Как работает Интернет?
Интернет работает с помощью передачи пакетов данных и управляющих сообщений между компьютерами. Передача пакетов на указанный адрес происходит по протоколу IP.
Для управления процессом передачи служит протокол TCP (Transmission Control Protocol). Чтобы объяснить, как он работает, часто прибегают к следующей аналогии.
Предположим, что необходимо переслать по почте книгу, а почтовая служба не принимает письма, содержащие больше одного листа. Решение простое: надо разделить книгу на листы и отправлять каждый лист отдельным письмом. По номерам страниц корреспондент сможет собрать всю книгу. Аналогично протокол TCP делит информацию на части, присваивает каждой части номер, добавляет к ней служебную информацию и посылает корреспонденту в виде отдельных пакетов. Если какой-либо пакет данных не был доставлен получателю, TCP повторяет пересылку до тех пор, пока информация не будет принята корректно и в полном объеме. В TCP предусмотрен механизм контроля правильности пересылки информации. Согласно одному из самых известных механизмов контроля в заголовок каждого передаваемого пакета записывается некая контрольная сумма, включающая объем передаваемой информации. Компьютер-получатель вычисляет свою контрольную сумму и сравнивает ее с числом, имеющимся в заголовке пакета. Если суммы не совпадают, TCP пытается повторить передачу.
Протокол TCP требует от компьютера-получателя подтверждения приема информации. Тем временем отправитель продолжает пересылать пакеты данных. Таким образом создается некий объем уже переданных, но еще не подтвержденных данных. Двунаправленный обмен информацией обеспечивает более высокую скорость ее трансляции. Протоколы TCP и IP часто объединяют в одно понятие: TCP/IP.
По протоколу IP данные передаются с компьютера пользователя по указанному адресу на компьютер получателя. На самом деле данные сначала передаются на первый сетевой узел. Далее определяется направление, приблизительно соответствующее тому, в котором находится конечный получатель. Это направление называется маршрутом информационного пакета.
Определение. Маршрутизация (Routing) — процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому пакет может достигнуть адресата.
Пакет отправляется от данного узла до следующего узла, где снова определяется его дальнейший маршрут. Этот процесс называется маршрутизацией. Узлы Интернета, через которые движется пакет, имеют в своем распоряжении таблицы маршрутизации — электронные базы данных, в которых содержатся указания, куда именно отсылать тот или иной пакет информации, если он следует на определенный адрес. Таблицы маршрутизации рассылаются на узлы централизованно, периодически меняются и дополняются. Серверы узлов, осуществляющие маршрутизацию, называются маршрутизаторами или роутерами. Правила маршрутизации описаны в протоколах ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing InternetProtocol) и OSPF (Open Shortest Path First). Например, при использовании протокола OSPF сеть представляется как граф, вершины которого соответствуют маршрутизаторам, а ребра – парам соседних маршрутизаторов.
Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты). Статическая маршрутизация основывается на изменяемых вручную таблицах маршрутизации. Динамическая маршрутизация предполагает, что маршрутизатор может сам определять новые пути либо модифицировать информацию о старых.
Локальные системы, не использующие протокол IP, тоже могут передавать данные через Интернет, используя шлюзы.
Определение. Шлюз — это программа, при помощи которой можно передавать информацию между двумя сетевыми системами, использующими различные протоколы обмена данными.
Интернет представляет собой громадную мировую сеть, состоящую из многих тысяч локальных сетей и устройств. Каждое подключенное к Интернету устройство называется узлом (хостом). Примеры узлов – компьютер, смартфон, маршрутизатор, шлюз, сервер, ноутбук. Все узлы соединяются с Интернетом линиями связи.
Отметим, что большинство из приведенных здесь определений взято из замечательной Internet — энциклопедии Wikipedia (Wikipedia.org):
Принципы работы сети Интернет — Железо
Сеть передачи данных
Оборудование, используемое в сети можно разделить на три категории:
1) Клиентское оборудование (Клиент) — рабочая станция (персональный компьютер), ноутбук, телефон, телевизор… т.е. любое устройство, которое может сформировать по команде пользователя или автоматически, запрос на получение информации из сети, получить ответ на свой запрос и отобразить полученную информацию в вид, доступный для потребителя информации.
2) Серверное оборудование (Серверы) — это своего рода хранилища данных, которые получают запросы от Клиентов на получение нужной им информации, формируют и отправляют Клиентам ответы на их запросы или передают информацию другим Серверам для хранения или для передачи другим Клиентам.
Технология клиент-сервер
Сеть работает так: Клиент готовит запрос на какой-нибудь Сервер — «Дай мне такую-то информацию» и передает его Cетевому Оборудованию. Сетевое Оборудование обеспечивает доставку по сети этого запроса до указанного Сервера. Сервер, получив запрос, готовит на него ответ и затем отправляет его Клиенту. Клиент, получив ответ, преобразует его в вид, доступный конечному пользователю. Такой механизм обмена информацией называется «технологией клиент-сервер». При работе по технологии клиент-сервер Клиент является инициатором передачи данных и может сделать запрос когда ему вздумается. В перерывах между запросами Клиент может быть вообще выключенным. Сервер же, напротив, должен быть включен всегда и должен постоянно «слушать» сеть — нет ли для него нового запроса от какого-нибудь Клиента.
Пакетная передача данных
Сеть Интернет относится к сетям пакетной передачи данных. Вся информация в сети передается исключительно небольшими порциями — пакетами. Любой Клиент и любой Сервер умеют преобразовывать поток передаваемой информации в набор отдельных пакетов и «склеивать» полученные пакеты обратно в поток информации. Обычно размер пакетов в сети небольшой — от нескольких байт до нескольких килобайт. Каждый пакет состоит из заголовка и информационной части. Заголовок — это аналог почтового конверта. В заголовке указывается, кому и от кого этот пакет передан — адрес отправителя пакета и адрес получателя, а также иная служебная информация, необходимая для успешной «склейки» пакетов получателем. В информационной части — собственно сама передаваемая информация. Адреса отправителя/получателя в заголовке пакета используется Сетевым Оборудованием для определения – куда, какой пакет отправлять. Применение пакетной передачи данных позволяет строить сеть таким образом, что маршруты доставки от одной точки сети до другой разных пакетов информации могут проходить по разным физическим каналам связи и, меняться в зависимости от их работоспособности или загрузки. Это значительно увеличивает «живучесть» сети в целом — даже если часть каналов связи будут неработоспособными, информация все равно может быть доставлена по другим работающим каналам.
