Курт Франклин
Оригинал находится по адресу http://computer.howstuffworks.com
Для соединения с Интернетом вы можете использовать стандартный модем, локальную сеть на работе, кабельное соединение через сетевую карту или цифровую абонентскую линию (digital subscriber line – DSL). DSL – очень высокоскоростное соединение, использующее провода стандартной телефонной линии.
DSL имеет следующие преимущества:
Но есть и недостатки:
В этой статье мы объясним, как DSL-соединение справляется с переносом большего количества информации через стандартную телефонную линию, и одновременно позволяет вам звонить по телефону, когда вы работаете с Интернетом.
Если вы читали главу "Как работают телефоны", тогда вы знаете, что стандартная установка телефонов в Соединенных Штатах состоит из пары медных проводов, которые телефонная компания проводит в ваш дом. Медные провода имеют больше объем, чем необходимо для передачи только ваших телефонных разговоров, они способны использовать гораздо более широкую полосу пропускания, или диапазон частот, чем это необходимо для голоса. DSL использует "дополнительный объем" для переноса информации по проводу без помех для передачи разговоров. Весь план основан на согласовании определенных частот для данных задач.
Для объяснения работы DSL вам необходимо знать следующее о нормальной телефонной линии, т.е. то, что профессионалы называют простым телефонным обслуживанием. Большинство проводов и оборудование телефонных компаний ограничены частотами, которые используют коммутаторы, телефоны и другие приборы. Голос человека, произносимый с нормальной интонацией, может переноситься в частотном диапазоне от 0 до 3400 герц (циклов в секунду, смотрите главу "Как работают телефоны" для большего понимания вышесказанного). Этот диапазон частот узкий. Например, сравните с диапазоном большинства стерео колонок, которые перекрывают диапазон примерно от 20 до 20000 герц. Провода часто имеют потенциал для использования частот до нескольких миллионов герц.
Применение такого узкого диапазона в проводах сложилось исторически, вспомните, что телефонная система создавалась, используя медную проводку для каждого дома в течение века. Ограничивая частоты, передаваемые по линиям, телефонные системы могут упаковывать много проводов в очень компактном месте без опасения интерференции между линиями. Современное оборудование, которое посылает чаще цифровые данные, чем аналоговые, могут безопасно использовать больше возможности телефонных линий. DSL как раз и делает это.
Большинство домашних пользователей или пользователей из малого бизнеса подключаются к линии ADSL. ADSL разделяет доступные частоты в линии на основании того, что большинство пользователей Интернета ищет или загружает гораздо больше информации (download), чем посылает (upload). При таком допущении, если скорость соединения из Интернета для пользователя в три – четыре раза выше, чем для отправки в Интернет, то пользователь получает больше выгоды (больше времени).
Другие типы DSL:
В реальности вы получите преимущество в зависимости от расстояния до офиса компании, предоставляющей обслуживание ADSL. ADSL – это технология, чувствительная к расстоянию. Если длина соединения увеличивается, то качество сигнала ухудшается, а скорость уменьшается. Ограничение на предоставление ADSL составляет 5460 метров, поэтому для улучшения скорости и качества обслуживания многие ADSL провайдеры указывают лимит на расстояние поменьше. На предельных дистанциях пользователи ADSL могут заметить, что скорость значительно ниже обещанного максимума, в то же время клиенты ближе к центральному офису имеют соединение быстрее и в будущем смогут отметить экстремально высокую скорость. Технология ADSL способна предоставить максимальную скорость трафика из Интернета к пользователю до 8 мегабит в секунду (Mbps) на расстоянии 1820 метров, и обратную скорость в 640 килобит в секунду (Kbps). На практике самая лучшая скорость, предлагаемая сегодня, - 1,5 Mbps для загрузки из Интернета, и – от 64 до 640 Kbps для скорости загрузки в Интернет.
Вы можете удивиться, если расстояние является ограничением для DSL, то почему нет такого ограничения для телефонных звонков. Ответ лежит в маленьких усилителях, называемых удлинительной катушкой, которую телефонные компании используют для ускорения голосовых сигналов. К сожалению, эти удлинительные катушки не совместимы с сигналами ADSL, поэтому голосовая катушка в цепи между вашим телефоном и центральным офисом телефонной компании делает невозможным использование ADSL.
Другие факторы, которые мешают применять ADSL включают следующее:
Есть два конкурирующих и несовместимых стандарта для ADSL. Официальный стандарт ANSI для ADSL – это система, называемая DMT (discrete multitone) – дискретная многочастотность. В соответствии с производителями оборудования большинство приборов для ADSL, установленных сегодня, использует DMT. Более ранний и легче устанавливаемый стандарт – это система CAP (carrierless amplitude/phase) – система амплитуды/фазы без несущей частоты, которая использовалась на большинстве ранних установках ADSL.
