rss · Середа, 14.11.2018, 14:26

Опитування

Покращення в смт Червоне.
1. Дуже необхідні!
2. Байдуже
3. Ні. Все і так добре
4. Це не можливо
5. Покращення вже є
Всього відповідей: 35

Супутниковий інтернет. Як воно і що.

29.11.2009 13:17

Вступ - способи супутникового доступу в Інтернет

Існує два способи організації супутникового Інтернету. Один з них можна назвати "симетричним", при цьому супутникові канали використовуються і для передачі інформації в Інтернет, і для отримання інформації з Інтернету. При іншому - "асиметричного" - способу доступу супутниковий канал використовується тільки для прийому інформації з Інтернету, а для передачі потрібен окремий "наземний" канал - тобто, хоч якийсь спосіб потрапити в Інтернет вже повинен бути доступний. 

Асиметричний доступ в Інтернет

Асиметричний доступ не потребує дорогого і складного обладнання і досить дешевий в установці. Все, що для нього потрібно, це:
Антена супутникового прийому. Така ж порівняно легка і дешева металева "тарілка", що і для прийому супутникового ТБ.
Встановлюваний на антену підсилювач-конвертер (іменований також МШП або LNB - тобто "малошумливий підсилювач"). Знову ж таки аналогічний тому, що використовується для ТВ-прийому, дешевий, компактний і простий в установці. 
Плата супутникового прийому, що встановлюється в комп'ютер. При встановленні на комп'ютері відповідного програмного забезпечення може використовуватися і для прийому супутникового ТБ-мовлення (але не одночасно з прийомом даних супутникового Інтернету).
Будь-яка існуюче наземне підключення до мережі Інтернет. Як правило, асиметричний супутниковий Інтернет має сенс у тому випадку, коли існуюче наземне підключення занадто повільне і / або дуже дороге, наприклад, GPRS / EDGE, CDMA, доступ по телефонній лінії за допомогою аналогового модему, а іноді і підключення ADSL та Wi-Fi . При цьому треба пам'ятати, що характеристики отриманої послуги супутникового доступу залежать не тільки від супутникового, але і від наземного каналу. За нестабільного і неякісному наземному каналі падає і рівень послуги в цілому. 

У той же час, схема взаємодії абонентів асиметричного доступу з оператором супутникового зв'язку та отримання ними доступу в Інтернет досить складна в реалізації та налагодженню і вимагає деякого розуміння використовуваних супутникових та мережевих технологій. Значна частина цієї статті присвячена саме цим особливостям. Очевидно також, що асиметричний доступ застосуємо при отриманні даних з Інтернету (веб-серфінгу, завантаження файлів і т.п.), коли "вихідний" трафік по повільній і дорогій наземній мережі в десятки разів менше, ніж "вхідний" через супутниковий канал. У тих же випадках, коли потрібно передавати великі обсяги інформації, асиметричний доступ неефективний. 

Симетричний доступ в Інтернет

При симетричному доступі у абонента має бути встановлено досить дороге і складне приймально-передавальне обладнання. Воно включає:
Супутникову антену, звичайно діаметром від 1,2 метра, істотно більш важку, громіздку і дорогу, ніж телевізійні "тарілки" того ж розміру.
Встановлені на антені підсилювач-конвертер (LNB) і передавач (BUC).
Термінал супутникового зв'язку, що виконує функції прийому та передачі супутникового сигналу та маршрутизації трафіку Інтернет. Комп'ютери абонентів підключаються до супутникового терміналу через порт Ethernet, до одного терміналу однаково легко може бути підключений як один комп'ютер, так і ціла мережа.

Вартість обладнання симетричного доступу в десяток і більше разів вище, ніж для асиметричного, його встановлення та налаштування вимагає досить високої кваліфікації, і, як правило, здійснюється кваліфікованими фахівцями за окрему плату. Вартість трафіку для симетричного доступу також вище, оскільки дорогий супутниковий ресурс використовується "в дві сторони", для прийому та для передачі трафіку. При цьому - з технологічних причин - "Запитальний" канал, тобто той, за яким передається трафік від абонента до Інтернету, - виявляється повільніше і дорожче, ніж той, по якому передається інформація до абонента з Інтернету.

