Невидимые сетиАвтор: Алексей Стародымов Интернет в начале двадцать первого века столь же привычен и незаменим, как, скажем, стационарная телефонная связь в конце века двадцатого.Для кого-то Сеть является не более чем приятным времяпрепровождением, кто-то зарабатывает с ее помощью деньги, а некоторым особо фанатичным личностям она и вовсе приходится "домом родным" - виртуальные знакомства, чаты, форумы, доступ к музыкальным новинкам и фильмам… Учитывая, что в нашей стране высокая цена мультимедийного и программного контента зачастую не является преградой для его использования, а измерить в цифрах человеческую тягу к общению не представляется возможным, становится понятно, почему все больше и больше граждан пытаются обеспечить себе доступ к всемирной паутине. Разумеется, не стоит забывать и об интернет-трудягах (коих нынче очень много): "удаленных" программистах, HTML-кодерах, дизайнерах и прочих представителях "фрилансерских" профессий (журналистов, редакторов, переводчиков, etc.), которым жизненно необходим постоянный доступ к электронной почте и ICQ. Кроме того, миновали времена, когда сотрудники даже крупных организаций в качестве основного средства передачи данных пользовались факсом - электронная почта, как и удаленное подключение к корпоративной офисной сети посредством VPN, давно стали нормой. Разумеется, голубой мечтой уважающего себя интернет-профи, который не только развлекается, но и деньги зарабатывает, является возможность быть в онлайне всегда - то есть не только дома, но и в учебном заведении, в офисе, в дороге и даже на отдыхе. Еще лет пять-семь назад в наших краях это было практически невозможно, и большая часть отечественных пользователей, с трудом подключившись к Интернету с помощью глючного и вечно занятого дайлапа, с грустью читала новости о бешеных скоростях передачи данных в какой-нибудь Японии или Южной Корее. Но времена меняются - количество и качество услуг отечественного интернет-провайдинга постоянно растет, благодаря чему на вопрос "услугами какого провайдера вы пользуетесь?" в двух словах уже не ответишь. Почему? Да потому, что придется перечислить не только имена поставщиков домашнего и офисного Интернета, но и упомянуть нескольких мобильных операторов, а также названия близлежащих кофеен, в которых висят таблички "WiFi Zone". Однако в популяризации мобильного Интернета в России большую роль сыграли операторы сотовой связи - зачастую человек впервые сталкивался с Интернетом, запустив WAP-браузер своего мобильника в надежде скачать свежую мелодию или прочесть пару-тройку анекдотов. Посему с операторов и начнем. Мобильные сети второго поколенияСтандарт GSM (от Global System for Mobile Communications - глобальная система для мобильных коммуникаций), будучи исторически первым коммерческим стандартом для беспроводной передачи голоса, с первых своих дней предоставляет и возможность передавать данные. Причем скорость и качество передачи неуклонно растут. Наиболее широко распространены в нашей стране именно GSM-сети. Но не стоит считать, что все они одинаковы, - часть из них относится к поколению 2.5G, а некоторые - уже к 2.75G. В чем разница? Прежде всего следует сказать, что основополагающее отличие 2G-сетей от 2.5G заключается в поддержке последними технологии GPRS (General Packet Radio Service); а вот сети 2.75G помимо GPRS поддерживают еще и технологию EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), которая является дальнейшим развитием GPRS и обеспечивает повышенную скорость передачи данных. Аппараты для работы в GSM-сетях поколений 2.5/2.75 делятся на три класса: класс А (одновременная передача данных и голоса), класс В (передача либо данных, либо голоса) и класс С (только данные). Подробнее о поколениях сотовой связи можно прочитать во врезке. На практике все выглядит примерно так: предположим, сеть вашего GSM-оператора относится к поколению 2.5, а ваш мобильный телефон поддерживает