Доступ в Интернет по выделенной линии.


    История Интернета началась в 1969 году, когда в Калифорнийском университете США был создан первый узел сети, названный ARPANet. Постепенно сеть росла, развивалась, совершенствовалась, и к средине 80-х годов к ней стали подключаться отдельные локальные сети, (названные впоследствии Интернетом). Для обмена данными был разработан набор протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), сменивший изначально используемый в ARPANet протокол NCP (Network Communication Protocol). Протоколы семейства TCP/IP позволяли работать как в локальных сетях (LAN - Local Area Network), так и в глобальных (WAN - Wide Area Network).
    В 1986 году на базе уже существовавшей сети ARPANet (со скоростью передачи данных до 56 кбит/сек) было начато создание новой высокоскоростной сети из 13 узлов, каждый из которых был представлен локальной сетью из высокопроизводительных компьютеров IBM, основным назначением которых была маршрутизация пакетов. При чем при выходе из строя какого-либо узла, сеть продолжала функционировать, за счет того, что функции вышедшего из строя, принимали на себя оставшиеся узлы. Через несколько лет к этой сети подключились тысячи отдельных сетей и компьютеров. А затем и миллионы.

    Самым простым и распространенным доступом к сети Интернет долгое время оставался доступ по телефонным аналоговым линиям, отличавшийся низкой скоростью и надежностью соединения. Такой способ доступа на сегодняшний день практически полностью вытеснен технологиями подключения по выделенным линиям, позволяющим:
  • получить высокую скорость и надежность передачи данных.
  • благодаря различным прикладным решениям на базе протокола IP добиться
  • сокращения расходов на другие виды связи (IP-телефония, различные конференции и т.п.).
  • иметь постоянное круглосуточное соединение с Интернет, не занимая телефонную линию.
  • обеспечить размещение внутри офиса серверов WWW, FTP, PROXY и т.п.
  • усовершенствовать документооборот с территориально удаленными подразделениями компании.
  • построить единую систему контроля доступа и обеспечения безопасности информации.


    Интернет - это всемирная глобальная сеть, объединяющая огромное количество отдельных компьютеров и компьютерных сетей. Такая сеть не может существовать без единых правил построения и функционирования отдельных ее элементов.

    В соответствии со спецификацией TCP/IP, каждому компьютеру в сети присваивается уникальный 32-х разрядный адрес (IP-адрес). Для удобства восприятия такие адреса записываются в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255, разделенных точками - 192.168.12.2. Их распределением занимается специальный Организационный комитет Интернет (IANA).
Часть адресного пространства выделена для использования только в локальных сетях (private network address) Так, например, диапазон адресов 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (А также IP-адреса из диапазонов 0.0.0.0/8, 14.0.0.0/8, 169.254.0.0/16, 192.0.2.0/24, 192.88.99.0/24, 198.18.0.0/15, 224.0.0.0/4 зарезервированы для использования в частных сетях, см. RFC 3330.) То есть, в глобальной сети Интернет нет компьютеров с такими адресами, (и никогда не будет), а используется этот диапазон только в локальных сетях.

    Поскольку обычному человеку трудно запомнить не имеющие смыслового значения наборы чисел, используются специальная система имен в Интернет - Domain Name System (DNS) , благодаря которой имеется возможность поставить в соответствие каждому IP-адресу так называемое доменное имя, например - yandex.ru. Регистрацией доменных имен занимаются специальные организации и службы.

    Когда ваш компьютер (или группа компьютеров с единой точкой подключения) подключается к Интернет, он становится таким же элементом глобальной сети, как и другие, уже вошедшие в нее. Он получает IP-адрес и доступ к службе DNS, используя технические и программные ресурсы организации, специализирующейся на предоставлении услуг доступа в Интернет - Internet Service Provider или просто провайдера.

В небольших локальных сетях наиболее часто используется диапазон адресов 192.168.0.0 - 192.168.0.255. (сеть класса C) . Первый адрес используется в качестве адреса всей сети (номера сети), а последний - в качестве адреса для широковещательной передачи, когда отправляемый пакет принимается всеми компьютерами.

    Обмен между компьютерами в сети выполняется блоками, которые называют пакетами, и каждый пакет включает в себя IP- адрес принимающего компьютера и IP- адрес передающего. И если, например, в качестве адреса принимающего компьютера будет использован 192.168.0.0 - такой пакет не получит никто, а если 192.168.0.255 - то такой пакет получат все.

