Первоначально этот материал задумывался как сравнительное тестирование комплектов
HomePNA-устройств от различных производителей. Однако в ходе тестирования, не
обнаружив в "тепличных условиях" существенного отличия продемонстрированных
возможностей от заявленных (а при работе по протоколу HоmеPNA 2.0 — и между собой),
мы заметили ряд неожиданных, на первый взгляд, нюансов функционирования. Так,
например, в одной из тестовых линий (около 30 м между точками подключения, пять
розеток, два постоянно работающих телефона плюс 2 — 5 м телефонного корда, одна
из сторон подсоединена к ведомственной АТС типа "Квант") качество связи
P-to-P с дополнительным телефонным аппаратом изменялось как в лучшую, так и в
худшую сторону, в зависимости от точки подключения, а тесты превращались в последовательную
серию экспериментов.
|
Два наиболее популярных на сегодняшний день чипсета для сетевых карт стандарта HomePNA. Один — производства AMD (слева), второй — Broadcom |
Стало понятно, почему под одной из причин недостаточно быстрого развития таких
сетей на Украине подразумевается… отсутствие четко определенных границ ее применимости
и правил (читайте — опыта) по их расчету и проектированию. Ситуация напомнила
первые шаги в освоении "коаксиального" Ethernet. Следует сразу оговориться,
что в варианте штатной инсталляции на качественном сегменте абонентской
телефонной проводки с проблемами, обнаруженными нами в процессе работы, столкнуться
не придется.
Однако прежде ознакомимся с типами выпускаемых HomePNA-устройств по функциональному назначению.
Их всех не перечесть
Выпущенные на рынок устройства можно разделить на следующие группы:
- сетевые интерфейсные карты PCI (NIC);
- адаптеры USB-to-HоmеPNA;
- сетевые конвертеры для принтеров;
- мосты HomePNA-to-Ethernet;
- коммутаторы;
- модемы с конвертерами для НоmеPNA-сетей.
Кроме того, ряд интеграторов намерены перейти от выпуска ПК с предустановленными в них сетевыми картами к компьютерам, где порты HоmеPNA интегрированы на материнских платах (благо, многие новые чипсеты такое расширение предусматривают).
К наиболее активным по числу выпускаемых номенклатурных единиц можно отнести компании Intel, Linksys, Farallon Communications, D-Link Systems. По количеству сертифицированных альянсом HоmеPNA устройств абсолютным чемпионом является Intel, хотя с выходом на этот рынок таких фирм, как Samsung, ZyXEL, Panasonic, 3Com, ситуация, вероятно, быстро изменится.
На украинском рынке давно и стабильно предлагаются HomePNA-устройства от D-Link и ZyXEL. В последние несколько месяцев в продаже появились и продукты от Lantech. Именно комплекты от этих трех производителей собрались в нашей лаборатории для обзора. Познакомимся с ними поближе.
Сравнительные характеристики мостов
|
|||
Производитель/модель | Количество и тип портов | Поддерживаемые протоколы | Цена, $ |
D-Link DHN-1000 | Один RJ-11, один RJ-45 | HomePNA 1.0/2.0, IEEE 802.3/802.3u | 265 |
ZyXEL PEC-50 | Два RJ-11, один RJ-45 | HomePNA 1.1, IEEE 802.3 | 100 |
D-Link
|
Сетевая карта D-Link DHN-520 |
|
Мост DHN-1000 производства компании D-Link |
В нашем обзоре участвовали две сетевые
карты D-Link DHN-520 и мост "HomePNA 2.0 to 10/100 Ethernet"
DHN-1000.
Начнем с последнего. Как ясно из названия, это устройство служит мостом между сетями стандарта HomePNA 2.0 и обычными Ethernet-сетями. Что касается дизайна, то, как и большинство сетевых продуктов компании D-Link, DHN-1000 представляет собой не безликую черную коробку, а достаточно симпатичное устройство, выполненное, скорее, в "бытовом" стиле, с мягкими, скругленными краями. На передней грани корпуса расположены четыре сигнальных индикатора — Power, Ethernet, HomePNA и Activity. Первый отражает наличие питающего напряжения, следующие два индицируют соответствующий режим работы, а последний сигнализирует о приеме/передаче информации через мост. На задней панели находятся гнездо для подключения питания и два порта — RJ-11 для подключения телефонной линии и RJ-45 для подсоединения стандартного Ethernet-кабеля.
