DaoMail - путь письма
социальная почтовая служба (beta-версия)
весь DaoMail
вход / регистрация
Гость
ваша подписка (0
реклама
[ЭКСпромт] Локальная сеть из розетки
| text | html

web-архив: авторские рассылки » EXLER.RU » ЭКСпромт - статьи на всякие темы » это письмо

Высокоскоростной Wi-Fi - MIMO скорости!

[полный вариант статьи, написанной для журнала [1]"Компьютерра"]

[0.jpg] Как обойтись дома без Wi-Fi? Да практически никак! Особенно
если вы не страдаете приступами компьютерной моногамии и
компьюалиенофобией ("штоп никто чужой к моему компьютеру не
подходил!"), и у вас дома есть еще второй компьютер у сына (дочки,
кота, попугая), ноутбук у жены, коммуникатор и еще одна старая машинка
- про запас, ну и чтобы постоянно качала что-нибудь с торрентов. Все
это домашнее великолепие нужно, во-первых, объединять в сеть, а
во-вторых, выпускать погулять в Интернет.

Так вот, как известно, довольно простой и удобный способ создать
домашнюю сеть и обеспечить ее участников доступом в Интернет - это
Wi-Fi, то есть беспроводная связь. Конечно, можно прокинуть по всему
дому витую пару и сделать обычную сеть на Ethernet. Но это не слишком
удобно, а кроме того, если в сети присутствует хоть один ноутбук (не
говоря уж о коммуникаторе/КПК, которые к Ethernet вообще не
подключаются) - данный вид подключения резко ограничивает его
мобильность. Так что жена будет недовольна. А это тут же отразится на
качестве приготовленных блюд, не говоря уже обо всем остальном.

Поэтому ну ее, витую пару. Тем более что на современном уровне
Wi-Fi-роутеры стоят вполне разумных денег, Wi-Fi-адаптеры встраиваются
не только практически во все ноутбуки, но уже и в некоторые материнские
платы персональных компьютеров, а защита в новых протоколах была
значительно улучшена (в старых протоколах именно к защите было больше
всего нареканий).

Еще более интересно использовать беспроводную связь для передачи данных
на различные медиаплееры, которые в последнее время стали весьма
популярны и расплодились в больших количествах, - тем более что
предусмотреть вывод витой пары в районе телевизора или проектора, где
обитает медиаплеер, уж точно мало кто догадался.

Но тут в полный рост встает проблема скорости передачи. Потому что если
сеть на витой паре поддерживает 100 мегабит (а не так давно появились
уже и гигабитные адаптеры), которая обеспечивает реальную скорость
передачи примерно 8-10 мегабайт в секунду, то сети Wi-Fi демонстрируют
значительно меньшее быстродействие. Какое?

Как известно, скорость передачи по Wi-Fi зависит от используемого вида
стандарта IEEE 802.11. Самый первый стандарт, который так и назывался
802.11, предполагал скорость передачи примерно 1-2 Мбит/с, что давало
реальную скорость порядка 100-200 килобайт в секунду, а это крайне
медленно. Следующий стандарт, который до сих пор иногда используется, -
это IEEE 802.11b, который поддерживал уже до 11 Мбит/с и давал примерно
мегабайт в секунду. Далее появился наиболее популярный на данный момент
стандарт - IEEE 802.11g, который обеспечивает канал передачи данных в
54 Мбит/с, дающий реальную скорость передачи где-то два с половиной
мегабайта в секунду. (Напоминаю, что ширина канала - это одно, а
реальная скорость передачи - совсем другое, потому что при передаче
идет немаленький поток различных служебных данных.)

Так вот, даже самая последняя на данный момент официальная спецификация
IEEE 802.11g в какой-то момент перестала удовлетворять тех
пользователей, которые используют Wi-Fi для работы с медиаплеерами,
поддерживающими High Definition. Во-первых, перекачка крупных файлов на
диск медиаплеера со скоростью пары мегабайт в секунду - это все-таки
достаточно медленно. А во-вторых, если плеер должен проигрывать,
например, тридцатигигабайтный ролик формата 1080p с удаленного
устройства (например, с диска вашего компьютера), то скорости протокола
801.11g просто не хватит для равномерного и качественного
воспроизведения. Тут требуется канал, который спокойно пропускает не
менее 4-6 мегабайт в секунду. Ну, и что с этим делать, если после
802.11g никаких спецификаций еще не вводили?

На самом деле решение проблемы все-таки существует. Институт инженеров
по электротехнике и электронике (тот самый IEEE, по аббревиатуре
которого называются все стандарты Wi-Fi) уже достаточно давно создал
рабочую группу по разработке нового стандарта, который называется IEEE
802.11n. Более того, драфт (черновой вариант) этой спецификации не
только существует, но ее уже поддерживают некоторые роутеры и адаптеры
Wi-Fi.

Чем хороша 802.11n? Прежде всего - скоростью! IEEE 802.11n поддерживает
скорость канала порядка 200 Мбит/с! При этом реальная скорость передачи
данных, как обещается, - где-то 100 Мбит/с, то есть примерно столько
же, сколько и в 100-мегабитной сети на витой паре!

За счет чего достигаются такие скорости? Говоря по-простому, за счет
ортогонального частотного мультиплексирования, квадратурной амплитудной
модуляции, ну и технологии множественного ввода/вывода MIMO. А говоря
по-научному - в этой штуке антеннок побольше и сигнал мощнее. Звучит
смешно, но оно таки так и есть: благодаря нескольким антеннам, которые
параллельно передают данные, увеличивается пропускная способность. Плюс
- увеличен частотный диапазон с 20 до 40 МГц.

При этом стандарт, разумеется, предполагает полную совместимость снизу
вверх - то есть устройства на стандарте IEEE 802.11n будут поддерживать
802.11g и 802.11b.

Какие производители сейчас предлагают роутеры (точки доступа) с
поддержкой 802.11n? Да уже практически все "крупняки": ASUS, TRENDnet,
Linksys, NetGear, D-Link и так далее. Однако здесь есть одна серьезная
оговорка. Если вы хотите, чтобы 802.11n у вас работал без проблем,
тогда точка доступа и адаптер должны быть одного производителя.
(Напоминаю, что стандарт IEEE 802.11n пока еще является драфтом и
официально не принят.) Потому что в противном случае могут быть
всевозможные глюки.

Для тестирования я выбрал следующую пару роутер - адаптер: роутер -
[2]ASUS WL-500W (я вообще очень хорошо отношусь к роутерам этой фирмы -
они неоднократно доказывали свое качество и надежность), адаптер - ASUS
WL-160W. Оба устройства, разумеется, поддерживают IEE 802.11n, равно
как и 802.11g и 802.11b.

[1.jpg]

О самом роутере практически ничего говорить не буду - машинка
интересная и мощная, однако речь сейчас не обо всех ее возможностях, а
о работе со стандартом 802.11n. Роутер был подключен по Ethernet к
моему основному рабочему компьютеру. Адаптер LW-500W я подключил к
другому рабочему ПК с Windows XP - драйверы и софт для адаптера
потребовалось установить с прилагаемого диска. (Драйверы, разумеется,
ставить обязательно, а софт - по желанию, потому что можно обойтись
стандартным от Windows XP.) Ну и далее, убедившись в том, что
соединение с сетью установлено по спецификации 802.11n (программа
адаптера показывала текущую скорость данных 270 Мбит/с), я начал
тестирование...

[2.jpg]

В общем, разработчики спецификации и производители устройств не
обманули - скорость работы действительно заметно выше. Копирование
больших (один-два гигабайта) файлов с компьютера с адаптером на
компьютер, подключенный к роутеру через Ethernet, показывало точно
такую же скорость, как и через проводную 100-мегабитку: примерно 10
мегабайт в секунду на больших объемах (первые полгига скорость была
порядка 12 мегабайт в секунду, потом стала снижаться до 11-10).

В обратную сторону - от роутера к адаптеру - скорость была несколько
ниже: порядка 5-6 мегабайт в секунду. Что, в общем-то, странно - по
идее, скорость что туда, что оттуда должна быть одинаковой. Тем не
менее понятно, что эта скорость может зависеть от массы всяких факторов
(компьютеры-то рабочие, а не стендовые, которые специально заточены под
проведение всяких тестов), так что важно то, какого максимума реально
удалось добиться. А этот максимум - 12 мегабайт в секунду: показатель,
на мой взгляд, очень и очень внушительный. Для беспроблемного
воспроизведения High Definition в максимальном качестве (1080p)
достаточно скорости в 5-6 мегабайт в секунду. Так что 802.11n эту
задачу выполняет полностью, да еще и запас остается на всякие задержки
и коллизии. Кроме того, новая спецификация радует в случае, когда Wi-Fi
используется просто для закачки фильмов на диск медиаплеера: одно дело
- перекачивать 30-гигабайтный фильм более 4 часов на 802.11g, совсем
другое - перекинуть его за 50 минут на 802.11n.

[3.jpg]

Также я потестировал, насколько скорость перекачки падает при удалении
адаптера от роутера. Определенное падение наблюдается, но не такое уж и
сильное. При переносе адаптера на самую дальнюю точку квартиры реальная
скорость перекачивания составляла примерно 7 мегабайт в секунду, что
вполне терпимо.

Таким образом, устройства, поддерживающие спецификацию 802.11n, уже
вполне можно использовать. Только следите за тем, чтобы роутер и
адаптер были одного производителя, - в противном случае возможны
некоторые проблемы (хотя и не обязательно), которые, впрочем, должны
исчезнуть после того, как спецификация будет окончательно принята (в
этом случае у купленных роутеров нужно будет просто поменять прошивку).

***

Ссылки

1. http://www.computerra.ru/
2. http://www.asus.com/products.aspx?l1=12&l2=43&l3=0&model=1277&modelmenu=1
Локальная сеть из розетки

[1.gif] Большинство домашних пользователей компьютера в какой-то момент
вдруг выясняют, что в их квартире - в которой, казалось бы, проложены
все мыслимые и немыслимые провода - не хватает одного-единственного, но
очень важного проводочка - витой пары! Вроде всего один проводочек, а
сколько крайне полезных функций он может выполнить: соединить в сеть
все домашние компьютеры (а их с каждым годом становится все больше и
больше, особенно учитывая тенденцию появления бюджетных субноутов),
подключить все это безобразие к Интернету, передать поток
IP-телевидения, соединить с современным мультимедийным плеером, открыть
для всей сети [1]NAS (сетевое устройство хранения данных), ну и так
далее.

Вы можете возразить, что вообще-то для подобных вещей - сетевого
выживания в условиях зловещей непрокладки витой пары - как раз и
придумали технологию WiFi, позволяющую гонять туда-сюда данные вообще
без всяких проводов. Да, согласен, частично WiFi может помочь решить
данные задачи. Однако это вовсе не панацея. Почему? Во-первых, далеко
не во всех случаях WiFi сможет обеспечить нормальный уровень сигнала
(владельцы квартир в старых домах с капитальными стенами наверняка
горестно и согласно закивали головами - у них WiFi нередко не
добирается из спальни до кухни). Во-вторых, WiFi пока еще слишком
медленный по сравнению с обычной проводной 100-мегабиткой (эдак в 4-5
раз, что может быть весьма существенной проблемой, особенно при
передаче потоков видео высокого качества). В-третьих, некоторые сетевые
устройства просто не поддерживают WiFi как класс. В-четвертых, у WiFi
значительно больше проблем с безопасностью по сравнению с проводной
сетью. Ну и в-пятых, даже с точки зрения здоровья-экологии куда
приятнее, когда сигнал весело бежит внутри проводов, не летая по
комнате и не ударяясь об вашу голову, - это тоже нужно учитывать.

"Ну, так и что? - спросите вы. - WiFi ты уже облажал, а где
альтернатива? Что можно противопоставить проводного в отсутствие
проводов, просим прощения за каламбур?"

Так вот, этот способ есть! Технология разработана достаточно давно,
однако серийные устройства и различные решения появились относительно
недавно и сейчас только набирают обороты. Между тем технология и
устройства - крайне интересные!

[5.gif]

Кратко это все называется "домашняя сеть через электропроводку". Да-да,
обычную электропроводку, которая, в отличие от витой пары, есть в любой
комнате, квартире, даче, загородном доме, вилле, шато, дворце и
боярских палатах. Схема работы устройств, представляющих данную
технологию, предельно проста: воткнули устройство в роутер, в котором
теплится Интернет или просто локальная сеть, включили его в розетку,
затем в любую другую розетку квартиры (и даже дома) воткнули
аналогичное устройство - и все: из его LAN-порта появится локальная
сеть (с Интернетом).

Производители утверждают, что сеть через электророзетки может
простираться аж на 300 метров и совершенно не зависит от толщины и
количества перекрытий. (Но зато зависит от качества электропроводки и
различных устройств, используемых в доме.) Такая сеть может
простираться на несколько этажей, поэтому с ее помощью вы можете с
легкостью решить проблему локальной сетизации вашего загородного дома,
ну или создания сети с соседями сверху, снизу, слева и справа.

Впрочем, хватит уже беллетристики, давайте лучше посмотрим, как это все
работает в реальности...

Подобные устройства - адаптеры для использования электрической сети в
качестве части локальной - выпускают несколько производителей. Один из
наиболее известных - фирма [2]ZyXEL, которая предлагает целую серию
гаджетов, работающих по технологии HomePlug AV: ADSL-роутер с адаптером
HomePlug AV, роутер с адаптером HomePLug AV, powerline-адаптер HomePlug
AV, powerline-адаптер HomePlug AV с четырехпортовым коммутатором и
сетевой медиаплеер с Ethernet и HomePlug AV.

Я для тестирования того, как это все работает, взял комплект из двух
powerline-адаптеров HomePlug AV, который называется [3]PLA400 EE.

В комплект PLA400 EE входят два адаптера с набором проводов
(электрический кабель и Ethernet) и софт.

[2.jpg]
Комплект устройства

Один адаптер я подключил к основному роутеру и воткнул его в
электрическую розетку, другой воткнул в розетку на другом конце
квартиры (от роутера получилось две стены и примерно двенадцать метров
по прямой) и к нему через Ethernet подключил ноутбук...

Что интересно, ноутбук в сети оказался сразу! Практически мгновенно!
Без установки и настройки дополнительного софта и настройки адаптеров.
То есть чистый plug and play - воткни и наслаждайся!

Софт, прилагаемый к адаптерам, нужен для настройки защищенного режима
(чтобы соседи несанкционированно не подключились к вашей сети с помощью
таких же адаптеров), а также для получения статистики по скорости
приема и передачи. Защита осуществляется следующим образом: на головном
адаптере (воткнутом в роутер или главный компьютер) прописываете
уникальные адреса всех адаптеров, с которыми разрешено работать, а
также для каждого адаптера отдельно вводите общий ключ. После этого ни
один посторонний адаптер не сможет присоединиться к вашей сети.
Передаваемые через электросеть данные защищаются протоколом AES со
128-битным ключом.

[3.gif]
Утилита Powerline

Теперь о скорости передачи данных. Разработчики заявляют, что через
электросеть их адаптеры поддерживают скорость до 200 мегабит. Однако
эта скорость зависит от довольно большого количества самых
разнообразных причин: структуры электросети помещения, ее состояния,
наличия высокочастотных помех (они больше всего негативно влияют на
передачу), загрузки сети, вида подключения адаптера к розетке и так
далее. Практика показала, что адаптер лучше всего включать в розетку
напрямую - подключение через удлинитель, воткнутый в другой удлинитель,
сразу существенно понизило скорость передачи. С увеличением расстояния
скорость также падала: скорость передачи из двух соседних розеток
практически была равна скорости самой 100-мегабитной сети, при передаче
из соседней комнаты скорость падала где-то на один-два мегабайта в
секунду.

Также на скорость передачи могут заметно влиять некоторые
электроприборы: зарядные устройства мобильных телефонов (особенно
почему-то Nokia, которые влияли очень заметно), фены, некоторые виды
энергосберегающих ламп.

Я как следует потестировал реальную скорость передачи в различных
условиях. Программное обеспечение адаптера в своей табличке показало
обычно где-то 190 мегабит на прием и 150 мегабит на передачу, однако
реальные данные перекачанных мегабайт, как и ожидалось, с этими цифрами
коррелировали очень слабо.

Для наглядности я перекачивал немаленькие объемы однородных данных
(видеоклипы, архивы) и замерял реальную скорость в мегабайтах в
секунду. Моя обычная локальная сеть с роутером ASUS WL-500W при
перекачке с основного компьютера на ноутбук дает где-то 6 мегабайт в
секунду. (Оно понятно, что для стомегабитной сети эта скорость должна
быть примерно 8-10 мегабайт в секунду, но тут тоже влияют некоторые
другие факторы.) При подключении адаптера в соседнюю розетку скорость
была где-то 5 мегабайт в секунду. В соседней комнате - 3,5 мегабайта в
секунду. В комнате через холл - примерно 2,5 мегабайта в секунду.
Однако при подключении к самой дальней от роутера розетке скорость была
3,5 мегабайта в секунду, что, впрочем, вполне объяснимо - эта розетка,
судя по схеме электропроводки, висела на одном и том же проводе, что и
роутер.

[4.gif]
Пара устройств

Резкое падение скорости передачи вызывалось не столько расстоянием,
сколько методом подключения: если адаптер втыкался через всякие
удлинители, особенно пару-тройку, тогда реальная скорость становилась
менее мегабайта в секунду.

В общем, на мой взгляд, устройства весьма интересные. В условиях, когда
не проложена витая пара, а WiFi по тем или иным причинам подключить
нельзя, они просто незаменимы. Но и даже при существующей возможности
подключить WiFi такие адаптеры могут быть как минимум хорошей
альтернативой - скорость передачи через них явно выше, чем через
существующие протоколы WiFi (802,11n я пока не рассматриваю - он еще не
стандартизован). Да и стоимость их вполне разумная - порядка 85
долларов за весь комплект.

Ну и не стоит забывать, что с их помощью довольно просто можно
подключить к одному роутеру с Интернетом такие устройства, как ресивер
IPTV и игровую консоль. Тот же ресивер по WiFi подключить невозможно по
определению, да и игровые консоли WiFi поддерживают далеко не все. А
эти устройства нередко находятся довольно далеко от компьютера с
роутером, что создает серьезные проблемы при подключении.

***

Ссылки

1. http://www.exler.ru/expromt/26-05-2008.htm
2. http://www.zyxel.ru/
3. http://zyxel.ru/content/catalogue/classifier/67/73/721


web-архив: авторские рассылки » EXLER.RU » ЭКСпромт - статьи на всякие темы » это письмо








© 2004-2024 DaoMail.ru