Главная-Компьютер-Что такое ADSL — старый но актуальный способ соединения. Что такое ADSL – где и как используется технология

Что такое ADSL — старый но актуальный способ соединения. Что такое ADSL – где и как используется технология

ВведениеПо мере развития интернета для обеспечения полноценной работы в нем требовались все большие и большие скорости доступа – если сначала интернет был преимущественно текстовым, то в последние несколько лет популярность завоевали уже сервисы, связанные с передачей звука и видеоизображения в реальном времени, да и даже объемы типичной страницы, благодаря красочной графике и флэш-анимациям, выросли с единиц и десятков килобайт до сотен килобайт, а иногда и нескольких мегабайт.
Однако, если с обеспечением высокоскоростным доступом в Сеть крупных организаций каких-либо проблем не было, то предоставление домашнего доступа всегда упиралось в одно и то же – так называемую "последнюю милю". Этим термином в телефонии традиционно обозначается кабель, проложенный от некоего узла (например, телефонной станции) до абонента, то есть конечного пользователя. Проблема же заключалась в том, что стоимость прокладки такого кабеля обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов, причем, очевидно, в случае подключения домашнего пользователя она целиком ложится на его плечи, делая индивидуальное высокоскоростное подключение к Сети непомерно дорогим.
По этой причине для доступа в интернет традиционно использовалась уже существующая инфраструктура, то есть обычная телефонная сеть. Действительно, ведь в современном городе телефон уже есть практически в каждой квартире, иначе говоря, если использовать телефонную линию еще и для доступа в интернет, то стоимость прокладки кабеля будет равна нулю, и клиенту придется оплатить лишь стоимость конечного оборудования, то есть модема.
Однако в городской телефонной сети, изначально предназначенной для передачи голоса, полоса частот принудительно ограничена на уровне около 4 кГц – этого более чем достаточно для привычных задач телефона, больший же частотный диапазон лишь усложнил бы работу телефонной сети (слышимость бы лишь ухудшилась из-за появления высокочастотных помех и увеличения взаимных наводок между соседними линиями). Такое ограничение, разумеется, распространяется и на передаваемые модемом сигналы, не позволяя достичь высоких скоростей передачи данных – в течение многолетнего развития модемов удалось достичь скорости всего лишь 33,6 кбит/сек.


Выше на схеме показана несколько примитивная ситуация – на практике все сколь-нибудь крупные провайдеры подключаются к телефонной сети по цифровым каналам; впрочем, 4-килогерцовый фильтр со стороны пользователя при этом все равно никуда не исчезает.
Немного улучшилась ситуация лишь с появлением стандарта V.90, позволявшего довести скорость передачи от провайдера к клиенту до 56 кбит/сек., но даже такая скорость достигалась далеко не всегда – во-первых, если между провайдером и его клиентом в телефонной сети производилось более одного преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую (в современных телефонных сетях сигнал между АТС передается в цифровой форме), то протокол V.90 не работал вообще; во-вторых, он оказался весьма чувствителен к качеству линии – далеко не на всех линиях, где стабильно работал V.34, удавалось получить качественную работу V.90. И, опять же, дальнейшее увеличение скорости в существующей телефонной сети было невозможно (теоретический предел составляет 64 кбит/сек., однако на практике скорость сознательно ограничивается для уменьшения взаимных помех между соседними линиями).
По мере того, как привычные модемы переставали удовлетворять нужды пользователей, стали появляться всевозможные альтернативные варианты, не использующие телефонную сеть, но так или иначе решающие проблему высокой стоимости прокладки "последней мили". Наибольшее распространение получили две технологии – радиодоступ и спутниковый доступ.
Первая технология заключалась в установке вместо проводной "последней мили" радиоканала – один приемопередатчик располагался непосредственно у клиента, второй – на расположенной неподалеку станции, которая подключалась уже к магистральному каналу, например, оптоволоконному. Увы, но такое решение опять же оказалось достаточно дорогим и отнюдь не универсальным – антенны обязательно должны были располагаться в прямой видимости друг друга, поэтому каждая базовая станция могла обслуживать лишь сравнительно небольшое число клиентов, что отрицательно влияло на стоимость подключения и дальнейшей работы.
Вторая технология – это знакомый также многим спутниковый интернет. Так как передающая спутниковая антенна весьма и весьма дорога, то для подключения домашних пользователей была разработана гибридная система, в которой нисходящий поток данных (от провайдера к пользователю) передавался через спутник и принимался обычной недорогой параболической антенной, совершенно аналогичной используемым в системах приема спутникового телевидения, а восходящий поток (от пользователя к провайдеру) передавался через привычную телефонную сеть с помощью обычного модема. Увы, но и такая система не решала большей части проблем – пользователь по-прежнему для работы в интернете вынужден был занимать телефонную линию, а скорость передачи данных от него оставляла желать лучшего, что делало невозможным, например, проведение двусторонних телеконференций. Да и с односторонней трансляцией видеосигнала могли возникнуть проблемы – передача сигнала через спутник порождала довольно заметные задержки.
Таким образом, ни одна из беспроводных (или частично беспроводных, как в случае со спутниковым интернетом) технологий так и не смогла завоевать популярность, хотя бы отдаленно сравнимую с популярностью привычного коммутируемого доступа через городскую телефонную сеть. Проводные же технологии продолжали упираться в стоимость прокладки "последней мили"...
Выход из этого тупика оказался достаточно очевиден. Ведь полосу пропускания телефонной сети ограничивает оборудование, установленное на самой АТС, в то время как от клиента к АТС идет самый обычный медный кабель, способный передавать значительно более высокие частоты, чем какие-то три килогерца... Таким образом родилась идея DSL (Digital Subscribers Line) – установить один модем, как и раньше, у пользователя, подключив его к обычной телефонной линии, а другой модем (точнее, DSLAM – DSL Access Multiplexer) – не у провайдера, а на той же АТС, к которой подключается телефонная линия пользователя, причем включить его до оборудования самой АТС. В результате между модемами оказывался фактически простой кусок провода, без каких-либо присущих телефонной сети ограничений. Разумеется, из-за необходимости установки оборудования на каждой АТС затраты на постройку и поддержание сети были заметно выше, чем в случае классического коммутируемого доступа, когда все модемы провайдера устанавливались на одной АТС, однако по сравнению со стоимостью других способов предоставления высокоскоростного доступа в интернет технология DSL оказалась не просто дешевой, а очень дешевой.


Пожалуй, единственным серьезным конкурентом для DSL была технология, использующая другую уже существующую инфраструктуру – сети кабельного телевидения. Технически их использование было более чем оправданным – ведь они изначально предназначены для передачи высокочастотного (десятки и сотни мегагерц) сигнала, однако практически распространенность кабельного телевидения намного ниже, чем телефонных сетей, что и привело к большей популярности DSL.
Технология ADSL (Asymmetric DSL) представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между нисходящим и восходящим трафиком несимметрично – для абсолютного большинства пользователей нисходящий трафик значительно более существенен, чем восходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне естественно.
Как я уже отмечал выше, обычная телефонная сеть (в англоязычной литературе она обычно обозначается аббревиатурой POTS, Plane Old Telephone System) использует полосу частот 0...4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по ее прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц, то есть за пределами не только частотного диапазона телефонов, но даже за пределами возможностей человеческого слуха. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части – частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены восходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц – нисходящему.
Такое частотное разделение предоставляет ADSL еще одно преимущество над коммутируемым доступом – если обычный модем занимает телефонную линию, делая невозможным одновременное использование телефона и доступ в интернет, то ADSL-модем никоим образом не мешает работе телефона – Вы можете спокойно разговаривать по нему, не отключаясь от интернета, и при этом не будете ощущать никаких неудобств. Разумеется, возможны ситуации, когда либо высокочастотный сигнал ADSL-модема негативно влияет на электронику современного телефона (на старые телефоны с дисковыми номеронабирателями он, очевидно, повлиять не может – влиять там практически не на что), либо телефон из-за каких-либо особенностей своей схемотехники вносит в линию посторонний высокочастотный шум или же сильно изменяет ее АЧХ в области высоких частот; для борьбы с этим в телефонную сеть непосредственно в квартире абонента устанавливается фильтр низких частот, пропускающий к обычным телефонам только низкочастотную составляющую сигнала и устраняющий возможное влияние телефонов на линию. Отмечу, что обычный аналоговый модем, подключенный через фильтр, продолжает работать как ни в чем не бывало, так как не нуждается в каких-либо сигналах, выходящих за пределы максимально пропускаемых фильтром 4 кГц.
Вообще говоря, фильтры принято делить на микрофильтры и сплиттеры. Под первыми понимаются фильтры, включаемые непосредственно перед телефонами – между телефонной розеткой и собственно проводом, идущим к телефону (отмечу, что здесь под телефонами понимаются также и обычные аналоговые модемы), под вторыми – фильтры, включаемые на вводе телефонной сети в квартиру и разделяющие ее на две части – ADSL и обычную телефонную. Как видите, разница только в месте установки, по устройству же как микрофильтры, так и сплиттеры совершенно одинаковы, так что большого смысла акцентировать на этом внимание нет.
Разумеется, возможности кабеля не безграничны – с ростом его длины увеличивается сопротивление, в то время как ADSL-оборудование позволяет работать при сопротивлении кабеля не более 1500 Ом. Исходя из этого нетрудно определить и пределы работы ADSL – если от Вашей квартиры до АТС проложен кабель длиной более 5,2 км, то ADSL-модем имеет полное право не заработать вообще. Если же длина кабеля составляет ровно 5,2 км, то заработать он должен, но скорости выше 128 кбит/сек. не гарантируются. Идеальными же условиями считается длина кабеля не более 1,8 км – при этом ADSL-модем может развить максимальную скорость, составляющую 8 Мбит/сек. от провайдера к пользователю и 1,2 Мбит/сек. от пользователя к провайдеру. Разумеется, цифры эти ориентировочные – в каждом конкретном случае они зависят от сечения используемого в телефонной линии кабеля и его состояния (наличие разъемов и "скруток", всевозможные внешние помехи и так далее), однако практика показывает, что скорость в 1 Мбит/сек. вполне реальна для любой городской телефонной линии сколь-нибудь разумного качества. Опять же отмечу, что значение для ADSL имеет только качество провода от Вашей квартиры до АТС – все, что стоит дальше, оказывает самое непосредственное влияние на обычный коммутируемый доступ, но не имеет никакого отношения к ADSL. И пусть в Вашем районе стоит декадно-шаговая АТС постройки пятидесятых годов прошлого века, разговаривать по телефону можно только криком, а обычный модем отказывается соединяться с провайдером на скорости выше 9600 бит/сек. – если на Вашей АТС возможна установка ADSL-оборудования, то Вы имеете все шансы получить доступ в интернет со скоростью в несколько мегабит в секунду.
Выше был описан наиболее распространенный, базовый вариант ADSL, также известный под названиями G.dmt и Full rate ADSL. Однако существует и другой вариант, "облегченный", известный как G.lite или Universal ADSL. В отличие от G.dmt в нем сильно урезана полоса используемых частот и, соответственно, максимальная скорость соединения – она составляет всего лишь 1,5 Мбит/сек. "вниз" и 512 кбит/сек. "вверх". Достоинств же у G.lite два – во-первых, этот стандарт позволяет немного удешевить оборудование, во-вторых, он менее требователен к качеству линий и в большинстве случаев не требует установки фильтра, позволяя пользователю просто подключить модем к телефонной розетке, без какого-либо вмешательства в разводку телефонного провода по дому (благодаря этому G.lite иногда также называют "plug-n-play ADSL"). Впрочем, уже сейчас ADSL-модем, полностью поддерживающий как G.lite, так и G.dmt, можно купить менее чем за 50 долларов, да и не во всяких условиях при установке даже G.lite удается обойтись без фильтра – все зависит исключительно от используемых Вами телефонов и качества разводки телефонного кабеля по Вашей квартире, так что выгода от использования G.lite не столь уж высока.

