Розумний дім

Каталог статей

Мережа по-домашньому

Нині не рідкість, коли в одному домогосподарстві є не один комп'ютер, а два і більше.

 Це цілком зрозуміло, бо комп'ютером користуються не рідше, ніж телевізором: татові хочеться попрацювати, дочці — «початитися», синові — «постріляти», причому всім одночасно. А є ще «недокомп”ютерні» пристрої: «наладонники», фотоапарати, кишенькові плейєри; а в перспективі — пральні машини, мікрохвильовки і холодильники. Все це «білякомп”ютерне» господарство потребує того, щоб припасти до рідної, домашньої мережі — без неї не зможе обійтися ніякий «розумний будинок». Вона дає можливості, від яких важко відмовитися:

• вихід в Інтернет з будь-якого комп'ютера або пристрою мережі;
• використання загального принтера (або входящих в моду багатофункціональних пристроїв принтер+сканер+факс);
• використання загального медіа-сервера, тобто комп'ютера, на якому зберігаються фотографії, аудіо- і відеозаписи в цифровому вигляді.
• мережеві ігри (хто хоч раз спробує пограти в комп'ютерну гру не з машинним інтелектом, а з живою людиною, — оцінить різницю).

Звичайно, ми не зможемо розповісти про всі тонкощі створення локальної мережі; приведемо огляд лише декількох мережевих технологій, які можна використовувати для «розумного будинку» або невеликого офісу. Благо зараз є з чого вибрати, і багато технологій не вимагають дуже глибоких знань.

Локальна мережа Ethernet

 Ця найстаріша з технологій локальних мереж, що і нині жива, створена майже тридцять років тому. В даний час існують три специфікації, що розрізняються швидкістю передачі: «класичний» Ethernet (10 Мбіт/c), Fast Ethernet (100 Мбіт/c) і Gigabit Ethernet (1 Гбіт/c). Кожна специфікація може бути реалізована на різних видах кабельного з'єднання (коаксіальний, волоконно-оптичний кабелі, вита пара і ін.). На щастя для простих людей, особливої проблеми вибору не існує. 100-мегабітний Ethernet на витій парі (точна назва: Ethernet 100Base-TX) по співвідношенню ціна/продуктивність поки поза конкуренцією.

Коротко скажемо про особливості створення мережі 100Base-TX. Вона створюється по схемі «зірка», тобто кожен комп'ютер (або інший пристрій) підключається до концентратора або комутатора. Відповідно, кожен комп'ютер повинен бути забезпечений мережевим адаптером з роз'ємом RJ-45 (більшість плат мають маркування «10/100», що означає підтримку як 10-мегабітних, так і 100- мегабітних мереж). Коштують подібні адаптери всього 5–10 доларів, причому багато комп'ютерів і ноутбуки вже мають вбудований роз'єм Ethernet-порту.

На відміну від розглянутих далі технологій, ця — єдина, яка вимагає наявність в квартирі спеціальної проводки. І проблема не тільки в тому, щоб прокласти кабель, але і в тому, щоб визначити місця для підключення комп'ютерів. Якщо йдеться про нову квартиру, в яку ще не вступала нога молдавського гастарбайтера, то виту пару краще закласти відразу, разом з електричними, телефонними і телевізійними проводами (див. знімок). Місце для концентратора/комутатора зручно відвести в коридорі (поряд з дверним дзвінком, запобіжниками і електролічильником, можна передбачити спеціальну нішу) і звідти провести кабелі в кімнати.

Є невеликий і приємний нюанс. Закладена вита пара може використовуватися як для потреб комп'ютерної мережі, так і для звичайного телефону. Адже вита пара — це неекранований кабель (UTP, unshielded twisted pair), що складається з чотирьох пар перекручених між собою провідників (перекручення створює необхідну перешкодозахисну і смугу пропускання). Власне, саме для «телефонних» цілей вита пара спочатку і існувала — це вже потім стали думати, як використовувати її для локальних мереж. Так от: 10- і 100-мегабітні мережі Ethernet використовують тільки дві з чотирьох пар (за винятком малопоширеної технології 100Base-Т4, що використовує всі 4 пари кабелю третьої категорії. Gigabit Ethernet теж використовує всі 4 пари). Інші дві можуть бути відведені під телефонну проводку. Нарешті, при розводці в ремонтованих приміщеннях зручно закласти стандартні розетки RJ-45 (їх можна об'єднувати в колодки із звичайними електричними розетками). Вони сумісні з роз'ємами телефонних апаратів (RJ-11), тобто в розетку RJ-45 можна включати як мережевий, так і телефонний кабель.

