Асиметричний доступ в Інтернет через супутник

Реферат

Коломийський комп’ютерний коледж

Коломия-2001

Інтернет у нашому житті став таким же звичним і необхідної, як і телефон. Зараз важко собі уявити життя без on-line новин, прогнозу погоди і курсу долара. Я думаю, що не помилюся, сказавши, що велику частину інформації сучасна людина одержує саме через Інтернет, причому обсяги доступних у мережі даних з кожним роком зростають майже лавиноподібно. Зараз уже не здається незвичайним те, що з Інтернету можна скачати ISO образи дисків дистрибутивів Linux чи фільми в цифровому форматі.

Цілком природно, що зростаючі обсяги даних вимагають і росту пропускної здатності каналу їхньої передачі, однак тут і виникає найбільша проблема. Традиційне модемне підключення пропонує максимальну швидкість передачі даних 50 – 60 Кбіт/с, та й то в найкращому випадку. У реальності ця цифра набагато менше, особливо на поганих телефонних лініях, у маленьких містах, і т.д. У результаті швидкості передачі даних через Інтернет продовжують залишатися драматично низькими, а потреби користувачів продовжують стрімко рости, що створює серйозну проблему – канал передачі даних стає "вузьким" місцем усієї системи.

Для її рішення можна використовувати ISDN чи DSL лінії. Перший тип досить розповсюджений і забезпечує швидкості від 128 Кбіт/с, технологія DSL поки ще молода, і забезпечує швидкості від 300 Кбіт/с до 56 Мбит/с. Однак, на жаль, ці технології мало підходять для рядових користувачів. Обидві вони вимагають використання виділених ліній і спеціального “кінцевого” устаткування, вартість якого в окремих випадках може перевищувати 500 доларів. Крім того, висока вартість щомісячного обслуговування. Можливо, саме тому серед звичайних користувачів широке поширення одержала третя технологія, одночасно і дешева, і швидка – асиметричний доступ в Інтернет через супутник.

Для повноти картини необхідно відзначити, що існує дві основні схеми роботи через супутник – симетрична й асиметрична. У першому випадку клієнт здійснює і передачу запиту на супутник, і прийом даних із супутника. Нескладно догадатися, що таке рішення є надзвичайно дорогим, як по частині клієнтського устаткування, так і по вартості обслуговування, і застосовується в основному в тих випадках, коли його використання є або єдино можливим, або більш дешевим, чим використання провідних чи радіоканалів (наприклад, у важкодоступних чи вилучених районах з нерозвиненою інфраструктурою зв'язку).

В другому випадку із супутника здійснюється лише прийом інформації, у той час як передача запитів здійснюється по повільних наземних каналах зв'язку, наприклад, через існуючого провайдера Інтернет. Очевидно, що вартість такого рішення низка – не потрібно дорогого супутникового устаткування передачі даних, для прийому можна використовувати стандартну "тарілку" разом з DVB картою, для передачі вихідних запитів – звичайний модем. DVB карта (скорочення від Digital Video Broadcast – передача цифрового відео) являє собою ISA чи PCI карту, що робить обробку цифрового супутникового сигналу, що надходить із прийомної антени.

Підраховано, що під час роботи в Інтернету обсяг вихідного трафіка користувача приблизно в десять разів менше, ніж обсяг вхідного. Справді, ви в основному зкачуєте інформацію, а не закачуєте її в Інтернет. Тому в більшості випадків під час роботи в Інтернету від вас у мережу іде лише керуюча інформація, обсяг якої невеликий. Направимо вихідний трафік по повільному наземному каналі, що входить – по супутниковому, і ми одержимо як мінімум десятикратний виграш по швидкості завантаження. На практиці швидкість завантаження даних із супутника може досягати 400 Кбіт/с, а в окремих випадках (у режимах ShoutcastStream, DigitalDownload) – 2,5 Мбіт/с.

Таким чином, при дуже незначних початкових витратах на устаткування (антена - $19...$45, конвертер - $20...$25, DVB-карта - $220-$260 і щомісячна абонентська платі $15-$20), користувач одержує необмежений по обсязі і часу доступ до мережі Internet з високою швидкістю.

