Телефоны сменили то, как мы все разговаривали друг с другом и занимались работой (ну, во всяком случае, как это делали наши прадеды). Теперь информацию можно было передавать мгновенно, а не передавать медленными наземными маршрутами.

Но сегодня это вряд ли для кого-нибудь новость. Современная сеть, наиболее известная благодаря своей интернет-итерации, также ускорила связь, хотя на этот раз толчок получил перемещение данных, а не голоса.

В течение примерно пятидесяти лет с момента рождения Интернета ему доверяли перемещение, хранение и управление все большим количеством наших данных.

Эти изменения принесли большие возможности, риски и давление. Просто связь сейчас является основной необходимостью. Управление всеми многочисленными подключенными устройствами и использование способов аутентификации для расширения идентификационных данных также является сложной задачей. Мы все обсудим здесь.

Эта статья взята из книги Keeping Up: Backgrounds to All the Big Technology Trends You Can’t Afford To Ignore. Если вы хотите просмотреть эту главу как видео, не стесняйтесь следовать здесь:

Сегодня, после еды и жилья, основным ресурсом из всех является подключение к Интернету. Если у вас нет доступа в Интернет, вам будет трудно совершать банковские операции, учиться, бронировать поездки или даже точно определить, где вы находитесь.

Не зря распространенный, надежный и относительно быстрый доступ в Интернет критически важен для общего экономического развития региона.

Несмотря на то, что Интернет изначально создавался как децентрализованная, распределенная сеть ресурсов, вам все равно нужно установить определенное соединение, чтобы получить к нему доступ.

Лучшее соединение обеспечивают операторы сети, известные как сети уровня 1 Эти сети могут связываться со всеми другими сетями с помощью пиринговой договоренности, не требующей оплаты за IP-транзит. Эти сети можно рассматривать как основу Интернета, а их сетевая инфраструктура является его структурой.

Примерами компаний, управляющих сетями уровня 1, являются AT&T и Verizon в США, Tata Communications (Индия) и Deutsche Telekom (Германия). Эти операторы будут перепродавать пропускную способность меньшим поставщикам услуг Интернета (ISP), которые в свою очередь продают доступ конечным пользователям, таким как мы с вами.

Широкополосные параметры

Лица, которые ищут широкополосный доступ в своих домах или малых предприятиях, обычно могут выбрать одну из четырех моделей доступа:

• Кабель. Поскольку они уже занимаются предоставлением данных миллионам домов через существующие физические соединения, провайдеры кабельного телевидения могут легко передавать Интернет через те же провода.
• Цифровая абонентская линия (DSL). Семейство технологий, позволяющих передавать цифровые данные по медным телефонным линиям, DSL может обеспечить примерно такой же уровень обслуживания, как и кабельное телевидение, но без необходимости подписки на кабельное телевидение. По сути, используя связь «сухая медь», вам даже не нужен счет стационарного телефона.
• Волоконная оптика. Через некоторые таинственные технические детали (в частности, законы физики) передача цифровых сигналов в виде инфракрасного излучения может происходить быстрее и потребует меньше повторителей, чем аналогичные электрические кабели. Оптоволоконное подключение к Интернету обычно может обеспечить скорость передачи данных 10-40 Гбит/с – в тысячу раз быстрее, чем текущие стандартные скорости с помощью кабеля или DSL.
• Спутник. Прокладка нового кабеля через густонаселенные города стоит дорого, но компании могут быстро вернуть свои деньги с помощью многих контрактов на подписанный ими доступ. Но малонаселенные сельские регионы обслуживать гораздо сложнее. Отчасти для того, чтобы восполнить пробел в подключении к сельской местности, ряд компаний амбициозно работают над запуском группировки из тысяч орбитальных спутников, чтобы обеспечить общее покрытие Интернетом. На момент написания этой статьи SpaceX добилась самых высоких успехов в своем проекте, уже успешно запустив более 500 спутников в рамках системы Starlink.

Помимо этих доминирующих технологий, было опробовано более нескольких альтернативных решений подключения. Некоторые из них являются экспериментальными, но многообещающими, а другие немного более спекулятивными.

Интернет воздушных шаров от Google (официально известный как Loon LLC) – это попытка запустить флот высотных воздушных шаров, обеспечивающий сигнал 1 Мбит/с всем находящимся в зоне досягаемости на земле.

Loon предназначен для обеспечения низкого уровня широкополосной связи в труднодоступных регионах, где надежное обслуживание было сложным или даже невозможным. По состоянию на 2020 год проект, похоже, находится на поздней экспериментальной стадии.

Широкополосная связь по линии электропередач (BPL) может использовать преимущества всей электрической сети, которая соединяет власти с домами и предприятиями, чтобы предоставлять данные в Интернете. В конце концов, технология обеспечивает ограниченную пропускную способность, поскольку помехи на линии вызывают значительную потерю сигнала данных.

Линии электропередач, передающие данные, могут создавать помехи высокочастотной радиосвязи. В конце концов относительно низкое качество сигнала и сильная конкуренция со стороны других технологий означают, что BPL, вероятно, никогда не получит широкого распространения.

Сети, использующие поставщика услуг беспроводного Интернета (WISP), могут обслуживать дома и офисы в больших географических районах без необходимости физического подключения к каждому зданию. Проволочные соединения устанавливаются в центре района, а при необходимости подключенные обратные связи устанавливаются на повышенных участках для усиления беспроводных сигналов, направленных на потребителей.

Существующие радиобашни или другие высокие сооружения можно использовать для обратных ретрансляторов, что делает систему WISP относительно недорогой для установки.

Кооперативы беспроводной сети меньшего масштаба можно совместно использовать локально с помощью соседнего интернет-провайдера (NISP) (с помощью антенн на крыше) или беспроводной сети (где подключенные к сети устройства действуют как одноранговые узлы) для эффективного совместного использования единого физического соединения.

Эти системы, в первую очередь, предназначены для обслуживания нас там, где мы живем и работаем. Но мобильный доступ к данным, безусловно, тоже вещь. Я уверен, что вы уже знакомы с планами передачи данных, которые могут предоставлять компании мобильной связи вместе с услугами звонков и текстовых сообщений.

Доступ к данным мобильного телефона

Мобильная связь распределяется через географические зоны (известные как «соты») от отдельных радиопередатчиков, расположенных по всей ячейке.

Поскольку передатчики в каждой ячейке будут использовать разные радиочастоты, чем клетки вокруг нее, современные беспроводные технологии позволяют бесперебойную автоматизированную «передачу», когда пользователь перемещается между ячейками.

Технологии, используемые для беспроводной телефонии, изменились с 80-х годов, когда было представлено то, что сейчас известно как сотовые телефоны 1G (первого поколения). Чтобы описать эволюцию сотовых телефонов в очень общих чертах, можно сказать, что:

• 1G телефоны передавали только голосовую связь и имели максимальную скорость передачи данных 2,4 Кбит/с.
• 2G телефоны могут передавать сообщения коротких сообщений (SMS) и службы мультимедийных сообщений (MMS), которые могут включать короткие видео и изображения.
• 3G телефоны имели гораздо более высокую скорость передачи данных (до 2 Мбит/с), чем любой вариант 2G, и поэтому их окрестили «мобильной широкополосной связью».
• 4G телефоны могли достигать скорости до 100 Мбит/с, что позволяло мобильное телевидение высокой четкости, онлайн игры и видеоконференции.
• 5G Ожидается, что телефоны, используемые в совместимых сетях, достигнут скорости передачи до 20 Гбит/с при очень низкой задержке, что позволяет полностью захватывать виртуальные среды. Если развертывание 5G будет успешным (а к моменту написания статьи это еще не ясно), диапазон и ограничение новых категорий услуг, которые можно будет развернуть, еще неизвестны.

Когда дело доходит до планирования нового предприятия, давно принято считать, что ничем нельзя заменить серьезное исследование рынка. Не зная, кто будут ваши клиенты, где они живут и что им нравится, как вы можете их обслуживать должным образом?

Что ж, теперь вы можете добавить в этот список «насколько надежно и надежно их подключение к Интернету», потому что без цифрового доступа они могут никогда не найти вас и не смогут воспользоваться вашими услугами.

Два недавних изменения наиболее отвечают за экосистему Интернета вещей (IoT): доступность дешевых встроенных одноплатных компьютеров (например, Raspberry Pi) и дешевое и постоянное подключение к Интернету.

Эти крошечные одноплатные – часто меньше кредитной карты – легко вставить почти во что бы то ни стало, что вы планируете изготовлять.

Такие устройства стоят очень мало – иногда всего несколько долларов за штуку – и они, как правило, созданы для работы с полнофункциональными (и бесплатными) дистрибутивами Linux. А доступность сети означает, что огромные потоки данных, созданные всеми этими бортовыми камерами, датчиками и другими периферийными устройствами, могут автоматически передаваться «домой» для обработки и анализа.

Мечта о IoT

Вот несколько способов того, как приложения IoT уже активно изменяют деловую и потребительскую практику:

Контроль запасов

Самым первым устройством IoT был – по крайней мере, – торговый автомат Coca-Cola в Университете Карнеги-Меллона. Еще в начале 80-х машина была модифицирована для цифровой отчетности о текущей инвентаризации.

Простая идея о том, что физические устройства могут контролировать себя и окружение, предоставляя точные, ежеминутные отчеты о состоянии удаленных серверов, лежат в основе бесчисленных современных промышленных решений.

Современные розничные, оптовые, логистические и производственные предприятия теперь имеют постоянный доступ к своим запасам, что позволяет понимать тенденции и предусматривать проблемы.

Сельское хозяйство

Современное сельское хозяйство все чаще использует технологии роботизированного орошения, внесения удобрений, посадки и даже уборки урожая.

Все эти работы, бегающие вокруг вашей собственности, генерируют данные и время от времени попадают в неприятности.

Перемещение этих данных «назад» на серверы администрирования имеет решающее значение для отслеживания происходящего, что может потребовать исправления и как работает ваша фактическая ферма. Поэтому вы можете ожидать, что каждое из этих устройств станет частью чьего-либо IoT.

военный

Коммуникация является ключевой для военных операций. Но если даже оружие, транспортные средства и другое оборудование могут общаться автономно, и если есть серверы, предназначенные для интерпретации и реагирования на эту связь, вы уже далеко впереди игры.

Датчики, подключенные к каждому из сотен компонентов, скажем, истребителя, могут способствовать предоставлению планировщикам беспрецедентного видения происходящего.

Умные города

Когда датчики, встроенные в здания, дороги, общественное освещение, смартфоны и электрические системы, сочетаются с данными, поступающими от камер дорожного движения и государственных ведомств, потенциал для понимания на основе данных огромный.

Правильно понятные данные могут помочь городам эффективно управлять своими ресурсами, коммунальными услугами и даже транспортом, а также лучше поддерживать свою физическую инфраструктуру.

Умные дома

В гораздо меньшем масштабе, чем умные города, домашнюю технику можно подключать, контролировать и контролировать с помощью приложений для смартфонов или удаленных серверов.

Устройства умного дома уже включают в себя системы отопления и охлаждения, лампочки, роботизированные пылесосы, гаражные ворота и системы безопасности. Умные домашние устройства можно управлять с помощью телефонных программ, но во многих случаях также с помощью устройств с голосовым управлением, таких как Amazon Echo (Alexa).

Разговоры об IoT всегда в одном шаге модный словарь – где слова теряют значение, а преувеличение становится приемлемым выбором образа жизни.

Не все вещи IoT действительно IoT. Или, другими словами, не обо всех IoT стоит говорить. Но вот один хороший способ классифицировать конкретную технологию: если что-нибудь час за часом генерирует больше данных, чем любой человек может поглотить, то это, вероятно, устройство IoT.

