Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Материал любезно предоставлен сайтом iXBT.com
Одновременно с ростом производительности сетевого оборудования растут и потребности в качестве среды передачи данных (3-я, 5-я, 5+, 6-я и 7-я категории кабеля). Усложняется оборудование, технологии, производство и растут расходы на сетевое оборудование и кабель, т.к. для перехода с одной технологии на другую часто требуется перекладка всего кабеля. А нельзя ли пойти другим путем? То есть усовершенствовать сетевые карты, а требования к кабелю не менять? Более того, сделать технологию, которая работала бы с кабелями низшего качества (например, телефонными)?
В середине 90-х гг. компания Tut Systems предложила свою технологию, позволяющую передавать данные по телефонному кабелю. Скорость получилась невелика 1 Мб/с. Но и такая скорость оказалось востребована. Ряд компаний (среди которых было много крупных производителей компьютерной промышленности например, AMD) организовали альянс HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance), на основе технологии от Tut Systems разработали стандарт передачи данных по телефонным проводам и назвали его HomePNA 1.0. Первая версия данного стандарта была в целом идентична технологии от Tut Systems 1 Мб/с, 25 компьютеров в HomePNA 1.0 сети и дальность около 150 м. Были выпущены сетевые карты (PCI и USB), различные коммутаторы, мосты Ethernet to HomePNA и т.д. На самом деле, скорость в 1 Mб/c вполне достаточна для многих задач, например, для подключения компьютера или локальной сети к Интернет. Вот с прицелом на подключение небольших офисов в компаниях, больницах, квартирах, где уже есть телефонная проводка, и начали применяться устройства HomePNA 1.0. Тем более что данный стандарт как раз и разрабатывался с прицелом на передачу данных по уже существующим телефонным линиям и совершенно никак не влияет на телефонный сигнал (как показала практика на большинство других сигналов тоже, и работает далеко не только по телефонным линиям). Частотное распределение основных сигналов голоса, xDSL и сигнала HomePNA приведено на рис. 1.
Рис. 1. Частотный диапазон для телефонии, xDSL оборудования
и HomePNA 1-2. W мощность сигнала, F частота сигнала
Технология HomePNA это обычный Ethernet со скоростями в 1 Мб/с (HomePNA 1.0) и 10 Мб/с (HomePNA 2.0). CSMA/CD, IEEE-802.3, MAC-адреса все это применимо не только для Ethernet, но и для HomePNA обоих стандартов. Отличия от Ethernet только на физическом уровне. И, соответственно, инсталляция HomePNA карт никак не отличается от аналогичных процедур для Ethernet-адаптеров. Операционные системы данные адаптеры видят как обычные Ethernet-адаптеры и работают с ними точно так же. Особых проблем при их установке и настройке не возникает.
Данная технология представляет собой, в целом, обычный Ethernet со скоростью 1 Мб/с. Так как она более старая, то для нее существует намного большее количество различных видов оборудования, чем для более новой и быстрой технологии HomePNA 2.0.
Основа построения сетей на данной технологии это концентратор. В них обычно бывают как HomePNA 1.0 порты, так и Ethernet порты. Таким образом, можно всегда и без особых проблем объединить Ethernet и HomePNA 1.0 сети. Причем, если технология HomePNA 1.0 накладывает ограничение на количество работающих в такой сети устройств максимум 25 устройств, то при работе с коммутаторами ограничения уже несколько другие. Например, для коммутаторов тайваньской фирмы CityNetek ограничение одновременно обслуживаемых устройств составляет порядка 8192 MAC-адресов. Коммутаторы бывают с различной емкостью портов максимум 12 HomePNA и 4 Ethernet для концентратора из линейки CityNetek CN-1412(M) (рис 2).
Рис. 2. Коммутатор HomePNA
1 CN1412(M) от компании CityNetek
Зачем так много поддерживается MAC-адресов? А затем, что из HomePNA концентраторов можно делать стеки объединять несколько коммутаторов в один (как и с обычными Ethernet-коммутаторами). Кроме того, HomePNA-концентраторы поддерживают виртуальные частные сети (правда, поддерживаются только наиболее примитивные VPN на основе портов), и, естественно, порты можно группировать и организовывать VPN-сети. Также поддерживается статистика для каждого порта (считается количество переданных и полученных через каждый порт байтов), и есть возможность отключить один порт или несколько портов. Более продвинутые модели, с индексом M, имеют SNMP-управление, поддерживают конфигурирование через telnet и http. Кроме того, существуют еще, естественно, сетевые карты у всех производителей есть PCI- и USB-версии карточек (PCMCIA нет ни у кого) и HomePNA 10/100 Ethernet-мосты.
Рис. 3а. HomePNA 1.0 PCI карточка от компании
CityNetek CN-10
Рис. 3б. HomePNA 1.0 USB карточка от компании
CityNetek CN-201
Рис. 3в. HomePNA 1.0 Ethernet конвертор от компании
CityNetek CN-101
Рассмотрим скорость работы данного оборудования. Стандарт HomePNA 1.0 ведет себя в отношении адаптации к качеству линии так же, как и стандартный Etherent. При потере пакета он просто повторяется заново. Расстояние, на котором реально есть скорость в 1 Мб/с, примерно 150 м (в качестве среды передачи используется не хуже одиночного кабеля ТРП). Но в концентраторах существует одна особенность повышенная мощность сигнала, которую можно как включить, так и выключить. В этом случае документированное расстояние увеличивается до 500 м. Правда, в этом случае сильно возрастают различные наводки и помехи. Так что, надо ли включать повышенную мощность или нет все зависит от конкретной топологии сети: от того, где проходит кабель, и т.д. Кроме того, можно при помощи команд регулировать мощность сигнала на каждом из портов, т.к. при больших сигналах и маленьких расстояниях сильно возрастает размер коллизий, что сказывается на скорости передачи данных. В принципе, на основе данного стандарта можно организовывать сети не только типа звезда (при помощи коммутаторов), но и сеть типа шина. И подсоединять к каждому порту коммутатора до 25 устройств, или вообще обойтись без коммутаторов просто объединить сетевые карточки (при этом скорость в 1Мб/c будет делиться между всеми этими устройствами).
