Tento postup znáte. Kliknete na odkaz. Ty čekáš. Jděte si uvařit kávu, prolistujte si časopis nebo jen zírejte do stropu, zatímco se stránka načítá. Pokud váš modem zní jako umírající robot, používáte vytáčené připojení. A pravděpodobně se ptáte: Zhoršil se internet, nebo vaše trpělivost jen došla?
Pravda je kombinací obou faktorů. Rychlost vašeho připojení se nezměnila. Telefonní linky mají přísné omezení šířky pásma. Ale internet se stal „těžším“. Stránky jsou nafouklé. Stále více lidí přešlo na širokopásmové připojení, takže vývojáři mohou stránky plnit obrázky ve vysokém rozlišení a skripty, které škrtí pomalá připojení. Vytlačit tato data úzkou vytáčenou linkou nějakou dobu trvá. Není to magie. To je fyzika.
Ale existuje mezilehlá možnost. Pro rychlejší stahování nemusíte vytrhávat telefonní kabel a instalovat širokopásmové připojení. Služby jako NetZero a EarthLink podporují „vysokorychlostní telefonické připojení“. Slibují až pětkrát vyšší rychlost než tradiční dial-up. Jak? Není to magie. Toto jsou servery.
Úzké místo v procesu podání ruky
Ten praskavý zvuk? Toto je protokol handshake. Toto je konverzace vašeho modemu, než může odeslat byť jen jeden bajt dat. To je první faktor, který snižuje rychlost.
Proces se skládá ze dvou částí. První hardwarový handshake modemu. Toto je hardwarová část. Váš modem inicializuje linku. Vysokorychlostní poskytovatelé nemohou tento proces urychlit. To je fyzika. Jste omezeni na měděný drát ve zdi.
Druhou částí je softwarové podání ruky. Tady se děje kouzlo. Jde o autentizaci. Váš počítač se prezentuje vašemu poskytovateli internetových služeb (ISP). Tuto část lze urychlit.
Akcelerační servery vysvětleny
Vysokorychlostní telefonické služby využívají akcelerační servery, aby se vyhnuly pomalému softwarovému handshake. Namísto toho, aby váš modem mluvil na velkou vzdálenost přímo s ověřovacím serverem vašeho ISP, komunikuje s místním serverem. Místní server provádí ověřování. Je to rychlejší. Je to blíž. To eliminuje zpoždění.
Znamená to, že se vytáčené připojení vrací? Ne. Ale znamená to, že z toho, co máte, můžete získat víc. Tady nejde o nové dráty. Jde o chytřejší směrování.
Pro uživatele, kteří uvízli u telefonického připojení, je rozdíl patrný. Stránky se načítají rychleji. Obrázky se objeví dříve. Toto není širokopásmové připojení. Není to bezchybná práce. Ale je to lepší než čekat, až se káva uvaří. A někdy stačí „lepší“.
Otázkou není, zda je dial-up mrtvý. Otázkou je, zda jste ochotni čekat, až vás zbytek světa dožene. Nebo použijete zrychlení.
Standardní proces navazování internetového připojení je byrokratická noční můra maskovaná jako technický protokol. Váš počítač vás pozdraví. Server poskytovatele odpovídá stejně. Poté začíná výslech. kdo jsi? Jaký jsi John Smith? Máte číslo účtu? Ano. Který? 5546743897. Ach ano. Jste v systému.
Zní to jednoduše. Ve skutečnosti tomu tak není. Tato šarvátka vyžaduje čas. Čas, který nemáte, když se pokoušíte načíst stránku, dokud je vaše káva ještě horká. Standardní dial-up připojení nutí každou novou relaci podstoupit úplnou byrokratickou kontrolu. Je to pomalé, možná kvůli konstrukčním prvkům nebo evoluci.
Poskytovatelé vysokorychlostního vytáčení se rozhodli omezit byrokracii. Vytvořili systém, ve kterém si stroje pamatují jejich předchozí konverzace. The next time you connect, you don’t start from scratch. Váš počítač vás pozdraví. Server vás okamžitě rozpozná. Už zná vaše jméno, číslo účtu a vaše práva. Rozhovor je přerušen z tuctu výměn jediným přikývnutím.
Tato optimalizace není kosmetická. Zkracuje dobu nastavování připojení až o 50 procent. Spojení, které dříve trvalo 45 sekund, lze nyní navázat za 30. Na těchto sekundách záleží. Sčítají více než stovky denních spojení. Ale navázání spojení je jen začátek. Skutečný problém je jinde.
