Доступ в Интернет — это средство или услуга, которая обеспечивает подключение компьютера, компьютерной сети или другого сетевого устройства к Интернету , а также для отдельных лиц или организаций для доступа или использования таких приложений, как электронная почта и Всемирная паутина . Доступ в Интернет предлагается для продажи международной иерархией поставщиков услуг Интернета (ISP), использующих различные сетевые технологии. На розничном уровне многие организации, включая муниципальные образования, также предоставляют бесплатный доступ для широкой публики.
Доступность доступа в Интернет для широкой публики началась с коммерциализацией раннего Интернета в начале 1990-х годов и росла с появлением полезных приложений, таких как Всемирная паутина. В 1995 году только0,04 процента населения мира имели доступ, причем более половины из них жили в Соединенных Штатах [1] , а потребительское использование осуществлялось через коммутируемый доступ . К первому десятилетию 21-го века многие потребители в развитых странах использовали более быструю технологию широкополосной связи . К 2014 году 41 процент населения мира имел доступ, [2] широкополосная связь была почти повсеместной во всем мире, а глобальная средняя скорость соединения превышала один мегабит в секунду. [3] Типы соединений варьируются от фиксированного кабельного дома (например, DSL и оптоволокно ) до мобильного (через сотовую связь ) и спутникового . [4]
Интернет развился из ARPANET , который финансировался правительством США для поддержки проектов в правительстве, в университетах и исследовательских лабораториях США, но со временем разросся и включил в себя большинство крупных университетов мира и исследовательские подразделения многих технологических компаний. [5] [6] [7] Использование более широкой аудиторией началось только в 1995 году, когда были сняты ограничения на использование Интернета для передачи коммерческого трафика. [8]
В начале и середине 1980-х годов доступ в Интернет осуществлялся в основном с персональных компьютеров и рабочих станций, напрямую подключенных к локальным вычислительным сетям (ЛВС) или через коммутируемые соединения с использованием модемов и аналоговых телефонных линий . ЛВС обычно работали на скорости 10 Мбит/с, в то время как скорость передачи данных модемов выросла с 1200 бит/с в начале 1980-х годов до 56 кбит/с к концу 1990-х годов. Первоначально коммутируемые соединения осуществлялись с терминалов или компьютеров, на которых работало программное обеспечение эмуляции терминала , на терминальные серверы в ЛВС. Эти коммутируемые соединения не поддерживали сквозное использование интернет-протоколов и обеспечивали только соединения терминал-хост. Внедрение серверов сетевого доступа, поддерживающих протокол последовательной линии Интернета (SLIP), а позднее и протокол точка-точка (PPP), расширило интернет-протоколы и сделало полный спектр интернет-услуг доступным для пользователей коммутируемого доступа; хотя и медленнее из-за более низких скоростей передачи данных, доступных при коммутируемом доступе.
Важным фактором быстрого роста скорости доступа в Интернет стали достижения в технологии MOSFET (МОП-транзистор). [9] MOSFET, изобретенный в Bell Labs между 1955 и 1960 годами после открытий Фроша и Дерика, [10] [11] [12] [13] [14] [15] является строительным блоком телекоммуникационных сетей Интернета . [16] [17] Лазер , первоначально продемонстрированный Чарльзом Х. Таунсом и Артуром Леонардом Шавловом в 1960 году, был принят для систем оптических волн МОП около 1980 года, что привело к экспоненциальному росту пропускной способности Интернета . Постоянное масштабирование МОП-транзисторов с тех пор привело к удвоению пропускной способности онлайн каждые 18 месяцев ( закон Эдгольма , который связан с законом Мура ), при этом пропускная способность телекоммуникационных сетей выросла с бит в секунду до терабит в секунду . [9]
Широкополосный доступ в Интернет, часто сокращаемый до просто широкополосного, определяется просто как «доступ в Интернет, который всегда включен и быстрее, чем традиционный коммутируемый доступ» [18] [19] и поэтому охватывает широкий спектр технологий. Ядром этих широкополосных технологий Интернета являются дополнительные цифровые схемы MOS (CMOS) , [20] [21] скоростные возможности которых были расширены с помощью инновационных методов проектирования. [21] Широкополосные соединения обычно устанавливаются с использованием встроенных сетевых возможностей Ethernet компьютера или с помощью платы расширения NIC .
Большинство широкополосных услуг обеспечивают постоянное «всегда включенное» соединение; не требуется дозвона, и это не мешает голосовому использованию телефонных линий. [22] Широкополосный доступ обеспечивает улучшенный доступ к таким интернет-услугам, как:
В 1990-х годах инициатива Национальной информационной инфраструктуры в США сделала широкополосный доступ в Интернет вопросом государственной политики. [23] В 2000 году большая часть доступа в Интернет для домов предоставлялась с использованием коммутируемого доступа, в то время как многие предприятия и школы использовали широкополосные соединения. В 2000 году в 34 странах ОЭСР было чуть менее 150 миллионов подписок на коммутируемый доступ [24] и менее 20 миллионов подписок на широкополосный доступ. К 2004 году широкополосный доступ вырос, а коммутируемый доступ сократился, так что количество подписок было примерно равным и составляло 130 миллионов в каждой. В 2010 году в странах ОЭСР более 90% подписок на доступ в Интернет использовали широкополосный доступ, широкополосный доступ вырос до более чем 300 миллионов подписок, а подписки на коммутируемый доступ сократились до менее чем 30 миллионов. [25]
Широкополосные технологии, которые широко используются, — это цифровая абонентская линия (DSL), ADSL и кабельный доступ в Интернет . Более новые технологии включают VDSL и оптоволокно, проложенное ближе к абоненту как в телефонных, так и в кабельных сетях. Волоконно-оптическая связь , хотя и недавно стала использоваться в помещениях и на придомовых территориях, сыграла решающую роль в обеспечении широкополосного доступа в Интернет, сделав передачу информации на очень высоких скоростях на большие расстояния гораздо более экономически эффективной, чем технология медных проводов.
В районах, не обслуживаемых ADSL или кабелем, некоторые общественные организации и местные органы власти устанавливают сети Wi-Fi . Беспроводной, спутниковый и микроволновый Интернет часто используются в сельских, неразвитых или других труднодоступных районах, где проводной Интернет не всегда доступен.
Новые технологии, внедряемые для фиксированного (стационарного) и мобильного широкополосного доступа, включают WiMAX , LTE и фиксированную беспроводную связь .
Начиная примерно с 2006 года мобильный широкополосный доступ становится все более доступным на потребительском уровне с использованием технологий « 3G » и « 4G », таких как HSPA , EV-DO , HSPA+ и LTE .
В дополнение к доступу из дома, школы и рабочего места доступ в Интернет может быть доступен из общественных мест , таких как библиотеки и интернет-кафе , где имеются компьютеры с подключением к Интернету. Некоторые библиотеки предоставляют станции для физического подключения ноутбуков пользователей к локальным сетям.
Точки беспроводного доступа в Интернет имеются в общественных местах, например, в залах аэропортов, в некоторых случаях только для кратковременного использования стоя. Некоторые точки доступа могут также предоставлять компьютеры с оплатой монетами. Используются различные термины, такие как «общественный интернет-киоск », «общественный терминал доступа» и «веб -таксофон ». Во многих отелях также есть общественные терминалы, обычно платные.