Принципы работы Сетевого Оборудования
Для объединения Клиентов и Серверов в сети между собой используется Сетевое Оборудование — модемы, коммутаторы, маршрутизаторы и каналы связи.
Модем («модулятор-демодулятор») — это устройство, которое позволяет преобразовывать информацию из/в цифрового вида в/из аналоговые сигналы и передавать ее по каналам связи — медным проводам, оптике, радио и т.д.
Каждый маршрутизатор хранит так называемую «таблицу маршрутизации», в которой указано — пакеты для таких-то адресов — отправлять на такой-то интерфейс, а других — на такой-то, и, согласно этой таблице, маршрутизатор определяет какой пакет — куда отправить. Обычно маршрутизатор знает адреса своих ближайших соседей и сразу отправляет им пакеты, для них предназначенные. А все остальные — отправляет по т.н. default-маршруту (маршруту по умолчанию). Обычно им является «вышестоящий» маршрутизатор. Таблицы маршрутизации могут быть как статическими, т.е. постоянными и неизменными, так и динамическими, меняющимися по определенным правилам. Применение динамической маршрутизации значительно повышает «живучесть» сети, так как позволяет менять маршруты доставки пакетов в зависимости от исправности или перегрузки тех или иных каналов связи.
Спутниковый Интернет — Википедия
Спутниковый Интернет — способ обеспечения доступа к сети Интернет с использованием технологий спутниковой связи.
Существует два способа обмена данными через спутник:
- односторонний (one-way), иногда называемый также «асимметричным» — когда для приёма данных используется спутниковый канал, а для передачи — доступные наземные каналы.
- двухсторонний (two-way), иногда называемый также «симметричным» — когда и для приёма, и для передачи используются спутниковые каналы.
Наиболее широкое распространение получили VSAT-технологии.
Основная статья: VSATДвухсторонний спутниковый Интернет подразумевает приём данных со спутника и отправку их обратно также через спутник. Этот способ является очень качественным, так как позволяет достигать больших скоростей при передаче и отправке, но он является достаточно дорогим и требует получения разрешения на радиопередающее оборудование (впрочем, последнее провайдер часто берёт на себя). Высокая стоимость двустороннего интернета оказывается полностью оправданной за счёт в первую очередь намного более надёжной связи. В отличие от одностороннего доступа, двусторонний спутниковый интернет не нуждается ни в каких дополнительных ресурсах, кроме электропитания.
Особенностью «двустороннего» спутникового доступа в Интернет является достаточно большая задержка на канале связи. Пока сигнал дойдёт от абонента до спутника и от спутника до центральной станции спутниковой связи (хаба) — пройдёт около 250 мс. Столько же нужно на путешествие обратно. Плюс неизбежные задержки сигнала на обработке и на то, чтобы пройти «по Интернету». В результате время пинга на двустороннем спутниковом канале составляет около 600 мс и более. Это накладывает некоторую специфику на работу приложений через спутниковый Интернет. Особенно это относится к сетевым играм в реальном времени и IP-телефонии.
Ещё одна особенность состоит в том, что оборудование различных производителей практически несовместимо друг с другом. То есть, если вы выбрали одного оператора, работающего на определённом типе оборудования, то перейти вы сможете только к оператору, использующему такое же оборудование. Попытка реализовать совместимость оборудования различных производителей (стандарт DVB-RCS) была поддержана очень небольшим количеством компаний, и на сегодня является скорее ещё одной из «частных» технологий, чем общепринятым стандартом.
Оборудование для двухстороннего спутникового Интернета[править | править код]
- Приёмопередающая антенна — существенно отличается от «приёмных» спутниковых антенн прежде всего требованиями к точности изготовления, механической прочности и способности выдерживать установку достаточно тяжёлого облучателя и высокочастотного блока, поэтому она заметно тяжелее и дороже. Чаще всего используется Ku-диапазон, для которого традиционно требуются антенны диаметром 1,2 — 1,8 метра, в последнее время стали доступны сервисы с антеннами 0,8 — 0,9 метра (размер определяется требованиями не только к приёму, но и к передаче). Также в последние годы для оказания услуги стал доступен Ka-диапазон, где используются антенны меньшего диаметра (около 0,7 — 0,8 метра).
- Высокочастотное оборудование — передающий блок BUC (block-up converter) и приёмный блок LNB (low-noise block) устанавливается на облучателе антенны. В России мощность используемого передатчика (BUC) ограничивается 2 ваттами, в противном случае процедура получения разрешения резко усложняется и удорожается. Как правило BUC и LNB являются универсальными, то есть не привязанными к спутниковому терминалу. Однако, некоторые производители, например Hughes и Newtec, используют свои BUC и LNB, не совместимые с оборудованием других производителей.
- Спутниковый терминал (модем) — основное устройство «двустороннего» спутникового доступа. Обеспечивает приём и передачу спутникового сигнала, взаимодействие с центральным узлом оператора спутникового Интернета и передачу трафика в локальную сеть пользователя. Как правило, для подключения пользователя используется интерфейс Ethernet 10/100Base-T. К терминалу может быть подключен как один компьютер, так и целая локальная сеть, для которой будет осуществляться доступ к спутниковому интернету.
Используемые диапазоны частот[править | править код]
Услуги массового двустороннего доступа в Интернет в C-диапазоне физическим лицам практически не оказываются, поскольку для работы абонентам требуются антенны сравнительно большого размера и мощные передатчики. В этом диапазоне организуются в основном магистральные каналы и корпоративные сети передачи данных.
