Ethernet в домашних сетях, или Как смотреть кино с диска в другом подъезде?
Ethernet в домашних сетях, или
Как смотреть кино с диска в другом подъезде?
Наверное, у многих наших читателей после интервью с Сергеем Джеем (КГ №50 от 26.12.02) возникло желание побольше узнать о домашних компьютерных сетях, и, хотя КГ — это не журнал "Сетевые Решения", мы немного расскажем об основах.
Итак, домашние компьютерные сети — это линии связи между компьютерами, установленными в обычных жилых домах. Природа этих линий может быть до удивления разнообразной. Например, на сайте www.iceinet.ru, интересном для всех умеющих держать в руках паяльник, можно найти схему связи двух компьютеров на основе китайских лазерных указок и простых фотоэлементов. По словам автора этой разработки, такой "лазерный линк" работает на скорости до 19.2 Кбит и расстоянии почти 300 м. Конечно, подобная связь — это развлечение лишь для продвинутых радиолюбителей, однако, связать два компьютера под силу даже обычным школьникам, не слишком продвинутым в технике. Наверное, наши читатели удивятся, но для создания простейшей компьютерной сети достаточно трех проводов.
Дело в том, что разъемы позади компьютера для подключения мыши и принтера, те самые, что называют СОМ- и LPT-портами, можно использовать для соединения компьютеров между собой. Кабель для такого соединения называют нуль-модемным и при соединении СОМ-портов он в самом деле состоит из трех жил. Скорость подобной линии связи может достигать 115 Кбит/с в обе стороны, чего вполне достаточно для большинства игр. Именно таким кабелем автор этих строк впервые соединился через форточку со своим соседом, жившим двумя этажами выше, после чего нами был досконально изучен режим сетевой игры в DOOM-II (дело было году в 96-м). Понятно, что связь компьютеров нуль-модемным кабелем предельно проста, однако у нее есть большой минус — очень малая дальность (метров до 20-30 на небольших скоростях) и опасность для компьютера. Как ни печально, но если вы отключите или подключите нуль-модемный кабель во время работы компьютера, то можете запросто сжечь СОМ-порт (или LPT, если подключен был он).
Конечно, современные компьютеры можно вместо СОМ-портов соединять по USB — безопасному и гораздо более быстрому стандарту. Однако, он столь же "близорук", и поэтому подходит лишь для связи машин внутри одной комнаты. Если же мы зададимся вопросом, чем выгоднее всего соединять компьютеры исходя из соотношения цена-скорость-дальность, то неизбежно придем к технологии Ethernet.
Первая Ethernet-карта была представлена публике в марте 1981 г. компанией 3Сом. Можно сказать, это древняя технология, однако Ethernet-сети не просто дожили до наших дней, но и задавили по дороге всех конкурентов. Причин их успеха было несколько — открытость стандарта, простая архитектура, дешевизна... Последняя, вероятно, стала главным козырем. Большую роль сыграло и появление в середине 90-х FastEthernet со скоростью 100 Mбит/с (первоначально было 10 Мбит). Сейчас можно спокойно констатировать, что эта технология доминирует в локальных сетях.
Между тем, уже доступны сетевые карты GigabitEthernet ценой менее ста долларов и активно ведется разработка стандарта 10Gigabit. Полная совместимость всего семейства "сверху вниз", дешевизна и отработанность сетевых решений, легкое сопряжение с оптоволоконными линиями приводят к постепенному превращению локальных Ethernet-сетей в глобальные. Появление же общегородских Ethernet-сетей, а в недалеком будущем и общенациональных, позволяет говорить о постепенном вытеснении Ethernet'ом всех других типов сетей!
Двум соседям для соединения эзернетом своих машин нужны только две карты и кабель (ну и разъемы для кабеля, конечно). Гигабитные скорости в домашних сетях пока не применяются, поэтому выбор состоит из двух вариантов — 10 и 100 Мбит. В реальных сетях скорости всегда меньше (иногда в несколько раз), но даже по линии 10 Мбит можно переписать CD-ROM менее чем за 20 минут, и большинству пользователей этого совершенно достаточно. Впрочем, главный выбор, который приходится делать при создании своей сети, касается не скорости, а типа кабеля.
