Развитие Интернета: от DARPA до конкуренции провайдеров

Зарождение и стремительное развитие Интернета. Интернету, как глобальной сети, насчитывается немногим более двадцати лет. Первоначальная идея была разработана Управлением перспективных исследовательских программ министерства обороны США (DARPA – Defense Advanced Research Projects Agency) для обеспечения оперативной связи между университетскими центрами и исследовательскими лабораториями посредством системы электронной почты. Активное развитие сети началось в начале 1980-х годов, а к концу того же десятилетия она вышла далеко за рамки первоначальных исследовательских задач. Сегодня Интернет и Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) активно используются сотнями миллионов индивидуальных и корпоративных пользователей по всему миру, став неотъемлемой частью современной жизни.

Технологии доступа в сеть и эволюция скоростей. Значительная часть пользователей в США и мире изначально подключалась к Интернету через коммутируемые линии местных телефонных компаний, используя модемы стандартов V.90 или V.92 с максимальной скоростью до 56 Кбит/с. Прорывом стало создание и развитие технологий асимметричных цифровых абонентских линий (ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line), позволивших абонентам получать данные на скоростях до 6 Мбит/с. Скорость исходящего потока данных от абонента обычно значительно ниже, так как основной объем передаваемой пользователем информации изначально составляли данные, введенные с клавиатуры. Высокие скорости передачи восходящего потока критически важны в основном для владельцев и администраторов веб-серверов.

Основы передачи данных: протоколы TCP/IP. Основу передачи данных в Интернете составляют пакеты, формат которых определяется Интернет-протоколом (IP – Internet Protocol). Часто он используется в связке с Протоколом управления передачей (TCP – Transmission Control Protocol), который обеспечивает проверку целостности данных и запрос повторной отправки поврежденных пакетов. Множество специализированных протоколов, объединенных под общим названием стек протоколов TCP/IP, решают различные задачи в сети. Долгое время доминирующей была четвертая версия протокола (IPv4), но ограниченное адресное пространство привело к разработке и внедрению новой, шестой версии Интернет-протокола (IPv6), которая использует 128-битные адреса и практически снимает проблему их нехватки.

Конкурентная среда на рынке телекоммуникаций. Промышленность и бизнес постоянно стремятся объединить телефонию, Интернет и кабельное телевидение в единую широкополосную систему. В этой конкурентной борьбе участвуют традиционные телефонные компании, провайдеры интернет-услуг (ISP – Internet Service Provider) и операторы кабельного телевидения. К ним добавились компании, предоставляющие услуги прямого спутникового вещания (DBS – Direct Broadcast Satellite), а в перспективе – операторы спутниковых систем на низких околоземных орбитах (LEO – Low Earth Orbit), что еще более обострит конкуренцию.

Сильные и слабые стороны телефонных компаний. Позиции телефонных компаний в этой борьбе неоднозначны. Их сила заключается в наличии разветвленной и надежной инфраструктуры, а также огромном опыте обслуживания как бытовых, так и корпоративных клиентов. Однако ключевая слабость – это ограниченная полоса пропускания на участке между районной АТС и абонентом. Без применения сложных технологий сжатия они исторически не могли предложить услуги телевидения или высокоскоростного Интернета большинству клиентов, использующих медные пары. Главным препятствием для доминирования остается высокая стоимость замены существующей медной проводки на оптоволоконный или коаксиальный кабель.

Дерегулирование рынка и новые игроки. Сокращение государственного вмешательства в экономику (дерегуляция) позволило конкурентам получить доступ к абонентским линиям телефонных компаний (unbundling). Высокая эффективность технологий DSL помогает новым игрокам завоевывать рынок без инвестиций в дорогостоящую инфраструктуру «последней мили». Конкуренция усиливается со стороны ISP, стремящихся иметь прямую клиентскую базу, и региональных телефонных компаний, выходящих за пределы своей традиционной зоны обслуживания, включая иностранные компании.

Роль мобильной связи и беспроводных технологий. Компании мобильной связи делают ставку на растущий спрос на передачу данных в режиме мобильности. Многие цифровые телефоны стандарта GSM позволяют передавать данные на скорости до 9600 бит/с, а технология GPRS значительно увеличила эту скорость. Система IMT-2000 разрабатывалась для пакетной передачи с использованием режима беспроводной асинхронной передачи (WATM – Wireless Asynchronous Transfer Mode) со скоростями до 20 Мбит/с. Параллельно для обеспечения доступа к интернет-контенту с мобильных устройств был специально разработан Протокол беспроводного доступа (WAP – Wireless Application Protocol), заложивший основы мобильного веб-серфинга.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Шемякин А. Н., Прудыус А. С. и др.

Источник: Публикации представляет собой компиляцию из открытых источников, описывающих принципы работы ранних систем беспроводной связи (DECT, PACS, PHS). Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети и высоковольтных линий электропередачи

Публикации предназначены для подготовки и повышения квалификации специалистов, обслуживающих электроснабжение железных дорог, студентов и начинающих специалистов в области телекоммуникаций, радиотехники и электроники.