Другие DSL-технологии

Помимо ADSL, существует еще несколько технологий передачи данных на базе DSL, обладающих другими характеристиками и требованиями. Во-первых, аббревиатура DSL сама по себе означает не только всю совокупность технологий, но и вполне конкретную, обеспечивающую скорость 160 кбит/сек. (строго говоря, скорость передачи данных составляет 144 кбит/сек. – два так называемых B-канала со скоростью по 64 кбит/сек. и один D-канал со скоростью 16 кбит/сек.; оставшиеся же 16 кбит/сек. представляют собой накладные расходы протокола) на расстоянии до 6 км по одной паре. "Классический" DSL использует полосу частот от 0 до 80 кГц (в некоторых реализациях – до 120 кГц), а потому несовместим с обычным телефоном. Впрочем, ничто не мешает использовать один из B-каналов для передачи оцифрованного голоса (благо оцифровка "телефонного" диапазона 0...4 кГц с разрядностью 8 бит дает поток данных как раз 64 кбит/сек.), более того, часто DSL используют для организации двух независимых телефонных линий (так как всего B-каналов два) на одной паре провода.
В шестидесятые годы инженеры AT&T Bell Labs. создали первую систему оцифровки голоса для телефонных сетей с последующим мультиплексированием двадцати четырех потоков голосовых данных (по 64 кбит/сек. каждый) в один канал передачи данных, работающий на скорости 1,544Мбит/сек. Эта система получила название T1 (ее европейский аналог, в котором объединялись уже тридцать голосовых каналов, получил название E1 и работал на скорости 2,048 Мбит/сек.) и использовала для передачи данных полосу пропускания 1,5 МГц с максимумом на частоте 750 кГц. Максимальная дальность передачи данных составляла около 1 км от центральной станции до первого репитера и около 2 км между последующими репитерами, однако непригодной для подключения частных пользователей эту технологию делала не столько необходимость в репитерах, сколько слишком большой уровень создаваемых помех, который не позволял организовать в одном многожильном кабеле (который, собственно, и идет от каждого жилого дома до ближайшей АТС) более одного канала T1/E1. Более того, взаимные наводки столь высоки, что в общем случае нельзя запустить еще один канал T1/E1 даже в соседнем кабеле, поэтому уделом применения T1/E1 каналов остались сети крупных телефонных и телекоммуникационных компаний.
Для устранения этого недостатка был разработан стандарт HDSL (High data rate DSL), фактически представляющий собой улучшенную технологию передачи T1/E1 по витой паре. HDSL использует полосу частот шириной всего лишь 80...240 кГц (в зависимости от конкретной реализации), позволяет без проблем разместить в одном кабеле несколько линий, а также работает на расстояниях до 4 км без каких-либо репитеров. Наиболее серьезный недостаток HDSL заключается в том, что для достижения скорости 1,544 Мбит/сек. (T1) ему требуется сразу две пары проводов, для скорости же 2048 Мбит/сек. – уже три пары, что опять же усложняло установку HDSL для частных пользователей, обычно имеющих в доме только одну телефонную линию. Тем не менее, это HDSL был первым DSL-стандартом, перешагнувшим порог в 1 Мбит/сек.
Улучшенная версия HDSL, получившая название SDSL (Single line DSL), использовала для передачи все тех же потоков T1/E1 уже только одну телефонную пару, предоставляя при этом скорость до 1,544/2,048 Мбит на расстоянии около 3 км от АТС. Кроме того, нижняя граница полосы сигнала в SDSL лежит выше 4 кГц, поэтому ничто не мешает использовать на одной и той же линии SDSL-модем и обычный телефон.
Отмечу, что все эти технологии – симметричные, то есть предоставляют одинаковые скорости передачи данных в обе стороны. Это прекрасно удовлетворяет нужды телефонных компаний, однако для домашних пользователей, у которых, как правило, объемы принимаемой информации минимум на порядок больше объемов передаваемой, более выгодно использовать несимметричные каналы, отдав большую часть полосы пропускания нисходящему потоку данных, что и было сделано в описанном выше ADSL.
И, наконец, еще один стандарт, созданный уже после ADSL – это VDSL, Very high data rate DSL. Скорость передачи данных "вниз" в VDSL может достигать 51,84 Мбит/сек. – но за это приходится платить уменьшившимся расстоянием устойчивой связи, которое при такой скорости составляет всего лишь около 300 м. Фактически VDSL очень хорош для применения при небольшом – менее 2 км – расстоянии от АТС, но, так как, согласно статистике, среднее расстояние от АТС до абонентов составляет около 5 км, то для широкого применения более "дальнобойный" ADSL подходит лучше.
В заключение же этого раздела я приведу таблицу с основными характеристиками (скоростью и дальностью) современных технологий передачи данных по медной паре:

Введение в технологию ATM

В качестве транспортного протокола в настоящее время при ADSL-подключении используется технология ATM (Asynchronous Transfer Mode, асинхронный режим передачи), завоевавшая в последние годы большую популярность благодаря гибкости, высокой эффективности и при этом – сравнительной простоте реализации.
Изначально технология ATM разрабатывалась как эффективный транспортный механизм для нужд бурно развивающегося рынка телекоммуникаций. Фактически можно выделить два крайних варианта организации сетей передачи данных – сеть с коммутацией каналов (circuit switching) и сеть с коммутацией пакетов (packet switching). Первую технологию отлично иллюстрирует всем знакомая телефонная сеть – на все время разговора Вам предоставляется собственный физический канал передачи данных (то есть голоса) с некоторой пропускной способностью. С одной стороны, это гарантирует Вам, что для Ваших нужд канала хватит при любых условиях – ведь занимаете его Вы и только Вы; но, с другой стороны, когда Вы делаете в разговоре паузы – канал фактически простаивает, поэтому в среднем по времени его пропускная способность используется сравнительно мало. Отмечу, что такой взрывообразный характер трафика характерен для абсолютного большинства сетей передачи мультимедийных данных, да и для многих других тоже.
Во втором варианте – в сети с коммутацией пакетов – нескольким клиентам предоставляется один и тот же канал. На клиентском конце этого канала стоит мультиплексирующее оборудование, принимающее от клиентов пакеты данных, выстраивающее их в очередь и последовательно передающее эту очередь по имеющемуся каналу. Такой подход обеспечивает высокую эффективность использования канала – он практически не простаивает, но, с другой стороны, он не может обеспечить Вам гарантированное время задержки – если перед Вашим пакетом в очереди окажется пакет большого размера от другого клиента, то отправка Вашего пакета задержится на время, необходимое для передачи предыдущего. А так как размер стоящих в очереди пакетов может быть самым различным – то задержка не только велика, но еще и непредсказуема, что приводит к фактической невозможности передавать по каналам с коммутацией пакетов мультимедийные потоки в реальном времени (например, видеоконференции или даже обычный голос).
Технология ATM представляет собой золотую середину между коммутацией каналов и пакетов. В первую очередь, в ATM вводится понятие ячейки – пакета фиксированной длины. В современном стандарте длина ячейки составляет 53 байта, из которых 5 байт приходится на адрес и 48 байт – собственно на передаваемую информацию. Пришедшие от клиента пакеты разбиваются на так называемом адаптационном уровне ATM на ячейки, каждая ячейка снабжается адресной информацией и ставится в очередь. Казалось бы, здесь мы приходим к той же проблеме, что и с коммутацией пакетов – к непредсказуемым задержкам из-за наличия очереди; однако фиксированный размер ячейки, да еще и столь малый, в ATM был выбран не случайно – ячейки, содержащие 48-байтные куски пакетов разных пользователей, в очереди перемешиваются, поэтому задержки столь малы, что в абсолютном большинстве случаев можно ими пренебречь. К тому же в ATM введено понятие качества обслуживания (QoS, Quality of Service) – ячейки могут иметь разный приоритет: например, ячейки, в которых передается видеопоток, будут иметь приоритет выше, чем ячейки, в которых передаются некритичные к времени задержки данные. Технология эта совершенно аналогична реализации многозадачности в современных компьютерах – на самом деле в каждый момент времени выполняется только один процесс, но время переключения между процессами настолько мало, что с точки зрения человека они все выполняются одновременно.
Адаптационных уровней ATM (AAL – ATM Adaptation Level) всего пять, в зависимости от типа службы. Всего же в ATM принято выделять три уровня – физический (это непосредственно среда передачи данных, то есть в нашем случае ADSL; вообще же технология ATM не привязана к какой-либо конкретной среде передачи, поэтому позволяет легко объединять в единое целое разнородные сети), уровень ATM (он занимается непосредственной передачей и приемом ячеек) и описанный выше адаптационный уровень, приспосабливающий протоколы верхнего уровня к ячейкам ATM.
В технологии ATM также широко используется понятие виртуального соединения. В отличие от технологий, оперирующих физическими каналами связи, в ATM привязка к таковым (то есть указание адреса получателя пакета) осуществляется только на этапе установки соединения. После этого между двумя участвующими в обмене данными узлами устанавливается виртуальный канал, однозначно обозначенный двумя числами – идентификаторами виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI) и виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI). Такое решение позволяет, во-первых, сильно сократить размер заголовка ячейки и, соответственно, время ее обработки, не указывая в нем полный адрес получателя, а, во-вторых, легко строить многосвязные сети (сети, в которых все узлы соединены попарно друг с другом), тем самым избавляясь от транзитных узлов, лишь вносящих дополнительные задержки в передачу данных. Для каждого виртуального пути можно создать несколько виртуальных каналов, что позволяет, например, при работе видеоконференции по одному каналу передавать изображение, по другому – звук, а по третьему – прочую сопутствующую информацию.

Протоколы передачи данных

С точки зрения провайдера использование ATM поверх ADSL на "последней миле" позволяет ему создать однородную сеть – как я отмечал выше, ATM не привязан к какой-либо конкретной физической среде передачи, как и к какой-либо конкретной скорости, так что вся сеть провайдера, включая внешние каналы связи, может быть построена на базе ATM, что заметно облегчает ее эксплуатацию. А вот с точки зрения пользователя не все так просто – абсолютное большинство существующего программного обеспечения не рассчитано на прямую работу с ATM, поэтому использование ATM "в чистом виде" требует серьезного его обновления.
Инкапсуляция протоколов в этом случае крайне проста: приложения работают непосредственно с ATM, ничего лишнего не задействовано (ниже на всех подобных таблицах голубым цветом отмечены "родные" протоколы ATM и физический уровень ADSL, желтым – "вспомогательные" протоколы, обеспечивающие совместимость с ПО, те или иные сервисы и тому подобное, а оранжевым – этапы инкапсуляции этих протоколов в ATM):


Наиболее распространенным способом решения проблемы адаптации ПО является инкапсуляция кадров привычного Ethernet в ячейки ATM (технология Ethernet over ATM, или, сокращенно, EoA, подробно описывается в документах RFC 1483 и более новом RFC 2684). Инкапсуляция выполняется на пятом адаптационном уровне ATM (AAL-5) непосредственно ADSL-модемом – соответственно, на клиентском компьютере требуется лишь наличие обычной сетевой карты, поддерживающего ее ПО, что является стандартом де-факто для любой сколь-нибудь современной системы.
Как видите, схема инкапсуляции заметно усложняется – теперь приложения работают с привычным им TCP/IP, далее пакеты TCP/IP транспортируются посредством Ethernet, а в модеме кадры Ethernet преобразуются в ячейки ATM (и обратно) в соответствии с RFC 2684:


Для обеспечения авторизации пользователей, динамической выдачи IP-адресов и подобных задач поверх сети Ethernet часто запускается еще один протокол – PPPoE (PPP over Ethernet), хорошо знакомый многим пользователям домашних сетей и являющийся аналогом знакомого любому владельцу модема протокола PPP (Point-to-Point Protocol).


