16+
ComputerPrice
НА ГЛАВНУЮ СТАТЬИ НОВОСТИ О НАС




Яндекс цитирования


Версия для печати

Модуль поиска не установлен.

V92: связь без брака

18.03.2003

Данила Шеповальников <dani@da.ru>, Александр Калигин <kalex@comprice.ru>

Прошло почти два года с тех пор, как был всемирно одобрен протокол модемной связи V.92. На рынке модемов так редко происходят изменения, что такое, вроде бы, незначительное событие вызвало волну оживления в рядах пользователей и специалистов телекоммуникационной отрасли. Споры о преимуществах и недостатках данной разработки ведутся и по сей день. Однако, несмотря на широкую распространенность нового стандарта, до сих пор остаются люди, которые ничего не слышали и не знают о V.92.

Немного лирики

Миновали те времена, когда модем урчал, как пылесос, и был огромным и тяжелым, как электроплитка. Казалось бы, еще совсем недавно связь с другим компьютером посредством модема представляла собой мучительную процедуру. Не было ничего более зыбкого, но желанного, чем "connect". Случалось, что несчастному пользователю приходилось руками, вместо беспомощного модема, терпеливо набирать номер телефона в ожидании ответа, с тем чтобы затем спешно набить на клавиатуре команду соединения. Connect 9600 - черт, как это было быстро! С той поры многое изменилось. Современные протоколы обеспечивают модемы богатым набором инструментов для поддержания высокой скорости соединения и быстрого обмена данными. Тем не менее, и тут нашлось, что доработать.

Долгое время протокол V.90 считался самым совершенным, не требующим каких-либо доработок, якобы, по причине достижения предела физических возможностей связи по коммутируемой линии. Впрочем, так было и с более древними протоколами. И все же они отправились на пенсию, уступив свои места новым прогрессивным разработкам. Скорость передачи данных со стороны провайдера (в направлении к пользователю) преодолела барьер в 33600bps и достигла 56000bps. В последующих доработках протокола V.90 планировалось добиться той же скорости и в направлении передачи данных от пользователя к провайдеру. Летом 1999 года на встрече Ассоциации телекоммуникационной промышленности обсуждалась последняя спецификация, обозначенная как V.90 Issue 2., которую решили дополнить, в целях привлекательности, некоторыми новыми возможностями. В итоге осенью 2000-го года Международный Телекоммуникационный Союз (ITU - International Telecommunications Union) утвердил новый стандарт связи для аналоговых модемов: протокол V.92. Практически сразу вслед за этим компания U.S. Robotics объявила о начале поставок модемов, поддерживающих V.92. Спустя некоторое время многие провайдеры открыто пожелали усовершенствовать свое телекоммуникационное оборудование с целью внедрения поддержки V.92. Толпы покупателей ринулись в компьютерные супермаркеты, сметая с витрин все коробки с обозначением "V.92". Что могло привлечь потребителя? Всего лишь три новые функции протокола, ибо именно этим V.92 отличается от своего предшественника V.90. Это быстрое соединение (QuickConnect), постановка сеанса связи в режим ожидания (Modem-on-Hold) и передача данных с использованием ИКМ (PCM Upstream). Кроме того, появился новый протокол модемного сжатия данных. Впрочем, обо всем по порядку.

Quick Connect

- Ты что, тормоз?
- Не, просто до меня вообще все плохо доходит...

Ваш модем ничуть не повинен в том, что так долго коннектится при выходе в Интернет. Это связано с тем, что соединение с провайдером посредством телефонной сети является достаточно сложным процессом и делится на несколько этапов. Первое: модем набирает номер провайдера (что на наших импульсных АТС дело отнюдь не быстрое). Если предположить, что первый же набор (хе-хе!) оказался удачным, и вы услышали желанный треск отвечающего модема, это значит, что физическое соединение свершилось. Наступил второй этап: подбор модемами оптимальной скорости соединения. Как правило, двум модемам далеко не всегда удается быстро договориться друг с другом - мешают искажения в линии. И все же, если это произошло, соединение переходит в следующую стадию: режим коррекции ошибок. Все эти этапы можно отнести к подготовительным. Лишь после прохождения перечисленных выше процедур клиентская система устанавливает PPP-соединение (point-to-point). Идет авторизация, проверка пароля, и вы успешно (эхе!) выходите в Сеть. Долго? Увы. Секунд 20-30 в лучшем случае. А что, если представить, что вы не дозвонились с первого раза?

Всего этого оказалось вполне достаточным для того, чтобы люди задумались, как же ускорить процесс соединения, и возможно ли это вообще. Оказалось, что возможно. Все дело в том, что некоторые параметры соединения можно запомнить, с тем чтобы при его повторном использовании применить уже сохраненные параметры, а не тестировать линию по новой с целью их определения.

