Multimediální podpora předmětu Internet a jeho služby

Pevné připojení k Internetu

S rozvojem Internetu se také zvyšovaly požadavky uživatelů na připojení a komutované připojení přestalo stačit a hlavně bylo drahé. Proto začal prudký vývoj tzv. pevného připojení, kdy je počítač připojen k síti trvale a nevyžaduje se nějaké speciální spojení. Toto spojení bývá realizováno obvykle drátovým připojením, bezdrátovým nebo satelitním spojem, ale nebývá výjimkou také připojení optickým kabelem. Tato spojení se liší pouze způsobem, jak jsou uživatelé připojeni do Internetu. Vlastnosti připojení a způsob zpoplatnění jsou potom více méně podobné. Mezi nejznámější pevné připojení patří: pronajatý datový okruh, bezdrátové připojení, DSL, kabelová televize, satelit nebo silové rozvody.

Pronajatý datový okruh

Pronajatý okruh je v podstatě připojení drátovým nebo optickým kabelem, popř. bezdrátovým spojem, přičemž má uživatel pronajatou celou linku a tím je toto připojení vysoce spolehlivé a bezpečné. Bez problémů bývá realizovatelné ve větších městech a přenosové rychlosti se pohybují v rozmezí kb/s při využití analogové telefonní linky, přes Mb/s u digitálních telefonních spojů až po Gb/s u optických kabelů.

Datový okruh bývá většinou dodáván jako tzv. služba na klíč, obsahuje tedy všechny potřebná zařízení pro připojení počítače do sítě (např. směrovač).

Bezdrátové připojení

Bezdrátové připojení je dnes velmi rozšířeno především díky nízkým pořizovacím nákladům a mobilitě. Není třeba v domě nic vrtat, bourat nebo natahovat kabely, stačí mít dostatečný signál a přístupové údaje a můžete se připojit. Výhodou je také to, že bezdrátová karta, označována často jako Wi-Fi (anglicky Wireless-Fidelity) je v dnešní době v základní výbavě téměř všech notebooků nebo chytrých mobilních telefonů.

Nevýhodou může být to, že by měla být přímá viditelnost na anténu poskytovatele. Ve městech většinou nebývá problém takového poskytovatele najít. Naopak, není výjimkou, že najdete signál více poskytovatelů a můžete si pak vybírat. Ve vesnicích to už může být trošku problém, ale síť poskytovatelů bezdrátového připojení se stále rozšiřuje. Při instalaci si zákazník musí většinou koupit přijímací anténu + nějaký aktivní prvek pro připojení domácí sítě. Dále pak platí měsíční paušál za připojení a je jedno, jak dlouho a většinou také kolik dat si stáhne. Někteří poskytovatelé nabízejí zvýhodněné ceny antén nebo dokonce montáž zdarma za podmínky podpisu smlouvy a poskytování služeb Internetu na delší dobu, zpravidla 2 a více let.

Přenosové rychlosti jsou od desítek kb/s až po dnes zcela běžných 10-100 Mb/s. Dříve byl u tohoto připojení důležitý parametr FUP (z anglického Fair User Policy). Tento pojem se používá u sdíleného internetového připojení z toho důvodu, aby jeden z uživatelů přílišným stahováním neomezil ostatní uživatele stejného internetového připojení. FUP 10 GB za měsíc např. znamená, že každý uživatel může stahovat plnou rychlostí až do té doby, než vyčerpá svých 10 GB dat. Poté je mu rychlost internetového spojení omezena, popř. úplně zamezen přístup k Internetu. V dnešní době se s FUP setkáváme především u mobilního připojení, u Wi-Fi to postupně vymizelo.

Bezdrátové připojení lze rozdělit do dvou skupin na statické a mobilní připojení. Mobilním připojením se rozumí především připojení pomocí mobilního telefonu, tabletu, ale také notebooku s mobilním modemem. Způsoby mobilního připojení jsme si rozebrali podrobně výše v kapitole komutovaného připojení. Rozdíl můžeme rozlišovat ve způsobu účtování přenesených dat. Zatímco v komutovaném připojení se platí za přenesená data (kB, MB atd.), mobilní připojení můžeme využívat i trvale při sjednaném měsíčním paušálu. U mobilního připojení se většinou uplatňuje FUP a toto pevné připojení je celkem drahé v porovnání s ostatními druhy. Výhodou je mobilita a téměř stoprocentní pokrytí.

Statické připojení se používá pro propojení dvou nepohybujících se objektů, většinou budov. Toto připojení lze ještě rozdělit do dvou podkategorií podle funkce na dvoubodová pojítka a víceklientské připojení. Dvoubodová pojítka jsou založena na komunikaci dvou bodů, anglicky point-to-point, které si předávají data a žádné jiné připojení není možné. Tento způsob se používá většinou při budování páteřních sítí např. v oblastech, kde je těžké, nebo již není možné kopat pro vedení kabelů. Stačí zde pouze přímá viditelnost. Daleko více využívaná je koncepce jednoho centrálního bodu, ke kterému je připojeno více klientů, neboli anglicky point-to-multipoint a bývá označována jako technologie WLL (anglicky Wireless Local Loop) nebo častěji pouze „bezdrát“.

Vysokorychlostní bezdrátová zařízení používají pro přenos vysoké frekvence (např. 2,4 GHz, 5 GHz atd.), které mají tu nepříjemnou vlastnost, že se signál vůbec neodráží. Je zde tudíž nutnost přímé viditelnosti a trasa by neměla být narušena nějakou překážkou – domem, větve stromů apod. Někdy může být problém se signálem taktéž při silných dešťových nebo sněhových přeháňkách nebo výkyvech venkovních teplot. Naopak, krátkodobé překážky, jako je průlet ptáka, na přenos samozřejmě vliv nemá. Frekvenční pásma jsou rozdělena na licenční a bezlicenční. U licenčních pásem lze bez problémů řešit problémy s rušením od zařízení jiných uživatelů, protože by teoreticky neměly ani nastat, protože tyto licence uděluje telekomunikační úřad, který dbá na to, aby se v daném území nerušily. Přidělení takovéto frekvence je pochopitelně zpoplatněno. Tato nevýhoda může být odbourána použitím bezlicenčních pásem, kde již není přímo regulováno rušení
a pokud nastane, což se může stát velice často, bývá většinou vyřešeno ve prospěch toho provozovatele, který začíná využívat danou frekvenci dříve. Někdy ale může být prokazování, kdo začal dříve, problematické. Při připojení antén na bytových domech je nutné také myslet na to, že musíme mít souhlas s nainstalováním od vlastníka budovy.

Dvoubodová pojítka se využívají nejen k budování páteřních sítí v oblastech, kde nejsou nataženy kabely, jak již bylo uvedeno výše, ale také při budování pronajatých okruhů pro firmy. Pokud jsou navíc provozovány v licenčních frekvencích, mívají parametry téměř shodné jako kabelové vedení. Nevýhodou může být pouze cílené rušení nebo možné negativní ovlivnění přenosu špatným počasím. Dále zde platí, že s rostoucí vzdáleností, klesá přenosová rychlost a proto u tohoto připojení bývají uváděny dvě hodnoty, a to přenosová rychlost a maximální vzdálenost, do které této rychlosti dosáhnete. Připojení tímto způsobem je vhodné svěřit specializované firmě.

Víceuživatelské připojení WLL je v dnešní době velmi oblíbené a taktéž rozšířeno díky své velké výhodě – při připojení nového zákazníka není třeba instalovat zvláštní bezdrátové zařízení u provozovatele, ale jen u zákazníka. Pro pokrytí se používá tzv. všesměrových antén, které dokáží zajistit pokrytí oblasti několika kilometrů s podmínkou přímé viditelnosti antény. Většina bezdrátového přenosu je provozována v bezlicenčních pásmech 2,4 resp. 5 GHz. Zde může být problém s rušením především ve velkých městech, jak již bylo uvedeno výše. Pokud bychom chtěli spolehlivou a bezpečnou komunikaci, můžeme použít licenční pásma 3,5/11/23 GHz.