Для сетевых карт HomePNA 1.0 драйверы есть под следующие ОС Windows 9x/ME/NT/2000, Linux и FreeBSD. Настройка и конфигурирование их ничем не отличается от настройки и конфигурирования обычных Ethernet-карт.
Данный стандарт является намного более продвинутым вариантом стандарта HomePNA 2.0. Основные характеристики: скорость 10 Мб/с, дальность 350 м (по стандарту), количество устройств до 32. Эти данные основаны на характеристиках HomePNA 2.0 решений их крупнейшего производителя корпорации Broadcom (конкретно, линейки iLine 10). Все крупнейшие производители HomePNA 2.0 карт (D-Link, 3COM, NetGear, Linksys и т.д.) выпускают свою продукцию исключительно на референс-дизайне от Broadcom и, по своей сути, отличаются лишь ценой и некоторыми особенностями в драйверах (например, драйверы от D-Link могут считать принятые/отправленные пакеты, а в драйверах от NetGear этого нет). Спектр оборудования, который выпускают данные производители, также похож это PCI- и USB-карточки и конвертор HomePNA 2.0 Ethernet.
Рис. 4а. HomePNA 2.0 PCI карточка от компании
D-Link DHN 520
Рис. 4б. HomePNA 2.0 USB карточка от компании
D-Link DHN 120
Рис. 4в. HomePNA 2.0 <-> Ethernet-конвертор
от компании D-Link DHN 1000
HomePNA 2.0 коммутаторы не выпускаются. Производители столкнулись с проблемами взаимной наводки портов при их работе. Компания 3Com даже начала поставки концентраторов HomePNA 2.0, но затем быстро их свернула. Так что для HomePNA 2.0 типичная топология это шина. Благо скорость в 10 Мб/с такие решения позволяет строить. Причем топология этой шины может быть абсолютно любой различные ответвления и т.п. Это не препятствия для работы сети на основе HomePNA 2.0. Хотя стандарты HomePNA 1 и 2 совместимы, HomePNA 2.0 построен на совершенно других принципах. Он уже умеет адаптировать скорость передачи данных! В качестве среды передачи может быть выбрана практически любая среда (UTP 3 и 5, телефонная лапша (кабель ТРП), полевик, среды передачи данных ГРТС, биметаллы, коаксиальный кабель и др.). ЛВС работает и на кабеле, составленном из более мелких отрезков, которые были соединены просто скруткой. Также сеть работает и в том случае, когда эти куски неоднородны (например, медный кабель, UTP 3 и сталь). Конечно, HomePNA 2.0 далеко не панацея от всех бед. По очень плохому кабелю передачу данных на 1 км он не обеспечит. А вот по обычной лапше данные на километр идут без проблем. Скорость, конечно, не 10 Мб/с, а около 3,5-4 Мб/с, но тем не менее. Также на скорость передачи данных влияют и различные наводки. Например, если лапша будет свернута в бухту, то сигнал не пойдет. В общем, надо рассматривать применимость HomePNA 2.0 оборудования в каждом конкретном случае. Особенно, в случае передачи сигнала по магистральным телефонным многопарникам. А вот по коаксиальному кабелю дальность работы получалась 2,5-3 км. Причем ни в одной среде телефония, ГРТС (трехпрограммное вещание), кабельное телевидение сигнал HomePNA не мешал основным сигналам телефону, xDSL, трехпрограммному вещанию, телевидению. Естественно, что скорости передачи данных сильно отличались. Для случая одиночной лапши (кабеля ТРП) график зависимости скорости передачи данных от длины среды передачи приведен на рис. 5.
Рис. 5. Зависимость скорости передачи данных от расстояния
для HomePNA 2.0 в случае использования в качестве среды передачи
кабеля ТРП
Технология HomePNA имеет довольно прочные позиции на рынке. HomePNA 1.0 уже
успешно применяется в различных офисных зданиях практически во всех есть телефонная
проводка,
по которой без проблем можно предоставлять клиентам доступ в Интернет, что очень
удобно как клиентам, так и поставщикам услуг. А вот применимость HomePNA 2.0
несколько другая это домашние сети, удлинение Ethernet, передача данных по
линиям ГРТС (линии ГРТС иногда нужно все же немного дорабатывать) и т.п.
Также можно делать внутри квартиры локальную сеть (есть рядом телефонная розетка
есть и сеть). Не надо концентраторов, коммутаторов только HomePNA-карточки.
В стандарте HomePNA 2.0 заложена теоретическая возможность достижения скорости
в 100Мб/с. Уже сейчас компания Broadcom тестирует оборудование, позволяющее
достигнуть скорости 32 Мб/с по той же лапше и на расcтояниях до 2,5 км. Работающие
образцы уже есть.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru