addon ................... ...::: phearless zine #5 :::... ...................>---[ From Smoke Signals To ADSL ]---<................... .........................>---[ by Wintermuth ]---<.......................... anikolic@phearless.org http://anikolic.phearless.org Nije bas security related direktno ali moze da bude korisno, a i nadam se da ce bar nekome biti interesantno ovo putovanje. Naravno necu da pocnem od samih dimnih signala. Pocecu nesto kasnije. Pocecu od 1960 godine i par Bell standarda koja su svetu donela sigurnu vezu koja je omogucavala velikih 300 baud. To znaci 300 bita u sekundi, sto je za to vreme bilo, moracete priznati, jako dobro. To su bili 103/113 i V.21 standardi. Ali krenimo od pocetka, da vidimo kako uopste to funkcionise pa onda da predjemo na standarde. Kako se to salju podatci (citaj: bitovi)? Svi znaju ono da kompjuteri zanju samo za 0 i 1. Na tome se zasniva i komunikacija istih. U najprostijem slucaju, kada su dve elektronske naprave povezane samo sa dve zice recimo, komunicirale bi recimo menjanjem napona u nekom konstantnom opsegu i to sinhronizovnao i to bi ommogucilo komunikaciju. U sustini to i jeste u osnovi svi komunikacija. Kako su sve naprave koje je stvorio covek nesavrsene to je slucaj i sa tim clockovima koji bi vrsili sinhronizaciju u komunikacionim uredjajima ili koji bi menjali napone. Postoji nacin koji se zove NRZ (Non Return To Zero) za komunikaciju. Po njemu, naprave za komunikaciju nemoraju da znaju tacan napon koji oznacava 0 ili 1. Izmedju napona koji oznacavaju 0 ili 1 postoji velika razlika koji naprava jednostavno razlikuje. No i tu se javlja problem. Sta ako saljemo veci broj 0 ili veci broj 1 zaredom. Prilicno je tesko odrediti tacan broj istih bitova u nizu po ovome. Upravo zbog toga postoji nesto sto se zove Manchester Encoding ili biphase code. Ideja je da se za transmitovanje 1 povecava napon, a za emitovanje 0 smanjuje napon, ali da se izmedju transmitovanja dve iste vrednosti nalazi jedan korak koji sluzi za razlikovanje i koji se ignorise. Npr. da bi se emitovao niz 01110 napon se prvo smanjuje (0) zatim povecava (1), zatim se opet smanjuje radi razlikovanja izmedju dva emitovanja, zatim opet povecava (1), opet smanjuje, opet povecava (1) i napokon smanjuje (0). Gore pomenuh full duplex, to znaci da obe strane mogu istovremeno da komuniciraju ili tako sot postoje razlicite linije za primanje i slanje ili tako sto naprave same imaju mehanizme za razlikovanje svojih i signala koje treba da prime. E, tol`ko o tome. To su bile osnove na kojima funkconisu i danasnji sistemi za komunikaciju izmedju bilo kojih naprava. Od pocetka ideje o povezanosti kompjutera telefonske linije su bile nekako najpogodnije resenje. Rasprostranjenost i relativno mala cena svega toga bili su plus. Ali tu ima i problema koji i dan danas predstavljaju muku (bar meni koji sam na dial up konekciji:)). Prvo, telefonske linije su bile dizajnirane za prenos glasa, tj zvuka koji se enkoduje preko tih razlika u naponu jako dobro. Za komunikaciju na veliku daljinu taj signal mora da prodje kroz gomilu drugih naprava i ko zna kakvih zica i naravno biva izmenjen, ali dovoljno ocuvan da bi ljudi mogli medjusobno da se razumeju. Ljudskom mozgu ne smeta malo sustanje u slusalici, ali kompjuter nema takve filtere za komunikaciju i zahteva savrsenost. Koliko sam samo puta hteo da udaram glavom o zid kad god pocne neka jaca kisa jer mi je recimo razvodna kutija za telefonsu liniju neobezbedjena i stalno mi puca veza. E zbog ovih mojih problema, a i zbog drugih, kao sto su recimo kamion koji prelazi preko zakopanog kabla ili ptice koja gradi gnezdo na banderi, su kreatori modema odlucili da koriste zvucne signale u svrhe komunikacije