Úzké místo mezi serverem a vaším modemem
Když do prohlížeče zadáte adresu URL, požadavek projde vaším poskytovatelem internetových služeb do globální sítě. Přeskakuje přes routery a servery DNS. Nakonec se dostane na webový server, který hostí požadovanou stránku. Otevře se spojení. Data začínají přicházet.
Poté narazí na vaši vytáčenou linku.
Váš modem je slabý článek. Převádí digitální signály na analogové tóny a naopak. Je pomalý. Podléhá hluku. Má potíže s množstvím dat přenesených z webového serveru na vaši obrazovku. Webový server může přenášet data vysokou rychlostí, ale váš modem jich může načíst jen tolik. Zbytek dat leží ve frontě a čeká, až bude k dispozici úzká šířka pásma.
This is where acceleration servers change the rules of the game.
Jak fungují akcelerační servery
Poskytovatelé instalují do své infrastruktury specializovaný software. Tento software změní určité servery na akcelerační servery. Tyto servery jsou umístěny mezi vaším telefonickým připojením a zbytkem Internetu. Působí jako prostředník, nárazník a akcelerátor zároveň.
Při hledání stránky pomocí tohoto systému se stane toto:
Váš požadavek opustí modem a dostane se na akcelerační server poskytovatele. Server nečeká, až vaše pomalé připojení načte obsah. Místo toho používá vlastní širokopásmové připojení pro přístup k webovému serveru, který je hostitelem stránky. Rychle načítá data. Zpracovává je. Pak vám to pošle.
Akcelerační server optimalizuje data předtím, než se dostanou do vašeho modemu. Komprimuje obrázky. Odstraňuje nepotřebný kód. Reorganizuje informace tak, aby byly efektivněji přenášeny po vytáčené lince. Stránku získáte rychleji, protože těžká práce je odvedena na straně poskytovatele, nikoli na vás.
Není to magie. To je strojírenství. Jde o to uznat, že problém není internet, ale poslední kilometr. Acceleration Server tuto mezeru překlenuje. Absorbuje zpoždění. Vyhlazuje tok.
Výsledkem je webový zážitek, který vypadá méně jako chůze po blátě a více jako chůze po asfaltu. Stále je to dial-up. Stále to není optické vlákno. Ale je to rychlejší. A ve světě přístupu k internetu je rychlost často jediným faktorem, na kterém záleží.
Znamená to, že dial-up je mrtvý? Ještě ne. To znamená, že poskytovatelé ždímají každou kapku výkonu ze zastaralé technologie. Dělají ze starého nové. To zatím stačí.
Tajemství vysokorychlostního modemového připojení není kouzlo. Jedná se o triádu technologií pracujících na pozadí: komprese, filtrování a ukládání do mezipaměti. Tyto zrychlovací servery fungují jako agresivní prostředníci a vymačkávají z vašeho pomalého připojení každou kapku rychlosti. Pojďme se podívat, jak vlastně šlápli na plyn pro vaše data.
Kompresní motor
Komprese souborů je zde hlavním problémem. Pokud vás někdy zajímalo, jak se na 56k modemu rychle načítá obrovská webová stránka, je to díky způsobu, jakým jsou data zabalena. Existují dva hlavní přístupy: se ztrátami a bez ztrát.
Textové soubory vyžadují bezeztrátovou kompresi. Když uložíte dokument nebo načtete stránku HTML, měla by být úplně stejná jako předtím. Bezztrátové algoritmy pevně sbalují data, ale dokonale je rozbalují. Neztratí se ani kousek. Nedochází k žádným chybám.
Obrázky však mají větší volnost. Mohou používat ztrátovou kompresi. Cílem je zde rychlost, nikoli archivní dokonalost. Fotografii s 2 miliony barev lze zjednodušit na 16 000 barev. Pro lidské oko nemusí být rozdíl patrný. To je obrovské snížení objemu dat pro váš modem. Někteří poskytovatelé, jako je NetZero, umožňují přizpůsobit tento zůstatek. Můžete se rozhodnout, zda chcete vidět čistý obrázek, nebo načíst stránku rychleji.
Komprese ale není univerzální řešení. Vyvíjí se a má své hranice. Zde je to, co tyto servery skutečně zrychlují:
- HTML a Java stránky
- Jednoduchý text
- Grafika JPG a GIF
- Standardní e-maily
Ale tady je to, co zůstává bez povšimnutí:
- Streamování médií (audio nebo video)
- Zabezpečené webové stránky (HTTPS)
- Hudba nebo fotografie připojené k dopisům
*Stahování softwaru
Proč taková výjimka? Vše je o povaze dat. Komprese souborů v reálném čase u určitých typů prostě nemůže fungovat. Vezměme si zabezpečené stránky. Data jsou šifrována. Pro kompresní server vypadají jako náhodná sada znaků. Nemůžete komprimovat náhodný šum. Pokud server změní byť jen jeden znak v šifrovaném streamu, dojde k porušení bezpečnostního protokolu. Data se stanou nečitelnými. Server proto nic nedělá. Umožňuje procházet šifrovaný provoz bez úprav.