Такие параметры можно определить для аналоговой части канала (модем пользователя - местная АТС) и для цифрового участка (все та же АТС - сервер провайдера). Сохранившись в энергонезависимой памяти модема, эти данные "всплывут" при последующем повторном соединении с помощью этой же линии с тем же самым провайдером. Настройки не подбираются вновь. Результат очевиден - экономия времени на установление соединения почти в три раза! (примерно 10 секунд против стандартных 30). Поддержка функцией трех модуляций (V.92, V.90 и V.34) позволяет воспользоваться "быстрым коннектом" даже в том случае, если линия не поддерживает V.92 и связь устанавливается, к примеру, по протоколу V.34.

Также, функция QuickConnect может использоваться при установлении IP-соединения между клиентом и провайдером без постоянно занятой линии. При обращении за данными или инициализации запроса физическое соединение с использованием данной функции может быть восстановлено без повторной авторизации. Все это способствует снижению загрузки серверных портов провайдера, и, стало быть, может повлечь за собой снижение стоимости подключения по коммутируемой линии. И волки сыты, и овцы целы.

Modem-on-Hold

- Алло, это ТЭЦ?
- ТЭЦ.
- ТЭЦ?
- ТЭЦ.
- ТЭЦ?
- ТЭЦ. Тэре рец тец те...

Когда-то модем не мог определить ни номер при входящем звонке, ни тип вызова (голос, данные, факс)... Модем не мог практически ничего. Некоторые системные операторы жаловались на то, что им, периодически, самим хотелось пищать в трубку вместо своего модема. Эх, неизвестно, чего бы еще люди натерпелись, если б со временем все не изменилось.

Сейчас модем может многое. Многое могут и цифровые АТС. Однако это далеко не всегда идет нам на пользу. В частности, счастливчики, обладающие возможностью испытать все прелести цифровой АТС, часто забывают о наличии услуги Call Waiting (ожидание вызова). Действие этой самой услуги, предоставляемой АТС, могло привести к обрыву модемного соединения. Проблема в том, что сигнал ожидающего звонка воспринимается модемом как прерывание потока данных и часто приводит к окончанию сеанса связи. Появление функции Modem-On-Hold ознаменовалось тем, что пользователь современной электронной АТС и услуги Call Waiting может принимать входящий звонок без разрыва соединения с провайдером. Дальше - больше! Точно так же, не прерывая соединение, с помощью modem-on-hold вы можете позвонить куда-нибудь (например, своей бабушке). Да и вообще, теперь можно часами не вылезать из Интернета, не боясь пропустить чей-либо звонок. Круто? А то! Время задержки соединения в линии на период разговора - от 10 секунд до предела, ограниченного поставщиком услуги (АТС). То есть, в течение этого времени вы сможете спокойно поговорить, а после просто переключиться на соединение с провайдером без необходимости разрывать и вновь восстанавливать его. Достаточно лишь положить трубку. Ловкость рук, и никакого мошенничества!

PCM Upstream

Великие умы мира телекоммуникаций сообща пытались разрешить глобальную проблему коммутируемого соединения: "Быть или не быть скорости в 64 кбит/с?". Новые протоколы приближались к этому заветному пределу настолько, насколько это возможно. Как уже упоминалось выше, в реализации протокола V.90 удалось добиться повышения скорости в направлении "провайдер-клиент", и довести ее до 56000 bps. Причем, как ни странно, несмотря на достаточно высокие требования V.90 к качеству линий, пользу от эксплуатации этого протокола ощутили даже у нас в России, с нашими гадкими АТС. "А как же в обратную сторону?" - спросите вы, и будете абсолютно правы. Эту проблему как раз и призвана решить функция PCM Upstream. Скорость передачи данных от клиента к провайдеру при использовании данной функции возрастает до 48 кбит в секунду. Очень полезно при передаче больших объемов данных (как пример можно привести использование web-камеры). Стоит только напомнить, что все это возможно лишь при единичном аналогово-цифровом преобразовании. Тогда и только тогда, когда пользователь подключается к цифровой АТС-соединенной цифровым каналом с интернет-провайдером. То есть, звонить друг другу, используя аналоговое подключение к телефонной сети модемом с V.92, бессмысленно - никакого Upstream не будет (damn!).

Использование данной функции может также привести к незначительному снижению скорости приема данных. Впрочем, если в работе PCM Upstream острой необходимости нет, ее можно просто-напросто отключить. Говоря по-научному - Turn Off.

V.44

В народе ходит поговорка: "Легко, как два байта переслать!". А так ли это легко? Проблему скорости передачи данных издавна призваны решать протоколы модемного сжатия. Все очень просто - при отправке или приеме большого потока данных (файлов различных размеров и форматов) целесообразно производить сжатие. Часто повторяющиеся последовательности символов заменяются кодами более короткими и простыми для передачи. Во время приема данных происходит обратная подстановка: эти коды меняются на исходные символы и их последовательности. При этом алгоритм должен быть быстрым, снисходительным к ресурсам процессора (ведь в модемах CPU весьма слабые) и не должен требовать большого объема памяти (как, например, обычные файловые архиваторы) - иначе бы стоимость модемов сильно возросла. Вот эти задачи и решает так называемое "модемное" сжатие. Без подобной процедуры отправка даже небольшого текстового файла занимала бы уйму времени. Чего уж тут говорить об интернет-сайтах, изобилующих кодами и графикой? До появления протокола сжатия V.44 последней разработкой являлся V.42bis.