У той же час симетричний доступ не вимагає для установки нічого, крім наявності електроживлення, дозволяє як приймати, так і передавати великі об'єми трафіку з досить високою швидкістю, легко підключати до Інтернету цілі мережі з великою кількістю абонентів (наприклад, домашні або селищні). При цьому основну частину роботи по налаштуванню супутникового обладнання бере на себе оператор, а для абонента налагодження підключення виявляються максимально простими і не вимагають спеціальних знань.

Перед тим, як підключатися до супутникового Інтернету, абоненту потрібно, природно, вибрати той супутник, через який він буде отримувати послуги.

1. Супутник - діапазони і зони покриття

Орбіта телекомунікаційних геостаціонарних супутників розташована над екватором Землі. Період обертання супутника на цій орбіті строго дорівнює періоду обертання Землі навколо своєї осі, тому кожен супутник завжди розташований над однією і тією ж точкою екватора. Довгота цієї точки відповідає "орбітальної позиції" супутника і виражається в градусах східної чи західної довготи. З будь-якого місця Землі кожен супутник завжди видно під одним і тим же кутом, тому досить один раз навести на нього антену, і вона завжди буде приймати сигнал саме з нього. 

Супутники, що віщають на територію Росії, працюють в діапазонах С і Ku. С - більш низькочастотний діапазон, що вимагає антен більшого діаметру, дорожчих і громіздких підсилювачів-конвертерів, але менш "чутливе" до загасання сигналу в поганих атмосферних умов (дощ, сніг, туман і т.д.). Ku - більш високочастотний діапазон, що дозволяє використовувати антени меншого діаметру і більш компактні і дешеві конвертери, але сильніше "затухаючий" при проходженні через атмосферу.

Більшість операторів супутникового Інтернету працюють в Ku-діапазоні, але є і ті, хто працює в діапазоні С. Освоєння ще більш високочастотного Ka-діапазону тільки починається і його ми розглядати не будемо. 

Супутник "висить" високо (близько 40 тис. км.) І з нього видно величезні площі, з яких він може приймати і на які може передавати сигнал. Реальні зони покриття супутників, звичайно, набагато менші і визначаються встановленими на них антенами. Супутник може мати кілька антен (ще кажуть "променів"), що працюють на різні зони. Але, в будь-якому випадку, зони покриття для сучасних супутників, що працюють в діапазонах С і Ku, покривають, як правило, простору розміром тисячі на тисячі кілометрів. Будь-яка станція (антена), що знаходиться на Землі в зоні покриття супутникового променя, може прийняти будь-який передаваний в ньому сигнал. 

Якщо абонент бажає отримати послуги супутникового доступу до Інтернет, то перш за все потрібно перевірити, чи потрапляє він в зону покриття того променя супутника, в якому працює, оператор що його цікавить і чи не перекрито  напрям на супутник будь-якими перешкодами. Після цього треба вибрати супутникову антену. Величина антени залежить від місцезнаходження в зоні покриття супутника, від діапазону і від рівня прийнятого сигналу. Чим ближче до краю зони покриття і чим сигнал слабший, тим більшого діаметру потрібна антена. Придбану антену треба встановити так, щоб її не ворушило і не зривало вітром, щоб вона не заважала оточуючим, після чого навести на супутник. 

На цю антену абонент може приймати всі сигнали всіх операторів, що надають послуги в даному промені супутника. Щоб отримати бажані послуги, абонент повинен налаштуватися на потрібного оператора.

2. Оператор - параметри несучої та кодування сигналу 


Кожному оператору, що надає послуги через супутник, виділений так званий "супутниковий ресурс" - смуга частот, в якій він може передавати свій сигнал. Насправді виділяються дві смуги, "рознесення" по частоті - в одній сигнал передається "з Землі на супутник", в інший супутник передає цей сигнал назад на Землю. Якщо супутникова послуга "односпрямований" (телемовлення, асиметричний доступ в Інтернет тощо), то абонента цікавить тільки смуга, в якій сигнал передається з супутника на Землю (так званий "прямий канал", від оператора до абонента). При симетричному доступі в Інтернет оператор виділяє абонентам частину свого супутникового ресурсу і для організації "зворотного каналу" - від абонента до оператора. 