U bezdrátových zařízení obecně býval velký problém s nekompatibilitou jednotlivých zařízení. Proto společnost WECA (anglicky Wireless Ethernet Compatibility) zabývající se vývojem bezdrátových zařízení vytvořila označení Wi-Fi, která nesou zařízení kompatibilní se standardy bezdrátové komunikace. Chráněná značka Wi-Fi je uvedena na Obr. 25. Pokud ji najdete na vašem notebooku nebo obecně síťovém zařízení, máte jistotu, že bude bez problémů v bezdrátové síti fungovat.

Normy zabývající se bezdrátovou komunikací mají v informatice označení IEEE 802.11, které byly poprvé uvedeny v roce 1997. V roce 1999 byla tato norma rozšířena
o dvě specifikace 802.11a a 802.11b. V současnosti je nejpoužívanější vylepšení 802.11g, které vzniklo v roce 2003 a podporuje teoretickou rychlost až 54 Mb/s v bezlicenčním pásmu 2,4 GHz. Bližší specifikace najdete v Tab. 1.

Tab. 2: Přehled standardů IEEE 802.11

Digital Subscriber Line neboli DSL

DSL je další značně rozšířená technologie připojení k Internetu. Výhodou tohoto řešení je to, že je to služba spolehlivá, protože využívá digitální kabelové telefonní rozvody, ze kterých získává poměrně vysoké přenosové rychlosti (až 52 Mb/s) díky lepšímu využití frekvenčních pásem.

Často se setkáme s označením xDSL, kde x značí technologii digitálního přenosu, např. ADSL, R-ADSL, IDSL, HDSL apod. U nás se nejčastěji využívá technologie ADSL, kde písmo A značí asymetrickou DSL, tzn. že data proudí jinou rychlostí k uživateli než od uživatele. Jelikož se využívá jiných frekvenčních pásem, můžeme během připojení k Internetu využívat telefonní linku také k telefonování bez toho, že by bylo telefonování nebo připojení nějak ovlivněno. Připojení je trvalé, není tedy třeba se připojovat a odpojovat jako u komutovaného připojení.

Pro připojení k ADSL potřebujeme digitální telefonní linku a ústřednu, která tuto technologii podporuje a ADSL modem, který většinou dostaneme od poskytovatele při podpisu smlouvy na delší dobu zdarma nebo za sníženou cenu. Podmínkou pro ADSL připojení je také to, že jsme maximálně 5 km od telefonní ústředny. Přenosové rychlosti se pohybují od 256 kb/s do cca 8Mb/s a jedná se o podstatně spolehlivější spojení než Wi-Fi.

Kabelová televize

Připojení k Internetu pomocí kabelové televize je velmi oblíbené a dnes i cenově dostupné především ve velkých městech. Největším problémem síťových rozvodů pomocí kabelové televize byl jednosměrný charakter dané služby. Pro sledování televize je nutný pouze tok dat směrem k uživateli, směr od uživatele není využit. Pro připojení k Internetu je ale nutné mít vyřešeny oba směry. Tento problém byl vyřešen tak, že místní rozvody využívají stále koaxiální kabely, ale tyto směřují do rozvodné jednotky, která se stará o obousměrnou komunikaci s uživatelem, který má na své straně obdobné zařízení. Přenos z těchto rozvodných jednotek dále z nebo do Internetu je pak řešen po běžných datových okruzích, tedy optickými kabely nebo bezdrátovými pojítky.

