高速撥號(hào)工作原理

引言

典型的電話線調(diào)制解調(diào)器

上網(wǎng)時(shí)，您是否會(huì)在頁(yè)面加載的間隙去沖杯咖啡、取本雜志甚或把浴室的瓷磚重鋪一下？如果是這樣，很可能您使用的是撥號(hào)上網(wǎng)，并且您或許不由得心生疑問：我的連接是否變得更慢了？

過(guò)濾、緩存和測(cè)試結(jié)果

當(dāng)您在瀏覽器的地址欄中鍵入一個(gè)URL（如 www.AnyWebSite.com）時(shí)，您就發(fā)送了對(duì)某個(gè)特定網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求。如果該網(wǎng)頁(yè)使用彈出廣告，那么就會(huì)有一些彈出操作參數(shù)隱藏在其編程代碼中。當(dāng)信息被送回您的計(jì)算機(jī)時(shí)，隱藏代碼就會(huì)運(yùn)行彈出廣告的程序。為了使彈出廣告能夠顯示，隱藏代碼必須顯示一些參數(shù)，告訴您的計(jì)算機(jī)該廣告的尺寸、在屏幕上出現(xiàn)的位置以及有關(guān)該廣告的其他細(xì)節(jié)。這些廣告占用了寶貴的帶寬，降低了向您的計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的速度。

為解決這個(gè)問題，高速撥號(hào)提供商在發(fā)送給用戶的軟件中集成了彈出窗口攔截器。它們對(duì)彈出窗口攔截器進(jìn)行了相應(yīng)的編程，以便識(shí)別那些描述廣告參數(shù)的代碼行。當(dāng)攔截器發(fā)現(xiàn)那些描述廣告參數(shù)的代碼行后，就會(huì)拒絕廣告的顯示請(qǐng)求。這樣就減少了通過(guò)電話線發(fā)送到您的計(jì)算機(jī)的信息量。發(fā)送的數(shù)據(jù)越少，加載頁(yè)面的時(shí)間就越短。

緩存
您的瀏覽器第一次加載某個(gè)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，必須加載所有內(nèi)容（包括網(wǎng)頁(yè)上顯示的所有圖像）。如果瀏覽器將這些圖像和文本保存起來(lái)，那么它第二次加載同一網(wǎng)頁(yè)時(shí)，就可以檢查是否存在重復(fù)內(nèi)容。如果某個(gè)圖像沒有變化，就不必重新下載它。這個(gè)保存文件以便將來(lái)重用的過(guò)程叫做緩存。有關(guān)緩存過(guò)程的完整闡釋，請(qǐng)參閱高速緩存工作原理。

高速撥號(hào)使用類似的機(jī)制來(lái)處理經(jīng)常被請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)。加速服務(wù)器記錄下哪些網(wǎng)頁(yè)通常受到用戶的請(qǐng)求，而不是不斷地請(qǐng)求同一網(wǎng)頁(yè)。因此，如果它可以訪問博聞網(wǎng)主頁(yè)，它不是每天請(qǐng)求博聞網(wǎng)服務(wù)器數(shù)千次，而是只請(qǐng)求一次。接著，它將該網(wǎng)頁(yè)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，每當(dāng)有其他用戶請(qǐng)求訪問博聞網(wǎng)時(shí)，它只是將該網(wǎng)頁(yè)從其內(nèi)存中傳輸給該用戶。這叫做服務(wù)器端緩存，它通過(guò)消除冗余請(qǐng)求來(lái)節(jié)省時(shí)間。

在另一端也可進(jìn)行緩存——這叫做客戶端緩存。IE或Netscape等互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器可以緩存用戶頻繁查看的網(wǎng)頁(yè)以減少加載時(shí)間。

瀏覽器將緩存網(wǎng)頁(yè)存儲(chǔ)在您的計(jì)算機(jī)的硬盤上。高速撥號(hào)軟件增強(qiáng)了該功能。除了存儲(chǔ)用戶頻繁查看的網(wǎng)頁(yè)以外，它還尋找這些網(wǎng)頁(yè)中保持不變的元素。例如，它尋找博聞網(wǎng)主頁(yè)中保持不變的元素，而不是緩存整個(gè)主頁(yè)（主頁(yè)的大部分每天都在變化）。在我們的主頁(yè)上，網(wǎng)站標(biāo)識(shí)、標(biāo)題、導(dǎo)航欄以及搜索欄每天都保持不變。軟件記錄下這一特性，保存上述元素，然后在您每次訪問博聞網(wǎng)主頁(yè)時(shí)，只加載那些變化的元素。

