Сеть Ethernet по сети кабельного телевидения: адаптер Corinex CableLAN – THG.RU

Введение

Альтернативные сетевые решения, позволяющие использовать телефонные линии и электропроводку, существуют уже достаточно давно, но говорить о их успехе до сих пор было преждевременно. Развитие сетей HPNA (по телефонной линии) сошло на нет, чего нельзя сказать о сетях HomePlug (по электропроводке), которые пока ещё не сдались перед конкурентами.

Обе технологии, в лучшем случае, позволяют достичь скорости, близкой к стандарту 10 Мбит/с Ethernet, но помехи, существующие в реальных телефонных и электрических сетях, часто ограничивают это значение гораздо меньшим уровнем, иногда даже полностью парализуя работу сети.

До недавнего времени, коаксиальные кабели, использующиеся для кабельного телевидения, которое есть во многих домах, не применялись для создания локальной сети. Такой кабель имеет прекрасные электрические параметры, которые характеризуют его как прекрасную среду для передачи данных, но до недавнего времени они для создания сетей не применялись.

Изначально эта статья планировалась как сравнение продуктов Ethernet-over-coax (Ethernet по коаксиальному кабелю) от компаний Corinex, Entropic и Coaxsys, но Corinex оказалась единственной компанией, которая соизволила (или смогла) прислать нам на тестирование свой продукт.

Технология CableLAN

Сегодня на относительно молодом рынке Ethernet-over-coax состязаются несколько решений. Компания Entropic , занимающаяся производством чипов, разработала технологию, ставшую основой спецификации Multimedia Over Coax Alliance (MoCA). По заявлению Entropic, физическая скорость передачи составляет 270 Мбит/с. Такое значение необходимо для поддержки нескольких потоков видео высокого и стандартного разрешений, а также данных по одному коаксиальному кабелю. Пока Entropic только демонстрировала технологии, и её партнёры – компании Toshiba и Panasonic на январской выставке CES не могли назвать точного времени появления продуктов в продаже.

Coaxsys заявляет, что её системы “Pure Speed” обладают пропускной способностью, эквивалентной 100 Мбит/с Ethernet. Для работы требуется “Network Hub/Сетевой концентратор”, который устанавливается в распределителе коаксиального кабеля, а также адаптеры coax-to-Ethernet. Хотя Coaxsys объявила о своей разработке ещё в мае 2003 года, оборудование мы так и не получили.

Corinex, с другой стороны, уже поставляет готовые продукты, и мы получили пару адаптеров CableLAN. Поскольку Corinex специализировалась на сетях HomePlug, технологию CableLAN можно считать, своего рода, переносом HomePlug на коаксиальный кабель.

На Рис. 1 показано, что CableLAN работает в полосе частот 1-24 МГц, это ниже диапазона телевизионных сигналов. То есть ваша сеть не будет мешать сигналу кабельного телевидения.

Рис. 1. Использование спектра CableLAN и CATV (из документации Corinex)

Кабельные модемы DOCSIS используют каналы шириной 6 МГц в диапазоне 50-750 МГц для входящего трафика и каналы шириной также 6 МГц в диапазоне 5-42 МГц для исходящего трафика. Поэтому если в вашем сегменте одновременно используются и кабельные модемы, то придётся установить пассивные фильтры (Рис. 2).

Рис. 2. CableLAN и кабельный модем DOCSIS (из документации Corinex)

Corinex, конечно же, не против использования CableLAN в вашей квартире, но основной целью компании является рынок MDU (Multiple Dwelling Unit/Жилых комплексов) – многоквартирные дома, гостиницы, отели и прочее. Как оказалось, если в сети HomePlug более 16 узлов, то скорость её работы резко падает. Для домашних сетей это не так проблематично, но для MDU такое ограничение может стать непреодолимым препятствием.

Благодаря тому, что жилые комплексы часто имеют готовую инфраструктуру кабельного телевидения, в них возможно создание сетей CableLAN двух видов. Небольшие сети (до 15 машин) могут полностью основываться на технологии CableLAN. В крупных лучше использовать обе технологии: CableLAN и HomePlug (Рис. 3), что позволяет разбивать сеть на несколько сегментов, в каждом из которых будет не более 15 узлов.

Рис. 3. Смешанная сеть CableLAN и HomePlug (из документации Corinex)

Основные характеристики

Адаптер CableLAN представляет собой устройство в белом пластиковом корпусе размером с книгу. На задней стороне расположены: разъём RJ-45 для 10BaseT Ethernet, разъём типа F для коаксиального кабеля CableLAN и разъём питания. Все индикаторы расположены на наклонной панели около верхней части корпуса. Всего устройство имеет три индикатора: “Link/Соединение” и “Activity/Передача” для коаксиального сегмента и индикатор “Link/Activity/Соединение/Передача” для сегмента Ethernet.

Адаптер CableLAN, по сути, представляет собой мост, поддерживающий множественные подключения со стороны Ethernet. При подсоединении к порту Ethernet необходимо использовать UTP-кабель с прямой обжимкой. Но, если необходимо подключить адаптер CableLAN к маршрутизатору или коммутатору, то необходимо на последних использовать порт “uplink”, либо искать кабель с перекрёстной обжимкой.

В комплекте Corinex поставляется установочный CD, кабель питания, кабель Ethernet UTP, разъём для коаксиального кабеля, 1,2 метра коаксиального кабеля и T-коннектор для коаксиального кабеля. Также в комплекте можно найти бумажный вариант руководства и описание способов использования устройства в жилых комплексах.

