Коммутируемый доступ в Интернет — это форма доступа в Интернет , которая использует возможности телефонной сети общего пользования (PSTN) для установления соединения с поставщиком услуг Интернета (ISP) путем набора телефонного номера на обычной телефонной линии , которая может быть подключена с помощью разъема RJ-11. [1] Коммутируемые соединения используют модемы для декодирования аудиосигналов в данные для отправки на маршрутизатор или компьютер, а также для кодирования сигналов с последних двух устройств для отправки на другой модем у ISP.
Dial-up интернет достиг пика популярности во время пузыря доткомов с такими интернет-провайдерами, как Sprint , EarthLink , MSN Dial-up , NetZero , Prodigy и America Online (более известный как AOL ). Во многом это произошло потому, что широкополосный интернет не получил широкого распространения до 2000-х годов. С тех пор большая часть коммутируемого доступа была заменена широкополосным.
В 1979 году Том Траскотт и Джим Эллис , выпускники Университета Дьюка , создали предшественника коммутируемого доступа в Интернет под названием Usenet . Usenet была системой на базе UNIX , которая использовала коммутируемое соединение для передачи данных через телефонные модемы. [2]
Доступ к Интернету по коммутируемой линии существовал с 1980-х годов через публичных провайдеров, таких как университеты, связанные с NSFNET в Соединенных Штатах. В Соединенном Королевстве JANET связывала академических пользователей, включая подключение к ARPANET через University College London , в то время как Brunel University и University of Kent предлагали коммутируемый доступ UUCP для неакадемических пользователей в конце 1980-х годов. [3] [4] [5]
Коммерческий коммутируемый доступ в Интернет был впервые предложен в 1992 году компанией Sprint в США и компанией Pipex в Великобритании. [6] [7] После внедрения коммерческого широкополосного доступа в конце 1990-х годов [8] коммутируемый доступ стал менее популярным. В США доступность коммутируемого доступа в Интернет снизилась с 40% американцев в начале 2000-х годов до 3% в начале 2010-х годов. [9] Он по-прежнему используется там, где другие формы недоступны или где стоимость слишком высока, как в некоторых сельских или отдаленных районах. [10] [11] [12] [13]
Поскольку в то время не было технологии, позволяющей использовать различные несущие сигналы на телефонной линии, доступ в Интернет по коммутируемой линии основывался на использовании аудиосвязи. Модем брал цифровые данные с компьютера, модулировал их в аудиосигнал и отправлял на принимающий модем. Этот принимающий модем демодулировал сигнал из аналогового шума обратно в цифровые данные для обработки компьютером. [14]
Простота этой схемы означала, что люди не смогут использовать свою телефонную линию для вербального общения до тех пор, пока не будет завершен интернет-звонок.
Скорость Интернета при использовании этой технологии может упасть до 21,6 кбит/с и ниже. Плохое состояние телефонной линии, высокий уровень шума и другие факторы влияют на скорость набора номера. По этой причине это в народе называют синдромом 21600. [15] [16]
Коммутируемые соединения с Интернетом не требуют никакой дополнительной инфраструктуры, кроме телефонной сети , модемов и серверов, необходимых для совершения и ответа на звонки. Поскольку телефонный доступ широко распространен, коммутируемый доступ часто является единственным доступным выбором для сельских или отдаленных районов, где широкополосные установки не распространены из-за низкой плотности населения и высокой стоимости инфраструктуры. [11]
Исследование Pew Research Center 2008 года показало, что только 10% взрослых американцев все еще используют коммутируемый доступ в Интернет. Исследование показало, что наиболее распространенной причиной сохранения коммутируемого доступа были высокие цены на широкополосный доступ. Пользователи называли отсутствие инфраструктуры в качестве причины реже, чем заявляли, что никогда не перейдут на широкополосный доступ. [17] Это число упало до 6% к 2010 году, [18] и до 3% к 2013 году. [19]
Опрос, проведенный в 2018 году, показал, что к 2017 году 0,3% американцев использовали коммутируемый доступ. [20]
По оценкам CRTC , в 2010 году в Канаде насчитывалось 336 000 пользователей коммутируемого доступа. [ 21]
Широкополосный доступ в Интернет через кабель , цифровую абонентскую линию , беспроводной широкополосный доступ , мобильный широкополосный доступ , спутник и FTTx заменил коммутируемый доступ во многих частях мира. Широкополосные соединения обычно предлагают скорость 700 кбит/с или выше за две трети больше, чем средняя цена коммутируемого доступа. [18] Кроме того, широкополосные соединения всегда включены, что позволяет избежать необходимости подключаться и отключаться в начале и конце каждого сеанса. Широкополосный доступ не требует исключительного использования телефонной линии, и, таким образом, можно получить доступ в Интернет и в то же время совершать и принимать голосовые телефонные звонки без необходимости иметь вторую телефонную линию.
