Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).
Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС.
Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).
Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).
Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).
Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.
К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.
Если взглянуть на статистику принятых и переданных байтов после сеанса наиболее распространенного сегодня коммутируемого подключения (по телефонной линии) к Интернету, можно увидеть, что первая цифра во много раз превышает вторую. На каждый переданный байт приходится несколько десятков принятых. В то же время известно, что спутниковые каналы связи обладают очень широкой полосой пропускания (правда, только при приеме информации). Решение, которое приходит на ум, - разделить потоки данных, идущие от пользователя и к нему. Передавать информацию на компьютер можно через спутник, а управлять этим потоком пользователь может через обычную (коммутируемую или выделенную) модемную линию.
Около десяти лет назад компания Hughes Electronics Corporation (США), вернее, ее подразделение - фирма Hughes Network Systems (HNS) предложила пользователям коммерческое решение, которое сегодня практически стало стандартом для спутникового доступа к Интернету. Разработанная HNS система DirecPC обеспечила передачу данных на отдельный компьютер со скоростью до 400 Кбит/с. Это в 14 раз быстрее, чем доступ по обычному модему (28,8 Кбит/с), и в три раза быстрее, чем по ISDN.
Еще раз отметим, что особенность системы DirecPC - асимметричность: прямой высокоскоростной канал (получение информации со спутника) дополняется низкоскоростным обратным каналом (передача запросов и пакетов подтверждений), в качестве которого выступает dial-up-подключение или выделенная линия ближайшего провайдера.
Путь, который проходят запросы пользователя системы DirecPC, несколько необычен. Пакеты запросов и подтверждений клиента, находящегося в Европе, формируемые адаптером DirecPC, транзитом через ISP, идут в так называемый операционный центр NOC (ОЦ) в Германии, имеющий скоростной доступ в Интернет, откуда обработанная заказанная информация пересылается через спутник заказчику.
Правда, до этого момента происходит ряд дополнительных действий. Согласно технологии, драйвер адаптера DirecPC компьютера пользователя изменяет обратный IP-адрес каждого пакета, содержащего запрос к Интернет-серверам, на IP-адрес пользователя на сервере операционного центра. Затем драйвер упаковывает исходный пакет с модифицированным обратным адресом в пакет, адресованный ОЦ и отсылает его в Интернет. Запрошенный пользоватечем Интернет-сервер, обработав запрос, передает требуемые данные по модифицированному обратному адресу пользователя в ОЦ, откуда они доставляются по спутниковому каналу непосредственно на компьютер пользователя.
Информация из ОЦ DirecPC передается пакетами по 1500 байтов. После приема четырех пакетов драйвер DirecPC отсылает пакет подтверждения размером в среднем в 50 байтов. Таким образом, для принятия за одну секунду 50 Кбайтов требуется передать порядка 450 байтов по наземному каналу. Как видим, даже с учетом дополнительно передаваемых запросов, для работы DirecPC достаточно любой скорости наземного канала,
Система DirecPC ориентирована на предоставление как традиционных Интернет-услуг, так и специфических.
· Услуга TurboInternet включает стандартные сервисы, такие как WWW, FTP, E-mail, Usenet и др. для индивидуального получения информации с Web-серверов в интерактивном режиме.
· Услуга Package Delivery предназначена для организации высокоскоростной рассылки аудио, видео, графических и текстовых файлов любому чисто пользователей, находящихся в зоне охвата спутника.
· Особенности услуги Package Delivery:
· неограниченное число пользователей. Отправитель определяет адреса и платит только за размер файла, а не за количество получателей или их удаленность;
· скорость доставки - до 3 Мбит/с, что в 100 раз быстрее, чем при использовании обычных модемов (28,8 Кбит/с);
· различные сроки доставки: файлы могут быть получены в указанное отправителем время или с задержкой в зависимости от указанного приоритета:
· повышение надежности передачи информации за счет сокращения времени передачи и возможности повторной передачи в случае сбоя.
Package Delivery особенно актуальна для больших компаний, банков, имеющих разветвленную сеть филиалов в регионах, так как позволяет организовать эффективное управление подразделениями. В сочетании с Turbolnternet она обеспечивает эффективное функционирование корпоративных систем и сетей связи.
Доставка исходной информации в ОЦ может быть осуществлена по наземным линиям связи через Интернет (с помощью ftp. E-mail и др.) или почтой-на физическом носителе (СО-ROM, Floppy Disk), В заданное время содержимое файла указанное отправителем, ретранслируется через спутниковый канал группе абонентов, указанных в списке рассылки. При необходимости NOC может организовать выдачу отправителю подтверждений о доставке информации каждому абоненту.
Услуга Turbo Webcast/Turbo Multicast позволяет контент-провайдерам предоставлять своим подписчикам любую цифровую мультимедиа информацию с помощью популярной PUSH-технологии. Это могут быть как различные видеоконференции, так и платное телевидение.
В стандартный комплект DirecPC входят:
· плата адаптера DirecPC стандарта PCI и программное обеспечение (поставляется вместе с платой);
· параболическая антенна, диаметр которой зависит от места установки;
· приемная головка и рупорный облучатель. устанавливаемые на антенне;
· коаксиальный кабель - 75 Ом;
Для установки системы DirecPC необходимо:
· наличие свободного слота PCI для установки адаптера;
· удаление точки установки спутниковой антенны - не более 100 м от компьютера;
· открытый вид на спутник в точке установки приемной антенны;
· подключение к местному Интернет-провайдеру;
Сегодня система DirecPC работает со следующими пользовательскими операционными системами:
Windows 3.1/3.11, Windows 95/98, а также OS/2. Для обеспечения DirecPC-доступа в Интернет через локальную сеть необходимо установить дополнительное программное обеспечение, разработанное компанией Helius. - «Network Edition v 2.1», которое предназначено для операционных систем NetWare, Windows NT, Linux.
Несмотря на довольно продолжительный срок эксплуатации, цены на услуги DirecPC в США и Европе все еще существенно отличаются. Впрочем, этому имеется целый ряд объективных причин. Главной из них является достаточно сильная разница в требуемых финансовых затратах. Дело в том, что на территории США компания Hughes Network System имеет собственные передающие станции и спутники, с помощью которых осуществляется передача данных пользователям. А для работы в Европе американцам потребовалось создать два совместных с Hughes Network System предприятия: Hughes Olivetti Telecom - для продвижения данной технологии в Западной Европе и NetSat Express, которая предоставляет услуги в Восточной Европе, включая Украину.
Естественно, этим фирмам потребовалось арендовать передатчик на спутнике (сегодня это Hot Bird-3 над 13° восточной долготы) и Операционный центр в городе Гришейм (Германия). В результате, учитывая стоимость аренды спутника, особенности. связанные с международным регулированием, стоимость оборудования и трафика для Европы и СНГ выше, чем в Америке.
Кроме того, система DirecPC в странах СНГ имеет несколько дополнительных недостатков. Первый заключается в принципе организации передачи потоков данных. Так как все запросы абонентов обязательно проходят через NOC, это означает транзит всего исходящего графика через Германию даже в том случае, когда пользователь и источник информации являются абонентами одною или расположенных рядом ISP. В результате возникает совершенно бесполезный трафик (следует также учитывать вопросы государственной безопасности), избавиться от которого можно лишь разместив операционный центр поблизости от региональной группировки ISP.