 Якщо штробити стіни і врізати розетки не є можливим, можна використовувати зовнішню проводку локальної мережі Ethernet — вкласти її всередині або вздовж плінтуса і підключати безпосередньо до комп'ютера. Подробиці про «розпайці» проводів Ethernet можна дізнатися в спеціальній літературі, відмітимо тільки, що кабелі і роз'єми створюються без всякого паяння, можна навіть обійтися без спеціальних обтискових кліщів (але це незручно). Інший простий спосіб — придбати вже виготовлені кабелі витої пари (нарізані, з роз'ємами).

Багато це чи мало: 100-мегабітна мережа Ethernet? Для будинку — цілком достатньо. Особливість технології така, що реальна швидкість передачі даних на порядок менше. Але цього достатньо для досить швидкого перекачування файлів (можна навіть переглядати фільми у форматі MPEG4 і слухати MP3-файли з іншого комп'ютера).

Відзначимо ще одну важливу тонкість: для створення мережі Ethernet краще використовувати комутатори (switch), а не концентратори (hub). Зовні вони виглядають однаково: коробочки з декількома роз'ємами RJ-45 (зазвичай 8, 16 і т. д). Різниця, коротко кажучи, в наступному. Комутатор аналізує витікаючий від комп'ютерів трафік і направляє його тільки тому, кому він призначений. Концентратор просто повторює будь-який трафік на всі порти. В результаті продуктивність мережі Ethernet на концентраторах сильно залежить від загальної завантаженості (при перевищенні порогу в 30–40% мережа взагалі практично перестає працювати). Мережа на комутаторі вільна від цього недоліку. Раніше концентратори коштували істотно дешевше, ніж комутатори, тому доводилося вибирати: або ціна, або продуктивність. Зараз обидва види пристроїв зрівнялись в ціні (8-портовий комутатор 100Base-TX коштує 20–30 доларів), тому головне — щоб в магазині не підсунули «хаб» замість комутатора.

Варто сказати і про кабель. Для 100-мегабітних мереж на витій парі повинен використовуватися кабель 5-ої категорії (про це повинен свідчити напис на ньому), що відповідає ряду вимог (так, кабель 3-ої категорії підходить тільки для 10- мегабітної мережі Ethernet). Ціна на такий кабель впала до 8–10 рублів за метр, тобто до ціни звичайного електропроводу. Всі відрізки кабелю повинні бути не більші 100 метрів — тільки в цьому випадку гарантується стійка робота мережі (втім, в невеликих мережах відрізки можуть і перевищувати 100 метрів, але доведеться експериментувати). Зрозуміло, всі кабелі повинні бути цілісними, не допускається ніяких «скручувань».

Мережа на двох

Часто в домашніх умовах виникає необхідність з'єднати всього два комп'ютери, але в повноцінну мережу. Така необхідність виникає в тих же випадках: перекачати або синхронізувати інформацію; вийти в Інтернет через інший комп'ютер; нарешті, пограти. Зробити це можна, як мінімум, трьома способами.

·                     За допомогою так званого кроссоверного кабелю вита пара, якщо у кожного з пристроїв є порт Ethernet. Кроссоверний кабель відрізняється «розпайкою» проводів, схему якої неважко знайти в Інтернеті, а сам кабель можна придбати в комп'ютерному магазині. Переваги — низька вартість, висока швидкість (до 100 Мбіт/c для Fast Ethernet), велика довжина з'єднання: до 100 метрів (можна навіть трохи більше).

