home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ian & Stuart's Australian Mac: Not for Sale / Another.not.for.sale (Australia).iso / hold me in your arms / Nexus / nexus.info / toasternet.faq < prev    next >
Text File  |  1994-04-05  |  17KB  |  584 lines

  1.                                TOASTERNETS
  2.  
  3.  
  4.                   An introduction on building your own.
  5.  
  6.                                By Tim Pozar
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.        1.  - DEFINITION OF TOASTERNET...
  12.  
  13.  
  14.        Recently with the  development  of  low  cost  software  and
  15.        hardware that supports the Internet networking protocols and
  16.        the commercialization of the Internet, a level of access for
  17.        users  and  new  concept  in  coopretive networking has been
  18.        born.
  19.  
  20.        "Toasternet" is  the  generic  term  for  Internet-connected
  21.        computer  networks  built  very cheaply so as to have a cost
  22.        that a small busness, school or individual  can  afford.  In
  23.        fact,  it  has  been  joking said that these networks are so
  24.        cheap, you can connect everything in sight, including   your
  25.        toaster.  Generally speaking, most Toasternets exist to meet
  26.        a group's or individual's communications needs, rather  than
  27.        profit as a motive.
  28.  
  29.        At the same time Toasternets are poping up  everywhere  with
  30.        low  cost access to the Internet, there is a push to develop
  31.        programs to provide better naviation tools for the  Internet
  32.        to  aid  in  search  and  retrival  of information. The most
  33.        notible tools/programmes are Gopher, WAIS,  and  World  Wide
  34.        Web.
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.        2.  - WHAT'S BEHIND THE MIRRORS...
  40.  
  41.  
  42.        The Internet has  typically  used  expensive  technology  to
  43.        transport  its  packets.  Lease lines, microwaves, and fiber
  44.        are tradionally costly and require a technical knowlege that
  45.        most  folks  don't  have.  These "costs" are translated into
  46.        high access fees to connect to the Internet.
  47.  
  48.        Recently, with the development  of  personal  computers  and
  49.        networking  hardware and software, the cost and expertise to
  50.        install local and wide are networks has dropped  dramaticly.
  51.        Some of the advances are:
  52.  
  53.  
  54.        May 21, 1993                                               1
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.        * Dial-up telephone modems using standards like  V.32bis  or
  68.          V.FAST  and  compression  standards like V.42bis to create
  69.          links over low-cost, residential lines  have  just  become
  70.          fast  enough to run networking protocols like the Internet
  71.          Protocol (IP).
  72.  
  73.        * Packet routers can be built out  of  inexpensive  personal
  74.          computers running public-domain or shareware software like
  75.          KA9Q, PCROUTE, or 386BSD  can  send  IP  over  these  fast
  76.          modems  from  the  Internet  to  computers  running client
  77.          software for the users.
  78.  
  79.        The hardware and software advances  are  only  half  of  the
  80.        story.  A  non-profit,  or  cooprative  "agreement"  is made
  81.        between the members of a Toasternet. The agreement can  also
  82.        includes  the nonexclusive use of the network where, members
  83.        can also resell their connections,  and  the  agreement  may
  84.        also include the non-restriction of data unless existing law
  85.        may prohibit it.
  86.  
  87.        With the use of these tools,  the  availiblity  of  a  close
  88.        access point to the Internet (aka. Point Of Presents - POP),
  89.        and the cooprative nature of toasternets, the  Internet  can
  90.        be accessed at a very low cost to the user.
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.        3.  - HOW INTERNETWORKING IS DONE...
  96.  
  97.  
  98.        A Toasternet looks just like any  other  Wide  Area  Network
  99.        (WAN),  where  leased  lines, and/or radio links are used to
  100.        connect hubs to other links that eventually connect to  each
  101.        machine or host in the network. Since a Toasternet is not an
  102.        isolated network there needs to be at least one link to  the
  103.        outside  world.  This  link  is  a connection to an Internet
  104.        provider at the most convenient POP to the network.
  105.  
  106.        We will start looking at the Toasternet layout from  the  IP
  107.        provider's  POP  going  towards the hosts. This is more of a
  108.        technical tour through the net and we will cover more of the
  109.        politics and social aspects of the Toasternet later.
  110.  
  111.  
  112.        3.1  - The POP
  113.  
  114.  
  115.        The  POP  would  normally  be  a  commercial  provider.  The
  116.        provider  would  require  a  monthy fee and a startup fee to
  117.        install. The startup fee  may  include  the  purchase  of  a
  118.  
  119.  
  120.        2                                               May 21, 1993
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.        commercial  router ($4,000 to $20,000). The montly fee would
  134.        vary with the bandwith that the Toasternet requires.  Monthy
  135.        fees  are  typically  less than $1000 a month for 56 Kilobit
  136.        per second (Kb/s), and upwards to $2000 a month  for  T1  or
  137.        1.544 Megabits per second service.
