Modems — kas tas ir? Definīcija, darbība un interneta pieslēguma veidi

Modems — kas tas ir? Uzzini definīciju, darbības principu un interneta pieslēguma veidus (DSL, kabelis, zvana modemi). Salīdzinājums un praktiski padomi izvēlei.

Modems (no: modulator demodulator) ir datora aparatūras daļa. To izmanto saziņai starp attāliem datoriem. Lai izveidotu savienojumu, parasti izmanto divus modemus — pa vienam katrā galā — un katrs modems var nosūtīt un saņemt datus uz otru modemu un no tā.

• Modulācija ir datora digitālo datu pārveidošana analogajos datos (audio signālos vai skaņās), kas nosūtāmi pa telefona līnijām.
• Demodulācija ir analogo datu, kas tiek saņemti pa telefona līnijām, pārveidošana ciparu datos, kurus izmanto dators.

Modemus klasificē pēc datu apjoma, ko tie var nosūtīt noteiktā laikā, to parasti mēra bitos sekundē (bits/s jeb bps). Tos klasificē arī pēc pieslēgšanas metodes. 20. gadsimtā parasti izmantoja zvanāmos modemus, bet tagad vairāk izmanto DSL modemus un kabeļtelevīzijas modemus.

Modemus, kas ar datoru savienoti ar kabeli, sauc par ārējiem modemiem. Modemi, kas atrodas datorā, ir iekšējie modemi. Daži iekšējie modemi ir daļa no pamatplates, citi ir iebūvēti datorā uz PC kartes. Lielākā daļa DSL un kabeļmodemu ir ārējie modemi.

Daudzi modemi tiek izmantoti, lai pieslēgtos internetam, izmantojot tālruņa vai kabeļtelevīzijas pakalpojumus. Lēno tālruņa pakalpojumu sauc par zvanu savienojumu (maksimālais ātrums 56 000 bitu sekundē). Ātrāku tālruņa pakalpojumu sauc par DSL, un tas parasti ir vairāk nekā desmit reizes ātrāks. Kabeļmodemi pieslēdzas, izmantojot kabeļtelevīziju, un ir līdzīgi ātri.

CEA 2006. gadā veiktajā pētījumā konstatēts, ka ASV samazinās zvanāmā interneta piekļuve. Interneta pieslēgumi ar zvanāmo pieslēgumu 2000. gadā veidoja 74 % no visiem ASV interneta pieslēgumiem privātpersonām. Šis samazinājums ir vairāk vai mazāk atspoguļojies arī Kanādā un Austrālijā.

Līdz 2003. gadam ASV izsaukšanas modema izmantošana samazinājās līdz 60 %, bet 2006. gadā - līdz 36 %. Savulaik ASV vispopulārākais interneta piekļuves veids bija balss joslas modemi, bet, tā kā arvien vairāk mājsaimniecību izmanto ātrākus interneta piekļuves veidus, tradicionālais 56K modems zaudē popularitāti.

Kā darbojas modems — paplašināta skaidrojumā

Vienkāršoti runājot, modems pārvērš ciparu (digitālos) signālus, ko ģenerē dators vai rūteris, par tāda veida signāliem, ko pieņem un pārraida izvēlētā pārraides kanāla infrastruktūra (analoga telefona līnija, koaksiālais kabelis, optiskais šķiedra vai radio viļņi). Saņemšanas galā otrs modems šo signālu atpakaļ pārveido ciparos, ko var apstrādāt galapunkta ierīce. Papildus pamata modulācijai/demodulācijai mūsdienu modemos bieži ir:

• Fehleru labošana un korekcija (FEC — forward error correction), lai samazinātu pārsūtīto bitu kļūdas;
• Datu saspiešana, kas palielina efektīvo ātrumu, ja dati ir saspiežami;
• Modulācijas shēmas (QAM, PSK u.c.), kas nosaka, cik daudz bitu var pārraidīt atsevišķā simbolā;
• Signāla sinhronizācija un līnijas uzraudzība, lai uzturētu stabilu savienojumu un ziņotu par traucējumiem.