komjutera. E sad se pitate zasto sam ja spominjao uopste onaj NRZ i biphase code, ali ima koristi i od toga, komunikacija komjutera sa periferialnim uredjajima npr, no nebitno. Sad dolazimo do dela iz uvoda. Bell laboratorije su donele novinu svetu. V.21 standard.300 bita po sekundi! To je omogucavala FSK (Frequency Shift Keying) tehnika. To predstavlja nista drugo do jednostavno obelezavanje dva tona sa razlicitim frekvencijama za 0 odnosno 1. To iskoriscava telefonski sistem upravo onako kako je on planiran da se iskoristi. On i jeste dizajniran za prenos zvuka. Full duplex komunikacija je ostvarena tako sto je ovim standardom odredjeno da klijen , tj onaj koji "zove" udaljeni sistem koristi nize frekvencije za 0 i 1 tacnije 980Hz i 1180Hz, a onaj koji je pozivan koristi vise frekvencije, taznije 1650Hz i 1850Hz. To omogucava simultanu transmisiju sa obe naprave, one koja pripada sistemu koji poziva i one koja pripada pozivanom sistemu. Za sledeci breaktrought na ovom polju se cekalo veoma dugo. Sledeci standard je bio V.22. Ovaj standard je svetu doneo nesto sto se zove DPSK ili ti Diferential Phase Shift Keying. To u osnovi znaci da se pri komunikaciji ne menja frekvencija vec faza samog talasa. Ko je ucio u skoli oscilacije i talase zna o cemu se radi. Ja znam da su mi na nos izasli pre nekoliko nedelja kasnjenja faze napona i jacine u kolu naizmenicne struje (ili ti impednaca kola:))) no manite moje muke. Pomeraj faze naziva se shift value i izrazava se u stepenima jer po trigonometrijskim funkcijama u grafiku funkcije y = sin(x) ciju fazu pomerimo za 90 stepeni je sada isto sto i y = sin(90(stepeni naravno)+ x). Primeticete zdravom logikom da ako je fazni pomeraj 360 stepeni vrednost opet na istom mestu. E sad, ono sto je genijalno kod ove ideje jeste sto se na ovaj nacin mogu prenositi vise od 1 bita istovremeno vec se transportju parovi bitova. Da bi se to postiglo iskoriscava se mogucnost da fazni pomeraj moze da ima vise razlicitih vrednosti koje su lake za razlikovanje. To bi bile vrednosti od 0 stepeni pomeraja, ili pocetnog stanja, 90 stepeni , 180 stepeni i 270 stepeni. Da bi se lakse razlikovale promene u fazi signal koji se prima se oduzima od referentnog signala koji u stvari predstavlja signal sa faznim pomerajem od 0 stepeni. Na taj nacin imamo 4 razlicite vrednosti koje mozemo da saljemo. To su vrednosti 00 sa faznim pomerajem od 90 stepeni, 01 sa faznim pomerajem od 0 stepeni, 10 sa faznim pomerajem od 180 stepeni i 11 sa faznim pomerajem od 270 stepeni. Ovim postizemo emitovanje po dva bita i jednom taktu i mnogo vecu brzinu, tj 1200 bita po sekundi i to bez menjanja fizickih osobina kabla ili postojecih telefonskih sistema. U sustini, i sa FSK tehnikom se moze koristiti 4 stanja i slati dva bita istovremeno ali uz poteksoce, jer onda bi morale da se koriste i druge frekvencije od kojih su pojedine neotporne na distorziju i veoma lako su se kvarile i postajale neupotrebiljive. Sa DPSK tehnikom koristi se jedna frekvencija za koju se zna da ima najmanje problema pri prenosu. Sledeci napredak je bio standard V.22bis. On pored faznog pomeraja koristi i promenu u amplitudi talasa (kod zvucnih talasa to je jacina zvuka, valjda:)). To omogucava slanje 3 bita istovremeno i dovodi do rasta protoka na 2400 baud. Ova nehnika se naziva QAM ili ti Quadrature Aplitude Modulation. Da bi se odredila vrednost sada se koriste redoovi i kolone: |0 stepeni|90 stepeni|180 stepeni| 270 stepeni| ------------------------------------------------------------- niza amplituda| 000 | 001 | 010 | 011 | ------------------------------------------------------------- visa amplituda| 100 | 101 | 110 | 111 | ------------------------------------------------------------- Kao