Традиционно услуги двустороннего доступа в Интернет предоставляются в Ku-диапазоне, обладающем следующими преимуществами:
- зона покрытия достаточно широка, и одна центральная станция может обслуживать большие территории,
- могут использоваться антенны сравнительно небольших размеров (типичные значения 1,2 — 1,8 метра, а с появлением новых спутников с хорошей энергетикой, таких как Ямал-300К, Ямал-402, Экспресс-АМ5 возможна работа и с антеннами диаметром 0,8 — 1,0 метра)
- используются компактные и массовые, а значит и сравнительно недорогие передатчики мощностью до 2 Вт (в некоторых сетях — даже меньше 1 Вт).
С 2011 года для двустороннего спутникового доступа стал активно использоваться Ka-диапазон на специально для этого спроектированных и построенных спутниках с так называемыми «зоновыми лучами» — Ka-Sat, Viasat-1, Jupiter (Echostar-17). Система «зоновых лучей» вместе со специально построенной для неё наземной инфраструктурой позволяет повысить энергетику в каждом луче и многократно переиспользовать доступный диапазон частот, что многократно повышает суммарную пропускную способность спутниковой сети. В России в настоящее время доступны услуги в Ka-диапазоне со спутника Ka-Sat, лучи которого захватывает часть европейской территории России. Со стандартной антенной 0,75 метра в Ка-диапазоне доступны скорости до 3 Мбит/с на передачу и 6 Мбит/с на приём, технически возможны и более высокие скорости. Ограничением для развития сетей Ka-диапазона является узкая зона покрытия[1]. Дальнейшее развитие спутникового интернета в Ka-диапазоне ожидается в 2014 году, после запуска спутников Экспресс-АМ5 и Экспресс-АМ6, но характеристики требуемого абонентского оборудования и условия сервиса на этих спутниках пока неизвестны.
Информация в этом разделе устарела. Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон. |
Преимущества и недостатки двустороннего спутникового Интернета[править | править код]
Основное преимущество двустороннего спутникового Интернета — полная независимость от наличия местных «наземных» Интернет-провайдеров. Всё, что требуется для работы — это место для установки антенны, прямая видимость на спутник и источник электропитания. Второе немаловажное преимущество — простота абонентского подключения. Спутниковый терминал (модем) имеет порт Ethernet (10/100BaseT), который фактически является для абонента портом провайдера. К этому порту может быть подключён компьютер, домашний маршрутизатор, точка доступа Wi-Fi и т.п. Настройки со стороны пользователя при этом минимальны и ничем не отличаются от любого другого подключения по локальной сети.
К недостаткам двустороннего доступа следует отнести сравнительно высокую цену оборудования, хотя в последнее время наблюдается тенденция к её снижению. Стоимость типичного абонентского комплекта по состоянию на 2013 год составляет 14-25 тыс руб (в зависимости от провайдера и сети), что сравнимо со стоимостью, например, смартфона или планшета. Также оборудование двустороннего доступа достаточно громоздко из-за размеров антенн, что усложняет его доставку до конечного потребителя. Снижение стоимости оборудования и доставки за счёт уменьшения размеров антенн и мощности (а значит и массо-габаритных показателей) передатчика не всегда оправдано, так как приводит к снижению энергетики абонентской станции, и, в конечном итоге, к уменьшению надёжности связи и скорости передачи данных — в первую очередь в направлении «от абонента».
Как и любое другое спутниковое оборудование, оборудование двустороннего спутникового Интернета требует определённой квалификации при его установке и наведении на спутник. Хотя современное оборудование и включает средства, облегчающие наведение — специальный WEB-интерфейс спутникового модема, точно отображающий сигнал, вспомогательные средства наведения по звуковому сигналу или специальному индикатору.
Особенностью двустороннего спутникового интернета являются спутниковые задержки, которые физически не могут быть менее 480 мс; нормальные значения задержки находятся в диапазоне 600 — 800 мс (зависит от взаимного расположения «центральной станция — спутник» и «спутник — абонентская станция». Причина накопления задержек в следующем. Спутник находится на геостационарной орбите, расстояние от станции до спутника примерно 40000 км, сигнал проходит 4 участка такой длины, т.е. примерно 160 тысяч километров, скорость распространения сигнала равна скорости света 300 тысяч километров в секунду), поэтому работа в критичных к данному параметру приложений (например, некоторых компьютерных игр) практически невозможна, что не мешает нормальной работе веб-сёрфинга и аудио-видео-звонков либо конференций и т.д.
Односторонний спутниковый Интернет подразумевает наличие у пользователя какого-нибудь существующего способа подключения к Интернету. Как правило, это медленный и/или дорогой канал (GPRS/EDGE, ADSL-подключение там, где услуги доступа в Интернет развиты плохо и ограничены по скорости и т. п.). Через этот канал передаются только запросы в Интернет. Эти запросы поступают на узел оператора (провайдера) одностороннего спутникового доступа (используются различные технологии VPN-подключения или проксирования трафика), а данные, полученные в ответ на эти запросы, передаются пользователю через широкополосный спутниковый канал. Поскольку большинство пользователей в основном получает данные из Интернета, то такая технология позволяет получить более скоростной и дешёвый трафик, чем медленные и дорогие наземные подключения. Объём же исходящего трафика по наземному каналу (а значит, и затраты на него) становится достаточно скромным (для обычного пользователя, не использующего торрент-трекеры, соотношение объёма исходящего/входящего трафика составляет примерно от 1/10 при веб-сёрфинге до 1/100 и более при загрузке файлов).
Естественно, использовать односторонний спутниковый Интернет имеет смысл тогда, когда доступные наземные каналы слишком дорогие и/или медленные. При наличии недорогого и быстрого «наземного» Интернета использовать спутниковый Интернет имеет смысл как резервный вариант подключения, на случай пропадания или плохой работы «наземного».
Задержки при использовании одностороннего доступа определяются как временем передачи сигнала через спутник (от оператора до абонента — порядка 250 мс), так и задержками в «наземном» (запросном) канале, и при большой загрузке сети провайдера услуг могут варьироваться в очень широких пределах (вплоть до секунд).