Эффективная работа со всеми данными может быть проблемой. И это не единственный потенциал проблем в стране IoT.

Кошмар IoT

В мире информационных технологий, как правило, чем больше активных сетевых соединений в вашей инфраструктуре, тем больше риск подвергнуться успешной атаке.

Это потому, что успешные хакерские вторжения обычно происходят из-за плохо настроенных или неисправленных устройств. Чем больше публичных устройств вы открываете, тем больше шанс, что одно из них будет иметь серьезную уязвимость.

О каких уязвимостях мы говорим? База данных правительства США Common Vulnerabilities and Exposures содержит почти 140 000 отдельных записей, каждая из которых представляет уникальную слабость программного обеспечения, которая может позволить несанкционированный доступ к ИТ-системе и ее уничтожению.

Существуют угрозы, касающиеся всех операционных систем (Windows, Linux, macOS), всех форматов (сервер, ПК, смартфон) и всех возрастов (существуют активные угрозы еще с 1990-х годов). И многие сотни новых записей добавляются ежемесячно.

В этом смысле устройства IoT ничем не отличаются от какого-либо другого типа компьютера. Но есть один способ, что они гораздо хуже. Поскольку вы обычно не взаимодействуете непосредственно с устройствами IoT на уровне ОС, и поскольку они часто являются предметами потребления, которые покупают и разворачивают десятки или тысячи, вы инстинктивно не относитесь к ним как к компьютерам.

Большинство из нас знают, например, что мы должны создавать сложные и уникальные пароли для наших ноутбуков и маршрутизаторов WiFi. Но ваш холодильник? Просто подключите его и все будет хорошо! Проблема заключается в том, что многие устройства IoT, такие как «умные» холодильники, имеют собственные встроенные операционные системы и, как правило, собственные сетевые интерфейсы.

Есть хороший шанс, что любой, кто едет по вашей тихой жилой улице, сможет просканировать доступные сети, быстро определить марку используемого вами устройства, предположить, что вы не изменили учетные данные аутентификации по заводским настройкам по умолчанию, и войти в свое частная сеть.

Что делает ситуацию гораздо хуже, так это то, что многие производители устройств до сих пор поставляют свои продукты с учетными данными для аутентификации, используя некоторые варианты admin/admin.

Это большая проблема.

Все эти разговоры об опасности, которую представляют аутентификация и учетные данные, должны вызывать у вас интерес о том, как их можно использовать для создания некоторых хорошо вещи подключения.

Одним словом, это было бы федерации. Идентификационная федерация – это технология связывания идентификационных данных одного человека между несколькими сетевыми службами. Федерация — это то, что позволяет входить в онлайн-игры или веб-сайты веб-приложений, используя, скажем, аккаунт Google.

Преимуществом объединения является то, что единственный вход может быть всем, что вам понадобится при переходе между многими онлайн-сервисами, которыми вы регулярно пользуетесь. Это позволяет уменьшить риск раскрытия вашего пароля через уязвимый веб-сайт.

Конечно, это также увеличивает ущерб, который может возникнуть вследствие серьезных нарушений данных серверов, которые использует ваш поставщик объединения.

Федерацию можно использовать для интеграции с системами проверки подлинности сторонних разработчиков (SSO), такими как Kerberos, облегченный протокол доступа к каталогу (LDAP) и Microsoft Active Directory (AD). При использовании с облачными службами системы единого входа могут безопасно предоставлять автоматизированный доступ при необходимости к ресурсам частных аккаунтов для потребителей или процессов.

Кроме удобства, все эти преимущества аутентификации создают возможности для безопасного удаленного сотрудничества над большими, сложными проектами – сама быстро развивающаяся тенденция.

Видео из YouTube всех десяти разделов этой книги доступны здесь. Здесь можно получить множество других технических преимуществ в виде книг, курсов и статей. И подумайте, чтобы пройти здесь мои курсы AWS, безопасности и технологии контейнеров.