В настройках протокола TCP/IP компьютера кроме адреса задается маска сети. Она является способом указания средствам протокола TCP/IP начального и конечного IP-адресов сети. Маска по структуре напоминает адрес, в котором старшие биты установлены в 1, а младшие - в 0. (255 в шестнадцатеричном виде = FF ).

Операция "И" IP-адреса и маски определяет адрес сети:
192.168.0.1 & 255.255.255.0 = 192.168.0.0
Операция "ИЛИ" IP-адреса и инвертированной маски задает широковещательный адрес:
192.168.0.1 + 0.0.0.255 = 192.168.0.255

Широковещательная передача применяется в тех случаях, когда необходимо передать пакет данных всем компьютерам сети, например, для контроля распределения IP-адресов и привязки их к конкретным сетевым платам.

    При необходимости установить соединение с компьютером, находящимся вне нашей сети, т.е. имеющим IP-адрес не входящий в диапазон, заданный адресом сети и маской (в рамках рассматриваемой темы пусть это будет компьютер, имеющий, например, IP-адрес 212.248.0.3) используется маршрутизация - способ пересылки пакетов между компьютерами, принадлежащим к различным сетям.
Для осуществления маршрутизации в сети должно присутствовать специальное устройство - маршрутизатор (router). Упрощенно маршрутизатор можно представить в виде специализированного компьютера с двумя (как минимум) сетевыми интерфейсами, один из которых подключен к нашей сети, а другой - к сети, в которой находится компьютер, например с адресом 212.248.0.3.

Маршрутизация

    При получении каждого очередного пакета данных, маршрутизатор анализирует адрес назначения и определяет, через какой из сетевых интерфейсов выполнить его пересылку. Если узел назначения достижим локально, выполняется непосредственная передача адресату (прямая доставка - Direct Delivery), если же нет - то маршрутизатор определяет, какой из известных ему соседних узлов-маршрутизаторов находится ближе к получателю и передает ему пакет через соответствующий сетевой интерфейс (косвенная доставка Indirect Delivery).

Последующий маршрутизатор действует по точно такому же алгоритму. И, рано или поздно, по принципу "от узла к узлу" (Hop-By-Hop) данные будут доставлены адресату последним в цепочке маршрутизатором. Для успешного выполнения поиска сетевого маршрута на маршрутизаторах формируются, хранятся и обновляются специальные таблицы маршрутизации.

Таким образом, процедура подключения к Интернету сводится к получению достижимого IP-адреса узла и адреса ближайшего к нему маршрутизатора. Другими словами вся проблема подключения любого компьютера к любому узлу Интернет заключается в получении канала передачи данных (желательно недорогого и высокоскоростного) к маршрутизатору на узле доступа в Интернет выбранного провайдера. Каким образом можно организовать такой канал? На сегодняшний день вариантов несколько:

  • С использованием волоконно-оптической линии связи. Характеризуется наивысшей пропускной способностью и помехозащищенностью. Высокая стоимость.

  • С использованием спутниковых каналов. Вариант также довольно дорогостоящий и может применяться для подключения территориально удаленных абонентов, когда прокладка физической линии невозможна, или экономически невыгодна.
  • С использованием доступа по радиоканалам. Беспроводной доступ в Интернет, довольно быстро развивается, и не исключено, что скоро станет одним из самых распространенных. В частности, в США часть территории с плохо развитой инфраструктурой планируется покрыть новой беспроводной сетью 4G (WiMax)

  • С использованием физической (выделенной) линии связи. Позволяет получать приемлемые скорости передачи данных при минимальных затратах, но требует наличия городских телекоммуникаций и ограниченного расстояния до узла доступа провайдера.


  •     При подключении к интернет по выделенной линии, в качестве среды передачи данных чаще всего используется обычная телефонная пара проводов, при чем существуют технологии, позволяющие параллельно использовать одну и ту же пару как для доступа в Интернет, так и для обычного телефона. Есть и другие варианты, менее распространенные, когда в качестве среды передачи данных используется сеть кабельного телевидения или даже сеть переменного тока.