現(xiàn)在您可以看出緩存是如何通過(guò)避免不必要的數(shù)據(jù)傳輸來(lái)節(jié)省時(shí)間的。這一工具最令人驚奇之處在于，通過(guò)結(jié)合使用服務(wù)器端緩存和客戶端緩存，系統(tǒng)可掌握您的網(wǎng)絡(luò)瀏覽習(xí)慣。它利用所掌握的內(nèi)容來(lái)盡可能地改善您的連接過(guò)程。所以，您用得越多，它就會(huì)變得越快。

壓縮、過(guò)濾和緩存是提高撥號(hào)上網(wǎng)速度的三個(gè)關(guān)鍵步驟。但是，當(dāng)同時(shí)使用這三種技術(shù)時(shí)，會(huì)有什么結(jié)果？性能果真會(huì)得到改善嗎？如有改善，是否顯而易見？

答案是肯定的，在下一部分中，我們將用NetZero進(jìn)行測(cè)試，觀察使用它訪問真實(shí)網(wǎng)頁(yè)時(shí)到底效果如何。

測(cè)試結(jié)果
既然您已了解了相關(guān)工作原理，那么就讓我們花點(diǎn)兒時(shí)間來(lái)觀察一下實(shí)際效果吧。我們決定用比較流行的高速撥號(hào)提供商之一NetZero進(jìn)行測(cè)試，觀察它的服務(wù)將撥號(hào)連接的速度提高了多少。

注冊(cè)該服務(wù)并選擇“即裝即用”設(shè)置后，博聞網(wǎng)分別用普通和高速這兩種撥號(hào)連接來(lái)訪問互聯(lián)網(wǎng)，以測(cè)試它們的速度差別。

登錄之后，我們反復(fù)瀏覽互聯(lián)網(wǎng)上一些流行網(wǎng)站。不同網(wǎng)站的測(cè)試結(jié)果各不相同，但舉例來(lái)講，博聞網(wǎng)在用高速撥號(hào)連接進(jìn)行訪問時(shí)，速度提高了三倍。有關(guān)完整的測(cè)試結(jié)果，請(qǐng)參見下表。

看來(lái)，巧妙地結(jié)合使用相當(dāng)簡(jiǎn)單的技術(shù)，能在一定程度上改善網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)連接的速度問題。這些進(jìn)展可以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)連接的壽命，也為那些厭倦標(biāo)準(zhǔn)撥號(hào)方式但尚未完全準(zhǔn)備好升級(jí)到寬帶的人提供了一種備選方案。如果能繼續(xù)取得進(jìn)展，撥號(hào)連接還可能存在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。

說(shuō)不說(shuō)都一樣。撥號(hào)上網(wǎng)的速度受電話線帶寬的限制；但與此同時(shí)，Web內(nèi)容的平均文件大小卻在不斷增加。更多的人使用可處理較大負(fù)荷的寬帶連接，因此網(wǎng)站將其網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)得臃腫不堪而少有顧忌。通過(guò)撥號(hào)連接傳送所有那些數(shù)據(jù)十分費(fèi)時(shí)。

新技術(shù)提供了解決連接速度緩慢的問題，而不必使用寬帶。像NetZero和EarthLink這樣的服務(wù)目前提供“高速撥號(hào)”。這些服務(wù)的廣告中宣稱，它們提供的連接速度比傳統(tǒng)撥號(hào)服務(wù)快5倍。

那么，這是如何實(shí)現(xiàn)的？在本文中，博聞網(wǎng)將探究提高撥號(hào)速度所用的方法。

加速服務(wù)器
當(dāng)您在互聯(lián)網(wǎng)上搜索某個(gè)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，您的搜索請(qǐng)求將通過(guò)您的ISP傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)上有一些幫助您查找所尋找網(wǎng)頁(yè)的計(jì)算機(jī)，您的請(qǐng)求在它們那里進(jìn)行一系列逗留之后，您的計(jì)算機(jī)就連接到所請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)的計(jì)算機(jī)了。連接一經(jīng)建立，數(shù)據(jù)就可以自由地從Web服務(wù)器傳到您的計(jì)算機(jī)。當(dāng)信息離開Web服務(wù)器并到達(dá)您的撥號(hào)連接時(shí)，典型互聯(lián)網(wǎng)事務(wù)處理中的瓶頸就顯露出來(lái)了。

但是，高速撥號(hào)服務(wù)提供商已經(jīng)想出一些非常巧妙的辦法來(lái)解決這個(gè)瓶頸問題。他們?cè)诜?wù)器中加載特殊軟件，從而將其變成了所謂的加速服務(wù)器。通過(guò)將加速服務(wù)器插入撥號(hào)連接和互聯(lián)網(wǎng)之間，可以顯著提高撥號(hào)連接的速度。