Щоб не створювати перешкод операторам, котрі орендують сусідні смуги частот на супутнику, для передачі інформації використовується не весь виділений супутниковий ресурс. Та частина супутникового ресурсу, в якій оператор передає корисну інформацію, виражається параметром "символьна швидкість". Вимірюється символьна швидкість зазвичай в "кілосимволах на секунду" (в тисячах символів, тобто елементарних інформаційних посилок, які можуть бути передані за одну секунду). 

Для того щоб більш ефективно використовувати діапазон, виділений для супутникового зв'язку, на супутнику можуть використовуватися приймач, що працюють на частотах перекриваються, але з різною поляризацією (орієнтацією електромагнітної хвилі в просторі). У C-діапазоні використовується, як правило "кругова" поляризація, а в Ku - частіше використовується "лінійна", але зустрічається і "кругова". Щоб приймати сигнал супутникового оператора, потрібно мати конвертер, що підтримує потрібний тип поляризації - кругової або лінійної. 


Таким чином, для того, щоб "налаштуватись" на потрібного оператора, потрібно знати параметри його сигналу - центральну частоту займаної на супутнику смуги (Frequency, задається в мегагерц, або, точніше, в кілогерцах), символьну швидкість (Symbol rate в кілосімволах / сек) і поляризацію сигналу (вертикальну / горизонтальну лінійну або ліву / праву кругову). 

Сукупність цих параметрів на яких працює оператор часто називають "несуча"

При симетричному супутниковому доступі до Інтернет оператор надає абонентові два несучих - для прийому та для передачі. При використанні асиметричного супутникового Інтернету абонентові досить налаштувати своє обладнання для прийому. 


Крім центральної частоти і символьної швидкості, є ще ряд параметрів, що визначають спосіб "упаковки" даних, що передаються в радіосигнал. При наданні послуг супутникового Інтернету, як правило, використовується передача у стандартах DVB-S або DVB-S2. DVB-S - більш старий стандарт, розроблений для передачі цифрового телевізійного сигналу, що широко застосовується і для передачі даних. DVB-S2 - більш пізній стандарт, що допускає більш ефективне використання супутникового ресурсу (дещо більша символьна швидкість в тій же смузі частот) і більш щільне кодування інформації (велика інформаційна швидкість у бітах / секунду на тій же символьної швидкості) або більшу стійкість. Для того щоб прийняти сигнал оператора, потрібно знати стандарт передачі - DVB-S або DVB-S2.

Слід мати на увазі, що приймачі, що працюють з DVB-S2, можуть працювати і з DVB-S, а ось більш дешеві приймачі DVB-S приймати DVB-S2 не можуть.

Деякі пристрої супутникового прийому вимагають вказати під час налаштування більш детальну інформацію: "надмірність", що використовується для компенсації помилок (виражається дробової величиною FEC, чим менше значення FEC - тим менше корисна інформаційна швидкість, але вище перешкодостійкість) і модуляцію (спосіб кодування даних у радіосигналі, для DVB-S це завжди QPSK, для DVB-S2, як правило, 8PSK, але може використовуватися і QPSK). Іншим пристроям достатньо вказати тільки стандарт - DVB-S або DVB-S2, а інші параметри визначаються автоматично, але захоплення сигналу супутниковим приймачем при цьому вимагає більше часу.

Після того як налаштовані параметри несучої та вибрано правильний спосіб кодування, приймач "захоплює" сигнал і дешифрує інформаційний потік даних, який передається оператором. 

3. Ідентифікація послуги - PID 


Оператор супутникового зв'язку може використовувати свою несучу для одночасної передачі різних послуг. Деякі оператори надають частину своєї несучої іншим компаніям. У результаті в одній несучій може передаватися абсолютно різний трафік - телерадіомовлення, доступ в Інтернет, приватні мережі передачі даних, багатоадресна розсилка інформації тощо. Може бути й так, що на одній несучій працюють декілька провайдерів Інтернет. 

Абоненту потрібно виділити з усього інформаційного потоку, який передається в несучій, тільки ті дані, які відносяться до потрібної йому послуги. Для цього використовується спеціальна ознака, так званий PID (program ID, або "код програми"). На одному приймачі можна вказати кілька різних PID і приймати кілька різних послуг одночасно - наприклад, трафік Інтернет і багатоадресну розсилку. 

PID послуги повідомляється оператором у вигляді числа, яке може бути виражено в десятковому або шістнадцятковому вигляді. Більшість приймачів, що використовуються для супутникового Інтернету, дозволяють ввести PID в обох форматах. 

