高速拨号工作原理

高速拨号工作原理

引言

典型的电话线调制解调器

上网时，您是否会在页面加载的间隙去冲杯咖啡、取本杂志甚或把浴室的瓷砖重铺一下？如果是这样，很可能您使用的是拨号上网，并且您或许不由得心生疑问：我的连接是否变得更慢了？

过滤、缓存和测试结果

当您在浏览器的地址栏中键入一个URL（如 www.AnyWebSite.com）时，您就发送了对某个特定网页的请求。如果该网页使用弹出广告，那么就会有一些弹出操作参数隐藏在其编程代码中。当信息被送回您的计算机时，隐藏代码就会运行弹出广告的程序。为了使弹出广告能够显示，隐藏代码必须显示一些参数，告诉您的计算机该广告的尺寸、在屏幕上出现的位置以及有关该广告的其他细节。这些广告占用了宝贵的带宽，降低了向您的计算机传输数据的速度。

为解决这个问题，高速拨号提供商在发送给用户的软件中集成了弹出窗口拦截器。它们对弹出窗口拦截器进行了相应的编程，以便识别那些描述广告参数的代码行。当拦截器发现那些描述广告参数的代码行后，就会拒绝广告的显示请求。这样就减少了通过电话线发送到您的计算机的信息量。发送的数据越少，加载页面的时间就越短。

缓存
您的浏览器第一次加载某个网页时，必须加载所有内容（包括网页上显示的所有图像）。如果浏览器将这些图像和文本保存起来，那么它第二次加载同一网页时，就可以检查是否存在重复内容。如果某个图像没有变化，就不必重新下载它。这个保存文件以便将来重用的过程叫做缓存。有关缓存过程的完整阐释，请参阅高速缓存工作原理。

高速拨号使用类似的机制来处理经常被请求的网页。加速服务器记录下哪些网页通常受到用户的请求，而不是不断地请求同一网页。因此，如果它可以访问博闻网主页，它不是每天请求博闻网服务器数千次，而是只请求一次。接着，它将该网页存储在内存中，每当有其他用户请求访问博闻网时，它只是将该网页从其内存中传输给该用户。这叫做服务器端缓存，它通过消除冗余请求来节省时间。

在另一端也可进行缓存——这叫做客户端缓存。IE或Netscape等互联网浏览器可以缓存用户频繁查看的网页以减少加载时间。

客户端缓存

浏览器将缓存网页存储在您的计算机的硬盘上。高速拨号软件增强了该功能。除了存储用户频繁查看的网页以外，它还寻找这些网页中保持不变的元素。例如，它寻找博闻网主页中保持不变的元素，而不是缓存整个主页（主页的大部分每天都在变化）。在我们的主页上，网站标识、标题、导航栏以及搜索栏每天都保持不变。软件记录下这一特性，保存上述元素，然后在您每次访问博闻网主页时，只加载那些变化的元素。

现在您可以看出缓存是如何通过避免不必要的数据传输来节省时间的。这一工具最令人惊奇之处在于，通过结合使用服务器端缓存和客户端缓存，系统可掌握您的网络浏览习惯。它利用所掌握的内容来尽可能地改善您的连接过程。所以，您用得越多，它就会变得越快。

压缩、过滤和缓存是提高拨号上网速度的三个关键步骤。但是，当同时使用这三种技术时，会有什么结果？性能果真会得到改善吗？如有改善，是否显而易见？

答案是肯定的，在下一部分中，我们将用NetZero进行测试，观察使用它访问真实网页时到底效果如何。

测试结果
既然您已了解了相关工作原理，那么就让我们花点儿时间来观察一下实际效果吧。我们决定用比较流行的高速拨号提供商之一NetZero进行测试，观察它的服务将拨号连接的速度提高了多少。

注册该服务并选择“即装即用”设置后，博闻网分别用普通和高速这两种拨号连接来访问互联网，以测试它们的速度差别。

登录之后，我们反复浏览互联网上一些流行网站。不同网站的测试结果各不相同，但举例来讲，博闻网在用高速拨号连接进行访问时，速度提高了三倍。有关完整的测试结果，请参见下表。

使用普通拨号		使用高速拨号
网页	原加载时间（秒）	网页	原加载时间（秒）	缓存加载时间（秒）
Amazon.com	49.29	Amazon.com	39.05	14.05
CNN.com	72.4	CNN.com	32.57	9.32
Ebay.com	57.68	Ebay.com	40.38	34.2
Google.com	8.08	Google.com	3.15	1.65
Google 搜索（100 个结果）	10.45	Google 搜索（100 个结果）	9	7.42
HowStuffWorks.com	92.3	HowStuffWorks.com	31.78	18.7
NetZero.com	33.26	NetZero.com	16.29	10.53
Yahoo.com	26.81	Yahoo.com	12.51	7.1