Galvenie modemu veidi mūsdienās

• Zvanāmie (dial-up) modemi — izmanto parasto telefona līniju; parasti maksimālais ātrums līdz ~56 kb/s. Šis veids kļuvis reti izmantots mājas lietotājiem, tomēr vēl var būt lietderīgs sliktas infrastruktūras vietās vai specializētām pieslēgumu prasībām.
• DSL modemi (ADSL, VDSL) — izmanto mobili/fiksu telefona līniju, bet atšķirībā no dial-up ļauj vienlaikus izmantot telefonu un internetu; ADSL kodēšanai raksturīgs ātrums, kas ir augstāks lejupielādē nekā augšupielādē; VDSL nodrošina ievērojami ātrākas ātruma iespējas īsos attālumos.
• Kabeļmodemi (DOCSIS) — pieslēdzas pa koaksiālo kabeli (kabeļtelevīzijas tīkliem) un parasti nodrošina augstus lejupielādes ātrumus; standarti DOCSIS 3.0/3.1/4.0 nosaka iespējamās ātruma un tīkla funkcijas.
• Optiskās šķiedras termināļi / ONT — optiskās līnijas galā bieži ir ierīce, ko ISP sauc par ONT (optical network terminal) vai modemam līdzīgu ierīci; tā konvertē gaismas signālu uz elektriskiem ciparu signāliem.
• Mobilie (celular) modemi un USB dongles — izmanto 3G/4G/5G mobilo tīklu piekļuvi; tie var būt atsevišķas ierīces, SIM kartes slots maršrutētājos vai USB modemi, kā arī tīkla pieslēguma iespēja telefonā (tethering).
• Vietējie iekšējie modemi — iebūvēti datora mātesplatē vai pievienojami kā PCI/PCIe kartes; mūsdienās šādu izmantošana ir retāka mājas lietotājiem.

Modems vai rūteris — kāda ir atšķirība?

Modems pārvērš un pārraida signālus pa ārējo pieslēgumu (telefona līnija, kabelis, optika, radio), bet rūteris (router) rūpējas par datu maršrutēšanu starp lokālo tīklu (LAN) un WAN. Daudzas ierīces patlaban ir kombinētas: tajās ir modems, rūteris, Wi‑Fi piekļuves punkts un uzlabotas drošības funkcijas vienā korpusā.

Praktiski padomi pirkšanai un lietošanai

• Izvēlieties modemu, kas atbilst jūsu ISP tehniskajiem nosacījumiem (piem., DOCSIS versija kabeļiem, ADSL/VDSL atbalsts vai saderība ar optiskās šķiedras ONT), pretējā gadījumā ISP var ierobežot funkcionalitāti vai neļaut ierīci izmantot.
• Pārliecinieties par maksimālo teorētisko un praktisko ātrumu — daži modemi atbalsta ļoti lielus ātrumus, bet reālais savienojums var būt ierobežots ar līnijas kvalitāti vai abonementa plānu.
• Regulāri atjauniniet modema programmaparatūru (firmware), lai iegūtu drošības labojumus un veiktspējas uzlabojumus.
• Ja ierīce apvieno modemu un rūteri, mainiet noklusējuma piekļuves paroles un Wi‑Fi nosaukumu/šifru, lai pasargātu tīklu no nesankcionētas piekļuves.

Drošība un uzturēšana

Modemi, kas piekļūst internetam, var būt vektors uzbrukumiem, ja tiem nav atslēgtas nevajadzīgas pakalpojumu ports vai ja tiek lietotas vājās paroles. Uzmanieties no šādiem pasākumiem:

• Mainiet noklusējuma administrācijas paroli;
• Iespējojiet ugunsmūri (firewall) un WPA3/WPA2 Wi‑Fi šifrēšanu;
• Atjauniniet firmware no ražotāja oficiālajiem avotiem;
• Izmantojiet viesu tīklu, lai atdalītu svešus ierīču lietotājus no mājas iekšējā tīkla.

Modemu nākotne un tendences

Zvanāmā modema izmantošana ir strauji samazinājusies globāli, ko veicina plaša pieejamība ātrākiem pieslēgumiem — kabeļiem, DSL aizvietotājiem, optisko šķiedru tīklu izvēršana un mobilā interneta (4G/5G) attīstība. Mūsdienās pieprasījums pieaug pēc ierīcēm, kas nodrošina augstu caurlaidspēju, zemu latentumu (latency) un stabilu savienojumu, piemēram, optiskās šķiedras modemi/ONT un 5G mājas rūteri.

Kopsavilkums

Modems ir būtisks elements, kas ļauj pārraidīt datora ciparu datus pa dažādiem fiziskiem pārraides kanāliem. Lai gan tehnoloģijas mainās un zvanāmie modemi kļūst par retumu, koncepcija — modulēt un demodulēt signālus, lai nodrošinātu datu pārraidi starp tīkla galapunktiem — saglabājas. Izvēloties modemu, jāpievērš uzmanība saderībai ar ISP, atbalstītajiem standartiem un drošības iespējām.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir modems?

J: Kā tiek klasificēti modemi?

J: Kas ir ārējie un iekšējie modemi?

J: Kā parasti izmantojat modemu, lai piekļūtu internetam?

J: Kādi bija pierādījumi par zvanāmā interneta piekļuvi ASV 2006. gadā?

J: Kāpēc tradicionālais 56K modems zaudē popularitāti?

Meklēt pēc burta