Connetti il ​​computer alla rete ethernet. Tipi di connessione a Internet. Reti domestiche

La proposta per lo sviluppo della rete di operatori

comunicazioni basate sulla tecnologia avanzata Metro Ethernet.

Vengono analizzati tre modelli di connessione di base

basato su connessioni Ethernet virtuali (EVC) -

Punto a punto (E-Line), Multipoint-to-Multipoint (E-LAN),

"Root-multipoint" (E-Tree), nonché esempi dei loro

applicazione pratica per risolvere i problemi degli operatori di telecomunicazioni.

P lo sviluppo onnipresente di applicazioni basate su IP incoraggia costantemente gli utenti a cercare connessioni economiche e ad alta velocità. L'accesso cablato a banda larga (a banda larga) a Internet utilizzando tecnologie xDSL o una rete di comunicazione mobile di terza generazione ne è una vivida conferma. Ma come con xDSL, e nel caso del 3G, può essere soddisfatta solo una necessità: l'accesso a Internet a banda larga per i singoli utenti e la fornitura di servizi senza alcuna garanzia di qualità. Un altro limite tangibile delle soluzioni a banda larga applicate è una limitazione significativa dell'ampiezza di banda che va oltre le capacità fisiche dell'ultimo miglio.

Considerando l'evoluzione della rete dell'operatore da un punto di vista evolutivo, l'attenzione ai servizi organizzati usando Ethernet è prevista e del tutto naturale.

Ethernet come tecnologia nata per l'uso nelle reti locali, durante l'evoluzione ha subito cambiamenti significativi. È importante che ora l'operatore di comunicazione, che implementa i servizi Ethernet di base nella rete, conservi al massimo gli scenari e gli algoritmi esistenti di interazione degli elementi della sua rete e la relativa gestione e tariffazione dei servizi.

Un ulteriore, ma molto importante vantaggio dell'approccio proposto è rappresentato dalle nuove opportunità aperte all'operatore nel caso in cui si utilizzi l'SDP (Service Delivery Platform) esistente per l'organizzazione di servizi basati su alcune configurazioni di rete Ethernet di base. Innanzitutto, è la capacità di gestire in modo flessibile e centralizzato i parametri chiave nei profili utente. In secondo luogo, il cambiamento nella progettazione di servizi senza la partecipazione di sviluppatori SDP. In terzo luogo, supporta una varietà di diverse configurazioni di servizio in base ai parametri chiave delle prestazioni.

Definizione di servizi

Il modello di base dei servizi Ethernet forniti dall'operatore   Metro Ethernet Network (MEN ) è mostrato in fig. 1.User Equipment (CE) è connesso alla rete tramite un'interfaccia di rete unificata (UNI) utilizzando interfacce Ethernet standard da 100 Mbps e 1 Gbps.

Uno degli attributi chiave dei servizi Ethernet è virtuale    Connessione Ethernet (Connessione virtuale Ethernet, EVC). Metro Ethernet Forum (MEF ) ha definito l'EVC come "unione di due o più UNI", dove UNI è l'interfaccia Ethernet standard che definisce il punto di demarcazione tra le apparecchiature utente dell'operatore MEN.

Una delle qualità chiave di E-Line è la possibilità

L'organizzazione delle connessioni EVC "point-to-point" tra UNI,

simile al Frame Relay in PVC.

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EVC svolge due funzioni:

1. Collega due o più siti utente per garantire la trasmissione di frame Ethernet (frame) tra loro;

2. Impedisce il trasferimento di dati tra siti utente che non fanno parte dello stesso EVC. Ciò consente di garantire la riservatezza e la sicurezza dei dati trasmessi per analogia con una connessione virtuale permanente (PVC) in reti Frame Relay o ATM.

Consideriamo tre opzioni di base per la creazione di una rete Ethernet:

1. Linea Ethernet (E-Line) - "Point to Point";

2.    Ethernet-LAN ​​(E-LAN) -    "Multipunto-multipunto";

3. Albero Ethernet (E-Tree) - "Root-to-multipoint".

La connessione point-to-point (E-Line)

E-Line è una connessione Ethernet virtuale su base punto-punto tra due UNI, come mostrato in fig. 2.Nella più semplice implementazione, questo tipo di connessione può fornire una velocità simmetrica per il trasferimento dei dati in qualsiasi direzione senza garanzie di prestazioni.

La connessione E-Line può fornire una connessione punto-punto tra UNI, in modo simile al servizio di linea privata TDM. Poiché si tratta di una connessione di due UNI, che garantisce la piena trasparenza della trasmissione dei frame, le intestazioni dei frame e il carico utile sono completamente identificati sia per l'origine UNI che per la destinazione. Questo tipo di connessione consente di ridurre al minimo il ritardo del frame, il jitter e la perdita del frame.

Pertanto, i servizi forniti da E-Line sono sotto molti aspetti simili ai servizi Frame Relay o alle linee dedicate. Tuttavia, dal numero di opzioni di connessione e dalla gamma di possibili velocità di rete, Ethernet supera significativamente Frame Relay.

Una delle caratteristiche di E-Line è la capacità di organizzare il multiplexing dei flussi. Sul fig. 3viene mostrato un esempio di una configurazione UNI con due EVC multiplex.

La prima connessione virtuale EVC1 viene utilizzata per lo scambio di traffico voce e dati delle applicazioni. È noto che il traffico VoIP e il traffico dati VPN richiedono una diversa qualità del servizio. Pertanto, all'interno dello stesso EVC, utilizzando gli attributi del servizio, vengono stabiliti diversi livelli di servizio: per il traffico VoIP - è CoS 6 (massima qualità), per traffico dati VPN - CoS 2 (qualità vicina al minimo). Oltre alle classi di servizio per VoIP e traffico dati, vengono impostati anche diversi valori di larghezza di banda garantiti: per VoIP - 1 Mb / s, per traffico dati - 6 Mb / s.

Il secondo canale EVC2 è progettato per collegare il sito dell'utente al punto di accesso (POP) dell'operatore del servizio Internet. Per questo, l'impostazione dei parametri di qualità garantita di EVC non viene eseguita e, se non vengono trasmessi altri tipi di traffico, il traffico Internet occuperà l'intera larghezza del canale (10 Mbit / s). Ma con l'avvento del caricamento in EVC1, la velocità nel canale EVC2 diminuirà.

Connessione multipunto-multipunto (E-LAN)

Connessione Ethernet E-LAN    offre la possibilità di una connessione multipoint. I dati utente inviati da una UNI possono essere ricevuti da una o più UNI collegate a una connessione virtuale multipunto. Quando aggiungi un nuovo sito, si collega allo stesso EVC multipunto, che semplifica la configurazione dell'hardware e l'attivazione del servizio. Dal punto di vista dell'utente, l'E-LAN ​​sembra effettivamente una rete Ethernet locale (LAN) ( fig. 4).

La connessione E-LAN ​​può essere utilizzata per fornire un'ampia gamma di servizi. Nel caso più semplice, si tratta del trasferimento dei dati con le massime prestazioni possibili, ma senza garanzia della qualità. In una versione più sofisticata, E-LAN ​​consente di impostare la qualità dei parametri del servizio.

Questa connessione consente anche il multiplexing di uno o più EVC in una UNI. Ad esempio, una delle UNI può configurare contemporaneamente sia i servizi E-LAN ​​sia quelli E-Line. In questo caso, utilizzando il multiplexing su una UNI, il servizio E-LAN ​​può essere utilizzato per connettere i siti dell'utente e E-Line - per connettersi a Internet.

La differenza tra una connessione E-LAN ​​e una tipica topologia di rete   L'hub e il raggio Frame Relay sono evidenti. Frame Relay per canali in PVC   sono collegamenti point-to-point e i servizi multipunto sono organizzati attraverso una varietà di connessioni PVC di tipo point-to-point.

Connessione di tipo E-Tree

Tipo di connessione E-Tree è una connessione Ethernet virtuale "root-to-multipoint" tra più UNI ( fig. 5).

Nel più semplice implementazione, questa radice (root della UNI) e molti cosiddetti foglie (UNI-foglia) - per analogia con la struttura dell'albero. Ogni UNI-leaf può solo scambiare dati con la radice UNI. Un frame Ethernet di servizio (frame) inviato da una lista UNI a un'altra UNI-list non verrà consegnato. Questo tipo di connessione può essere utilizzato per implementare un servizio di accesso a Internet di massa o trasferire video su IP. È possibile utilizzare uno o più tipi di classi di servizio (CoS).

In un'implementazione più complessa, E-Tree può avere due o più radici (radice UNI). In questo scenario, ogni foglia può scambiare dati solo con una radice, ma le radici possono anche scambiare dati tra di loro. Questo schema implementa l'accesso root ridondante per affidabilità e flessibilità.

La connessione E-Tree può anche essere multiplexata (diversi EVC in una UNI). Ad esempio, nulla impedisce UNI combinare EVC «radice-to-multipoint" insieme EVC «point-to-point ". In questo scenario, EVC «root-to-multipoint" può essere utilizzato per servire il traffico delle applicazioni specifiche, che fornisce l'accesso alle risorse ridondanti (diverse radici), e un separato EVC «point-to-point" può essere utilizzato per la comunicazione tra gli utenti del sito.

La pratica dell'uso di connessioni Ethernet

Consideriamo le caratteristiche dei servizi Ethernet più popolari, richiesti dagli operatori di telecomunicazioni.

Accesso a Internet dedicato    Poiché gli utenti sono interessati ad ottenere una connessione ad alta velocità per il point-to-point di servizi Internet EVC «" fornisce un collegamento ideale del sito utente al punto di presenza (POP) operatore di Internet (ISP) più vicino.

Nello scenario più semplice, i frame di servizio non contrassegnati possono essere utilizzati sul sito dell'utente. Per connettersi a due o più operatori, l'utente può utilizzare il protocollo BGP (Boarder Gateway Protocol). In questo caso, deve utilizzare E-Line separata per ciascun ISP.

Si consiglia all'operatore di utilizzare il multiplexing dei servizi utente su una Ethernet UNI ad alta velocità. Ad esempio, come mostrato in Fig. 5, l'operatore può avere il composto 1 Gbit / s UNI (UNI 3), e gli utenti - UNI 1 e UNI 2 a 100 Mbit / s ciascuna. In questo esempio, il servizio multiplexing viene utilizzato solo sul lato operatore, come gli utenti hanno selezionato il punto di Ethernet-connessione alla presenza del provider Internet.

Estensione della LAN.Immaginate che ci sia un consumatore, avendo una pluralità di siti in un unico villaggio (area metropolitana), che vuole collegarli tra di loro ad alta velocità, questi siti assomigliare ad una LAN con una capacità equivalente alla LAN dell'ufficio, e aveva in tal modo l'accesso ai server e data warehouse aziendali.

Questo è l'esempio più tipico di servizio "estensioni (estensione) LAN" per il collegamento gli utenti della LAN senza alcun percorso intermedio tra UNI (siti). In alcuni casi, questo è più semplice ed economico rispetto al routing, ma per problemi di scalabilità di reti molto grandi possono verificarsi problemi.

Il servizio è "Enhanced LAN" implica una connessione switch-to-switch, e questo richiede una maggiore trasparenza da parte del gestore di rete che il servizio "Accesso Internet dedicato." Ad esempio, l'utente potrebbe voler utilizzare lo Spanning Tree Protocol (STP) attraverso i siti collegati, pur richiedendo il supporto dell'operatore tunnel Ponte Packet Data Unit (BPDU). Se rete dell'utente utilizza VLAN, separando il traffico proveniente da diversi reparti, l'utente dovrà anche fare una VLAN rappresentazione su più siti, affermando di sostenere il trasferimento di misura CE-VLAN-tag MEN-attraverso la connessione.

Un esempio di implementazione del servizio "Extension of LAN" con la partecipazione di quattro siti collegati tramite MEEN è mostrato in Fig. 4. Tre VLAN utente separate sono presentate solo in alcuni, ma non in tutti i siti. Questo esempio dimostra la funzione di base del routing del traffico tra siti. Ogni interfaccia deve supportare la conservazione di CE-VLAN ID e CE-VLAN CoS - in altre parole, l'etichetta VLAN utente e il bit 802.1p non devono essere convertiti in MEN. In questo caso, MEN ha l'aspetto di un singolo segmento Ethernet in cui ogni sito può essere membro di qualsiasi VLAN. Il vantaggio di questo approccio è che l'utente può configurare CE-VLAN attraverso tutti e quattro i siti senza alcun coordinamento e interazione con l'operatore.

Intranet / extranet L2 VPN.    I servizi Ethernet possono essere una buona opzione per le connessioni intranet instradate tra siti remoti e connessioni extranet per fornitori, clienti e altri partner commerciali dell'organizzazione utente.

Trasmissione televisiva (trasmissione video). Sulla base delle connessioni di tipo E-Tree è possibile organizzare la trasmissione televisiva - la trasmissione di segnali video da una fonte a una pluralità di consumatori. In questo scenario, molte EVC agli utenti di UNI (foglie) sono organizzate dal sito in cui si trova la testata video trasmittente, attraverso UNI, che è la radice. Una connessione può supportare più canali di trasmissione che forniscono dati dalla radice alle foglie, in altre parole, dal video head-end agli utenti in una direzione. Tale scenario presenta i vantaggi del ridimensionamento non peggiore di una connessione E-Line.

L'utente può anche ricevere determinati canali a cui si abbona. La segnalazione, responsabile della definizione di questi canali per ogni singolo utente, è implementata attraverso un protocollo multicast standard, ad esempio IGMP v3.

Nel caso della ridondanza, è possibile utilizzare due UNI radice, l'interazione tra i quali avviene tramite i protocolli di ridondanza responsabili del trasferimento dei dati dall'EVC solo agli utenti di una radice.

Metro Ethernet come base per i servizi degli operatori di telecomunicazioni

Utilizzando le connessioni Metro Ethernet come base per i servizi dell'operatore, è possibile supportare un numero significativo di applicazioni esistenti in modo più semplice, efficiente ed economico rispetto ad altre funzionalità e standard di rete.

Utilizzando una tipica interfaccia Ethernet, un utente può stabilire una connessione Ethernet virtuale dedicata sicura attraverso una rete metropolitana o una WAN, consolidare i propri siti, connettere partner commerciali, fornitori o clienti e fornire una connessione Internet.

Inoltre, molti servizi basati su Ethernet Metro hanno una flessibilità unica per gestire la larghezza di banda garantita. Ciò consente all'utente di non pensare a come aumentare la larghezza di banda del canale tra i suoi siti, se richiesto dall'applicazione.

La chiave per lo sviluppo presente e futuro dei servizi basati su Metro Ethernet è la loro semplicità, economicità relativa e disponibilità, a condizione che l'operatore applichi la soluzione architetturale appropriata.

Basato sui materiali di Priokom

preparato a   Vladimir SKLYAR,

Quando si lavora in una rete domestica, il punto di presenza del provider si trova direttamente a casa o in una casa vicina. L'attrezzatura di accesso, a cui i clienti sono direttamente collegati, è distribuita su cantine, soffitte, sportelli elettrici. Nella maggior parte delle case, queste strutture non sono protetti o avere una protezione contro la penetrazione debole, in modo che il furto di apparecchiature attive (interruttori, punti di accesso), e anche passiva (cavo) è un problema comune. I criminali aprono scatole sicure, non disdegnano trofei. Questa circostanza ha due conseguenze. Da un lato, il costo di acquisto delle attrezzature, in un modo o nell'altro, è pagato dai clienti. D'altra parte, l'operatore è costretto a utilizzare attrezzature economiche e poco professionali. Se tutti gli stessi vengono utilizzati attrezzature costose, si trova negli appartamenti di alcuni clienti. Questo approccio è ben protetto contro il furto di tecnologia, ma rende impossibile l'accesso la sua squadra di manutenzione, ad esempio, se un cliente è andato in vacanza o per il paese. Il risultato è che la qualità e l'affidabilità dei servizi è gravemente colpiti, mentre la risoluzione dei problemi può variare da un giorno a diverse settimane.

Naturalmente, molto dipende dal fornitore e dai suoi appaltatori. Se la rete è la creazione di "artigiani" (i vostri vicini di casa), la qualità del cablaggio può essere molto bassa: forse questa è la prima rete nella loro vita, e pensano che essi aprono la rete in un edificio residenziale stessa facilità con cui la vite di una lampadina. Questi installatori, non spazzare sopracciglio rendono disastrosi per segnali ad alta frequenza "twist" sui fili, non realizzando il pericolo di fulmini, tirare linee aeree non protette, corrono cavi schermati nel vano ascensore, ignorando i danni da forti interferenze elettriche. Ma anche se i vostri installatori ISP sono ben consapevoli del loro lavoro, la rete non è protetta per farli da klutz da aziende concorrenti che può facilmente confondere i propri e altri fili.

Pertanto, i problemi con l'accesso a Internet, di regola, hanno una causa interna. Se il fallimento del fornitore canale esterno può assumere rapidamente l'azione, ne informa il cliente del fallimento all'interno della rete. Solo dopo il riconoscimento di errore è dato squadra vestito di riparazione, che può già avere più chiamate in questo giorno.

Le reti domestiche non sono senza speranza, ovviamente. Senza nome provider amatoriale sostituita da grandi operatori avendo personale installatori qualificati di tutto il supporto tecnico di clock per telefono multi-canale, un moderno sistema di contabilità. Molti provider offrono una connessione preferenziale o addirittura gratuita a coloro che sono già collegati a un concorrente. Pertanto, senza alcun costo, l'utente può alternativamente lavorare su più reti, per confrontare la qualità dei servizi e la "borsa Voto." A causa della concorrenza, sopravvivono solo i migliori fornitori, e accedere a Internet tramite una rete domestica rimane uno dei il modo più economico e conveniente per la connessione.