Для широкомовних послуг (ТБ-мовлення, під LGPL) вказівки PID достатньо для ідентифікації супутниковим приймачем "корисної" інформації. При доступі до Інтернету кожен приймач повинен виділити з потоку даних, які передаються з одним PID, саме ту частину інформації, яка відноситься тільки до нього.

4. Ідентифікація абонента - MAC-адреса і IP-адреса 


Для виділення інформації, призначеної для окремих абонентів, використовується традиційна в широкомовних мережах ідентифікація по MAC-адресу. MAC-адреса (від media access control, "управління доступом до середовища") - це спеціальний код, який присвоюється кожному пристрою. MAC-адреса складається з восьми байт, записуваних зазвичай у вигляді шістнадцятиричних цифр, розділених двокрапкою або дефісом. Кожен пристрій приймає з мережі тільки ту інформацію, яка "позначена" його MAC-адресою та ігнорує (фільтрує) решту. У разі симетричного супутникового доступу вся передана від абонента інформація також "позначається" MAC-адресою пристрою і дозволяє оператору визначити джерело трафіку. Кожен пристрій, що працює в широкомовної мережі, повинно мати свою унікальну MAC-адресу. 

Трафік, що передається між абонентом і ресурсами в Інтернет, може проходити через безліч "зовнішніх" мереж, пристрої в яких використовують свої MAC-адреси або не використовують їх зовсім. Одержувача та відправника в Інтернет визначає IP-адреса (4 байти, традиційно записувані десятковими числами, розділеними крапкою). 

Для того щоб "зв'язати" Інтернет-трафік з конкретним абонентом, оператор повинен знати MAC-адреси обладнання, що працює у супутниковій мережі і встановити їх відповідність з IP-адресами абонентів. У мережі з "двобічною" передачею це не є проблемою і може здійснюватися оператором централізовано і незалежно від абонента. У мережі асиметричного доступу в Інтернет оператор тільки передає інформацію в супутникову мережу, і не може автоматично дізнатися MAC-адреси супутникових приймачів, яким вона призначена. Тому при асиметричному доступі в Інтернет використовується один з таких способів "прив'язки" MAC-адрес до IP-адрес абонентів: 

На першому випадку абонент повинен повідомити оператору "апаратний" MAC-адресу своєї супутникової плати, присвоєний їй виробником, а оператор прив'яже його до IP-адреси абонента у супутниковій мережі. 

До недоліків цього способу, з точки зору оператора, потрібно віднести трудомісткість ведення великої кількості записів і оперативної зміни записів при зміні абонентом IP-адреси або заміни обладнання. Кількість записів про MAC-адреси абонентів, які може одночасно вести оператор, визначається використовуваним обладнанням, але в будь-якому випадку обмежена. Через це багато операторів, що використовують "апаратні" MAC-адреси, змушені обмежувати кількість активних користувачів, примусово переводячи в "пасивний" стан тих, хто не користувався послугами протягом якогось часу.

Крім того, не всі виробники плат супутникового прийому дотримуються чітких правил присвоєння "апаратних" MAC-адрес, тому можливо, що в одній супутниковій мережі опинилося декілька приймачів з однаковими MAC-адресами, що може призвести до збоїв в наданні послуг для абонентів. 

Перевагою цього способу для абонента є незалежність від оператора - у всіх мережах, що використовують такий спосіб "прив'язки", абонент працює з одним і тим же MAC-адресом.

До недоліків з точки зору абонента потрібно віднести необхідність звернення до оператора при кожній зміні супутникового приймача і неможливість використовувати один обліковий запис на різних робочих місцях (наприклад, з домашнього комп'ютера і ноутбука на дачі).

У другому випадку оператор не використовує "апаратну" MAC-адресу плати абонента, а призначає абоненту "віртуальний" MAC-адресу зі спеціально виділеного для цього простору адрес. "Віртуальний" MAC-адресу обчислюється з IP-адреси абонента за простим і стандартними правилами. Такий спосіб іноді неправильно називають "фільтрацією по IP-адресу", хоча все одно відбувається фільтрація по MAC-адресу одержувача, що був привласнений його супутникового приймача, тільки не "апаратно" виробником, а тимчасово оператором. 