технологию GPRS; следовательно; теоретически скорость передачи данных может достигать 170 кбит/с, но на самом деле она не превышает 30-50 кбит/с, что примерно равно скорости хорошего дайлапа. Или другой пример: ваш мобильник поддерживает не только GPRS, но и EDGE, а оператор сотовой связи (ОСС) как нельзя кстати развернул в вашем городе сеть поколения 2.75. В итоге максимальная теоретическая скорость доступа равна 473,6 кбит/с, что выливается в реальные 60-100 кбит/с. На первый взгляд все очень здорово - для веб-серфинга с экрана мобильного телефона (или отправки электронной почты с ноутбука) вполне хватит скоростей GPRS, не говоря уже об EDGE. Однако зачастую все не так гладко, и главная причина проблем мобильного Интернета - сами принципы работы технологий GPRS и EDGE: дело в том, что для передачи данных в GSM-сетях используются так называемые пустоты в каналах, которые возникают во время передачи имеющего более высокий приоритет голосового трафика. Следовательно, чем больше передается "голоса", тем меньше "места" для передачи данных - и если в пределах одной базовой соты одновременно будет разговаривать слишком много абонентов, то почитать новости или подключиться к ICQ у вас может и не получиться. Более того, зачастую GPRS-подключение в технологически продвинутой и мощной GSM-сети может оказаться значительно быстрее EDGE-подключения в слабой и перегруженной. Какой отсюда вывод? Если вы рассчитываете всегда быть в онлайне с помощью карманного устройства или же оснастить десяток офисных ноутбуков GPRS/EDGE-модемами, обеспечив им выход в Интернет, не поленитесь прогуляться по форумам и внимательно прочитать то, что пишут пользователи разных ОСС - чтобы потом не было "мучительно больно" и… медленно. Мобильные сети третьего поколенияПринято считать, что CDMA-сети целиком принадлежат к сетям 3G. Однако это не совсем верно - в зависимости от скорости передачи данных они также делятся на поколения (или фазы) - например, к 2.5G относятся сети CDMA2000 1X, которые теоретически способны "выжимать" скорость до 153,6 кбит/с. На практике, разумеется, все куда прозаичнее, тем не менее максимум здесь чуть более высок, чем в случае 2.5G GSM-сетей, - 40-60 кбит/с. По правде говоря, возможности сетей CDMA2000 1x сегодня малоинтересны - куда занимательнее CDMA2000 1x EV-DO, которые существуют в том числе и в России (взять тот же "СкайЛинк") и классифицируются уже как 3G-сети. Однако при покупке оборудования для 3G следует иметь в виду, что эти сети тоже бывают разными. На сегодняшний день есть два основных направления развития сетей третьего поколения - один основывается на технологической базе CDMA и именуется собственно CDMA2000 1X EV-DO, другой представляет собой развитие GSM-сетей и называется UMTS (WCDMA). Согласно стандартам IMT-2000 (в которых описываются требования к 3G-сетям), сеть третьего поколения обязана обеспечивать теоретическую скорость до 2 Мбит/с для неподвижного абонента, до 384 кбит/с для абонента, движущегося со скоростью до 5 км/час, и до 144 кбит/с для абонента, движущегося со скоростью до 120 км/час. UMTS-сети (которых у нас пока нет), на бумаге обеспечивают скорость до 2 Мбит/с, а их CDMA-коллеги - до 2,4 Мбит/с. Думается, именно высокая скорость передачи данных стала причиной популярности CDMA-сетей в России: да, предлагаемые операторами телефоны стандарта CDMA страшны, как смертный грех, и скромны с точки зрения функциональности, зато это одно из лучших решений для мобильного доступа в Интернет, как в квартире или офисе, так и за их пределами - в качестве модема можно использовать и телефон, и простой EV-DO-модем, который можно подключить к ноутбуку по USB- или PCMCIA-интерфейсу (в зависимости от модели), обеспечив себя средней скоростью доступа 650-700 кбит/с. Недурно, правда? Подводя итог "сотовой" части нашего повествования, заметим, что для висения в аське и периодического просмотра веба вполне хватит