sto vidite, kombinacijom ove dve vrednosti dobijamo 8 razlicitih vrednosti i mogucnost da emitujemo 3 bita odjednom. Sledeci standard, V.32 uvodi novine u svetu komunikacija tako sto koristi posebne tehnike za utvrdjivanje od koga poticu podaci, od samog sistema ili od onog udaljenog koji komunicira s njim. To je omogucilo da se koristi ceo spektar frekvencija u full duplex komunikaciji umesto samo polovina kako je pre jedino bilo moguce. Usledio je V.34 standard na kojem se je vas narator mucio do skora. Ovaj standard donosi 28800 baud sto je od strane proizvodjaca cesto bilo malo preinaceno i brzina bi otisla na 33600 baud ili ti 33,6 kilobita po sekundi. Polako se blizimo dansanjici. Ovaj standard je omogucavao 1664 razlicite vrednosti tj prenos cak 41 bit istovremeno. Dugo se smatralo da je ovo sam limit kod telefonskih komunikacija. A sta je sa 56k modemima pitate se verovatno. Pa 56k modemi koriste sasvim drugu stvar. Naime, napretkom centrala za telefonsku komunikaciju, tj njihovim prelaskom sa analognog na digitalni nacin komunikacije sada je moguce koristiti razlike u naponima mnogo pouzdanije i bez straha da ce se signal izmeniti ako kamion predje preko zice. Ta pouzdanost u komunikacijama omogucava danasnje 56k modeme. Ali kao sto verovatno znate, niste se uvek konektovali na net sa punih 56k konekcije. To je upravo zbog tih uslova koji variraju od centrale do centrale i od vremena do vremena. Ako ste idalje na analognoj centrali tesko da ste se ikada konektovali punom 56k brzinom iako vas je mozda povremeno vas kompjuter slagao (u XPu ja recimo imam konstantnu 128k konekciju :)). Idemo dalje ka danasnjosti. Brojni standardi su doneli nove algoritme za ispravljanje gresaka npr. V.42 standard koji donosi CRC (Cyclic Redundancy Chacking) i MNP-4 algoritme koji sluze za error-correction. Sad napokon dolazimo do samog razloga zbog kojeg sam i poceo ovaj tekst. Dolazimo do DSLa. Svi sigurno moslite kako je to genijalna stvar. To me pomalo nervira. I zbog pojedinih "poznavaoca kompjuterskih tehnologija" koji pisu hvalospeve DSLu i pricaju kako je to najbolja stvar posle rebrastog chipsa resio sam da objasnim sta je to i da uopste nije genijalno vec vrlo glupava stvar (i sam sam bio razocaran). E sad, nazovite ovo frustriranoscu sto sam ja idalje zaglavljen na dial-upu a vi imate ADSL. Dobro, ne kazem ja da DSL ne valja. DSL je odlicna stvar, definitivno nista bolje nebih mogao da zelim za konektovanje na internet. Nadam se da ste shvatili u cemu je moj problem i zbog koje se nepravde zalim. Razlika izmedju DSLa i njegovih prethodnika je jedino to sto umesto da zovete udaljeni infoskyev server koji se nallazi u Beogradu ( udaljeni buduci da sam ja na nekih 300km od njega), vi se konektujete na lokalni server do kojeg vam je obezbedjen veci kvalitet prenosa dok bi se taj isti signal koji koristi DSL mnogo promenio i postao neupotrebljiv da ga saljete cak do Beograda. Glavni izvor tih promena u signalu koji se salje na daljinu su sama daljina , razni amplifikatori i ko zna koje sve trice i kucine od naprava dok signal ne dodje do krajnjeg odredista. Kada komunicirate sa lokalnom centralom nema tih naprava koje bi izazvale smetnje. Poveo sam vas na ovo putovanje cisto da bih ispravio nepravdu koju neki ljudi danas cine zaboravaljajuci na revolucionarne ideje iz proslosti i hvaleci danasnje novotarije koji iako znacajne definitivno nisu tako epohalne. Jos jedan razlog sto sam napisao ovaj tekst je jer sam se iznervirao sto je pocela da pada kisa i sto mi je bilo dosadno. Nadam se da ce bar nekome ovaj tekst biti interesantan jer to mi je bio cilj. Pozdrav phearless ekipi, Shatterhand, h4z4rd i h44rp. Pozdrav i svima ostalima i ajd zdravo. Wintermuth