Всі існуючі на ринку плати супутникового прийому підтримують такий спосіб призначення MAC-адреси, хоча реалізовано це може бути по-різному. У налаштуваннях одних плат треба встановити призначену MAC-адресу в явному вигляді, в інших - вказати IP-адресу інтерфейсу, з якого буде обчислюватися MAC-адреса. 

Переваги такого способу для оператора - спрощення управління адресами, виключення ймовірності помилок і дублювання MAC-адрес у мережі, можливість підтримувати практично будь-яку кількість "активних" користувачів одночасно. 

Перевагою для абонента є можливість вільно і незалежно від оператора міняти обладнання і переходити з одного робочого місця на інше.

Недоліком з точки зору абонента є необхідність змінювати налаштування MAC-адреси при зміні IP-адреси в мережі оператора або при переході до іншого оператора.

5. Маршрутизація трафіку - "по землі" і "через космос" 

Після того, як абонент підключено до супутникової мережі і "ідентифіковано" в ній, потрібно забезпечити йому доступ в Інтернет. Кожен абонент визначається в Інтернеті своєю IP-адресою, якою позначена інформація що "йде" від нього. На цю ж адресу спрямовується і вся інформація з Інтернет, призначена абоненту. 

Для симетричного супутникового доступу, як і для "традиційних" наземних мереж, де є доступ здійснюється через одне підключення, маршрут у мережі оператора завжди відомий і передбачуваний, тому немає необхідності застосовувати складні схеми маршрутизації і виділення IP-адрес. Оператор просто призначає абоненту симетричного доступу виділену адресу або набір адрес, звичайно зі своєї внутрішньої мережі, але можливо і з "зовнішнього" простору адрес Інтернету. 

У разі асиметричного доступу трафік від абонента йде з адреси його місцевого наземного оператора, а у відповідь трафік абонент хоче одержати через супутник. Адреса абонента в мережі наземного оператора може бути будь-якою, та ще й різною у різні моменти часу. При цьому ніхто в Інтернеті, природно, не знає, що абонент хоче отримати відповідь зовсім не по тому каналу, по якому надсилав запит. 

Для забезпечення бажаної асиметричною схеми доступу абонент повинен бути підключений у внутрішню мережу супутникового оператора. Оператор відправляє запити абонента в Інтернет від свого імені, отримує відповіді з Інтернету і пересилає їх абоненту через супутниковий канал.

Для того щоб включити абонента у внутрішню мережу супутникового оператора, встановлюється спеціальне логічне з'єднання, за яким передається Інтернет-трафік абонента. Без такого з'єднання з оператором, що здійснює передачу даних через супутник, ніякого асиметричного доступу не вийде і весь вхідний до абонента Інтернет-трафік піде по тому ж наземному каналу, що і вихідний. 

Найбільш простий і самий універсальний спосіб підключення - це так званий "VPN-тунель" (VPN - virtual private network, віртуальна приватна мережа). На комп'ютері абонента при цьому виникає віртуальний мережевий інтерфейс, з окремою IP-адресою, виділеною супутниковим оператором, на який призначається "основний шлюз" (default gateway), який визначає, куди саме підуть дані. 

Існує кілька різних протоколів і технологій побудови VPN-тунелю. Найбільш широко відомі і використовуються PPTP (point-to-point tunneling protocol), L2TP (layer 2 tunneling protocol) і OpenVPN. Для тих, хто використовує операційні системи сімейства Windows, простіше за все використовувати вбудований в систему клієнт PPTP, трохи складніше - L2TP, а OpenVPN потребують завантажити, встановити і налаштувати окрему програму-клієнта. Вибір протоколу VPN залежить від особливостей наземного підключення і того, що дозволяє використовувати супутниковий оператор. 

Зручність підключення через VPN-тунель в тому, що абоненту не треба робити ніяких додаткових налаштувань в додатках на своєму комп'ютері. Якщо всі налаштування стандартні і на комп'ютері абонента не призначено ніяких спеціальних схем маршрутизації, то VPN-тунель, встановлений при з'єднанні з VPN-сервером оператора, автоматично стає "основним шлюзом", весь Запитальний трафік абонента йде через нього, а у відповідь весь трафік з Інтернету повертається абоненту через супутник. При цьому залишається невеликий вхідний трафік "по землі" від оператора до абонента, потрібний для підтримки VPN-тунелю. Але цей трафік настільки малий, що їм можна сміливо нехтувати (зазвичай близько 100 байт в хвилину або 6 кбайт / год).