Кофейни, торговые центры и другие заведения все чаще предлагают беспроводной доступ к компьютерным сетям, называемым точками доступа , для пользователей, которые приносят свои собственные беспроводные устройства, такие как ноутбуки или КПК . Эти услуги могут быть бесплатными для всех, бесплатными только для клиентов или платными. Точка доступа Wi-Fi не обязательно должна быть ограничена ограниченным местоположением, поскольку несколько точек доступа могут покрыть весь кампус или парк, или даже целый город.
Кроме того, мобильный широкополосный доступ позволяет смартфонам и другим цифровым устройствам подключаться к Интернету из любого места, откуда можно совершить звонок по мобильному телефону , в зависимости от возможностей этой мобильной сети.
Скорость передачи данных для модемов dial-up варьируется от 110 бит/с в конце 1950-х годов до максимума от 33 до 64 кбит/с ( V.90 и V.92 ) в конце 1990-х годов. Для коммутируемых соединений обычно требуется выделенная телефонная линия. Сжатие данных может повысить эффективную скорость передачи данных для модемного соединения dial-up с 220 ( V.42bis ) до 320 ( V.44 ) кбит/с. [26] Однако эффективность сжатия данных весьма изменчива и зависит от типа отправляемых данных, состояния телефонной линии и ряда других факторов. В действительности общая скорость передачи данных редко превышает 150 кбит/с. [27]
Широкополосные технологии обеспечивают значительно более высокие скорости передачи данных, чем коммутируемое соединение, как правило, не нарушая обычного использования телефона. Различные минимальные скорости передачи данных и максимальные задержки использовались в определениях широкополосной связи, в диапазоне от 64 кбит/с до 4,0 Мбит/с. [28] В 1988 году орган по стандартизации CCITT определил «широкополосную услугу» как требующую каналов передачи, способных поддерживать скорости передачи данных выше первичной скорости , которая варьировалась от примерно 1,5 до 2 Мбит/с. [29] В отчете Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) за 2006 год широкополосная связь была определена как имеющая скорость передачи данных загрузки , равную или превышающую 256 кбит/с. [30] А в 2015 году Федеральная комиссия по связи США (FCC) определила «базовую широкополосную связь» как скорость передачи данных не менее 25 Мбит/с в нисходящем направлении (из Интернета на компьютер пользователя ) и 3 Мбит/с в восходящем направлении (от компьютера пользователя в Интернет). [31] Тенденция заключается в повышении порога определения широкополосной связи по мере того, как становятся доступными услуги с более высокой скоростью передачи данных. [32]
Модемы коммутируемой связи с более высокой скоростью передачи данных и многие службы широкополосного доступа являются «асимметричными» — они поддерживают гораздо более высокие скорости передачи данных для загрузки (в направлении пользователя), чем для отправки (в направлении Интернета).
Скорости передачи данных, включая приведенные в этой статье, обычно определяются и рекламируются в терминах максимальной или пиковой скорости загрузки. На практике эти максимальные скорости передачи данных не всегда надежно доступны клиенту. [33] Фактические скорости передачи данных из конца в конец могут быть ниже из-за ряда факторов. [34] В конце июня 2016 года средняя скорость интернет-соединения во всем мире составляла около 6 Мбит/с. [35] Физическое качество связи может меняться в зависимости от расстояния, а для беспроводного доступа — от рельефа местности, погоды, конструкции здания, размещения антенны и помех от других источников радиосигнала. Узкие места сети могут существовать в любой точке на пути от конечного пользователя до удаленного сервера или используемой службы, а не только на первом или последнем соединении, обеспечивающем доступ в Интернет конечному пользователю.
Пользователи могут совместно использовать доступ через общую сетевую инфраструктуру. Поскольку большинство пользователей не используют всю пропускную способность своего соединения все время, эта стратегия агрегации (известная как конкурирующая служба ) обычно работает хорошо, и пользователи могут достигать полной скорости передачи данных, по крайней мере, в течение коротких периодов. Однако одноранговый (P2P) обмен файлами и высококачественное потоковое видео могут потребовать высокой скорости передачи данных в течение длительных периодов, что нарушает эти предположения и может привести к переполнению сервиса, что приведет к перегрузке и низкой производительности. Протокол TCP включает механизмы управления потоком, которые автоматически ограничивают используемую полосу пропускания в периоды перегрузки сети . Это справедливо в том смысле, что все пользователи, которые испытывают перегрузку, получают меньшую полосу пропускания, но это может быть неприятно для клиентов и серьезной проблемой для интернет-провайдеров. В некоторых случаях объем фактически доступной полосы пропускания может оказаться ниже порогового значения, необходимого для поддержки определенной службы, такой как видеоконференции или потоковая передача живого видео, что фактически делает службу недоступной.
Когда трафик особенно интенсивен, интернет-провайдер может намеренно сдерживать пропускную способность, доступную классам пользователей или для определенных услуг. Это известно как формирование трафика , и осторожное использование может обеспечить лучшее качество обслуживания для критических по времени услуг даже в чрезвычайно загруженных сетях. Однако чрезмерное использование может привести к проблемам относительно справедливости и нейтралитета сети или даже к обвинениям в цензуре , когда некоторые типы трафика серьезно или полностью блокируются.
Отключение или сбой Интернета могут быть вызваны локальными перебоями в передаче сигналов. Нарушения в подводных кабелях связи могут привести к отключению или замедлению работы на больших территориях, как, например, при обрыве подводного кабеля в 2008 году . Менее развитые страны более уязвимы из-за небольшого количества высокопроизводительных соединений. Наземные кабели также уязвимы, как в 2011 году, когда женщина, копавшая металлолом, разорвала большую часть связи для народа Армении. [36] Отключения Интернета, затрагивающие почти целые страны, могут быть достигнуты правительствами как форма цензуры Интернета , как в случае блокировки Интернета в Египте , когда около 93% [37] сетей были без доступа в 2011 году в попытке остановить мобилизацию для антиправительственных протестов . [38]
25 апреля 1997 года из-за сочетания человеческой ошибки и программного сбоя неверная таблица маршрутизации в MAI Network Service ( провайдер интернет-услуг в Вирджинии ) распространилась по магистральным маршрутизаторам и вызвала серьезные перебои в интернет-трафике на несколько часов. [39]
При доступе к Интернету с помощью модема цифровые данные преобразуются в аналоговые для передачи по аналоговым сетям, таким как телефонные и кабельные сети. [22] Компьютер или другое устройство, получающее доступ к Интернету, либо подключается напрямую к модему, который взаимодействует с поставщиком услуг Интернета (ISP), либо подключение модема к Интернету будет совместно использоваться через локальную сеть, которая обеспечивает доступ в ограниченной области, такой как дом, школа, компьютерная лаборатория или офисное здание.
Хотя подключение к локальной сети может обеспечить очень высокую скорость передачи данных в пределах локальной сети, фактическая скорость доступа в Интернет ограничена восходящим каналом связи с интернет-провайдером. Локальные сети могут быть проводными или беспроводными. Ethernet по витой паре и Wi-Fi являются двумя наиболее распространенными технологиями, используемыми для построения локальных сетей сегодня, но ARCNET , Token Ring , LocalTalk , FDDI и другие технологии использовались в прошлом.
Ethernet — это название стандарта IEEE 802.3 для физической связи по локальной сети [40] , а Wi-Fi — это торговое название беспроводной локальной сети (WLAN), которая использует один из стандартов IEEE 802.11 . [41] Кабели Ethernet соединяются между собой через коммутаторы и маршрутизаторы. Сети Wi-Fi строятся с использованием одной или нескольких беспроводных антенн, называемых точками доступа .
