Решенная проблема «последней мили»

С появлением широкополосных каналов из магазинов в одно?часье исчезли модемы, которые обеспечивали доступ в Internet более десятилетия. Они разде?лили судьбу механических мышек, матричных принтеров и ЭЛТ-мониторов

Чтобы обойти монополию AT&T на омическое подключение, было изобретено акустическое подключение (трубка обычного телефонного аппарата вставлялась в гнездо модема); в таком случае скорость не могла быть выше тех же 300 бод, зато можно подключиться где угодно и без всяких ограничений

Еще несколько лет назад проблема подключения компьютера к Internet обсуждалась исключительно горячо. Предлагались самые разные альтернативы, в том числе и такие экзотические, как использование силовой электрической проводки в качестве носителя сигнала. Сегодня выбор сделан. Большинство конкурирующих между собой провайдеров предлагает недорогое и быстрое подключение по технологии ADSL, прямое подключение по Ethernet либо по радиоканалу.

Самые ранние устройства для передачи цифровых данных по телефонным каналам были сконструированы в 50-е годы. Они использовались в системе противовоздушной обороны SAGE для связи между периферийными узлами (аэродромы, пусковые площадки, станции слежения) и региональными диспетчерскими центрами управления. Тогда они назвались «цифровыми абонентскими аппаратами» и по понятным причинам работали на выделенных каналах. Поскольку основным поставщиком оборудования для SAGE была корпорация IBM, то она же и изготавливала первые эти устройства, принцип действия которых не сильно отличался от появившихся позже модемов. Гражданским преемником SAGE стала также построенная IBM сеть резервирования авиабилетов SABRE, предшественница нынешней глобальной системы Sabre. В ней те же самые абонентские аппараты были применены в гражданских целях.

На протяжении последующих десятилетий прогресс в области передачи данных по телефонным каналам был связан исключительно с AT&T. В силу исторических причин компания была монополистом в области телефонной связи в США; только она имела право на электрическое («омическое») подключение к сети. Созданные в AT&T устройства, названные «датафонами», стали той экспериментальной базой, на которой были отработаны основные физические принципы цифровой телефонии, в том числе использование фазовой и частотной модуляции, полудуплексный и дуплексный режимы. С их помощью на четырехпроводной выделенной линии удалось достичь скорости передачи 2400 бод, а наиболее популярный датафон 103A (1962 год) обеспечивал скорость 300 бод по обычному коммутируемому каналу.

Чтобы обойти монополию AT&T на омическое подключение, было изобретено акустическое подключение (трубка обычного телефонного аппарата вставлялась в гнездо модема); в таком случае скорость не могла быть выше тех же 300 бод, зато можно подключиться где угодно и без всяких ограничений. В 1968 году суд отменил монополию AT&T, но оставил за ней право на тестирование устройств; в итоге были установлены такие строгие нормативы, что акустические модемы просуществовали до начала 80-х.

Настоящую революцию в 1981 году совершила компания Hayes Communications, представившая свой Smartmodem, именно с ее подачи в обиход вошло слово «модем». «Умным» (smart) прибор был назван потому, что в нем был контроллер, отрабатывавший специальную («хайесовскую») систему команд. Система стала стандартом де-факто для всех модемов, подключавшихся к компьютеру. Модем умел набирать телефонный номер, «снимать» и «вешать» трубку, отвечать на вызовы. Так что это действительно было «умное» устройство; до его появления все эти операции приходилось делать вручную, примерно так, как при пользовании простым факсом. Сразу же после этого изобретения модемы завоевали популярность; началась гонка на скорость. Основным конкурентом Hayes стала компания U.S. Robotics. В процессе гонки обновлялись стандарты, наибольшую известность получили v.32, v.34, последние из них — v.90 и v.92 обеспечивают скорость передачи данных 56 Кбод, что приближается к так называемому шенновскому пределу обмена данными на заданных телефонными линиями условиях.

Помимо решения проблемы «последней мили» модемы позволили создать еще две интересные системы коммуникаций. Одна из них осталась в основном французской (хотя и в США были ее аналоги, но они не имели государственной поддержки и не получили широкого распространения). Во Франции бесплатно устанавливались простейшие алфавитно-цифровые терминалы Minitel для подключения к информационно справочным системам, работавшим на серверах. Модем в Minitel обеспечивал скорость 1200 бод на прием и всего 75 бод на передачу, но этого оказывалось вполне достаточно для получения необходимых сведений. К 1994 году было установлено свыше 600 тыс. терминалов Minitel. Как это ни странно, но и при наличии Internet идея Minitel не умирает; к примеру, британская телекоммуникационная компания BT запустила аналогичную систему Click&Buy, а в Германии схожий проект получил название Firstgate.

