Телефонная проводка а качестве соединительных проводов.

Высокоскоростное оборудование, использующее в качестве среды передачи данных те­лефонные линии, появилось сравнительно недавно. В июне 1998 года крупнейшие произво­дители сетевого оборудования, такие как 3Com, AMD, AT&T, Lucent Technologies, Intelи др.. создали некоммерческую ассоциацию производителей оборудования для домашних теле­фонных сетей, получившую название HomePNA(HomePhonelineNetworkingAlliance). Целью альянса является координация усилий по разработке единого стандарта для домашних те­лефонных сетей, а также создание сетевых решений на его основе. В его задачи также входят тестирование и сертификация производимой аппаратуры с целью обеспечения со­вместимости продукции различных производителей.

Первая спецификация стандарта была утверждена в конце 1998 года и получила назва­ние HomePNA1.0. Она обеспечивала пропускную способность 1 Мби1/с. В июне 2000 года появилась вторая версия стандарта HomePNA2.0, совместимая с предыдущей версией «сверху вниз» и обеспечивающая пропускную способность до 32 Мбит/сек. В следующей версии ожидается наращивание скорости до 100Мбит/с — на ближайшие несколько лет такого резерва должно хватить.

Выпускаемое на сегодняшний день оборудование, удовлетворяющее стандарту HomePNA2.0, имеет реальную пропускную способность 10 Мбит/с. Это на два порядка выше, чем у модема, поддерживающего стандарт V.90, и в 1,5 раза превышает пропускную способность аппаратуры семейства xDSL. Однако помимо выигрыша в скорости стандарт HomePNAиме­ет и другие преимущества, а именно:

• одновременное использование телефонной линии несколькими устройствами;

• отсутствие четко выраженной топологии кабельных соединений (обычные модемы обеспечивают соединение «точка-точка», а семейство xDSL-Для обеспечения топологии «звезда» требует дорогостоящих DSL-концентраторов);

• отсутствие существенных ограничении на тип используемых кабелей и их характеристики (к сожалению, большинство зарубежных телефонных сетей превосходят по характеристикам российские - поэтому о реальной пропускной способности в наших условиях можно только догадываться);

• соответствие стандарту IEEE802.3 означает широкую совместимость с огромным количеством оборудования для сетей Ethernet. С эти точки зрения HomePNAпредставляет собой Ethernetпо телефонным проводам;

• поддержка механизма QoS(более эффективное использование телефонной сети в случае одновременной передачи различных данных, таких, например, как цифровое видео, цифровой звук и IPтелефония);

• низкая цена - менее 100$за устройство (нижний порог цен на модемы xDSLсоставляет порядка 20$). Для большей наглядности результаты сравнений существующих технологий, используемых для организации домашних сетей, сведены в таблицу.

Использование телефонной линии одновременно с другими устройствами было достигнуто за счет задействования более высокого диапазона частот. Аналоговые модемы стан­дарта V.90 используют весь спектр слышимых человеческим ухом частот, вплоть до 25 кГц. Оборудование xDSLиспользует частоты от 35 кГц до 1,1 МГц. Для HomePNAприменяются частоты в диапазоне 4-10 МГц. С одной стороны, это позволяет избежать взаимных помех с семейством xDSL. С другой стороны, использование частот свыше 10 МГц увеличивает уро­вень взаимных помех и уровень искажений передаваемого сигнала. Кроме того, в этом диа­пазоне волн сегодня работают лишь одиночные любительские радиостанции, что существенно упрощает фильтрацию внешних помех.

СЕТЕВЫЕ АДАПТЕРЫ

МОСТЫ

В отличие от Ethernet, где на характеристики кабеля наложены достаточно жесткие огра­ничения (малый разброс сопротивлений, заданный отклик канала, низкие переходные поме­хи), аналогичные параметры телефонной сети существенно хуже. Для увеличения надежно­сти передачи данных приходится либо снижать скорость передачи данных, либо уменьшать максимально возможное расстояние. В случае HomePNAбыл выбран первый путь. Каждая пара «передатчик-приемник» подстраивает свои параметры для достижения максимально возможной скорости без ущерба для надежности.