В простейшем случае ADSL-модем работает в так называемом мостовом (bridge) режиме, конвертируя ячейки ATM в кадры Ethernet и обратно и передавая эти кадры на компьютер пользователя, где уже устанавливается – если это необходимо – программное обеспечение для реализации PPPoE (в Microsoft Windows XP оно, например, входит в стандартную поставку). Однако есть и модемы, способные самостоятельно запустить PPPoE-сессию и авторизоваться у провайдера.
Технология Ethernet over ATM хороша с точки зрения простоты подключения и стоимости пользовательского оборудования (достаточно модема, умеющего работать в мостовом режиме – а это самая дешевая разновидность модема), однако эффективность транспортировки больших Ethernet-пакетов путем их разбиения на 53-байтные ATM-ячейки сравнительно невысока. В значительной мере это компенсируется высокой (по сравнению с обычными модемами) скоростью ADSL-соединения, однако все же несколько затрудняет организацию видеоконференций (и вообще передачу мультимедийного трафика в реальном времени).
Однако, раз для авторизации пользователей мы традиционно используем протокол PPP, то что мешает инкапсулировать PPP-пакеты в ячейки ATM, тем самым избавившись от промежуточного слоя в виде описанного в первом варианте Ethernet"а? Этот метод получил название PPP over ATM (PPPoA) и подробно описан в документе RFC 2364. С одной стороны, при использовании PPPoA отпадает необходимость двойной инкапсуляции (Ethernet over ATM, а потом PPP over Ethernet), а с другой стороны – сохраняются все преимущества протокола PPP: удобный механизм авторизации пользователей, алгоритмы динамического присвоения IP-адресов и так далее. Разумеется, такой вариант означает, что либо на клиентском компьютере должен быть установлен ADSL-модем, не выполняющий никаких преобразований, и программный клиент PPPoA, либо модем должен уметь самостоятельно поддерживать PPPoA-сессию, передавая полученные данные на клиентский компьютер, например, по Ethernet-сети (отмечу, что здесь не идет никакой речи об инкапсуляции данных).


Также существует еще один метод – передача IP-пакетов по сети ATM (IP over ATM, или, сокращенно, IPoA), описанный в документе RFC 2225 (бывший RFC 1577). В последнее время этот вариант инкапсуляции приобретает все большую популярность.


Плюс к этому для каждого из типов инкапсуляции существует два возможных режима – LLC (Logical Link Control) и VC-Mux (Virtual Channel based Multiplexing). Подробно останавливаться на их отличиях я в данной статье не буду, отмечу лишь, что выбор конкретного режима, как и собственно протокола среди представленных выше, зависит от Вашего ADSL-провайдера.
Таким образом можно заключить, что с теоретической точки зрения выбор конкретных протоколов является компромиссом между сложностью настройки и эффективностью работы с одной стороны и поддержкой имеющегося аппаратного и программного обеспечения – с другой.

Пользовательское оборудование

С точки зрения пользователя все ADSL-модемы можно разделить на четыре группы – внутренние PCI-модемы, внешние модемы с интерфейсом USB, внешние модемы с интерфейсом Ethernet и внешние маршрутизаторы (роутеры) с интерфейсом Ethernet.
Внутренние ADSL-модемы по сравнению с внешними имеют те же достоинства и недостатки, что и модемы классические. С одной стороны, они не занимают место на столе, не требуют отдельного блока питания и заметно уменьшают количество проводов, но, с другой стороны, для установки требуют вскрытия системного блока (что не всегда возможно, если блок находится на гарантии и опечатан), а также не могут работать без драйверов, а потому, как правило, подходят только для пользователей MS Windows (как и в случае с классическими PCI-модемами, для альтернативных систем драйвера существуют далеко не всегда, да и качество их обычно оставляет желать лучшего). Настройка модема осуществляется с помощью специальной утилиты, поставляемой вместе с драйверами.



PCI ADSL-модем Micronet SP3300C


Ровно такую же функциональность, как и внутренние модемы, обеспечивают внешние USB-модемы. Они обладают всего двумя разъемами – USB и разъемом для подключения телефонной линии и, как правило, двумя индикаторами – один светодиод показывает, что модем включен, а другой – что установлено ADSL-соединение. Как и PCI-модемы, они могут работать только в мостовом режиме – даже если для модема заявлена поддержка PPPoE, то на практике это будет означать попросту наличие собственного PPPoE клиента в его драйвере. Опять же, для работы модему требуются драйвера, а для настройки – специальная утилита, так что пользователям систем, отличных от MS Windows, стоит как минимум предварительно выяснить наличие и качество работы драйверов под их ОС, а еще лучше – обратить внимание на модемы с интерфейсом Ethernet.



USB ADSL-модем Billion BIPAC-7000


Более универсальны ADSL-модемы с интерфейсом Ethernet – для работы с ними от операционной системы требуется лишь поддержка протокола TCP/IP и любой сетевой карты с интерфейсом 10BaseT ("витая пара"), к которому и подключается модем. Настройка модема также не требует каких-либо специальных драйверов или утилит – она производится из любого броузера (модем имеет собственный HTTP-сервер и web-интерфейс для конфигурирования), а многие модемы поддерживают и подключение по telnet для сторонников командной строки. Существуют и двустандартные модемы, с обоими интерфейсами – как USB, так и Ethernet (например, Efficient Networks SpeedStream 5100 имеет только интерфейс USB, а SpeedStream 5200 – уже как USB, так и Ethernet).



Ethernet ADSL-модем Zyxel Prestige 645M


Вообще говоря, теоретически такой модем можно подключать даже напрямую к хабу или свитчу, на котором организована домашняя локальная сеть, однако практически в этом, как правило, нет никакого смысла – эти модемы не поддерживают ни трансляции сетевых адресов (NAT, Network Address Translation), ни каких-либо методов авторизации (PPPoE либо PPPoA), они могут лишь выполнять функции конвертера между интерфейсами ATM и Ethernet. Таким образом, основное их преимущество над USB-модемами заключается в наличие интерфейса, поддерживаемого всеми современными ОС и, соответственно, в отсутствии необходимости в каких-либо специфических драйверах.
Как известно, наиболее распространенным способом подключения домашних (да, впрочем, и не только домашних) сетей к интернету в условиях, когда провайдер предоставляет только один IP-адрес, является использование трансляции сетевых адресов (NAT). В этом случае компьютерам внутри сети раздаются так называемые частные IP-адреса (часто их еще называют "серыми") – эти адреса могут использоваться любым желающим, но только в пределах локальной сети, в глобальной же Сети они не имеют какого-либо смысла. Очевидно, что по этой причине компьютеры с частными IP-адресами могут быть доступны только из той локальной сети, в которой они расположены – за ее пределами такая адресация теряет всякий смысл; поэтому для обеспечения доступа в интернет устанавливается сервер, имеющий сразу два адреса – "серый", соответствующий локальной сети, и "белый", доступный снаружи для всех желающих. Если же на сервер из локальной сети поступает пакет, идущий наружу – сервер подменяет в нем "серый" адрес отправителя на собственный "белый" адрес и отправляет дальше, одновременно запоминая, с какого "серого" адреса этот пакет пришел, чтобы, когда из интернета придет ответ на него, переправить этот ответ отправителю исходного пакета. Этот механизм и называется трансляцией сетевых адресов и обеспечивает наиболее прозрачный и наименее зависимый от используемых приложений и операционных систем способ подключения локальных сетей к интернету.
Разновидность ADSL-модемов, имеющих встроенную поддержку NAT, называется ADSL-роутерами. Кроме собственно NAT, большинство ADSL-роутеров поддерживают также PPPoE и PPPoA протоколы (то есть способны при необходимости самостоятельно авторизоваться у провайдера, без установки PPPoE-клиента на пользовательский компьютер), способны работать DHCP-сервером, автоматически раздавая IP-адреса и базовые настройки подключенным к ним компьютерам, а также имеют в своем составе DNS-сервер и файрволл. Иначе говоря, ADSL-роутер способен легко заменить отдельный сервер, полностью обеспечивая функционирование и доступ в интернет небольшой локальной сети. Конечно, для сколь-нибудь серьезной сети возможностей модема не хватит – в нем нет подсчета трафика для каждого из компьютеров сети, фильтрации URL"ов, кэширующего прокси-сервера и многого другого, однако для небольшой домашней сети, состоящей обычно максимум из трех-четырех компьютеров (например, один настольный компьютер и два ноутбука), такой модем является практически идеальным решением.



Ethernet/USB ADSL-роутер U.S. Robotics SureConnect 9003


Как и рассмотренные выше Ethernet ADSL-модемы, роутеры подключаются через интерфейс Ethernet, причем в данном случае возможность подключить их к свитчу или хабу напрямую становится куда более заманчивой. Настройка модемов также осуществляется через web-интерфейс с помощью любого броузера, но многие модели поддерживают и такие протоколы, как telnet и SNMP. Зачастую Ethernet ADSL-модемы оказываются упрощенными версиями ADSL-роутеров, возможности которых ограничены программно – сравните, например, Zyxel Prestige 645M и 645R, или D-Link DSL-300G и DSL-500G.
Весьма привлекательны ADSL-роутеры и для домашних пользователей, имеющих только один компьютер. Во-первых, такой роутер за счет использования NAT позволяет отгородить компьютер от сети, полностью защитив его от червей, подобных MSBlast – дело в том, что к компьютеру, имеющему "серый" IP-адрес, невозможно получить прямой доступ из Интернета, ибо в качестве получателя пакета обязательно должен быть указан адрес "белый", то есть адрес роутера. Способа же указать роутеру извне, что этот пакет должен предназначаться для какого-либо из подключенных к нему локальных компьютеров, в общем случае не существует – поэтому все попытки атак будут приходиться на роутер, которому они не смогут причинить ни малейшего вреда хотя бы потому, что стоящая на нем ОС не имеет ничего общего с Windows. Кроме того, ADSL-роутер является полностью самостоятельным устройством, что весьма удобно, если у Вас на компьютере установлено несколько ОС – например, если Вы поменяли пароль у провайдера, то достаточно сменить его один раз в настройках роутера, а не править настройки PPPoE в каждой из систем. Да и собственно настройка ОС сводится лишь к настройке сетевого интерфейса на автоматическое получение IP-адреса и всей сопутствующей информации от роутера.
И, наконец, высшая категория ADSL-модемов – ADSL-роутеры со встроенными свитчами, точками доступа Wi-Fi, принт-серверами... Такой роутер позволяет организовать небольшую домашнюю сеть без использования какого-либо дополнительного оборудования, что не только весьма удобно, но и обходится дешевле покупки двух или трех отдельных устройств. Та же часть устройства, что отвечает за ADSL и доступ в интернет, ничем не отличается от таковой в обычных ADSL-роутерах.



ADSL-роутер D-Link DSL-604G+ с Wi-Fi и 4-портовым свитчем


Кроме модема, Вам также понадобится сплиттер или микрофильтры – в зависимости от того, как проложен телефонный кабель у Вас в квартире. Если есть возможность сделать отдельный отвод для модема между вводом кабеля в квартиру и первым телефоном, то выгоднее будет приобрести один сплиттер, если же такой возможности нет – потребуются микрофильтры, по одной штуке на каждый из установленных в квартире телефонов.


