Дорога в будущее
жүктеу/скачать 1.29 Mb.
|
| Путь, проложенный Internet, предопределит многие элементы будущей магистрали. Internet - прекрасная, жизненно важная разработка, один из компонентов конечной системы, но в ближайшие годы он существенно изменится. Современному Internet недостает безопасности и системы учета (billing system). И когда-нибудь многое из культуры Internet пользователям информационной магистрали покажется таким же диковинным, как нам сегодня - рассказы о переселенцах и орегонском пути.
Впрочем, и нынешний Internet совсем не тот, что был всего лишь год-два назад. Он эволюционирует с такой скоростью, при которой его описание годовой или даже полугодовой давности может серьезно устареть. У многих это вызывает смятение. Ведь очень трудно быть в курсе последних событий, когда ситуация развивается так динамично. Поэтому большинство компаний, в том числе Microsoft, сотрудничает в определении стандартов на расширение Internet, одновременно стремясь преодолеть свойственные ему ограничения. Видимо, из-за того, что своим рождением Internet обязан компьютерной науке, он всегда, как магнит, притягивал к себе хакеров - талантливых программистов, которые по разным причинам (кто ради "спортивного интереса", кто в криминальных целях) взламывают чужие компьютерные системы. Так, 2 ноября 1988 года тысячи компьютеров, объединенных в этой сети, вдруг резко замедлили скорость работы. Многие из них даже ненадолго остановились. Все данные, к счастью, сохранились, но, пока администраторы компьютерных систем пытались восстановить контроль над своими машинами, компьютерное время стоимостью в миллионы долларов было растрачено впустую. Именно в связи с этой историей широкая публика впервые и услышала об Internet. Как потом выяснилось, причиной всему была вредная компьютерная программа, названная "червяком". Она передавалась по сети с одного компьютера на другой и попутно "размножалась", копируя сама себя. ("Червяком", а не вирусом ее назвали потому, что она не инфицировала другие программы.) Она пользовалась незамеченной "щелкой" в системном программном обеспечении и получала прямой доступ к памяти атакуемых ею компьютеров. Там она пряталась и подсовывала неверные данные, что зат- рудняло ее выявление и уничтожение. Через несколько дней газета The New York Times выявила хакера, автора этой программы. Роберт Моррис-младший, двадцатитрехлетний студент последнего курса Корнелльского университета, написал этого "червяка", а потом выпустил его на свободу, чтобы посмотреть, до скольких компьютеров он сумеет добраться. Однако в программу вкралась ошибка, из-за чего "червяк" стал размножаться гораздо быстрее, чем предполагалось. К Моррису применили Computer Fraud and Abuse Act (Закон о компьютерном мошенничестве и намеренном нанесении вреда) от 1986 года и приговорили к трем годам условного заключения, штрафу в 10000 долларов и 400 часам общественных работ. И позже в Internet случались разного рода аварии, бывали проблемы в защите, но не так, чтобы уж очень часто. В итоге Internet стал вполне надежным коммуникационным каналом для миллионов людей. Связывая расположенные по всему миру серверы, он обеспечивает обмен электронной почтой, сообщениями для электронных досок и другими данными. В потоке информации чего только нет: от коротеньких сообщений в десяток букв до огромных файлов с фотоснимками и программных пакетов. При этом стоимость услуг сервера, удаленного на тысячи километров, ничуть не выше оплаты услуг того, что находится в каком-нибудь километре от Вас. Модель ценообразования в Internet уже изменила представление о том, что цена коммуникационных услуг напрямую зависит от времени и расстояния. То же самое произошло и с вычислительной техникой. Раньше, если Вы не могли позволить себе большой компьютер, приходилось арендовать его время с почасовой оплатой. А появление персональных компьютеров от этих хлопот избавило. Поскольку Internet не требует сколько-нибудь ощутимых платежей, многие считают, что его финансирует правительство. Это не так. Однако, Internet возник в результате правительственного проекта шестидесятых годов - ARPANET; так называлась сеть, которую первоначально использовали исключительно в научно-технических целях. Она была жизненно важным каналом связи между рядом институтов и организаций, но посторонние о ней ничего не знали. В 1989 году правительство США прекратило финансировать ARPANET и под другим названием - Internet (по имени применявшегося в этой сети коммуникационного протокола) передало его коммерческим организациям. Но даже когда Internet стал работать на коммерческой основе, первыми его клиентами были в основном ученые из университетов и компании, действующие в компьютерной индустрии; они использовали эту сеть для обмена электронной почтой. Надо сказать, что финансовая