Многие «модемы» ( кабельные модемы , шлюзы DSL или оптические сетевые терминалы (ONT)) предоставляют дополнительную функциональность для размещения локальной сети, поэтому большая часть доступа в Интернет сегодня осуществляется через локальную сеть, например, созданную маршрутизатором WiFi, подключенным к модему или комбинированному модему-маршрутизатору, [ требуется ссылка ] часто очень маленькую локальную сеть с одним или двумя подключенными устройствами. И хотя локальные сети являются важной формой доступа в Интернет, это поднимает вопрос о том, как и с какой скоростью передачи данных сама локальная сеть подключается к остальной части глобального Интернета. Описанные ниже технологии используются для создания этих подключений или, другими словами, как модемы клиентов ( оборудование, установленное на территории клиента ) чаще всего подключаются к поставщикам интернет-услуг (ISP).
Коммутируемый доступ в Интернет использует модем и телефонный звонок, размещенный через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN), для подключения к пулу модемов, управляемых провайдером. Модем преобразует цифровой сигнал компьютера в аналоговый сигнал, который передается по местному шлейфу телефонной линии , пока не достигнет коммутационного оборудования телефонной компании или центрального офиса (CO), где он переключается на другую телефонную линию, которая подключается к другому модему на удаленном конце соединения. [42]
Работая на одном канале, коммутируемое соединение монополизирует телефонную линию и является одним из самых медленных методов доступа в Интернет. Коммутируемое соединение часто является единственной формой доступа в Интернет, доступной в сельской местности, поскольку оно не требует новой инфраструктуры за пределами уже существующей телефонной сети для подключения к Интернету. Обычно коммутируемые соединения не превышают скорость56 кбит/с , поскольку они в основном производятся с использованием модемов, которые работают с максимальной скоростью передачи данных 56 кбит/с в нисходящем направлении (к конечному пользователю) и 34 или 48 кбит/с в восходящем направлении (к глобальному Интернету). [22]
Multilink dial-up обеспечивает повышенную пропускную способность за счет объединения каналов нескольких dial-up соединений и доступа к ним как к одному каналу данных. [43] Для этого требуется два или более модема, телефонных линий и учетных записей dial-up, а также интернет-провайдер, поддерживающий multilinking, — и, конечно, любые расходы на линию и данные также удваиваются. Этот вариант обратного мультиплексирования был недолго популярен среди некоторых высококлассных пользователей до того, как стали доступны ISDN, DSL и другие технологии. Diamond и другие производители создали специальные модемы для поддержки multilinking. [44]
Термин широкополосный доступ включает в себя широкий спектр технологий, все из которых обеспечивают более высокую скорость доступа к Интернету. Следующие технологии используют провода или кабели в отличие от беспроводного широкополосного доступа, описанного далее.
Цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN) — это коммутируемая телефонная служба, способная передавать голос и цифровые данные, и один из старейших методов доступа в Интернет. ISDN использовался для голосовых, видеоконференций и широкополосных приложений передачи данных. ISDN был очень популярен в Европе, но менее распространен в Северной Америке. Его использование достигло пика в конце 1990-х годов до появления технологий DSL и кабельных модемов. [45]
Базовая скорость ISDN, известная как ISDN-BRI, имеет два 64 кбит/с "несущих" или "B" канала. Эти каналы могут использоваться отдельно для голосовых вызовов или вызовов данных или объединяться для предоставления услуги 128 кбит/с. Несколько линий ISDN-BRI могут быть объединены для предоставления скорости передачи данных выше 128 кбит/с. Первичная скорость ISDN, известная как ISDN-PRI, имеет 23 несущих канала (64 кбит/с каждый) для общей скорости передачи данных 1,5 Мбит/с (стандарт США). Линия ISDN E1 (европейский стандарт) имеет 30 несущих каналов и общую скорость передачи данных 1,9 Мбит/с. ISDN была заменена технологией DSL, [46] и потребовала специальных телефонных коммутаторов у поставщика услуг. [47]
Арендованные линии — это выделенные линии, которые в основном используются интернет-провайдерами, бизнесом и другими крупными предприятиями для подключения локальных сетей и сетей кампуса к Интернету с использованием существующей инфраструктуры телефонной сети общего пользования или других провайдеров. Арендованные линии, предоставляемые с использованием проводов, оптоволокна и радио , используются для предоставления доступа в Интернет напрямую, а также в качестве строительных блоков, из которых создаются несколько других форм доступа в Интернет. [48]
Технология T-carrier [49] появилась в 1957 году и обеспечивает скорость передачи данных от 56 до64 кбит/с ( DS0 ) до1,5 Мбит/с ( DS1 или T1), до45 Мбит/с ( DS3 или T3). [50] Линия T1 переносит 24 голосовых или информационных канала (24 DS0), поэтому клиенты могут использовать некоторые каналы для данных, а другие для голосового трафика или использовать все 24 канала для чистых данных канала. Линия DS3 (T3) переносит 28 каналов DS1 (T1). Дробные линии T1 также доступны в кратных DS0 для обеспечения скорости передачи данных от 56 до1500 кбит/с . Линии T-carrier требуют специального терминального оборудования, такого как блоки обслуживания данных [51] [52] [53], которые могут быть отделены от маршрутизатора или коммутатора или встроены в них, и которые могут быть приобретены или арендованы у интернет-провайдера. [54] В Японии эквивалентным стандартом является J1/J3. В Европе немного другой стандарт, E-carrier , обеспечивает 32 пользовательских канала (64 кбит/с ) на E1 (2,0 Мбит/с ) и 512 пользовательских каналов или 16 E1 на E3 (34,4 Мбит/с ).
Синхронная оптическая сеть (SONET, в США и Канаде) и синхронная цифровая иерархия (SDH, в остальном мире) [49] являются стандартными протоколами мультиплексирования, используемыми для передачи высокоскоростных цифровых потоков данных по оптоволокну с использованием лазеров или высококогерентного света от светодиодов (LED). При более низких скоростях передачи данные также могут передаваться через электрический интерфейс. Базовой единицей кадрирования является OC-3c (оптический) или STS-3c (электрический), который переносит155,520 Мбит/с . Таким образом, OC-3c будет нести три полезных нагрузки OC-1 (51,84 Мбит/с), каждая из которых имеет достаточную емкость для включения полного DS3. Более высокие скорости передачи данных предоставляются в OC-3c, кратных четырем, обеспечивая OC-12c (622.080 Мбит/с ), OC-48c (2,488 Гбит/с ), OC-192c (9,953 Гбит/с ) и OC-768c (39,813 Гбит/с ). «c» в конце меток OC означает «сцепленный» и указывает на один поток данных, а не на несколько мультиплексированных потоков данных. [48] Оптическая транспортная сеть (OTN) может использоваться вместо SONET [55] для более высоких скоростей передачи данных до400 Гбит/с на канал OTN.
Стандарты IEEE (802.3) 1 , 10 , 40 и 100 Gigabit Ethernet позволяют передавать цифровые данные по медным проводам на расстояние до 100 м и по оптоволокну на расстояние до40 км . [56]
Кабельный Интернет обеспечивает доступ с помощью кабельного модема на гибридной волоконно-коаксиальной (HFC) проводке, изначально разработанной для передачи телевизионных сигналов. Либо волоконно-оптический, либо коаксиальный медный кабель может соединять узел с местоположением клиента в соединении, известном как кабельный сброс. Используя систему терминации кабельного модема , все узлы для кабельных абонентов в районе подключаются к центральному офису кабельной компании, известному как «головной конец». Затем кабельная компания подключается к Интернету с помощью различных средств — обычно волоконно-оптического кабеля или цифровой спутниковой и микроволновой передачи. [57] Как и DSL, широкополосный кабель обеспечивает непрерывное соединение с интернет-провайдером.
Downstream , направление к пользователю, битрейты могут достигать 1000 Мбит/с в некоторых странах, с использованием DOCSIS 3.1. Восходящий трафик, исходящий от пользователя, варьируется от 384 кбит/с до более чем 50 Мбит/с. DOCSIS 4.0 обещает до10 Гбит/с нисходящий поток и6 Гбит/с восходящего потока, однако эта технология еще не была реализована в реальном мире. Широкополосный кабельный доступ, как правило, обслуживает меньше корпоративных клиентов, поскольку существующие телевизионные кабельные сети, как правило, обслуживают жилые здания; коммерческие здания не всегда включают проводку для коаксиальных кабельных сетей. [58] Кроме того, поскольку абоненты широкополосного кабеля используют одну и ту же локальную линию, сообщения могут перехватываться соседними абонентами. Кабельные сети регулярно предоставляют схемы шифрования для данных, передаваемых к клиентам и от них, но эти схемы могут быть сорваны. [57]
Услуга цифровой абонентской линии (DSL) обеспечивает подключение к Интернету через телефонную сеть. В отличие от коммутируемого доступа, DSL может работать с использованием одной телефонной линии, не мешая нормальному использованию телефонной линии для голосовых телефонных звонков. DSL использует высокие частоты, в то время как низкие (слышимые) частоты линии остаются свободными для обычной телефонной связи. [22] Эти частотные диапазоны впоследствии разделяются фильтрами, установленными в помещениях клиента.
DSL изначально означало «цифровой абонентский контур». В маркетинге телекоммуникаций термин «цифровая абонентская линия» широко понимается как асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL), наиболее часто устанавливаемая разновидность DSL. Пропускная способность данных потребительских услуг DSL обычно составляет от 256 кбит/с до 20 Мбит/с в направлении к клиенту (нисходящему) в зависимости от технологии DSL, условий линии и реализации уровня обслуживания. В ADSL пропускная способность данных в восходящем направлении (т. е. в направлении к поставщику услуг) ниже, чем в нисходящем направлении (т. е. к клиенту), отсюда и обозначение асимметричной. [59] В симметричной цифровой абонентской линии (SDSL) скорости передачи данных в нисходящем и восходящем направлениях равны. [60]
Цифровая абонентская линия с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL или VHDSL, ITU G.993.1) [61] — это стандарт цифровой абонентской линии (DSL), утвержденный в 2001 году, который обеспечивает скорость передачи данных до 52 Мбит/с в нисходящем направлении и 16 Мбит/с в восходящем направлении по медным проводам [62] и до 85 Мбит/с в нисходящем и восходящем направлении по коаксиальному кабелю. [63] VDSL способен поддерживать такие приложения, как телевидение высокой четкости, а также телефонные услуги ( голос по IP ) и общий доступ в Интернет по одному физическому соединению.
VDSL2 ( ITU-T G.993.2 ) — это версия второго поколения и усовершенствование VDSL. [64] Одобренный в феврале 2006 года, он способен обеспечивать скорость передачи данных, превышающую 100 Мбит/с одновременно в обоих направлениях — восходящем и нисходящем. Однако максимальная скорость передачи данных достигается на расстоянии около 300 метров, а производительность ухудшается по мере увеличения расстояния и затухания в петле .
Кольца DSL (DSLR) или связанные кольца DSL — это кольцевая топология, которая использует технологию DSL поверх существующих медных телефонных проводов для обеспечения скорости передачи данных до 400 Мбит/с. [65]
Fiber-to-the-home (FTTH) является одним из членов семейства Fiber-to-the-x (FTTx), которое включает Fiber-to-the-building или ground (FTTB), Fiber-to-the-premises (FTTP), Fiber-to-the-desk (FTTD), Fiber-to-the-curb (FTTC) и Fiber-to-the-node (FTTN). [66] Все эти методы приближают данные к конечному пользователю по оптоволокну. Различия между методами в основном связаны с тем, насколько близко к конечному пользователю осуществляется доставка по оптоволокну. Все эти методы доставки аналогичны по функциям и архитектуре гибридным волоконно-коаксиальным (HFC) системам, используемым для предоставления кабельного доступа в Интернет. Подключения клиентов к оптоволоконному Интернету являются либо AON ( активная оптическая сеть ), либо, что более распространено, PON ( пассивная оптическая сеть ). Примерами стандартов доступа к интернету по оптоволокну являются G.984 (GPON, G-PON) и 10G-PON (XG-PON). Провайдеры услуг Интернета могут вместо этого использовать Metro Ethernet в качестве замены линий T1 и Frame Relay [67] для корпоративных и институциональных клиентов [68] или предлагать Ethernet операторского класса. [69]
Использование оптического волокна обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи данных на относительно больших расстояниях. Большинство высокопроизводительных интернет- и кабельных телевизионных магистралей уже используют оптоволоконную технологию, а данные переключаются на другие технологии (DSL, кабель, LTE) для окончательной доставки клиентам. [70] Оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным помехам. [71]
В 2010 году Австралия начала развертывать свою Национальную широкополосную сеть по всей стране с использованием оптоволоконных кабелей в 93 процентах австралийских домов, школ и предприятий. [72] Проект был заброшен последующим правительством LNP в пользу гибридной конструкции FTTN, которая оказалась более дорогой и привела к задержкам. Аналогичные усилия предпринимаются в Италии, Канаде, Индии и многих других странах (см. Оптоволокно до помещений по странам). [73] [74] [75] [76]
Power-line Internet , также известный как Broadband over power lines (BPL), переносит данные Интернета по проводнику, который также используется для передачи электроэнергии . [77] Благодаря обширной инфраструктуре линий электропередач, которая уже существует, эта технология может предоставить людям в сельских и малонаселенных районах доступ к Интернету с небольшими затратами в плане нового оборудования для передачи, кабелей или проводов. Скорости передачи данных асимметричны и обычно варьируются от 256 кбит/с до 2,7 Мбит/с. [78]
Поскольку эти системы используют части радиоспектра, выделенного для других услуг связи по воздуху, помехи между услугами являются ограничивающим фактором при внедрении систем Интернета по линиям электропередачи. Стандарт IEEE P1901 определяет, что все протоколы по линиям электропередачи должны обнаруживать существующее использование и избегать помех в нем. [78]
Интернет по линиям электропередач развивался в Европе быстрее, чем в США из-за исторических различий в философии проектирования энергосистем. Сигналы данных не могут проходить через используемые понижающие трансформаторы, поэтому на каждом трансформаторе должен быть установлен повторитель. [78] В США трансформатор обслуживает небольшой кластер из одного или нескольких домов. В Европе более распространено, когда несколько более крупный трансформатор обслуживает более крупные кластеры из 10-100 домов. Таким образом, типичному городу США требуется на порядок больше повторителей, чем сопоставимому европейскому городу. [79]
Asynchronous Transfer Mode (ATM) и Frame Relay — это стандарты широкополосных сетей, которые можно использовать для предоставления доступа в Интернет напрямую [50] или в качестве строительных блоков других технологий доступа. Например, многие реализации DSL используют уровень ATM поверх уровня битового потока низкого уровня для включения ряда различных технологий по одному и тому же каналу. Клиентские локальные сети обычно подключаются к коммутатору ATM или узлу Frame Relay с использованием арендованных линий с широким диапазоном скоростей передачи данных. [80] [81]
Хотя они по-прежнему широко используются, с появлением Ethernet по оптоволокну, MPLS , VPN и широкополосных услуг, таких как кабельный модем и DSL, ATM и Frame Relay, они больше не играют той важной роли, которую они когда-то играли.