Нередки случаи, когда одну и ту же кабельную инфраструктуру могут одновременно ис­пользовать несколько домашних телефонных сетей. Поэтому для достижения определен­ного уровня секретности каждое устройство использует алгоритмы кодирования на уровне соединения.

Как и Ethernet, HomePNAдля доступа к среде использует протокол CSMA/CD. Из-за раз­личного происхождения данных была реализована восьмиуровневая схема приоритетов и новый алгоритм распознавания коллизий, называющийся DFPO(distributedfairpriorityqeuaing). Все это позволило уменьшить вероятность возникновения коллизии и обеспечив требуемую полосу пропус­кания для приложении, критичных к задержкам, таких как потоковое видео и звук.

Помимо разброса в характеристиках кабеля, в телефонной сети всегда присутствуют импульсные шумы, порождаемые сигналами вызова абонента, поднятиями трубки и электри­ческими наводками, К счастью, свойства их таковы, что при их возникновении теряются лишь одиночные пакеты. Поэтому применение алгоритма, способного восстановить исходное число пакетов, позволяет быстро произвести повторную передачу пакета с минимальными задер­жками. ТакоймеханизмпередачиназываетсяLARQ (limited automatic repeat request). Стан­дарт также предусматривает реализацию механизма целостности соединения. Он предназ­начен для удобства конечного пользователи и позволяет быстро определить наличие или отсутствие соединения.

Уже сейчас появилось достаточно большое количество устройств от различных произ­водителей, поддерживающих HomePNA2.O. Все они могут быть условно разнесены по трем категориям: сетевые адаптеры, мосты Phoneline- Ethernetи альтернативные устройства (на­пример, принт-серверы). Все рассмотренные устройства имеют сдвоенный разъем RJ-11 для параллельного подключения стандартных телефонных устройств. К сожалению, боль­шинство производителей не приводят данные, касающиеся максимальной длины сегмента. Стоимость приведенных в табл. сетевых адаптеров не превышает 100$.

И последнее... Прежде чем принимать решение о покупке того или иного оборудования, имеет смысл узнать, установлены ли на вашем телефонном узле различные фильтры. Так, на очень многих АТС установлены полосовые фильтры, препятствующие нормальной работе устройств xDSLи HomePNA. Однако, как показывает практика, чаще всего сети на основе HomePNAстроятся в рамках одной квартиры, реже - нескольких квартир или подъезда.

Технология - HPNA2.0 - уже прошла и не типичную проверку, причем более чем успеш­но. Инженеры компании D-Linkи ее партнера - фирмы «Связь-Комплект» - подошли к этой процедуре неформально, они стали проверять, на что способно оборудование D-Linkстан­дарта HPNA2,0 в нестандартных условиях. Результаты оказались очень интересными.

Стандарт HPNAбыл разработан одноименным альянсом (HonePhonelineNetworkingAlliance), образованным в 1996г. Согласно спецификации, технология HPNA2.0 позволяет достичь скорости 10 Мбит/с на расстояниях до 350 м при передаче сигналов по телефон­ной проводке. Однако связь возможна и на больших расстояниях — при этом, как и при ухудшении качества передающей среды, просто снижается скорость. В каждом случае она определяется многими факторами: типом кабеля, его качеством, уровнем помех и т.д. По­пробовав использовать вместо телефонной «лапши» витую пару и коаксиальный кабель, «испытателям» удалось увеличить дальность до 1500 м при скорости 3,6 Мбит/с в первом случае и до 2850 м при скорости 1,6 Мбит/с во втором. Не ограничиваясь простой конста­тацией фактов, инженеры решили использовать полученные результаты на практике, в итоге появилось оригинальное решение для «удлинения» сетей Ethernet. Установив в компьютеры на разных «берегах» два адаптера HPNA2.0 или подключив в объединяемые сегменты ЛВС два моста HPNA-Ethernet, можно использовать для связи практически любую имеющуюся проводку. Обойдется такое решение в несколько раз дешевле, чем, например, прокладка оптоволоконной линии. Конечно, скорость будет не так велика - порядка нескольких мегабит в секунду, но зачастую этого бывает вполне достаточно.