Вкратце, история смены протоколов сжатия выглядит следующим образом. Одним из первых протоколов сжатия является MNP5, разработаный фирмой Microcom. Спустя некоторое время, он был вытеснен V.42bis по причине более совершенного алгоритма работы последнего. V.42bis эффективнее сжимал файлы распространенных форматов: графику, текстовые файлы и т.д. Кроме того, он умел в процессе работы переключаться из режима "сжатие данных" в "прозрачный" режим, для приема уже сжатых данных без дополнительной компрессии (например, архивы, jpeg"и и т.п.). MNP5 такой возможностью не обладал, в результате чего обмен не поддающимися сжатию файлами затягивался надолго, т.к. при попытке компресии их объем возрастал. Понятное дело, что V.42bis быстро одолел популярный некогда MNP5. Тем не менее, и его дни сочтены. Основным отличием V.44 от V.42bis является более высокая эффективность сжатия различных типов данных (в среднем 6:1 против 4:1 у V.42bis). В V.44 также предусмотрена возможность отключения при необходимости режима сжатия прямо в процессе соединения.

Протокол V.44 со степенью сжатия, превышающей на 24-26% алгоритмы теперь уже "старого" V.42bis, позволяет выйти на новый уровень производительности аналоговых модемов. Аналоговая связь живет, так что стоит торопиться с ее похоронами.

Бочка дегтя

Описывая новый протокол и расхваливая его замечательные возможности, - грех не поругаться. Тем более, что повод для критики кроется как раз в новых возможностях протокола - Quick Connect обещает нам ускорение процесса установления соединения чуть ли не в три раза против обычного. Тем не менее, надо помнить, что в России практически повсеместно используется пульсовый набор (увы, АТС не выбирают). Вместе с многоэтапностью соединения двух модемов это обстоятельство нивелирует разницу в скорости соединения с использованием Quick Connect. По сравнению с обычным процессом установки связи разница может быть незначительной, порой даже незаметной на глаз.

Использование Modem on Hold в принципе возможно лишь при поддержке АТС функции Call Waiting. Но есть и другая сторона проблемы - если провайдеры станут поддерживать данную функцию, то многие пользователи могут и вовсе не пожелать выходить из Интернета, прерываясь на звонки лишь изредка. В этом случае возможна перегрузка модемных пулов, отражающаяся на качестве связи. Хотя вряд ли это будет допущено - за все придется платить. Также стоит отметить, что приостановка соединения с провайдером может негативно сказываться на работе программного обеспечения. Пауза во время скачивания почты или файла, прерванная авторизация на каком-либо сайте могут оказаться фатальными. В конечном итоге, после восстановления соединения прерванную процедуру придется начинать сначала.

PCM Upstream, как уже упоминалось в описании, способна вызвать некоторое понижение скорости приема данных в обмен на повышение скорости отправки. Для тех, кому не требуется второе, придется помнить о необходимости отключения данной функции до соединения.

Казалось бы, к V.44 не придерешься. Однако необходимо помнить, что протоколы сжатия компрессируют различные типы файлов с разной эффективностью. Так, при передаче файлов определенных форматов выигрыш в скорости будет практически незаметен. К примеру, скачивая страничку с сайта, V.44 эффективно "сожмет" текстовые или html-файлы, однако графику (jpeg, gif и т.д.) сжать не сможет - избыточность данных форматов уже устранена алгоритмами, лежащими в их основе. Да еще, к тому же, эта "интеллектуальность" переключения режима сжатия на так называемый "прозрачный" режим... звучит пугающе! Так ли хорошо алгоритм определяет, когда стоит переключаться, а когда нет? Проверяемо исключительно на практике.

Перспективы

Ну и как вам V.92? Действительно, очень неплох, даже с учетом всех оговорок. Вывод очевиден. Надо брать модем с поддержкой V.92 и валить на Запад. Туда, где уже сегодня можно эффективно использовать все его преимущества. Стоит отметить, что за прошедший период времени с момента его разработки многое изменилось и у нас. Взять хотя бы родной город на Неве. Как минимум, два провайдера полноценно поддерживают V.92: "Ситилайн" и "Матрикс". Наверняка делают это и другие, надо лишь поискать информацию в сведениях на официальных сайтах провайдеров. Да и постепенная установка полноценных цифровых АТС взамен старых, одряхлевших и покрывшихся плесенью ДШ не за горами. По крайней мере, хочется в это верить.

Пусть кто-то считает выпуск нового протокола маркетинговым ходом, для того чтобы выжать последние "соки" из медленно умирающего направления аналоговой связи. Все эти xDSL, sDSL, выделенки и прочая чехарда повсеместно придут на смену модему рядового пользователя еще очень и очень не скоро, по многим технологическим и экономическим причинам. Пока же нам по карману модернизировать свой модем для улучшения характеристик связи - и не стоит этим пренебрегать.



статьи
статьи
 / 
новости
новости
 / 
контакты
контакты