Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Домашние Сети

Архив
автор : Георгий Башилов   30.06.1997

Вещь для нас

Помню, всего-то лет десять назад первые ПК воспринимались как диковинки. Еще бы: цветной графический монитор, винчестер на 20-40 Мбайт, быстрый по тем временам процессор и DOS, позволяющая манипулировать файлами и запускать приложения… Так, через знакомство с Norton Commander'ом, и начиналось у нас общение с Персональным Компьютером. Я не случайно написал эти слова с большой буквы - цена соответствовала, вдобавок ПК действительно воспринимался многими как некое откровение и палочка-выручалочка.

Однако отрезвление наступало довольно быстро: для того, чтобы заставить компьютер сделать что-то полезное, с ним приходилось изрядно повозиться - сначала ввести в него данные, затем придумать и написать программы для их обработки, потом, получив результаты, - представить их, для наглядности, в графическом виде. И, конечно, данные приходилось переносить с компьютера на компьютер - причем, как правило, с помощью дискеток. В общем, первые ПК использовались от силы для двух-трех приложений, основным из которых, несомненно, была подготовка текстов.

За прошедшие десять лет ПК весьма сильно изменился. Рост вычислительной мощности процессоров сопровождался беспрецедентным увеличением емкости дисковых накопителей (за 10 лет - в 100 раз, до типичных сейчас 2 Гбайт), а также расширением графических возможностей мониторов и видеокарт, что практически приблизило ПК к рабочей станции начального уровня. Появление относительно дешевых CD-накопителей, на мой взгляд, дало толчок развитию мультимедийных и игровых возможностей персональных компьютеров, а операционные системы с графическим интерфейсом позволяют даже неподготовленным пользователям самостоятельно делать первые шаги в освоении компьютера.

Таким образом, компьютер оказался непревзойденным подспорьем для труда и отдыха, что обусловило желание многих людей иметь его не только на работе, но и дома. Это очень быстро подметили производители, и теперь уже внешний вид компьютеров начал меняться. В результате ПК довольно сильно "мимикрировал", обзаведясь пультом дистанционного управления, TV- и аудиотюнером, модемом и прочими наворотами. Эти процессы не обошли стороной и Россию.

По очень противоречивым статистическим данным, в России сейчас около 1-2% семей имеют домашние компьютеры. Несомненно, распределены они весьма неравномерно, и наряду с регионами, где этот показатель составляет доли процента, есть районы, до 30% населения которых имеет домашние компьютеры, а некоторые семьи даже по два (кстати, во многих американских домах можно встретить по два-три компьютера).

Подключенные компьютеры

Помимо сетевого компьютера и языка Java, корпорация Sun еще в 1982 году, при своем создании, подарила миру красивый лозунг: "Сеть - это компьютер", смысл которого в полной мере можно оценить только сейчас, в эпоху расцвета Интернета и World Wide Web. Интернет развивается экспоненциальными темпами и, похоже, не собирается останавливаться на достигнутом, ибо только сейчас в него начинают встраиваться и находят все более широкое применение мультимедийные технологии. Именно с этим этапом развития Интернета связаны надежды ведущих производителей ПК, сетевого оборудования и провайдеров содержания.

Производители сетевого оборудования обнаружили, что потенциальным рынком сбыта их продукции является весь парк произведенных компьютеров, независимо от того, где они находятся - на работе, в офисе или дома, а розетка для подключения к Сети, по их мнению, должна стать такой же обыденностью в наших домах, как электричество и водопровод.

В то же время, осенью прошлого года, корпорация Intel объявляет о начале работ над новой инициативой под названием "Connected PC", или "Подключенный (к сети) ПК". Необходимыми компонентами такого ПК, как считает Intel, должны стать процессор с MMX-технологией, AGP (Accelerated Graphic Port), DVD-проигрыватель и подключение к Интернету через телефонный модем или другой, более скоростной канал. По замыслу Intel, такой ПК позволит использовать все богатства "Всемирной паутины" - речь, видео, трехмерную графику, анимацию и т. д. Целью Intel является выход на рынок бытовой техники, с перспективой создания универсального устройства, сочетающего в себе функции музыкального центра, телевизора, факса, телефона, автоответчика, планировщика - всего не перечислишь.