Однако многие сельские районы остаются без высокоскоростного Интернета, несмотря на рвение потенциальных клиентов. Это может быть связано с населением, местоположением или иногда отсутствием интереса со стороны провайдеров из-за малых шансов на прибыльность и высоких затрат на создание необходимой инфраструктуры. Некоторые провайдеры коммутируемого доступа отреагировали на возросшую конкуренцию, снизив свои тарифы и сделав коммутируемый доступ привлекательным вариантом для тех, кому просто нужен доступ к электронной почте или базовый просмотр веб-страниц. [22] [23]
Dial-up значительно сократился в использовании, и в будущем, возможно, прекратит свое существование, поскольку все больше пользователей перейдут на широкополосный доступ. [ требуется цитата ] В 2013 году только около 3% населения США использовали dial-up, по сравнению с 30% в 2000 году. [24] Одним из факторов, способствующих этому, являются требования к пропускной способности новых компьютерных программ, таких как операционные системы и антивирусное программное обеспечение, которые автоматически загружают большие обновления в фоновом режиме при первом подключении к Интернету. Эти фоновые загрузки могут занять несколько минут или дольше, и пока все обновления не будут завершены, они могут серьезно повлиять на объем пропускной способности, доступной другим приложениям, таким как веб-браузеры.
Поскольку «всегда включенный» широкополосный доступ является нормой, ожидаемой большинством новых разрабатываемых приложений, [ требуется ссылка ] эта тенденция автоматической фоновой загрузки, как ожидается, продолжит поглощать доступную полосу пропускания коммутируемого доступа в ущерб приложениям пользователей коммутируемого доступа. [25] Многие новые веб-сайты теперь также принимают широкополосные скорости как норму, и при подключении с более медленной скоростью коммутируемого доступа могут отключаться (прекращаться тайм-ауты) эти более медленные соединения, чтобы освободить ресурсы связи. На веб-сайтах, которые разработаны для более удобного коммутируемого доступа, использование обратного прокси-сервера предотвращает частые обрывы коммутируемых соединений, но может привести к длительным периодам ожидания для пользователей коммутируемого доступа, вызванным буферизацией, используемой обратным прокси-сервером для соединения с различными скоростями передачи данных.
Несмотря на быстрый спад, коммутируемый доступ в Интернет по-прежнему существует в некоторых сельских районах, а также во многих районах развивающихся и слаборазвитых стран, хотя беспроводная и спутниковая широкополосная связь обеспечивает более быстрые соединения во многих сельских районах, где оптоволокно или медь могут быть неэкономичными. [ необходима цитата ]
В 2010 году было подсчитано, что в Великобритании было 800 000 пользователей dial-up. BT отключила свою услугу dial-up в 2013 году. [26]
В 2012 году было подсчитано, что 7% интернет-подключений в Новой Зеландии были коммутируемыми. One NZ (ранее Vodafone) отключил свою услугу коммутируемого доступа в 2021 году. [27] [28]
Современные модемы dial-up обычно имеют максимальную теоретическую скорость передачи 56 кбит/с (при использовании протокола V.90 или V.92 ), хотя в большинстве случаев нормой является 40–50 кбит/с. Такие факторы, как шум телефонной линии , а также качество самого модема играют большую роль в определении скорости соединения. [ необходима цитата ]
Некоторые соединения могут быть на уровне 20 кбит/с в чрезвычайно шумных условиях, например, в гостиничном номере, где телефонная линия используется совместно со многими расширениями, или в сельской местности, на расстоянии многих километров от телефонной станции. Другие факторы, такие как длинные петли, нагрузочные катушки , усиление пар , электрические ограждения (обычно в сельской местности) и цифровые носители петли также могут замедлять соединения до 20 кбит/с или ниже.
[Звуки набора номера] — это хореографическая последовательность, которая позволила этим цифровым устройствам взаимодействовать с аналоговой телефонной сетью. Телефонная линия передает только небольшой диапазон частот, в котором происходит большинство человеческих разговоров: около трехсот-трех тысяч герц. Модем работает в пределах этих [телефонной сети] ограничений, создавая звуковые волны для передачи данных по телефонным линиям. То, что вы слышите, — это способ, которым технологии 20-го века прокладывали туннель через сеть 19-го века ; то, что вы слышите, — это способ, которым сеть, предназначенная для передачи шумов, производимых вашими мышцами, когда они толкали воздух, стала передавать все, что можно закодировать нулями и единицами.