Оборудование для одностороннего спутникового Интернета[править | править код]
- Спутниковая плата (DVB-карта) для приёма сигнала в стандарте DVB-S или DVB-S2 . Может быть с интерфейсом PCI, PCI-E или USB, выбор зависит от того, что вам удобнее подключать к компьютеру. Лучше использовать платы с поддержкой DVB-S2, поскольку всё больше операторов переходят на этот стандарт;
- Спутниковая антенна («тарелка») — такая же, как для приёма спутникового ТВ; как правило, достаточно антенны диаметром 90 см (но необходимо уточнять на сайте провайдера размер конкретно для вашей местности).
- Устанавливаемый на антенне усилитель-конвертер (как правило — «универсальный конвертер Ku-диапазона», работающий с линейной поляризацией, но некоторые провайдеры работают в круговой поляризации, возможно также и использование C-диапазона — проверьте на сайте провайдера).
DVB-карта[править | править код]
DVB-карта (PCI) TT-budget S-1401Ядро спутникового Интернета. Осуществляет обработку данных, полученных со спутника, и выделение полезной информации. Существует множество различных видов карт, но наиболее известны карты семейства SkyStar. Основными отличиями DVB-карт на сегодняшний день является максимальная скорость потока данных. Также к характеристикам можно отнести возможность аппаратного декодирования сигнала, программную поддержку продукта.
Антенна[править | править код]
Существуют два типа спутниковых антенн:
- офсетные;
- прямофокусные.
Прямофокусные антенны представляют собой «блюдце» с сечением в виде окружности; приёмник расположен прямо напротив его центра. Они сложнее офсетных в настройке и требуют подъёма на угол спутника, из-за чего могут «собирать» атмосферные осадки. Офсетные антенны за счёт смещения фокуса (точки максимального сигнала) устанавливаются практически вертикально и потому проще в обслуживании. Диаметр антенны выбирается в соответствии с метеоусловиями и уровнем сигнала необходимого спутника.
Конвертер (LNB)[править | править код]
Конвертер выполняет роль первичного преобразователя, который преобразовывает СВЧ-сигнал со спутника в сигнал промежуточной частоты. В настоящее время большинство конвертеров адаптировано к длительным воздействиям влаги и УФ-лучей. При выборе конвертера, в основном, следует обратить внимание на шумовой коэффициент. Для нормальной работы стоит выбирать конвертеры со значением этого параметра в промежутке 0,25 — 0,30 dB.
Программное обеспечение[править | править код]
Существует два взаимодополняющих подхода к реализации ПО для спутникового интернета.
- В первом случае DVB-карта используется как стандартное сетевое устройство (но работающие только на приём), а для передачи используется VPN-туннель (многие провайдеры используют PPTP («Windows VPN»), либо OpenVPN на выбор клиента, в некоторых случаях используется IPIP-туннель), есть и другие варианты. При этом в системе отключается контроль заголовков пакетов. Запросный пакет уходит на туннельный интерфейс, а ответ приходит со спутника (если не отключить контроль заголовков, система посчитает пакет ошибочным (в случае Windows — не так). Данный подход позволяет использовать любые приложения, но имеет большую задержку. Большинство доступных в СНГ спутниковых провайдеров (SpaceGate (Ителсат), Raduga-Internet, SpectrumSat) поддерживают данный метод.
- Второй вариант (иногда используется совместно с первым): использование специального клиентского ПО, которое за счёт знания структуры протокола позволяет ускорять получение данных (например, запрашивается веб-страница, сервер у провайдера просматривает её и сразу, не дожидаясь запроса, посылает и картинки с этой страницы, считая, что клиент их всё равно запросит; клиентская часть кэширует такие ответы и возвращает их сразу). Такое программное обеспечение со стороны клиента обычно работает как HTTP и Socks-прокси. Примеры: Globax (SpaceGate + другие по запросу), Sprint (Raduga), Slonax (SatGate,ioSat).
В обоих случаях возможно «расшаривание» трафика по сети (в первом случае иногда даже можно иметь несколько разных подписок спутникового провайдера и разделять тарелку за счёт особой настройки машины с тарелкой (требуется Linux или FreeBSD, под Windows требуется программное обеспечение сторонних производителей)).
Некоторые провайдеры (SkyDSL) в обязательном порядке используют своё программное обеспечение (выполняющее роль и туннеля, и прокси), часто также выполняющие клиентский шейпинг и не дающее расшаривать спутниковый интернет между пользователями (также не дающие возможности использовать в качестве ОС что либо отличное от Windows).
Преимущества и недостатки одностороннего доступа[править | править код]
Можно выделить следующие плюсы одностороннего спутникового Интернета:
- Возможность получить высокие скорости входящего трафика там, где сети наземных операторов имеют низкую скорость и высокую цену.
- Сравнительно недорогой комплект оборудования, включающий стандартные и распространённые компоненты для ТВ-приёма.
- Большая вероятность приобрести наиболее громоздкое оборудование (антенну с опорой, кабели) в непосредственной доступности, без сложной доставки
- Более лёгкая и потому более простая в установке антенная система, чем для двустороннего доступа
- Традиционно невысокая для спутниковых услуг стоимость трафика, особенно в часы минимальной загрузки сети
- Возможность одновременного просмотра спутникового ТВ и «рыбалки со спутника»
- Простота перехода от провайдера к провайдеру — практически везде используется одинаковые протоколы и оборудование
Недостатки:
- Сильная зависимость от качества наземной сети, используемой в качестве запросного канала. Задержки и потери данных в сегменте наземной сети могут привести к снижению качества сервиса в целом.
- Сложность установки — требуется не только точное наведение антенны на спутник, но и установка и настройка программных компонент на компьютере пользователя (VPN-подключения или «ускорителей трафика»).
- Вероятность конфликта требуемых для работы одностороннего доступа приложений с другими компонентами системы (межсетевым экраном, антивирусом и т.п.)
- Сложность реализации «группового подключения» — когда к одностороннему спутниковому интернету нужно подключить домашнюю локальную сеть, с возможностью выхода в Интернет, например, смартфонов, планшетов, ноутбука и т.п.
- Сокращение рынка одностороннего доступа в последние годы. В 2012—2013 годах с рынка ушли ряд операторов — Hi-Stream, Sky-Fi, Axgate, попробовавший силы в этой области Триколор, СТВ, SatGate и другие.