Однако это, скорее, некоторые тенденции и реалии завтрашнего дня. Вряд ли такие устройства и сопутствующие им сервисы получат широкое распространение ранее конца 1998-начала 1999 года. Для нас же важнее то, что парк домашних компьютеров будет, судя по всему, стремительно расти. Другим существенным моментом стало появление высокоскоростных решений для последней мили, доступных по цене пусть не одному, а хотя бы группе пользователей. Третьим важным фактором является прогресс в области сетевых технологий, традиционно считавшихся офисными. Действительно, цены на сетевые Ethernet-адаптеры упали сейчас до отметки "ниже не бывает" - вполне работоспособный сетевой адаптер можно приобрести за 20 долларов, а о степени зрелости сетевых технологий говорит предлагаемая многими производителями пожизненная гарантия на свою продукцию.

Дополнительным аргументом в пользу Ethernet может оказаться то, что в силу разгорающейся конкуренции между компаниями Intel и 3Com - двумя ведущими производителями сетевых адаптеров, эти устройства могут наряду с USB- и infrared-интерфейсами стать стандартными компонентами материнских плат. При этом их цена вряд ли увеличится более чем на 20 долларов (при скорости 100 Мбит/с). Пропускная же способность пусть не в 100, а в 20 Мбит/с еще долго будет соответствовать всем запросам домашнего пользователя.

И наконец, четвертый, весьма важный для успеха мероприятия фактор, - к счастью или несчастью, абсолютное большинство российского населения живет в многоквартирных домах (со средним числом квартир около 100).

Таким образом, случай, когда в жилом доме можно насчитать десять и более компьютеров, уже сейчас перестает быть экзотическим. Прогресс в области как локальных, так и глобальных сетевых технологий создает все необходимые предпосылки для появления домашних компьютеров, постоянно подключенных к Сети, и Ethernet в наших условиях (здесь вам не Америка) оказывается вполне подходящим решением.

Позвони мне, позвони

В настоящий момент существуют следующие экономические модели взаимодействия пользователя с провайдером:

  • бесплатный Интернет - в основном для библиотек и академических организаций. Хотя, как известно, бесплатных пирожных не бывает, и во всех этих случаях доступ в Интернет оплачивается сторонними организациями - как правило, всевозможными благотворительными и научными фондами;
  • повременная оплата, когда пользователь оплачивает каждый час пребывания на линии. Цены по Москве варьируются в очень широких пределах - от 0,9 до 3 долларов в час, - и, что интересно, "дешево" не всегда в этих случаях означает "плохо";
  • "плоская" оплата, так называемый Flat-rate, широко распространенная в Америке и пока еще редкая у нас. Среди пионеров можно назвать фирму "Элвис+" c ее 60 долл./мес. и компанию "ПТТ Телепорт-Москва", которая с учетом НДС взимает за неограниченный доступ в Интернет 40 долл./мес.;
  • наконец, оплата за трафик, то есть за каждый мегабайт полученной информации.

Бесплатный Интернет - явление довольно экзотическое. Несложные расчеты и сопоставления позволяют сделать вывод, что при нормальной работе и с учетом того, что пользователь Интернета в семье, как правило, не один, нижняя грань расходов на Интернет находится на уровне 30-40 долларов в месяц. Но самый большой подарок готовит нам МГТС, запланировав с 1998 года введение повременной оплаты за местный трафик, предположительно из расчета 100 рублей за минуту разговора. Надо сказать, движение по введению тарификации ширится и набирает силу, и, например, у нас в Троицке реализовано с июня этого года, причем, довольно иезуитским методом: размер дневного трафика ограничен 15 минутами, а все, что сверх этого, - за 100 рублей в минуту. В результате можно месяц не пользоваться телефоном, потом наговорить час и отдать за это четыре с половиной тысячи рублей сверх абонентской платы. Совершенно ясно, против кого это все направлено - против пользователей Интернета и юридических лиц. (Ну и, может быть, против семей, в которых есть девочки-подростки. Кстати в Америке телефонные компании проводят специальные исследования по выявлению таких семей, но с другой целью - чтобы предложить им второй телефон.) Расчеты показывают, что после внедрения такой практики примерно ту же сумму, что до этого причиталась Интернет-провайдеру, вы должны будете отдать еще и МГТС. В совокупности это составит уже 60-80 долларов в месяц, а то и больше.

 

Ethernet на волоконной оптике

Использование Ethernet традиционно связано с соединением узлов сети посредством кабелей на основе медного провода, будь то разработанные для локальных сетей разновидности коаксиального кабеля или же скрутка проводов со специальными свойствами, которая известна под именем витой пары. Кабель служит физической средой для передачи кадров между сетевыми адаптерами Ethernet, которыми оснащаются все узлы сети.

Собственно, понятие Ethernet объединяет сразу несколько стандартов форматов кадров, передаваемых сетевыми адаптерами в физическую среду. Отличия между стандартами касаются лишь интерпретации отдельных полей в заголовке кадра и важны лишь для протоколов более высокого уровня, использующих эти заголовки. Все детали, относящиеся к совокупности стандартов, исторически объединенных названием Ethernet, сведены вместе в спецификации IEEE 802.3, которая получила свой номер от даты ее принятия на заседании IEEE - 3 февраля 1980 года.

Стандарт IEEE 802.3 предусматривает и другой вид физической среды распространения кадров: волоконно-оптический кабель, соединяющий источники инфракрасного света в диапазоне длин волн от 800 до 910 нм. Каждая жила такого кабеля имеет наружный диаметр 125 мкм, а стандартный диаметр сердечника кабелей, принятых для коммерческого использования, несколько различается: в Америке сердечник имеет диаметр, равный половине наружного, то есть 62,5 мкм, а в Европе - 50 мкм.

Соединение двух физических сред для передачи кадров Ethernet производится при помощи трансиверов (этимология слова transceiver объясняется объединением слов transmitter и receiver, то есть передатчик и приемник). Полнодуплексный трансивер пассивно принимает кадры Ethernet из одной физической среды и передает их в другую среду без изменения.

Волоконно-оптическая среда позволяет значительно увеличить длину сегмента Ethernet, сохраняя скорость передачи данных и все сетевые настройки, относящиеся к MAC-адресам узлов сети. В частности, DHCP-, BOOTP- и RARP-серверы, равно как и другие программы, обеспечивающие удаленную загрузку и динамическую конфигурацию рабочих станций, просто не замечают призвольного числа трансиверов, репитеров и разветвителей, которые могут оказаться в соединяющем их сегменте сети Ethernet.

Для спецификаций 802.3, условно группируемых под общим обозначением 10Base-F, скорость передачи данных равняется 10 Мбит/с, как и для типичного соединения витой парой по спецификации 10Base-T. Благодаря усилиям разных фирм-производителей, среди которых главное место по объему производства занимает Allied Telesyn International, в продаже появились микротрансиверы и микрорепитеры, в названии которых фигурирует аббревиатура FL/FOIRL Эти устройства предназначены как раз для такой скорости передачи данных.

Строго говоря, 10Base-FL (от слов Fiber Link) и FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) являются различными спецификациями стандарта 802.3, поддерживающими десятимегабитную скорость передачи по оптоволокну. 10Base-FL обеспечивает большую (2 км) длину сегмента и несколько большее число репитеров, чем FOIRL, где длина сегментов между репитерами общим число не более четырех не должна превышать 1 км. Важно, однако, что устройства 10Base-FL могут без дополнительного оборудования, удорожающего линию связи, соединяться с FOIRL-сегментами при соблюдении ограничений, накладываемых на линию требованиями спецификации FOIRL. На практике трансиверы FL/FOIRL, которые стоят чуть более ста долларов, в сочетании с недорогими разветвителями (Fanouts), позволяющими подключиться к основной магистрали небольшой (до 8 человек) группе абонентов, могут значительно расширить возможности по прокладке кабельной сети, в которой типичное расстояние между узлами составляет около километра.


Провайдер в вашем доме

В то же время, телефонный модем - не единственное средство удаленного доступа, и среди услуг, предлагаемых провайдерами, можно встретить и такую экзотическую пока для домашнего пользователя вещь, как предоставление выделенного канала. Стоимость аренды такого канала с пропускной способностью 64-128 Кбит/с находится сейчас на уровне 600 долл./мес. и сохраняет тенденцию к снижению. Будучи распределен среди 20-30 пользователей, такой поток даже при пиковой нагрузке дает скорости, сопоставимые или превышающие те, что дает нам телефонный модем при доступе в Интернет. С учетом того, что трафик в Сети очень неравномерен, средняя скорость доступа будет еще выше (если, конечно, все пользователи одновременно не запустят сеансы FTP). Преимущества постоянного соединения общеизвестны - никаких трудностей с дозвоном и сигналами "занято", никаких задержек с получением почты. Кроме того, появляется возможность создать собственный WWW-сервер или спокойно, без спешки исследовать содержимое Web.

Одним из компонентов такого соединения является маршрутизатор - устройство довольно дорогое, однако сейчас все чаще реализуемое программным путем. Правда, для этого потребуется еще один компьютер, но если не скупиться и поставить машину с процессором не хуже 386-го и с достаточным объемом дискового пространства, то появятся резервы для повышения эффективности соединения с провайдером, которая во всех случаях удаленного доступа, будь то коммутируемое соединение или выделенный (арендуемый) постоянный канал, имеет очень большое значение.

Интернет в его нынешнем состоянии очень перегружен, и в большом количестве случаев именно пробки в международном, а зачастую и во внутреннем трафике ограничивают скорость передачи данных. За последний год емкость информационных каналов, связывающих нас с Западом, выросла многократно, но даже это не спасает - по сведениям западных аналитиков, все каналы загружены практически на 100 процентов.

В то же время, в Интернете мы имеем дело с информацией, представленной потоком битов и байтов, и подход, известный из школьной задачки с бассейном, в чистом виде не применим. Дело в том, что помимо таких важных характеристик, как объем и скорость передачи, информация имеет еще одно принципиальное свойство, а именно реплицируемость. То есть, будучи получена один раз, в дальнейшем она может воспроизводиться многократно. Средство для репликации существует, и возможно, уже имеется у вашего Интернет-провайдера. Называется оно кэширующий proxy-сервер (его подробно описал И. Гордиенко в "Компьютерре" #23 за этот год). Пару месяцев назад, после того как я узнал у своего провайдера (www.netclub.ru) адрес его proxy-сервера и сделал необходимые установки, Интернет у меня "зашуршал", и, что самое интересное, стал доступен сервер, до которого я не мог добраться около месяца - он просто не отзывался на мои запросы.

Дополнительным аргументом в пользу proxy-сервера, выполняющего функции посредника при связях с внешним миром, служит то, что его цена сопоставима с месячной абонентской платой за канал, скажем, 64 Кбит/с. Вообще, знающие люди советуют использовать proxy-cерверы для любого взаимодействия с Интернетом, причем не только для контроля за использованием последнего (хотя и эта возможность может с успехом использоваться для ограничения доступа несовершеннолетних лиц к нежелательным узлам), а и для значительного повышения скорости обмена, достигаемого благодаря мощным средствам кэширования. Кроме того, proxy-серверы позволяют использовать любую внутреннюю схему адресации, а все взаимодействие с внешним миром производить через один или несколько IP-адресов.

Показателен пример телекоммуникационной сети "Ботик" (Переславль-Залесский), только 20% трафика которой являются внешними. Несложный подсчет позволяет судить о пятикратном повышении эффективности имеющегося там канала на 64 Кбит/с. Можно привести еще один пример (см. рис.). Сравнение арендной платы за выделенный канал, предоставляемый АО "Релком" (февраль 1997 года), со стоимостью стандартных дисковых накопителей показывает, что стоимость аренды находится практически в прямой зависимости от зарубежного трафика, а стоимость накопителей, соответствующих указанным объемам трафика, существенно меньше. Таким образом, получается довольно парадоксальный факт - информацию дешевле хранить, чем принимать, и это при том, что в подавляющем большинстве случаев провайдеры содержания предоставляют ее бесплатно.

Вообще, ситуация достаточно проста: чем интенсивнее внутренний трафик и больше объем кэш-памяти, чем больше провайдеров содержания в возникшей таким образом структуре, чем более самодостаточна возникающая в результате общность людей, чем больше общих интересов их связывает - тем меньше у них внешний трафик и, соответственно, ежемесячная абонентская плата. А там, глядишь, появится возможность организовывать собственные каналы с такими же энтузиастами, живущими по соседству. И тут уже либо трафик будет бесплатный, либо вы будете диктовать свои условия.

Вместо заключения

Кто-то, несомненно, может счесть материалы этой темы номера преждевременными и даже - не злободневными для нашей страны. Об этом (правда, косвенно) говорит пример корпорации Microsoft, которая и в своем новейшем профессиональном выпуске локализованного Microsoft Office 97 устанавливает слова "Интернет", "сайт", "провайдер" и иже с ними чуждыми русскому языку (встроенная программа проверки орфографии). Да и у нас в редакции разгорелись дебаты по этому поводу, прозвучала даже мысль, что у российского народа слово "Интернет" может вызвать недоуменный вопрос: "Это что, закуска такая?"

Позвольте не согласиться. А мысль мою подтверждают стремительные темпы развития в России сетевых технологий и телекоммуникаций вообще, повышенный интерес ведущих производителей сетевого оборудования к российскому рынку и, наконец, темпы роста российского Интернета. На самом высоком уровне принимаются решения об использовании оптоволокна даже для подключения сельских АТС, а уж если прокладывать оптоволоконный кабель, то одной жилой, как правило, не обойдешься. В Москве и многих других метрополиях оптоволокно уже проложено. То есть необходимая инфраструктура в ряде случаев уже существует, и дело только в грамотном ее использовании и, может быть, пусть минимальной, но - государственной поддержке.

Мне будет интересно узнать ваше мнение по поводу темы этого номера. А написать мне можно по адресу: gbash@cterra.com

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.