U souborů, které dokáže zpracovat, je proces agresivní:
- Text: Server komprimuje HTML a text e-mailu v reálném čase. Snížení velikosti je asi 50 %. To je polovina dat přenesených přes vaši linku.
- Obrázky: GIF a JPG se čtou a komprimují. Velikost souboru se zmenší o 50–90 %. Nejvíce tím trpí bannerová reklama, která má často nízké rozlišení.
- Již komprimované soubory: MP3, ZIP archivy a videa jsou již komprimovány. Soubor MP3 je pouze zlomkem velikosti původního CD. Pokus o další komprimaci je výpočetně nákladný a přináší mizivé výsledky. Server je nechá projít. Chráněné stránky jsou také přeskakovány.
Výsledek? Webová stránka, která dříve trvala minuty, se nyní načítá během několika sekund. Ale komprese je jen polovina úspěchu.
Filtrování a ukládání do mezipaměti
Po kompresi dat server hledá něco, co lze zcela odstranit. Toto je filtrování. A pamatuje si, co už stáhlo. Toto je ukládání do mezipaměti.
Když zadáte URL do prohlížeče, požadujete víc než jen webovou stránku. Žádáte o komplexní sadu kódu, obrázků a skriptů. Pokud stránka používá vyskakovací reklamy, jsou v programování skryté další možnosti. Tyto pokyny sdělí vašemu počítači přesnou velikost reklamy a místo, kde by se měla na obrazovce objevit. Reklama se objeví až po provedení tohoto skrytého kódu.
Problém je, že tyto reklamy spotřebovávají šířku pásma. Zpomaluje přenos dat do vašeho počítače a mění rychlé načítání v pomalé čekání.
Aby se zabránilo tomuto zpoždění, poskytovatelé vysokorychlostního telefonického připojení zahrnují do svého softwaru blokování vyskakovacích oken. Blokátor prohledává příchozí kód a hledá charakteristické reklamní parametry. Poté, co je objevil, žádost zamítne. Žádná reklama. Po telefonní lince se přenáší méně dat. Rychlejší načítání. Je to jednoduchý kompromis: vzdát se nepříjemného vizuálního šumu kvůli rychlosti.
Ukládání do mezipaměti
Ukládání do mezipaměti je druhá polovina rovnice zrychlení. Při první návštěvě webu váš prohlížeč načte celou stránku. Text. Obrázky. Skripty. Pokud prohlížeč tyto prvky uloží, zkontroluje při příští návštěvě duplikáty. Pokud se obrázek nezměnil, není třeba jej znovu nahrávat. Tento proces ukládání souborů pro budoucí použití se nazývá cachování.
Vysokorychlostní telefonické připojení jde ještě dále pomocí mezipaměti na straně serveru. Akcelerační server sleduje, které stránky jsou nejčastěji požadovány všemi předplatiteli. Namísto kontaktování původního serveru tisíckrát denně kvůli stejné domovské stránce to akcelerátor udělá jednou. Uloží stránku do své paměti. Když jiný předplatitel požaduje stejnou stránku, akcelerátor jednoduše přenese uloženou stránku ze své paměti. Nadbytečné požadavky jsou eliminovány. Čas se šetří.
Měli byste také zvážit ukládání do mezipaměti na straně klienta. Prohlížeče jako Internet Explorer nebo Netscape jsou navrženy tak, aby často zobrazované stránky ukládaly do mezipaměti na vašem místním počítači. To zkracuje dobu načítání při opakovaných návštěvách, aniž byste museli vůbec přistupovat k síti.
Co je důležitější: mezipaměť na straně serveru nebo místní mezipaměť prohlížeče? Záleží na tom, jak často se vracíte na stejné stránky. Oba mechanismy ale fungují tak, aby zajistily rychlejší přenos dat.
Tato technologie funguje, protože předvídá vaše touhy ještě předtím, než je vyslovíte. Není to magie. Jde jen o efektivitu. Někteří uživatelé si však stěžovali na zastaralý obsah. Mezipaměť ukládá staré verze stránek. Jak víte, že to, co vidíte, je relevantní? Vymazat mezipaměť. Nebo počkejte, až server stará data zahodí. Je to rovnováha mezi rychlostí a přesností.