- Несовместимость используемого приёмного оборудования (спутниковых плат) с адаптивными технологиями спутниковой передачи данных (ACM), делающая невозможным дальнейшее развитие технологии и услуг.
Основные потребители спутникового интернета — это расположенные вдали от основных транспортных магистралей небольшие населённые пункты (условно говоря «меньше 10 тысяч жителей»), отдельные домовладения, дачные посёлки. Т.е. такие места, где скоростные наземные каналы и покрытие 3G (не говоря про 4G) отсутствуют, либо имеют низкую скорость и плотность покрытия и не могут обслужить с приемлемым качеством большое количество абонентов.
Традиционным для спутниковых провайдеров является обслуживание в основном корпоративных клиентов, таких как нефтяные и другие добывающие компании, лесопромышленные компании, репортёрские группы телекомпаний, в том числе и для прямого эфира, также научные станции во всех точках планеты. Спутниковый доступ также используется многими корпоративными пользователями как резервная сеть, не зависящая от состояния наземных каналов. Среди массовых пользователей спутниковый интернет — достаточно экзотический способ подключения, т.к. в большинстве случаев доступны более простые и дешёвые в установке наземные каналы.
При презентации ныне замороженного[2] проекта РСС-ВСД (Российская спутниковая система высокоскоростного доступа) количество потенциальных абонентов спутникового интернета в России оценивалось в 2 млн. человек. Причём услуги спутникового интернета востребованы не только в отдалённых районах, но и в западных областях России, включая даже Подмосковье (где спутниковые подключения используются в основном на дачах).
Исторически в России основная масса пользователей спутникового интернета работает через односторонний доступ. Двусторонний доступ до последнего времени не пользовался популярностью среди частных лиц из-за высокой стоимости установки и трафика и применялся в основном корпоративными клиентами.
В 2012 году в России стали доступны услуги двустороннего спутникового интернета в Ka-диапазоне через спутник Ka-Sat. В 2015 году стал доступен Ка-диапазон на Экспресс-АМ5, в 2016 году — на Экспресс-АМ6 и Экспресс-АМУ1. Ограничением для использования Ka-диапазона в России на данный момент является зона покрытия[3], приходящаяся прежде всего на те области, где доступны и другие виды подключения.
С начала 2013 года несколько операторов запустили массовые услуги двустороннего спутникового интернета в Ku-диапазоне[4][5][6]. При использовании операторами спутников Ямал-401, Ямал-402, Экспресс=АМ7, Экспресс-АМ6, Экспресс-АМ5 в Ku-диапазоне включает практически всю территорию России[7][8][9], при этом стоимость типичного комплекта оборудования для Ku-диапазона составляет от 14 до 40 тыс. руб, используются антенны размером 75-90 см. Тарифы на новые услуги спутникового интернета Ku-диапазоне выше, чем в Ka, но уже сравнимы (а в некоторых случаях ниже), с односторонним доступом. Достаточно компактные антенны также делают эти сервисы привлекательными для массовой установки.
Информация в этом разделе устарела. Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон. |
Структура и основные принципы работы сети интернет
В настоящее время Internet – это несколько миллионов компьютеров, соединенных между собой линиями связи, посредством которых эти компьютеры могут обмениваться друг с другом данными. При этом Internet представляет собой линии связи, напоминающую скорее решетку, чем паутину (как ее часто называют), потому что паутина – это чаще всего центрально-симметричный объект, в то время как Internet не имеет выраженного центра. Эта «решетка» из линий связи и узлов как бы натянута на Земной шар.
Глобальную компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети телекоммуникацией. Сеть состоит из связанных между собой узловых компьютеров хост-машин и подсоединенных к ним PC пользователей – абонентов сети или терминалов. В основе передачи данных в глобальных сетях лежит технология коммутации пакетов. Это значит, что прежде чем отправить сообщение по сети, это сообщение «нарезается» на мелкие части, которые называются пакетами. Пакет – базовая единица данных в Internet, это последовательность примерно 1500 байт информации, сопровождаемая стандартной служебной записью, в которую входят код проверки на наличие ошибок, адреса машины-получателя и отправителя. Решение о том, в какую сторону направлять пакет принимается шлюзом в момент прохождения пакета через этот шлюз. Если в один момент времени некоторый путь от места отправления к месту назначения существует, то шлюз отправит пакет, который в этот момент времени через него проходит по этому пути. Если в следующий момент времени путь по какой-либо причине исчезнет, то шлюз отправит пакет по другому пути. При этом оба пакета могут принадлежать одному и тому же сообщению. В месте назначения пакетов не имеет значения последовательность их получения, т. к. пакеты в себе несут также и информацию о своем месте внутри сообщения. Поскольку каждый пакет пересылается независимо от других и вперемешку с тысячами подобных, то по одному телефонному кабелю одновременно могут работать большое число пользователей, совершенно не замечая этого. Это, помимо прочего, обеспечивает и относительную дешевизну передачи данных по Internet, например, стоимость посылки электронного письма ничтожна по сравнению со стоимостью пересылки по факсу сообщения равного объема.
Глобальные компьютерные сети изначально разрабатывались таким образом, чтобы выход из строя их отдельных участков не приводил к полной остановке всей системы. По этой причине изначально была выбрана идеология, согласно которой все узлы Сети имели равные права относительно друг друга. Отсутствие «главных» компьютеров делает всю систему устойчивой, так как вывод из строя подобных центров мог бы привести к разрушению всей сети. Устойчивость работы достигается за счет системы маршрутизации, которая лежит в основе управления потоками данных в глобальных сетях. Эта система в автоматизированном режиме регулирует пересылку потоков пакетов с компьютера на компьютер по указанным адресам. Ее основными элементами являются маршрутизаторы, которые, располагаясь на узлах Сети, содержат постоянно актуализируемую информацию о текущем состоянии компьютеров, сетевого окружения и каналов связи – таблицы маршрутизации. Опираясь на таблицы маршрутизации, потоки данных направляются к цели оптимальными на данный момент путями в обход временно поврежденных участков. Именно эта технология обеспечивает высокую устойчивость глобальной сети, в которой отдельные узлы и линии связи могут выйти из строя, но вся сеть при этом не теряет своей работоспособности, автоматически осуществляя доставку данных в обход поврежденных участков. Такое свойство Internet обеспечивает надежную доставку сообщений в любую точку сети даже при ее неустойчивой работе [25].
