Фирма "Сети": системная интеграция. Нижний Новгород. Логотип.
Компьютерные системы и сети
603002, г.Нижний Новгород,
ул. Ивана Романова, 2, оф. 402
тел. 46-40-73, 46-39-12   
seti@sandy.ru
Добавить в избранное

Навигация по сайту
 
 
Подписка на новости

На главную
О фирме
Решения и технологии
Каталог товаров
Цены
Сервисная поддержка
Для дилеров
Разное

 

Технологии"последней мили"

Автор: Дементьев А.П., ген.дир. ЗАО"Сети",
журнал ITNN, май 2004г.

В прошлом номере мы рассказывали о "дальнобойных" DSL технологиях передачи данных по медной паре. Сегодня же речь пойдет о технологиях "короткой мили", действующих в пределах до 1000 метров (рис.1).

Стандарт
Кол-во медных пар
Скорость, Мбит/с
Дальность, км
Адаптация к условиям передачи
Ethernet
IEEE 802.3
2/4
10/100/1000
0,1
Да
EFM
IEEE 802.3ah
1
10
0,75
Да
HomePNA
HPNA
1
1/10
0,2-0,6
Да


Первая из них - всем давно знакомая Ethernet - безраздельно господствует там, где нужно связать ПК, удаленных друг от друга до 200м. В данном случае мы рассматриваем работу по медной "витой паре" на скорости 100 Мбит/с -самый распространенный сегодня вариант её использования в офисных ЛВС, да и в домовых ЛВС многоэтажек, наверное, тоже. За 30 с небольшим лет, с тех пор, когда в 1973 году Роберт Меткалф в недрах калифорнийской исследовательской лаборатории фирмы Xerox объединил различные устройства в сеть и назвал её Ethernet, эта технология сильно эволюционировала и сегодня обеспечивает гигантскую скорость передачи - вплоть до 10 Гбит/с. Был момент, когда в середине 90-х годов прошлого столетия кое-кто предрекал "скорую кончину" Ethernet под натиском набиравшей тогда популярность технологии ATM, которая благодаря своему свойству обеспечивать гарантированное качество передачи данных прочно обосновалась в магистральных сетях операторов связи и провайдеров телекоммуникационных услуг. Но прогнозам не суждено было сбыться, несмотря на то, что фирма IBM в 1996 году сделала вариант 25 Мбит/с ATM для "витой пары" и выпустила ATM-адаптер для шины PCI. Появление в Ethernet-сетях коммутаторов, сменивших хабы, нивелировало главный недостаток Ethernet-технологии -случайный метод доступа к каналу передачи с разрешением коллизий (CSMA/CA), т.к. при прямом подключении ПК к порту коммутатора область коллизий (область кабельного пространства, где два ПК могут одновременно начать передавать данные в канал) перестала существовать как явление. А вот достоинства Ethernet - технологичность, низкая цена за порт, прозрачная интеграция в сетевую инфраструктуру, наличие общепринятого стандарта - обеспечили этой технологии триумфальное шествие по миру в течение всего периода существования, а хорошая пригодность использования в оптическом кабеле на больших расстояниях вкупе со скоростью 10Гбит/с заставляет сегодня говорить об угрозе для традиционных методов передачи данных в городских магистралях - ATM и SDH. Более того, принятие нового стандарта IEEE 802.17 (динамическое пакетное кольцо - RPR) для 10-ти гигабитного Ethernet многократно повысит надежность передачи в оптических магистралях Ethernet и тогда победа последней будет безоговорочной. Но, об этом в следующий раз.
Из технологических аналогов можно отметить то, что передача по стандартам 10Base-T и 100Base-T ведется по двум парам проводов в полосе физических частот до 70МГц. У гигабитного стандарта 1000Base-T полоса расширилась незначительно (до 100МГц) благодаря тому , что передача данных происходит по всем четырем парам стандартного UTP кабеля с последующим мультиплексированием и применению специального многоуровнего кодирования сигнала. Все это позволило сделать возможным использование для передачи 1000 Мбит/с трафика наиболее распространенного сегодня кабеля категории 5. Т.к. цена порта 1000Base-T на коммутаторе достигла $30, а адаптера для шины PCI - $25, сейчас мы наблюдаем повсеместный переход на гигабитные скорости в ЛВС
Благодаря своему повсеместному распространению и дешевизне технология Ethernet привлекла к себе внимание поставщиков телекоммуникационных услуг и производителей соответствующего оборудования для решения задачи прохождения "последней мили" и подключения абонентов. Но, пресловутых 100м от устройства до конечного ПК все-таки явно маловато. Именно поэтому в конце 2000 года был создан альянс EFMA (Ethernet in the First Mile Alliance), который начал разработку нового стандарта IEEE 802.3ah или Ethernet in the First Mile (EFM). Технология EFM подразумевает использование двух типов кабеля - оптического и медной пары категории 3. Рассмотрим подробнее медный вариант EFM.
Главная идея этой технологии в "медном" исполнении заключается в использовании того же метода инверсного мультиплексирования информационных потоков, передаваемых по нескольким медным парам (теоретически до 32-х) в многопарном кабеле, почти как у гигабитного 1000Base-T, но в более низком диапазоне физических частот. В качестве технологии физического уровня выступила хорошо себя зарекомендовавшая SHDSL. Предполагается, что на первом этапе будет достигнута скорость 10Мбит/с на одной паре на расстояниях до 750 м и пропорционального увеличения скорости при использованиии нескольких пар. Поскольку спектр передаваемых частот тот же, что и у SHDSL, в паре остается канал тональной частоты для ISDN и обычного телефона, а наличие микросхем с программной логикой позволяет обеспечить качество обслуживния (QoS) и надежность (обрыв в одной паре не прекращает передачу данных, а лишь уменьшает скорость). Кроме того, EFM идеально масштабируется (используется произвольное количество пар), что делает её пригодной как для подключения конечных пользователей по одной паре, так и для передачи трафика 100 Мбит/с и более в межузловых соединениях по многопарным кабелям. Это обстоятельство позволит отказаться от многочисленных преобразователей и промежуточных концентраторов для агрегирования трафика пользователей в высокоскоростные магистрали провайдеров и существенно удешевит оборудование операторского класса. В России эта технология вряд ли заменит ADSL для подключения конечных пользователей к интернету из-за повсеместно известного качества наших телефонных кабелей, а вот при создании внутризаводских и внутрикампусных сетей вполне может составить конкуренцию VDSL с тем, чтобы сделать корпоративные ЛВС на 100% Ethernet'овскими.