Жителі європейської частини Росії можуть скористатися послугами двох найбільш відомих провайдерів – Europe OnLine, EOL і NTV Internet, NTVi. Зовсім недавно до двох цих компаній додалася нова – StarSpeeder . Розглянемо докладніше, яким образом функціонують усі три системи.

1. NTV Internet.

Наприкінці травня 2001 р. ЗАТ НТВ-інтернет увело нові, сильно завищені тарифи на свої послуги. У результаті відбувся масовий відтік клієнтів (які в основній масі стали користатися послугами сервісу EuropeOnline). Багато хто вважають, що в такий спосіб керівництво компанії здійснює "м'яку" ліквідацію НТВ-інтернет, що, зважаючи на все, не виправдала покладених на неї надій. До моменту написання статті проект NTVi остаточно припинив своє існування.

Про комерційний запуск системи було оголошено 4 грудня 2000 р. Трансляція сигналу здійснювалася за допомогою супутника "Eutelsat W4". Для прийому використовувався стандартний комплект устаткування, що включає в себе прийомну антену діаметром від 60 див, DVB-карту і програмне забезпечення. Сервіс був цікавий тим, що в якості прийомної супутникової антени могла використовуватися стандартна тарілка НТВ+, що забезпечує одночасний прийом як телевізійних програм, так і даних з Інтернет.

Заради повноти картини перелічимо, які послуги надавала дана система. Це: Web-серфінг (HTTP), FTP, прямі трансляції і доставка файлів в автономному режимі. Також варто відзначити можливість перегляду програм НТВ+.

Для підключення до системи необхідно було мати доступ до будь-якого наземного каналу зв'язку з місцевим провайдером Інтернет.

Вартість щомісячного абонентського обслуговування в системі складала $21 на місяць (при необмеженому за часом і обсягом доступі).

2. EuropeOnline.

На європейській території Росії система стала доступна з квітня 2000 р. Трансляція сигналу здійснюється із супутника "ASTRA 19.2 East". Для прийому потрібно стандартний комплект устаткування, що складає з прийомної антени, DVB карти і програмного забезпечення.

Робота EOL заснована на принципі роботи проксі-сервера. Через існуюче з'єднання з локальним провайдером користувач відсилає запит на проксі-сервер, розташований у Європі. Проксі-сервер працює за принципом шлюзу. Усі відповіді на запити, що приходять на нього, упаковуються в DVB-формат і транслюються на супутник, а із супутника на прийомну антену і далі на DVB-карту, встановлену в комп'ютер користувача. Реальна швидкість залежить від безлічі зовнішніх факторів і складає в середньому (для однієї сесії) 80-120 Кбит/с. Проксі-сервер підключений до Інтернету через канал із пропускною здатністю 620 Мбіт/с.

Кінцева швидкість прийому даних у режимі OnLine в основному залежить від характеристик зовнішнього каналу на Європу вихідного сервера і ступеня завантаження самого проксі-сервера EOL. Обмеження швидкості передачі даних на сервері EOL у даний час установлено на рівні 360...380 Кбіт/с на абонента.

Система EOL надає користувачу наступні послуги: Web-surfing (HTTP), FTP, пряма трансляція (ShoutcastStream), DigitalDownload (доставка заздалегідь замовлених файлів в автономному режимі).

Для підключення до системи можна використовувати будь-як канал зв'язку з локальним Internet-провайдером (DialUp, ISDN, радиолінк, FrameRelay, LAN і т.п.).

Особливо варто відзначити сервіс Digital Download, що дозволяє одержувати заздалегідь замовлені файли зі швидкістю 2,5 Мбіт/с під час відсутності локального з'єднання. Це дозволяє, наприклад, без проблем скачати півторагодинний чи фільм образ CD. Бібліотека Digital Download містить більш 3000 різноманітних файлів (музика, відео, програмне забезпечення, ігри, графіка, фото, і т.п.). Якщо цікавлячого вас файлу немає в бібліотеці, ви можете замовити його. Для цього досить указати програмі File Fetch (доступної на http://www.eontools.de/ ) шлях до цікавлячого вас HTTP чи FTP URL'у. Програма скачає на сервер EON необхідний Вам продукт, підготує його до відвантаження і буде зберігати протягом трьох днів. Максимальна ємність, яка резервується під одне замовлення, складає 700 Мб.