GSM-аппарата с SIM-картой крупного, уважающего себя и своих клиентов оператора сотовой связи. Если же требуется обеспечить один или несколько ноутбуков быстрым и стабильным Интернетом - нужно заключить контракт с местным CDMA-оператором. Правда, прежде всего следует разузнать, поддерживает ли он EV-DO и, опять-таки, прогуляться по форумам. WiFiНа фоне всех перипетий с доступом в Интернет по сотовым сетям подлинной сказкой выглядит возможность онлайн-подключения с помощью семейства стандартов IEEE 802.11, которые чаще именуются WiFi (Wireless Fidelity, "беспроводная точность"). Судите сами: предположим, в некотором городе существует сеть хот-спотов, расположенных в кафе, ресторанах, супермаркетах, аэропортах, парках и прочих людных местах - достаточно извлечь на свет божий свой коммуникатор, интернет-консоль или ноутбук и установить подключение. Естественно, оно может быть либо бесплатным, либо, как правило, недорогим, а карточку с логином и паролем можно приобрести у бармена или в ближайшем киоске. Но реальность, как всегда, вносит свои коррективы: публичные точки доступа в России распространены только в крупных городах, а качество связи частенько оставляет желать лучшего. С другой стороны, если "поймать коннект" все же удалось, то насладиться комфортной работой в Сети вполне реально - конечно, скорость доступа в Интернет напрямую зависит от провайдера, обсуживающего точку, а вот за скорость передачи данных между нею и вашим устройством переживать не стоит. Почему? А вот почему: при подключении устройства к точке доступа по протоколу 802.11а скорость соединения равна 54 Мбит/с при частоте 5 ГГц; по протоколу 802.11b или 802 - соответственно 11 Мбит/с и 54 Мбит/с при частоте 2,4 ГГц (есть еще и стандарт 802.11n, который способен обеспечить скорость до 320 Мбит/с, но пока он неактуален). BluetoothНа фоне WiFi-сетей их Bluetooth-сестры выглядят не столь красочно. Если семейство стандартов 802.11 разрабатывалось с четкой ориентацией на создание сетей, то основная цель "синего зуба" - прямая передача данных между различными устройствами. Тем не менее организовать сеть из нескольких устройств, поддерживающих Bluetooth, вполне реально: если компьютеры, ноутбуки или коммуникаторы оснащены модулями версий 1.1 или 1.2, их можно объединить в так называемую пикосеть (до 8 устройств - 1 главное и до 7 подчиненных). Кроме того, несколько пикосетей посредством главных устройств могут объединиться в большую сеть, именуемую Scatternet. Увы, все эти танцы с бубном, как правило, себя не оправдывают - мало того что при выходе главного устройства из зоны доступа рушится вся пикосеть, так еще и скорость передачи данных откровенно невысокая - до 723 кбит/с для асимметричного канала и до 423 кбит/с для симметричного. Естественно, теоретически. Если все имеющиеся в наличии устройства поддерживают Bluetooth 2.0+EDR, то можно построить сеть из 256 устройств (1 главное и до 255 подчиненных). Со скоростью здесь тоже чуть лучше: в случае асимметричного режима максимальная теоретическая возросла до 2100 кбит/с, а в случае симметричного - до 1430 кбит/с. Тем не менее "синий зуб" редко используется для построения сетей - его "организаторских" и скоростных возможностей для этого явно не хватает. Со временем скорость передачи данных, конечно, будет расти: появится версия протокола 3.0, однако когда еще это будет, да и приведет, пожалуй, лишь к популяризации беспроводных наушников - улучшится качество воспроизведения музыки… VPNВ начале статьи упоминалась аббревиатура VPN. Настала пора сказать несколько слов и о ней. Собственно, VPN (Virtual Private Network, виртуальная частная сеть) представляет собой логическую сеть, созданную поверх другой сети - например, Интернета. Исторически VPN уходит корнями к так называемой услуге Centrex (от central office exchange service) в телефонных сетях, появившейся в 60-х годах в США. Centrex - это общее название способа