高速ダイヤルアップの仕組み

インターネットサーフィン中に、ページを読み込む間にコーヒーを飲んだり、雑誌を読んだり、トイレの模様替えをしたりすることはありませんか?その場合は、ダイヤルアップ接続を使用している可能性があり、「接続が実際に遅くなっているのではないか?」という密かな疑惑が高まっている可能性があります。

それはそうですし、そうではありません。いつものように、ダイヤルアップの接続速度は電話回線の帯域幅によって制限されます。しかし同時に、Web コンテンツの平均ファイル サイズはますます大きくなっています。より大きな負荷を処理できるブロードバンド接続を使用する人が増えているため、Web サイトはページをより快適に増やすことができます。ダイヤルアップ接続を通じてすべてのデータを圧縮するには、非常に時間がかかります。

新しいテクノロジーは、ブロードバンドを必要としない速度低下の解決策を提供します。および現在、「高速ダイヤルアップ」のようなサービスが提供されています。これらのサービスの広告によると、従来のダイヤルアップ サービスよりも 5 倍速い接続速度が得られます。

ダイヤルアップ インターネット サービスについて考えるとき、おそらく最初に思い浮かぶのは、接続時にモデムが発する「ミキサー内の R2-D2」タイプの奇妙な鳴き声でしょう。この曲はハンドシェイク プロトコルと呼ばれ、ダイヤルアップ インターネットの速度を低下させる最初のものです。

ハンドシェイク プロトコルは、その名前が示すように、インターネットを使用してコンピュータとの間でデータを送受信できるようにする会話を開始します。実際には、このプロセスでは 2 つの個別のハンドシェイクが発生します。前半はモデムによるインターネット接続の初期化です。これをモデム ハンドシェイクと呼びます。 2 番目の部分はソフトウェア ハンドシェイクです。これは、ISP (インターネット サービス プロバイダー) へのユーザーのアクセスを認証することを扱います。コンピュータが鳴っているとき、それは ISP に自己紹介しています。高速ダイヤルアップ プロバイダーはモデム ハンドシェイクについては何もできませんが、ソフトウェア ハンドシェイクを高速化することはできます。

次のページでは、標準のソフトウェア ハンドシェイクとそれを高速化する方法について説明します。

高速ダイヤルアップ: アクセラレーション サーバー

標準のソフトウェア ハンドシェイクは次のようになります。

もちろん、これは簡略化された説明ですが、情報を送受信する前にハンドシェイク プロトコルで発生する必要のあるやりとりの概念を理解することができます。高速ダイヤルアップ プロバイダーは、会話マシンが質問に対する応答を記憶できるシステムを作成することで、このやり取りを削減しました。これにより、会話がはるかに短くなります。

この短いハンドシェイクにより、接続時間が大幅に短縮されます。速度の向上はマシンによって異なりますが、場合によってはハンドシェイクが最大 50%減少することがあります。 「通常の」ダイヤルアップ サービスでは 45 秒かかるプロセスが、高速サービスではおそらく 30 秒かかる可能性があります。

インターネット上でWeb ページを検索すると、リクエストは ISP を介して Web にルーティングされます。途中で、探しているページを見つけるのに役立つマシンに何度か立ち寄った後、そのマシンは、要求した Web ページを提供するコンピュータに接続されます。この接続が確立されると、データはWeb サーバーからコンピュータに自由に流れることができます。情報が Web サーバーから送信され、ダイヤルアップ接続に到達すると、そこから一般的なインターネット トランザクションのボトルネックが始まります。

しかし、高速ダイヤルアッププロバイダーは、そのボトルネックを解消する非常に賢い方法をいくつか考え出しました。特別なソフトウェアをサーバーにロードすることにより、彼らはそれを加速サーバーと呼ぶものに変えます。また、ダイヤルアップ接続と Web の間のチェーンにアクセラレーション サーバーを挟むことで、プロセスを大幅に高速化できます。

