Существует несколько способов выхода в интернет при использовании обычного телефонного кабеля, и ADSL технология является одной из них. Цель этой статьи рассказать читателю, что такое ADSL модем , как осуществляется обмен данными, и что является преимуществом такого способа организации передачи информации.
Что такое ADSL и как он работает
Цифровая абонентская линия или сокращенно DSL (Digital Subscriber Line) - это способ организации обмена данными путем создания высокоскоростного соединения для их передачи между двумя или более компьютерами. Для объединения компьютеров в вычислительную локальную сеть или для доступа в интернет используются специальные DSL модемы на стороне клиента, и коммутаторы на стороне провайдера.
Технология появилась еще в конце 80-х годов прошлого века и объединяет в себя несколько технологий под общим названием xDSL:
- ADSL - несимметричная цифровая абонентская линия или Asymmetric DSL. Скорость передачи данных достигает 8 Мбит/с на прием, и до 1 Мбит/с для отправки данных от абонента;
- HDSL - высокоскоростная цифровая абонентская линия или High Data Rate DSL, где скорость передачи составляет до 2-х Мбит/с по двум направлениям;
- VDSL - сверхскоростная цифровая абонентская линия или Very High Data Rate DSL, когда достигается самая высокая скорость в 52 Мбит/с.
При использовании частными абонентами наиболее популярной стала технология несимметричной передачи данных. Это позволяет использовать одну телефонную линию для выхода в интернет и для обычных звонков. Высокая скорость соединения достигается путем использования более высокой частоты, чем та, которая используется обычным диал-ап модемом.
Принцип асинхронности передачи данных довольно прост:
- Частоты до 4 кГц используются непосредственно для общения по телефону или для передачи факсимильных сообщений.
- При создании соединения между клиентским модемом и модемом провайдера используются частоты от 4 до 140 кГц. На этих частотах происходит передача данных от клиента в сторону интернет провайдера. Т.к. данных от клиента отправляется относительно немного, то нет необходимости использовать более высокие частоты, и соответственно и большую скорость. Скорость редко превышает 1 Мбит/с.
- Частоты от 1,1 до 4,4 МГц используются для входящего трафика. Скорость соединения здесь достигает 8 Мбит/с.
Что такое ADSL модем
Подключаясь к интернету через ADSL линию, пользователю не нужно совершать никаких дополнительных действий, например, совершать звонок к провайдеру, как в dial-up соединении. Все необходимые работы за клиента проделает модем. Итак, что такое адсл модем ? Это высокотехнологичное устройство, которое предназначено для преобразования, входящего или исходящего сигнала из аналогового в цифровой и наоборот. Модем создает постоянное широкополосное соединение и следит за его устойчивостью.
Постоянно совершенствуясь ADSL технология претерпела несколько эволюционных переходов, что отразилось на предлагаемых к приобретению ADSL модемов, которые бывают теперь следующих типов:
- внутренний модем для подключения к PCI разъему;
- внешнего исполнения с USB или Ethernet разъемами;
- внешние маршрутизаторы с Ethernet портами;
- маршрутизаторы внешнего исполнения со встроенной точкой доступа WiFi.
Теперь, когда стало немного понятнее как работает adsl модем что это такое и о технологии в целом, можно сделать вывод о преимуществах и недостатках использования описанной технологии для выхода в интернет.
Преимущества и недостатки ADSL соединения
Наиболее явными преимуществами технологии ADSL являются очень высокая скорость передачи данных и стабильность соединения. Но можно выделить еще несколько важных моментов, которые говорят в пользу ADSL:
- постоянное соединение и выход в интернет;
- нет необходимости прокладывать дополнительные кабеля, ведь телефонная линия проведена уже практически в каждую квартиру, офис или дом;
- использование одновременно и телефона, и интернета, на одной телефонной линии;
- относительно невысокая цена на оборудование и на услуги провайдера.
К недостаткам такого вида подключения в основном относятся низкое качество телефонных линий, что значительно может снижать скорость передачи данных и довольно низкая скорость по исходящему трафику. Но технология развивается и эти проблему должны быть решены в ближайшее время.
На фоне постоянно увеличивающегося количества пользователей ADSL-модемами, которое
к январю 2003 г. перешагнуло отметку 30 млн., Международный телекоммуникационный
союз (ITU) без особого шума принял три новых стандарта, позволяющих расширить
функциональность и повысить производительность устройств новой генерации. Два
из них — ITU G.992.3 и ITU G.992.4, больше известные как ADSL2, были приняты
в июле 2002 г., а третий — ITU G.992.5, или ADSL2plus (ADSL2+), — одобрен в
январе нынешнего. Среди изменений, предусматриваемых стандартами, — увеличение
пропускной способности и длины канала, диагностика его состояния и адаптация скорости
передачи данных и ряд других. Прокомментируем некоторые из них, однако вначале
напомним основные положения традиционной технологии ADSL.