Беспроводной широкополосный доступ используется для предоставления как фиксированного, так и мобильного доступа в Интернет с использованием следующих технологий.
Спутниковый доступ в Интернет обеспечивает фиксированный, портативный и мобильный доступ в Интернет. [82] Скорость передачи данных варьируется от 2 кбит/с до 1 Гбит/с в нисходящем направлении и от 2 кбит/с до 10 Мбит/с в восходящем направлении. В северном полушарии спутниковые антенны требуют прямой видимости южного неба из-за экваториального положения всех геостационарных спутников. В южном полушарии ситуация обратная, и антенны направлены на север. [83] [84] На качество обслуживания могут отрицательно влиять влажность, дождь и снег (известно как затухание из-за дождя). [83] [84] [85] Для системы требуется тщательно направленная направленная антенна. [84]
Спутники на геостационарной орбите Земли (GEO) работают в фиксированном положении на высоте 35 786 км (22 236 миль) над экватором Земли. При скорости света (около 300 000 км/с или 186 000 миль в секунду) радиосигналу требуется четверть секунды, чтобы пройти от Земли до спутника и обратно. Если добавить другие задержки коммутации и маршрутизации, а также удвоить задержки, чтобы обеспечить полную передачу в оба конца, общая задержка может составить от 0,75 до 1,25 секунды. Эта задержка велика по сравнению с другими формами доступа в Интернет с типичными задержками, которые варьируются от 0,015 до 0,2 секунды. Длительные задержки отрицательно влияют на некоторые приложения, требующие ответа в реальном времени, в частности, на онлайн-игры, передачу голоса по IP и устройства дистанционного управления. [86] [87] Настройка TCP и методы ускорения TCP могут смягчить некоторые из этих проблем. Спутники GEO не покрывают полярные регионы Земли. [83] HughesNet , Exede , AT&T и Dish Network имеют системы GEO. [88] [89] [90] [91]
Спутниковые интернет-созвездия на низкой околоземной орбите (LEO, ниже 2000 км или 1243 миль) и средней околоземной орбите (MEO, между 2000 и 35 786 км или 1243 и 22 236 миль) работают на более низких высотах, и их спутники не зафиксированы в своем положении над Землей. Поскольку они работают на более низкой высоте, для всемирного покрытия требуется больше спутников и ракет-носителей . Это делает первоначальные требуемые инвестиции очень большими, что изначально заставило OneWeb и Iridium объявить о банкротстве. Однако их более низкие высоты обеспечивают более низкие задержки и более высокие скорости, что делает интерактивные интернет-приложения в реальном времени более осуществимыми. Системы LEO включают Globalstar , Starlink , OneWeb и Iridium . Созвездие O3b представляет собой среднюю околоземную орбитальную систему с задержкой 125 мс. COMMStellation™ — это система LEO, запуск которой запланирован на 2015 год, [ требуется обновление ] , ожидаемая задержка которой составит всего 7 мс.
Мобильный широкополосный доступ — это маркетинговый термин для беспроводного доступа в Интернет, предоставляемого через вышки мобильной связи ( сотовые сети ) для компьютеров, мобильных телефонов (называемых «сотовыми телефонами» в Северной Америке и Южной Африке и «ручными телефонами» в Азии) и других цифровых устройств с использованием портативных модемов . Некоторые мобильные сервисы позволяют подключать к Интернету более одного устройства с помощью одного сотового соединения с использованием процесса, называемого тетерингом . Модем может быть встроен в ноутбуки, планшеты, мобильные телефоны и другие устройства, добавлен к некоторым устройствам с помощью карт ПК , USB-модемов и USB-накопителей или ключей , или могут использоваться отдельные беспроводные модемы . [92]
Новые технологии и инфраструктура мобильной связи вводятся периодически и, как правило, подразумевают изменение фундаментальной природы услуги, несовместимую с обратной связью технологию передачи данных, более высокие пиковые скорости передачи данных, новые диапазоны частот, более широкую полосу пропускания каналов в Герцах. Эти переходы называются поколениями. Первые услуги мобильной передачи данных стали доступны во втором поколении (2G).
Указанные выше скорости загрузки (для пользователя) и выгрузки (в Интернет) данных являются пиковыми или максимальными скоростями, и конечные пользователи, как правило, будут сталкиваться с более низкими скоростями передачи данных.
Первоначально WiMAX был разработан для предоставления услуг фиксированной беспроводной связи, а беспроводная мобильность была добавлена в 2005 году. CDPD, CDMA2000 EV-DO и MBWA больше не разрабатываются активно.
В 2011 году 90% населения мира проживало в районах с покрытием 2G, а 45% проживало в районах с покрытием 2G и 3G. [93]
5G был разработан, чтобы быть быстрее и иметь меньшую задержку, чем его предшественник, 4G. Он может использоваться для мобильного широкополосного доступа в смартфонах или отдельных модемах, которые излучают WiFi или могут быть подключены через USB к компьютеру, или для фиксированной беспроводной связи.
Фиксированные беспроводные интернет-соединения, которые не используют спутник и не предназначены для поддержки подвижного оборудования, такого как смартфоны, из-за использования, например, оборудования в помещении клиента, такого как антенны, которые нельзя перемещать на значительную географическую территорию без потери сигнала от интернет-провайдера, в отличие от смартфонов. Микроволновая беспроводная широкополосная связь или 5G могут использоваться для фиксированной беспроводной связи.
Глобальная совместимость для микроволнового доступа ( WiMAX ) — это набор совместимых реализаций семейства стандартов беспроводных сетей IEEE 802.16, сертифицированных Форумом WiMAX . Он обеспечивает «доставку беспроводного широкополосного доступа последней мили в качестве альтернативы кабельному и DSL». [94] Первоначальный стандарт IEEE 802.16, теперь называемый «Фиксированный WiMAX», был опубликован в 2001 году и обеспечивал скорость передачи данных от 30 до 40 мегабит в секунду. [95] Поддержка мобильности была добавлена в 2005 году. Обновление 2011 года обеспечивает скорость передачи данных до 1 Гбит/с для стационарных станций. WiMax предлагает городскую сеть с радиусом сигнала около 50 км (30 миль), что намного превосходит 30-метровый (100 футов) беспроводной диапазон обычной локальной сети Wi-Fi. Сигналы WiMAX также проникают через стены зданий гораздо эффективнее, чем Wi-Fi. WiMAX чаще всего используется как стандарт фиксированной беспроводной связи.
Поставщики услуг беспроводного Интернета (WISP) работают независимо от операторов мобильной связи . Обычно WISP используют недорогие радиосистемы Wi-Fi IEEE 802.11 для соединения удаленных точек на больших расстояниях ( Wi-Fi дальнего действия ), но могут использовать и другие более мощные системы радиосвязи, такие как микроволновые печи и WiMAX.