Еще одним порождением модемов, подключаемых к персональным компьютерам, стала сеть Fidonet, где в качестве инструмента общения используется виртуальная доска объявлений BBS (Bulletin-Board System). Прин?ципы Fidonet разработал Том Дженнгинс из Массачусетса, а название ей было дано по имени его любимой собаки Фидо. Эта сеть не имеет своей физической инфраструктуры, а по своей логике очень близка к сетям для распространения парфюмерии или некоторых других продуктов. Сети этого типа, Fido Type Network, являются бесплатными (если не считать повременной платы за телефонный канал); одновременно устанавливается связь между двумя компьютерами, стоящими на двух смежных уровнях в иерархии. Нижний уровень называется «пойнт», выше стоит «нод», еще выше — «хаб». Пользуясь этой сетью, можно пересылать «нетмейл» и входить в «эхоконференции».

В последнее время все большее распространение получают радиомодемы, поддерживающие технологии Wi-Fi или WiMax. Название Wi-Fi (от Wireless Fidelity) является явным парафразом Hi-Fi, где fidelity означает преданность звуку высокого качества, а в данном случае — совершенной беспроводной связи. Протокол был разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11. Мобильные компьютеры с поддерживающими Wi-Fi приемо-передающими устройствами могут подключаться к локальной сети и получать доступ в Internet через так называемые точки доступа, или «хотспоты». Изначально Wi-Fi (он был создан в 1991 году в корпорации NCR в Голландии) предназначался для кассовых аппаратов и именовался WaveLAN. «Отцом» Wi-Fi считается Вик Хайес, однофамилец Дэнниса Хайеса, изобретателя модемов.

Очевидно, что применение методов традиционной аналоговой телефонии не позволяло полностью задействовать пропускную способность медного канала. Теоретические работы, позволившие перейти к цифровой телефонии, были выполнены в конце 80-х годов Джозефом Лехлайдером, сотрудником исследовательской компании Bell Communications Research (Bellcore). Семейство методов, получивших название DSL (Digital Subscriber Line — «цифровая абонентская линия»), включает в себя несколько версий, в том числе асимметричную (ADSL), где скорость входного потока существенно выше выходного, что характерно для трафика большинства пользователей. Большой вклад в развитие ADSL внесли создатели компании Amati Джон Клоффи (ныне он профессор Стэндфордского университета) и Ким Максвелл, основатель ADSL Forum.

Дэннис Хайес

(родился в 1950 году) известен как создатель модемов, главным образом благодаря разработке набора AT-команд, ставшего стандартом де-факто для производителей этих устройств. После окончания в середине 70-х Технологического институту штата Джорджия, он работал в корпорации National Data Corporation над созданием и маркетингом первого высокоуровневого модема для компьютеров IBM PC. Сделанные в ходе этого наработки заложили основу компании D.C. Hayes Associates, созданной в 1978 году. В 1980 году компания была переименована в Hayes Microcomputer Products, и получила известность под этим именем. Компания занимала лидирующие позиции на рынке модемов, однако в середине 90-х была оттеснена конкурентами, после того, как модем стал массовым продуктом. Конкурентам Hayes быстрее удалось наладить выпуск модемов в соответствующих объемах, а также заключить договоры с производителями персональных компьютеров. К 1997 году ее доля рынка сократилась до 3,1% . В 1997 году состоялось ее слияние с Access Beyond, в результате чего была создана компания Hayes Communications, но в 1999 году ее активы были аннулированы. Хайес возглавлял компанию практически вплоть до ликвидации, до 1998 года.

Вик Хайес

сделал первые шаги в карьере специалиста по беспроводным сетям еще во время службы в армии Нидерландов, где он получил назначение на радарную станцию. После увольнения в запас он продолжал работать в этой же сфере. В 90-е годы он работал на автозаводе в Торонто, где занимался конструированием первых беспроводных локальных сетей, работавших на частоте 902 МГц. Примерно в это время, в 1991 году, NCR Corporation с AT&T предложили стандарт беспроводной связи, который тогда был предложен на рынке под маркой WaveLAN и обеспечивал скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Затем разработка соответствующих стандартов была продолжена компаниями Lucent и Agere Systems. Работая в то время в Agere Systems, Хайес вошел в состав группы участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. Разработка общих подходов к организации беспроводной связи главным образом началась благодаря энергии Хайеса, который создал соответствующую экспертную группу при IEEE. В 2003 году Хайес ушел из Agere Systems. Сейчас Хайес считается одним из самых авторитетных специалистов в области технологий Wi-Fi.

Том Дженнингс

(родился в 1955 году) известен главным образом как создатель сети Fidonet, первой файловой системы и системы обработки сообщений на базе программного обеспечения Bulletin Board System (BBS). Собственно, протоколы Fidonet были реализованы в программе Fido, названной по имени любимой собаки автора. Впоследствии их число существенно возросло благодаря усилиям других авторов, обеспечивших поддержку этих протоколов для различных платформ. С 70-х годов Дженнингс работал на различных должностях, связанных с программированием в целом ряде компаний, от Ocean Research Equipment и Bose до Phoenix Software Associates. Для последней он разработал портативную версию BIOS. Он трудился также в Apple Computer, в журнале Wired Magazine, в котором стал первым Web-дизайнером, и в компании The Little Garden. Популярность Дженнингса не ограничивается средой продвинутых компьютерных пользователей. Он выступал в качестве продюсера целого ряда научно-популярных фильмов, а в 2005 году принял участие в съемках пятичасового документального фильма о BBS «BBS: The Documentary».