-Алексис Мадригал, перефразируя Гленна Флейшмана [29]
Аналоговые телефонные линии коммутируются в цифровом виде и транспортируются внутри цифрового сигнала 0 после достижения оборудования телефонной компании. Цифровой сигнал 0 имеет скорость 64 кбит/с и резервирует 8 кбит/с для сигнальной информации; поэтому соединение со скоростью 56 кбит/с является самым высоким, которое когда-либо будет возможно с аналоговыми телефонными линиями.
Обычно задержка коммутируемого соединения достигает 150 мс или даже больше, что выше, чем у многих форм широкополосного доступа, таких как кабельное или DSL, но обычно меньше, чем у спутникового соединения. Более длительная задержка может затруднить видеоконференции и онлайн-игры , если не сделать их невозможными. Все большее количество интернет-контента, такого как потоковое мультимедиа, не будет работать на скоростях коммутируемого соединения.
Видеоигры, выпущенные с середины 1990-х до середины 2000-х годов, которые использовали доступ в Интернет, такие как EverQuest , Red Faction , Warcraft 3 , Final Fantasy XI , Phantasy Star Online , Guild Wars , Unreal Tournament , Halo: Combat Evolved , Audition , Quake 3: Arena , Starsiege: Tribes и Ragnarok Online и т. д., были рассчитаны на коммутируемое соединение на скорости 56k с ограниченной передачей данных между игровыми серверами и персональным компьютером пользователя. Первые консоли, обеспечивающие подключение к Интернету, Dreamcast и PlayStation 2 , поддерживали как коммутируемое соединение, так и широкополосное. GameCube мог использовать коммутируемое соединение и широкополосное соединение, но это использовалось в очень немногих играх и требовало отдельного адаптера. Оригинальная Xbox требовала исключительно широкополосного соединения. Многие компьютерные и видеоигры, выпущенные с 2006 года, даже не включают возможность использования коммутируемого соединения. Однако существуют исключения, такие как Vendetta Online , которая все еще может работать через модем.
Стандарты V.42, V.42bis и V.44 позволяют модемам принимать сжатые данные со скоростью, превышающей скорость линии. Эти алгоритмы используют сжатие данных для достижения более высокой пропускной способности.
Например, соединение 53,3 кбит/с с V.44 может передавать до 53,3 × 6 = 320 кбит/с, если предлагаемый поток данных может быть сжат настолько. Однако степень сжатия значительно варьируется. Архивы ZIP, изображения JPEG , MP3 , видео и т. д. уже сжаты. [30] Модем может отправлять сжатые файлы со скоростью около 50 кбит/с, несжатые файлы со скоростью 160 кбит/с и чистый текст со скоростью 320 кбит/с или с любой скоростью в этом диапазоне. [31]
Поскольку телефонный Интернет потерял популярность к середине 2000-х годов, некоторые поставщики интернет-услуг, такие как TurboUSA, Netscape , CdotFree и NetZero , начали использовать сжатие данных для увеличения воспринимаемой скорости. Например, EarthLink рекламирует «серфинг в Интернете до 7 раз быстрее», используя программу сжатия изображений, текста/html и флэш-анимаций SWF перед передачей по телефонной линии. [32]
Предварительное сжатие работает гораздо эффективнее, чем сжатие на лету модемов V.44. Обычно текст веб-сайта сжимается до 5%, что увеличивает эффективную пропускную способность примерно до 1000 кбит/с, а изображения JPEG/GIF/PNG сжимаются с потерями до 15–20%, что увеличивает эффективную пропускную способность до 300 кбит/с.
Недостатком этого подхода является потеря качества, когда графика приобретает артефакты сжатия , приобретая размытый или бесцветный вид. Однако скорость передачи данных значительно увеличивается. При желании пользователь может выбрать просмотр несжатых изображений, но с гораздо более низкой скоростью загрузки. Поскольку потоковая музыка и видео уже сжаты на источнике, они обычно передаются провайдером без изменений.
Другие устройства, такие как спутниковые ресиверы и цифровые видеорегистраторы (например, TiVo ), также использовали коммутируемое соединение с использованием домашней телефонной розетки. Это соединение позволяло загружать данные по запросу и сообщать об использовании (например, заказывая платный просмотр ) поставщику услуг. Эта функция не требовала учетной записи поставщика услуг Интернета — вместо этого внутренний модем устройства напрямую дозванивался до сервера поставщика услуг. Эти устройства могут испытывать трудности при работе на линии VoIP , поскольку сжатие могло изменить сигнал модема. Позже эти устройства перешли на использование соединения Ethernet с маршрутизатором Интернета пользователя , что стало более удобным подходом из-за роста популярности широкополосной связи.
Обратите внимание, что приведенные значения являются максимальными, а фактические значения могут быть ниже при определенных условиях (например, шумные телефонные линии). [33]