ADSL-сплиттер

Перспективы развития

Полтора года назад, в начале 2003-го года, ITU (International Telecommunication Union – Международная Комиссия по Электросвязи, МКЭ) закончила разработку двух новых стандартов – ADSL2 (ITU G.992.3 и G.992.4 – эти два варианта отличаются между собой так же, как G.dmt и G.lite – во втором уменьшена как занимаемая частотная полоса, так и, соотвественно, скорость) и ADSL2+ (G.992.5), предоставляющего как увеличение пропускной способности ADSL-соединения, так и новую функциональность.
Стандарт ADSL2 больше нацелен именно на увеличение функциональности, а не скорости – последняя возросла всего лишь на 50 кбит/сек. по сравнению с ADSL при той же длине линии (либо, при той же скорости, появилась возможность удлинить линию на 200 метров). Заметно увеличилась помехоустойчивость связи при наличии узкополосной помехи (например, от радиостанций длинно- и средневолновых диапазонов), появилась возможность изменения накладных расходов протокола – если раньше они составляли 32 кбит/сек. вне зависимости от скорости соединения, то теперь на низких скоростях они могут уменьшаться до 4 кбит/сек., что заметно увеличивает скорости передачи пользовательских данных. Кроме того, ADSL2 позволяет в реальном времени собирать и обрабатывать информацию о состоянии соединения и качестве линии (последнее – даже в том случае, если соединение установить не удалось), что может быть крайне полезно провайдерам и телефонным компаниям при диагностике проблем.
Сильно сократилось энергопотребление ADSL2-трансиверов – если в нынешнем ADSL они всегда работают на полной мощности, то в ADSL2 появилось два дополнительных уровня энергосбережения, названные L2 и L3. ADSL2-трансивер работает на полной мощности (уровень L0) только при передаче непрерывного потока данных (например, если пользователь скачивает большой файл), если же наступает небольшой перерыв в передаче данных (например, когда пользователь просто гуляет по Сети, данные скачиваются весьма небольшими порциями), то модем может автоматически снизить скорость и перейти на уровень L2 с более чем вдвое сниженным энергопотреблением по сравнению с L0; переходы между L2 и L0 происходят практически мгновенно и без какой-либо потери информации, поэтому для пользователя они совершенно незаметны. Если же перерыв в передаче данных затягивается, то модем может уйти в "спячку" на уровень L3, вообще выключив трансиверы – правда, для возвращения из состояния L3 в L0 ему потребуется около трех секунд. Кстати, 3 секунды – это время установки соединения и при первом включении модема, против более чем десяти секунд у нынешних ADSL-модемов.
Пользующиеся обычными аналоговыми модемами достаточно долгое время наверняка помнят появление в протоколе V.32bis функции адаптивного изменения скорости (ASL), позволяющей модему менять скорость в зависимости от качества линии "на лету", то есть без переустановки соединения (ретрейна). Подобная технология появилась и в ADSL2 под названием Seamless Rate Adaptation (SRA) – теперь DSL-модемы могут изменять скорость без разрыва соединения или же каких-либо ошибок, то есть незаметно для пользователя. Например, если мешающая работе модема средневолновая радиостанция прекращает свое вещание в полночь – то вскоре после выключения ее передатчика модем сам поднимет скорость соединения.
Несомненно, помнят старожилы и появившуюся в Windows 98 и Windows NT 4.0 SP5 возможность объединения двух аналоговых модемов в пару – в то время это вызывало многочисленные споры, можно ли считать, что два модема по 56k каждый дадут суммарную скорость 112k, или же в реальности увеличение скорости будет не столь значительным. Впрочем, по причине отсутствия поддержки этого новшества со стороны большинства провайдеров, а также, главное, отсутствия у большинства пользователей второй телефонной линии проблема была скорее общетеоретической, нежели практической... Тем не менее, в ADSL2 появилась аналогичная возможность объединения модемов в пару (и даже больше), причем реализована эта возможность именно на уровне модема, а не операционной системы, что позволяет производителям выпускать многоканальные модемы (то есть однокорпусные устройства, подключающиеся сразу к нескольким линиям), позволяющие удвоить или даже утроить пропускную способность. Вряд ли они заинтересуют частных пользователей, но вполне могут оказаться полезны для организаций, для которых аренда лишней телефонной линии не представляет большой проблемы.
Появилась в ADSL2 и возможность создания виртуальных каналов, позволяющая сделать нечто подобное приоретизации трафика в ATM – например, для передачи голоса или видео можно выделить канал с низкой задержкой, но большим процентом ошибок, а для передачи данных – канал с маленьким процентом ошибок, но и сравнительно большой задержкой. На базе этой технологии предоставляется и так называемая функция Channelized Voice over DSL (CVoDSL), которая позволяет выделить из общего потока данных один или несколько 64-килобитных каналов для передачи голоса, как в обычной телефонной системе. Таким образом, так как пропускная способность ADSL2-модема много выше 64 кбит/сек., можно организовать на одной физической телефонной линии сразу несколько голосовых каналов, причем поддержка их будет осуществляться модемом на физическом уровне DSL, в отличие от технологий Voice over IP (VoIP, эта технология реализуется на уровне IP-сетей, а потому требует специального оборудования – то есть, грубо говоря, компьютера) и даже Voice over ATM (VoATM, эта технология реализуется посредством второго адаптационного уровня AAL2 ATM).
После прочтения предыдущего абзаца сама собой возникает мысль – а так ли нужна теперь совместимость ADSL2 с обычными телефонами, ведь теперь мы можем без проблем организовать сразу несколько цифровых телефонных каналов? И действительно, в ADSL2-модемах предусмотрена возможность отключить режим совместимости, после чего модем расширяет используемый им частотный диапазон в сторону низких частот, за счет чего увеличивает скорость восходящего потока данных на 256 кбит/сек. Разумеется, использовать при этом одновременно с модемом обычный телефон становится невозможно.
С точки же зрения домашнего пользователя наиболее существенные изменения произошли в ADSL2+ – по сравнению с ADSL2, частотная полоса, используемая для нисходящего потока данных, в нем расширена вдвое (в ADSL2 G.992.3 она простирается от 140 кГц до 1,1 МГц, в ADSL2+ – от 140 кГц до 2,2 МГц), что позволило увеличить скорость нисходящего потока до 24 Мбит/сек. Правда, эффективно это работает лишь на линиях длиной порядка полутора километров – при дальнейшем увеличении длины линии разница между ADSL2 и ADSL2+ быстро снижается и уже на линии протяженностью 2,5 км становится равной нулю.
Кроме того, ADSL2+ позволяет снизить взаимные наводки в кабеле между соседними линиями за счет использования диапазона 0,14...1,1 МГц для одной линии и 1,1...2,2 МГц для другой (при этом обе линии получают такую же скорость, как в ADSL2) – впрочем, здесь опять же подразумевается, что вторая линия должна быть не длиннее полутора километров, иначе заставить работать модем на ней только в высокочастотном диапазоне не удастся.
Уже существующие аппаратные решения позволяют как провайдерам, так и пользователям постепенно мигрировать на ADSL2 и ADSL2+ – так, например, в июне этого года компания Texas Instruments представила платформу Uni-DSL (UDSL), поддерживающую сразу пять стандартов – ADSL, ADSL2, ADSL2+, VDSL и пока еще не утвержденный ITU стандарт VDSL2 (его утверждение ожидается в течение 2005-го года, причем, в отличие от нынешнего VDSL, на больших расстояниях он не уступает ADSL по скорости, а идет вровень с ним). Таким образом, переход с ADSL на ADSL2/2+ будет происходить постепенно, без какой-либо перестройки существующей инфраструктуры, по мере постепенной модернизации оборудования провайдерами и пользователями.

    Доступ по цифровым каналам с использованием технологии xDSL - возможность получения высоких скоростей передачи данных при относительно невысокой стоимости оборудования с использованием обычной телефонной сети. Обычные телефонные кабели становятся высокоскоростными цифровыми каналами, причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера.

В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию (Digital Subscriber Line).

Существующие типы технологий хDSL, различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных, которая может достигать 52 Мбит в секунду для технологии VDSL (на хорошей линии связи и расстоянии до 1.5 км). На сегодняшний день наиболее распространена технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия). Для передачи данных используется обычная телефонная пара, но при этом организуются три информационных канала - "нисходящий" поток передачи данных (downstream) со скоростью обмена до 8 Мбит/сек, "восходящий" поток передачи данных (upstream) со скоростью обмена до 1.5 Мбит/сек. и канал обычной телефонной связи (POTS - Plain Old Telephone Service). При чем, канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при неисправности соединения ADSL. В результате вы получаете круглосуточный доступ в сеть Интернет с сохранением нормальной работы обычного телефона. "Асимметричность" технологии ADSL попросту выражается в невысокой стоимости используемого оборудования и значительной разнице в скорости передачи данных "к вам" и "от вас". Дальнейшее развитие технологии ADSL привело к появлению ее модификаций отличающихся повышенной скоростью передачи данных (ADSL2, ADSL2+)

    Подключение к интернет-провайдеру выполняется с помощью ADSL-модема. По способу подключения к компьютеру модемы можно разделить на USB и ETHERNET - модемы. Один и тот же модем может иметь как USB, так и Ethernet порт (несколько портов). Модемы USB, как правило, дешевле, но предполагают возможность использования только в режиме моста (бридж). В данном режиме модем работает аналогично dial-up модемам. Вместо стандартного удаленного подключения используется подключение PPPoE (точка-точка через Ethernet). USB - модемы в чистом виде сейчас практически не выпускаются.
    Более распространено подключение к компьютеру через Ethernet, что предполагает наличие в нем сетевой карты. При таком подключении возможно использование модема как в режиме моста, так и в режиме маршрутизатора. Современный ADSL - модем, практически, является специализированным компьютером, со своим программным обеспечением, выполняющим не только маршрутизацию (routing) и трансляцию сетевых адресов (Network Address Translation или NAT), но и поддержку управления устройством через HTTP и (или) Telnet протоколы, службы разрешения доменных имен (DNS), динамического конфигурирования узлов (DHCP), Firewall (брандмауэр), TFTP-сервер и т.п. Естественно, все эти внутренние функции доступны, если модем работает в режиме маршрутизатора. Ниже приведен пример простой схемы подключения домашней локальной сети к интернет с использованием модема Zyxel P660RU2 в режиме маршрутизатора.

Модем Zyxel P660RU имеет всего 1 порт Ethernet, поэтому, для подключения нескольких компьютеров используется коммутатор (switch). Если же модем имеет несколько портов, количество которых достаточно для подключения ваших компьютеров, коммутатор не нужен. Модем имеет IP - адрес, равный 192.168.1.1 на интерфейсе LAN. Клиентские компьютеры имеют адреса 192.168.1.2, 192.168.1.3, и 192.168.1.33. Маска сети - 255.255.255.0. Модем используется в режиме маршрутизатора с NAT. DHCP не используется, настройки TCP/IP клиентских компьютеров выполняются вручную.

Если нет доступа в интернет попробуйте:

1. Проверить, есть ли физическое подключение к оборудованию провайдера. Практически все модемы имеют панель индикации, на которой отображается состояние ADSL-линии. Индикатор состояния обычно подписан как "ADSL", "DSL", "Link", "CD" и т.п.
В случае нормального функционирования оборудования вашего модема, линии передачи данных и оборудования провайдера, на панели индикации модема должен светиться упомянутый индикатор. Если же этого нет, попробуйте сделать следующее:

  • выключите и снова включите модем. Если ситуация не изменилась, попробуйте отключить от телефонной линии все другие устройства (телефоны, микрофильтры, сплиттер) и подключить модем к телефонной линии напрямую. Если индикация ADSL появится - разбирайтесь с отключенным оборудованием.
  • проверьте, есть ли гудок в телефонной линии. Если нет - попробуйте отключить от телефонной линии все устройства, и подключить заведомо исправный телефон. Если гудок не появится - обращайтесь на местный телефонный узел.
  • попробуйте, если есть такая возможность, заменить модем на заведомо исправный. Если такой возможности нет, и выполнение предыдущих пунктов не привело к появлению индикации линии ADSL - обращайтесь в службу технической поддержки вашего провайдера.