  138.  
  139.  
  140.        3.2  - Routers and Links
  141.  
  142.  
  143.        From the POP the  Toasternet  starts  it's  distribution.  A
  144.        number  of  technlogies  may  be mixed and matched to create
  145.        data paths to deliver IP to the user.
  146.  
  147.  
  148.        3.2.1  - The Links
  149.  
  150.  
  151.  
  152.        3.2.1.1  - Lease lines (i.e., T1 and 56Kb/s)
  153.  
  154.  
  155.        There are several leased line options offered by your  local
  156.        phone  company.  The  lines you would be most likely use for
  157.        high speed data links are [FIXME: right nomanclature?]  56K,
  158.        T1.  56K  linkes  will  support  (as  you  would imagine) 56
  159.        Kilobits per second and T1 will supply  1.544  Megabits  per
  160.        second. 56K and T1 are used for long distance runs where you
  161.        need to get data to the next Central Office (CO) area, LATA,
  162.        state or country.
  163.  
  164.        It should be mentioned that there is another high speed link
  165.        that  most  phone  companies will offer. It is called T3 and
  166.        will provide data at 45 Megabits per second. Normally  these
  167.        links  are  pretty  expensive,  and  until a Toasternet gets
  168.        several  thousand  hosts  on  it's  net,  T3  would  not  be
  169.        accessable to a Toasternet's pocketbook.
  170.  
  171.        [FIXME: How about fiber?]
  172.  
  173.        Cost of lease lines vary with  distance  and  speed  of  the
  174.        link.  Normally  the local telephone company will charge for
  175.        the distance of the link and for each  end  termination.  An
  176.        example  breakdown  for  cost of a 30 mile 56Kb/s link would
  177.        be:
  178.  
  179.        (FIXME: get real prices)
  180.  
  181.  
  182.  
  183.  
  184.  
  185.  
  186.        May 21, 1993                                               3
  187.  
  188.  
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.             Installation ....................... $1000*
  200.             Termination ($100 per end) .......... $200*
  201.             Milage ($1/mile after 10 miles) ..... $ 20*
  202.  
  203.  
  204.        In contrast, a T1 link would run:  (FIXME: get real prices)
  205.  
  206.             Installation ....................... $1000*
  207.             Termination ($100 per end) .......... $200*
  208.             Milage ($2/mile after 10 miles) ..... $ 40*
  209.  
  210.        [*Pacific Bell 5/1/93 for the SF LATA]
  211.  
  212.        These prices may be higher or lower  in  your  area  as  the
  213.        local phone companies' rates vary wildly.
  214.  
  215.        Lease lines are a bit more involved and  more  expensive  to
  216.        order  than your average residential line. A bit of planning
  217.        is involved. For instance, where you install a  leased  line
  218.        needs  to  be  considered at some lenght. You want to design
  219.        the link to be the most effective for the speed  needed  and
  220.        the area you need to serve. You also want the link's ends to
  221.        be placed at locations were they can stay for some period of
  222.        time since each move will cost you another installation fee.
  223.        Please see [FIXME:  What  is  the  real  ref?]  3.2.1.5  for
  224.        considerations in choosing the what kind of link you need.
  225.  
  226.        Additional hardware is required for lease lines. Each end of
  227.        the  leased  line  is  terminated  with  the equivalent of a
  228.        modem. These boxes are called  Customer  Service  Units/Data
  229.        Service  Units,  or CSU/DSUs. Prices for CSU/DSUs will start
  230.        around $550 and go up  to  about  [FIXME:  get  prices  from
  231.        Dowty] $750.
  232.  
  233.        On the CSU/DSU you will have  at  least  three  connections,
  234.        power, lease line connection and interface connection. Power
  235.        should be simple enough where you  just  plug  it  into  the
  236.        closest  power  outlet  (See  [FIXME  ref?]  3.x  for bullet
  237.        proofing your network). The lease line  connection  will  be
  238.        tied  to  the  lease  line, and the interface will go to the
  239.        router.
  240.  
  241.        CSU/DSUs  can  be  ordered  with  a  number   of   different
  242.        interfaces.  The  most  common  is  V.35.  V.35  defines the
  243.        [FIXME: Hardware and  electrical?  Does  it  include  RS-422
  244.        too?]
  245.  
  246.        [FIXME: What's happening with RS-232C as an Interface?]
  247.  
  248.        [FIXME:  What's  happening  with  async  vs.  sync   as   an
  249.        Interface?]
  250.  
  251.  
  252.        4                                               May 21, 1993
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.        3.2.1.2  - Dial-up phone lines. (i.e., POTS, ISDN, Switched
  266.                 56)
  267.  
  268.  
  269.        Unlike lease lines, dial up lines can  be  temporary  links.
  270.        The  data  path needs to be "built", when needed, by dialing
  271.        the number of the other end of the link.
  272.  
  273.  
  274.        3.2.1.2.1  - POTS
  275.  
  276.  
  277.        "Plain Old Telephone Service/System" or POTS lines  are  the
  278.        voice  lines that we commonly used to dial up our relitives,
  279.        work, etc.  As most of  the  readers  to  this  essay  would
  280.        already  know, with the addition of a device called a modem,
  281.        this POTS line can be used to transfer data over it. At this
  282.        point  in time, maximum speeds of a POTS circuit is 14.4Kb/s
  283.        for the V.32bis standard protocol, and 28.8Kb/s for  V.FAST.
  284.        Addionally,  the compression standard V.42bis for modems can
  285.        increase the througput up to four times. It is claimed  that
  286.        with  a  V.FAST  modem  using  V.42bis  can have a potential
  287.        thoughput of 115.2Kb/s. This, by the way, is as fast as  the
  288.        serial port of a PC using a 16550 UART will do.
  289.  
  290.        There are a number of advantages to POTS  lines.  The  best,
  291.        pertaining to your telephone provider, is that they know how
  292.        to order it and install hundreds of them a day. This  solves
  293.        most  of  the hassles with installation. In my area, Pacific
  294.        Bell can take weeks to engineer and
  295.  
  296.  
  297.        3.2.1.2.2  -  Switched 56 and ISDN
  298.  
  299.  
  300.        These tarrifs are digital dial  up  phone  lines.  The  POTS
  301.        circuit  described above is an analog phone line.  With POTS
  302.        circuits you are transmitting different tones that represent
  303.        the  digital  signalling  or the data that is traveling from
  304.        one end of the line to to other. Digital circuits  vary  the
  305.        voltage  from  one  level  to  another that represent digial
  306.        signaling.
  307.  
  308.        You do not need a "modem" that converts the data into tones,
  309.        but  you  will  need  a  device  much like the leased lines'
  310.        CSU/DSU that will  "condition"  the  data  for  the  digital
  311.        circuit.  They  will  also handling the signalling needed to
  312.        "dial" the other  phone  you  need  to  connect  to.   These
  313.        devices are called [...FIXME].
  314.  
  315.        Switched 56 has a data throughput  of  56Kb/s  and  ISDN  is
  316.  
  317.  
  318.        May 21, 1993                                               5
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.        64Kb/s  or  128Kb/s depending on if one or both "B" channels
  332.        are used. Tariffs for the above will be in the range of  $10
  333.        to  $50  a  month,  and could include a per minute charge of
  334.        around $0.01 a minute. There is some effort by state  Public
  335.        Utility  Commissions  and  concerned individuals to see that
  336.        phone companies offer unmeasured residental rates.
  337.  
  338.  
  339.        3.2.1.3  - Radio links (i.e., AX.25 via KA9Q or PPP over
  340.                 high-speed microwave)
  341.  
  342.  
  343.        Radio's  main  benifit  is  that  the  monthy  cost  can  be
  344.        significantly  less  than  leased lines.  Unfortunatly, high
  345.        speed radio links can be costly to install.  A T1 link could
  346.        run  as  high as $30,000 for the link. There is some work by
  347.        Amateur radio operators, and  advances  in  spread  spectrum
  348.        radio  that promise very low cost links that could move data
  349.        as fast as T1 (1.544Mb/s) and T3 (45Mb/s) speeds.
  350.  
  351.        There are two paradymes for radio, point to point  or  point
  352.        to multipoint. Point to point connections are more like SLIP
  353.        or PPP connection where all of the traffic  between  two  or
  354.        more  networks  are  going  through  a  radio  link  and are
  355.        terminated by a single router at each end. Normally point to
  356.        point  connections  are  used  for high-speed backbones that
  357.        carry the traffic to each POP.
  358.  
  359.        Point to multipoint links are more like ethernet or  tokenet
  360.        hardware  where  all  hosts  are  trying  to  share the same
  361.        resource. In this  case,  a  single  frequency  or  band  of
  362.        frequencies  are  used  to  talk to two or more hosts. These
  363.        links are used for hubbing  out  connections  and  are  more
  364.        applicible  to  POPs  feeding  the  last mile connections to
  365.        hosts.
  366.  
  367.  
  368.  
  369.        When two or more radio transmitter want  to  "talk"  at  the
  370.        same time there
  371.  
  372.  
  373.  
  374.        Licensing concerns...
  375.  
  376.        Satilite links...          Concerns about  the  230mS  delay
  377.        per hop.
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.        6                                               May 21, 1993
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394.  
  395.  
  396.  
  397.        3.2.1.4  - Special Phone Company Supplied Tariffs
  398.  
  399.  
  400.  
  401.        3.2.1.4.1  - LADD Circuts
  402.  
  403.  
  404.        A LADD (FIXME: Local Access D..) is  a  plain  old  pair  of
  405.        copper wires going from a customer's premises (prem) through
  406.        a Central Office (CO) back to another customer's prem.  This
  407.        type  of  circuit does not have any amplifiers or equalizers
  408.        built in and, in phone terms, it is called a "Dry Pair".
  409.  
  410.        Two strong points  for  LADD  circuits  are  the  low  cost,
  411.        ussually  $8/month,  and  the  ability  with  low  cost line
  412.        drivers to send data up to 115Kb/s.
  413.  
  414.  
  415.  
  416.        3.2.1.4.2  - OPX
  417.  
  418.  
  419.  
  420.        3.2.1.5  - Considerations on choosing the right link.
  421.  
  422.  
  423.        Chossing the right  link  involves  anserwing  a  number  of
  424.        questions about how the link will be used.
  425.  
  426.  
  427.        * Is this a temporary link?
  428.  
  429.        * Can the link go up and down as demand warrants?
  430.  
  431.        * If it is a temporary link, can the user(s) of the link  be
  432.          happy  with  the  speed of a dialup SLIP or PPP link? With
  433.          V.32bis/V.42bis modems, the speed would be around  21Kb/s.
  434.          ISDN  links  would  be  64Kb/s or 128Kb/s depending on how
  435.          many B channels used.
  436.  
  437.        * Are both ends of the link  within  line-of-sight  of  each
  438.          other?  Can one site see the roof of the other site?
  439.  
  440.        * Is the end of the link feeding many high demand users?
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450.        May 21, 1993                                               7
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.        3.2.2  - Routers
  464.  
  465.  
  466.        At each branch of the links, routers are used to  route  the
  467.        data down the proper path. Typical routers are:
  468.  
  469.        * Commercial (CISCO, 3com, Livingston)
  470.  
  471.        * Shareware/Public Domain (KA9Q, PCROUTE, 386BSD)
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.        4.  - CASE STUDIES...
  477.  
  478.  
  479.  
  480.        4.1  - TLG
  481.  
  482.  
  483.         (ONE     PARAGRAPH)             topology     (20     words)
  484.                constituency  (WE'RE SO SOCIALLY RESPONSIBLE WE CANT
  485.        STAND IT)         history                 how it started
  486.  
  487.  
  488.        4.2  - RAINnet
  489.  
  490.  
  491.         (TWO    PARAGRAPHS)             topology     (20     words)
  492.                constituency  (WERE  SO  RIGHTEOUS  WE CANT STAND IT
  493.        EITHER)         Randy brags here (yes Randy)         history
  494.                        how it started
  495.  
  496.        IP suppliers:          how they came  to  exist          our
  497.        troubles with (in context)
  498.  
  499.        -- CONCLUSION What we are doing now. (ONE  PARAGRAPH)  Where
  500.        we're headed.
  501.  
  502.        With the combination of the development of  Toasternets  and
  503.        better navigation tools the Internet ....
  504.  
  505.  
  506.  
  507.  
  508.  
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516.        8                                               May 21, 1993
  517.  
  518.  
  519.  
  520.  
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.  
  528.  
  529.                                  CONTENTS
  530.  
  531.  
  532.        1.  - DEFINITION OF TOASTERNET...........................  1
  533.  
  534.        2.  - WHAT'S BEHIND THE MIRRORS..........................  1
  535.  
  536.        3.  - HOW INTERNETWORKING IS DONE........................  2
  537.            3.1  - The POP.......................................  2
  538.            3.2  - Routers and Links.............................  3
  539.                 3.2.1  - The Links  3
  540.                        3.2.1.1  - Lease lines (i.e., T1 and
  541.                                 56Kb/s)  3
  542.                        3.2.1.2  - Dial-up phone lines. (i.e.,
  543.                                 POTS, ISDN, Switched 56)  5
  544.                        3.2.1.3  - Radio links (i.e., AX.25 via
  545.                                 KA9Q or PPP over high-speed
  546.                                 microwave)  6
  547.                        3.2.1.4  - Special Phone Company
  548.                                 Supplied Tariffs  7
  549.                        3.2.1.5  - Considerations on choosing
  550.                                 the right link.  7
  551.                 3.2.2  - Routers  8
  552.  
  553.        4.  - CASE STUDIES.......................................  8
  554.            4.1  - TLG...........................................  8
  555.            4.2  - RAINnet.......................................  8
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562.  
  563.  
  564.  
  565.  
  566.  
  567.  
  568.  
  569.  
  570.  
  571.  
  572.  
  573.  
  574.  
  575.  
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.                                   - i -
  584.