Il principale vantaggio delle reti domestiche è l'elevata velocità di scambio di informazioni con i computer vicini. Di solito, lo scambio all'interno della rete non è soggetto a tariffazione. Questo consente con un costo minimo (solitamente pirata) per ricevere decine di gigabyte di dati: ad esempio, video di alta qualità può essere caricato solo due o tre minuti. Nelle reti domestiche, migliaia di file server memorizzare quasi l'intero archivio del cinema mondiale e muzproma, hacked programmi per computer e libri elettronici. Gli appassionati di giochi multiplayer hanno la capacità di organizzare battaglie di rete con i loro vicini, senza sentire il minimo ritardo nelle azioni del tuo personaggio.

Il secondo problema giuridico di molte reti domestiche, dopo la violazione del copyright è una violazione della legge sulla comunicazione, cioè l'esistenza di reti domestiche senza licenza. Chiedete al provider la licenza per la rete specificatamente a casa vostra, se non volete sorprese in futuro: una rete illegale può essere sciolta in qualsiasi momento e nessuno restituirà il costo della connessione e la quota di abbonamento prepagata a voi.

Nonostante il fatto che la connessione attraverso la rete domestica appartenga alla classe di connessioni "permanenti", cioè quelle che non richiedono dial-up, potrebbe essere necessario inizializzare una sessione di comunicazione protetta, simile alla configurazione di una connessione dial-up convenzionale, per entrare nella rete. Lo stesso vale per la velocità con cui Internet funziona: nonostante il fatto che canale  la velocità può raggiungere 100 Mb / s, al di fuori della rete locale stessa, molto probabilmente agirà la restrizione obbligatoria in base alla tariffa scelta.

Ethernet

La tecnologia Ethernet ("network communication over the air") è stata sviluppata per creare reti di uffici ad alta velocità. Ora, grazie al basso costo, le tecnologie per ufficio sono diventate disponibili per gli utenti domestici come i mezzi più economici e affidabili per organizzare una casa o persino una rete di appartamenti.

Dal punto di presenza del fornitore in tutta la casa i cavi divergono. La ramificazione è fornita per mezzo di concentratori o interruttori. concentratori  sono i ripetitori più semplici di segnali elettrici, che mescolano i segnali di diversi computer in un unico heap. Allo stesso tempo, solo un computer può trasmettere dati alla volta (figura 1a).

Fig. 1. Trasmissione simultanea in una rete con hub e switch

Se ci sono molti computer in tale rete, il tasso di cambio tra loro sarà lontano dal valore nominale. Al contrario, interruttori  differenziare i segnali di diversi computer, consentendo a più computer di inviare e ricevere contemporaneamente dati (Figura 1b). Inoltre, gli interruttori rimuovono la restrizione sulla distanza massima dal punto di presenza del provider. Ora gli hub economici e gli switch economici sono quasi uguali nel prezzo, quindi l'uso di hub può essere considerato un segnale di eccessiva avarizia, e la media, come sai, paga due volte.

Dal punto di accesso all'appartamento, il cavo viene tirato dagli installatori. Nell'appartamento - tu stesso, o gli stessi installatori, ma a un costo aggiuntivo. È necessario calcolare in anticipo per quanto tempo è necessario un cavo per poter raggiungere il computer anche dopo un piccolo riarrangiamento. La lunghezza totale del cavo non deve superare i 100 metri.

Le prime reti domestiche sono state costruite sulla base della tecnologia a 10 Mbit / s (standard IEEE 802.3, 802.3i e 802.3a). Ora lo standard più popolare è 100 Mbps, è Fast Ethernet o 100Base-TX (IEEE 802.3u), compatibile con il precedente. Questa velocità del canale offre una velocità di trasferimento dei file all'interno della rete a livello di 5-10 MB / s; Con l'aumento dell'attività di rete, la velocità di trasmissione potrebbe diminuire. Le moderne tecnologie, ad esempio IEEE 802.3ab, consentono di ricevere fino a 1000 Mbit / s su un cavo convenzionale, utilizzando più efficacemente le sue linee di segnale. Tuttavia, l'uso di tali apparecchiature sulla scala della rete domestica è inefficace, dal momento che è molto più costoso, mentre vi è poca necessità reale di velocità ultraelevate.

Per connettere un controller di rete abbastanza convenzionale, che è integrato nella maggior parte dei computer moderni. Se non ne hai uno, puoi acquistare una scheda PCI (vedi Figura 2), a partire da 100 rubli, ma non aspettarti 100 Mbit / s su questo prodotto: è come un "win-modem", cioè un minimo di hardware e un massimo caricare sulla CPU. Dispositivi più o meno di alta qualità costano da $ 15.

Fig. 2. Schede Ethernet per PCI e Cardbus

Le reti Ethernet spesso soffrono della mancanza di meccanismi di autenticazione dell'utente. In altri tipi di reti, dove la connessione UNAUTH-nirovannoe a trasportare facilmente, pensare di più la sicurezza in fase di progettazione gli standard. Dal momento che Ethernet è stato progettato per le applicazioni da ufficio, il che significa un utente "amichevoli" di connettersi e richiede l'accesso fisico al cavo, built-in di protezione non è prevista. Il problema viene risolto utilizzando la crittografia parziale o completa tra l'utente e il gateway Internet (vedere). I piccoli ISP e fornitori di dilettanti risparmiare sull'attuazione della tutela piena ed uso alternativo o fatti in casa, o non del tutto in controllo della loro rete, vale a dire, qualsiasi vicino in una tale rete può a vostro nome per pompare il backup dei file su un paio di centinaia di dollari.

