда он видит эти контрольные строки кода, он отклоняет запрос объявления на показ. Это означает, что меньше информации отправляется по телефонной линии на ваш компьютер. Чем меньше данных отправляется, тем быстрее время загрузки.

Кэширование

Когда ваш браузер впервые загружает веб-страницу, он должен загрузить ее целиком вместе со всеми отображаемыми изображениями. Если браузер сохраняет изображения и текст, то при второй загрузке той же страницы он может проверить наличие дубликатов. Если изображение не изменилось, нет необходимости загружать его снова. Этот процесс сохранения файла в надежде на его повторное использование в будущем называется кэшированием . Полное объяснение процесса кэширования см . в разделе Как работает кэширование .

В высокоскоростном коммутируемом соединении используется аналогичная система для часто запрашиваемых веб-страниц. Вместо того, чтобы постоянно запрашивать одну и ту же страницу, сервер ускорения отмечает, какие веб-страницы обычно запрашиваются всеми подписчиками. Таким образом, вместо того, чтобы спрашивать сервер тысячи раз в день, видит ли он домашнюю страницу .com, он спрашивает всего один раз. Затем он сохраняет страницу в своей памяти, и каждый раз, когда другой подписчик запрашивает просмотр, он просто передает пользователю страницу из своей памяти. Это называется кэшированием на стороне сервера и экономит время за счет устранения избыточных запросов.

У кэширования есть и вторая сторона — кэширование на стороне клиента . Интернет-браузеры, такие как Explorer или Netscape, кэшируют часто просматриваемые страницы, чтобы сократить время загрузки.

Кэширование на стороне клиента

Браузер сохраняет кэшированные страницы на жестком диске вашего компьютера . Программное обеспечение для высокоскоростного коммутируемого доступа расширяет эту функцию. Помимо хранения часто просматриваемых страниц, он также ищет элементы на тех страницах, которые остаются постоянными. Например, вместо того, чтобы кэшировать всю домашнюю страницу, большая часть которой меняется каждый день, он ищет то, что не меняется. На нашей домашней странице логотип, заголовок, навигация и панель поиска остаются неизменными каждый день. Программное обеспечение отмечает эту согласованность, сохраняет эти элементы, а затем загружает только то, что изменилось каждый раз, когда вы заходите на домашнюю страницу.

Вы можете увидеть, как кэширование экономит время, избегая ненужной передачи данных. Самое удивительное в этом инструменте то, что благодаря сочетанию кэширования на стороне сервера и на стороне клиента система узнает о ваших привычках в серфинге. Он использует полученные знания, чтобы максимально упростить процесс подключения. Так что чем больше вы его используете, тем быстрее он становится.

Сжатие, фильтрация и кэширование — три ключевых шага в ускорении коммутируемого доступа. Но что на самом деле происходит, когда вы объединяете все три метода? Производительность действительно улучшается? И достаточно ли улучшения, чтобы быть заметным?

Ответ положительный, и в следующем разделе мы попробуем NetZero , чтобы увидеть, насколько хорошо он работает с реальными веб-страницами.

Высокоскоростной коммутируемый доступ: итоги

Сравнение времени загрузки веб-страницы

Теперь, когда вы понимаете, как это работает, давайте посмотрим, насколько хорошо это работает. Мы решили попробовать одного из самых популярных провайдеров высокоскоростного коммутируемого доступа, NetZero , чтобы увидеть, насколько этот сервис ускорил коммутируемое соединение.

После подписки на услугу и выбора «стандартных» настроек, протестировали Интернет как с обычным, так и с высокоскоростным коммутируемым соединением, чтобы проверить разницу в скорости.

После входа в систему мы неоднократно посещали некоторые из самых популярных сайтов в Интернете. Результаты варьировались в зависимости от сайта, но, например, при высокоскоростном коммутируемом соединении они были получены в три раза быстрее.

Казалось бы, умное сочетание довольно простых технологий помогло преодолеть некоторые препятствия скорости коммутируемого Интернета. Эти усовершенствования призваны продлить жизнь коммутируемого Интернета и предоставить альтернативу тем, кто устал от стандартного коммутируемого доступа, но не совсем готов к переходу на широкополосный доступ . Если эти достижения продолжатся, коммутируемый доступ может остаться здесь надолго.

Для получения дополнительной информации о высокоскоростном коммутируемом соединении и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Много дополнительной информации

Статьи по Теме

  • Как работают телефоны
  • Как работают модемы
  • Как работает Wi-Fi
  • Wi-Fi викторина
  • DSL-викторина
  • Как работает DSL
  • Как работают кабельные модемы
  • Как работают веб-серверы
  • Как работают маршрутизаторы
  • Как работает широкополосный доступ по линиям электропередач

Больше отличных ссылок

  • Руководство по высокоскоростному доступу в Интернет
  • Пропеллер: Как это работает?
  • Часто задаваемые вопросы по V.92
  • NetZero: часто задаваемые вопросы
  • Мир ПК: ускорьте свое коммутируемое соединение - январь 2003 г.

Источники

  • Пропеллер: Как это работает?
  • Часто задаваемые вопросы по V.92
  • Чистый ноль: часто задаваемые вопросы
  • Мир ПК: Propel Accelerator v4.1
  • Технический обзор ускорителя хода
  • Сравнение сжатия данных SlipStream и других подходов
  • FCC: Запрос CDT относительно высокоскоростного доступа в Интернет по кабелю и другим средствам