Většina lidí o ukládání do mezipaměti nepřemýšlí. Chtějí jen, aby se stránka načetla. A ve většině případů se tak děje. Rychle. Klid. Žádná vyskakovací okna, která by blokovala váš pohled.
Prohlížeč nenechá data jen tak zmizet beze stopy. Ukládá stránky uložené v mezipaměti přímo na váš pevný disk. Software širokopásmového modemu přebírá tuto základní funkci a výrazně rozšiřuje její možnosti. Ano, ukládá stránky, které si prohlížíte nejčastěji. Ale také sleduje prvky, které se nikdy nemění.
Přejděte na domovskou stránku HowStuffWorks. Většina z nich je denně aktualizována. Software tyto měnící se části ignoruje. Je upevněna na logu, záhlaví, navigační liště a vyhledávacím poli. Tyto prvky zůstávají statické. Software si této neměnnosti všimne. Tyto prvky ukládá lokálně. Při další návštěvě stáhne pouze to, co se změnilo.
Můžete vidět, jak ukládání do mezipaměti šetří čas tím, že se vyhnete zbytečným přenosům dat. Systém neplýtvá šířkou pásma na pixelech, které se nezměnily. Tady se odehrává ta pravá magie. Když zkombinujete ukládání do mezipaměti na straně serveru s ukládáním do mezipaměti na straně klienta, nástroj se začne učit.
Studuje vaše návyky při prohlížení. Tato data používá k optimalizaci procesu připojení. Čím více jej používáte, tím rychleji funguje. Není to jen nástroj. Je to mechanismus učení, který optimalizuje váš pracovní postup.
Komprese, filtrování a ukládání do mezipaměti jsou tři pilíře urychlení práce přes modem. Ale co se stane, když je všechny zkombinujete? Skutečně se výkon zlepšuje? Je toto zlepšení patrné lidským okem?
Odpověď je ano. V další části otestujeme NetZero, abychom viděli, jak tyto techniky fungují na skutečných webových stránkách.
Vysokorychlostní modemové připojení: Souhrn
Pochopení mechaniky procesu je jedna věc. Ale vidět skutečné ukazatele výkonu je úplně jiná věc. Vybrali jsme NetZero, jednoho z nejznámějších hráčů na trhu vysokorychlostního telefonického připojení, abychom zjistili, zda jsou marketingová tvrzení pravdivá.
Zaregistrovali jsme se, nechali výchozí nastavení („out of the box“) a začali testovat. Cíl byl jednoduchý: porovnat latenci standardního telefonického připojení se zrychleným připojením.
Výsledky byly smíšené, ale obecně pozitivní.
Opakovaně jsme otevřeli stejnou sadu oblíbených webových stránek. Některé se načetly okamžitě, jiným to trvalo docela dlouho. Ale v průměru byl rozdíl měřitelný. Typické načítání stránky, které dříve trvalo dlouho, se nyní zdálo rychlejší. Například domovská stránka HowStuffWorks se načítala třikrát rychleji s povolenou službou akcelerace.
Nebyla to magie. Bylo to jen chytré inženýrství.
Ukládáním dat do mezipaměti blíže k uživateli a komprimací provozu před tím, než přejde po telefonní lince, je zúžené místo sníženo. Připojení se nezrychlí fyzicky, ale stane se efektivnější.
Proč je to důležité pro uživatele bez širokopásmového přístupu
Nejde jen o úsporu sekund při načítání stránky. Jde o rozšíření významu technologie stárnutí.
Standardní telefonické připojení je pomalé. Bolestně pomalé pro moderní webové standardy plné reklam, skriptů a obrázků ve vysokém rozlišení. Ale mnoho lidí je stále nuceno jej používat. Nemohou si dovolit kabelový nebo optický internet. Žijí v oblastech, kde není k dispozici širokopásmový přístup. Nebo se jim prostě líbí snadné používání jedné telefonní linky.
High Speed Dial-Up vyplňuje toto místo.
Nabízí kompromisní variantu. Získáte přístupnost telefonického připojení s vylepšeními výkonu, díky nimž je surfování po webu skutečně bezproblémové. Toto není DSL nebo kabelový internet. Ale je to lepší než to, co se stalo včera.
Pokud se budou tyto technologie komprese a ukládání do mezipaměti nadále zlepšovat, telefonické připojení nemusí zmizet tak rychle, jak se předpokládalo. Mohla by to být úzká a životaschopná možnost pro podskupinu uživatelů, kteří nepotřebují gigabitové rychlosti, ale nechtějí čekat deset minut, než se webová stránka zobrazí.
For more information on how these acceleration methods work or other related topics, see the next page.