    2. Если есть индикация работоспособного состояния линии ADSL, но нет доступа в интернет, возможной причиной может быть отсутствие PPPoE-подключения к провайдеру. В режиме моста (бридж или bridge) такое подключение выполняется средствами операционной системы. В режиме маршрутизатора - программным обеспечением модема. В зависимости от модели модема, на панели индикации может быть светодиод активности подключения, обозначенный как "Internet", "PPP", "PPPoE", "WAN" и т.п. Причиной отсутствия подключения может быть неправильное имя пользователя и (или) пароль для подключения к сети провайдера. Если они правильные, возможно исчерпан баланс лицевого счета, или ваша учетная запись блокирована провайдером по каким-то другим причинам. Обращайтесь в службу технической поддержки.
    3. Если линия ADSL и PPPoE-подключение в норме, но доступа в интернет нет, попробуйте выполнить следующее:

  • убедитесь в исправности кабеля, которым подключен модем к вашему компьютеру. Для большинства модемов предусмотрена индикация физического подключения - светодиоды "Ethernet", "LAN" или "USB". Если индикатор не светится, возможно, неисправен порт модема, соединительный кабель или порт к которому подключен модем.
  • если все подключения в норме - проблема в сетевых настройках.     Все дальнейшие проверки и настройки будут выполняться в консоли Windows. Рассматривается случай, когда модем используется в режиме маршрутизатора. Сетевые настройки можно получить командой:
    ipconfig /all
     В результате получим:

    NvidiaNforceNetAdapter - Ethernet адаптер:
    DNS-суффикс этого подключения. . :
    Описание. . . . . . . . . . . . : NVIDIA nForce Networking Controller
    Физический адрес. . . . . . . . . : 00-18-F3-EF-60-DC
    Dhcp включен. . . . . . . . . . . : нет
    IP-адрес. . . . . . . . . . . . : 192.168.1.33
    Маска подсети. . . . . . . . . . : 255.255.255.0
    Основной шлюз. . . . . . . . . . : 192.168.1.1
    DNS-серверы. . . . . . . . . . . : 192.168.1.1

        Строка "IP-адрес" одержит IP-адрес компьютера, "Маска подсети" - маску, совпадающую с маской маршрутизатора (стандартно 255.255.255.0). В строке "Основной шлюз" должен быть IP-адрес вашего модема. В строке "DNS-серверы" - адреса рабочих DNS-серверов или IP-адрес модема, если для разрешения имен используется его DNS-сервер. Возможна комбинация этих адресов. Если у вас возникли подозрения относительно работоспособности DNS - серверов провайдера, попробуйте вручную сменить их адреса в настройках TCP/IP, на адреса

    208.67.222.222 или 208.67.220.220 - серверы OpenDNS
    8.8.8.8 или 8.8.4.4 - серверы Google
    лучше выбрать комбинацию сервера Google и сервера OpenDNS.

        Одним из основных инструментов диагностики сетевых проблем являются команды проверки доступности узла ping.exe и команда трассировки маршрута к выбранному узлу tracert.exe . При использовании этих команд в брандмауэре должен быть разрешен ICMP-протокол, а еще лучше, на время диагностирования проблем, брандмауэр отключить.

    Краткую справку по использованию ping.exe можно получить по команде:
    ping /? Примеры:

    ping yandex.ru - проверить доступность узла yandex.ru
    ping 192.168.1.1 - проверить доступность нашего маршрутизатора.
    При выполнении ping без указания ключей, выполняется 4-х кратная посылка ICMP-сообщений (эхо-запрос) узлу, заданному в командной строке, и прием ответа с анализом времени отклика (эхо-ответ). В поле данных запроса и ответа содержится повторяющаяся строка символов латинского алфавита (от a до w). По умолчанию длина данных в Windows - 32 байта. Пример результата выполнения " ping yandex.ru":

    Обмен пакетами с yandex.ru по 32 байт:

    Ответ от 77.88.21.11: число байт=32 время=5мс TTL=57

    Ответ от 77.88.21.11: число байт=32 время=2мс TTL=57
    Ответ от 77.88.21.11: число байт=32 время=1мс TTL=57

    Статистика Ping для 77.88.21.11:
    Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь),
    Приблизительное время передачи и приема:
    наименьшее = 1мс, наибольшее = 5мс, среднее = 2мс

        Статистика Ping дает полную картину обмена между вашим компьютером и пингуемым узлом. Поле TTL в эхо-ответе зависит от реализации IP-протокола отвечающего узла (упрощенно, можно считать, что от типа и версии операционной системы). Необходимо учитывать, что некоторые узлы настроены таким образом, что на ping не отвечают (microsoft.com, например)

    Еще примеры использования ping.exe:

    ping -t yandex.ru - выполнять ping до нажатия комбинации CTRL-C или CTRL-Break
    ping -n 1000 -l 500 192.168.1.1 - выполнить ping 1000 раз с использованием сообщений, длиной 500 байт.
    ping -a -n 1 -r 9 yandex.ru - выполнить ping 1 раз (ключ -n 1), определять адрес по имени (ключ -a), выдавать маршрут для первых 9 переходов (-r 9)

        Использование ключа -r , в какой-то степени, позволяет получить трассировку маршрута, аналогичную получаемой с помощью команды tracert.exe, но максимальное число переходов может быть равно 9, чего, обычно, бывает недостаточно. Поэтому желательно использовать tracert.exe.

    tracert google.com - трассировка маршрута к узлу google.com

    Результат:


    Трассировка маршрута к google.com с максимальным числом прыжков 30:
    1 1 ms 2 498 ms 444 ms 302 ms ppp83-237-220-1.pppoe.mtu-net.ru
    3 * * * .
    4 282 ms * * a197-crs-1-be1-53.msk.stream-internet.net
    5 518 ms 344 ms 382 ms ss-crs-1-be5.msk.stream-internet.net
    6 462 ms 440 ms 335 ms m9-cr01-po3.msk.stream-internet.net
    7 323 ms 389 ms 339 ms bor-cr01-po4.spb.stream-internet.net
    8 475 ms 302 ms 420 ms anc-cr01-po3.ff.stream-internet.net
    9 334 ms 408 ms 348 ms 74.125.50.57
    10 451 ms 368 ms 524 ms 209.85.255.178
    11 329 ms 542 ms 451 ms 209.85.250.140
    12 616 ms 480 ms 645 ms 209.85.248.81
    13 656 ms 549 ms 422 ms 216.239.43.192
    14 378 ms 560 ms 534 ms 216.239.43.113
    15 511 ms 566 ms 546 ms 209.85.251.9
    16 543 ms 682 ms 523 ms 72.14.232.213
    17 468 ms 557 ms 486 ms 209.85.253.141
    18 593 ms 589 ms 575 ms yx-in-f100.google.com

    Трассировка завершена.

        Напомню, как это работает. При разработке IP-протокола, для достижения узлов, адреса которых не принадлежат текущей сети, была предусмотрена маршрутизация, предназначенная для передачи IP-пакетов между разными сетями. Когда вы выполняете команду "tracert google.com", сначала определяется IP-адрес google.com (74.125.45.100), который не принадлежит диапазону адресов вашей локальной сети, задаваемого значением IP-адреса сетевой карты и маской подсети (192.168.1.0-192.168.1.255). Такой пакет будет отправлен маршрутизатору, адрес которого, задан в качестве шлюза по умолчанию. В результатах трассировки вы видите его первым (192.168.1.1). Затем (упрощенно конечно) работает тот же алгоритм - если узел google.com не достижим локально, определяется, через какой маршрутизатор должен быть отправлен пакет, и выполняется его отправка.
        В результатах трассировки, приведенных выше для достижения узла google.com понадобилось 18 переходов. А теперь представьте, что на узле номер 10 (209.85.255.178) для достижения узла google.com ошибочно прописан маршрут не к узлу номер 11, а например, к узлу номер 5. Результатом такой ошибки стало бы зацикливание и вечное циркулирование пакета между узлами 5 и 10. Для того, чтобы подобная ситуация не возникала, разработчики IP-протокола предусмотрительно ввели в заголовок IP-пакетов поле TTL ("Время жизни" - Time To Live) длиной в 1 байт, принимающее значения от 0 до 255. На самом деле это поле не имеет отношения к времени, а является счетчиком числа возможных переходов при передаче маршрутизируемого пакета. Каждый маршрутизатор, получив пакет, вычитает из этого поля 1 и проверяет значение счетчика TTL. Если значение стало равным нулю, такой пакет отбрасывается и отправителю посылается ICMP-сообщение о превышении времени жизни ("Time Exceeded" - значение 11 в заголовке ICMP).
        При выполнении команды tracert.exe сначала выполняется отправка ICMP пакета с полем TTL равным 1 и первый в цепочке маршрутизатор (ваш модем) обнуляет TTL и сообщает о превышении времени жизни. Эта последовательность повторяется трижды, поэтому в строке результата, формируемой tracert.exe, после номера перехода отображаются три значения времени отклика:
    1     1 ms     1 - номер перехода (1 - первый маршрутизатор, т.е. ваш модем)
    1 ms 192.168.1.1 - его адрес (или имя)
        Затем процедура повторяется, но TTL устанавливается равным 2 - ваш маршрутизатор его уменьшит до 1 и отправит следующему в цепочке - т.е. маршрутизатору провайдера. Тот после вычитания 1 обнулит TTL и сообщит о превышении времени жизни. И так далее, пока не будет достигнут заданный узел (google.com) или не будет обнаружена неисправность, не позволяющая доставить пакет получателю.
        В результатах трассировки могут присутствовать записи об узлах в виде звездочек (узел номер 3 в примере) - это не является признаком неисправности и скорее всего, говорит о том, что настройки данного узла запрещают ICMP-протокол из соображений безопасности (борьба с DDoS - атаками)

        Упоминаемая выше команда ping имеет ключ -i . Он позволяет устанавливать значение TTL для эхо-запроса, т.е. реализовать ту же трассировку маршрута при выполнении ping -i c последовательным увеличением -i от единицы.
     ping -i 1 yandex.ru
    ping -i 2 yandex.ru
    ...

        В параметрах командной строки tracert.exe иногда удобнее указывать не имя узла, а любой реальный не приватный IP-адрес. К примеру, команды:

    Ping yandex.ru
    tracert yandex.ru

    Могут завершиться сообщением о том, что не удается разрешить имя yandex.ru (неизвестный узел yandex.ru). Причиной этого может быть, как неработоспособность используемого DNS-сервера (серверов), неверный его адрес, остановленная служба "DNS-клиент", неправильные настройки брандмауэра, происки подхваченного вируса и т.п. А возможно и отсутствие доступа в интернет . Можно воспользоваться командой:

    Tracert 77.77.77.77
    IP - адрес 77.77.77.77 взят безотносительно реально существующего узла. Главное, чтобы это был правильный, не зарезервированный для локальных сетей ("белый") IP - адрес. Если результаты трассировки для него покажут доступные узлы после 2-го перехода (после вашего модема и маршрутизатора провайдера) - то с большой долей вероятности можно предположить, что доступ в сеть провайдера существует, и надо разбираться с разрешением имен.

    Еще несколько признаков:

    Если после ping или tracert по команде:
    arp -a
    вы увидите, что в ARP-кэше присутствует IP и аппаратный (MAC) адрес маршрутизатора, то между клиентской машиной и маршрутизатором (модемом) тракт исправен, протоколы Ethernet и IP работают.

    Если трасса завершается до вашего модема, но в ARP-кэше есть вышеуказанная запись, то наверняка блокируется ICMP-протокол настройками брандмауэра вашего компьютера или маршрутизатора.

    Если трасса завершается после вашего модема, - проблема на участке между вами и провайдером.

    Если трассировка дает доступность узлов после сети провайдера, то наиболее вероятно, что проблемы в настройках на клиентском компьютере.

    Пока по этой теме все, но планируется продолжение.

        Здесь я собрал некоторые полезные вещицы, которые могут помочь пользователям "Стрим", и не только "Стрим".
        В рамках стандартных безлимитных тарифов, пользователь получает доступ в Интернет по технологии ADSL (ADSL2+). IP-адрес реальный, но динамический. Используется фильтрация трафика - TCP портов 21, 23, 25, 69, 80, 135-139, 445, 8080, 254, 255, 161 UDP - 69, 135-139, 161. Это делается для обеспечения безопасности Widows-систем, предотвращения спам-активности и защиты абонентского оборудования. Другими словами, на стороне клиента извне недоступны сетевые ресурсы Windows, стандартно настроенные HTTP- FTP-, TFTP-, SMTP- серверы. Иногда динамический адрес и фильтрация трафика создают некоторые проблемы, решение которых (бесплатное) предлагается ниже.