Тому що робота здійснюється через проксі-сервер, то недоступні всі служби, що вимагають реальної IP-адреси користувача. Зокрема, недоступна IP-телефонія, немає можливості приймати пошту в протоколі POP3. Крім того, сервер у години максимального завантаження не витримує масових запитів з боку користувачів. Нерівнозначні і можливості EOL по зовнішніх каналах. Деякі напрямки відпрацьовуються далеко не кращим чином. Крім того, швидкість завантаження того чи іншого сайту у величезному ступені залежить від можливостей самого запитуваного сервера. Приміром, якщо ви захочете використовувати ресурс, розташований на російському сервері, що має "вузький" канал на Європу, то швидкість завантаження цього ресурсу буде визначатися шириною каналу на Європу російського сервера. Адже для того, щоб потрапити до Вас через супутник, інформація з цього ресурсу повинна пройти через проксі-сервер EOL, розташований, як ви пам'ятаєте, у Люксембурзі.

3. StarSpeeder.

Система запущена в комерційну експлуатацію з 1 червня 2001 року. Трансляція сигналу здійснюється за допомогою супутника "Europe*Star 1". StarSpeeder є системою нового покоління, що використовує для своєї роботи стандартні Internet протоколи і технологію віртуальних приватних мереж VPN (Virtual Private Network), у результаті чого працюють усі Internet служби – POP3, IRC, ICQ і т.п. У цьому полягає основна відмінність даної системи від EOL і NTVi, робота яких заснована на принципі проксі-сервера.

Алгоритм роботи системи наступний:

Запит від користувача на необхідний ресурс іде по наземним лініями зв'язку через з'єднання, що комутується, або виділену лінію в Інтернет за допомогою технології VPN.

По каналах Інтернет через VPN-з'єднання запит приходить до ресурсу Інтернет.

Прихожий відповідь відправляється на наземну станцію супутникового зв'язку.

Станція супутникового зв'язку перетворить відповідь клієнту у формат DVB і відправляє його на супутник "Europe*star 1".

Супутник "Europe*star 1" транслює відповідь клієнту в ефір. Відповідь приходить разом із загальним DVB-потоком на прийомну антену клієнта.

Супутниковий сигнал приймається картою DVB-декодера і з потоку витягаються IP-пакети клієнта.

Клієнт одержує відповідь від потрібного ресурсу.

Для того, щоб скористатися послугами системи, вам буде потрібно стандартний набір устаткування, що включає в себе супутникову антену діаметром від 70 см. ( діаметр, що рекомендується – 90 см.), DVB плату, а також комплект програмного забезпечення.

Користувачу крім Web-серфінгу (HTTP) і FTP доступні також усі звичайні служби мережі без яких-небудь обмежень. Сервіс Digital Download планується ввести до ладу у липні 2001 року, причому доступний цей сервіс буде окремим, трохи більш дорогим тарифним планом.

Обмеження швидкості передачі даних у системі StarSpeeder у даний час установлено на рівні приблизно 400 Кбіт/с на абонента.

Для підключення до системи можна використовувати будь-як канал зв'язку з локальним Internet-провайдером (DialUp, ISDN, радиолінк, FrameRelay, LAN і т.п.), що забезпечує швидкість від 19200 Кбіт/с.

Щомісячна абонентська плата коливається від $20 до $22 у залежності від обраної схеми підписки.

Тестування EuropeOnLine.

Кілька слів про установку. Установка і настроювання комплекту устаткування не викликає особливих проблем, у Калузі упевнений прийом ведеться на тарілку діаметром 60 див. Настроювання програмного забезпечення також не викликає утруднень.

Для тестування використовувався комп'ютер наступної конфігурації: Celeron 566 на материнській платі MSI (BX), 96 Мб оперативної пам'яті, модем USR Courier 19200, Windows NT 4.0 із установленим Service Pack 5.0.

Для оцінки швидкості одержання даних із супутника було зроблено скачивание деякої кількості файлів розміром від 7 до 500 Мб. Нижче приводиться таблиця, у якій зібрана статистика по скачанным файлах.