看来，巧妙地结合使用相当简单的技术，能在一定程度上改善网络拨号连接的速度问题。这些进展可以延长网络拨号连接的寿命，也为那些厌倦标准拨号方式但尚未完全准备好升级到宽带的人提供了一种备选方案。如果能继续取得进展，拨号连接还可能存在相当长一段时间。

说不说都一样。拨号上网的速度受电话线带宽的限制；但与此同时，Web内容的平均文件大小却在不断增加。更多的人使用可处理较大负荷的宽带连接，因此网站将其网页设计得臃肿不堪而少有顾忌。通过拨号连接传送所有那些数据十分费时。

新技术提供了解决连接速度缓慢的问题，而不必使用宽带。像NetZero和EarthLink这样的服务目前提供“高速拨号”。这些服务的广告中宣称，它们提供的连接速度比传统拨号服务快5倍。

那么，这是如何实现的？在本文中，博闻网将探究提高拨号速度所用的方法。

加速服务器
当您在互联网上搜索某个网页时，您的搜索请求将通过您的ISP传输到互联网。互联网上有一些帮助您查找所寻找网页的计算机，您的请求在它们那里进行一系列逗留之后，您的计算机就连接到所请求的网页的计算机了。连接一经建立，数据就可以自由地从Web服务器传到您的计算机。当信息离开Web服务器并到达您的拨号连接时，典型互联网事务处理中的瓶颈就显露出来了。

但是，高速拨号服务提供商已经想出一些非常巧妙的办法来解决这个瓶颈问题。他们在服务器中加载特殊软件，从而将其变成了所谓的加速服务器。通过将加速服务器插入拨号连接和互联网之间，可以显著提高拨号连接的速度。

当您使用高速拨号连接搜索某个网页时，您的请求将从计算机的拨号调制解调器传送到ISP的加速服务器。现在，加速服务器将为您请求和提供网页。加速服务器使用宽带连接来快速搜索互联网，寻找包含所需网页的服务器。一旦找到该服务器，这两台计算机就开始会话并交换您需要的信息。您的ISP的加速服务器获取这些信息，并将其发送至您的计算机。

高速拨号的数据通路

加速服务器使用以下几项技术来加快拨号数据传输速度：

• 压缩
• 过滤
• 缓存

下面，我们将探究加速服务器是如何提高拨号连接的速度的。

文件压缩
高速拨号网络的关键步骤是文件压缩。如果您读过文件压缩工作原理，那么您应该知道有两种类型的文件压缩：有损压缩和无损压缩。

文本文件以及其他需要在压缩过程中完全保持原样的文件使用无损压缩方式。对这些文件进行解压缩后，它们将恢复原样。

照片和图片可以使用有损压缩方式进行传输。当这些文件被解压缩后，它们与压缩前并不完全相同：在传输过程中，它们损失了部分原始数据。例如，在进行有损压缩后，一幅原来有2000000种颜色的图片可能只剩下16000种颜色。对用户来讲，通过压缩过程获取的速度方面的提高可能更有意义，而质量方面的损失则显得不是很重要。NetZero等公司允许用户控制照片和某些网站的压缩程度。

文件压缩是一项发展中的技术，对某些文件类型还不适用。下图将帮助您了解哪些文件类型可以通过高速拨号加速，哪些文件类型不能通过高速拨号加速。

可加速	不可加速
基于HTML/Java的网页	流媒体（音频或视频）
文本	安全网页
基于JPG/GIF的图片	以电子邮件附件形式发送的音乐/照片
电子邮件	下载

目前，由于数据性质方面的原因，不能将高速拨号中使用的实时文件压缩应用于上述文件类型。例如，安全网站上的数据是加密的。传输这种数据时，代码显得杂乱无章，以至于没有人能看懂。当这些代码到达加速服务器时，加速服务器不能压缩这些代码：如果压缩软件试图改动已加密的传输内容（哪怕仅改动一个字符），都会导致数据不可用。

拨号上网的现状
Pew Internet and American Life Project独立完成的研究结果表明，2003年美国共有1.47亿互联网用户。其中有2300万用户使用拨号上网。

下面是典型的加速服务器压缩不同文件类型的方式：

• 对于文本文件（包括网页的HTML文本和电子邮件中的文本），加速服务器实时压缩文本并沿调制解调器线路发送这些文本。利用实时压缩技术，文本通常至少可压缩50%。
  
• 对于图像文件（包括网页上的GIF和JPG图像以及许多广告条），加速服务器从网站中读取图像，然后重新压缩图像使其变小。在此过程中，图像文件通常会减小50%-90%。
  
• 在其他许多文件（包括视频文件、Zip文件和MP3文件）中，已经进行了压缩。例如，MP3文件已经是CD上原始曲目大小的1/10。这些文件不可能再快速地进一步压缩。对于安全网页，我们已经讨论过不能进行压缩的原因。加速服务器不会改动这些文件——它只是将它们按原样传输。

下一节，我们将了解高速拨号加速器如何过滤无用数据以提高速度。