Для передачи голоса по медной телефонной паре, соединяющей абонента с локальной
АТС (она же абонентский шлейф, или "последняя миля"), достаточно полосы
пропускания 4 kHz. В то же время на относительно большие расстояния (примерно
до 5 км) могут, вообще говоря, передаваться сигналы с частотой немногим больше
1 MHz. На этом и базируется технология ADSL.
Согласно ей вся имеющаяся полоса пропускания делится на три части. Нижняя, до 20 kHz, отводится стандартному или цифровому телефонному каналу (POTS). Правда, речь передается только в полосе частот от 0 до 4 kHz, а остальная часть полосы нужна для предотвращения перекрестных помех между информационными каналами и каналами речевого диапазона. Средняя, от 30 до 138 kHz, предназначается для передачи запросов от абонента (upstream, восходящий поток). Скорость передачи данных в этом диапазоне может достигать 640 Kbps. Весь верхний диапазон частот (обычно от 200 kHz до 1,1 MHz) отдается для нисходящего (downstream) потока от провайдера к абоненту. Здесь пропускная способность в зависимости от расстояния и состояния линии может доходить до 9 Mbps.
Основной целью разработки спецификации ADSL2 было достижение большей производительности на длинных линиях в присутствии сосредоточенных (узкополосных) помех. Это осуществляется, в частности, за счет улучшенных схемы модуляции и алгоритма обработки сигнала, уменьшения служебных данных в пакете, более эффективного кодирования.
Стандарт требует обязательной реализации четырехмерного 16-уровневого решетчатого кодирования (trellis coding) и однобитной квадратурной амплитудной модуляции (QAM). Очень поверхностно суть этой схемы кодирования состоит в том, что для восьми входящих битов на выходе кодировщика получается четырехкоординатный символ, каждая координата которого, в свою очередь, служит входом QAM-модулятора. Схема обеспечивает более высокие скорости передачи данных на длинных линиях с низким значением соотношения сигнал/шум.
| |
| Рис. 1 |
В отличие от стандарта ADSL первой генерации, предусматривающего фиксированный
объем служебной информации в пакете и отбирающего у полезных данных полосу 32
Kbps, в ADSL2 длина служебного поля может задаваться программно, что разрешает
регулировать непроизводительные расходы от 4 до 32 Kbps. В итоге на линиях высокого
качества пропускная способность достигает 12 Mbps в нисходящем и 1 Mbps в восходящем
потоках. Как видно из рис.1, на котором приведены графики зависимости скорости
передачи данных от длины "последней мили", ADSL2 позволяет в общем передавать
при той же скорости на 200 м дальше, а на равных расстояниях — на 50 Kbps быстрее.
Одной из причин, препятствующих успешному использованию ADSL, является неоднородность характеристик абонентских шлейфов. Для решения этой проблемы в трансиверах ADSL2 улучшены возможности диагностики: они определяют зашумленность линии, затухание сигнала и соотношение сигнал/шум на обоих концах линии. Специальный тестовый режим позволяет выполнять измерения даже в тех случаях, когда качество линии столь плохое, что нельзя установить полноценную связь. Дополнительно ADSL2-модемы способны осуществлять мониторинг производительности в режиме реального времени, предоставляя информацию о качестве линии и ее зашумленности на обоих концах. Эта информация может обрабатываться соответствующей программой и затем использоваться оператором услуг с целью предотвращения отказов.
Новый стандарт предусматривает также управление питанием, что позволяет снизить энергопотребление. Трансиверы ADSL первой генерации потребляли энергию в полном объеме день и ночь, даже в том случае, когда обмен данными не осуществлялся. Спецификация ADSL2 вводит два режима управления питанием. Наиболее важным новшеством является режим L2, позволяющий в зависимости от интенсивности трафика быстро переключаться из состояния нормального потребления в сберегающее и обратно. Второй режим L3 переводит трансивер модема в спящее состояние, если пользователь не находится в on-line. На установление рабочего режима трансиверу требуется около трех секунд.
На устойчивость связи и производительность ADSL-канала сильное влияние оказывают
перекрестные наводки. Они вызваны тем, что телефонные пары обычно собираются в
жгуты, содержащие по 25 и более пар. Проблема перекрестных наводок, равно как
и влияния других факторов, приводящих к обрыву связи, решается в новом варианте
технологии с помощью механизма, называемого Seamless Rate Adaptation (SRA), что
можно перевести как "плавная адаптация скорости передачи данных". Если
модем обнаруживает ухудшение состояния линии вследствие, скажем, сильных электромагнитных
помех, то он изменяет скорость передачи данных без прерывания операций и ошибок.
Механизм SRA основан на разделении уровней модуляции сигнала и формирования пакета,
что позволяет варьировать скорость передачи без модификации параметров в заголовке
пакета. Для этого используется сложная процедура реконфигурации системы. Протокол
SRA работает по следующему алгоритму:
- приемник отслеживает соотношение сигнал/шум в канале и определяет, что необходимо
изменить скорость передачи данных; - приемник посылает сообщение передатчику, которое инициирует изменение. Оно
содержит все необходимые параметры передачи, чтобы выполнять ее на новой скорости,
в частности количество модулируемых битов в каждом из подканалов; - передатчик посылает в ответ сигнал Sync Flag, который используется как маркер
для определения точного времени, когда новые параметры передачи вступят в
силу; - сигнал Sync Flag обрабатывается приемником, и оба прозрачно переходят на
новый режим передачи данных.
|
реализуемого, к примеру, для обычных модемов, является объединение нескольких телефонных пар. Эта возможность не поддерживается традиционным стандартом ADSL. В новом семействе спецификаций данный недостаток устранен. Для объединения линий используется механизм инверсного мультиплексирования, разработанный для сетей АТМ, что позволяет получить скорости 20, 30 и 40 Mbps в нисходящих потоках при объединении в один канал соответственно двух, трех и четырех телефонных пар. Новые стандарты, вне всякого сомнения, еще больше увеличат популярность этой технологии доступа в текущем десятилетии. |
Как известно, человечество всегда стремилось всё теснее контактировать друг с другом. Политическая и экономическая система, как капелька воды в невесомости - стремится притянуть к себе края, сблизиться максимально. Но способы соединения изменялись под влиянием экономического и социального развития общества. На смену глинобитным дорогам пришли железнодорожные пути, их сменили монорельсовые магистрали. От телеграфа человечество пришло теперь к оптико-волоконной, а то и вовсе беспроводной связи. Итак, мы с восхищением вспоминаем римскую Аппиеву дорогу, неизменно служащую уже две тысячи лет, но ходить предпочитаем Гермесовой тропой сверхскоростной передачи данных.