Система CAP разделяет сигналы в телефонной линии на три определенных полосы, где голосовые разговоры передаются в диапазоне от 0 до 4 килогерц, как в обычных телефонных линиях. Канал передачи данных от пользователя к серверу использует полосу между 25 и 160 килогерцами. Канал от сервера к пользователю начинается с 240 килогерц и доходит до значения, которое варьирует в зависимости от числа соединений (длинны линии, помех на линии, количества пользователей на коммутаторе данной телефонной компании), но – с максимальной величиной около 1,5 мегагерц. Эта система с тремя разделенными каналами уменьшает возможность их наложения в одной линии, или – между сигналами различных линий.
Система DMT тоже разделяет сигналы по отдельным каналам, но не использует два определенных канала для приема или посылки данных. Вместо этого система разделяет данные на 247 каналов, каждый по 4 килогерца шириной.
Чтобы понять вышесказанное, представьте, что телефонная компания разделила вашу медную линию на 247 различных линий по 4 килогерца, и затем прикрепила модем к каждой из них. Вы получаете подобие 247 модемов, соединенных с вашим компьютером сразу! Каждый канал отслеживается и, если качество слишком снижается, то сигнал смещается на другой канал. Эта система постоянно перемещает сигналы между различными каналами, ища наилучший для передачи и приема. Дополнительно, некоторые из каналов с низкой частотой (начиная с 8 килогерц) используются, как двунаправленные для приема и передачи информации. Мониторинг и сортировка информации на двунаправленных каналах, а также поддержка качества всех 247 каналов делает систему DMT более сложной для исполнения, чем CAP, но она дает больше гибкости на линиях с различным качеством.
Системы CAP и DMT похожи в одном, что может понять пользователь DSL.
Если у вас установлена линия ADSL, вам обязательно предоставят небольшие фильтры для выходов, которые не пропускают сигнал к вашему ADSL модему. Это – низкочастотные фильтры, т.е. простые фильтры, которые блокируют все сигналы выше определенной частоты. Поскольку все голосовые разговоры происходят ниже 4 килогерц, то низкочастотные фильтры встраиваются для блокировки всего, что выше 4 килогерц, чтобы защитить сигналы с данными от помех стандартных телефонных разговоров.
Для ADSL используют два комплекта оборудования, первый со стороны пользователя и второй у провайдера связи Интернет (телефонная компания или другой провайдер обслуживания DSL). У пользователя находится DSL трансивер, который может предоставить дополнительные возможности. Провайдер DSL имеет DSLAM (DSL Access Multiplexer) – мультиплексор с доступом к DSL – для получения соединений от пользователей.
В следующих двух разделах мы взглянем на это оборудование.
Большинство пользователей называют свой DSL трансивер, как "DSL модем". Инженеры в телефонных компаниях или в компаниях, предоставляющих связь с Интернетом, называют его ATU-R. Важно не название, а лишь момент, где данные от компьютера пользователя или данные из сети попадают в линию DSL.
Трансивер может присоединяться к оборудованию пользователя несколькими путями, хотя большинство установок используют соединения USB или 10 base-T Ethernet. В то же время, когда большинство трансиверов ADSL, продаваемых провайдерами связи с Интернетом и телефонными компаниями, - простые приемо-передатчики, то устройства, используемые в бизнесе, могут быть комбинацией сетевых маршрутизаторов, сетевых коммутаторов или другого сетевого оборудования на одной платформе.
DSLAM у провайдера доступа к сети – это оборудование, которое позволяет осуществлять связь DSL. DSLAM собирает соединения от многих пользователей и группирует их в единое многопарное соединение с Интернетом. DSLAM гибкое оборудование, оно способно поддерживать многочисленные типы DSL в одном центральном офисе, а также поддерживать различное протоколы и модуляции: например, CAP и DMT в одном и том же типе DSL. DSLAM может предоставить дополнительные функции, включая маршрутизацию или динамическое распределение IP адресов для пользователей.
Оборудование DSLAM является одним из главных различий между обслуживанием пользователей через АDSL и через кабельное соединение. Так как пользователи кабельного соединения обычно делят сетевую цепь, которая проходит по соседству, и добавление пользователей означает снижение работы по многим аспектам. АDSL предоставляет выделенное соединение от каждого пользователя к DSLAM, и считается, что пользователи не заметят уменьшения эффективности работы, когда добавляется новый пользователь, до момента, когда общее число пользователей не начнет насыщать единое высокоскоростное соединение к Интернету. Поэтому, модернизация, выполняемая провайдером, может дать дополнительную производительность для всех пользователей, присоединенных к DSLAM.
Для получения информации по скорости и доступности АDSL в Соединенных Штатах обратитесь к Broadband Reports. Этот сайт может предоставить информацию по компаниям и их услугам по соединению АDSL в вашем районе, по их ценам и работе с клиентами, а также оценку расстояния от вас до ближайшего центрального офиса.
Для более подробной информации по DSL и связанных с ней тем, обратитесь к следующей странице (на английском языке).