        Для реализации подключения с использованием телефонной пары необходимо арендовать частную линию у одного из операторов местной телефонной связи. Эта линия предоставляется клиенту в аренду и соединяет оборудование абонента (ваше) с оборудованием провайдера, минуя коммутирующее оборудование телефонной станции. Все работы по организации частной линии выполняют специалисты технической службы провайдера и местной телефонной станции.
    В качестве каналообразующего оборудования используются специальные модемы для организации цифрового канала. Тип выбранного канала определяет и тип модема. Большинство современных модемов имеют выход Ethernet и могут подключаться непосредственно к вашей локальной сети.

    Общая схема подключения по выделенной линии.

    Общая схема подключения по выделенной линии

  • Доступ по каналам Frame Relay - Для подключения используется обычная медная телефонная пара. Одновременное использование пары для телефонии и организации канала исключено.
  • Доступ по каналам ISDN - "цифровая сеть с интегрированным обслуживанием" (Integrated Services Digital Network). Услуги ISDN - это не только доступ в Интернет, но и комплекс других услуг (цифровая телефония, голосовая почта и т.п.), который может быть получен клиентом при подключении к этой сети. Возможный набор услуг и их стоимость вы можете узнать у конкретного провайдера и оговорить при заключении договора.. ISDN - давно отработанная стандартизованная технология. Подключение производится по обычным медным телефонным линиям и обеспечивает передачу сигнала в цифровой форме на всем протяжении соединения.
  • Доступ по цифровым каналам с использованием технологии xDSL - возможность получения высоких скоростей передачи данных при относительно невысокой стоимости оборудования с использованием обычной телефонной сети. Среда передачи данных - обычные телефонные кабели, причем скорость передачи зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера.

  •     В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым модемам. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же обычной медной паре. Существующие типы технологий хDSL, различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных, которая может достигать 52 Мбит в секунду для технологии VDSL (на хорошей линии связи и расстояние до 1.5 км). На сегодняшний день наиболее популярна технология ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия). ADSL является технологией, позволяющей превратить обычную пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет абонентский модем ADSL, с оборудованием провайдера, установленном на местном телефонном узле (концентраторы DSL или DSLAM провайдера). При этом организуются три информационных канала - "нисходящий" поток передачи данных (downstream ) со скоростью обмена от 1.5 Мбит/сек. до 8 Мбит/сек, "восходящий" поток передачи данных (upstream) со скоростью обмена от 0.64Мбит/сек. до 1.5 Мбит/сек. и канал обычной телефонной связи (POTS - Plain Old Telephone Service). При чем, канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при неисправности соединения ADSL. . В результате вы получаете круглосуточный доступ в сеть Интернет с сохранением нормальной работы обычного телефона.

        Более подробную информацию о xDSL технологиях вы можете получить на сайте xDSL технологии.

    В качестве примера схемы подключения с использованием вышеуказанной технологии я взял схему с сайта московского провайдера "Комстар"

     ADSL от Комстар

    Как видно из схемы, входящая телефонная пара вашего существующего телефонного номера переключается на вход специального устройства - сплиттера. Сплиттер не требует наличия источника питания и имеет 2 выхода - первый, для подключения телефонного аппарата (вместо которого включили сплиттер) и второй, для подключения ADSL - модема.
    Подключение выполняется через обычные телефонные разъемы. ADSL- модем (в данном варианте подключения используется CISCO 827-4V) на самом деле выполняет не только функции модема, но и маршрутизатора с трансляцией сетевых адресов (NAT) и представляет собой что-то вроде специализированного компьютера на базе RISC-процессора со своей операционной системой (Cisco IOS). Это устройство обеспечивает не только цифровой канал доступа в Интернет, но и обеспечивает аппаратное сжатие голоса и передачи его по IP (технология VoIP).

    Cisco 827-4V Разъемы на задней стенке Cisco 827-4V


    Cisco 827 на задней стенке имеет несколько разъемов. Один из них (ADSL port) соединяет устройство с вторым выходом сплиттера либо напрямую, либо с использованием разводки через телефонную розетку

    Cisco 827-4V Cisco 827-4V


    Еще один разъем служит для подключения к сети (Ethernet port) либо через Hub/Switch, либо к сетевой карте напрямую. Разъем “Console port” является технологическим и используется для подключения консольного оборудования при настройке программного обеспечения. Отдельная группа разъемов (Telephone ports) служит для подключения до 4-х обычных телефонных аппаратов, которые обеспечиваются ADSL-подключением.

    Отдельная статья о доступе в Интернет с использованием ADSL - технологии.







    В начало страницы | На главную страницу




Hosted by uCoz