Wi-Fi

Le reti wireless, in particolare Wi-Fi (Wireless Fidelity - «la trasmissione di dati accurati senza fili") ha un netto vantaggio: non richiede alcun cavo nella vostra casa. Un computer può tranquillamente spostarsi da un luogo all'altro, il che è particolarmente utile se si tratta di un laptop o PDA. Allo stesso tempo, i cavi principali del provider possono ancora essere distribuiti intorno alla casa, ma in quantità molto minori. Invece degli switch, vengono utilizzati i punti di accesso wireless (Figura 3).

Fig. 3. La struttura della rete wireless

L'apparecchiatura più comune è gli standard compatibili IEEE 802.11be 802.11g. Entrambi gli standard operano nella banda dei 2,4 GHz, consentendo la scelta di diversi canali di frequenza più favorevoli. segnali radio stabilmente catturati ad una distanza di 400 metri alla linea di vista e la strada a 100 m nell'edificio. Come per la radio, muri in cemento armato non sono per loro ostacolo insormontabile, ma eventuali ostacoli stati superati segnale riduce la sua forza: non interferiscono, ma indebolisce il segnale eventuali pareti, porte, frigoriferi e lavatrici, forni a microonde, che sono tra il trasmettitore e il ricevitore (Fig. 4). Per migliorare la qualità del segnale, è possibile utilizzare antenne aggiuntive se l'apparecchiatura consente di collegarle. E se il segnale è più debole, se il rapporto segnale-rumore è inferiore, allora la velocità è inferiore.

Fig. 4. Attenuazione del segnale con distanza

La velocità è uno dei punti deboli di una connessione wireless rispetto a Ethernet. Il punto di accesso wireless è lo stesso hub, solo con l'antenna al posto dei fili; La velocità è condivisa anche da tutti i clienti. Inoltre, a differenza di Ethernet, dichiarato  tasso (11 Mbit / s per 802.11 e 54 Mbit / s per 802.11g) è praticamente irraggiungibile, anche se solo cliente. In primo luogo, ha sostenuto la velocità - il massimo teorico, tenendo conto l'algoritmo di compressione applicata, e file di grandi dimensioni sono di solito già compressi. In secondo luogo, come già detto, la velocità diminuisce con la distanza: probabilmente dal punto di accesso al computer non è inferiore a 15 m, e due o tre pareti. Pertanto, la velocità reale dovrebbe essere prevista nella regione del 35% del dichiarato, ma forse del 10% e del 60%. Questo vale per le promesse allettanti di "108 Mbit / s": la velocità reale non superi i 50 Mbit / s, e quindi solo se l'apparecchio è usato lo stesso produttore. In altre parole, una connessione wireless dovrebbe essere utilizzata solo se non si intende scambiare file di grandi dimensioni e giocare con i vicini.

Per lavorare senza fili è necessario un controller di rete dello standard appropriato (802.11b / g). Ora sono stati integrati in costose schede madri di computer desktop e laptop. Separatamente, una scheda di rete wireless per gli slot PCI o PC Card può essere acquistato iniziando da US $ 30. Non ci sono adattatore esterno con interfaccia USB, tra cui anelli USB-chiave (Fig. 5).

Fig. 5. Adattatori Wi-Fi per bus Cardbus, USB e PCI

Fig. 6. Rilevatore portatile di reti Wi-Fi, radiotelefoni, videocamere e altri trasmettitori radio domestici

Il problema centrale delle reti wireless è la sicurezza. Senza adeguate misure di sicurezza, il tuo traffico può essere intercettato da quasi chiunque. A lui non necessariamente entrare in vostro appartamento o installare "cimici" - può essere un uomo anonimo con un computer portatile, sistemato su una panchina nel cortile, o il figlio del vicino - un hacker aspirante. All'alba della distribuzione dei radiotelefoni, così chiamarono all'estero, connettendosi al telefono di qualcun altro. Gli scanner per la ricerca di reti radio possono ora essere acquistati per soli $ 50 (Figura 6), e non è così facile rilevare e provare la colpevolezza di un utente malintenzionato.

standard di base di protezione crittografia WEP (Wired protezione equivalente - «protezione equivalente a una connessione cablata") è stato finalmente trovato abbastanza affidabili, per cui si consiglia dispositivi acquisiscono supporto (Wireless Protected Access - «accesso wireless protetta standard di WPA"), che è già riuscito a ottenere lo sviluppo sotto forma di WPA2 (standard IEEE 802.11i). I dispositivi di alcuni produttori consentono il supporto di nuovi standard attraverso un semplice aggiornamento del firmware, mentre per altri dispositivi non è pianificato alcun aggiornamento e sarà necessario acquistare nuovo hardware per supportare le nuove tecnologie.

I metodi di sicurezza come WEP e WPA crittografano i dati solo durante il trasferimento tra dispositivi wireless, tra la scheda di rete e il punto di accesso. Per tutte le altre sezioni della sequenza di dati, l'effetto di queste tecnologie non si applica.

HomePlug

Come mezzo di trasmissione, la rete elettrica domestica più comune è a 220 volt (in inglese, plug - "plug"). Infatti, il computer riceve l'alimentazione e passa in linea attraverso la stessa presa. Non sono richiesti cavi aggiuntivi. Poiché l'intera infrastruttura di rete esiste già, i costi di manodopera per la connessione sono minimi.

Per la trasmissione di informazioni, viene utilizzato l'intervallo di frequenza di 4,3-20,9 MHz. Poiché la rete elettrica è adattata per frequenze dell'ordine di 50 Hz, i segnali alle alte frequenze decadono rapidamente con la distanza. Non veloce come con la trasmissione wireless, ma il segnale wireless si sta diffondendo lungo il percorso più breve e il cablaggio può avere una struttura ornata. In condizioni ideali, segnali HomePlug hanno una capacità ottimale a distanze fino a 100 m, la lunghezza massima - 300 m nel mondo reale limite comunicazione forti interferenze da vari elettrodomestici :. forni elettrici, lavatrici, asciugatrici. Per adattarsi alle condizioni esistenti, la gamma di frequenze è divisa in 84 canali, ognuno dei quali può essere disattivato se vi è un'interferenza o se il segnale passa male.