Возникновение нового стандарта связи
Братья-близнецы появились на свет в лабораторных условиях. Местом рождения стал исследовательский центр при Международном Телекоммуникационном Союзе (ITU). Братья получили одно имя на двоих, что было даже очень удобно их создателям, мы знаем их под именем ADSL2 (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия). Впрочем, дома - в лабораторных условиях, их именуют G.992.3 и G.992.4.
В основе этого стандарта лежит уже хорошо отлаженная, система ADSL. Она имеет богатую историю и хорошую репутацию среди отдельных пользователей и организаций, но не совершенна, как и всё рукотворное. Целью создания нового стандарта на базе ADSL стало исправление недостатков и максимальная реализация имеющегося потенциала.
Работа над ADSL2 была закончена в июле 2002 года. Ну а чуть позже у этих двух стандартов появился младший братик - ещё более шустрый и современный ADSL2pus (ADSL2+).
Природа ADSL
Следует сказать, что технология DSL имеет несколько ветвей развития. Долгое время доминировало соединение через «выделенный канал» - отдельный кабель. Хорошо, надёжно, но дорого… Да и прокладка кабеля сопряжена с некоторыми трудностями. Технология ADSL предполагает техническую хитрость - соединение с провайдером используя уже имеющуюся телефонную сеть. При этом информация внутри витой пары телефонного провода разделяются на три независимых потока: «входящий» сигнал, «исходящий» сигнал и телефонный сигнал. Весь фокус в том, что аналоговое соединение с АТС имеет частоту, отличную от цифрового потока данных: полоса до 4 кГц отводится телефонному аппарату, от 4 кГц до 1 МГц - для обмена данными с провайдером. Провайдер отфильтровывает потоки на основании их частотного различия, и телефонный сигнал отправляет на АТС. Положительным свойством такой интеграции является то, что телефонная линия продолжает функционировать даже в случае нарушения ADSL соединения.
Отличие ADSL2 в максимальной адаптированости: в нём учтены те сложности, которые возникали при работе с ADSL.
Отличие ADSL2
В новом стандарте были улучшены спектральная и канальная эффективность, алгоритмы модуляции, инициализация канала и адаптивного выбора скорости передачи данных. Проще говоря, ADSL2 максимально использует пропускную способность провода. Представьте себе, что в час пик на оживлённой улице появляется регулировщик с полосатым жезлом, направляющий поток машин на свободные трассы, разгружая тем самым занятые. Таким же образом ADSL2 имеет возможность распределять информацию по нескольким каналам, задействовать пустующий «исходящий», когда «входящий» особенно перегружен, и иными способами ускорять работу соединения. Такая модернизация позволила увеличить скорость до 12 Мбит/с, и вдобавок к тому - расстояние соединения изрядно выросло. Также создатели улучшили способы автоматической диагностики на обоих концах соединения. Кроме того, введены дополнительные энергосберегающие режимы для периодически неактивной линии.
Претерпел изменение объём служебной информации, автоматически проходящей вместе с «полезным» объёмом трафика. Объём необходимой технической информации может варьироваться от 4 до 32 кбит/с, это важно, поскольку в некоторых случаях при соединении ADSL канала на служебную информацию отводилось 25% всего трафика.
Венец эволюции – ADSL2+
Разработанный в январе 2003 года в UTI стандарт удваивает скорость входящего потока данных на линиях до 1500 метров. Это достигается за счёт поддерживаемой частоты - до 2.2 МГц на входящем канале. Скорость исходящего канала опирается на качество линии и диаметр медных проводов.
ADSL2+ обещает стать ещё более дружелюбным по отношению к пользователю, и даже предоставить ему комплекс функций мультимедиа: кабельное телевидение, например.
Что очень важно - стандарт связи ADSL2+ не требует специализированной аппаратуры, и может работать на том же оборудовании, на котором ранее осуществлялось соединение типа ADSL. Таким образом, подключение к ADSL2 сегодня становится ещё более привлекательным в глазах пользователей. Кто знает, какие новые стандарты на основании DSL технологии появятся завтра?
Если вы определились с выбором, то теперь можете спокойно посещать любые сайты, онлан-игры любого вида, будь то охота на кабана или танки. А главное помните, реальная жизнь не меньше интересна.
В наши дни доступ в интернет нужен практически всем. Будь то работа, развлечения, общение – глобальная сеть повсеместно вошла в нашу жизнь. Для обеспечения доступа в интернет дома или в офисе необходим модем, который позволит подключить к сети все необходимые устройства. В крупных городах провайдеры предлагают оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы, которые позволяют получить быстрое и стабильное соединение. Однако для проведения таких кабелей необходимо, чтобы количество пользователей позволяло заполнить всю полосу пропускания кабеля – иначе это просто не выгодно. Поэтому возможность подобного соединения предоставляется бизнесом далеко не везде. Особенно это касается небольших городов, посёлков и деревень. А что делать, если такие услуги не предоставляются, а интернет всё равно нужен?
