Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДОСТУПА

За последние несколько лет Россия сделала первые три шага на пути приобщения страны к Интернету. Несмотря на то что подобная градация достаточно условна, попробуем определить эти шаги, тем более что они были сделаны не последовательно, а пересекались во времени.

Первый шаг состоял в постепенном осознании топ-менеджментом компаний возрастания эффективности бизнеса в случае реализации подключения к Интернету и повышения культуры работы персонала в Сети. Разумеется, исключительно в служебных целях.

Второй шаг – появление моды на домашнее подключение. Причем вначале увеличилось количество

наиболее продвинутых пользователей, которые подключались по аналоговым модемам с использованием телефонных линий (Dial-up). Затем наметились очажки “крутого” широкополосного подключения с выделенной линией, что считалось показателем “продвинутости” и успеха его обладателя наряду с квартирой в престижном доме и сотовым телефоном (напомним, что речь идет о временах, когда счастливые владельцы трубки тратили на нее около 500 долл. в месяц). Иными словами, подключение к Сети было тогда скорее показателем жизненного успеха, чем осознанной необходимостью. При этом использовались различные xDSL-технологии, оптика, инфракрасный канал, то есть все, что стоило недешево.

Третий шаг стал следствием первых двух. Суть его в том, что, с одной стороны, большое количество людей осознало необходимость своего присутствия в Сети, работодатели научились контролировать доступ в Интернет сотрудников (как в количественном, так и в качественном отношении). И кроме того многих стал категорически не устраивать Dial-Up доступ (скорость на практике не превышает 28 Кбит/с, невозможность пользования телефоном во время работы в Сети, постоянный ручной “дозвон” и сопровождающие его срывы). При этом дорогостоящие способы доступа для большинства по-прежнему были недоступны.

Решением проблемы для многочисленной аудитории пользователей стал такой экзотический для всего мира, но привычный и родной для нас способ – построение домашних Ethernet-сетей. Причем слово “домашних” с большой долей вероятности подразумевает “на хабах” (концентраторах).

Схема построения такой сети предусматривает решение двух подзадач. Первая заключается в разводке по дому/подъезду витой пары от порта сетевого оборудования до порта сетевой карточки абонента. Вторая, впрочем не столь обязательная, предполагает объединение достаточно большого числа пользователей Интернета, находящихся недалеко друг от друга, в единую ЛВС. Такое объединение преследовало две цели: удешевление канала до точки присутствия провайдера (ADSL-канал обходится дешевле, если обслуживает 15 абонентов, а не одного) и совместный доступ к ресурсам без выхода в Интернет.

Кратко остановимся на основных технологических трудностях, что встречаются при решении каждой из подзадач. Вне зависимости от места расположения концентратора – в подвале, на чердаке или между этажами возникает проблема “прохода” тех этажей, что находятся между этажом абонента. Многие жильцы ставят двери между лифтом и общим холлом. Кроме того, во многих домах вертикальные кабельные пространства не предназначены для большого количества витой пары, и при увеличении числа абонентов в подъезде места для ее прокладки может просто не хватить (напомним, что по существующим нормам треть сечения вертикального кабельного пространства в жилом доме должна быть свободна).

Когда пользователи находятся в пределах досягаемости Ethernet (порядка 100 метров, причем это не дальность “по прямой”, а суммарное расстояние по всем кабельным колодцам, этажам, коридорам и т. д.), проблема решается просто. Если расстояние превышает дальности Ethernet, то объединение нескольких пользователей для совместного доступа к общим ресурсам и в Интернет становится проблематичным. К недорогим способам решения задачи можно отнести увеличение рабочих расстояний Ethernet (например, применение коаксиального кабеля). Существует еще несколько отечественных решений, которые не находят широкого применения из-за относительно высокой стоимости и ненадежности.

Прежде чем рассмотреть один из возможных способов решения описанных выше задач, остановимся на маркетинговом ходе, необходимость применения которого осознало наконец большинство отечественных провайдеров. Если взять не элитный, а обычный жилой массив, населенный преимущественно заявившим о себе “средним классом”, то финансовые вложения в построение домашних сетей могут не оправдать себя. Чтобы минимизировать существующий риск, необходимо, очевидно, снизить первоначальные инвестиции.

С другой стороны, есть два класса клиентов ISP с иной мотивацией на подключение. Одним нужна только Сеть, и то лишь ее ограниченные ресурсы, широкополосный доступ как таковой им не требуется. Переход с Dial-Up соединения на выделенную линию они мотивируют в первую очередь незанятостью телефона. Таким клиентам Интернет нужен ради доступа к текстовой информации, поисковым системам, доступа к информационным службам, оплате счетов и т. д.

“Точкой входа в услугу” для вторых является возможность доступа к общим ресурсам – личным и общим базам данных, расположенным на сервере провайдера. Такие пользователи заинтересованы в игре в “навороченные” игрушки с коллегами по домовой ЛВС, своем внутреннем чате и т. д.

Соответственно стратегия минимизации рисков при построении домовой сети может быть следующей: первая целевая группа, которой провайдер адресует свое предложение, – доступ по выделенной линии со скоростями, превышающими возможности Dial-Up (теоретически верхний предел 56 Кбит/с), но не слишком большими. При этом цена подключения должна быть максимально близкой к стоимости Dial-Up. Через некоторое время число таких клиентов начинает разбавляться абонентами, в трафике которых присутствует внутренний, без выхода в Сеть поток.

Технологии массового широкополосного доступа

Как уже было сказано, обеспечить массовый широкополосный Интернет для домашнего рынка, или, как его называют, рice), не занимая телефонный номер, можно с помощью построения локальной сети по старой, доброй и хорошо известной технологии Ethernet.

Не так давно появилась альтернативная Ethernet технология построения ЛВС и широкополосного доступа в Internet. Прежде чем рассказать о ней, отметим, что ответить на вопрос, какая из них лучше, нельзя: при решении каждой конкретной задачи на первый план выходит то одна технология, то другая.

Рождение HPNA

Несколько лет назад ведущие западные производители телекоммуникационного оборудования задумались о том, как можно передавать данные в жилом здании с приемлемыми для массового потребителя затратами. Было ясно, что расходы уменьшатся, если максимально использовать уже имеющуюся инфраструктуру. В каждом жилом здании есть телефонная проводка, выполненная на кабеле ТРП (в России он называется “лапша”). Однако качество этой проводки практически всегда на самом низком уровне (впрочем, для аналоговой телефонии такого качества вполне достаточно), топология разводки имеет произвольный (или заранее не известный) характер и, более того, она постоянно бесконтрольно изменяется. Ведь обычное подключение жильцом параллельного телефона добавляет новую “ветвь”, простое снятие телефонной трубки изменяет электрические параметры и т. д. Но какие выгоды можно было бы получить, если научиться передавать данные в цифровом формате по телефонным линиям!

Изучение данного вопроса, а также необходимость разработки новых стандартов передачи данных способствовали тому, что в 1996 г. был образован альянс, получивший название Home Phoneline Networking Alliance. А в 1998 г. появился стандарт передачи данных по телефонным линиям, названный HPNA.

Первой версией стандарта стал HPNA 1.x, позволяющий передавать данные со скоростью 1 Мбит/с. Технология HPNA 1.x (1 Мбит/с) использует метод IEEE 802.3 CSMA/CD (Ethernet) доступа к среде передачи. Полоса пропускания сигнала расположена в пределах от 5,5 до 9,5 МГц, что не влияет на работу ADSL- и VDSL-устройств и телефонов. В HPNA применяется многократная кодировка одиночного битового импульса. Внутри каждого сетевого интерфейса цепь приемника адаптируется к различным уровням помех, которые могут возникнуть на линии. В дополнение к этому передающая цепь может варьировать уровень сигнала. Принимающая и передающая цепи постоянно контролируют условия прохождения сигнала и подстраивают под них свои параметры. Именно этот фактор позволил существенно снизить требования к среде передачи. По сути, технология HPNA – это мегабитный Ethernet, работающий по телефонным проводам, что обеспечивает использование большого числа Еthernet-совместимых программ, драйверов, приложений и оборудования.

Технология HPNA предусматривает использование той же модели драйвера Windows NDIS, который применяется существующими картами Ethernet. Работа по принципу Plug-and-Play, поддерживаемая операционными системами Microsoft Windows 95/98/2000, полностью

освобождает пользователожными настройками программного обеспечения.

Обязательное условие подключения жилого дома к Интернету – качественная работа телефона в квартире при одновременной работе в сети. В технологии HPNA данная задача решена методом частотного мультиплексирования – FDM (Frequency Division Multiplexing). При этом каждому сервису присваивается свой частотный диапазон и в силу принципа наложения полей они функционируют, “не замечая” друг друга.

Подключение здания

к Интернету

с использованием

существующей телефонии

При решении этой задачи должны соблюдаться следующие

условия:

1) наличие “локализованного” хозяина здания (собственника, арендодателя, с которым можно вести переговоры);

2) хозяин здания должен быть владельцем абонентских шлейфов внутри дома либо оператор местной телефонной связи должен быть заинтересован в применении данной технологии доступа в Интернет;

3) в здании должна быть кроссовая комната.

При этом используется коммутатор, который имеет несколько портов HPNA и WAN-порт для подключения к сети передачи данных. Коммутатор устанавливают вблизи телефонного кросса здания, подсоединяя параллельно к телефонным линиям без частотных разделителей. Не требуются разделители и на стороне абонента, в этом случае телефонные розетки в его квартире становятся одновременно и сетевым портом. Каждому абоненту выделяется порт коммутатора, т. е. организация сети производится по топологии “звезда”.

Применяется только оборудование стандарта HPNA 1.x, так как скорости на абонентском шлейфе в 1 Мбит/с (HPNA 1.x) для доступа в Интернет более чем достаточно (все равно она снизится на уровне промежуточного провайдера). В данном решении важна масштабируемость портов коммутаторов

(от 8 до 24), возможность набора в стек, поддержка VLAN и наличие встроенных SNMP-агентов. Порт WAN подключается к сети передачи данных оператора любым способом (по выделенной линии, xDSL, ВОЛС, радио).

Преимущества представленного решения очевидны: нет необходимости в организации дополнительной телефонной проводки, подключение новых абонентов производится достаточно просто. Как следствие этого – низкая стоимость подключения. Кроме того, при данном способе исключаются помехи в работе основной телефонной сети.

В конце 1999 г. появился стандарт HPNA 2.0, который позволяет достичь скорости в 10 Мбит/с. Но

использовать его по топологии “звезда” для доступа в Сеть пока не получается из-за отсутствия соответствующих сетевых устройств (пока есть только различные сетевые адаптеры (PCI и USB) и конверт еры Ethernet/HPNA).

Маленькая ЛВС без новой проводки

В квартирах жилых домов или небольших офисах телефонные розетки установлены, как правило, в каждой комнате, включая кухню, прихожую и т. д., и в них подключены параллельные телефонные аппараты. Этой “инфраструктуры” вполне достаточно для построения высокоскоростной одноранговой сети в пределах квартиры без использования

коммутаторов и кь какую-либо дополнительную проводку. Для решения задачи наиболее оптимальным вариантом является использование стандарта HPNA 2.0, обеспечивающего высокую скорость передачи данных.

Достаточно вставить в компьютер сетевой адаптер HPNA (внешне он очень похож на обычную сетевую карточку Ethernet) и подключить его в телефонную розетку. Аналогичным способом в любую иную телефонную розетку в квартире можно включить другой компьютер. Таким образом, появляется возможность задействовать имеющуюся в доме телефонную проводку для совместного использования разными компьютерами файлов, принтеров, модемов, жесткого диска или дисковода CD-ROM. При этом абонент не лишается возможности воспользоваться традиционной телефонной связью. Просто телефонные аппараты,

которые раньше были включены непосредственно в телефонные розетки, в данном случае подключаются к сетевому адаптеру HPNA.

Важно также, что это решение оказалось вполне востребованным в офисных зданиях, где построение традиционной структурированной кабельной системы нежелательно, например в домах старинной архитектуры (в зданиях с лепными потолками, в домах, где отсутствуют кабельные каналы и т. д.).

Для построения маленькой ЛВС внутри жилого помещения или небольшого офиса можно использовать и одномегабитный стандарт HPNA 1.x. Однако применение стандарта HPNA 2.0 для построения локальной сети по телефонной проводке параллельных телефонов обеспечивает десятикратное увеличение скорости (по сравнению с первой версией). Остается добавить, что HPNA 1.x и 2.0 полностью совместимы.

В заключение хотелось бы отметить, что данная технология, являясь альтернативой построения традиционным ЛВС, не ставит целью заменить существующие решения. В каждом конкретном случае следует исходить из текущей ситуации, но сам факт внедрения новых технологий вселяет оптимизм.

Главная страница / Архитектура отрасли