Внутреннее строение

На Рис. 4 и Рис. 5 показано внутреннее устройство адаптера CableLAN. Во внутреннем дизайне выделяются два относительно крупных блока: трансформатор модуля питания и модуль интерфейса Intellon INT51MX SIMPLE (Single Inline Module PowerLine Enabled).

Рис. 4. Адаптер CableLAN внутри.

Этот модуль, установленный перпендикулярно плате, выполнен на базе чипа второго поколения Intellon INT51X1 PowerPacket. Он включает аналоговую часть внешнего интерфейса, которая в первом поколении чипсета Intellon являлась отдельным модулем.

Рис. 5. Адаптер CableLAN внутри, с другой стороны.

Остальную часть платы занимают: трансивер 10/100 Ethernet Altima (Broadcom) AC101L и пассивные фильтры.

Использование чипа Intellon, на котором основываются все известные нам продукты HomePlug 1.0, гарантирует совместимость устройств этого стандарта между собой. Благодаря этому возможно также управление адаптерами CableLAN в крупных сетях тем же средством, которое используется для адаптеров HomePlug, – приложением Corinex Open Powerline.

Настройка и администрирование

CableLAN практически не требует настройки, кроме того, все устройства поставляются с одинаковыми предустановленными “универсальными” ключами шифрования. Самой сложной частью было определить, как подключать T-разветвитель к кабельной сети. Как только все необходимые соединения были сделаны, адаптеры успешно заработали, и мы обнаружили соединение ноутбука с одним из адаптеров и маршрутизатором LAN, подключённым через другой адаптер CableLAN.

Во время следующего тестирования, когда мы меняли местоположение ноутбука, нам иногда приходилось отключать оба адаптера CableLAN, чтобы заставить соединение работать. Когда мы поинтересовались об этом у Corinex, то получили следующее объяснение:

Для каждого устройства задан интервал, через который происходит обновление информации о состоянии. По умолчанию он установлен в пять минут. Такой большой интервал выбран для того, чтобы не перегружать сеть опросами. Это максимальный промежуток времени, который проходит между сеансами регистрации новых устройств. На практике регистрация часто выполняется быстрее. Для изменения интервала на нашем сайте можно найти специальную утилиту для Windows (pnset.zip), с помощью которой можно установить любое значение в диапазоне от 30 секунд до 4,5 часов.

В руководстве Corinex подробно описано использование утилиты Windows Setup Tool (Рис. 6), которая находится на CD в комплекте поставки. Утилита отображает все адаптеры CableLAN, использующие тот же ключ шифрования (Network Encryption Key). (Также есть варианты Setup Tool для MacOS X и Linux, которые доступны для скачивания здесь).

Рис. 6. Установка ключа шифрования

Примечание: сигнал CableLAN может распространяться на расстояние до 700 метров, и, таким образом, попадать к соседям. Но производители позаботились о пользователях, и оборудование CableLAN, как и адаптеры HomePlug, позволяет использовать шифрование DES с длиной ключа 56 бит. Однако, шифрование с использованием стандартного ключа не решит проблему безопасности, поэтому мы настоятельно рекомендуем сменить установленный по умолчанию ключ.

Всё, что нужно для защиты данных – это выбрать хороший пароль и указать его в качестве “Network Password/Сетевого пароля” на всех HomePlug-адаптерах сети. Подробнее о хороших паролях можно узнать здесь (на английском).

Из соображений безопасности утилита Corinex позволяет работать только с тем адаптером CableLAN, который подключён непосредственно к компьютеру с запущенной утилитой.

Рис. 7. Другие устройства сети

Мы оставили ключ шифрования по умолчанию, поэтому утилита управления отобразила именно то, что показано выше, на Рис. 7 – второй узел нашей сети CableLAN. Отметим, что для настройки оборудования в жилых комплексах приложение Corinex Open Powerline может использовать протокол SNMP, позволяющий управлять большими группами устройств и обойти ограничение, требующее наличие непосредственного подключения, которое было в простой версии утилиты.

Производительность

На Рис. 8 показаны результаты, которые соответствуют лучшим показателям соединения HomePlug – пиковая пропускная способность около 6 Мбит/с, а среднее значение чуть ниже 4,5 Мбит/с.

Рис. 8. Пропускная способность

Мы проводили тесты как при подключенном, так и при отсоединённом ресивере DirecTV. При этом мы изменяли расстояние между адаптерами CableLAN на 1,2, 14 и 30 метров – но на результате это особо не отразилось.

Как видим, результаты оказались значительно лучше, чем при использовании продуктов HomePlug, – коаксиальный кабель является более “чистой” средой для передачи данных, чем обычная электропроводка.

Результаты тестирования потока UDP оказались очень хорошими, и при потоке 500 кбит/с данные передавались без потерь.

Заключение

Судя по всему, Corinex CableLAN не произведёт революцию на потребительском рынке. Хотя пропускной способности в 4-6 Мбит/с при наилучших условиях будет достаточно для большинства приложений, многие пользователи будут сравнивать сети с 14 Мбит/с на основе CableLAN/HomePlug с показателями других продуктов, и не в пользу первых. (Конечно, для передачи MPEG2-потоков сети CableLAN/HomePlug может и не хватить).

Относительно высокая стоимость оборудования (около $120, что на 25-40% выше, чем оборудование для передачи данных по электропроводке из линейки Corinex) и невозможность его приобретения где-либо, кроме Интернет-магазина Corinex, также не способствуют выходу такого оборудования на массовый рынок.

Но если вы уже перепробовали всё возможное для подключения дальнего уголка дома или офиса, до которого не так-то просто добраться, но в котором уже есть коаксиальный кабель, то CableLAN, вероятно заработает даже там, где не справятся другие методы, при этом скорость соединения также окажется на высоте.