Ethernet начался с коаксиального кабеля, и до сих пор на рынке есть масса устройств, рассчитанных на работу с ним. Коаксиал работает только на 10 Мбит, и расстояние между компьютерами может достигать 500 м (для "толстого" коаксиала). Другой тип кабеля — витая пара 5-й категории — рассчитан всего на 100 м (иногда работает и на 180), но зато обеспечивает 100 Мбит/с. Стандартную витую пару часто заменяют кабелями марки П-276 ("полевка") или П-296 — более дорогими, но дающими большую дальность. Так, П-296 иногда обеспечивает 100 Мбит на расстоянии 200 м, а 10 Мбит почти на 500 м. Особенно удобен этот кабель для наружных "провесов" между домами, поскольку имеет внутри тонкий трос, удобный для крепления. Однако, главное достоинство сетей на витой паре — в топологии. Дело в том, что Ethernet придуман для соединения не двух компьютеров, а множества машин. И после того, как двое друзей из одного подъезда соединяются в сеть, к ним часто хотят подлючиться другие соседи. Разрезать же провод и сделать простой отвод в сторону, как это делается в электропроводке, в Ethernet нельзя.
В сетях на основе витой пары для подключения третьего-четвертого (и т.д.) абонента на кабеле нужно устанавливать специальную коробку с разъемами — концентратор, он же Hub. Такой тип сети называется "звезда". Коаксиалу для новых абонентов хаб не нужен, но все компьютеры должны соединяться строго одним кабелем, на который насаживаются специальные Т-разъемы для подключения к сетевым картам. Попробуйте соеденить 5-7 произвольных точек на бумаге не отрывая карандаша, и вы увидите, что коаксиал удобен лишь в редких случаях, когда компьютеры находятся примерно на одной линии. Если добавить к этому невозможность для коаксиала надежной грозозащиты и полное пропадание связи в линии при нарушении контакта в разъеме хотя бы одной карты, то станет понятно, почему опытные сетестроители советуют с самого начала использовать только витую пару.
Начинающим часто кажется, что связываться с хабами (или их продвинутыми вариантами — Switch'ами) довольно сложно, тем более, что они требуют постоянного питания, т.е. — включения в розетку. К счастью, в маленьких сетях можно использовать так называемые "пассивные хабы" — самодельные разветвители, простые конструкции из десятка резисторов (или транзисторов: см. iceinet.ru), которые играют роль своего рода тройников или Y-разветвителей. Такие штуки позволяют подключить к линии на витой паре третьего-четвертого абонента без особых хлопот, но, конечно, с большим количеством машин кустарные схемы не работают, и надо покупать нормальные стандартные устройства. Если они устанавливаются на обычных чердаках или в подвалах, стоит заранее подумать об их защите от воров. Иногда их даже помещают в маленькие самодельные сейфики, крепящиеся на стенку, впрочем... Если дверь на вашу лестничную площадку закрывается на замок, то можно просто заклеить светодиоды, замазать все черной краской, чтобы не привлекать внимания, и установить хаб под самым потолком, чтобы без табуретки было не достать. К такому концентратору легко подключаются новые абоненты, и сеть может быстро расти без особых проблем.
Стоит иметь в виду, что в стандартной витой паре содержится 8 проводов (4 пары), а для 100-мегабитного Ethernet'а достаточно двух пар, поэтому в 8-жильном кабеле свободные пары часто используют дли второй линии связи или же для передачи хабу питания (напряжение не более 50 В!). Пожалуй, на этом стоит остановиться — дальнейшие тонкости уже выходят за рамки нашей газеты, и читателям лучше выяснять их на специальных сайтах или эхоконференциях, благо они легко отыскиваются в Интернете обычными поисковиками.
В заключение процитируем письмо с популярного сетевого сайта Nag.ru — рассказ о сети поселка Сокол Магаданской обл. как пример того, что сети могут существовать не только в больших городах. Если есть активные люди, сеть появится даже в самых неблагоприятных условиях и будет жить несмотря ни на что!