Традиционный 802.11a/b/g/n/ac — это нелицензируемая всенаправленная служба, рассчитанная на покрытие от 100 до 150 м (от 300 до 500 футов). Фокусируя радиосигнал с помощью направленной антенны (где это разрешено правилами), 802.11 может надежно работать на расстоянии многих км (миль), хотя требования технологии к прямой видимости затрудняют подключение в районах с холмистой или сильно покрытой листвой местностью. Кроме того, по сравнению с проводным подключением существуют риски безопасности (если не включены надежные протоколы безопасности); скорость передачи данных обычно ниже (от 2 до 50 раз); и сеть может быть менее стабильной из-за помех от других беспроводных устройств и сетей, погодных условий и проблем прямой видимости. [96]
С ростом популярности не связанных между собой потребительских устройств, работающих в том же диапазоне 2,4 ГГц, многие поставщики перешли на диапазон ISM 5 ГГц . Если у поставщика услуг есть необходимая лицензия на спектр, он также может перенастроить различные марки готового оборудования Wi-Fi для работы в своем собственном диапазоне вместо переполненных нелицензированных. Использование более высоких частот имеет различные преимущества:
Такие фирменные технологии, как Motorola Canopy & Expedience, могут использоваться WISP для предоставления беспроводного доступа в сельские и другие рынки, которые трудно охватить с помощью Wi-Fi или WiMAX. Существует ряд компаний, которые предоставляют эту услугу. [97]
Local Multipoint Distribution Service (LMDS) — это технология широкополосного беспроводного доступа, которая использует микроволновые сигналы, работающие в диапазоне от 26 ГГц до 29 ГГц. [98] Первоначально разработанная для передачи цифрового телевидения (DTV), она задумана как фиксированная беспроводная технология «точка-многоточка» для использования на последней миле. Скорость передачи данных варьируется от 64 кбит/с до 155 Мбит/с. [99] Расстояние обычно ограничено примерно 1,5 милями (2,4 км), но в некоторых случаях возможны соединения на расстоянии до 5 миль (8 км) от базовой станции. [100]
Стандарты LTE и WiMAX превзошли LMDS как по технологическому, так и по коммерческому потенциалу.
В некоторых регионах, особенно в сельской местности, длина медных линий затрудняет предоставление операторами сетей услуг с высокой пропускной способностью. Одной из альтернатив является объединение сети фиксированного доступа, обычно XDSL , с беспроводной сетью, обычно LTE. Broadband Forum стандартизировал архитектуру для таких гибридных сетей доступа.
Развертывание нескольких смежных точек доступа Wi-Fi иногда используется для создания общегородских беспроводных сетей . [101] Обычно это заказывается местным муниципалитетом у коммерческих WISP.
Усилия низовых организаций также привели к широкому распространению беспроводных общественных сетей во многих странах, как развивающихся, так и развитых. Установки беспроводных интернет-провайдеров в сельской местности обычно не носят коммерческого характера и представляют собой лоскутное одеяло из систем, созданных любителями, устанавливающими антенны на радиомачты и вышки , сельскохозяйственные силосы , очень высокие деревья или любые другие доступные высокие объекты.
В случаях, когда регулирование радиочастотного спектра не отвечает интересам местного сообщества, каналы переполнены или местные жители не могут позволить себе приобрести оборудование, оптическая связь в свободном пространстве может быть развернута аналогичным образом для передачи данных точка-точка по воздуху (а не по оптоволоконному кабелю).
Пакетное радио соединяет компьютеры или целые сети, управляемые радиолюбителями, с возможностью доступа в Интернет. Обратите внимание, что в соответствии с нормативными правилами, изложенными в лицензии HAM, доступ в Интернет и электронная почта должны быть строго связаны с деятельностью любителей оборудования.
Термин, ироничное название слова net (work) , как в Internet или Ethernet , относится к ношению кроссовок как к транспортному средству для передачи данных.
Для тех, у кого нет доступа или они не могут позволить себе широкополосный интернет дома, загрузка больших файлов и распространение информации осуществляется путем передачи через сети на рабочем месте или в библиотеке, забирается домой и передается соседям через sneakernet. Кубинский El Paquete Semanal является организованным примером этого.
Существуют различные децентрализованные, устойчивые к задержкам одноранговые приложения, которые нацелены на полную автоматизацию этого процесса с использованием любого доступного интерфейса, включая как беспроводные (Bluetooth, Wi-Fi Mesh, P2P или точки доступа), так и физически подключенные (USB-накопитель, Ethernet и т. д.).
Sneakernets также может использоваться в тандеме с передачей данных компьютерной сети для повышения безопасности данных или общей пропускной способности для случаев использования больших данных. Инновации в этой области продолжаются и по сей день; например, AWS недавно анонсировала Snowball, а массовая обработка данных также выполняется аналогичным образом многими исследовательскими институтами и государственными учреждениями.
Доступ в Интернет ограничен соотношением между ценой и доступными ресурсами для расходов. Что касается последнего, то, по оценкам, 40% населения мира имеют менее 20 долларов США в год, доступных для расходов на информационно-коммуникационные технологии (ИКТ). [103] В Мексике самые бедные 30% общества тратят примерно 35 долларов США в год (3 доллара США в месяц), а в Бразилии самые бедные 22% населения имеют всего 9 долларов США в год для расходов на ИКТ (0,75 доллара США в месяц). Из Латинской Америки известно, что граница между ИКТ как товаром первой необходимости и ИКТ как предметом роскоши проходит примерно около «магического числа» 10 долларов США на человека в месяц или 120 долларов США в год. [103] Это сумма расходов на ИКТ, которую люди считают предметом первой необходимости. Текущие цены на доступ в Интернет значительно превышают доступные ресурсы во многих странах.
Пользователи коммутируемого доступа оплачивают расходы на местные или междугородние телефонные звонки, обычно вносят ежемесячную абонентскую плату и могут подвергаться дополнительным поминутным или основанным на трафике сборам и ограничениям по времени подключения со стороны своего интернет-провайдера. Хотя сегодня это встречается реже, чем в прошлом, некоторый коммутируемый доступ предлагается «бесплатно» в обмен на просмотр рекламных баннеров как часть услуги коммутируемого доступа. NetZero , BlueLight , Juno , Freenet (NZ) и Free-nets являются примерами служб, предоставляющих бесплатный доступ. Некоторые беспроводные общественные сети продолжают традицию предоставления бесплатного доступа в Интернет.
Фиксированный широкополосный доступ в Интернет часто продается по модели «безлимитного» или фиксированного тарифа , при этом цена определяется максимальной скоростью передачи данных, выбранной клиентом, а не поминутной или основанной на трафике платой. Поминутная и основанная на трафике плата, а также лимиты трафика являются обычными для мобильного широкополосного доступа в Интернет.
