Домашня мережа з проводами та без, Комп’ютерна документація від А до Я
Домашня мережа: з проводами та без
У вас вдома чи офісі комп'ютери ще не об'єднані в мережу? Тоді ви будете приємно вражені різноманіттям нових можливостей, що з'являються після створення локальної мережі. Чи не можете поділити між собою комп'ютер з виходом в Інтернет? Втомилися перетягувати громіздкі файли в коробках з компакт-дисками? Це лише невеликий перелік проблем, які легко назавжди залишити у минулому. Справа за малим — правильно вибрати компоненти для побудови мережі та налагодити їхню роботу. У необхідний мінімум входять маршрутизатор (пристрій, що перенаправляє дані між комп'ютерами) та адаптери для кожного ПК, що підключається до мережі (якщо комп'ютер не укомплектований вбудованим Ethernet та/або Wi-Fi-модулем).
Але перш ніж вибирати конкретні моделі, необхідно визначитися зі стандартом передачі даних, на якому буде побудовано мережу. Від технології істотно залежать обсяг робіт з налаштування, швидкість передачі даних, безпека та ймовірність несанкціонованого доступу, та й звичайно ж «ціна питання».
Який є вибір? У деяких випадках, можливо, буде достатньо і передачі даних через Bluetooth. Є також рішення HomePlug, засновані на використанні електропроводки як канал зв'язку. Однак, незважаючи на оригінальність ідеї, в поточній реалізації подібні пристрої відрізняються досить високою ціною, низькою швидкістю і сильно обмеженою сферою застосування. Нові моделі позбавлені багатьох недоліків, але це лише досвідчені зразки. Одним словом, на наш погляд, з практичної точки зору ця технологія поки що не надто цікава. А в більшості випадків вибір зводиться до того, чи прокладати мережеві кабелі Ethernet або скористатися бездротовим Wi-Fi.
З проводами. Технологія Ethernet розпочала своюжиття як загальноприйнятий світовий стандарт у 80-х роках. Максимальна швидкість передачі становила на той момент 10 Мбіт/c. Сьогодні ця цифра збільшилася на два порядки і досягає значення 1000 Мбіт/c, а мережа Ethernet залишається перевіреним, безпечним з точки зору несанкціонованого доступу до даних, найшвидшим і найдешевшим способом зв'язку комп'ютерів між собою.
Тут можна вибирати між швидкістю 100 Мбіт/c (Fast Ethernet) та 1000 Мбіт/c (Gigabit Ethernet). У більшості випадків швидкості в 100 Мбіт/c буде більш ніж достатньо, але, з іншого боку, різниця в цінах не надто суттєва, особливо якщо по мережі постійно передаватимуться файли великого обсягу.
Як правило, більшість сучасних ПК вже оснащені вбудованим Ethernet-адаптером. Тому залишається лише придбати маршрутизатор, прокласти кабелі та з'єднати усі пристрої. Але, наприклад, ноутбук, «прив'язаний» кабелем до мережі, втрачає свою основну перевагу – свободу пересування. Процес прокладання проводів і обтискання кабелю також не для всіх виглядає однаково привабливо і, крім того, може вимагати певного часу.
| Багато сучасних точок доступу оснащуються кількома портами Ethernet |
Без дротів. Використання бездротової технології Wi-Fi — відмінний спосіб позбавитися всіх недоліків, властивих дротовому Ethernet. Встановлюємо точку доступу — і за кілька хвилин (у разі вдалого збігу обставин) мережа готова до роботи. Не найсильніші показники технології — швидкість та захист від несанкціонованого доступу. Сімейство стандартів IEEE 802.11, що мається на увазі під Wi-Fi, включає кілька варіантів - 802.11а, 802.11b і 802.11g (основні показники див. в табл. 2).Перш ніж обговорювати відмінності цих стандартів у швидкості передачі даних, варто зазначити, що реальна швидкість роботи, що спостерігається, наприклад, при копіюванні файлів, завжди буде наперед менше теоретично можливою. Максимальна швидкість відповідає ідеальним, тобто. з визначення недосяжним, параметрам довкілля, і до того ж у швидкості роботи бездротового пристрою враховується передача всієї службової інформації. Втім, якщо основне завдання — спільне використання інтернет-каналу, то не варто розглядати внутрішньомережну швидкість як найбільш пріоритетний параметр, оскільки в будь-якому випадку швидкість доступу до Інтернету навряд чи перевищить 2—3 Мбіт/c.
Першими на ринку з'явилися адаптери 802.11b. Але на сьогоднішній день обладнання 802.11b представляє хіба що історичний інтерес, тому що більш сучасне та швидкісне 802.11g вже практично зрівнялося з ним за ціною. Перевага стандарту 802.11а: працює в частотному діапазоні 5,8 ГГц, менш заповненому іншими пристроями, завдяки чому вища швидкість передачі даних, що реально спостерігається, і надійність з'єднання. Зворотний бік медалі: працюючи в діапазоні 5,8 ГГц, стандарт 802.11а несумісний з пристроями 802.11b та 802.11g. Крім того, 802.11а спочатку призначався для корпоративних користувачів і подібне обладнання сьогодні зустрічається не так часто. Найбільш поширені зараз пристрої 802.11g. З одного боку, вони забезпечують досить високу швидкість роботи (теоретично вона може сягати 54 Мбіт/c), з іншого — зворотно сумісні з обладнанням 802.11b.