...Наша сеть началась почти 6 лет назад, когда двое фидошников протянули между собой коаксиал для скачивания почты. Посчитали, что маразм качать по модему, если живут в 15 метрах друг от друга... Третий участник жил на другом конце поселка (Олег — наш первый админ, собственно, без него все бы так и заглохло). Для того, чтобы получилась сеть, он поднял еще троих желающих по дороге до своего дома.
Все было построено на хабах (два хаба в точке заменяли коаксиальный репитер) и, естественно, на полное расстояние не заработало. Поселок у нас как бы поделен на две части, "верхнюю" и "нижнюю". Как раз в середине пришлось ставить машину под маршрутизатор. Постепенно в сети собралось около 30 человек. А потом пришел местный кризис... Вообще-то у нас грозы довольно редкое явление, а тут долбануло практически в соседний дом. И сгорело ВСЕ. Два месяца сеть не работала вообще, потом собрали собрание, скинулись, и больше с коаксиалом дел не имели. Сейчас в сети 70 человек, из оборудования 12 хабов, 10 свитчей, 4 маршрутизатора на Селеронах с "Драконом" (линукс досовский) и центральный сервер (PDC, WWW, файлсервер, гейт в интернет). Сетью охвачен практически весь поселок. В очереди на подключение стоит 12 человек.
С финансовой стороны у нас не легко, но жить можно. Платим взносы, 100 рублей в месяц. За подключение брали 500 рублей, буквально на днях подняли до 1000. Человек, который обслуживает сеть, ничего не платит и получает 10% от взносов и подключений. Так решили на собрании.
Захотелось этим летом легальности, да не тут то было. Почитал литературу, сходил к юристу. Вывод — легализацию мы не потянем ни при каких условиях. Разве что найдется идиот, который подарит штук 20 баксов. Интернет через DialUp. До ближайшего провайдера 50 км, две сопки (600 и 1200 м). Плюс рядом аэропорт, с радио много не сделать. Пробовали обратиться в "Ростелеком". Там пообещали за $12 000 придумать что-то на 128к. Но надежда на выделенный канал все равно есть — когда-нибудь он обязательно появится и у нас...
Alexandr Kornilov sokolnet@sferacom.ru
Владимир Николаевич
Как смотреть кино с диска в другом подъезде?
Наверное, у многих наших читателей после интервью с Сергеем Джеем (КГ №50 от 26.12.02) возникло желание побольше узнать о домашних компьютерных сетях, и, хотя КГ — это не журнал "Сетевые Решения", мы немного расскажем об основах.
Итак, домашние компьютерные сети — это линии связи между компьютерами, установленными в обычных жилых домах. Природа этих линий может быть до удивления разнообразной. Например, на сайте www.iceinet.ru, интересном для всех умеющих держать в руках паяльник, можно найти схему связи двух компьютеров на основе китайских лазерных указок и простых фотоэлементов. По словам автора этой разработки, такой "лазерный линк" работает на скорости до 19.2 Кбит и расстоянии почти 300 м. Конечно, подобная связь — это развлечение лишь для продвинутых радиолюбителей, однако, связать два компьютера под силу даже обычным школьникам, не слишком продвинутым в технике. Наверное, наши читатели удивятся, но для создания простейшей компьютерной сети достаточно трех проводов.
Дело в том, что разъемы позади компьютера для подключения мыши и принтера, те самые, что называют СОМ- и LPT-портами, можно использовать для соединения компьютеров между собой. Кабель для такого соединения называют нуль-модемным и при соединении СОМ-портов он в самом деле состоит из трех жил. Скорость подобной линии связи может достигать 115 Кбит/с в обе стороны, чего вполне достаточно для большинства игр. Именно таким кабелем автор этих строк впервые соединился через форточку со своим соседом, жившим двумя этажами выше, после чего нами был досконально изучен режим сетевой игры в DOOM-II (дело было году в 96-м). Понятно, что связь компьютеров нуль-модемным кабелем предельно проста, однако у нее есть большой минус — очень малая дальность (метров до 20-30 на небольших скоростях) и опасность для компьютера. Как ни печально, но если вы отключите или подключите нуль-модемный кабель во время работы компьютера, то можете запросто сжечь СОМ-порт (или LPT, если подключен был он).