Поддерживаются следующие стандарты: HomePNA 1.0/2.0 и IEEE 802.3/802.3u. Максимальные скорости приема/передачи составляют 1/10 Mb и 10/100 Mb соответственно.
Конструктив корпуса предусматривает как горизонтальное расположение устройства, так и его настенное крепление.
Устройство комплектуется телефонным и Ethernet-кабелем, инструкцией по установке и эксплуатации и сетевым адаптером.
Как мы уже говорили, кроме моста DHN-1000, компания D-Link выпускает и сетевые карты стандарта HomePNA. Одна из них (модель DHN-520) рассматривалась в нашем обзоре. Карта построена на чипсете производства компании Broadcom — BCM4210KTF. Поддерживает HomePNA 1.0/2.0 и iLine10. Оснащена PCI-интерфейсом и имеет два порта RJ-11 для подключения телефонных кабелей. Кроме того, есть два сигнальных светодиода — Link и ACT, сигнализирующие о наличии связи и активности устройства соответственно.
В комплект поставки входят руководство пользователя, один телефонный кабель и установочный компакт-диск. К сожалению, с продуктом поставляются только драйверы для ОС производства Microsoft.
ZyXEL
|
Сетевая карта ZyXEL PPC-10. Вариант "HomePNA+Ethernet" |
|
Мост ZyXEL PEC-50. Оснащен не одним, а двумя гнездами для подключения телефонных кабелей |
|
Коммутатор ZyXEL PES-100 |
Продукция этого производителя хорошо известна
на рынке средств коммуникаций. Вот и в наш обзор попало даже не два, а целых три
устройства марки ZyXEL — сетевые карты PPC10, мост "HomePNA to Ethernet"
— PEC-50 — и концентратор стандарта HomePNA 1.0 — PES-100.
PES-100 Phoneline Ethernet Switch. Основным предназначением этого устройства
является объединение в сеть компьютеров по стандарту HomePNA 1.1. Кроме того,
имеется возможность подключения подобных сегментов в существующие Ethernet-сети.
На передней панели PES-100 расположены двенадцать разъемов RJ-11, служащих непосредственно для организации коммутируемого сетевого соединения между абонентами с использованием телефонных линий. Каждый из разъемов снабжен индикаторами активности и наличия соединения. Для подключения HomePNA-сети к Ethernet-сегменту устройство оборудовано двумя Ethernet-портами, поддерживающими скорости обмена 10/100 Mbps. Оба порта также имеют индикаторы активности и наличия соединения. Кроме того, присутствуют светодиоды, отображающие скорость работы порта (10 или 100 Mbps) и возникновение коллизий в сети. Тут же расположен и Uplink-порт, позволяющий каскадировать устройства, расширяя тем самым максимальное число подключаемых точек.
Из других органов управления и контроля стоит отметить индикатор наличия питания, кнопку Reset, служащую для перезапуска блоков логики устройства, и порт Console (RS232), позволяющий дистанционно управлять прибором.
Администрирование и настройка осуществляются как с помощью вышеупомянутого порта Console, так и по HTTP-протоколу с использованием обыкновенного броузера благодаря встроенному Web-серверу.
Кроме того, PES-100 обеспечивает управление безопасностью Virtual LAN, контроль CRC-сумм передаваемых пакетов, оборудован 1 MB системной памяти и имеет буфер объемом 1 КB для хранения MAC-адресов сетевых адаптеров клиентов.
В комплект поставки включены сетевой и RS232-кабели, набор резиновых ножек, крепежные скобы и руководство пользователя.
Мост PEC-50. Устройство представляет собой шлюз между сетями стандарта
HomePNA и классическим Ethernet. Поддерживает HomePNA 1.0 и IEEE 802.3 (Ethernet
10BaseTX).