·                     За допомогою радіозв'язку. Тут можливі два варіанти: використання модулів Wi-Fi або Bluetooth (зрозуміло, що модулі повинні мати обидва комп'ютери). Використання Bluetooth зручно для підключення кишенькових комп'ютерів і мобільних телефонів, хоча максимальний радіус дії і швидкість передачі невеликі — 10 м (зате не треба ніяких дозволів і узгоджень) і 700 Кбіт/c відповідно.

·                     За допомогою звичайного USB-кабелю, тим більше що USB-порти нині є майже в кожному комп'ютері. Правда, сам кабель для прямого з'єднання двох комп'ютерів доведеться придбати за окрему оплату. Зате при використанні USB 2.0 можна добитися перекачування інформації із швидкістю 480 Мбіт/c на відстань до 5 метрів.

Технологія HomePNA

 На відміну від Ethernet ця технологія дуже молода — з'явилася тільки в кінці 1990-х. Розробники поставили перед собою мету створити технологію для локальних мереж, що використовують існуючу телефонну проводку (ідею використовувати наявну проводку (але тільки електричну) реалізують технології так званих мереж PowerLine. Швидкість передачі і вартість устаткування вже майже виправдовують їх використання в домашніх умовах. Можливо, він знайде цю екзотичну технологію єдино прийнятною в своєму випадку.). Здавалося б, для багатьох російських квартир це питання не актуальне: якщо потрібно, замість «локшини», укладеної уздовж плінтусів, можна прокласти виту пару. Проте все частіше трапляється так, що телефонна проводка в нових квартирах вже захована в стіни і про її існування говорять лише акуратні розетки. Ось тут досягнення заморських інженерів (технологія була вперше запропонована неведикою компанією Tut Systems, але потім був створений консорціум HomePNA, якого підтримали титани індустрії) не здаються надуманими.

Технологія HomePNA використовує високочастотну частину спектру (і, до речі, сумісна з технологією Ethernet). Адже навіть звичайна «локшина» (невита мідна пара для телефонної проводки) здатна пропускати сигнали в декілька мегагерц — правда, на невеликі відстані. Втім, для домашньої мережі багато і не треба. HomePNA гарантує стійку роботу мережі при загальній довжині внутрішньої розводки до 350 м (для версії 2.0; версія 1.0 передбачала відстань до 150 м). Отже, витрати на кабелі — нульові. Потрібно купити тільки по одному адаптеру на кожен комп'ютер (40–50 доларів, адаптер для 1-мегабітної версії дешевший) — вони бувають як вбудовані, так і зовнішні, з USB-інтерфейсом. Є адаптери, які суміщають порти для мереж Ethernet і HOMEPNA, що зручно: не вийде налагодити мережу HomePNA — закладемо виту пару.

А що з продуктивністю? Вже і версія, що практично не зустрічається, HomePNA 1.0, забезпечувала швидкість в 1 Мбіт/c, нова версія (2.0) надає швидкість на порядок більше: 10 Мбіт/c. Кількість пристроїв в мережі у версії 2.0 обмежено числом 32 — більш ніж достатньо для домашніх умов. Відмітимо, що реальна швидкість, наприклад, передачі файлу, як і у випадку Ethernet, може бути істотно менше. Більш того, HomePNA — це практично той же самий Ethernet, адаптований до особливостей домашньої телефонної проводки. Ніяких комутаторів не передбачено, тому загальна продуктивність при великому завантаженні може сильно впасти.

Працездатність мережі сильно залежить і від якості проводки: якщо використовується не вита пара, а звичайна «локшина», то відстань, на якій мережа стійко працюватиме, може бути меншою обіцяної стандартом. Зате якщо використовувати не телефонний дріт, а коаксіальний кабель, то можна досягнути стійкої роботи мережі HomePNA на відстані до 2–3 км!

При цьому комп'ютерний трафік і телефонні розмови ніяк не заважають один одному (дані передаються в діапазоні 4–10 МГц, а телефонний сигнал, як відомо, займає частоти до 4 кГц). Це важлива перевага HomePNA. Втім, якби вони не «уживалися», то така мережа була б просто не потрібна.