модель, обеспечивающая Internet столь подозрительную дешевизну, в самом деле очень интересна. Сегодня, пользуясь телефоном, Вы знаете, что счет за разговор возрастет с увеличением его продолжительности и расстояния, на которое был сделан звонок. Однако предприятия, которым приходится часто связываться с каким-то определенным партнером, могут в значительной мере уйти от этих затрат, арендовав телефонную линию специально для звонков между двумя конкретными участками. Оплата арендованной линии не зависит от интенсивности ее использования - Вы просто вносите за нее ежемесячные взносы. Основу Internet как раз и составляет "пучок" таких арендованных линий. Соединенные через коммутирующие системы, они управляют "течением" потока данных (так называемые маршрутизаторы). Междугородные связи Internet в Соединенных Штатах обеспечивают 5 компаний, каждая из которых арендует линии у соответствующих владельцев. После разделения компании AT&T ставки за аренду телефонных линий заметно снизились. Поскольку интенсивность трафика в Internet очень велика, а арендная ставка - величина постоянная, эти 5 компаний смогли установить на свои услуги минимальные расценки; иными словами, они обеспечивают колоссальную полосу пропускания при весьма незначительной стоимости. О термине "полоса пропускания" стоит, пожалуй, сказать подробнее. Как я уже пояснял, он определяет скорость, с которой линия пропускает информацию между соединенными ею устройствами. Полоса пропускания зависит, в частности, от технологии приема и передачи данных. Телефонные сети, например, рассчитаны на двустороннюю связь с низкой полосой пропускания. Телефоны - это аналоговые устройства, "общающиеся" с аппаратурой телефонной компании посредством электрических импульсов, в которые преобразуются звуковые колебания. После оцифровки аналогового сигнала междугородная телефонная станция выдает цифровой сигнал, несущий примерно 64000 бит в секунду. Коаксиальные кабели, обычно используемые кабельным телевидением, потенциально обладают более широкой полосой пропускания, чем стандартные телефонные провода, поскольку предназначены для передачи высокочастотных видеосигналов. Однако сегодня системы кабельного ТВ не передают биты; свои 30-75 видеоканалов они транслируют по аналоговой технологии. Коаксиальные кабели вполне способны пропускать сотни миллионов и даже миллиард бит в секунду, но для передачи цифровой информации их придется дополнить новыми коммутирующими устройствами. Волоконно-оптический кабель дальней связи, несущий 1,7 миллиарда бит в секунду от одного повторителя (что-то вроде усилителя) до другого, обеспечивает полосу пропускания, достаточную для ведения 25000 телефонных разговоров одновременно. Число таких разговоров можно существенно увеличить за счет сжатия, удаляя избыточную информацию - хотя бы паузы между словами и фразами. Многие предприятия для подключения к Internet пользуются особым типом телефонной линии - Т-1; она несет 1,5 миллиона бит в секунду и, таким образом, обладает сравнительно высокой пропускной способностью. Подписчики ежемесячно платят местной телефонной компании за эксплуатацию линии Т-1 (по которой их данные передаются на ближайшую "точку входа" в Internet), а также оплачивают услуги компании, обеспечивающей подключение к Internet, по единой ставке - порядка 20000 долларов в год. Эти ежегодные взносы, размер которых вычисляется с учетом пропускной способности линии, полностью покрывают все расходы на Internet, и при этом не важно: постоянно работают подписчики с этой сетью или вообще ей не пользуются, передают данные на несколько километров или на другой край света. Из суммы этих платежей и финансируется вся сеть Internet. Такой механизм срабатывает, поскольку себестоимость базируется на платежах за пропускную способность линии, а цены просто следуют за себестоимостью. Чтобы контролировать время и дальность связи, владельцам линий понадобилось бы немало усилий и средств. А зачем их тратить, если можно и без этого получить прибыль ? Кроме того, такая модель ценообразования способствует расширению использования Internet: оплатив доступ к Internet, клиент уже не должен доплачивать за интенсивность работы в нем. Естественно, подавляющее большинство не может позволить себе арендовать линию Т-1. Тогда, чтобы подключиться к Internet, надо связаться с местным провайдером. Это та самая компания, которая ежегодно выплачивает 20000 долларов за соединение с Internet по линии Т-1 или по другому высокоскоростному каналу. Таким образом, частные лица звонят местному провайдеру по обычной телефонной линии, а тот соединяет их с Internet. В этом случае взимается ежемесячная плата, обычно в размере 20 долларов, за которую Вы имеете 20 часов в самое дорогое время. В ближайшие годы в обеспечении доступа к Internet конкуренция будет