Конечно, современные компьютеры можно вместо СОМ-портов соединять по USB — безопасному и гораздо более быстрому стандарту. Однако, он столь же "близорук", и поэтому подходит лишь для связи машин внутри одной комнаты. Если же мы зададимся вопросом, чем выгоднее всего соединять компьютеры исходя из соотношения цена-скорость-дальность, то неизбежно придем к технологии Ethernet.
Первая Ethernet-карта была представлена публике в марте 1981 г. компанией 3Сом. Можно сказать, это древняя технология, однако Ethernet-сети не просто дожили до наших дней, но и задавили по дороге всех конкурентов. Причин их успеха было несколько — открытость стандарта, простая архитектура, дешевизна... Последняя, вероятно, стала главным козырем. Большую роль сыграло и появление в середине 90-х FastEthernet со скоростью 100 Mбит/с (первоначально было 10 Мбит). Сейчас можно спокойно констатировать, что эта технология доминирует в локальных сетях.
Между тем, уже доступны сетевые карты GigabitEthernet ценой менее ста долларов и активно ведется разработка стандарта 10Gigabit. Полная совместимость всего семейства "сверху вниз", дешевизна и отработанность сетевых решений, легкое сопряжение с оптоволоконными линиями приводят к постепенному превращению локальных Ethernet-сетей в глобальные. Появление же общегородских Ethernet-сетей, а в недалеком будущем и общенациональных, позволяет говорить о постепенном вытеснении Ethernet'ом всех других типов сетей!
Двум соседям для соединения эзернетом своих машин нужны только две карты и кабель (ну и разъемы для кабеля, конечно). Гигабитные скорости в домашних сетях пока не применяются, поэтому выбор состоит из двух вариантов — 10 и 100 Мбит. В реальных сетях скорости всегда меньше (иногда в несколько раз), но даже по линии 10 Мбит можно переписать CD-ROM менее чем за 20 минут, и большинству пользователей этого совершенно достаточно. Впрочем, главный выбор, который приходится делать при создании своей сети, касается не скорости, а типа кабеля.
Ethernet начался с коаксиального кабеля, и до сих пор на рынке есть масса устройств, рассчитанных на работу с ним. Коаксиал работает только на 10 Мбит, и расстояние между компьютерами может достигать 500 м (для "толстого" коаксиала). Другой тип кабеля — витая пара 5-й категории — рассчитан всего на 100 м (иногда работает и на 180), но зато обеспечивает 100 Мбит/с. Стандартную витую пару часто заменяют кабелями марки П-276 ("полевка") или П-296 — более дорогими, но дающими большую дальность. Так, П-296 иногда обеспечивает 100 Мбит на расстоянии 200 м, а 10 Мбит почти на 500 м. Особенно удобен этот кабель для наружных "провесов" между домами, поскольку имеет внутри тонкий трос, удобный для крепления. Однако, главное достоинство сетей на витой паре — в топологии. Дело в том, что Ethernet придуман для соединения не двух компьютеров, а множества машин. И после того, как двое друзей из одного подъезда соединяются в сеть, к ним часто хотят подлючиться другие соседи. Разрезать же провод и сделать простой отвод в сторону, как это делается в электропроводке, в Ethernet нельзя.
В сетях на основе витой пары для подключения третьего-четвертого (и т.д.) абонента на кабеле нужно устанавливать специальную коробку с разъемами — концентратор, он же Hub. Такой тип сети называется "звезда". Коаксиалу для новых абонентов хаб не нужен, но все компьютеры должны соединяться строго одним кабелем, на который насаживаются специальные Т-разъемы для подключения к сетевым картам. Попробуйте соеденить 5-7 произвольных точек на бумаге не отрывая карандаша, и вы увидите, что коаксиал удобен лишь в редких случаях, когда компьютеры находятся примерно на одной линии. Если добавить к этому невозможность для коаксиала надежной грозозащиты и полное пропадание связи в линии при нарушении контакта в разъеме хотя бы одной карты, то станет понятно, почему опытные сетестроители советуют с самого начала использовать только витую пару.