高速ダイヤルアップを使用して Web ページを検索すると、要求はコンピュータのダイヤルアップ モデムから ISP のアクセラレーション サーバーに送信されます。現在、アクセラレーション サーバーがユーザーに代わってページを要求し、提供しています。アクセラレーション サーバーはブロードバンド接続を使用して、探しているページをホストするサーバーをインターネットですばやく検索します。サーバーが見つかると、2 台のマシンが会話を開始し、必要な情報を交換します。 ISP のアクセラレーション サーバーはその情報を取得し、マシンに送信します。

アクセラレーション サーバーは、次のようないくつかの手法を使用してダイヤルアップ データ転送を高速化します。

次に、これらのアクセラレーション サーバーがどのようにダイヤルアップのペダルを踏むのかを説明します。

高速ダイヤルアップ: ファイル圧縮

高速ダイヤルアップ インターネットの重要な要素はファイル圧縮です。 「 ファイル圧縮のしくみ 」を読んだことがある方は、ファイル圧縮には非可逆圧縮と可逆圧縮の 2 種類があることをご存知でしょう。

圧縮プロセス中に完全な状態を維持する必要があるテキストおよびその他のファイルは、可逆圧縮を使用します。圧縮が解除されると、ファイルは元の状態に戻ります。

写真やグラフィックスは非可逆圧縮を使用して送信できます。これらのファイルを解凍すると、圧縮前とまったく同じではなくなり、処理中に元のデータの一部が失われます。たとえば、元は 200 万色だった画像は、非可逆圧縮後には 16,000 色しかなくなる可能性があります。圧縮プロセスを通じて得られる速度の向上と天秤にかけた場合、品質の低下はユーザーにとって重要ではない可能性があります。などの企業は、写真や特定のサイトで使用する圧縮の程度をユーザーが制御できるようにしています。

ファイル圧縮は進化するテクノロジーであり、まだすべての種類のファイルで機能するわけではありません。以下の情報は、高速ダイヤルアップによって何が高速化されるのか、何が高速化されないのかを理解するのに役立ちます。

加速

加速されていない

現時点では、データの性質上、高速ダイヤルアップで利用されるオンザフライ ファイル圧縮を上記で指定したファイル タイプに追加することはできません。たとえば、安全な Web サイト上のデータは暗号化されます。送信されると、コードは意味不明の塊のように見えるため、誰も読むことができません。この意味不明な情報がアクセラレーション サーバーに到達すると、コードを圧縮できません。圧縮ソフトウェアが暗号化された送信で 1 文字でも変更すると、データが使用できなくなります。

一般的なアクセラレーション サーバーがさまざまな種類のファイルを圧縮する方法を次に示します。

次のセクションでは、高速ダイヤルアップ アクセラレータが無駄なデータをフィルタリングして速度を向上させる方法を学びます。

高速ダイヤルアップ: フィルタリングとキャッシュ

ブラウザのアドレス バーに URL (www.AnyWebSite.com など) を入力すると、特定のページへのリクエストが送信されます。そのページでポップアップ広告が使用されている場合、そのプログラミング コードにポップアップ パラメータが隠されています。情報がマシンに送り返されると、隠しコードによって広告を起動するプログラムが実行されます。ポップアップを表示するには、その隠しコードで、広告のサイズ、画面上のどこに表示するか、広告に関するその他の詳細をマシンに伝えるパラメータが表示される必要があります。これらの広告は貴重な帯域幅を占有し、マシンへのデータ送信が遅くなります。

この抵抗に対抗するために、高速ダイヤルアップ プロバイダーは、加入者に送信するソフトウェアにポップアップ ブロッカーをバンドルしています。このポップアップ ブロッカーは、広告パラメータを説明するコード行を認識するようにプログラムされています。これらの明らかなコード行を見つけると、広告の表示リクエストを拒否します。これは、電話回線を介してマシンに送信される情報が減少することを意味します。送信されるデータが少ないほど、読み込み時間は速くなります。

