Содержание
Введение
Вопрос подключения к сети с точки зрения обычного пользователя и специалиста имеет существенные различия. Будущий (существующий) клиент практически во всех случаях имеет ввиду подключение именно к “Интернету” и способы как это осуществить. Для специалиста весь процесс подключения абонента к сети провайдера гораздо многогранней и сложней. Рассмотрим самые распространённые способы подключения к сети “Интернет” с точки зрения обывателя.
- По телефонной линии
- По “выделенке” – по телефонной линии, но без телефона
- По “оптике”, – клиент в большинстве случаев имеет ввиду буквально, что “оптика” прямо в компьютер включается.
- По “витой паре / витухе / ютипи” Клиента в этом случае интересует лишь скорость 50/100/1000 мб/с
- По “ВайФай” – WI-FI Клиента интересует как дополнительная услуга к уже существующему или планируемому доступ к интернет через мобильные устройства. В последнее время стали чаще подключать услугу интернет именно на мобильное устройство через WI-FI, без каких либо проводов.
- По радиомосту. Есть базовая станция с некоторой зоной покрытия, и приёмные устройства (стационарные или мобильные) у абонентов, которые получают доступ через базовую станцию.
- Мобильный интернет – клиент практически во всех случаях идёт в офис мобильного оператора. Также часто используют мобильный интернет в качестве модема-брелока, вставленного в стационарный роутер.
- По антенному кабелю – экзотика, но тем не менее, в МГТС Москва и некоторых других крупных городах используют этот способ.
- Через спутник. Существуют несколько вариантов, – через наземный обратный канал связи (например, через GPRS) и полноценным приёмником/передатчиком в излучателе антенны.
Специалист выбирая или осуществляя доступ клиента в сеть ISP – провайдера должен чётко знать и понимать Теорию трехуровневой модели. Подключение абонента происходит на Уровне Доступа (Access). Этой модели придерживаются в настоящее время все крупные провайдеры и операторы. Исключения могут быть лишь у мелких провайдеров, где отсутствует один или два уровня, либо предоставление специальных услуг. Например, подключение к закрытой сети спецабонентов, ФСБ, МВД, и т.п.
Транспортные технологии уровня доступа.
Способов подключения абонента к сети провайдера для специалиста – великое множество. Каждый из них имеет недостатки и преимущества.
Рассмотрим коротко каждый из них.
Медная пара
Dial-Up
Коммутируемый доступ (Dial-UP). Своё название dial-up — «набор номера, дозвон» получил из-за необходимости предварительного набора телефонного номера. Речь идёт конечно же о работе на традиционной телефонной линии. После набора определённого номера вас соединят (скоммутируют) со специальным оборудованием – пулом, который в свою очередь имеет выход в интернет. На декадных АТС – пул Dial-UP был порой единственным устройством, имеющим в своём составе транзистор, – вот насколько древний метод выхода в интернет )))
У модемов Dial-UP была одна интересная особенность, которая в настоящее время используется в Факсах (Fax) – они могли соединяться друг с другом. Т.е. я звоню своему другу, у которого есть модем, наши модемы связываются и образовалась мини компьютерная сеть. Можно было играть в сетевые игры )))
Dial-UP и Факс модемная связь используется и по сей день. Максимально достижимая скорость – 56 кбит/с.
Легендарные модемы прошлого: лучшие держатели коннекта в условиях отечественных АТС
Разбираем звук Dial-up модема
ISDN
ISDN (Integrated Services Digital Network) что в переводе на русский язык означает цифровая сеть с интеграцией служб. Это цифровая сеть, которая организуется на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования. Принципиальное отличие ISDN от существующей аналоговой сети заключается в том, что технология ISDN позволяет организовать коммутируемые цифровые каналы непосредственно от пользователя к пользователю.
Несмотря на первоначальный интерес к технологии ISDN, она не получила должного развития, а подоспевшие технологии xDSL поставили точку в дальнейшем развитии. Тем не менее, технология оставила нам в наследство термины и понятия – BRI, PRI, работая в телекоммуникационной сфере, вы будете с ними сталкиваться долгое время.
xDSL
хDSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия, существует другой вариант – цифровой абонентский шлейф) — семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.
Технологии хDSL появились в середине 90-х годов как альтернатива цифровому абонентскому окончанию ISDN.
В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии. Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных. 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.
Самые распространённые сейчас являются: ADSL, VDSL, SHDSL. Максимальная скорость по технологии VDSL2 – 100 Мбит/с на расстоянии 0.5 км и до 50 Мбит/с на расстоянии от 1 км.
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, некоторые провайдеры её используют.
Витая пара. Ethernet
В архитектуре FTTB (оптика до здания, далее – витая пара) и FTTH (оптика до квартиры, далее – витая пара) витая пара используется как организация последнего фута и ярда, где длина не превышает 100 метров. То есть коммутатор доступа находится на расстоянии до 100 метров от абонента. Сам коммутатор с сетью оператора (агрегацией) может быть связан как угодно, используя все технические решения – радиолинк, оптика, спутниковый канал, WiMax и т.п.
Этот способ – подключение абонента витой парой, самый популярный и массовый. Самый удобный и недорогой.