Qualsiasi dispositivo nel percorso del segnale - cavi di prolunga, interruttori e fusibili - degradano la qualità del segnale. I segnali ad alta frequenza non passano bene attraverso i trasformatori (inclusi i gruppi di continuità), i filtri di rete con protezione dalle interferenze, i contatori di elettricità. A volte, per superare queste barriere, sono necessari connettori di bypass speciali. Ogni dispositivo HomePlug è protetto dai fulmini: in caso di sovratensione, potrebbe verificarsi un cortocircuito, ma il computer non sarà danneggiato. La presenza di tensione nella rete non è necessaria per lo scambio di dati, ma potrebbe essere necessario alimentare i dispositivi HomePlug stessi.

Supporto standard per HomePlug versione 1.0 attestante velocità di trasmissione fino a 14 Mbps. In base ai risultati dei sondaggi, in condizioni reali l'80% degli utenti ha ricevuto 5-6 Mbit / se oltre, nel 98% dei casi la velocità non era inferiore a 1,0-1,5 Mbit / s. Come con l'accesso wireless, il mezzo di trasmissione è comune a tutti gli utenti, il che significa che anche la velocità è condivisa tra tutti i computer attivi. Pertanto, la rete dovrebbe essere utilizzata solo per l'accesso a Internet, altrimenti a causa dello scambio interno diventerà impossibile ottenere l'alta velocità sul canale Internet. L'estensione HomePlug 1.0 dovrebbe diventare la nuova HomePlug AV standard, fornendo velocità fino a 200 Mbps, il che è sufficiente per le applicazioni multimediali più esigenti. Esistono versioni alternative dello standard, sviluppate e promosse dai singoli produttori: ad esempio, apparecchiature per velocità di 85 Mb / s. Ma tali dispositivi hanno una compatibilità limitata e tutti i dispositivi devono essere della stessa marca.

Esistono diversi tipi di dispositivi HomePlug, che differiscono nel tipo di interfaccia e modalità operativa del computer. Questo può essere un normale adattatore USB (Figura 7) o PC Card. La loro modalità operativa è chiamata "nodo". Tali dispositivi richiedono l'installazione di driver aggiuntivi sul computer; Sfortunatamente, solo alcune versioni di Windows sono spesso supportate. I dispositivi con un'interfaccia di rete Ethernet convenzionale possono anche operare in modalità bridge, fornendo un collegamento tra la rete Ethernet e la rete HomePlug. Con questa modalità, tutti i dispositivi Ethernet esistenti sono compatibili: schede di rete, switch, stampanti di rete. Di conseguenza, non sono richiesti driver aggiuntivi. I modelli entry-level costano circa $ 70.

Fig. 7. Adattatori HomePlug con interfacce Ethernet e USB

La tecnologia HomePlug ha un limite al numero di dispositivi operativi contemporaneamente. Possono essere non più di 16 nella modalità "nodo" e non più di due nella modalità "ponte". Quando si aggiungono altri dispositivi, semplicemente non verranno rilevati. Ciò limita notevolmente la portata dell'uso dei "ponti" in particolare e della tecnologia HomePlug in generale, poiché con un singolo segmento di cablaggio è possibile collegare non più di quindici utenti.

La minaccia di intercettazione dei dati nelle reti HomePlug è reale come nelle reti Wi-Fi. La crittografia, costantemente utilizzata in HomePlug 1.0, è più resistente agli attacchi crittografici rispetto allo standard WEP wireless, ma meno affidabile del WPA. Versioni alternative di HomePlug possono avere meccanismi di sicurezza avanzati.

HomePNA

Questo tipo di connessione ha il suo nome in onore degli sviluppatori: Home Phone line Networking Alliance (Unione delle comunicazioni di rete sulle linee telefoniche domestiche). Come nel caso di HomePlug, viene utilizzato il cablaggio già esistente, solo non elettrico, ma telefonico. A differenza della famiglia di tecnologie DSL, le apparecchiature del provider si trovano direttamente a casa, non alla centrale telefonica (dove lo spazio in affitto è costoso e non per tutti i fornitori).

La gamma di frequenza utilizzata 5,5-9,5 MHz non si interseca con la normale comunicazione telefonica e facsimile, né con il digitale (ISDN), né con altri segnali (ad esempio, con tipi di DSL esistenti). Pertanto HomePNA non influisce sulla connessione telefonica o DSL. Inoltre, per il funzionamento di HomePNA la linea telefonica non deve nemmeno essere collegata alla centrale telefonica; Tuttavia, se nella linea sono presenti filtri di frequenza, lo scambio di dati sarà impossibile o molto difficile. La qualità del segnale può anche essere influenzata dalla qualità del cablaggio e dall'installazione di prese telefoniche.

In effetti, HomePNA è la stessa Ethernet. Differiscono solo nei parametri fisici dei segnali (il primo livello). Pertanto, la tecnologia HomePNA è adatta per il networking non solo negli edifici residenziali, ma anche negli uffici; per non spaventare i clienti aziendali con la parola "Home", i provider spesso chiamano semplicemente "HPNA".

Specifica HomePNA 1.0 (standard ITU-T G.989.1) permette il collegamento simultaneo di fino a 25 dispositivi su un singolo segmento di rete - sulla stessa linea telefonica o tramite un hub speciale. Allo stesso tempo, la rete non deve superare i 150 m (che corrisponde approssimativamente ad un'area di 1000 m²) in modalità normale o 500 m con un'amplificazione del segnale nell'hub. La velocità di 1 Mbit / s è divisa tra tutti gli utenti connessi a un segmento; è davvero possibile ottenere velocità di trasferimento fino a 950 kbit / s. Esistono anche opzioni che consentono di unire più segmenti. Quindi il numero di utenti può essere misurato in migliaia e ogni segmento avrà una propria risorsa di velocità.

In HomePNA 2.0 standard seriamente riprogettato per velocità fino a 10 Mbit / s e distanze fino a 350 m. Anche con un aumento superiore alla lunghezza del cavo (talvolta fino a 1-3 km tramite un cavo coassiale), la tecnologia può continuare a funzionare, anche se a scapito della una significativa riduzione della velocità. Il numero di dispositivi nella rete è aumentato a 32. L'uso di interruttori è quasi impossibile a causa dell'interferenza tra i cavi ad alta frequenza, quindi l'unica topologia possibile della rete - pneumatico   (tutti i dispositivi sono collegati a un cavo lungo e condividono la velocità tra di loro).

L'ultima versione di HomePNA 3.0 fornisce una velocità fino a 128 Mbit / s e, in alcuni dispositivi, anche fino a 240 Mbit / s, in modo selettivo utilizzando una gamma di frequenza di 2-30 MHz. Il numero massimo di utenti è aumentato a 50, ma con l'aumentare del numero di utenti, il tasso di cambio reale diminuisce.

Il costo degli adattatori USB e delle schede PCI per il lavoro nelle reti HomePNA parte da $ 80 (figura 8).

Fig. 8. Adattatori combinati HomePNA + Ethernet

Poiché HomePNA è una specie di Ethernet, la tecnologia non fornisce la protezione dei dati crittografici incorporata. Per un funzionamento sicuro, è necessario utilizzare strumenti speciali.

Qualsiasi rete cablata inizia con cavi e la rete Ethernet non fa eccezione. Pertanto, l'esame della connessione alle reti Ethernet deve iniziare con i cavi.

Come cavo nelle reti Ethernet, inizialmente veniva utilizzato un cavo coassiale in due varianti: "thin" e "thick". Nella sua struttura, assomiglia a un cavo di un'antenna televisiva. La distanza massima era 185 M (per "thin") e 500 M (per "thick"). La velocità massima è 10 Mbps in modalità half-duplex. Ora il doppino ha sostituito il cavo coassiale. Fornisce velocità da 10 Mbit / sa 1000 Mbit / s. Un vantaggio importante è il supporto della modalità full-duplex, quando i dati possono essere trasmessi contemporaneamente in due direzioni. In questo caso, non ci sono problemi di collisione.

In questo stesso materiale, saranno prese in considerazione solo le connessioni a doppini intrecciati. Consiste di un guscio e quattro coppie di fili, che sono intrecciati in un certo modo. La svolta per ogni coppia è diversa. Questo è fatto per minimizzare l'attenuazione del segnale nel cavo. La distanza massima è 100 M (sebbene in pratica sia più grande)

Esistono diverse categorie di tali cavi: CAT-3 (ora quasi non utilizzato), CAT-5, CAT-5E (con velocità di 1000 Mbit / s), CAT-6, ecc. Le differenze si riducono principalmente alla larghezza di banda massima. I cavi più comuni ed economici sono CAT-5E.

Viene chiamato il connettore per la connessione a reti Ethernet RJ-45, qualcosa come un connettore per collegare i telefoni. Quello chiamato RJ-11

Esistono 3 tipi di cavi:

- STP  (cavo schermato, ognuna delle 4 coppie ha il proprio schermo a pellicola + tutte e 4 le coppie sono avvolte in un foglio)

- ScTP  (cavo schermato, tutte e 4 le coppie sono avvolte in un foglio). Sembra qualcosa del genere:

- UTP  (Non schermato). Questo cavo si presenta così:

Nota: l'uso di cavi schermati è appropriato solo quando la schermatura del cavo è messa a terra. Se non è collegato a massa, l'effetto dallo schermo tende a zero!

La tecnologia Ethernet offre due tipi di cavi di base:

Diretto (serve per collegare il laptop / PC agli switch (switch), hub (hub), router agli switch e hub)

Crossover (utilizzato per collegare il laptop / PC al laptop / PC, laptop / PC al router, il router ai router, passa agli switch o agli hub)

Distinguere questi cavi dal modo in cui sono collegati al connettore. Consideriamo questa domanda in modo più dettagliato:

Ci sono due layout principali dei conduttori nel connettore: TIA / EIA 568A  e 568B. Nel cavo 4 coppie hanno colori diversi: arancione, verde, blu e marrone.

Ecco la disposizione dei conduttori nel connettore per lo standard 568A:

Ma lo schema per 568B:

Ecco come appare il cavo con i connettori. A sinistra 568Ae a destra 568B:

Quindi è così. Se a un'estremità del cavo i conduttori si trovano nello stesso circuito e all'altra estremità come l'altro, questo sarà un cavo di tipo crossover, che viene utilizzato principalmente per collegare il laptop / PC a un laptop o PC. In altre parole, se a un'estremità del cavo i conduttori si trovano in conformità con lo standard 568A, e all'altra estremità - secondo lo standard 568 V, allora questo sarà un crossover

Se, su entrambe le estremità, i conduttori sono posizionati allo stesso modo - o secondo lo schema 568A o 568B, allora questo sarà un cavo dritto, che viene usato principalmente per collegare un laptop / PC agli interruttori (interruttori)

Nota: "crimpare il cavo" è chiamato processo, quando le estremità del cavo sono fissate ai connettori per la connessione alla scheda di rete

Comprimi il cavo in alcuni negozi di computer con una piccola spesa. Di norma, i cavi possono essere piegati nello stesso punto in cui vengono prodotti. Hai solo bisogno di specificare quale cavo ti serve: "diretto" o "crossover". Qual è la differenza tra loro descritta sopra

Descriverò il processo di aggraffatura del cavo. Per questo abbiamo bisogno di:

Il cavo stesso (0,1-0,3 $ / metro. Compriamo con un margine)

spine RJ-45  (venduto per circa 0,05-0,15 $ / unità. Compriamo un magazzino) Hanno qualcosa del genere:

Cappucci (se necessario). Sembrano così:

Pinze a crimpare (costano circa 10-20 $)

Quando tutto ciò di cui hai bisogno è possibile iniziare. Prima di tutto, rimuoviamo una parte dell'isolamento esterno. È necessario tagliare circa 12 mm. Alcuni acari hanno un coltello speciale per questo. Il cavo è bloccato e scorre:

Dopo la fine della procedura, otteniamo approssimativamente il seguente risultato:

Ora abbiamo la parte più "interessante": sistemare i conduttori nell'ordine corretto secondo gli schemi 568A o 568B. Si sconsiglia fortemente di srotolare i conduttori. Questo può portare a maggiori perdite nel cavo. A brevi distanze, questo può essere ignorato. Per facilitare il posizionamento dei conduttori, è possibile utilizzare il connettore stesso. Ci sono solchi che aiutano a raddrizzare e sistemare i fili.

Quando i conduttori sono posizionati secondo necessità, i loro bordi vengono tagliati per renderli approssimativamente della stessa lunghezza. Per il layout 568B:

Quando i conduttori sono disposti e potati, puoi inserire la spina stessa. Vale la pena di seguire che tutti i conduttori sono nei propri "solchi" e che sono completamente bloccati:

Quando il cavo viene inserito nella spina, può essere piegato. Per questo abbiamo bisogno di pinze speciali:

Questo è tutto. Ora puoi collegare il cavo. Se tutto è eseguito correttamente, il cavo non viene interrotto da nessuna parte, i connettori sono fissati correttamente e le schede di rete funzionano, quindi si accenderà la luce verde sulla scheda di rete:

Una volta risolta la connessione, è possibile accedere alle impostazioni dell'interfaccia.

Andiamo alla pagina Connessioni di rete Connessione a una rete locale  (il nome può essere molto diverso, è importante che la connessione utilizzi la scheda Ethernet) e fare clic su proprietà

Nelle proprietà di connessione, selezionare Protocollo Internet (TCP / IP)  e fare clic su proprietà:

In questa pagina, specificare l'indirizzo IP, la subnet mask, l'indirizzo del server DNS e il gateway. Se si prevede di utilizzare un PC o un laptop come gateway connesso a Internet e tramite esso altri PC / laptop sulla rete devono essere collegati online - specificare l'indirizzo IP 192.168.0.1

Affinché altri computer o laptop possano accedere a Internet utilizzando una singola connessione, è necessario accedere alle proprietà di questa connessione sul computer attraverso il quale si desidera organizzare l'accesso:

Quindi vai alla scheda Inoltre  e metti un segno di spunta vicino Consenti ad altri utenti della rete ...

Questo è tutto. Ora gli utenti della rete locale a cui è connesso questo computer saranno in grado di utilizzare Internet. Per fare ciò, nelle loro impostazioni di connessione è necessario registrarsi nei campi porta  e Server DNS  indirizzo 192.168.0.1 . Gli indirizzi IP possono essere compresi nell'intervallo 192.168.0.2 ... 192.168.0.254

parametri:

Nella pagina che viene visualizzata, specifichiamo quali server devono accedere da Internet:

Nota: questa funzione è necessaria per consentire agli utenti del World Wide Web di accedere a un particolare server LAN interno. Prendiamo, per esempio, il caso in cui c'è un server HTTP sulla LAN interna. L'accesso a Internet condiviso nell'implementazione Microsoft (ICS) secondo il principio operativo è molto simile a NAT. Se l'opzione non è abilitata, a. E 'il computer non è in esecuzione quando si riceve una richiesta alla porta 80, che corrisponde al protocollo HTTP, il computer connesso a Internet, onesto "risposta" che questo server non è così .. Se si attiva questa opzione, le richieste per la porta 80 verranno automaticamente trasferite al computer selezionato sulla rete locale interna.

In questa pagina specifichiamo dove reindirizzare le richieste da una tale porta:

Ora, gli utenti di Internet potranno accedere al proprio server HTTP interno

Per prima cosa iniziamo Centro connessioni di rete e condivisione. Clicchiamo a sinistra su Gestione delle connessioni di rete:

Andiamo alla pagina Connessioni di rete, tasto destro del mouse su Connessione a una rete locale  (il nome potrebbe essere diverso, hai bisogno di quella connessione per usare la tua scheda Ethernet) e clicca su proprietà

Nelle proprietà di connessione selezioniamo nell'elenco Protocollo Internet (TCP / IP)  e fare clic su proprietà:

In questa pagina, specificare l'indirizzo IP, la subnet mask, l'indirizzo del server DNS e il gateway.

Se si prevede di utilizzare un PC o un laptop come gateway connesso a Internet e tramite esso altri PC / laptop sulla rete devono essere collegati online - specificare l'indirizzo IP 192.168.0.1 , se hai solo bisogno di unirti alla rete - puoi specificare un altro IP

Clicca OK. Se tutto è corretto, Windows Vista richiederà di scegliere un percorso di rete. Secondo lui, saranno applicate varie politiche di sicurezza. Per una rete domestica: scegli l'elemento appropriato:

Ecco il risultato:

Quando il gateway (il computer attraverso il quale lascia la rete, in base alle impostazioni con IP 192.168.0.1) verrà acceso, verrà visualizzato l'accesso a Internet per un foglio dati portatile o PC.

Per altri computer o laptop sulla tua rete per avere accesso a Internet utilizzando una singola connessione, devi accedere alle proprietà di connessione Internet sul computer attraverso il quale devi organizzare l'accesso:

Nella scheda accesso  metti un segno di spunta vicino Consenti ad altri utenti ..:

Questo è tutto. Resta solo da configurare altri computer sulla rete per funzionare attraverso questa connessione. Per fare ciò, nelle loro impostazioni di connessione, specificare l'indirizzo IP di questo computer in porta  e Server DNS. Ovviamente, tutti i computer devono essere sulla stessa rete.

Se si dispone di una rete sulla rete, a cui è necessario accedere da Internet, quindi fare clic sul pulsante Personalizza ..., seleziona i server necessari (o aggiungi i loro):