    Решаем проблему динамического IP-адреса.

        Идем на сайт DynDNS.com . Для работы с уже имеющейся или новой учетной записью используется кнопка "Sign In" (в верхней правой части страницы).
    Создаем свою учетную запись - жмем "Create Account" . При регистрации выбираем бесплатный доступ (free account). Форма регистрации периодически меняется, но обязательным является ввод желаемого имени пользователя, пароль и ваш E-mail. На указанный при регистрации e-mail приходит письмо с ссылкой для подтверждения. Подтверждаем и входим на сайт. Жмем кнопку "My Services" в левой части экрана и затем выбираем в меню (слева) пункт "Host Services"

    Жмем "Add New hostname" и заполняем форму, где указываем желаемое имя компьютера, желаемый домен и IP- адрес, неважно какой, лишь бы действительный, например, предлагаемый самой формой, ваш текущий адрес. Жмем кнопку "Create Host" . Если выбранное имя никем не занято, "Hostname" будет создано.

        Теперь остается скачать и установить специальную программу-клиент DynDNS Updater
    Заходим в раздел "Support" - подраздел "Update Clients"

        Скачиваем клиента под нашу операционную систему. При установке в Windows (DynUpSetup.exe) вам будет предложено установить DynDNS-клиент в качестве службы. Это позволит ему запускаться до входа пользователя в систему. В противном случае, при первом запуске, после установки, клиент пропишется в автозагрузке, и будет выполняться после входа пользователя в систему. Я не люблю лишние службы на компьютере и установку в качестве службы не использовал.

        Для входа вам понадобится ввести имя пользователя и пароль, полученные при регистрации на DynDNS.com. После чего вы увидите список ваших имен HostName, созданных в на сайте DynDNS.com. Отмечаем галочками имена, обновление для которых будет выполняться клиентом. Количество имен ограничено для бесплатного аккаунта, о чем найдете информацию на сайте. Программа очень простая, основные настройки - на вкладке Advanced :

        Некоторые из современных ADSL-модемов имеют встроенный DynDNS-клиент. Настройка обычно очень простая, - заполняем имя пользователя и пароль полученные при регистрации на DynDns.com и имя вашего Host. Пример для Zyxel P660RU2

        Использование клиента DynDNS модема иногда бывает очень полезным. Компьютер можно удаленно выключать и включать, как описано в примере "Технология Wake On Lan" раздела "Сеть", а также развернуть на нем нужные вам серверы, подключаться к его рабочему столу и управлять им, находясь где угодно, был бы доступ в Интернет.

    Решаем проблему перехода на ADSL2+.

        Небольшое отступление. В конце 2008 года в Стриме появились довольно привлекательные тарифы с подключением по технологии ADSL2+. Кроме того, с марта 2009 изменились действующие тарифы, кроме тарифов линейки ADSL2+. Разница в оплате по моему безлимитному тарифу "Стрим 6 Хит" (скорость передачи 6144/768 кб/с) и "СТРИМ 10 ХИТ 2+" (скорость 10240/896 кб/с) составила 70 руб. Мой модем Zyxel P660 RU2 поддерживает ADSL2+, поэтому проблем с переходом на новый тариф быть не должно - я и перешел. Как и многие другие абоненты Стрим. О проблемах с переходом на ADSL2 немало писалось на многих тематических форумах, народ плюется на Стрим, многие меняют провайдера, короче, все оказалось совсем не просто. Сначала я тоже слегка озверел, поскольку в режиме ADSL2+ модем мог по полчаса пытаться установить соединение, и в случае, когда это ему удавалось скорость исходящего потока (upstream) могла быть 9 кб/сек вместо 896 кб/сек. Иногда, правда, доходила до 500 кб/сек, но это случалось редко, и как бы то ни было, такая скорость уж очень далека от заявленной для данного тарифа. Правда, скорость нисходящего потока (downstream) была практически всегда соответствующей тарифному плану. Как потом выяснилось, у других абонентов могло быть и наоборот,- скорость upstream в норме, а downstream - никакая. Бывали случаи, когда невозможно было выполнить ADSL-подключение часами. Через несколько дней вдруг все заработало, но ненадолго. Затем я заметил, что скорость упала, стала такой же, как на моем предыдущем тарифе. Смотрю состояние модема - так и есть - скорость 6144/768 и DSL mode - G.DMT, т.е. я получаю свой старый "Стрим 6 Хит", хотя в личном кабинете вижу, что мой текущий тариф - "Стрим 10 Хит2"
        Конечно, все это не радует. Даже у меня (а я пользуюсь Стримом около 5 лет) появилась желание сменить провайдера. Но, в конце концов, остыл и решил подождать, - дело для Стрима новое, бывают накладки. Сам технарь, понимаю. Приблизительно через месяц позвонил в техподдержку Стрима и попросил все же включить ADSL2+. Через 20 минут связь пропала, затем восстановилась, и вернулась старая картина - скорость по исходящему потоку никакая. Из сообщений на форумах я сделал вывод - "наезжать" на техподдержку и инженеров Стрима - занятие неблагодарное и, я бы сказал, вредное для собственной нервной системы. И потом - технология для них новая, отработанные стандартные решения не работают, и переход на ADSL2+ по-видимому, выполнялся слишком поспешно и без должных мероприятий, как тестирование настроек, проверка на разных моделях модемов, обучение персонала и т.п.

        Можно предположить, что ADSL-модемы поддерживающие режим ADSL2 поставляются, в основном, с конфигурацией, расcчитанной на работу в обычном ADSL. Также, можно предположить, что если подогнать настройки модема к настройкам оборудования провайдера, (DSLAM -Digital Subscriber Line Access Multiplexer - мультиплексор доступа цифровой абонентской линии), то все заработает стабильно и на требуемой скорости. В моем случае так и оказалось.

        Для изменения настроек модема подключаемся к нему с помощью telnet.exe:
    telnet 192.168.1.1
     Модем запросит пароль
    Password:
    Вводим пароль администратора
    Для просмотра действующих настроек модема вводим команду:
    sys view autoexec.net
         Модем выдаст содержимое файла autoexec.net
    sys errctl 0
    sys trcl level 5
    sys trcl type 1180
    sys trcp cr 64 96
    sys trcl sw off
    sys trcp sw off
    ip tcp mss 512
    ip tcp limit 2
    ip tcp irtt 65000
    ip tcp window 2
    ip tcp ceiling 6000
    ip rip activate
    ip rip merge on
    ppp ipcp compress off
    sys wdog sw on
    ip icmp discovery enif0 off
    bridge mode 1
    sys quick enable
    wan adsl rate off
    ether driver qroute 2
    wan dmt db tlb e

    Для настроек ADSL важны команды из группы wan . Команда "wan dmt..." относится к настройкам обычного ADSL, а для ADSL2 она должна иметь вид "wan dmt2..."
    Внятного описания команды "wan dmt2 db..." я не нашел, но предположил, что с ее помощью выполнятся загрузка выбранного профиля оптимальных настроек модема под DSLAM провайдера. Возможные варианты настроек для конкретного модема можно получить командой:
    wan dmt2 db disp
     Для P660RU2 имеем результат:
     
    db_sel=ff db_final_sel=4
    No    Compare    Reset    Pre       Mid       After         Help
    0                                           
    1                                                   CTLM Database
    2                                                   GSPN Database
    3                                                   BCM Database
    4                                                   IFNEON Database
    5                                                   TI Database

     
    Итого - 5 вариантов, 0 - не используется, 1-5 можно попробовать.
    (Сокращенно, производители оборудования - 1 = CTLM = Centillium, 2 = GSPN = Globespan, 3 = BCM = Broadcom, 4 = IFNEON = Infineon)
    Команда для загрузки варианта настроек:
    wan dmt2 db tlb x - где x от 1 до 5
         Последовательно выполняем:
    wan dmt2 db tlb 1
     Сбрасываем линию
    wan adsl reset
     После установки соединения смотрим состояние канала:
    wan adsl chandata
     Вы увидите данные о соединении:
    DSL standard: ADSL2+ Mode -Режим ADSL2+.
    near-end bit rate: 10240 kbps - скорость к вам.
    far-end bit rate: 1020 kbps - скорость от вас.

        Когда вы определитесь, с каким вариантом у вас наиболее стабильная работа, нужно записать эту команду в модем, чтобы не вводить ее каждый раз после выключения. Для этого вводим команду:
    sys edit autoexec.net
     Видим сообщение:
    EDIT cmd: q(uit) x(save & exit) i(nsert after) d(elete) r(eplace) n(ext)
    Это подсказка по командам редактирования:
    q - выход без сохранения результатов;
    x - выход с сохранением;
    i - вставить строку после выведенной;
    r - заменить текущую строку;
    n - вывести следующую строку. Можно просто нажимать ENTER;

            Теперь жмем ENTER до появления строчки
    wan dmt db tlb e
    - жмем r , не нажимая после нее ENTER
    - набираем команду для выбранного варианта:
    wan dmt2 db tlb 3 - для варианта 3
    - Нажимаем ENTER и жмем "x" для сохранения и выхода из редактирования.
    Результат можно проверить командой sys view autoexec.net
    sys view autoexec.net
     sys errctl 0
    sys trcl level 5
    sys trcl type 1180
    sys trcp cr 64 96
    sys trcl sw off
    sys trcp sw off
    ip tcp mss 512
    ip tcp limit 2
    ip tcp irtt 65000
    ip tcp window 2
    ip tcp ceiling 6000
    ip rip activate
    ip rip merge on
    ppp ipcp compress off
    sys wdog sw on
    ip icmp discovery enif0 off
    bridge mode 1
    sys quick enable
    wan adsl rate off
    ether driver qroute 2
    wan dmt2 db tlb 3

    При правильной работе в режиме ADSL2+ на тарифе "Стрим 10 Хит2" состояние модема должно быть вроде этого:

    На всякий случай некоторые команды для P660RU2:

    Список команд каждого уровня можно получить, введя знак вопроса или неверную команду:
    wan - выдаст список подкоманд для wan, wan adsl - для уровня adsl команды wan. Для "wan dmt:" в прошивке данного модема подсказки нет. Можно набирать команды не полностью- "wan adsl chandata" и " w adsl c" - идентичны. Однако, есть информация, что в некоторых модемах сокращение не везде работает, а диагностики - никакой, поэтому лучше сокращенными вариантами команд не пользоваться, или пользоваться, контролируя их срабатывание.
    Возможно, кому-то поможет включение режима OLR (Online Reconfiguration), позволяющего изменять конфигурацию без разрыва подключения. Он должен поддерживаться оборудованием провайдера.
    wan dmt2 set olr x
     где
    x=0 - OLR выключен
    x=1 - OLR включен
    x=2 - SRA(Streamless Rate Adaptation) выключен.
    X=3 - SRA включен, возможна адаптация к существующей линии.