Виды доступа к Internet
Подключение к Сети обычно осуществляют через поставщиков доступа в Internet – провайдеров.Провайдер – это фирма, предоставляющая услуги доступа к мировой сети, а также сетевые узлы, расположенные в коммерческих и некомерческих организациях крупных городов. Провайдеры соединены друг с другом скоростными каналами связи – спутниковыми или кабельными. Перечень поставщиков сетевых услуг можно найти на поисковых серверах, например на сайте-каталоге Internet-ресурсов [13].
Существуют различные виды доступа к Internet:
— прямой доступ к Internet;
— режим «off-line» или UUCP-доступ к Internet;
— коммутируемый «dial-up IP» доступ к Internet;
— мобильный.
Прямой («on-line») – цифровая сеть с интеграцией обслуживания. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Доступ устанавливает по выделенным линиям постоянную связь пользователя с Internet. При этом его компьютер получает IP-адрес, а сам пользователь – круглосуточный доступ к ресурсам Internet через сеть, являющуюся частью Internet. Такой вид доступа в Internet оплачивается абонентской платой и платой по трафику (т. е. оплачивается объём получаемой и передаваемой информации).
Режим «off-line» (вне сети) предусматривает соединение с Internet только для передачи электронной почты. При работе в таком режиме пользователь готовит или читает письмо, используя специальный редактор, не устанавливая соединения с сетью. С помощью электронной почты пользователь может участвовать в телеконференциях, получать новости по указанным им темам, запрашивать файлы с FTP-серверов и т. д. Этот вид доступа называется оффлайновым потому, что сам пользователь с сетью не работает – он лишь подготавливает отправляемые электронные письма для программы доступа к узлу сети. Для отправления-приема писем необходимо запустить специальную программу и с помощью модема дозвониться до узла Internet. Наиболее распространенным программным обеспечением режима «off-line» является «UUCP» (UNIX to UNIX Сopy Program или система копирования из UNIX в UNIX). При этом виде доступа провайдер обычно берёт абонентскую плату и плату за трафик, то есть за объём передаваемой и принимаемой информации.
Коммутируемый «dial-up IP» доступ отличается от постоянного прямого «on-line» доступа тем, что компьютер пользователя становится полноценным узлом сети Internet только на сеанс работы. При этом нет необходимости быть подключенным к сети по выделенной линии, а достаточно воспользоваться телефонным кабелем и модемом со скоростью не меньше 14400 bps (бит/с). Протоколы SLIP (протокол Internet для работы по последовательной линии) или PPP (протокол точка-точка) дают возможность использовать телефонную линию и по требованию включать компьютер со своим сетевым адресом в сеть. При этом различные программы-клиенты, осуществляющие прямой доступ к Internet, находятся на персональном компьютере, и пользователь вправе сам подбирать программное обеспечение клиента.
Коммутируемый доступ без использования SLIP или PPP ограничивает возможности пользователя – доступны только те программы-клиенты, которые есть на узловом компьютере сети.
В диалоговом варианте доступа можно пользоваться WWW (World Wide Web), поговорить (путём набора сообщений на клавиатуре) с другими пользователями или группой пользователей в реальном времени, проводить видео-телеконференции и т. д. Оплата взимается за время работы в Internet. Некоторые провайдеры берут и абонентскую плату.
Пользователь может иметь доступ через сеть, не являющуюся частью Internet и возможно работающую в протоколе, отличном от TCP/IP, но имеющую выход в Internet через шлюз, обеспечивающий взаимосвязь протоколов. В этом случае услуги, предоставляемые пользователю, могут быть ограничены протоколом, аппаратными и программными средствами данной сети.
Мобильный доступ осуществляется с использованием мобильных телефонов и карманных ПК.
Мобильный GPRS-Интернет позволяет выходить в Интернет при помощи мобильного телефона, подключенного к компьютеру.
Это дает возможность:
— выходить в Интернет без городской телефонной линии;
— принимать и отправлять электронную почту.
Перед подключением услуги необходимо убедиться, что телефон поддерживает GPRS. Эту информацию можно найти в инструкции по эксплуатации телефона.
Чтобы принимать и отправлять электронную почту через GPRS, необходимо предварительно зарегистрировать почтовый ящик на любом бесплатном почтовом сайте.
Другой пример мобильного доступа в Интернет –беспроводной. Современная беспроводная технология соединения компьютеров в сеть или подключения их к Интернету – технология Wi-Fi (аббревиатура от Wireless Fidelity – Беспроводная точность). Именно с помощью этой технологии Интернет становится по-настоящему мобильным и дает пользователю свободу перемещения: и в пределах одной комнаты, и по всему миру. Точки беспроводного доступа в Интернет называют «хот-спотами».
Многие портативные устройства имеют встроенный интерфейс Wi-Fi, например, он есть в любом ноутбуке.
Статьи к прочтению:
Устройство сети Интернет за 15 минут
Похожие статьи:
Как работает интернет-телевидение 🚩 как работать с интернетом 🚩 Hi-Tech 🚩 Другое
Существует несколько технологий подключения интернет-телевидения. Одна из них предусматривает подключение приставки, минуя компьютер. Приставку предоставляют провайдеры интернет вещания. Оборудование просто подключается к телевизору, и экран телевизора превращается в монитор компьютера. Пользователь получает возможность не только просматривать программы, но и входить в интернет. Для того чтобы воспользоваться такой возможностью, нужно иметь интернет-подключение со скоростью от 1,5 мегаБит/сек.
Преимущества этого метода впечатляют. Подключившись к интернет-телевидению, пользователь может круглосуточно смотреть любимые каналы. С полным перечнем доступных каналов можно ознакомиться у провайдера. Помимо этого, провайдеры предлагают множество дополнительных услуг: ТВ архив с возможностью смотреть программы в режиме записи, видеотеку фильмов и другие интересные сервисы.