Существуют разные варианты, и один из лучших – использование витой пары абонентских телефонных проводов. Многие с ужасом вспомнят неработающий телефон во время использования интернета. Однако технологии уже давно ушли далеко вперёд. Сегодня наиболее распространены и эффективны технологии xDSL. DSL переводится как цифровая абонентская линия (digital subscriber line). Эта технология позволяет добиться довольно высокой скорости передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не занимая телефон. Дело в том, что для передачи голоса используется диапазон частот от 0 до 4 кГц, в то время как по медному телефонному кабелю можно передать сигналы с частотой до 2,2 МГц, и именно участок от 20 кГц до 2,2 МГц использует технология xDSL. На скорость и стабильность такого соединения влияет длина кабеля, то есть чем дальше от вашего модема находится телефонный узел (или другой модем в случае создания сети), тем ниже будет скорость передачи данных. Стабильность сети обусловлена тем, что поток данных идёт от пользователя напрямую к узлу, на его скорость не влияют другие пользователи. Важный фактор: для предоставления xDSL соединения не нужно проводить замену кабелей, что делает теоретически возможным подключение интернета везде, где есть телефон (зависит от наличия такой услуги у провайдера).
Модем xDSL станет связующим звеном между телефонным кабелем и вашими устройствами (или маршрутизатором), однако при выборе конкретной модели нужно учитывать целый ряд характеристик, которые подойдут именно вам.
Чем различаются модемы xDSL
Технологии xDSL
В аббревиатуре xDSL буква «x» подразумевает первую букву технологии DSL. Технологии xDSL различаются по расстоянию передачи сигнала, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи входящего и исходящего трафиков.Технология ADSL переводится как асимметричная цифровая абонентская линия. Это значит, что скорость передачи входящих и исходящих данных различается. В данном случае скорость приёма данных равна 8 Мбит/с, а передачи – 1,5 Мбит/с. При этом максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема в случае создания сети) равно 6 км. Но максимальная скорость возможная лишь на минимальном расстоянии от узла: чем дальше, тем она ниже.
Технология ADSL2 гораздо лучше использует пропускную способность провода. Главное его отличие – возможность распределять информацию по нескольким каналам. То есть он использует, к примеру, пустующий исходящий канал, когда входящий перегружен, и наоборот. Благодаря этому его скорость приёма данных равна 12 Мбит/с. Скорость передачи осталась такой же, как в ADSL. При этом максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема) – уже 7 км.
Технология ADSL2+ удваивает скорость входящего потока данных благодаря увеличению используемого диапазона частот до 2,2 МГц. Таким образом, скорость приёма данных уже равна 24 Мбит/с, а передачи – 2 Мбит/с. Но такая скорость возможна лишь на расстоянии менее 3 км от узла – дальше она становится аналогичной технологии ADSL2. Преимущество оборудования, работающего с технологией ADSL2+, заключается в том, что оно совместимо с предыдущими стандартами ADSL.
Технология SHDSL - стандарт высокоскоростной симметричной передачи данных. Это значит, что скорости приёма и отдачи одинаковы – 2,3 Мбит/с. При этом эта технология может работать с двумя медными парами – тогда скорость удваивается. Максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема) равно 7,5 км.
Технология VDSL обладает максимальной скоростью передачи данных, но существенно ограничена расстоянием от узла. Она работает как в ассиметричном, так и в симметричном режимах. В первом варианте скорость приёма данных доходит до 52 Мбит/с, а передачи – 2,3 Мбит/с. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Однако высокие скорости доступны на расстоянии не более 1,3 км от узла.
При выборе xDSL модема необходимо ориентироваться на расстояние до телефонного узла (или другого модема). Если оно небольшое, можно смело ориентироваться на VDSL, если же узел далеко – стоит выбрать ADSL2+. При наличии двух медных пар проводов можно обратить внимание и на SHDSL.
Стандарты Annex
Annex - разновидность стандартов ADSL для передачи высокоскоростных данных совместно с аналоговой телефонией (обычным телефоном).Стандарт Annex A - использует для передачи данных частоты с 25кГц до 138кГц, и для получения данных - с 200кГц до 1,1МГц. Это обычный стандарт для технологии ADSL.
Стандарт Annex L позволяет увеличить максимальное расстояние связи до 7 км благодаря увеличению мощности на низких частотах. Но этот стандарт используют не все провайдеры из-за создания помех.
Стандарт Annex M позволяет увеличить скорость исходящего потока до 3,5 Мбит/с. Но на практике скорость соединения колеблется от 1,3 до 2,5 Мбит/с. Для бесперебойного соединения этот стандарт требует телефонную линию без повреждений.
DHCP-сервер
Аббревиатура DHCP переводится как протокол динамической настройки узла. DHCP-сервер - это программа, позволяющая провести автоматическую настройку локальных компьютеров для работы в сети. Она выдаёт клиентам IP-адреса (уникальные идентификаторы устройства, подключённого к локальной сети или интернету), а также дополнительные параметры, необходимые для работы в сети. Это позволит вам не прописывать IP вручную, что облегчит работу в сети. Однако нужно учесть, что для таких устройств, как сетевые принтеры, и для постоянного удалённого доступа к компьютеру с помощью специальных программ будет желателен статистический, а не динамический IP, так как постоянная смена IP вызовет сложности.