На основе технологии HPNA2.0 можно строить сети с топологией «общая шина», причем в качестве самой «шины» и «патчей» использовать все тот же телефонный провод. Для подключения к «шине» достаточно просто оголить жилы и скрутить их, заизолировав. Какое удобство для тех, кто устраивает домовые сети и до сих пор был вынужден протягивать в стояках витые пары от установленного в подвале или на чердаке хаба в каждую подключаемую квартиру!

Попробовали подключить сетевое оборудование HPNA2.0 и к радиотрансляционной проводке, которая с незапамятных времен до сих пор прокладывается в каждом доме и нежи­лом здании - т.е, присутствует практически везде.

Оборудование HPNA2.0, выпускаемое компанией D-Link, не только не сломалось, но и продолжало работать, обеспечивая скорость передачи данных до 3,5 Мбит/с в пределах подъезда жилого дома.

О ПОДКЛЮЧЕНИИ ДОМАШНЕЙ СЕТИ К ИНТЕРНЕТ.

Вот мы и подошли к самому интересному - к решению о включении вашей локальной сети в глобальную сеть Интернет. Способов подключения существует множество, например, можно использовать один модем и подключаться к провайдеру по телефонной линии, а все остальные компьютеры в сети будут работать через прокси-сервер.

Но скорость модемного соединения по обычной линии невелика. 28,8 Кбит/с позволяет работать двум-трем пользователям одновременно. При этом эффективная скорость пере­дачи данных составит 600-1000 байт/с. Конечно, аренда выделенного канала позволит рабо­тать большему числу пользователей и с большей эффективностью, а также создавать свой собственный сервер в Интернете. Но стоимость аренды канала, а также необходимого обо­рудования довольно велика. Можно воспользоваться подключением по ISDN, которое по­требует меньших единовременных платежей, но ежемесячно будет обходиться впятеро до­роже выделенного канала от МГТС. Посчитайте, что вам выгоднее, и примите решение. Способов подключения к Интернету существует много, и если вы соберетесь сделать такой шаг, то более подробную информацию вам предоставят провайдеры.

На что хватит канала на 64 Кбит/с? Например, на получение новостей, содержание собственного сервера и полноценного выхода в Интернет для пользователей локальной сети.

При этом могут одновременно работать 12 пользователей с эффективной скоростью около 500 байт/с (одновременное получение большого объема информации). Реально можно под­ключить к такому каналу и большее количество пользователей, но задержки в работе сети из-за неравномерности нагрузки могут создать вам проблемы. Кроме того, необходимо учесть, что ваш WWW_cepвepтоже будет создавать нагрузку на канал. Нагрузка канала делится на восходящую и нисходящую. Нисходящая - это то, что вы получаете из сети, исходящая - то, что вы отправляете. При этом сервер, «видимый» снаружи, в основном создает восходящую нагрузку. Но запросы к серверу и прочая служебная информация образуют дополнительную нисходящую нагрузку, составляющую около 10% от восходящей. Таким образом, объем информации на вашем сервере и частота посещения будут оказывать влияние на скорость передачи по каналу другой информации.

Получение новостей тоже создает большую нагрузку на канал. Подписка на значительное количество news- групп делает почтовый график весьма напряженным, а если число пользователей вашей сети имеет тенденцию к увеличению, то имеет смысл задуматься о повыше­нии пропускной способности канала до 128 Кбит/с, Например, все news- группы иерархии alt(их около трех тысяч) могут быть получены по каналу пропускной способностью 128 Кбит/с и выше.

Еще один фактор в пользу выделенного канала - намерение телефонистов ввести пoвременную оплату за телефон.

Есть, правда, еще один малоприятный фактор. Для подключения к Интернету по выделенному каналу вам как минимум понадобится один роутер, который тоже стоит немало. В любом случае стоимость организации выделенного канала и подключения к Интернету для вышеописанной структуры довольно дорога.

В общем, локальная сеть дома не самое дешевое удовольствие, но затраты на ее органи­зацию и поддержание окупаются теми удобствами, которые она предоставляет. А подключение к Интернету вашей локальной сети - предприятие выгодное с любой точки зрения.

Список используемой литературы:

1.