Интернет-сервисы, такие как Facebook , Wikipedia и Google , создали специальные программы для сотрудничества с операторами мобильной связи (MNO) с целью введения нулевой ставки стоимости за объемы их данных в качестве средства для более широкого предоставления своих услуг на развивающихся рынках. [104]
С ростом потребительского спроса на потоковый контент, такой как видео по запросу и одноранговый обмен файлами , спрос на полосу пропускания быстро увеличился, и для некоторых интернет-провайдеров модель ценообразования с фиксированной ставкой может стать неустойчивой. Однако, при фиксированных издержках, которые оцениваются в 80–90% от стоимости предоставления широкополосного сервиса, предельные издержки на передачу дополнительного трафика низки. Большинство интернет-провайдеров не раскрывают свои издержки, но стоимость передачи гигабайта данных в 2011 году оценивалась примерно в 0,03 доллара. [105]
Некоторые интернет-провайдеры оценивают, что небольшое количество их пользователей потребляет непропорционально большую часть общей пропускной способности. В ответ некоторые интернет-провайдеры рассматривают, экспериментируют или уже внедрили комбинации ценообразования на основе трафика, ценообразования по времени суток или «пиковому» и «непиковому» времени, а также ограничения пропускной способности или трафика. Другие утверждают, что, поскольку предельная стоимость дополнительной пропускной способности очень мала, а 80–90 процентов затрат фиксированы независимо от уровня использования, такие шаги не нужны или мотивированы соображениями, отличными от стоимости предоставления пропускной способности конечному пользователю. [106] [107] [108]
В Канаде Rogers Hi-Speed Internet и Bell Canada ввели ограничения на пропускную способность . [106] В 2008 году Time Warner начала экспериментировать с ценообразованием на основе использования в Бомонте, штат Техас. [109] В 2009 году попытка Time Warner распространить ценообразование на основе использования на район Рочестера, штат Нью-Йорк, встретила сопротивление общественности и была прекращена. [110] 1 августа 2012 года в Нэшвилле, штат Теннесси, и 1 октября 2012 года в Тусоне, Arizona Comcast начала тесты, которые налагают ограничения на данные для жителей этого района. В Нэшвилле превышение ограничения в 300 Гбайт требует временной покупки 50 Гбайт дополнительных данных. [111]
Несмотря на свой колоссальный рост, доступ в Интернет не распределен равномерно внутри стран или между ними. [116] [117] Цифровой разрыв означает «разрыв между людьми с эффективным доступом к информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ) и теми, у кого доступ очень ограничен или отсутствует». Разрыв между людьми с доступом в Интернет и теми, у кого его нет, является одним из многих аспектов цифрового разрыва. [118] Наличие у кого-либо доступа в Интернет может в значительной степени зависеть от финансового положения, географического положения, а также политики правительства. «Население с низким доходом, сельское население и меньшинства подвергаются особому вниманию как технологически «неимущие». [119]
Правительственная политика играет огромную роль в обеспечении доступа в Интернет или ограничении доступа для недостаточно обслуживаемых групп, регионов и стран. Например, в Пакистане, который проводит агрессивную политику в области ИТ, направленную на стимулирование своей экономической модернизации, число пользователей Интернета выросло с 133 900 (0,1% населения) в 2000 году до 31 миллиона (17,6% населения) в 2011 году. [120] В Северной Корее доступ к Интернету относительно ограничен из-за страха правительств перед политической нестабильностью, которая может сопровождать преимущества доступа к глобальному Интернету. [121] Торговое эмбарго США является барьером , ограничивающим доступ в Интернет на Кубе . [122]
Доступ к компьютерам является доминирующим фактором, определяющим уровень доступа в Интернет. В 2011 году в развивающихся странах 25% домохозяйств имели компьютер и 20% имели доступ в Интернет, в то время как в развитых странах эти цифры составляли 74% домохозяйств имели компьютер и 71% имели доступ в Интернет. [93] Большинство людей в развивающихся странах не имеют доступа в Интернет. [123] Около 4 миллиардов человек не имеют доступа в Интернет. [124] Когда покупка компьютеров была легализована на Кубе в 2007 году, частная собственность на компьютеры резко возросла (в 2008 году на острове было доступно 630 000 компьютеров, что на 23% больше, чем в 2007 году). [125] [126]
Доступ в Интернет изменил образ мышления многих людей и стал неотъемлемой частью экономической, политической и социальной жизни людей. Организация Объединенных Наций признала, что предоставление доступа в Интернет большему количеству людей в мире позволит им воспользоваться «политическими, социальными, экономическими, образовательными и карьерными возможностями», доступными через Интернет. [117] Несколько из 67 принципов, принятых на Всемирном саммите по информационному обществу, созванном Организацией Объединенных Наций в Женеве в 2003 году, напрямую касаются цифрового разрыва. [127] Для содействия экономическому развитию и сокращению цифрового разрыва были разработаны и разрабатываются национальные планы широкополосной связи для повышения доступности доступного высокоскоростного доступа в Интернет во всем мире. Глобальный шлюз, инициатива ЕС по содействию развитию инфраструктуры во всем мире, планирует привлечь 300 миллиардов евро на проекты по подключению, в том числе в цифровом секторе, в период с 2021 по 2027 год. [128] [129]
Доступ к Интернету вырос с примерно 10 миллионов человек в 1993 году до почти 40 миллионов в 1995 году, до 670 миллионов в 2002 году и до 2,7 миллиарда в 2013 году. [132] С насыщением рынка рост числа пользователей Интернета замедляется в промышленно развитых странах, но продолжается в Азии, [133] Африке, Латинской Америке, странах Карибского бассейна и на Ближнем Востоке. По оценкам, в Африке 900 миллионов человек все еще не подключены к Интернету; для тех, кто подключен, плата за подключение остается в целом высокой, а пропускная способность во многих местах серьезно ограничена. [134] [135] Однако число мобильных клиентов в Африке растет быстрее, чем где-либо еще. Мобильные финансовые услуги также позволяют производить немедленную оплату продуктов и услуг. [136] [137] [138]
В 2011 году было около 0,6 млрд абонентов фиксированного широкополосного доступа и почти 1,2 млрд абонентов мобильного широкополосного доступа . [139] В развитых странах люди часто используют как фиксированные, так и мобильные широкополосные сети. В развивающихся странах мобильный широкополосный доступ часто является единственным доступным методом доступа. [93]
Традиционно разрыв измерялся с точки зрения существующего количества подписок и цифровых устройств («имеющих и не имеющих подписок»). Недавние исследования измеряли цифровой разрыв не с точки зрения технологических устройств, а с точки зрения существующей пропускной способности на человека (в кбит/с на душу населения). [115] [140] Как показано на рисунке сбоку, цифровой разрыв в кбит/с не уменьшается монотонно, а вновь открывается с каждым новым нововведением. Например, «массовое распространение узкополосного Интернета и мобильных телефонов в конце 1990-х годов» увеличило цифровое неравенство, а «первоначальное внедрение широкополосных DSL и кабельных модемов в 2003–2004 годах увеличило уровень неравенства». [140] Это происходит потому, что новый вид подключения никогда не вводится мгновенно и равномерно в общество в целом сразу, а медленно распространяется через социальные сети. Как показано на рисунке, в середине 2000-х годов пропускная способность связи была распределена более неравномерно, чем в конце 1980-х годов, когда существовали только стационарные телефоны. Самый последний рост цифрового равенства обусловлен массовым распространением новейших цифровых инноваций (т. е. фиксированной и мобильной широкополосной инфраструктуры, например, 3G и оптоволоконной связи FTTH ). [141] Как показано на рисунке, доступ в Интернет с точки зрения пропускной способности в 2014 году распределен более неравномерно, чем в середине 1990-х годов.