Что нам следует ожидать от технологии Ethernet в ближайшем будущем?
К концу года ожидаются первые продукты стандарта 10Gbase-CX4 (802.3ak), принятого в феврале 2004 года для медной проводки (для оптики уже давно выпускаются). Правда, надо отметить, что в начале это будет не привычная "витая пара" категории 5 или 6, а бикоаксиальный кабель на расстояниях до 15м, но и это вполне сгодится для подключения серверов и межкластерных связей. Позднее появится вариант для UTP.
И, заканчивая повествование об Ethernet, хотелось бы упомянуть ещё одну "сетевую" технологию, напрямую не связанную с передачей данных. Речь идет о "Power over Ethernet" - технологии подачи напряжения питания сигнальному 4-х парному UTP кабелю для некоторых типов сетевого оборудования: беспроводных точек доступа, видеокамер, различных датчиков и других подобных устройств, которые по-своему характеру использования, как правило, должны находиться вдали от розеток электропитания. Совсем недавно, осенью 2003 года, с некоторым опозданием был принят международный стандарт IEEE 802.3af, детально описывающий процедуру использования единой проводки. Стандартом предусмотрены два возможных типа устройств-источников энергии: end-span, т.е. непосредственно формирующие напряжение питания на контактах порта RJ45 (подача питания идет по тем же парам кабеля, что и сигнал - 1-2, 3-6) и mid-span - промежуточные устройства, смешивающие сигналы Ethernet и постоянного напряжения 48В (используются свободные пары 4-5, 7-8). Существует специальная процедура распознавания устройств-потребителей на возможность такого подключения. Смысл её состоит в том, что на устройство сначала подается безопасное напряжение ? короткий импульс примерно в 5В и при наличии в нем специальной сигнатуры (сопротивление 25кОм) по возникающему току делается вывод о пригодности устройства для электропитания через сетевой порт RJ45. После этого устройство-источник подает на соответствующие контакты постоянное напряжение 48В. Максимально возможная мощность ограничена на уровне 13Вт. Следует отметить, что на рынке к моменту принятия стандарта было уже много несовместимого с ним оборудования различных производителей, в том числе и несовместимого между собой. Но, в скором времени, ситуация должна измениться, и производители будут строго следовать рекомендациям стандарта. Одной из первых, выпустивших полностью соответствующее стандарту IEEE 802.3af оборудование, является фирма 3Com. В её арсенале еще в конце прошлого года появился коммутатор 4400PWR (устройство типа end-span), где все 24 порта Fast Ethernet "умеют" подавать напряжение питания на подключенные к нему устройства. При помощи специальных устройств "Network Jack Ethernet Power" (устройства типа mid-span) такую же функциональность можно обеспечить для одного или всех 24-х портов "обычного" коммутатора. Фирма 3Com интересна еще и тем, что наряду с традиционными потребителями по стандарту 802.3af - точками доступа, IP-телефонов и т.д. - выпустила миниатюрный 4-х портовый коммутатор "IntelliJack", который, при необходимости расширения ЛВС, просто заменяет однопортовую розетку в стене или коробе, обеспечивая тем самым рост количества портов ЛВС без какой-либо докладки кабелей. Безусловно, данный способ питания оконечных устройств всем удобен, а во многих случаях просто незаменим.
Следующая технология "короткой мили" - HomePNA (phone network area) уже достаточно давно известна на рынке, и хотя стандарт HPNA является отраслевым, а не международным IEEE, многие известные производители оборудования выпустили изделия для развертывания таких сетей: PCI-карты для ПК, HPNA-to-Ethernet конверторы и даже многопортовые коммутаторы. Целью одноименного альянса, созданного ещё в 1996 году, было создание технологии, призванной объединить пользователей внутри многоэтажного дома на базе проводки самого наихудшего качества - обыкновенной телефонной "лапше". Второй "изюминкой" HPNA является то, что допускается любая топология сети: точка-точка, дерево и даже "шина" с количеством абонентов не более 32-х. Область используемых частот в кабеле находится в диапазоне 5,5-9,5МГц, что позволяет ей легко уживаться не только с телефоном, но даже с некоторыми DSL-технологиями. Первый релиз HPNA 1.1 предполагает передачу данных на фиксированной скорости 1Мбит/с на расстоянии около 300м. Вышедшая позднее спецификация HPNA 2.0 в отличие от HPNA 1.1 стала адаптивной, т.е. позволяет автоматически изменять скорость в зависимости от качества линии и помеховой обстановки в пределах набора скоростей 1,2,5,10,16 Мбит/с. Понятно, что расстояние тоже может изменяться весьма в широких пределах от 200 до 600м в зависимости от качества линии и требуемой скорости. Наиболее широкое распространение HPNA получила в гостиницах и домовых сетях для подключения к интернет на последних 100-200 метрах до абонента (рис.2).