только возрастать. К этому бизнесу присоединятся крупные телефонные компании всего мира. Как следствие, заметно упадут цены. Оперативные службы типа CompuServe и America Online включат в подписку и доступ к Internet - как стандартную услугу. В целом через несколько лет Internet значительно усовершенствуется, доступ к нему упростится и войдет в пользовательский интерфейс операционных систем. Навигация по Internet станет легче, и его объединят с другими коммерческими оперативными службами. Но одна техническая проблема для Internet по-прежнему остается нере- шенной: как обрабатывать материалы, передаваемые в режиме реального времени, особенно аудио (включая речь) и видео. Технология, на которой базируется Internet, не гарантирует передачу данных из одной точки в другую с постоянной скоростью. Темп пересылки пакетов зависит от "заторов" в сети. Ряд изощренных приемов, конечно, позволяет эпизодически передавать высококачественные звук и видеоизображения, но полноценная их поддержка требует коренного изменения сети, так что эти возможности вряд ли будут реализованы в ближайшие несколько лет. Но как только технологический барьер останется позади, Internet вступит в прямую конкуренцию с "голосовыми" сетями телефонных компаний. А поскольку подход к ценообразованию у них прямо противоположный, будет весьма любопытно понаблюдать за их конкурентной борьбой. В связи с тем, что Internet изменяет принципы оплаты коммуникационной связи, он может изменить и наше общее отношение к платежам за информацию. Кое-кто считает: Internet продемонстрировал, что информация будет бесплатной - по крайней мере, в большинстве случаев. Действительно, значительные объемы информации, от снимков NASA (National Aeronautics and Spасе Administration - Государственное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства) до сообщений на электронные доски, передаются пользователями бесплатно, но думаю, что наиболее привлекательную информацию, голливудские кинофильмы или энциклопедические базы данных, по-прежнему будут создавать с расчетом на прибыль. Особый вид информации - программное обеспечение. Сегодня в Internet масса бесплатных программ, и некоторые из них довольно полезны. Зачастую подобные программы появляются в результате дипломных работ студентов или выходят из институтов, финансируемых правительством. Однако мне кажется, что стремление пользователей к качеству, поддержке и многофункцио- нальности такого важного инструмента, как программа, неизбежно приведет к развитию коммерческого программного обеспечения. Уже сейчас многие студенты и преподаватели университетов, авторы бесплатных программ, заняты составлением бизнес-планов для организуемых ими фирм; они готовы поставлять коммерческие версии своих программ с большими возможностями. Разработчикам - и тем, кто хочет заработать на своем продукте, и тем, кто отдает его бесплатно, - будет гораздо легче распространять программы, чем теперь. Все это послужит на благо будущей информационной магистрали. Однако, прежде чем она станет реальностью, мы будем использовать ряд переходных технологий, которые вызовут к жизни новые приложения. И хотя они не обеспечат всех возможностей полноценной магистрали, все же это будет шаг вперед по сравнению с тем, что мы имеем сейчас. Затраты на такое эволюционное продвижение будут вполне сопоставимы с ценой современных приложений, которые уже доказали свою необходимость. Некоторые из переходных технологий будут опираться на телефонные сети. К 1997 году большинство скоростных модемов сможет поддерживать одновременную передачу речи и данных по существующим телефонным линиям. Представим такую картину. Планируя свой летний отдых, Вы обращаетесь в туристическое агентство. Если и у Вас, и в агентстве есть персональные компьютеры, Вам покажут снимки отобранных отелей или небольшую табличку, по которой дома, сидя в кресле, Вы сравните цены в этих отелях. А если не только у Вас, но и у Вашего приятеля (искусного кулинара) есть персональный компьютер, позвоните ему и узнайте, сколько слоев в его пирожном - очень уж оно получается высоким. И пока на кухне готовится тесто, пусть он покажет Вам это пирожное в разрезе ! Технология, которая реализует эти "чудеса", носит аббревиатуру DSVD (Digital Simultaneous Voice Data) - одновременная передача цифровых данных и речи. Она яснее ясного - демонстрирует возможности совместного использования разных видов информации в сети. Думаю, что в ближайшие 3 года она распространится повсеместно и обойдется недорого, так как не потребует сколько-нибудь заметных изменений в существующей телефонной системе. Телефонным компаниям не придется модифицировать свои коммутаторы, следовательно, и абонентная плата за телефон останется прежней. Для DSVD достаточно установить на обоих концах линии соответствующие модемы и программы. А вот другой промежуточный вариант использования телефонных сетей потребует внедрения специальных телефонных линий и коммутаторов. Эта технология называется ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровая сеть комплексных услуг). Она позволяет передавать речь и данные, начиная с 64000 или 128000 бит/с, т.е. делает все, что делает DSVD, только в 5 - 10 раз быстрее. Она великолепно работает там, где достаточно средней пропускной способности. При ее использовании Вы получаете возможность быстрой передачи текста и неподвижных картинок. Видеоизображения тоже можно пересылать, но с посредственным качеством: для рядовых видеоконференций сойдет, но для фильмов не годится. А настоящей магистрали нужно высококачественное видео. Сотни сотрудников Microsoft каждый день пользуются ISDN, подключая свои домашние компьютеры к нашей корпоративной сети. ISDN была разработана уже более десяти лет назад, но оставалась практически невостребованной, пока в ней не назрела необходимость. Но самое удивительное в том, что телефонные компании, вкладывая огромные средства в коммутаторы для управления ISDN, слабо представляли, как именно будет работать эта технология. Развитие персональных компьютеров привело к взрывному росту потребности в ISDN. И это замечательно. В 1995 году плата расширения для поддержки ISDN стоила 500 долларов, а в ближайшие несколько лет должна упасть примерно до 200 долларов. Тариф за эксплуатацию линий зависит от конкретной местности; в Соединенных Штатах он составляет в среднем около 50 долларов в месяц. Я думаю, что он снизится минимум до 20 долларов и не будет заметно превышать плату за обычную телефонную связь. Microsoft - одна из тех фирм, которые стремятся убедить телефонные компании повсеместно уменьшить эти тарифы и тем самым стимулировать владельцев персональных компьютеров на использование ISDN. У кабельных компаний свои промежуточные технологии и стратегии. Для местных телефонных услуг они хотят задействовать существующие сети своих коаксиальных кабелей, что непременно приведет к конкуренции с телефонными компаниями. Ведь уже доказано: специальные кабельные модемы позволяют подключать персональные компьютеры к кабельным сетям. Таким образом, кабельные компании способны обеспечить несколько большую полосу пропускания, чем ISDN. Другим промежуточным шагом для кабельных компаний станет 5- или даже 10-кратное увеличение числа передаваемых ими вещательных каналов. Втиснуть большее число каналов в существующие кабели они смогут за счет применения технологии цифрового сжатия. Эта так называемая 500-канальная система (в реальности она вряд ли обеспечит более 150 каналов) создаст условия для появления системы, близкой к "видео-по-заказу", - правда, лишь для ограниченного круга телепередач и фильмов. В этом случае Вы выбирали бы не номер какого-то канала, а искали то, что Вас интересует, на экране, в списке вариантов. Популярный фильм или передачу запускали бы сразу по 20 каналам, смещая на каждом канале время его (ее) начала на 5 минут. Это позволило бы Вам подбирать для просмотра фильмов или телепередач наиболее удобное время (в пределах некоего интервала), а уж само переключение на нужный канал осуществлялось бы специальной телевизионной приставкой. Получасовые новости CNN Headline News могли бы выходить не по одному, а по шести каналам со сдвигом: в 18:00, 18:05, 18:10, 18:15, 18:20 и 18:25. Все 500 каналов были бы израсходованы очень быстро. Кабельные компании вынуждены расширять число каналов еще и потому, что испытывают давление конкуренции. Спутники прямого вещания вроде DIRECTV, принадлежащие Hughes Electronics, уже напрямую транслируют в наши дома сотни каналов. Поэтому, чтобы не потерять клиентов, кабельным компаниям приходится шевелиться. И если бы смысл информационной магистрали сводился к одной только доставке узкого ассортимента видеопродукции, 500-канальная система всех бы вполне устроила. 500-канальная система, оставаясь - по сути своей - в основном синхронной, обеспечит весьма ограниченный выбор и в лучшем случае будет всего лишь обратным каналом связи с низкой пропускной способностью. Под обратным каналом связи (back channel) подразумевается путь, выделенный для передачи команд и других данных от информационных устройств потребителя в сеть. Подобный канал в 500-канальной системе может пригодиться для заказа какой-то продукции или программ, ответа на вопросы, участия в телевизионных викторинах и в некоторых видах игр - все через телевизионную приставку. Однако обратный канал связи с низкой полосой пропускания не обеспечит той гибкости и той степени интерактивности, которые потребуют наиболее интересные приложения информационной магистрали. Он не поможет переслать видеозаписи с Вашими детьми бабушке и дедушке и не даст поиграть в действительно интерактивные игры. Кабельные и телефонные компании во всем мире развиваются по четырем параллельным направлениям. Во-первых, каждая из них будет стремиться играть на поле противника. Кабельные компании предложат телефонные услуги, а телефонные компании - видеоуслуги, в том числе передачу телевизионных сигналов. Во-вторых, обе системы будут совершенствовать способы подключения персональных компьютеров с помощью либо ISDN-, либо кабельных модемов. В-третьих, перейдут на цифровую технологию, с тем чтобы увеличить число телевизионных каналов и добиться высокого качества сигналов. В-четвертых, поставят целью подключение широкополосных систем к телевизорам и персональным компьютерам. При этом любая из четырех стратегий побуждает делать капиталовложения в цифровые сети. Между телефонными компаниями и сетями кабельного телевидения развернется жесточайшая конкуренция за право стать основным сетевым провайдером (поставщиком сетевых услуг) в конкретном районе. В итоге и Internet, и другие переходные технологии создадут основу для настоящей информационной магистрали. В ней объединятся лучшие качества телефонных и кабельных сетей. Как телефонная сеть, она позволит вести разговоры частным лицам, и каждый, пользующийся этой сетью, сможет поступать сообразно своим интересам. Кроме того, в этом качестве она будет обеспечивать полноценную двустороннюю связь, благодаря чему значительно расширятся ее "интерактивные" возможности. А как сеть кабельного телевидения, она будет обладать высокой пропускной способностью, так что в одном доме ее вполне хватит для одновременного подключения нескольких телевизоров и персональных компьютеров к разным источникам видеопрограмм или информации. Большая часть проводной сети, соединяющей серверы между собой и с их клиентами, будет изготовлена из невероятно прозрачных волоконно-оптических кабелей - "асфальта" информационной магистрали. Все основные междугородные телефонные магистрали в пределах Соединенных Штатов сегодня построены на волоконно-оптических кабелях, но линии, связывающие наши дома с этими информационными артериями, по-прежнему изготавливаются из медных проводов. Телефонные компании заменят в своих сетях медные провода и участки с микроволновой и спутниковой связью волоконно-оптическими кабелями, что сделает полосу пропускания пригодной для передачи высококачественного видео. Одновременно возрастет и доля волоконно-оптических кабелей в системе коммуникаций, принадлежащей компаниям кабельного телевидения. Параллельно этому телефонные и кабельные компании будут включать в состав своих сетей новые коммутаторы, которые позволят направлять потоки цифровых видеосигналов и другой цифровой информации в любую точку. Затраты на модернизацию существующих сетей (для их интеграции в информационную магистраль) составят менее четверти того, во что обошлась бы прокладка к каждому дому новых линий. Волоконно-оптические линии можно представить как широкие водопроводные трубы, проложенные под улицами. Непосредственно к домам они не подводятся, для этого предназначены трубы диаметром поменьше, отходящие от магистрального трубопровода. Сначала волоконно-оптические кабели проложат, по-видимому, только до распределительных узлов, оттуда сигналы пойдут в дома либо по коаксиальному кабелю, несущему кабельное телевидение, либо по "витым парам" медных проводов, используемых для доступа к телефонным услугам. Однако в дальнейшем волоконно-оптические кабели будут подводить напрямую к отдельным домам, если Вам понадобятся огромные потоки данных. В качестве коммутаторов выступят мощные компьютеры, которые будут переводить потоки данных с одного пути на другой, так же как сейчас перегоняют товарные вагоны на сортировочной станции. По крупным сетям потекут миллионы таких потоков, и - независимо от количества промежуточных узлов - все их биты необходимо доставить адресатам, без путаницы и опозданий. Чтобы представить, насколько грандиозные задачи будут решаться в эпоху информационной магистрали, приведу такую параллель. Вообразите миллиарды вагонов, которые нужно транспортировать по железнодорожным путям, переключая бесчисленные стрелки (коммутаторы), и при этом не выбиваться из графика: вагоны должны прибывать в пункты назначения точно по расписанию. Поскольку вагоны сцеплены в составы, работа сортировочной станции парализуется, когда через нее проходит длинный товарный поезд. Поэтому жестко сцеплять вагоны не выгодно, гораздо эффективнее отправлять их в путь поодиночке, так им легче маневрировать между стрелками, а в точке назначения можно вновь сформировать единый состав. Так и всю информацию, переправляемую по магистрали, будут разбивать на крошечные пакеты, и каждый из них пойдет в сети по независимому марш- жүктеу/скачать 1.29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|