        Для оценки качества линии используется команда "wan adsl linedata":
    Состояние линии для исходящего потока (дальнего конца):
    wan adsl linedata far
     noise margin upstream: 11 db - при значении ниже 7 db наблюдалось неустойчивое соединение и низкая скорость upstream (хотя по информации с сайта Zyxel пределом помехоустойчивости является 6 db)
    output power downstream: 0 db
    attenuation upstream: 2 db
    tone 0- 31: 00 00 00 35 68 9a bb bc cc dd dd dc cc cb ba a9
    tone 32- 63: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 64- 95: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 96-127: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 128-159: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 160-191: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 192-223: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 224-255: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 256-287: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 288-319: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 320-351: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 352-383: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 384-415: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 416-447: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 448-479: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 480-511: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    Состояние линии для потока к вам (ближнего конца):
    wan adsl linedata near
     noise margin downstream: 21 db - для моей линии в диапазоне 20-24 db
    output power upstream: 10 db
    attenuation downstream: 0 db
    tone 0- 31: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
    tone 32- 63: 00 00 00 00 00 01 00 11 42 45 53 55 55 47 65 57
    tone 64- 95: 55 57 75 57 58 55 76 68 34 53 55 48 77 65 77 75
    tone 96-127: 55 65 45 57 65 77 74 44 76 76 57 77 55 88 55 97
    tone 128-159: 79 94 76 75 78 48 49 75 76 59 56 88 44 57 85 45
    tone 160-191: 55 55 73 58 76 53 45 53 55 67 45 54 57 76 55 55
    tone 192-223: 56 64 56 66 55 54 46 35 56 25 14 31 53 02 54 35
    tone 224-255: 15 54 33 02 31 04 15 00 11 01 30 55 41 33 14 46
    tone 256-287: 64 34 31 56 63 65 67 56 55 47 67 67 55 46 78 79
    tone 288-319: 69 58 89 99 79 76 97 98 79 76 98 79 89 87 79 74
    tone 320-351: 76 88 89 99 99 9a 89 49 98 49 77 a9 4a 99 a9 98
    tone 352-383: 6a 8a 86 86 a9 89 97 a9 97 98 9a a9 99 99 79 79
    tone 384-415: 88 97 88 46 88 94 99 74 88 98 87 87 88 59 99 98
    tone 416-447: 88 88 88 48 99 87 98 88 98 98 88 87 84 98 89 48
    tone 448-479: 86 48 47 98 68 88 88 88 88 88 89 98 88 88 48 88
    tone 480-511: 88 86 88 98 87 40 68 87 88 89 44 48 68 aa a8 80

        Noise Margin downstream (Предел помехоустойчивости при приеме данных) - используется в качестве критерия оценки состояния линии и определяет минимальный предел, при котором уровень сигнала выше уровня шума. Считается, если ADSL-модем тяжело синхронизируется с DSLAM, то следует снизить предел помехоустойчивости на коммутаторе.
    Output power downstream (Выходная мощность при приеме данных) - показывает выходную мощность при приеме данных в момент синхронизации модема с DSLAM.
    Attenuation downstream (Затухание при приеме данных) - показывает затухание при приеме данных в момент синхронизации модема с DSLAM (этот параметр должен быть

    Cisco 827-4V и Стрим.

       

  • Сброс пароля для CISCO IOS

    • Для сброса пароля на доступ к модему понадобится консольный кабель и программа Hyperterminal (входит в состав всех Windows). Консольный кабель подключается к консольному порту (разъему RJ-45 "Terminal") на модеме и к последовательному порту компьютера. Кабель можно изготовить самостоятельно, используя схему, которую найдете на сайте pinouts.ru.
    Подключение консольного кабеля выполняйте при отключенном электропитании устройств. Для обмена с консольным портом в HyperTerminal используйте параметры:

    Скорость - 9600 бит/с
    Биты данных - 8
    Четность - Нет
    Стоповые биты - 1
    Аппаратное управление потоком.

        После включения модема в окне терминала вы увидите сообщения о начале загрузки. Через 30-60 сек нажмите CTRL-Break, загрузка должна прекратиться и вы увидите приглашение Rom Monitor:

    rommon 1>
    Теперь нужно изменить значение конфигурационного регистра модема так, чтобы при загрузке CISCO IOS не использовалась сохраненная в модеме конфигурация (startup-config) с неизвестным нам паролем:

    rommon 1> confreg 0x2142

    Значение 0x2142 означает обход обработки startup-config. Перезагружаем Cisco командой reload (или reset). После начальной загрузки появится сообщение для выбора конфигурационного диалога:

    Would you like to enter the initial configuration dialog? :

    Отвечаем - No
    После чего появится стандартное приглашение для ввода команд (Router>). Для входа в привилегированный режим используем команду

    Router> enable

    Приглашение Router> поменяется на Router#
    Теперь можно скопировать сохраненную конфигурацию в качестве текущей (running-config):

    Router# сopy startup-config running-config
    Меняем пароль на новый, для чего задаем конфигурирование в терминале:

    Router# configure terminal
    Приглашение изменится, отражая уровень, на котором вы находитесь - Router# поменяется на Router (config)# . Для возврата на предыдущий уровень используем команду exit.
    Вводим новый пароль:
    Router (config)# enable secret
    Это новый пароль для привилегированного режима. Для доступа по telnet также нужно задать новый пароль, отличный от предыдущего:
    Router (config)# line vty 0 4
    Router (config-line)# password
    Route# (config-line)# exit
    Теперь у нас в качестве текущей конфигурации (running-config) используется ранее сохраненная конфигурация, с новыми паролями. Но в этой конфигурации все сетевые интерфейсы остановлены (administratively down). Поэтому для каждого из используемых интерфейсов нужно выполнить команду no shutdown . Список интерфейсов можно получить по команде:

    Router# show ip interface brief

    Для каждого интерфейса из полученного списка выполняем no shutdown. Пример для Ethernet0:
    Router (config)# interface Ethernet0
    Router (config-if)# no shutdown
    Router (config-if)# exit
    Router (config)#
    После запуска всех интерфейсов нужно вернуть стандартное значение конфигурационного регистра для загрузки startup-config:

    Router (config)# config-register 0x2102
    Router (config)# exit
    Теперь у нас текущая конфигурация (running-config) полностью готова к работе. Осталось скопировать ее в NVRAM-память Cisco для обработки при старте устройства (startup-config):

    Router (config)# copy running-config startup-config

        Для сохранения и загрузки конфигурации удобно пользоваться "Cisco TFTP Server", который можно взять с сайта CISCO или Устанавливаем его (по умолчанию установка выполняется в каталог "Program Files\Cisco Systems\Cisco TFTP Server") и запускаем.
    Для сохранения текущей конфигурации в файл myconfig.txt на сервере с IP 192.168.0.10:
    copy running-config tftp://192.168.0.10/myconfig.txt
     Для сохранения стартовой конфигурации в файл myconfig1.txt:
    copy startup-config tftp://192.168.0.10/myconfig1.txt
     Для загрузки в качестве текущей конфигурации файла myconfig.txt:
    copy tftp://192.168.0.10/myconfig.txt running-config
     Для загрузки в качестве стартовой конфигурации файла myconfig1.txt:
    copy tftp://192.168.0.10/myconfig1.txt startup-config
         Ниже приведено содержимое файла конфигурации для Стрим:

    !
    version 12.1
    no service pad
    service timestamps debug uptime
    service timestamps log uptime
    no service password-encryption
    ! hostname stream-gw
    ! logging rate-limit console 10 except errors
    enable secret TrxOXvO9bH8.
    enable password password
    ! clock timezone MSK 3
    ip subnet-zero
    no ip finger
    ip name-server 212.188.4.10
    ip name-server 195.34.32.116
    !
    no ip dhcp-client network-discovery
    vpdn enable
    no vpdn logging
    ! vpdn-group pppoe
    request-dialin
    protocol pppoe
    !
    !
    !
    !
    interface Ethernet0
    ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
    ip nat inside
    no ip mroute-cache
    no cdp enable
    !
    interface ATM0
    no ip address
    no ip mroute-cache
    no atm ilmi-keepalive
    pvc 1/50
    encapsulation aal5snap
    protocol pppoe
    pppoe-client dial-pool-number 1
    !
    bundle-enable
    dsl operating-mode auto
    !
    interface Dialer1
    mtu 1492
    ip address negotiated
    ip nat outside
    encapsulation ppp
    ip tcp adjust-mss 1452
    dialer pool 1
    dialer-group 1
    no cdp enable
    ppp chap hostname pppXXXX@mtu
    ppp chap password XXXXXXX
    !
    ip classless
    ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Dialer1
    no ip http server
    !
    ip nat inside source list 101 interface Dialer1 overload
    access-list 101 permit ip any any
    dialer-list 1 protocol ip list 101
    no cdp run
    !
    line con 0
    transport input none
    stopbits 1
    line vty 0 4
    password password
    login
    !
    scheduler max-task-time 5000
    sntp server 192.43.244.18
    end

        Создаете в каталоге Program Files\Cisco Systems\Cisco TFTP Server текстовый файл с этим содержимым, и копируете его в running config, меняете пароль доступа в привилегированном режиме (enable secret) и пароль для telnet (enable password). При необходимости можно изменить адрес для интерфейса Ethernet, VPI и VCI для вашего провайдера, если это не Стрим (pvc 1/50 - для Стрим). И нужно ввести ваши имя пользователя и пароль для подключения к сети Стрим.
    ppp chap hostname pppXXXXXX@mtu - имя пользователя
    ppp chap password XXXXXXX - пароль
    Эти правки можно было сделать в созданном файле до копирования в running-config. После того, как убедитесь, что данная конфигурация работает, сохраните ее в startup-config.

    Технология ADSL

    В последние годы рост объемов передачи информации привел к тому, что наблюдается дефицит пропускной способности каналов доступа к существующим сетям. Если на корпоративных уровнях эта проблема частично решается (арендой высокоскоростных каналов передачи), то в квартирном секторе, и в секторе малого бизнеса эти проблемы существуют.

    На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов в ближайшее время снова поставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной способности.

    Наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 6 Мбит/с. В обратном направлении используется скорость до 640 Кбит/с. Это связанно с тем, что все современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента. Например, для получения видеофоильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от абонента, вполне достаточно 64-128 Кбит/с (Рис. 1).

    Принципы организации услуги ADSL

    Услуга ADSL (Рис. 1) организуется с помощью модема ADSL, и стойки модемов ADSL, называемой DSL Access Module. Практически все DSLAM оснащаются портом Ethernet 10Base-T. Это позволяет использовать на узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

    Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские модемы, которые представляют собой ADSL модем, но для программного обеспечения являются адаптерами ATM.

    На участке между ADSL модемом и DSLAM функционируют три потока: высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала ТЧ (0,3-3,4 Кгц). Частотные разделители (POTS Splitter ) выделяют телефонный поток, и направляют его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

    Согласно теореме Шеннона , невозможно с помощью модемов достичь скоростей выше 33,6 Кбит/с. В ADSL технологии цифровая информация передается вне диапазона частот стандартного канала ТЧ. Это приведет к тому, что фильтры, установленные на телефонной станции отсекут частоту выше 4 кГц, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или маршрутизатор).

    Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1,5 до 6,1 Мбит/с, скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Кбит/с. Каждый канал может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов.

    Скорости, предоставляемые модемами ADSL кратны скоростям цифровых каналов T1, E1. В минимальной конфигурации передача ведется на скорости 1,5 или 2,0 Мбит/с. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 8 Мбит/с, однако в стандартах такая скорость не определена.

    Скорость модемов ADSL в зависимости от числа каналов

    Базовая скорость Количество каналов Скорость
    1,536 Мбит/с 1 1,536 Мбит/с
    1,536 Мбит/с 2 3,072 Мбит/с
    1,536 Мбит/с 3 4,608 Мбит/с
    1,536 Мбит/с 4 6,144 Мбит/с
    2,048 Мбит/с 1 2,048 Мбит/с
    2,048 Мбит/с 2 4,096 Мбит/с
    2,048 Мбит/с 3 6,144 Мбит/с

    Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. В таблице показаны несколько вариантов зависимости скорости от параметров линии.

    ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП или DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах (Рис. 2). В общем случае, вся пропускная способность линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса, и находится в диапазоне 0,3-3,4 КГц. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 Кгц до 1 Мгц. Физические параметры большинства линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МГц. К сожалению не все существующие телефонные линии (особенно большой протяженности), имеют даже такие характеристики, поэтому приходится уменьшать полосу пропускания, что влечет за собой уменьшение скорости передачи.

    Для создания этих потоков используются два метода: метод с частотным разделением каналов и метод эхо компенсации.


    Рис. 3 Схемы разделения потоков в полосе пропускания частот телефонной линии

    Метод с частотным разделением состоит в том, что каждому из потоков выделяется своя полоса пропускания частот. Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков. Передача этих потоков осуществляется методом "" (DMT).

    Метод эхо компенсации состоит в том, что диапазоны высокоскоростного и служебного потоков накладываются друг на друга. Разделение потоков осуществляется с помощью дифференциальной системы, встроенной в модем. Этот способ используется в работе современных модемов V.32 и V.34. Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков Передача этих потоков осуществляется методом "дискретной многотональной модуляции " (DMT).