Начинающим часто кажется, что связываться с хабами (или их продвинутыми вариантами — Switch'ами) довольно сложно, тем более, что они требуют постоянного питания, т.е. — включения в розетку. К счастью, в маленьких сетях можно использовать так называемые "пассивные хабы" — самодельные разветвители, простые конструкции из десятка резисторов (или транзисторов: см. iceinet.ru), которые играют роль своего рода тройников или Y-разветвителей. Такие штуки позволяют подключить к линии на витой паре третьего-четвертого абонента без особых хлопот, но, конечно, с большим количеством машин кустарные схемы не работают, и надо покупать нормальные стандартные устройства. Если они устанавливаются на обычных чердаках или в подвалах, стоит заранее подумать об их защите от воров. Иногда их даже помещают в маленькие самодельные сейфики, крепящиеся на стенку, впрочем... Если дверь на вашу лестничную площадку закрывается на замок, то можно просто заклеить светодиоды, замазать все черной краской, чтобы не привлекать внимания, и установить хаб под самым потолком, чтобы без табуретки было не достать. К такому концентратору легко подключаются новые абоненты, и сеть может быстро расти без особых проблем.
Стоит иметь в виду, что в стандартной витой паре содержится 8 проводов (4 пары), а для 100-мегабитного Ethernet'а достаточно двух пар, поэтому в 8-жильном кабеле свободные пары часто используют дли второй линии связи или же для передачи хабу питания (напряжение не более 50 В!). Пожалуй, на этом стоит остановиться — дальнейшие тонкости уже выходят за рамки нашей газеты, и читателям лучше выяснять их на специальных сайтах или эхоконференциях, благо они легко отыскиваются в Интернете обычными поисковиками.
В заключение процитируем письмо с популярного сетевого сайта Nag.ru — рассказ о сети поселка Сокол Магаданской обл. как пример того, что сети могут существовать не только в больших городах. Если есть активные люди, сеть появится даже в самых неблагоприятных условиях и будет жить несмотря ни на что!
...Наша сеть началась почти 6 лет назад, когда двое фидошников протянули между собой коаксиал для скачивания почты. Посчитали, что маразм качать по модему, если живут в 15 метрах друг от друга... Третий участник жил на другом конце поселка (Олег — наш первый админ, собственно, без него все бы так и заглохло). Для того, чтобы получилась сеть, он поднял еще троих желающих по дороге до своего дома.
Все было построено на хабах (два хаба в точке заменяли коаксиальный репитер) и, естественно, на полное расстояние не заработало. Поселок у нас как бы поделен на две части, "верхнюю" и "нижнюю". Как раз в середине пришлось ставить машину под маршрутизатор. Постепенно в сети собралось около 30 человек. А потом пришел местный кризис... Вообще-то у нас грозы довольно редкое явление, а тут долбануло практически в соседний дом. И сгорело ВСЕ. Два месяца сеть не работала вообще, потом собрали собрание, скинулись, и больше с коаксиалом дел не имели. Сейчас в сети 70 человек, из оборудования 12 хабов, 10 свитчей, 4 маршрутизатора на Селеронах с "Драконом" (линукс досовский) и центральный сервер (PDC, WWW, файлсервер, гейт в интернет). Сетью охвачен практически весь поселок. В очереди на подключение стоит 12 человек.
С финансовой стороны у нас не легко, но жить можно. Платим взносы, 100 рублей в месяц. За подключение брали 500 рублей, буквально на днях подняли до 1000. Человек, который обслуживает сеть, ничего не платит и получает 10% от взносов и подключений. Так решили на собрании.
Захотелось этим летом легальности, да не тут то было. Почитал литературу, сходил к юристу. Вывод — легализацию мы не потянем ни при каких условиях. Разве что найдется идиот, который подарит штук 20 баксов. Интернет через DialUp. До ближайшего провайдера 50 км, две сопки (600 и 1200 м). Плюс рядом аэропорт, с радио много не сделать. Пробовали обратиться в "Ростелеком". Там пообещали за $12 000 придумать что-то на 128к. Но надежда на выделенный канал все равно есть — когда-нибудь он обязательно появится и у нас...
Alexandr Kornilov sokolnet@sferacom.ru
Владимир Николаевич
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 01 за 2003 год в рубрике сети :: network