Опис	Розмір файлу, байт	Час зкачування	Середня швидкість	Час створення
Рекламний ролик	14 956 544	00:38:16	6.36 KB/S	05/08/01 09:48:40
Дистрибутив Nero 5518	10 902 871	00:15:53	11.17 KB/S	05/07/01 08:14:03
Фільм Scary_Movie II частина 1	496 799 156	12:24:28	10.86 KB/S	02/21/01 14:47:25
Фільм Scary_Movie II частина 2	385 112 364	11:08:12	9.38 KB/S	02/21/01 14:47:30
Мультфільм Dinosaur	20 480 000	00:12:07	27.51 KB/S	02/19/01 15:32:25
Частина фільму	15 000 000	00:32:49	7.44 KB/S	02/19/01 10:30:10
mp3-шка	8 410 295	01:45:38	1.29 KB/S	02/27/01 10:44:27
Фільм mpeg4	289 410 024	03:25:56	22.87 KB/S	03/22/01 12:01:09
Symantec PC Anywhere v.10	82 497 777	03:31:35	6.35 KB/S	03/14/01 07:53:37
Фільм Coyote Ugly	33 004 044	01:12:12	7.44 KB/S	03/12/01 08:53:22
Фільм Coyote Ugly частина 1	161 979 904	03:47:02	11.61 KB/S	03/11/01 13:22:11
Фільм Coyote Ugly частина 2	161 652 224	03:42:53	11.80 KB/S	03/11/01 13:22:35
Фільм Antitrust частина 1	195 124 736	03:38:15	14.55 KB/S	03/11/01 08:46:47
Фільм Antitrust частина 2	154 093 568	03:06:16	13.46 KB/S	03/11/01 08:48:09
Beavis And Butthead – Citize	14 843 904	00:59:10	4.08 KB/S	06/19/01 08:11:38
DX7 для Windows 2000	7 251 632	00:33:06	3.57 KB/S	07/04/01 10:23:19
Фільм mpeg4	42 086 400	10:05:09	1.13 KB/S	06/29/01 14:00:33

З приведеної таблиці видно, що швидкості зкачування можуть мінятися в самих широких межах – від 1 Кбайт/с до 27,5 Кбайт/с. Однак тут треба мати на увазі, що приведено СЕРЕДНІ швидкості протягом усього сеансу зв'язку. Часто буває, що початкова швидкість висока, а потім знижується. За словами користувачів системи, така ситуація цілком нормальна. Максимальна зафіксована швидкість зкачування склала 450 Кбіт/с. Середні швидкості зкачування, як правило, у три-два рази нижче цієї цифри. Слід зазначити, що максимальні швидкості спостерігаються ранком, і знижуються протягом усього дня. Очевидно, це зв'язано з підвищеною активністю користувачів удень, і зважаючи на все, сервер EOL просто не справляється з потоком запитів. Нерідкі випадки, коли удень швидкість зкачування падає практично до нуля. Швидкість зкачування також сильно залежить від того, до якого сервера виробляється звертання.

Підводячи риску під сказаним, зазначу, що по відкликах користувачів система працює задовільно. Незважаючи на те, що найчастіше швидкості зкачування файлів залишають бажати кращого, у цілому система справляється з покладеними на неї задачами, і з успіхом може використовуватися у випадках, коли необхідно одержувати з мережі великі обсяги інформації.

Тестування STARSPEEDER.

На жаль, до моменту написання статті автору не удалося протестувати систему StarSpeeder, у зв'язку з тим, що не знайшлося комплекту відповідного устаткування. Однак автор сподівається все-таки в самому найближчому часі протестувати і цю перспективну, багатообіцяючу систему, про що обов'язково буде розказано пізніше в цій главі.

Висновок.

Отже, ми розглянули принцип роботи асиметричного доступу в Інтернет через супутник, познайомилися з двома реально існуючими системами і перевірили споживчі властивості системи EOL. На закінчення перелічимо плюси і мінуси цієї системи.

Плюси:

висока швидкість одержання даних;

необмежений обсяг вхідного трафіка;

низька вартість щомісячного обслуговування, не перевищуюча $25.

Особливо варто відзначити той факт, що систему можна використовувати в складі локальної мережі, у цьому випадку щомісячні витрати в перерахуванні на один користувача виявляються зовсім мізерними;

можливість перегляду супутникових телеканалів.

Мінуси:

відносно високі первісні витрати на устаткування;

необхідність в існуючому з'єднанні з місцевим Інтернет-провайдером;

неприступність (для EOL) деяких служб, що вимагають реального IP адреси користувача – POP3, IP-телефонія і т.п.