предоставления услуг деловой связи и фактически представляет собой виртуальный аналог сервисов офисной АТС, благодаря чему можно пользоваться всеми функциями офисной АТС, тратя деньги на ее приобретение и настройку. Кстати, эта услуга сохранилась и по сей день в варианте IP Centrex. Так как передача информации в VPN в большинстве случаев осуществляется по общедоступным каналам связи, встает вопрос о защите данных. Такие каналы VPN защищены алгоритмами шифрования, заложенными в стандарты протокола безопасности Internet Protocol Security (IPSec). Проблема в том, чтобы обеспечить приемлемое быстродействие сети при обмене шифрованной информацией, ибо алгоритмы кодирования требуют значительных вычислительных ресурсов, иногда в сотни раз больших, чем при обычной IP-маршрутизации. Поэтому, чтобы добиться приемлемой скорости работы в таких сетях, нужно позаботиться об адекватном повышении быстродействия как серверов, так и клиентских ПК. И все же шифрование нужно не всегда - существуют и так называемые доверительные VPN, организуемые на базе сети, которую изначально считают надежной. На заре своего развития идея организации VPN была чрезвычайно популярна - каждый умелец (и крупные участники IT-рынка, и энтузиасты-любители) пытался создать свой собственный продукт, обеспечивающий функциональность частных приватных сетей как на программном, так и на аппаратном уровне. В результате сегодня существует несколько реализаций VPN - IPSec, OpenVPN и PPTP используются для создания защищенных виртуальный сетей, а MPLS и L2TP - для доверительных. Remote Access VPN используется для организации защищенного канала между корпоративной сетью и одиночным пользователем. Канал обычно создается поверх Интернета. Благодаря такому подключению, человек, работая вне офиса (например, находясь в командировке), может без проблем пользоваться всеми корпоративными ресурсами. Компонент VPN, необходимый для удаленного подключения, может быть выполнен как в программном (например, встроен в операционную систему), так и в программно-аппаратном виде (например, встроен в большинство ADSL-роутеров). Доступ же к Интернету может быть организован любым доступным способом - начиная с выделенной линии и заканчивая WiFi- и GPRS/EDGE-соединениями. Для аутентификации с VPN-сервером пользователю, как правило, требуется ввести логин и пароль, заранее полученные у системного администратора. Intranet VPN. Самый распространенный вариант VPN, который еще называют LAN-LAN VPN. Он позволяет объединить несколько удаленных локальных сетей (например, филиалов предприятия) в одну защищенную сеть. Объединение происходит поверх открытых каналов связи (в том числе и поверх Интернета). Extranet VPN предназначен для подключения к внутренней сети сторонних пользователей (соответственно, с меньшим уровнем доверия). Этот вариант идеален для электронной коммерции - по нему подключаются бизнес-партнеры, поставщики и клиенты компании. Фактически Extranet VPN есть некое расширение Intranet VPN с добавлением файрволла для защиты внутренней сети. Client/Server VPN - частный случай VPN. Он обеспечивает защиту передаваемых данных между двумя узлами корпоративной сети, которые могут располагаться даже в пределах одной физической сети. Необходимость создания такого рода соединений возникает, например, если нужно разделить трафик, только вместо разделения используется его шифрование. Поколение "Ж"
Собственно, деление стандартов сотовой связи на те или иные поколения связано с их совершенствованием. Так, 1G включает в себя стандарты аналоговой сотовой связи, 2G - цифровой сотовой связи, 3G - широкополосной цифровой сотовой связи, коммутируемой с многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернетом. Особенности деления на "подпоколения" обусловлены скоростью передачи данных. Перечислить все стандарты, входящие в то или иное поколение, здесь невозможно, так что назовем лишь важнейшие из них.
|