Але, як будь-яка зручна річ, VPN-підключення до супутникового оператора створює, природно, і ряд проблем. Перш за все, деякі наземні оператори не дозволяють встановлювати деякі типи VPN-з'єднань в своїх мережах ( "помилка 619"). Найчастіше блокується PPTP, а L2TP або OpenVPN працюють вільно.

По-друге, VPN-з'єднання вносить досить помітну надмірність у передані дані. Для того щоб трафік абонента був поміщений в "логічний тунель", до нього необхідно додати додаткову службову інформацію. Для "запитання"каналу при доступі в Інтернет ця службова інформація може збільшувати обсяг переданих даних на 10-50%, залежно від типу трафіка, що передається і використовуваного протоколу VPN. На ту ж величину виростають і витрати абонента на наземний трафік, якщо він платить за нього помегабайтно. Найбільшу надмірність створює OpenVPN, надмірність, що вноситься PPTP і L2TP, приблизно однакова. 

Третій недолік проявляється у випадках, коли "наземний" оператор дає канал дуже низької якості. Найчастіше це зустрічається в мережах GPRS, де передача даних здійснюється за "залишковим принципом" у смузі, не зайнятої телефонними розмовами. У цьому випадку VPN-тунель іноді може розриватися, припиняється і з'єднання із супутниковим оператором. При цьому, природно, рвуться всі встановлені сесії з ресурсами в Інтернет, а вхідний трафік нових сесій починає йти по землі. Більш чутливий до цього протокол PPTP, менше - L2TP і OpenVPN. У таких випадках слід включити в настройках VPN "автоматичне відновлення при розриві". Це дозволить, принаймні, уникнути несподіваного вхідного трафіку по землі.

Існує інший спосіб підключення абонента до мережі супутникового оператора, позбавлений недоліків VPN, але викликає ряд інших проблем. Це підключення через проксі-сервер. У цьому випадку з'єднання з мережею оператора супутникового встановлюється на рівні окремих додатків - інтернет-браузера, поштового клієнта, FTP-клієнта і т.п. Для кожного з використовуваних додатків, включаючи он-лайн ігри, системні оновлення і т.п., потрібно створювати окремі налаштування проксі-сервера (що іноді може бути непросто або взагалі неможливо). Весь вхідний трафік додатків, для яких підключення через проксі-сервер не налаштовано, буде йти не через супутник, а по землі.

В "чистому вигляді" підключення через проксі-сервер супутниковими операторами зазвичай не використовується, основна сфера його застосування - так звані "акселератори трафіку". 

6. Швидкість передачі даних - затримки, протоколи, акселератори 

Особливістю супутникового каналу є досить велика затримка розповсюдження сигналу - супутник далеко, а радіохвилі поширюються зі швидкістю світла. Тільки на те, щоб радіохвилях добратися від оператора до супутника і від супутника до абонента, потрібно близько 250 мс. У разі симетричного доступу в Інтернет така ж затримка виникає і на "запитальному" каналі. 

Для асиметричного доступу затримка в "запитальному"каналі може бути, взагалі кажучи, будь-яка, і варіюватися в широких межах, від десятка-другого мілісекунд, якщо" наземне "підключення абонента здійснюється зі швидкісного каналу, до одиниць секунд при використанні сильно завантажених мереж GPRS. До цього треба ще додати затримку передачі інформації в самій мережі Інтернет. Таким чином, при використанні супутникової мережі для доступу в Інтернет затримки практично не бувають менше 300 мс, для симетричного супутникового доступу типова затримка виявляється в районі 600 мс, а при використанні GPRS як "запитального" каналу може виявитися і кілька секунд. 

Це було б не такою великою бідою, якби призводило лише до того, що для відкриття кожної нової сторінки потрібно чекати зайві півсекунди-секунду. Але більшість способів передачі даних, що використовуються в Інтернет, працюють на базі протоколу TCP (transmission control protocol, протокол управління передачею). TCP заснований на підтвердження прийнятої інформації, і, якщо в заданий інтервал часу підтвердження не відбувається, передача сповільнюється або зовсім припиняється. Установки протоколу TCP у більшості систем орієнтовані на "наземні" мережі з невеликим часом затримки сигналу. При роботі через супутниковий канал це призводить до того, що короткі сторінки завантажується досить швидко, а при передачі великих обсягів інформації підтвердження не приходять в заданий інтервал часу і максимально доступна швидкість обмежується на рівні значно нижчому, ніж дозволяє мережа оператора.