Например, только 0,4% населения Африки имеют фиксированную широкополосную подписку. Большинство интернет-пользователей используют ее через мобильный широкополосный доступ. [134] [135] [142] [143]
Одной из самых больших проблем для доступа в Интернет в целом и для широкополосного доступа в частности является предоставление услуг потенциальным клиентам в районах с низкой плотностью населения , таким как фермеры, скотоводы и небольшие города. В городах с высокой плотностью населения поставщику услуг легче возмещать затраты на оборудование, но каждому сельскому клиенту может потребоваться дорогостоящее оборудование для подключения. В то время как 66% американцев имели подключение к Интернету в 2010 году, эта цифра составляла всего 50% в сельской местности, согласно Pew Internet & American Life Project. [144] Virgin Media рекламировала более 100 городов по всему Соединенному Королевству «от Кумбрана до Клайдбанка », которые имеют доступ к их услуге 100 Мбит/с. [33]
Провайдеры беспроводного интернет-услуг (WISP) быстро становятся популярным вариантом широкополосного доступа в сельской местности. [145] Требования технологии к прямой видимости могут затруднять подключение в некоторых районах с холмистой и сильно покрытой листвой местностью. Однако проект Tegola, успешный пилотный проект в отдаленной Шотландии, демонстрирует, что беспроводная связь может быть жизнеспособным вариантом. [146]
Инициатива государственно-частного партнерства Canadian Broadband for Rural Nova Scotia является первой программой в Северной Америке, гарантирующей доступ к «100% гражданских адресов» в регионе. Она основана на технологии Motorola Canopy . По состоянию на ноябрь 2011 года менее 1000 домохозяйств сообщили о проблемах с доступом. Ожидалось, что развертывание новой сотовой сети одним провайдером Canopy ( Eastlink ) предоставит альтернативу 3G/4G-сервису, возможно, по специальной безлимитной ставке, для районов, которые сложнее обслуживать с помощью Canopy. [147]
В Новой Зеландии правительство сформировало фонд для улучшения широкополосного доступа в сельской местности [148] и покрытия мобильной связи. Текущие предложения включают: (a) расширение покрытия оптоволокном и модернизацию медных линий для поддержки VDSL, (b) сосредоточение внимания на улучшении покрытия технологии мобильной связи или (c) региональная беспроводная связь. [149]
Несколько стран запустили гибридные сети доступа для предоставления более быстрых интернет-услуг в сельской местности, позволяя сетевым операторам эффективно объединять свои сети XDSL и LTE.
Действия, заявления, мнения и рекомендации, изложенные ниже, привели к предположению, что доступ в Интернет сам по себе является или должен стать гражданским или, возможно, правом человека. [150] [151]
В нескольких странах приняты законы, требующие от государства принятия мер по обеспечению повсеместного доступа к Интернету или запрещающие государству необоснованно ограничивать доступ отдельных лиц к информации и Интернету:
В декабре 2003 года под эгидой Организации Объединенных Наций был созван Всемирный саммит по информационному обществу (ВСИО) . После длительных переговоров между правительствами, бизнесом и представителями гражданского общества была принята Декларация принципов ВСИО, подтверждающая важность информационного общества для поддержания и укрепления прав человека : [127] [158]
В Декларации принципов ВВУИО особо подчеркивается важность права на свободу выражения мнений в « информационном обществе », в ней говорится:
Опрос 27 973 взрослых в 26 странах, включая 14 306 пользователей Интернета, [159] проведенный для Всемирной службы BBC в период с 30 ноября 2009 года по 7 февраля 2010 года, показал, что почти четверо из пяти пользователей и не пользователей Интернета во всем мире считают, что доступ к Интернету является одним из основных прав. [160] 50% полностью согласны, 29% в некоторой степени согласны, 9% в некоторой степени не согласны, 6% полностью не согласны и 6% не дали никакого мнения. [161]
Среди 88 рекомендаций, представленных Специальным докладчиком по вопросу о поощрении и защите права на свободу мнений и их свободное выражение в докладе, представленном Совету по правам человека Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций в мае 2011 года , есть несколько рекомендаций, касающихся вопроса права на доступ в Интернет: [162]
Сетевой нейтралитет (также сетевой нейтралитет, интернет-нейтралитет или сетевое равенство) — это принцип, согласно которому поставщики интернет-услуг и правительства должны одинаково относиться ко всем данным в Интернете, не допуская дискриминации и не взимая дифференцированную плату в зависимости от пользователя, контента, сайта, платформы, приложения, типа подключенного оборудования или способа связи. [163] [164] [165] [166] Сторонники сетевого нейтралитета выразили обеспокоенность по поводу способности поставщиков широкополосного доступа использовать свою инфраструктуру последней мили для блокировки интернет-приложений и контента (например, веб-сайтов, служб и протоколов) и даже для блокировки конкурентов. [167] Противники утверждают, что правила сетевого нейтралитета будут сдерживать инвестиции в улучшение широкополосной инфраструктуры и пытаться исправить то, что не сломано. [168] [169] В апреле 2017 года недавно назначенный председатель Федеральной комиссии по связи Аджит Варадарадж Пай рассмотрел недавнюю попытку поставить под угрозу сетевой нейтралитет в Соединенных Штатах . [170] Голосование по вопросу об отмене принципа сетевой нейтральности состоялось 14 декабря 2017 года и завершилось разделением голосов 3–2 в пользу отмены принципа сетевой нейтральности.
Стихийные бедствия нарушают доступ в Интернет в глубоких масштабах. Это важно не только для телекоммуникационных компаний, владеющих сетями, и предприятий, которые их используют, но и для аварийных бригад и перемещенных граждан. Ситуация ухудшается, когда больницы или другие здания, необходимые для реагирования на стихийные бедствия, теряют связь. Знания, полученные при изучении прошлых сбоев в работе Интернета из-за стихийных бедствий, могут быть использованы при планировании или восстановлении. Кроме того, из-за как природных, так и техногенных катастроф сейчас проводятся исследования устойчивости сетей для предотвращения крупномасштабных отключений. [171]
Одним из способов, которым стихийные бедствия влияют на подключение к Интернету, является повреждение конечных подсетей (подсетей), что делает их недоступными. Исследование локальных сетей после урагана Катрина показало, что 26% подсетей в зоне действия шторма были недоступны. [172] На пике интенсивности урагана Катрина почти 35% сетей в Миссисипи остались без питания, в то время как около 14% сетей Луизианы были нарушены. [173] Из этих недоступных подсетей 73% были нарушены в течение четырех недель или дольше, а 57% находились на «краях сети, где в основном расположены важные организации по чрезвычайным ситуациям, такие как больницы и государственные учреждения». [172] Обширные повреждения инфраструктуры и недоступные районы были двумя объяснениями длительной задержки в восстановлении обслуживания. [172] Компания Cisco представила автомобиль для экстренного реагирования на сетевые инциденты (NERV), грузовик, который делает портативную связь возможной для спасателей, несмотря на то, что традиционные сети были нарушены. [174]
Вторым способом, которым стихийные бедствия разрушают интернет-подключение, является разрыв подводных кабелей — волоконно-оптических кабелей, размещенных на дне океана, которые обеспечивают международное интернет-подключение. Серия подводных землетрясений оборвала шесть из семи международных кабелей, подключенных к Тайваню , и вызвала цунами, которое уничтожило один из его кабельных и посадочных станций. [175] [176] Удар замедлил или отключил интернет-подключение на пять дней в Азиатско-Тихоокеанском регионе, а также между регионом и Соединенными Штатами и Европой. [177]
С ростом популярности облачных вычислений возросла обеспокоенность по поводу доступа к данным, размещенным в облаке, в случае стихийного бедствия. Amazon Web Services (AWS) попал в новости из-за крупных отключений сети в апреле 2011 года и июне 2012 года. [178] [179] AWS, как и другие крупные компании облачного хостинга, готовится к типичным отключениям и масштабным стихийным бедствиям с помощью резервного питания, а также резервных центров обработки данных в других местах. AWS делит земной шар на пять регионов, а затем делит каждый регион на зоны доступности. Центр обработки данных в одной зоне доступности должен быть подкреплен центром обработки данных в другой зоне доступности. Теоретически стихийное бедствие не затронет более одной зоны доступности. [180] Эта теория работает до тех пор, пока к этому не добавляется человеческая ошибка. Крупный шторм в июне 2012 года вывел из строя только основной центр обработки данных, но человеческая ошибка вывела из строя вторичное и третичное резервное копирование, что повлияло на такие компании, как Netflix , Pinterest , Reddit и Instagram . [181] [182]
Сегодня первоначальная система WiMax рассчитана на скорость передачи данных от 30 до 40 мегабит в секунду.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