В России у HPNA 2-3 года назад просматривались неплохие перспективы, ведь практически все жилые дома у нас оборудованы радиопроводкой. В недрах старого Минсвязи даже был разработан план перехода на оказание дополнительных услуг (читай - выхода в интернет) через радиотрансляционную проводку, в основе которого лежала именно технология HPNA. Но проект так и не стартовал, причем не по техническим причинам, а только из бизнес-соображений и отсутствия заинтересованных инвесторов идеи вышеупомянутой госструктуры. Сейчас перспективы HPNA весьма туманны, т.к. оборудование стандарта 2.0 выпускается в очень ограниченных количествах (единственный в мире производитель чипсетов HPNA 2.0 - фирма Intersill) и даже недавнее принятие спецификации 3.0 с обещанной скоростью 128Мбит/с и встроенными элементами обеспечения QoS и поддержки технологии Voice-over-HomePNA никак не сказалось на подъеме к ней интереса ведущих производителей чипов и оборудования на их основе ввиду ее невостребованности рынком. Для индивидуального выхода в интернет целесообразнее использовать технологию ADSL и имеющуюся телефонную пару длиной 1-3 км от узла АТС до квартиры. То же решение, как правило, используется и для коллективного подключения в небольших офисах путем применения вместо ADSL-модема более функционального устройства -ADSL-маршрутизатора.

 
     Новости
     Прайс-листы

подробнее о подписке
Важно!
Программа "Корпоративный клиент"

Реклама на сайте


 
Поиск
На сайте
В Яndex
Реклама на сайте

Баннер компьютерного салона INTEGRA