キャッシング

ブラウザが初めて Web ページをロードするときは、表示されるすべての画像とともに、Web ページ全体をロードする必要があります。ブラウザが画像とテキストを保存すると、同じページを 2 回目に読み込むときに重複をチェックできます。画像が変更されていない場合は、再度ダウンロードする必要はありません。将来の再利用を期待してファイルを保存するこのプロセスは、 キャッシュと呼ばれます。キャッシュ プロセスの詳細については、 「キャッシュの仕組み」を参照してください。

高速ダイヤルアップは、よくリクエストされる Web ページに同様のシステムを使用します。アクセラレーション サーバーは、常に同じページを要求するのではなく、すべての加入者がどの Web ページを共通に要求しているかを記録します。そのため、「コンピューター入門」 サーバーに 「コンピューター入門」.com のホームページが表示できるかどうかを 1 日に何千回も問い合わせる代わりに、問い合わせは 1 回だけで済みます。次に、そのページをメモリに保存し、別の加入者が 「コンピューター入門」 の表示を要求するたびに、そのページをメモリからユーザーに送信するだけです。これはサーバー側キャッシュと呼ばれ、冗長なリクエストを排除することで時間を節約します。

キャッシュには 2 番目の側面、つまりクライアント側のキャッシュがあります。 Explorer や Netscape などのインターネット ブラウザは、読み込み時間を短縮するために、頻繁に表示されるページをキャッシュするように作られています。

ブラウザは、キャッシュされたページをコンピュータのハードディスクに保存します。高速ダイヤルアップ ソフトウェアにより、この機能が強化されます。頻繁に表示されるページを保存するだけでなく、それらのページ内で不変の要素も検索します。たとえば、ほとんどが毎日変更される 「コンピューター入門」 ホームページ全体をキャッシュするのではなく、変化しないものを探します。私たちのホームページでは、ロゴ、ヘッダー、ナビゲーション、検索バーは毎日変わりません。ソフトウェアはその一貫性を記録し、それらの要素を保存し、「コンピューター入門」 ホームページにアクセスするたびに変更されたものだけを読み込みます。

キャッシュによって不必要なデータ送信が回避され、時間が節約されることがわかります。このツールの最も驚くべき点は、サーバー側のキャッシュとクライアント側のキャッシュを組み合わせて、システムがユーザーのサーフィンの習慣を学習することです。学習した内容を使用して、接続プロセスを可能な限り合理化します。そのため、使えば使うほど速度が上がります。

圧縮、フィルタリング、およびキャッシュは、ダイヤルアップ アクセラレーションの 3 つの重要な手順です。しかし、3 つのテクニックをすべて組み合わせると実際には何が起こるのでしょうか?本当にパフォーマンスは向上するのでしょうか？そして、その改善は目に見えるほどのものでしょうか?

答えは「はい」です。次のセクションでは、実際に実際の Web ページでどの程度うまく機能するかを試してみましょう。

高速ダイヤルアップ: 要点

これがどのように機能するかを理解したところで、次にそれがどのように機能するかを見てみましょう。私たちは、最も人気のある高速ダイヤルアップ プロバイダーの 1 つである を試して、このサービスによってダイヤルアップ接続がどの程度高速化されるかを確認することにしました。

サービスにサインアップして「すぐに使える」設定を選択した後、「コンピューター入門」 は通常のダイヤルアップ接続と高速ダイヤルアップ接続の両方を使用して Web 上でツールを使用し、速度の違いをテストしました。

ログイン後、Web 上で最も人気のあるサイトのいくつかを繰り返しサーフィンしました。結果はサイトによって異なりましたが、一例として、「コンピューター入門」 は高速ダイヤルアップで 3 倍速く起動しました。

かなり単純なテクノロジを巧みに組み合わせることで、ダイヤルアップ インターネットの速度の問題の一部を克服できたようです。これらの進歩は、ダイヤルアップ インターネットの寿命を延ばし、標準のダイヤルアップにうんざりしているが、ブロードバンドへの飛躍の準備がまだ整っていない人に代替手段を提供するのに役立ちます。こうした進歩が続けば、ダイヤルアップはしばらく存続する可能性があります。