當(dāng)您使用高速撥號(hào)連接搜索某個(gè)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，您的請(qǐng)求將從計(jì)算機(jī)的撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器傳送到ISP的加速服務(wù)器?，F(xiàn)在，加速服務(wù)器將為您請(qǐng)求和提供網(wǎng)頁(yè)。加速服務(wù)器使用寬帶連接來(lái)快速搜索互聯(lián)網(wǎng)，尋找包含所需網(wǎng)頁(yè)的服務(wù)器。一旦找到該服務(wù)器，這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)就開始會(huì)話并交換您需要的信息。您的ISP的加速服務(wù)器獲取這些信息，并將其發(fā)送至您的計(jì)算機(jī)。

加速服務(wù)器使用以下幾項(xiàng)技術(shù)來(lái)加快撥號(hào)數(shù)據(jù)傳輸速度：

• 壓縮
• 過(guò)濾
• 緩存

下面，我們將探究加速服務(wù)器是如何提高撥號(hào)連接的速度的。

文件壓縮
高速撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵步驟是文件壓縮。如果您讀過(guò)文件壓縮工作原理，那么您應(yīng)該知道有兩種類型的文件壓縮：有損壓縮和無(wú)損壓縮。

文本文件以及其他需要在壓縮過(guò)程中完全保持原樣的文件使用無(wú)損壓縮方式。對(duì)這些文件進(jìn)行解壓縮后，它們將恢復(fù)原樣。

照片和圖片可以使用有損壓縮方式進(jìn)行傳輸。當(dāng)這些文件被解壓縮后，它們與壓縮前并不完全相同：在傳輸過(guò)程中，它們損失了部分原始數(shù)據(jù)。例如，在進(jìn)行有損壓縮后，一幅原來(lái)有2000000種顏色的圖片可能只剩下16000種顏色。對(duì)用戶來(lái)講，通過(guò)壓縮過(guò)程獲取的速度方面的提高可能更有意義，而質(zhì)量方面的損失則顯得不是很重要。NetZero等公司允許用戶控制照片和某些網(wǎng)站的壓縮程度。

文件壓縮是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，對(duì)某些文件類型還不適用。下圖將幫助您了解哪些文件類型可以通過(guò)高速撥號(hào)加速，哪些文件類型不能通過(guò)高速撥號(hào)加速。

目前，由于數(shù)據(jù)性質(zhì)方面的原因，不能將高速撥號(hào)中使用的實(shí)時(shí)文件壓縮應(yīng)用于上述文件類型。例如，安全網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)是加密的。傳輸這種數(shù)據(jù)時(shí)，代碼顯得雜亂無(wú)章，以至于沒有人能看懂。當(dāng)這些代碼到達(dá)加速服務(wù)器時(shí)，加速服務(wù)器不能壓縮這些代碼：如果壓縮軟件試圖改動(dòng)已加密的傳輸內(nèi)容（哪怕僅改動(dòng)一個(gè)字符），都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可用。

撥號(hào)上網(wǎng)的現(xiàn)狀
Pew Internet and American Life Project獨(dú)立完成的研究結(jié)果表明，2003年美國(guó)共有1.47億互聯(lián)網(wǎng)用戶。其中有2300萬(wàn)用戶使用撥號(hào)上網(wǎng)。

下面是典型的加速服務(wù)器壓縮不同文件類型的方式：

• 對(duì)于文本文件（包括網(wǎng)頁(yè)的HTML文本和電子郵件中的文本），加速服務(wù)器實(shí)時(shí)壓縮文本并沿調(diào)制解調(diào)器線路發(fā)送這些文本。利用實(shí)時(shí)壓縮技術(shù)，文本通常至少可壓縮50%。
  
• 對(duì)于圖像文件（包括網(wǎng)頁(yè)上的GIF和JPG圖像以及許多廣告條），加速服務(wù)器從網(wǎng)站中讀取圖像，然后重新壓縮圖像使其變小。在此過(guò)程中，圖像文件通常會(huì)減小50%-90%。
  
• 在其他許多文件（包括視頻文件、Zip文件和MP3文件）中，已經(jīng)進(jìn)行了壓縮。例如，MP3文件已經(jīng)是CD上原始曲目大小的1/10。這些文件不可能再快速地進(jìn)一步壓縮。對(duì)于安全網(wǎng)頁(yè)，我們已經(jīng)討論過(guò)不能進(jìn)行壓縮的原因。加速服務(wù)器不會(huì)改動(dòng)這些文件——它只是將它們按原樣傳輸。

下一節(jié)，我們將了解高速撥號(hào)加速器如何過(guò)濾無(wú)用數(shù)據(jù)以提高速度。