На задней стенке корпуса размещены два порта RJ-11 и один RJ-45, там же находится и гнездо для подключения питания. На передней панели располагаются индикатор питающего напряжения и два светодиода, сигнализирующие о режиме работы устройства — скорость передачи 1 Mbps по стандарту HomePNA 1.0 либо 10 Mbps (10BaseTX).
Конструктив устройства предусматривает как его горизонтальное размещение, так и настенное крепление в вертикальном положении.
Комплект поставки включает руководство пользователя, телефонный кабель, внешний блок питания и комплект для монтажа изделия на стену.
Сетевая карта PPC10. Самая оснащенная сетевая карта из всех, рассмотренных
в нашем обзоре: кроме двух стандартных разъемов RJ-11, предназначенных для подключения
телефонной линии и параллельного аппарата, это изделие оборудовано еще и полноценным
RJ-45-портом, что позволяет использовать его в существующей сети Ethernet без
дополнительных устройств. Присутствуют два сигнальных индикатора: наличия соединения
и процесса передачи данных.
В отличие от продукта D-Link это устройство построено на чипсете производства компании AMD — AM79C978AKC.
Комплектность карты не блещет изобилием — руководство пользователя и дискета с драйверами. Что называется — здоровый минимализм.
Lantech
|
Коммутатор Lantech HS-312M. В отличие от продукта компании ZyXEL обеспечивает возможность подключения телефонных аппаратов |
|
Сетевая карта Lantech CN-10 |
Продукция этой марки не столь известна
на нашем рынке, как D-Link или ZyXEL. Однако тем интереснее было посмотреть на
нее поближе. Ведь "малоизвестный" совсем не означает "низкокачественный".
И сколько раз вот такие, с виду "серенькие", продукты заставляли подвинуться
более именитых конкурентов.
Начнем, пожалуй, с устройства Lantech HS-312M. Оно представляет собой 12-портовый концентратор HomePNA 1.1. Конструкция этого продукта достаточно оригинальна. Дело в том, что на самом деле на передней панели физически присутствует не двенадцать, а двадцать четыре разъема RJ-11. Для чего это сделано? Ответ лежит на поверхности — гнезд не 24, а "12 пар", т. е. — по паре на каждого абонента. В один подключается сетевая карта, в другой — обыкновенный телефонный аппарат. Изящно и просто.
Для общения с "серьезными" сетями имеются три полноценных Ethernet-порта, поддерживающих стандарты IEEE 802.3, 802.3u и 802.3х (10BaseT, 10BaseTX и полнодуплексный 10BaseTX соответственно). Кроме того, есть Uplink-порт для каскадирования подобных устройств.
Набор индикаторов стандартен: для RJ-11-портов — это пара Link/TX (наличие связи, процесс обмена соответственно), а для RJ-45 — связь и возникновение коллизий. Кроме того, имеется светодиод, сигнализирующий о наличии питания.
На задней панели корпуса размещены лишь гнездо подключения силового кабеля и выключатель питания.
Управление устройством осуществляется либо через порт RS232, либо с помощью броузера. HS-312M обеспечивает группировку и управление портами, организацию VLAN, сбор сетевой статистики и т. д.
Устройство комплектуется кабелем питания, интерфейсным (RS232) кабелем, набором резиновых ножек, руководством пользователя и комплектом крепежа для монтирования в стойку.
СN-10 представляет собой сетевую карту стандарта HomePNA, построенную на чипсете AMD AM79C978AKC. Но в отличие от продукта компании ZyXEL (PPC10) оснащена лишь двумя портами RJ-11. Ethernet-порт отсутствует. Два стандартных светодиода — активности и наличия соединения — и небогатый комплект поставки (руководство пользователя, телефонный кабель и установочный диск). В общем-то, ничего особо примечательного, в отличие от коммутатора, сказать об этом продукте нельзя.