Варианты могут быть следующие:
- Ethernet (скорость до 10 Мб/с) – используются 2 пары UTP
- Fast Ethernet (скорость до 100 Мб/с) – используются 2 пары UTP
- Gigabit Ethernet (скорость до 1000 Мб/с) – используются 4 пары UTP
Оптика
Архитектура FTTx
Доступ абонента к провайдеру по архитектуре FTTx является комбинированным способом. По оптике коммутатор доступа соединяется с агрегацией, далее – витой парой к абоненту. Поэтому можно заключить, что абонент косвенно подключён по оптике. Тем не менее, любой современный коммутатор доступа имеет оптические модули, и витую пару на последнем ярде/футе можно заменить на полноценную оптику. Оптическое оборудование при этом требует питания с одной из сторон, и поэтому оно – активное.
Пассивная оптическая сеть (xPON)
При подключении абонентов по технологиям xPON – от узла связи (агрегации), путь оптического кабеля пролегает до самой квартиры/дома абонента. На всём пути для обеспечения работы линии питания не требуется, все оптические элементы пассивные. В квартире абонента оптический шнур можно включить напрямую в абонентское устройство (например, оптическая сетевая карта в компьютере), либо последний фут выполнить витой парой (что наиболее распространенно).
IrDA
InfraRed Data Association — IrDA, ИК‑порт, инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве среды передачи. К этому перспективному направлению можно причислить передачу и в около инфракрасном диапазоне при помощи лазера, LED источников и т.п.
Забытый, но весьма перспективный способ передачи сигнала. 5 лет назад я собрал устройство, которое позволило с кассетного плеера передать звук при помощи лазерной указки на расстояние около 10 метров. Субъективно качество звука нисколько не изменилось. Давно и успешно данные технологии применяются и испытываются для связи с космическими объектами. Успехи вселяют уверенность, что инфракрасный диапазон ещё даст о себе знать.
Стоит упомянуть эксперименты китайских учёных, которые добились скорости 2Mbps для передачи потокового видео от светодиодного источника света. Это – 2010 год.
Беспроводной
WiFi
Wi-Fi — это самая популярная на сегодняшний день технология беспроводной локальной сети (что позволяет ей прекрасно уживается с мобильными сетями сотовых операторов) с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11. На этой технологии так же очень бурно развиваются радиомосты, радиоудлинители.
Если в базовом понимании технологии Wi-Fi это частоты 2,4 и 5 GHz, и скорости до 300 Мб/с, то с приходом нового (примерно конец 2013 года) стандарта IEEE 802.11ac реальные скорости возросли до 1 Гб/с. В случае с радиомостами ситуация развивается ещё более стремительно. К диапазоны частот прибавились 11 и 24 ГГц, что позволило создать устройства, поддерживающие линки на расстоянии до 300 км, и скорость до 1.2 Гб/сек. Живой пример тому – Ubiquiti AirFiber 11FX High-Band.
WiMax
Изначально Wimax подразделялся на два основных направления — мобильное и фиксированное.
802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX). Поддерживается фиксированный доступ в зонах с наличием либо отсутствием прямой видимости. Пользовательские устройства представляют собой стационарные модемы для установки вне и внутри помещений, а также PCMCIA-карты для ноутбуков. В большинстве стран под эту технологию отведены диапазоны 3,5 и 5 ГГц. Многими расценивалась как альтернатива медным линиям связи.
802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный WiMAX). Оптимизированная для поддержки мобильных пользователей. Возможна работа при наличии либо отсутствии прямой видимости. Планируемые частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX таковы: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 ГГц.
В определённый момент возникла конкуренция между WiMAX и LTE. Мы сейчас знаем, кто выиграл – LTE. Конкуренция в своей основе имела войну за диапазон частот, наличие уже готовой мобильной инфраструктуры сотовых операторов под LTE, убило все самые радужные надежды.
WiMAX. Как это работает
Wimax – жив или мертв?
«Забытые» стандарты связи: WiMAX, CDMA, ALOHAnet и другие
Мобильный
Данный вид подключения к Интернету используется в мобильных сетях сотовых операторов связи. Он находится на втором по популярности месте, сразу после кабельного подключения. Особенно востребованность мобильного доступа подскочила с ростом популярности смартфонов и планшетов. Главный плюс этого вида подключения — свобода перемещения с доступом к глобальной паутине. Минусы — скорость и тарифы. Правда по скорости в последние несколько лет был сделан существенный рывок. На сегодняшний день технология 3G с её скоростью до 10 Мб/с считается уже морально устаревшей, хотя активно используется на бОльшей части зоны покрытия крупных операторов. На смену ей активно внедряется технология 4G/LTE, позволяющая развить скорость до 300 Мегабит в секунду. Для подключения компьютеров и ноутбуков используются USB-модемы, а для организации сети — 3G/4G-роутеры.
Спутниковый интернет
Спутниковый канал и спутниковый интернет это вообще отдельная ветка эволюции технологии доступа, использующая спутниковую связь. Сейчас существует два способа организации такого канала: Односторонний или «асимметричный» — для приёма данных используется спутниковый канал, а для передачи — любой имеющийся местный канал — 3G/4G, либо кабельное подключение. Двухсторонний, он же «симметричный» — в этом случае и приём, и передача данных ведётся через спутниковый канал. Сегодня это самый дорогой вид доступа — дорогое оборудование и недешевые тарифы. Плюс только один, но очень весомый — точку доступа во всемирную паутину можно организовать даже в такой глуши, где нет ни сотовой ни проводной телефонии.
Другие беспроводные сети
В последнее время количество технологий беспроводных сетей заметно увеличилось. Мы не рассмотрели Bluetooth, сети IOT – ZigBee, Z-Wave, LoRaWAN и много других, набирающих популярность.