Порты USB
На сегодняшний день существует два варианта организации подключения к сети интернет по ADSL-технологии: через USB-порт и через Ethernet-порт.Внешний USB ADSL-модем подключается к компьютеру посредством USB-порта. Питание он получает от компьютера. Преимущества таких модемов: низкая стоимость и простота использования. Минусами можно назвать совместимость не со всеми компьютерами, необходимость регулярной переустановки драйверов, работа только с одним устройством.
ADSL-модем, подключаемый к устройству через Ethernet-порт, будет работать стабильнее. Но для использования с несколькими устройствами он должен обладать функцией маршрутизатора или технологией Wi-Fi.
Настройка и управление
Настройка и управление модемами чаще всего осуществляется посредством трёх технологий: Web-интерфейс, Telnet и SNMP.
Web-интерфейс – это функция, позволяющая осуществлять настройку и управление через браузер компьютера. Этого варианта будет достаточно для домашнего использования модема.
Telnet – это сетевой протокол для удалённого доступа к компьютеру с помощью командного интерпретатора. С его помощью настраивать модем можно с не подключенных к нему устройств. Это удобно для небольших цепей из модемов дома и в офисе.
SNMP - стандартный интернет-протокол для управления устройствами в IP-сетях, функционирующих на базе архитектуры TCP/IP (средство для обмена информацией между устройствами, объединенными в сеть). С помощью протокола SNMP программное обеспечение для управления сетевыми устройствами может получать доступ к информации, которая хранится на управляемых устройствах. Благодаря этому он наиболее часто применяется при построении офисных сетей.
Критерии выбора
Модемы xDSL различаются по целому ряду характеристик, наиболее важные среди которых – максимальное расстояние от телефонного узла, скорость приёма и передачи данных, наличие симметричной или асимметричной передачи. Понимая, в каких условиях и как именно будет использоваться модем, можно подобрать подходящее именно вам устройство.Напомним, что при выборе xDSL-модема важно знать характеристики телефонной сети: длину кабеля до телефонного узла, количество медных пар кабеля и его качество, предложения и возможности провайдера. Важно отсутствие помех на линии, которые обусловлены пересечением пар кабеля или его низким качеством.
Мы распределили модемы xDSL, исходя из потребностей пользователя.
Для подключения к интернету с помощью технологии xDSL одного устройства
достаточно будет приобрести недорогой USB-модем, поддерживающий подходящую технологию (к примеру, ADSL2+ или VDSL).
Для создания интернет-сети дома или в небольшом офисе
лучше обратить внимание на xDSL-модемы, подключаемые через Ethernet-порт. Выбор технологии опять же зависит от возможностей телефонной сети.
Для создания большой офисной сети с цепью модемов на расстояниях до 3 км стоит выбирать среди
Функциональные возможности: ADSL/ADSL2/ADSL2+ модем, способный работать в режиме роутера или моста, устанавливать PPP-соединения, а также позволяющий достаточно подробно настроить сервис NAT (Network Address Translation - трансляция сетевых адресов).
На роутере расположены следующие индикаторы (слева направо):
- индикатор питания/состояния системы
- индикаторы активности LAN-порта
- индикатор активности ADSL-соединения
- индикатор активности PPP-соединения
Сзади на роутере расположены (слева направо):
- 1 × WAN порт RJ-11
- 1 × LAN-порт RJ-45
- кнопка Reset (сброс параметров)
- разъем питания
- копка включения/отключения питания
Устройство поставляется в следующей комплектации:
- роутер
- 2-метровый патчкорд RJ-45
- 2 × 2-метровых патчкорда RJ-11
- сплиттер
- диск с инструкцией
- адаптер питания
- руководство по быстрой установке и настройке на русском языке
Вид изнутри
Устройство выполнено на базе процессора TNETD7300 компании (32-битный RISC процессор, с поддержкой USB и Ethernet)
На плате также установлено 2 Мбайта FLASH памяти TE28F160 и 8 Мбайт SDRAM-памяти W986416EH-7.
Коротко о технологии ADSL
ADSL расшифровывается как Asymmetric Digital Subscriber Line (Ассиметричная цифровая абонентская линия). Данная технология использует стандартные медные телефонные линии для обеспечения широкополосной высокоскоростной передачи цифровых данных. ADSL значительно увеличивает пропускную способность медной телефонной линии, не создавая помех обычным телефонным сервисам. ADSL обеспечивает скорость до 8 Мбит/с для прямого канала (скачивание из Интернет, WAN -> LAN) и до 1 Мбит/с - для обратного канала (LAN -> WAN) в зависимости от качества телефонной линии и типа используемой модуляции.
В последнее время ADSL оборудование в нашей стране набирает популярность в связи с повсеместным внедрением широкополосного доступа в Интернет.
Связь между ADSL-модемом и DSLSM"ом провайдера осуществляется с использованием технологии асинхронной передачи данных (ATM). От провайдера к DSLAM"у сигнал может идти по ATM, Ethernet или какой-либо другой технологии (в нашем случае сигнал к DSLAM"у идет по Ethernet).
Более подробную информацию о технологии ADSL можно найти в статье, посвященной .
Отличие ADSL2/2+ от ADSL
При разработке стандартов ADSL2 был максимально использован опыт внедрения технологии ADSL. В технологии осталась обратная совместимость со "старым" ADSL, использованы улучшенные алгоритмы модуляции, скорость передачи подбирается адаптивно в зависимости от дальности связи и качества канала. Все это привело к увеличению максимальной скорости до 12 Мбит/с (для прямого канала), а также увеличению дальности связи. В технологии использованы улучшенные средства диагностики на обоих концах линии, что позволяет быстро устранить неисправности (адаптивность к линии).
В ADSL2+ вдвое увеличена полоса используемых частот, что привело к 2-кратному увеличению пропускной способности (до 24 Мбит/с для прямого канала). Также выросла максимальная скорость обратного канала с 1 до 2 Мбит/с.
Широкомасштабному внедрению этих технологий на рынок Москвы мешает большая распространенность технологии ADSL.
Коротко о технологии ATM
ATM - это метод передачи информации между устройствами в сети маленькими пакетами постоянной длины, называемыми ячейками. Длина каждой ячейки составляет 53 байта (5 байт заголовок и 48 байт - данные). Использование ячеек малой длины позволяет максимально сократить задержки, которые обычно возникают при передаче больших пакетов. Использование постоянной длины ячеек также позволяет получать примерно постоянные задержки при передаче, а это, в свою очередь, позволяет эмулировать устройства с фиксированной скоростью передачи. Внедрение технологии ATM требует достаточно больших финансовых затрат, которые на текущий момент никак не могут сравниваться с затратами на внедрение того же Ethernet.
Технология ATM имеет поддержку приоритизации ячеек, тем самым, обеспечивая необходимое качество обслуживания QoS - Quality of Service. Разным приложениям требуется различный уровень качества обслуживания, а технология QoS и ATM позволяет обеспечивать этот уровень.
Поскольку приходящие из разных источников ячейки могут содержать голосовые, видео данные - необходимо обеспечить контроль для передачи всех типов трафика. Для решения этой задачи используется концепция виртуальных каналов. Виртуальный канал - набор сетевых ресурсов, выглядящих как реальное соединение между пользователями. В заголовке ячеек ATM виртуальный канал обозначается комбинацией двух полей: VPI (идентификатор виртуального пути) и VCI (идентификатор виртуального канала). Данные параметры указываются в параметрах устанавливаемого соединения.
Спецификации устройства:
| корпус | пластиковый, допускается горизонтальная установка или подвес на стену | |||
| исполнение | Indoor | |||
| проводной сегмент | ||||
| WAN | тип | ADSL2+ (ITU Annex A) | ||
| количество портов | 1 | |||
| типы поддерживаемых соединений | PPPoE | да | ||
| PPPoA | да | |||
| Bridge mode | да | |||
| Dynamic IP in 1483 Bridge Mode | нет | |||
| Fixed IP in 1483 Bridge Mode | да | |||
| CLIP (IPoA) | нет | |||
| Static IP | да | |||
| Dynamic IP (DHCP) | да | |||
| LAN | количество портов | 1 | ||
| auto MDI/MDI-X | да | |||
| ручное блокирование интерфейсов | нет | |||
| возможность задания размера MTU вручную | нет | |||
| основные возможности | ||||
| конфигурирование устройства и настройка клиентов | администрирование | WEB-интерфейс | да | |
| WEB-интерфейс через SSL | нет | |||
| собственная утилита | нет | |||
| telnet | да | |||
| ssh | нет | |||
| COM-порт | нет | |||
| SNMP | да | |||
| возможность сохранения и загрузки конфигурации | да, через FTP | |||
| встроенный DHCP сервер | да | |||
| поддержка UPnP | да | |||
| метод организации доступа в Интернет | Network Address Translation (NAT-технология) | да | ||
| возможности NAT | one-to-many NAT (стандартный) | да | ||
| one-to-one NAT | да | |||
| возможность отключения NAT (работа в режиме роутера) | да | |||
| Встроенные VPN-сервера | IPSec | нет | ||
| PPTP | нет | |||
| L2TP | нет | |||
| VPN pass through | IPSec | нет | ||
| PPTP | нет | |||
| PPPoE | да | |||
| L2TP | нет | |||
| Traffic shaping (ограничение трафика) | да, ограничение исходящего трафика средствами ATM | |||
| DNS | встроенный DNS-сервер (dns-relay) | да | ||
| поддержка динамического DNS | да, только DynDNS.org | |||
| внутренние часы | присутствуют, возможно ручное задание времени | |||
| синхронизация часов | да (NTP, Time, Daytime), адрес сервера синхронизации указывается вручную | |||
| встроенные утилиты | ICMP ping | да | ||
| traceroute | нет | |||
| resolving | нет | |||
| логирование событий | да, системные события, файрволл | |||
| логирование исполнения правил файрвола | да | |||
| способы хранения | внутри устройства | да | ||
| на внешнем Syslog сервере | да | |||
| отправка на email | нет | |||
| SNMP | поддержка SNMP Read | да | ||
| поддержка SNMP Write | да | |||
| поддержка SNMP Traps | да | |||
| Роутинг | ||||
| статический (задания записей вручную) | да, но только при управлении через Telnet или консоль | |||
| динамический роутинг | на WAN интерфейсе | возможность отключения | -- | |
| RIPv1 | нет | |||
| RIPv2 | нет | |||
| на LAN интерфейсе | возможность отключения | да | ||
| RIPv1 | да | |||
| RIPv2 | да | |||
| возможности встроенных фильтров и файрвола | ||||
| поддержка SPI (Stateful Packet Inspection) | ?? | |||
| наличие фильтров/файрвола | на LAN-WAN сегменте | да | ||
| типы фильтров | с учетом SPI | нет | ||
| по MAC адресу | нет | |||
| по source IP адресу | да, в том числе по подсети | |||
| по destination IP адресу | да, в том числе по подсети | |||
| по протоколу | да, TCP/UDP/ICMP | |||
| по source порту | да | |||
| по destination порту | да | |||
| привязка ко времени | нет | |||
| по URL-у | нет | |||
| по домену | нет | |||
| работа со службами списков URL для блокировки | нет | |||
| тип действия | allow | да | ||
| deny | да | |||
| log | да | |||
| поддержка спец. приложений (netmeeting, quicktime etc) | нет | |||
| виртуальные сервера | возможность создания | да | ||
| задания различных public/private портов для виртуального сервера | нет | |||
| возможность задания DMZ | да | |||
| питание | ||||
| тип БП | внешний, 9VDC 1A | |||
| поддержка 802.1af (PoE) | нет | |||
| дополнительная информация | ||||
| версия прошивки | V3.40(UH.2) от 05/09/2005 | |||
| размеры, мм | 111 × 106.5 × 35 | |||
| вес, г | 172 | |||
Конфигурирование
Конфигурация устройства осуществляется через WEB-интерфейс, по протоколу Telnet. Скриншоты WEB - интерфейса приведены .
Список параметров SNMP настроенного ADSL модема приведен .
Рассматриваемый роутер позволяет достаточно подробно настроить сервис NAT (Network Address Translation - преобразование сетевых адресов). Возможно использование двух пунктов: "SUA Only" и "Full Feature"
Пункт "SUA Only" (Single User Account) - применяется в случае, если WAN-интерфейс имеет 1 IP-адрес. Пункт "Full Feature" употребляется, когда WAN-интерфейс имеет несколько адресов.
SUA Only NAT позволяет задать 11 виртуальных серверов, трансляцию портов при этом использовать нельзя
Full Feature NAT позволяют задать 10 расширенных правил NAT. В каждом правиле можно указать тип NAT и адреса для переадресации.
Доступны следующие типы NAT:
- Тип "One to one" сопоставляет 1 внешний IP-адрес с одним внутренним
- Тип "Many to one" сопоставляет диапазон внутренних IP-адресов с одним внешним IP-адресом
- Тип "Many to many overload" позволяет сопоставить несколько внешних IP-адресов нескольким внутренним IP-адресам для распределения нагрузки между ними.
- Тип "Many to many no overload" работает также как и "One to One", но указываются диапазоны внешних и внутренних IP-адресов, при этом диапазоны должны быть равными
- Тип "Server" работает так же, как и "One to one" но позволяет задать диапазон используемых портов
Сохранение/загрузка конфигурации и прошивки может осуществляться по протоколу FTP: для этого нужно зайти на устройство по FTP с логином "root" и паролем, установленным на управление роутером:
Файл "ras" - файл с прошивкой, файл "rom-0" - файл с конфигурацией.
Устройство также поддерживает управление по протоколу Telnet
Настраивая устройство по Telnet, можно настроить файрвол, а также задать записи статического роутинга, которые нельзя задать через WEB-интерфейс.
Настройка правил файрвола осуществляется почему-то только через интерфейс Telnet, а в настройках WEB-интерфейса есть только пункт "Internet Security ", который по своим настройкам вряд ли можно сравнить с полнофункциональным файрволом.
Тестирование производительности
Тестирование проводного сегмента
Рассматриваемый нами роутер помимо технологии ADSL поддерживает также технологии ADSL2 и ADSL2+. Тестирование проводного сегмента проводилось в режиме маршрутизатора (NAT включен), при этом никаких правил ограничения полосы пропускания не применялось.
Для тестирования ADSL соединения применялся ADSL коммутатор , предоставленный нам российским представительством компании .
Настройки DSLAM"а позволяют задавать время задержки передачи данных (interleave delay). Это время, указанное в миллисекундах, влияет на размер передаваемого за раз блока данных. Если это время установлено, например, в 10 мс - в единый блок собираются данные пришедшие за 10 мс. Задержка используется для коррекции ошибок передачи с использованием алгоритма Reed-Solomon (метод Рида-Соломона) - этот алгоритм более эффективен при использовании больших блоков данных. Увеличение времени задержки позволяет увеличить размер единого блока данных как раз для более эффективной работы алгоритма Reed-Solomon. Увеличение времени задержки оправдывает себя при низком качестве телефонной линии и ее большой протяженности, на качественной телефонной линии небольшой длины выгоднее минимизировать задержки.
Значения Interleave delay устанавливаются отдельно для прямого и обратного каналов. Для того чтобы увидеть, как это изменение отражается на задержках связи достаточно воспользоваться утилитой Ping. При установке задержек на прямом и обратном каналах в 0 мс, Ping показывает время приема-передачи порядка 7~8 мс. При увеличении значений Interleave delay время приема-передачи увеличивается.
Так как длина нашей ADSL-линии составляет всего порядка двух - трех метров - мы можем ограничиться нулевым временем задержки (стандартное значение - 16 мс, на DSLAM"е от ZyXEL по умолчанию стоит значение - 4 мс). Исходя из предыдущего опыта тестирования различного ADSL-оборудования, максимальные скорости передачи данных были достигнуты при использовании нулевых задержек (режим Fast).
При тестировании в режиме ADSL, использовалась G.dmt модуляция, так как именно при ее использовании можно развить максимальную скорость в режиме ADSL. В режимах ADSL2 и ADSL2+ модуляция и скорость выбираются автоматически (адаптивно), поэтому никаких дополнительных настроек не задается.
Тест LAN-WAN - тестирование проводилось по .
Максимальные скорости:
- ADSL G.dmt: 8,73 Мбит/с
- ADSL2: 9,69 Мбит/с
- ADSL2+: 17,48 Мбит/с
Технология ADSL2 отличается от ADSL только типом модуляции сигнала, использование которой позволяет повысить скорость передачи (в нашем случае примерно на 1 Мбит/с).
В технологии ADSL2+ диапазон используемых частот расширен вдвое - от этого и увеличение производительности почти в 2 раза.
Скорость обратных каналов практически одинаковая во всех случаях, хотя при использовании ADSL2+ она должна достигать 2-х Мбит/с.
Теперь посмотрим, как поведет себя трафик при использовании более мелких пакетов:
При уменьшении размера пакетов, разница от использования различных технологий (ADSL, ADSL2, ADSL2+) сглаживается, и максимальные скорости отличаются не так сильно, как при тестах с максимальным размером пакетов.
При уменьшении размера пакетов скорость передачи значительно уменьшается. Уменьшение скорости происходит, так как увеличиваются накладные расходы на передачу данных. Например, если данные передаются пакетами по 64 байта, то каждый пакет для передачи через ATM-соединение разбивается на 2 ячейки по 53 байта (48 байт - данные и 5 байт - заголовок) - таким образом, объем передаваемого трафика возрастает почти в 2 раза. С уменьшением размера пакета также уменьшается размер полезных данных в нем, в то время как размер "накладных расходов" для каждого пакета остается неизменным. Таким образом, при одном и том же значении пропускной способности канала, значение полезной пропускной способности может меняться в десятки раз в зависимости от размера используемых пакетов - сильнее всего это проявляется при использовании пакетов малой длины.
Значительное падение скорости при использовании полнодуплексного режима, возможно, связано с некоторыми аспектами работы протокола TCP. TCP - протокол с гарантированной доставкой - он требует подтверждение о доставке каждого отправленного пакета. При учете маленькой ширины обратного канала и его полной загруженности эти подтверждения могут теряться, а при потере подтверждения пакет отправляется заново - следовательно, "полезная скорость", которую мы как раз и замеряем, падает, так как одни и те же данные передаются повторно. Вдобавок, протокол TCP при возрастании потерь уменьшает скорость передачи данных. Таким образом, падение скорости прямого канала в полном дуплексе, возможно, связано с аспектами работы протокола TCP при малой ширине обратного канала.
Тестирование возможностей ограничения трафика
Рассматриваемый роутер поддерживает ограничение общей полосы пропускания с помощью механизма QoS (Quality of Service - качество обслуживания). Для корректной работы QoS - необходима поддержка QoS на всех ATM устройствах (в нашем случае на самом роутере и на DSLAM"е). QoS позволяет регулировать параметры отправления данных - то есть, изменяя параметры QoS, мы изменяем ширину обратного канала. При использовании TCP трафика у нас также меняется пропускная способность прямого канала - об этой особенности протокола TCP мы уже говорили выше.
В настройках QoS присутствует 3 пункта: UBR (Unspecified Bit Rate), CBR (Constant Bit Rate) и VBR (Variable Bit Rate), что означает соответственно передачу с заранее неопределенной скоростью, передачу с постоянной скоростью и передачу с переменной скоростью.
UBR не предоставляет гарантий относительно качества услуг и полосы пропускания и предполагает наличие протокола более высокого уровня, например, TCP для исправления ошибок передачи. TCP позволяет регулировать скорость передачи в зависимости от количества потерянных пакетов (для уменьшения потерь протокол TCP понижает скорость передачи, тем самым как бы разгружая линию, а чем меньше загрузка линии - тем меньше потерь).
Пункт CBR (Constant Bit Rate) означает, что данному соединению будет предоставляться заранее определенная полоса пропускания канала. При выборе данного пункта значение ширины полосы пропускания указывается в поле PCR (Peak Cell Rate - пиковая скорость передачи), в котором задается максимальная скорость трафика.
Пункт VBR (Variable Bit Rate) означает, что для данного соединения полоса пропускания канала может меняться со временем. При выборе данного пункта устанавливаются 3 значения: Peak Cell Rate - пиковая скорость, Sustain Cell Rate - средняя скорость и Maximum Burst Size. С максимальной скоростью может передаваться ограниченное количество трафика, указываемое в пункте Maximum Burst Size, а со средней скоростью трафик может передаваться неограниченно долго.
Сначала выбирался пункт CBR (Constant Bit Rate) обеспечивающий постоянную полосу пропускания, при тестировании менялся параметр PCR (Peak Cell Rate) - пиковая скорость (в случае CBR он же является средней скоростью). Тестирование проводилось только в полудуплексном режиме при использовании технологии ADSL2+, так как именно эта технология позволяет развить максимальную скорость. Результаты теста занесены в таблицу.