Сравнительные характеристики сетевых
карт |
|||||
Производитель/модель | Интерфейс | Чипсет | Количество и тип портов | Поддержи- ваемые протоколы |
Цена, $ |
D-Link DHN-520 | PCI | Broadcom BCM4210KTF | Два RJ-11 | HomePNA 1.0/2.0, iLine10 | 45 |
ZyXEL PPC-10 | PCI | AMD AM79C978AKC | Два RJ-11, один RJ-45 | HomePNA 1.0, IEEE 802.3 | 52 |
Lantech CN-10 | PCI | AMD AM79C978AKC | Два RJ-11 | HomePNA 1.0 | 30 |
Пробная инсталляция сети, или Домашняя сеть под
микроскопом
Для оценки параметров сети нами применялись следующие тестовые топологии:
- тестовая сеть # 1 — два фрагмента из телефонного корда по 5 м из комплекта поставки D-Link, физически объединенные между собой и включенные с одной стороны в офисную телефонную сеть;
- тестовая сеть # 2 — около 30 м между тестовыми точками, разводка — провод ТРП-0.4 ("лапша"), пять розеток, два постоянно работающих телефона, 2 5 м телефонного корда, одна из сторон подключена к ведомственной АТС типа "Квант";
- тестовая сеть # 3 — устройства подсоединялись к розеткам, затем через настенную проводку по помещению, две кроссировочные колодки и далее — к фрагменту кабеля типа ТП-0.4 длиной около 40 м с соединенными на противоположной стороне между собой "парами" и подключенными к выходу линии офисной АТС.
Для имитации "удлинения" линии между точками подсоединения применялся резистивный аттенюатор (т. е. делитель мощности), согласованный по входному и выходному сопротивлению с волновым сопротивлением с линии.
Подобный выбор был продиктован, с одной стороны, желанием приблизить условия тестирования к реально существующим, с другой — уменьшить влияние трудноопределяемых параметров реальной проводки. Прежде чем ознакомить читателей с результатами тестов, рассмотрим, насколько адекватны требования, заложенные в основу спецификаций HomePNA, тем условиям, в которых мы хотим применить эту технологию.
Изначально она предназначалась для построения домашних локальных высокоскоростных
сетей передачи данных в домах и должна была:
- базироваться на уже существующей неэкранированной проводке, характеризующейся значительным затуханием;
- не оказывать влияния на работоспособность "голосового" канала и существующих типов модемных устройств;
- в процессе проектирования, инсталляции и эксплуатации гарантировать работоспособность, несмотря на исходную неполную определенность топологии: тип подключения (общая шина либо звезда, либо смешанная архитектура), длину и число сегментов;
- быть некритичной к переконфигурации сети и изменению характеристик составляющих ее линий, в том числе и при изменении количества и мест подключения к ним различных устройств;
- сохранять высокую помехоустойчивость, быть индифферентной к излучениям как каждого из бытовых (как минимум — ко всем сертифицированным) приборов отдельно, так и к интерференционным помехам, возникающим при их совокупной эксплуатации.
При этом при воздействии всех этих факторов данная технология должна обеспечивать максимальную скорость передачи данных, а сеть — быть гибкой и легкорасширяемой. Остается только определить взаимосвязи и дать качественную оценку совокупному (для большинства наших линий) мешающему воздействию.
Определенное влияние на нас оказало и знакомство с уже наработанными и опубликованными результатами тестов по оценке потенциальной длины сети и скорости обмена в ней. Некоторое недоумение вызвала попытка подключения в одном из них устройств HomePNA к концам кабеля, смотанного в бухту или находящегося в катушке, для определения потенциально возможной длины линии. С одной стороны, такое вряд ли повторится в условиях эксплуатации. С другой — подобный четырехполюсник обладает рядом параметров (из-за емкостных связей соседних витков и индуктивности получившейся катушки), которые не позволяют даже приблизительно оценить степень эквивалентности ("похожести") этой среды распространения реальной телефонной проводке.
Не менее комично выглядит и выполнение в сегменте определенного количества скруток на тестируемой длине. И дело не только в том, что качественно исполненная скрутка по своим параметрам не уступает пайке, а выполненная кое-как уже через некоторое время окислится и может быть аппроксимирована двойным "плохим" смещенным полупроводниковым переходом (т. е. нелинейным устройством, потенциальным источником дополнительных интерференционных помех). В зависимости от волнового расстояния до устройств HomePNA степень влияния этой неоднородности может изменяться в несколько раз (!). Так что фраза "для имитации реальной абонентской телефонной проводки были использованы три катушки кабеля по 150 м со вставкой на пять скруток" может, скорее, развеселить, чем дать оценку применимости HomePNA (особенно версии 2.0, а в ближайшем будущем еще более высокочастотной версии 3.0).
Отсюда еще одна рекомендация: дешевле заранее заменить подозрительный сегмент проводки, нежели впоследствии разбираться с причинами неустойчивой работы сети, измеряя параметры в каждой точке.
Проблема так называемых малых сетей, на которые в первую очередь и ориентирована технология HomePNA, возникла не сегодня. Насколько целесообразна первоначальная ориентация потенциального пользователя на применение HomePNA? Пригодна ли технология HomePNA для решения задачи "последней мили"? В какой мере влияет состояние абонентской части проводки на успешность реализации проектов HomePNA? Что препятствует широкому распространению HomePNA? С этими вопросами мы обратились к специалистам компаний, имеющих опыт построения подобных сетей.
Алексей Клещевников Построение инфраструктуры домашних сетей проводится в два этапа: HomePNA вполне пригодна, но если все проектируется и строится "с нуля". В пределах одного дома проблема качества телефонной проводки стоит не так Устройства типа HomePNA могут получить наибольшее преимущество перед любыми Думаю, что доля устройств HomePNA в целом незначительна и не превышает 2—4% Безотносительно наших реалий я бы представлял домашнюю сеть как широкополосный Доля HomePNA на рынке сегодня, думаю, ничтожно мала — на мой взгляд, менее
Вадим Ключко С моей точки зрения, построение домашних, да и малых офисных сетей Собственно говоря, хотя бы топология и производитель должны быть определены Что касается развития домашних и малых сетей на базе технологии HomePNA,
Алексей Тимощук Наша компания начала довольно успешно внедрять технологию HomePNA Но есть и недостатки. Например, максимальная дальность ограничена значением |
Результаты экспериментов
Топология 1. Два компьютера с картами D-Link, скорость передачи на уровне 9,17 Мbps (HomePNA 2.0). Карты "сваливаются" до уровня протокола HomePNA 1.0 при включении аттенюатора с коэффициентом передачи 0,5. Замена карты на мост DHN-1000 кардинально ситуацию не изменила. Попытаться объяснить происходящее можно "ранней" версией модели самой карты. Предпосылкой к таким выводам послужило внешнее отличие DHN-520 от карты, приведенной на сайте производителя, и замечание в руководстве о том, что на момент его составления официальная версия HomePNA 2.0 не ратифицирована. Комплектующие платы датируются 1999 годом.
Скорость соединения остальных карт по протоколу HomePNA 1.х близка к 1,3 Мbps вне зависимости от того, какое из устройств было подключено.
Топология 2. На результатах начали сказываться волновые свойства среды передачи. В итоге подключение дополнительного телефона между устройствами HomePNA влекло за собой снижение скорости на 7—12%, а подключение его со стороны выхода на АТС — рост на 9—10%. Можно сделать вывод о том, что большое количество параллельных розеток и переплетений проводов приводит к неоднородности линии передачи (изменению импеданса линии). Транслируемые сигналы затухают и рассеиваются из-за отражений на внутренних соединениях, в некоторых случаях подключение согласованной нагрузки может даже улучшить свойства линии. Отмечается влияние и при подсоединении дополнительных сетевых адаптеров. Включение в разрыв линии аттенюатора приводит к уменьшению скорости в 3,7 (!) раза. Выяснилось также, что всего один подключенный к розетке "советского" образца бумажный конденсатор способен практически блокировать работу сети даже на столь незначительном расстоянии.
Топология 3. Наиболее приближенная к "типовым отечественным телефонным
сетям" и наиболее капризная. Предполагалось, что сигнал, дважды прошедший
через 20-парный кабель, по-видимому, претерпел настолько сильные изменения, что
добавление новых устройств на шину, отсутствие либо наличие интенсивного обмена
между ними на производительности работы дальних точек уже не сказывалось. Результат
— 185—215 Kbps (?). Причина до банального проста — одно из "проключений"
в кабеле было выполнено на проводниках различных пар. После ее устранения (переключение
на другую "свободную пару") скорость возросла до 600 Kbps. Отметим,
что в этой серии экспериментов очень пригодились возможности по управлению параметрами
карты ZyXEL PPC-10. Под Windows 2000 программное обеспечение позволяло нам назначать
комбинацию мощности передатчика и скорости работы карты. (Более подробно с полученными
результатами мы ознакомим читателей на нашем Web-сайте.)
Наиболее эффектным среди всех нам показался эксперимент, когда в процессе работы (топология 2) при перекачке файла разрывался один из проводников линии. Скорость падала до 0,38—1,3 Kbps, но связь не обрывалась!
Предпринималась попытка объединения абонентских линий в общую шину за счет попарного подсоединения проводов линий через развязывающие конденсаторы. При подобном включении наблюдается снижение скорости обмена до 2 Kbps, причем количество "потерянных" пакетов достигло 19 из 75. Вывод один: без использования HomePNA-коммутатора создание больших (более 10 абонентов) сетей путем их физического соединения в общую шину нецелесообразно.
Вопросы обеспечения безопасности могут быть решены за счет физической блокировки выхода трафика за пределы сети. Для этого применяется согласованный с волновым сопротивлением линии (не путать с активным сопротивлением ее проводников) фильтр нижних частот, призванный ослабить сигналы за пределами диапазона речевых частот. За возможность несанкционированного подключения на самой АТС чаще всего волноваться не приходится — роль подавителя в ней сыграют длинная телефонная линия ("пара" в кабеле) и входное станционное оборудование.
Выводы
Первый вывод, который напрашивается по результатам пробной эксплуатации, следующий: сети на базе карт, коммутаторов и мостов HomePNA чрезвычайно живучи и легко инсталлируются при качественно исполненной абонентской проводке. Исполнение же отечественных телефонных сетей заставляет нас сперва оценить состояние и особенности этих линий, прежде чем гарантировать получение сетевого соединения. Методика аудита линии и сложности, возникающие при количественной оценке ее параметров, аналогичны возникающим при разворачивании DSL-модемного канала. Естественно, имеется в виду не народный метод "работает — не работает", а более тщательное исследование физических параметров линии, для чего требуется дорогостоящее измерительное оборудование. Не помешал бы и встроенный в HomePNA-концентраторы BER-детектор (видимо, его отсутствие там объясняется лишь тем, что производители не могли даже предположить, насколько плачевно состояние отечественных линий связи). Не следует забывать, что законодательством предусмотрена ответственность за несанкционированное подключение к телефонным линиям либо подключение устройств, не сертифицированных для работы в Украине.
Не касаясь юридических проблем, мы хотели бы обратить внимание специалистов на тот факт, что, кроме абонентской телефонной проводки, в типовом доме часто имеются также провода радиотрансляционной сети и замочно-переговорной системы, которые протянуты в каждую квартиру и сходятся в одном месте (и не всегда используются по назначению)…
Таким образом, ситуация на рынке HоmеPNA сильно напоминает "молодые годы" Ethernet, а ее развитие будет напрямую зависеть от нашего умения реализовать эту технологию на базе отечественных линий связи.
Возможно, за время, пока вами была прочитана эта статья, при прокладке очередного
Ethernet-кабеля для сети из нескольких компьютеров после недавнего "евроремонта"
была пробита очередная стена в одной из фирм. А стоило ли?..
Оборудование для тестирования предоставлено: |
||
ZyXEL | "Вектор-Киев" | (044) 228-7321 |
D-Link | NOOS 2000 | (044) 201-4969 |
Lantech | Compass | (044) 531-9730 |