Завантаження файлу через супутниковий канал зі стандартними настройками TCP (обмеження швидкості в мережі 512 кбіт / с) 

Для збільшення цієї швидкості потрібні спеціальні налаштування TCP-стека на комп'ютері (збільшення так званого "вікна TCP"). Тоді при "закачування" великих файлів швидкість поступово збільшується до максимально доступною. При цьому будь-які втрати інформації як в "запиті", так і в супутниковому каналі призводять до зниження доступної швидкості і збільшення обсягів трафіка, що передається (не отримавши очікуваного підтвердження, протокол TCP кілька разів перезапитує дані, різко "випускає з рук" швидкість передачі і намагається поступово збільшувати її знову). Причиною можуть бути як характеристики каналу зв'язку (велика кількість помилок у "наземному" або супутниковому), так і обмеження швидкості оператором. У результаті швидкість завантаження файлу змінюється "пилкоподібно" - поступово зростає до досягнення обмеження швидкості або до появи помилок в каналі, після чого падає і починає рости знову. 

Завантаження файлу з "оптимізованим" TCP-стеком через супутниковий канал з втратами 

Одержувана в підсумку середня швидкість завантаження файлів залежить від функцій "запитального" каналу, якості прийому супутникового сигналу і від застосовуваної оператором політики обмеження швидкості. Велика кількість помилок в супутниковому або наземному каналі може призвести до різкого зниження "середньої швидкості завантаження", аж до повної її зупинки. 

Для того щоб зменшити вплив затримок і більш ефективно використовувати канал зв'язку, застосовуються спеціальні засоби та протоколи "акселерації" (прискорення) трафіку. При симетричному супутниковому доступі зазвичай використовуються протоколи, що працюють між супутниковим терміналом і центральною станцією супутникової мережі, такі як TCP-PEP або аналогічні. Ці протоколи абсолютно "прозорі" для кінцевих додатків і не вимагають ніяких додаткових установок і настройок на комп'ютерах абонентів.

Для асиметричного доступу поширене використання спеціальних програм, так званих "акселераторів" або "прискорювачів". На комп'ютері абонента ставиться спеціальна програма-клієнт, "перехоплюють" запити від додатків - WEB, FTP, e-mail і т.д. Перехоплення може здійснюватися автоматично для обмеженого списку додатків і не вимагати від абонента ніяких додаткових налаштувань (наприклад, прискорювач AcceleNet), задаватися абонентом окремо для кожного додатка (наприклад, прискорювач Globax), або працювати "прозоро" для всіх додатків через таблиці маршрутизації (наприклад, Slonax 3G).

Перехоплені клієнтом прискорювача запити відправляються на сервер акселератора. Сервер вже від свого імені відправляє їх в Інтернет по високошвидкісних наземних каналах, отримує відповідь і перенаправляє його на програму-клієнт у абонента, що "повертає" відповідь тому додатку, від якого отримала запит. При цьому між клієнтом і сервером прискорювача використовується спеціальний протокол, малочутливі до затримок у каналі. У результаті зростає середня швидкість завантаження даних, зменшується час очікування інформації та скорочуються об'єми трафіку в "запитальному" каналі. 

Завантаження файлу через супутниковий канал з "прискорювачем" 

Ще однією функцією "прискорювачів" є додаткове стиснення даних, що дозволяє зменшити обсяги переданої через мережу інформації і ще більше збільшити ефективну швидкість. Природно, "стискуватися" можуть далеко не всі дані. Файли передаються зазвичай вже в "стиснутому" форматі (zip, rar, mp3, avi, wmv, jpg і т.п.) і спроби стиснути їх ще раз призводять тільки до збільшення навантаження на процесор, а часто і до уповільнення прийому. У той же час Web-сторінки, поштові повідомлення і т.п. звичайно стискаються дуже непогано, надаючи додатковий виграш за швидкістю. Деякі прискорювачі можуть додатково стискати що містяться на Web-сторінках малюнки, анімації і т.п., зменшуючи час завантаження і заощаджуючи трафік ціною деякого зниження якості зображень.