Maximální přenosové rychlosti se pohybují v řádech Mb/s (až do 30 Mb/s) a některé připojení jsou asymetrická, tj. jiná je rychlost pro stahování a jiná pro odesílání dat. Tato asymetričnost ovšem většině uživatelů nevadí, protože drtivá většina lidí více dat stahuje než odesílá. Kabelové modemy na straně uživatele jsou k počítači připojeny většinou klasickou kroucenou dvojlinkou do obyčejné síťové karty nebo bezdrátově do bezdrátové Wi-Fi karty. Všechny takto propojené počítače v domácnosti se pak chovají jako místní síť.

Satelitní připojení

Satelitní připojení, jak již bylo zmíněno výše se používá tam, kde nejsou dostupné kabelové, telefonní ani bezdrátové technologie. Jeho výhodou je dostupnost, která je téměř všude. Naopak nevýhodou, dost podstatnou z pohledu internetového připojení, je jednosměrný charakter tohoto připojení. Klasické satelity jsou konstruovány jen pro příjem signálu, nikoli pro vysílání. Odesílání dat ve formě požadavků se tedy řeší buď s využitím jiné technologie (většinou pomocí telefonních linek – viz Obr. 26), nebo montáží speciálního satelitního přijímače, který dovede nejenom signál přijímat, ale také vysílat. Toto řešení je ale poměrně nákladné.

Velmi nepříjemnou vlastností je také zpoždění přenosů díky velké vzdálenosti družic od Země. Toto zpoždění může být až 4 sekundy, což činí tento druh připojení téměř nepoužitelný pro některé služby jako je telefonování přes Internet, vzdálený přístup k počítačům, popř. hraní online počítačových her.

Satelitní připojení se často také využívá ke stažení velkého objemu dat, kdy si uživatel nashromáždí požadavky na stažení dat a až dosáhne nějakého většího balíku dat, tak si ho stáhne přes satelit. Přenosová rychlost bývá přibližně 34 Mb/s, ale tato rychlost je sdílená.

Silové rozvody

Poslední možností připojení k Internetu, kterou si uvedeme, je možnost využití elektrických rozvodů v domě. Tato technologie je relativně nová a začíná se teprve rozvíjet.

Technologie využívající silové rozvody se nazývají PLC (anglicky Power Line Communication) nebo také BPL (anglicky Broadband over Power Lines). Nápad využít elektrické vedení pro přenos dat má nesporné výhody především z hlediska úspory kabelů při rozvodech, ale má samozřejmě také nevýhody, díky kterým se ještě plně nerozvinula.

Problémem těchto rozvodů je elektromagnetické rušení v pásmu krátkých a středních vln. Toto kmitočtové pásmo je i tak hojně využíváno u radioamatérů, přenosu rádií a televizí, ale využívají ho také záchranáři. Dalším problémem bývá to, že běžné, především starší, rozvody elektrické energie, které nejsou většinou ani v mědi, nejsou na současný přenos elektrické energie i dat připraveny. Existují samozřejmě kabely, které to zvládají, ale jejich novou instalací postrádáme hlavní výhodu této technologie.

Jiné, již podstatně schůdnější, řešení je přivést do domu Internet jiným způsobem (kabelová televize, bezdrát, ADSL apod.) a rozvody BPL pak využít jen pro místní síť. Zatím je problematický také průchod dat přes transformátory, které jsou v cestě elektrickému signálu. Pokud je tedy na jeden transformátor připojeno 200 domácností a přenosová rychlost BPL bývá kolem 200 Mb/s, mohli bychom takto zajistit připojení každé domácnosti rychlostí 1 Mb/s.

O nasazení této technologie se snaží i Evropská unie, která dotuje projekt OPERA (anglicky Open PLC European Research Alliance), který se zabývá využitím technologie PLC/BPL. Již dnes si můžete zakoupit malé adaptéry pro přenos v domácnosti na menší vzdálenosti v ceně cca 1300,- Kč (cena v srpnu 2012), které dovedou přenášet data rychlostí až 200 Mb/s na vzdálenost až 300 m. Jak vypadá takové zařízení můžete vidět na Obr. 27.

• < Předchozí