Ряд виробників для взаємодії з усіма можливими Wi-Fi-адаптерами випускають комбіустрою a/b/g, зміст яких зводиться до підтримки 802.11а. Можливо, в деяких випадках це корисно, але навряд чидійсно необхідно для будинку або малого офісу з огляду на відмінності в ціні. Набагато більший інтерес можуть мати моделі, що використовують технологію MIMO. Основна перевага – найвища швидкість передачі даних (до 108 Мбіт/c). Головний недолік - відсутність єдиного стандарту; виробники використовують власні розробки, несумісні друг з одним. Враховуючи те, що до 2007 р. може з'явитися специфікація стандарту 802.11n (теоретично можлива швидкість — до 540 Мбіт/c), заснованого на технології MIMО, купівля обладнання, яке буде несумісне з новітнім стандартом, — не зовсім очевидне рішення. З іншого боку, узгодження остаточного стандарту може затягнутися, а для того, щоб скористатися перевагами нових технологій, не обов'язково замінювати всі мережеві адаптери. Як показують перші результати тестів подібних моделей у тестовій лабораторії PC World, використання точки доступу MIMO дозволяє помітно збільшити зону впевненої роботи існуючих Wi-Fi-адаптерів. Одним словом, якщо проблем з недостатньою дальністю зв'язку не передбачається і швидкості близько 10-20 Мбіт/c цілком вистачає, то вибираємо найпоширеніше рішення - точку доступу 802.11g. Якщо з максимальною відстанню можуть виникнути складнощі, варто спробувати один із пристроїв з підтримкою MIMO. А якщо потрібна максимально можлива швидкість "тут і зараз" незалежно від витрачених коштів - купуємо також мережеві адаптери MIMО того ж виробника. До речі, багато точок доступу оснащуються і кількома портами Ethernet, що дозволяє скористатися перевагами як дротового, так і бездротового зв'язку. Швидше за все в більшості випадків покупка такого пристрою і буде найбільш оптимальним рішенням для домашньої мережі чи малогоофісу.
Від «сміттєвих діапазонів» — до AirPort та Wi-Fi
Точкою відліку у розвиток бездротових мереж вважатимуться створення 1988 р. у створенні IEEE комітету 802.11 з розробки відповідного стандарту. Однак цього цілком могло і не відбутися, якби трьома роками раніше, в 1985 р., комісія з федеральних комунікацій (FCC) не дозволила вільне використання, що не вимагає будь-яких ліцензій, кількох «сміттєвих діапазонів» (garbage bands) — 2, 4 та 5,8 ГГц. («Благозвучна» назва пов'язана не з будь-яким спецпризначенням, а з рівнем перешкод, створюваних НВЧ-печами, що використовували радіохвилі цих частот, та іншими побутовими приладами.)
Спочатку виробники обладнання для радіомереж розробляли свої власні технології використання діапазонів, що не ліцензуються. Для передачі даних на цих частотах інженери застосували широкосмугову модуляцію, при використанні якої сигнал «розтягується» по широкому спектру, що робить його менш чутливим до перешкод. Однак неможливість взаємодії між пристроями різних фірм не додавала подібним продуктам популярності. Рішення про необхідність єдиного галузевого стандарту було десь зовсім близько.
У 1988 р. співробітники компаній NCR та Bell Labs звернулися з відповідною пропозицією до IEEE. Було створено комітет 802.11, який розпочав обговорення стандарту. Усунути розбіжності між різними виробниками та прийняти перший варіант специфікації вдалося до 1997 р. А перші прототипи пристроїв 802.11b (діапазон 2, 4 ГГц) та 802.11а (діапазон 5,8 ГГц) з'явилися лише на початку 2000 р.
Незважаючи на детальну специфікацію, поява стандарту 802.11 не вирішила всіх питань сумісності обладнання різних виробників. Дляусунення проблем, що залишилися, створюється альянс WECA (Wireless Ethernet Compatibilty Alliance), в який вступають такі компанії, як 3Сom, Aironet, Lucent, Nokia і Symbol Technologies. Крім технічної взаємодії виробники потребували загальної відомої торгової марки. На замовлення альянсу WECA агентством Interbrand було розроблено назву Wi-Fi. Як згадує колишній голова альянсу Філ Біланджер (Phil Belanger), багато з його колег тоді не особливо розбиралися в маркетингу і не могли собі уявити використання імені без зрозумілої розшифровки. Так Wi-Fi отримав «повну» назву Wireless Fidelity, яка досі наводиться у деяких довідкових ресурсах.
До поширення Wi-Fi залишався один крок. Його зробила компанія Apple Computers, оснастивши кожен ноутбук iBook опцією бездротового адаптера Wi-Fi (під назвою AirPort). Незабаром цей приклад наслідували й інші відомі виробники. Через кілька років було розроблено стандарт 802.11g, що використовує діапазон 2,4 ГГц і дозволяє передавати дані зі швидкістю до 54 Мбіт/c, який на сьогоднішній день і є найпоширенішим варіантом 802.11.
Одна з проблем, які традиційно виникають при використанні радіоканалу, — багатопроменеве поширення. Радіохвилі відбиваються від будівель та інших природних перешкод, і, переломлюючись по ходу руху, той самий радіосигнал доходить до приймача різними маршрутами і відповідно в різний час, що призводить до його спотворення та ослаблення. Однак у разі використання кількох приймачів та передавачів (технологія MIMO, multiple input multiple output — множинний вхід, множинний вихід) багатопроменеве поширення дозволяє передавати більший обсяг інформації. При відправленнідані поділяються між кількома передавачами, що працюють на одній і тій самій частоті. Дані, отримані з антен, що приймають, перетворюються за допомогою спеціальних алгоритмів, що дозволяють розділити сигнали від різних передавачів. Таким чином, просторове поширення дозволяє створити кілька «віртуальних каналів» на одній і тій самій частоті і відповідно збільшити швидкість передачі інформації.
Передбачається, що стандарт Wi-Fi 802.11n, що розробляється, буде заснований на технології MIMO. Проте на сьогоднішній день виробники використовують різні, несумісні один з одним розробки.