Прискорювач може бути як послугою, інтегрованої в мережу оператора (Sprint у Веселки, Slonax 3G у SatGate і StarBlazer, Globax у СТВ і SkyFi і т.п.), так і зовнішньої послугою, що надається сторонньою компанією (прискорювачі Slonax 3G і Globax у різних операторів). При використанні прискорювача, що надається сторонньою компанією, виникає необхідність узгодження облікових записів у супутникового оператора і на прискорювачі, роздільної авторизації та обліку трафіку на прискорювачі і в оператора і роздільної оплати за ці послуги.

Можливі різні способи використання прискорювача при асиметричному супутниковому доступі:

У першому випадку підключення до послуги асиметричного супутникового доступу здійснюється через VPN (PPTP, L2TP, OpenVPN і т.п.), так само, як описано вище. У цьому випадку ті програми, для яких прописана робота через прискорювач - працюють з ним, інші - через супутникову мережу без прискорювача. Така схема дає і велику гнучкість (у будь-який момент прискорювач може бути підключений або відключений, можна не направляти на прискорювач той трафік, що не підтримується прискорювачем або не має сенсу "прискорювати"), і впевненість в тому, що весь трафік піде через супутник, без ризику отримати вхідний "по землі" з-за того, що якийсь додаток неправильно налаштований або не підтримує роботу через "проксі". Але при цьому зберігаються і недоліки VPN - наявність надмірності в запитному каналі і ризик розриву VPN-з'єднання при раптовому погіршенні характеристик наземного каналу. 

У другому випадку прискорювач використовується в якості проксі-сервера, що забезпечує доступ в супутникову мережу, VPN-з'єднання не використовується. Переваги такого підключення - економія вихідного трафіку (немає надмірності, що вноситься VPN) і велика стійкість до втрат даних у наземному каналі. У випадку погіршення характеристик наземного каналу трафік просто перестає передаватися, але розриву з'єднання, як правило, не відбувається. Недоліки теж очевидні - якщо на комп'ютері працює програма, "і не знає" про те, що дані треба посилати через прискорювач, то весь його і вхідний і вихідний трафік піде по наземному каналу. Якщо потрібно передати трафік, не підтримуваний прискорювачем (наприклад, оновлення ПЗ), то доводиться розривати з'єднання через прискорювач і заново встановлювати з'єднання через VPN, або встановлювати у користувача додаткові програми-"проксіфікатори", досить складні у налаштуванні і не завжди правильно працюють. 

У третьому випадку прискорювач на комп'ютері користувача працює як "прозорий проксі". Тобто весь трафік автоматично перенаправляється на встановлену у користувача програму-клієнт прискорювача і далі ця програма-клієнт прискорювача направляє трафік на сервер прискорювача. Цей спосіб дозволяє позбутися недоліків VPN (надлишковий службовий трафік, нестійкість на поганих каналах зв'язку) і, в той же час, не вимагає додаткових налаштувань в додатках. У прискорювачі Slonax 3G це робиться за допомогою перенаправлення трафіку на спеціально створений мережний інтерфейс. Такий механізм працює "прозоро" для користувача, не вимагає додаткових налаштувань і застосовується в будь-якій операційній системі, але складний у реалізації. При цьому у випадку розриву з'єднання програми-клієнта прискорювача з сервером трафік може піти "по землі".


Категорія: Світові технології · Додав: mr_smith (29.11.2009)
Переглядів: 6286 · Правовласникам!
Рейтинг: 4.6/5

Популярні статті:

Всього коментарів: 3
avatar
1
1 Mr_HYDE • 13:04, 30.11.2009 • url
Дуже пізнавально, навіть не уявляв, що супутниковий інтернет буває симетричним і асиметричним. botan idea
avatar
2
2 el_Chupacabra • 11:55, 01.12.2009 • url
Колись працював над підключенням офісу через супутник, відмовився - дорого навіть для підприємства... Хоча особисто бачив у дядька в Красівці асиметричний супутниковий інтернет - в тому селі навіть мобілка ловила не усюди...
avatar
1
3 mr_smith • 20:28, 01.12.2009 • url
То може раніше, а зараз дешевше буде?
Вгору
avatar

Оплата будь-яких послуг через інтернет

Вхід

Логін:
Пароль:

Інформація

Ваш IP: 54.90.185.120
Браузер:

Cайт живе: