2.03. Прочие технологии сети
Прочие технологии сети
Часто в процессе работы с сетями сталкивается такое понятие как «прокси». Прокси (посредник) – это промежуточный сервер между пользователем и интернетом/другим сервером. То есть, связь будет «клиент-прокси-сервер». Прокси работает так:
- клиент подключается к прокси;
- прокси получает запрос (показать сайт);
- прокси делает запрос от своего имени (может и изменить имя);
- сервер отвечает прокси;
- прокси передаёт ответ клиенту.
★ Прокси – базовая технология для:
- анонимизации (скрытия реального IP пользователя, словно «сделка через агента»);
- кеширования (ускорения загрузки сайтов за счёт работы через посредника);
- фильтрации трафика (прокси может блокировать соцсети в офисе, к примеру);
- балансировки (распределения нагрузки на сервера, «принимая на себя удар»);
- безопасности (защита от DDoS, сокрытие структуры сети).
Именно поэтому вы можете встретить на просторах интернета проверку капчи или переадресации – так и работает прокси-сервер. Прокси бывают нескольких видов, в зависимости от классификации:
-
по уровню прозрачности:
- прозрачный прокси (не скрывает IP клиента);
- анонимный прокси (скрывает IP, но выдаёт прокси);
- элитный (полностью скрывает факт – и IP и прокси).
-
по протоколу:
- HTTP-прокси (для веб-трафика);
- SOCKS5 – для любого трафика (игры, VoIP, Tor);
- SSL/TLS-прокси – для защищённых соединений.
С развитием технологий и версий HTTP (HTTP/2, HTTP/3) скорость эволюционировала – появилось мультиплексирование (несколько запросов в одном TCP-соединение), сжатие заголовков, приоретизация загружаемых ресурсов, встроенное шифрование и устойчивость к потере пакетов. Именно поэтому сайты грузятся в разы быстрее, чем в начале 2000-х, даже при той же скорости соединения.
Мы упомянули ещё несколько технологий, которым тоже следует выделить место.
★ VoIP (Voice over IP) – звонки через интернет, специальная технология, использующая UDP для минимальных задержек – нам ведь важно видеть/слышать собеседника в реальном времени.
★ P2P – прямое соединение между пользователями. Именно это нам кажется, когда мы работаем в интернете, но это специфическая технология, которая на практике работает с торрентами – файлы качаются напрямую между пользователями, без использования центрального сервера. К примеру, вы скачиваете .torrent-файл или магнитную ссылку (magnet), клиент находит других пользователей (пиров), и файл качается по кусочкам от разных источников.
После доказательства существования электромагнитных волн была изобретена радиопередача, которая произвела революцию – до этого связь была возможно только по проводам (телеграф и телефон), но радио сделало передачу информации мгновенной, без проводов и массовой (один передатчик – много слушателей).
★ Электромагнитные волны - колебания электрического и магнитных полей, и то, сколько раз волна колеблется в секунду, называется частотой (Гц, герц). Разделяют следующие виды частот:
- низкие частоты (например, 100 кГц) – дальнобойные, но медленные;
- высокие частоты (например, 5 ГГц) – быстрые, но с меньшей дальностью.
Также следует отметить такой термин, как модуляция – особенность кодирования информации в радиосигнал:
- AM (амплитудная модуляция) – информация кодируется в силе сигнала – это используется в длинноволновом радио, но чувствительно к помехам;
- FM (частотная модуляция) – информация кодируется в частоте сигнала – меньшая дальность, но большая устойчивость к помехам и лучшее качество звука.
И именно эти технологии стали основой для грядущих – мобильной связи и Wi-Fi.
★ Wi-Fi, или Wireless LAN появился в 1997 году и использовал частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц. Здесь маршрутизатор преобразует интернет-сигнал в радиоволны, а устройства (ноутбук, телефон) ловят сигнал через специальный Wi-Fi адаптер, и данные передаются пакетами с использованием протоколов TCP/IP. То есть Wi-Fi адаптер выступает в роли сетевого адаптера, который переводит сигналы с языка радиоволн на язык сети, и наоборот.
★ Bluetooth – технология для короткодистанционной связи (10-100 метров) между устрйоствами. Сейчас используется для телефонов, наушников, колонок, умных часов. В отличие от Wi-Fi, имеет низкую дальность, более низкую скорость и в то же время низкое энергопотребление.
★ Инфракрасная передача (IrDA) работает по-другому, через инфракрасные лучи, более безопасная (не проникает через стены), но требует прямой видимости. До эпохи Bluetooth использовалась для обмена данными между телефонами, но некоторые смартфоны и сейчас оснащены этой технологией, что позволяет выступать в роли пульта для телевизоров и прочей техники.
★ Сотовая связь называется так, поскольку делится на «соты» (ячейки с базовыми станциями, как у пчёл). Территория делится на соты, телефон подключается к ближайшей вышке, и при движении связь переключается между сотами, от одной к другой. Поколения связи обозначаются условной G:
| Поколения | Год | Особенности |
|---|---|---|
| 1G | 1980-е | Аналоговая связь (только голос) |
| 2G | 1990-е | Цифровая (SMS, WAP, GPRS-WAP, 50 Кбит/с) |
| 3G | 2000-е | Полноценный интернет (до 2 Мбит/с) |
| 4G | 2010-е | 100 Мбит-1 Гбит/с |
| 5G | 2020-е | до 10 Гбит/с, минимальная задержка (1 мс) |
Сотовая связь – не спутники.
Спутниковая связь, как понятно из названия, прибегает к помощи спутников, но получая задержку сигнала и необходимость использовать антенны. Используется там, где нет кабелей (моря, пустыни, авиация), и поэтому спутниковый телефон работает совсем иначе. Бывают следующие типы спутников:
- Низкоорбитальные (LEO, 500-2000 км) – Starlink, OneWeb – могут предоставлять быстрый интернет при работе через спутник (20-100 Мбит/с);
- Геостационарные (GEO, 35786 км) – телевидение, GPS (но очень большая задержка).
Беспроводные технологии можно считать на текущий момент пиком сетевых технологий, объединивших мир, сделавших связь мгновенной и доступной.