Просматривать видео контент можно не только по телевизору, но и с помощью компьютера. Для того чтобы получать онлайн-контент на компьютер, необходимо скачать специальную программу. В том случае, если подключение к интернету осуществляется при помощи роутера, может понадобиться дополнительная настройка оборудования. Специалисты предупреждают: не все роутеры могут принимать телевизионный интернет-контент.
Сеть IP-телевидения состоит из нескольких компонентов: абонентских устройств, сети, головной станции. Потоки контента поступают на головную станцию со спутниковых телевизионных каналов, цифрового видео, аналогового телевидения. После получения происходит процесс форматирования и трансляции контента абонентам: IP-инкапсуляция и передача в телекоммуникационные сети. Процесс форматирования также включает в себя изменение объема информации и скорости доступа, восстановление первоначального вида контента, фильтрацию и другие процессы.
Появление IP-телевидения стало возможным благодаря наличию во многих домах больших городов высокоскоростного интернета. Минимальная скорость, необходимая для полноценной работы системы, составляет 100 Мбит/с, поэтому самым оптимальным вариантом для передачи интернет-контента является соединение при помощи оптико-волоконного кабеля.
Интернет-телевидение – это симбиоз интернета и телевидения. Главным его отличием от обычного телевидения является интерактивность, то есть возможность взаимодействовать с пользователем в двух направлениях, а также поддержка видео формата высокой четкости HDTV. Наличие этих преимуществ может привести к тому, что через несколько лет онлайн формат значительно потеснит формат традиционный.
форматы вещания, программы для прослушивания и расход трафика
Начать вещание через Интернет может каждый, кто имеет доступ к Всемирной сети. Однако, для того чтобы научиться хорошо это делать, важно понимать основы, на которых построено такое вещание.
Что такое онлайн-радио
Имея доступ в Internet, человек имеет возможность не только получать нужную ему информацию, но и передавать её. Для этого он должен создавать передачи и передавать их через Интернет слушателям, не используя радиоприемник. Делая качественный контент, активно проводя рекламные мероприятия, он будет неуклонно увеличивать свою популярность.
В качестве положительного примера — Radio Paradise. Сначала его демонстрировали только для друзей и знакомых, постепенно сайт стал развиваться, и теперь бюджет оценивается в $ 50 тыс. Интересно то, что работа радио и соответствующие расходы финансируются слушателями. И это не единственный пример интернет-радио из списка радиостанций, на самом деле их существует сотни.
Преимущества и недостатки интернет-радио
Вещание посредством Всемирной сети имеет важные преимущества по отношении к традиционному. Вот основные из них:
- обычно слушать программы можно на ограниченной территории, а интернет-радио работает по всему земному шару. Для него достаточно наличия Wi-Fi, проводного или мобильного Интернета;
- обычные радиопрограммы слушают в прямом эфире, то есть когда идет трансляция. В случае с интернет-версией передачи можно прослушивать повторно, набрав нужный url;
- начало и прекращение трансляции никем не регламентируется. Такие решения можно принимать самостоятельно.
Обратите внимание! Использование аудиорекламы сопоставимо с влиянием видеорекламы. При этом стоит она гораздо дешевле.
Как работает интернет-радио
Чтобы организовать свою радиостанцию, нужно учитывать, что для её работы требуются следующие три элемента:
- исходный аудиопоток. Здесь речь идёт о материале, который будет транслироваться через Интернет. Это может быть прямой эфир или записанные в цифровом виде передачи;
- сервер, который будет осуществлять трансляцию;
- слушатели, которые хотят слушать радиопередачи.
Обратите внимание! Чтобы услышать передачу, нужно установить соединение. Чем больше будет соединений, тем выше окажется нагрузка на исходный компьютер и интернет-канал. Поэтому для небольшого количества слушателей можно вести вещание со своего компьютера, но при увеличении их количества удобнее пользоваться серверами, предоставляющими услуги вещания.
Форматы вещания
При передаче звука слушателям важно правильно выбрать формат используемого аудиопотока. Фактическим стандартом стало использование mp3. Однако для мобильных устройств удобно, когда применяется AAC+. Его важная особенность в том, что на низком трафике он способен обеспечить относительно хорошее качество звучания.
Что значит Bitrate (Kbps)
Качественные аудиофайлы весят очень много, соответственно, для них следует предусмотреть много места. Однако стоит помнить, что во время радиотрансляции они передаются по Сети. И здорово, если передача осуществляется на достаточно большой скорости, чтобы не возникало пауз. Чтобы слушать такую трансляцию, потребуется широкополосный Интернет. Владельцам модемов прослушивание программы на ПК станет затруднительным.
Чтобы решить эту проблему, возможно сжатие передаваемой по Сети информации. Если это делают слишком сильно, то звуковой поток будет потреблять меньший объём трафика, но ухудшится его качество. Таким образом прослушать симфонические музыкальные произведения не получится. Однако этот уровень сжатия подойдет для ведения телефонных разговоров. В этом случае говорят, что звук имеет низкий битрейт.
Если нужно, чтобы слушатель наслаждался качественным звуком, то допустимо только небольшое сжатие. В этой ситуации говорят о высоком битрейте.
Слово «Bitrate» переводится как «количество байтов, передаваемое за секунду». Так, 1 Kbps соответствует килобайту, передаваемому за 1 сек. Трансляция радио с низким битрейтом обычно соответствует 24 Kbps. Чтобы слышать качественный звук, нужно, чтобы битрейт составлял 128 Kbps. Максимум в трансляции — ресивер, обеспечивающий 192 Kbps.
Обратите внимание! Качественно работающая интернет-радиостанция должна предусматривать различные возможности слушателей и делать вещание одновременно на несколько потоков с различными битрейтами.
Как вещать
На первоначальном этапе можно в качестве сервера вещания для передач любого жанра использовать собственный компьютер. Для этого достаточно воспользоваться одной из следующих программ:
- приложение Icecast позволяет работать в живом эфире и транслировать mp3-аудиоролики;
- для работы Broadwave требуется сайт. Прослушивание можно будет вести с помощью браузера;
- программа Freecast позволяет адресовать передачи неограниченному числу слушателей, однако с увеличением их количества будет расти нагрузка на соединение с Интернетом.
Важно! Все эти зарубежные программы являются бесплатными. Чтобы начать работу, достаточно приобрести микрофон и можно приступать к вещанию.
Настройка web-сайта
Сайт, через который будет осуществляться вещание, должен быть настроен таким образом, чтобы предоставить слушателям максимум удобства. Для этого нужно предусмотреть следующее:
- доступ к потокам трансляции. Нужно учитывать, что слушатель может работать в различных операционных системах: Windows, iOS, Linux, Android и др. Желательно, чтобы все они имели возможность слушать радиопередачи;
- обратную связь. Слушатели могут давать ценные замечания, которые будут важны для развития радиостанции, быть участниками диалога в эфире, выражать пожелания о том, что хотелось бы услышать в дальнейшем;
- страница для просмотра плейлистов. В неё могут быть включены: песни, представленные в эфире чаще других, весь репертуар радиостанции, плейлисты, сформированные по результатам голосования слушателей, и т. д.;
- информация по диджеям, работающим на этом радио, и программам, которые они ведут. Возможно, некоторые слушатели предпочтут слушать передачи с любимыми ведущими.
Доступность интернет-радиостанции для различных категорий слушателей, наличие обратной связи со слушателями способны резко поднять популярность радиоканала.
Реклама своего радио
Относительная доступность организации собственной радиостанции в Интернете привела к большой конкуренции. Чтобы удержаться в нише вещания, важно постоянно давать рекламу. В противном случае существенно снизится или полностью иссякнет приток слушателей.
Обратите внимание! Если посмотреть статистику по количеству слушателей различных радиостанций, то тех, у кого менее 10 слушателей, существует огромное количество.
Вот некоторые способы, как рекламировать свою радиостанцию:
- существуют специализированные каталоги для сайтов радиостанций. В них нужно зарегистрироваться обязательно, так как радио в них распределены по жанрам, которые каждый день просматривают пользователи;
- можно организовать баннерную рекламу;
- можно организовать общение на сайте радиостанции по типу чата. Вовлекая слушателей в беседы, запускается «сарафанное радио» — слушатели уже сами будут приводить других посетителей;
- желательно использовать контекстную рекламу в поисковых системах;
- на сайте следует сделать раздел с новостями, куда публиковать что-то каждый день. Новости будут попадать в поисковые агрегаты, откуда придут новые посетители;
- будет полезным напоминать о себе на специализированных форумах;
- использовать социальные сети для публикации новостей о станции.
Правовые аспекты
Для ведения интернет-радиостанции нет необходимости получать лицензию, ведь для этого не требуется использовать тот или иной частотный диапазон.
Обратите внимание! При трансляции могут быть использованы произведения, защищённые авторским правом. В этом случае нужно делать предусмотренные законом отчисления.
Организовать интернет-радио можно с минимальными затратами. Предлагая слушателям интересный и качественный контент, вполне возможно завоевать широкую популярность у слушателей и выйти на более серьезный уровень, потеснив Европу плюс или Русское радио.
Подгорнов Илья ВладимировичВсё статьи нашего сайта проходят аудит технического консультанта. Если у Вас остались вопросы, Вы всегда их можете задать на его странице.Похожие статьи
Как работает интернет провайдер? — Хабр Q&A
Добрый день, я новичок в сетевых технологиях так что строго не судите, стало интересно, как работает интернет провайдер и почему разные провайдеры по разному действуют, если такой вопрос уже был, то прошу прощения.Два провайдера, один работает по GPON, ONT может стоять в доме на чердаке, к абонентам витая пара или дома у абонента, если тариф гигабит, белые динамические ip адреса по dhcp, нет привязки по mac-адресу. Каждый абонент имеет свой влан client-VLAN, а ONT имеет свой влан, т.е по QinQ работает.
А второй провайдер по ethernet, абоненты с одного или нескольких свитчей могут быть в одном влане, по территориальному признаку, серые ip адреса также по dhcp, с привязкой по mac-адресу и с iptv по мультикасту.
1. Есть ли госты\международные стандарты по тому, как провайдер должен построить сеть или хотя бы как делают умные ребята и как делать не нужно? Стоит ли для каждого абонента делать отдельный влан или объединять группы абонентов в широковещательные домены? Какие плюсы и минусы для каждого из способов для провайдера и для абонента?
2. От чего зависит выбор как строить сеть на физическом и логическом уровне?
3. Связанно это с типом кабеля? Или можно и для оптики сделать, чтобы абоненты были в одном широковещательном домене (с одного района например), а те, что по витой паре наоборот для каждого отдельный влан?
4. У первого провайдера ip адреса динамические, т.е есть какой то пул, который ему выделили для абонентов и клиент получает тот, который свободен сейчас? у второго провайдера также из пула адресов выдается ip или все выходят под одним и тем же? Это связанно с тем, что у второго просто закончились ip адреса из за большего количества пользователей и первый провайдер тоже всех за NAT переведет, когда клиентов станет много? Как крупные провайдеры используют ip диапазон, динамические ip или за nat (понятно, что они выкупают маленьких провайдеров и везде по разному, есть ли стандарт к которому они стремятся или должны стремится или если все работает, то и так сойдет?)
5. По поводу iptv. У меня дома роутер с днс от гугл, от него кабель к Smart TV и у провайдера есть собственное приложение для просмотра. Проблема была в том, что у меня не было списка каналов и решилось тем, что я поставил днс на роутере от провайдера, как объяснили в ТП это было связанно с тем, что так как у меня серый IP он соответствовал адресу NAS и так как этот адрес не соответствовал адресу никакому из абонентов, то список был пуст. Но разве может быть выдан адрес NAS абоненту? это же просто сетевое хранилище, бред или нет? проверил свой IP на сайте и попросил друга подключенного к этому же провайдеру с моего дома, проверить. у нас были разные ip. значит техподдержка врет?(это второй провайдер, да со статическим ip все бы работало, но мне интересно, что не так с серыми ip)
Спасибо, что прочитали и за ответы:)