    При передаче множества потоков происходит разделение каждого из них на блоки. Каждый блок снабжается кодом исправления ошибок (ECC).

    Смежные технологии

    Существует ряд смежных технологий, одни из которых предназначены для оконечных пользователей, другие для транзитной передачи высокоскоростных потоков. Принцип работы их аналогичен ADSL. Общее название таких технологий xDSL.

    High Data-Rate Digital Subscriber Line (HDSL)

    HDSL является технологией, обеспечивающей передачу на скорости 1,536 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. Протяженность линии может достигать 3,7 км. Ориентирована в качестве более дешевой альтернативы выделенным каналам E1, T1. Требует четырехпроводной абонентской линии.

    Single-Line Digital Subscriber Line (SDSL)

    Аналогичен HDSL, отличается тем, что для организации линии достаточно двухпроводной абонентской линии. Протяженность линии может достигать 3 км.

    Very High Data-Rate Digital Subscriber Line (VDSL)

    Аналогична HDSL, скорость до 56 Мбит/с. Расстояние до 1,5 км. Технология весьма дорогая, и не находит широкого применения.

    Rate Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL)

    Технология ADSL обладает одним существенным недостатком. Она не позволяет изменять скорость в зависимости от качества линии. В таких модемах выбор скорости, кратной 1,5 или 2 Мбит/с, производится с помощью программного обеспечения. Оборудование, построенное на базе технологии RADSL позволяет автоматически снижать скорость в зависимости от качества линии.

    Universal ADSL (UADSL)

    Технология ADSL обладает рядом мелких недостатков, препятствующих широкому внедрению технологии на сетях абонентского доступа. Это сложность установки устройств ADSL; они требуют серьезной настройки на конкретную абонентскую линию (как правило, с участием технического сотрудника компании — оператора сети), имеют относительно большую стоимость.

    Не так давно появились сообщения о создании новой версии технологии ADSL, которая призвана устранить указанные недостатки. Ее называют Universal ADSL (UADSL), или DSL Lite. Правда, при использовании этой технологии данные передаются на более низких скоростях, чем в ADSL (при длине абонентской линии до 3,5 км скорость составляет 1,5 Мбит/с в направлении к абоненту и 384 кбит/с — в обратном направлении; при длине абонентской линии до 5,5 км обеспечиваются 640 кбит/с по направлению к абоненту и 196 кбит/с — в противоположном). Однако эти устройства легче устанавливать; кроме того, в их составе имеется частотный разделитель, поэтому его не приходится устанавливать отдельно. По существу, достаточно просто подключить UADSL-модем к телефонной розетке, так же как и обычный модем.

    Стоимость таких устройств не превышает стоимости обычного модема, поэтому стоит ожидать, что именно эта технология найдет широкое применение в аппаратуре доступа оконечных пользователей.

    Стандарты

    Американский Национальный Институт Стандартов (ANSI), рабочая группа T1E1.4 недавно одобрила стандарт на ADSL со скоростью передачи до 6,1 Мбит/с (ANSI Стандарт T1.413). ETSI дополнила этот стандарт требованиями для Европы. T1.413 определяет единый терминальный интерфейс со стороны оператора. Вторая версия этого стандарта, разрабатываемая группой T1E1.4, расширила стандарт, в котором определила: мультиплексированный интерфейс со стороны оператора; протоколы конфигурации и управление сетью.

    Немного цифр

    Расстояния для short range модемов зависят от диаметра медной пары:

    1. Telindus Crocus HDSL 2048Kb/s :

    Wire diameter (mm) 2-pair version (km) 3-pair version (km)
    0.4 3.6 4.0
    0.5 5.0 5.5
    0.6 7.1 7.8
    0.8 8.9 9.9
    1.0 12.5 13.9

    2. Telindus Crocus SDSL:

    Wire diameter 384 Kbit/s 768 Kbit/s 1152 Kbit/s
    0.4 mm 5.0 Km 4.3 Km 3.6 Km
    0.5 mm 6.9 Km 6.0 Km 5.0 Km
    0.6 mm 9.8 Km 8.4 Km 7.1 Km
    0.8 mm 12.4 Km 10.6 Km 8.9 Km
    1.0 mm 17.3 Km 14.9 Km 12.5 Km
    1.2 mm 19.3 Km 16.6 Km 13.9 Km

    3. Telindus Crocus HS (144Kb/s):

    Wire diameter (mm) distance (km)
    0.4 6.9
    0.5 9.5
    0.6 13.5
    0.8 17.5
    1.0 26.0

    Дополнение1

    Статья написана хорошо, все верно, однако есть некоторые комментарии относительно внедрения ADSL в реальной жизни. К сожалению, на обычных российских линиях связи ADSL может применяться лишь в порядке эксперимента, о промышленной эксплуатации пока речи не идет. Для ADSL линии требуется ВИТАЯ пара (а не лапша) причем экранированная, а если это многопарный кабель, то и с соблюдением направления и шага повива.

    Можно возразить (С.Ж.), заметив, что лапша идет только на участке от кросса в доме до квартиры, ее замена на витую пару не представляет как технических, так и экономических сложностей. На участке кросс-телефонная станция используются многопарные кабели, где каждая пара является витой.

    Вроде бы убедительно НО пробовали-ли вы разбирать телефонный кабель? Снимите метр изоляции с импортного кабеля и с отечественного. Импортный-распустится на витые пары которые не развалятся если даже их потеребить, а отечественный почти сразу превращается в веник и требуется изрядное мастерство чтобы без дополнительных приспособлений разделать его. Замена лапши тоже вроде не выглядит страшной, но ведь лапшой тут не обойдется, потребуется замена КРТ (коробка распределительная телефонная) тем более если она пластмассовая (вспомните как разводятся ЛВС) и стоит она в каждом подьезде и часто не по одной. Направление повива в отечественных многопарных кабелях не соблюдается (разберите для примера наш 50-ти парный кабель или 100 парный), потому, как никто не думал что такие кабели будут использоваться для передачи широкоспектральных высокочастотных сигналов, соответственно и о защите от переходных помех тоже никто не задумывался. У капиталистов, возможно, это благо тоже возникло случайно, потому как там конкуренция и чтобы продукцию покупали, она должна соответствовать даже не обязательным, а рекомендованным всякими комисиями параметрам (потому как эти комиссии не даром свой хлеб едят) и на территории одного района (или даже квартала) могут работать два или более провайдера телефонных услуг. Вооьщем, как всегда благодаря конкуренции получаются качественные товары и услуги.

    Для Е1 используется витая пара аж с двумя экранами изолированными друг от друга по длинне кабеля и с регламентированым количеством кабельных пролетов, иначе ни о каком километраже и о стабильной связи говорить не приходится.

    Это верно, но на мой взгляд (С.Ж.) технология DSL скорее найдет свое применнеие не в промышленности, а именно в квартирном секторе.

    Ага, вот, что могу добавить (И.Ш.), пару лет назад эту технологию предлагали РОСТЕЛЕКОМу для реконструкции коротких магистралей, а магистральный кабель это вам не домашняя разводка по такому кабелю можно и 64 Мбита пропустить и строилась эта модернизация по схеме станция-кабель-станция. Ну так РОСТЕЛЕКОМ не согласился использовать эти технологии, потому как дорого. Сомневаюсь, что сейчас оборудование подешевело настолько, что стоит как эзернетовский хаб? А если я не прав, значит кто-то хочет сильно погреть руки на модернизации кабельных линий и внедрении новой техники.

    Ну а теперь представим, что в телефонный кабель запущено 2-6 МБит, а он (кабель) соответствующими параметрами не обладает (часто межпроводная изоляция занижена -- ну подмочили бедолагу, слышали наверно трески и космические переговоры в трубке), в результате наружу полезут наводки. Я думаю, что эти наводки будут следствием комбинаторных частот, причем очень широкого спектра, которые создадут такие помехи телевизионным приемникам, что может начаться настоящая война. Так что на практике пока не все гладко, к сожалению.

    Именно поэтому, лично я считаю (С.Ж.), что гораздо более актуальным является внедрение UADSL с маленькими скоростями (до 640 Кбит/с). Все указаные эффекты в этой технологии будут выражены в гораздо меньшей степени.

    Я думаю (И.Ш.), что все равно, цена такого внедрения будет на данном этапе слишком высока, чтобы в серьез думать о нем. Так что, тут больше проблем, чем кажется на первый взгляд и в любом случае требуется более серьезный подход.

    А вот моя информация (С.Ж.): провайдеры, в частности Роснет, не разделяют Ваших взглядов на проблемы технического плана и могут предоставить оборудование ADSL. Установка модема, настройка, подключение, обходится примерно в $2,500. При этом обеспечивается скорость до 640 Кбит/с. Месячная абонентская плата составляет около $300.

    Модемы ADSL сейчас стоят в районе $800-1500. Модемы UADSL должны стоить примерно $250-500, что более приемлимо.

    Как только на каждом телефонном узле будет установлено оборудования доступа к сетям передачи данных, подобный вид услуг значительно подешевеет, а внедрение такого оборудования доступа напрямую связано с внедрением ATM.

    Дополнение2

    В статье Станислав Журавлев хорошо излагает теоретический аспект, но не затрагивает специфику применения этой технологии в России. В первом дополнеии ликвидированы некоторые пробелы, но есть несколько неточностей:

    Во-первых, хDSL технологии были разработаны исследовательским подразделением корпорации Bell именно для применения на существующей инфраструктуре медных проводов, которая даже в USA отличается преклонным возрастом и построена на обычной медной телефонной паре, а не на экранированной витой.

    Во-вторых "лапша" действительно не годится для хDSL линий, но "лапша" используется на участке от распределительной телефонной коробки до абонентской розетки, что составляет обычно порядка 5-15 метров. В действительности есть два ограничения, которые при заданном сопротивлении линии (обычно 1-1.5 кОм) не позволяют использовать хDSL устройства, это пупинизация и сборка из проводов различного сечения. Пупинизация линии — это введение индуктивной составляющей в линию с целью уменьшения затухания сигнала, но в России такие линии почти не используются. Вторая проблема встречается довольно часто, но если станционная часть оборудования находится на ближайшей к вам АТС то вероятность возникновения подобной проблемы мала, в любом случае эту проблему можно решить с местным телефонным узлом. Однако, если нужен прямой канал, к примеру для соединения двух локальных сетей, то и это не проблема. В Москве существует достаточно большое количество прямых каналов работающих по меди на расстояние 5-7 км и сопротивлением 1-1.5 кОм.

    Широкое распространение хDSL технологий в России сдерживается, прежде всего, не недостаточным количеством телефонных пар с приемлемыми параметрами (пока количество установленных линий по Москве исчисляется десятками или сотнями), а ценой оборудования, $2000-3000 за комплект из станционной и абонентской частей, ценой на подключение и стоимостью выделенного канала (посмотрите ради любопытства у любого из провайдеров сколько стоит синхронный канал 64К канал цены вас неприятно поразят). Скорость уже установленных линий обычно колеблется в пределах 64-512К. хDSL линии работающих на скорости больше 2МБит по меди я вообще не встречал и думаю в ближайшее время их появление маловероятно. Объясняется это тем, что стоимость 2МБит потока велика настолько, что позволить его себе могут либо очень крупные коммерческие фирмы, либо телекоммуникационные компании, сами занимающиеся провайдингом, а для них очень важен такой критерий как вероятность ошибки на канале. Наименьшую же вероятность ошибки обеспечивает оптическое волокно, стабильность работы которого будет в любом случае на несколько порядков выше чем хDSL линии.

    Наиболее радужные перспективы мне кажется имеет оборудование рассчитанное на скорости 64-512К, особенно созданное в соответствии со стандартом UDSL, который должен быть принят до конца этого года. Производители обещают цену на абонентский UDSL модем не более $300-400. Если предоставлением xDSL услуг заинтересуются крупные телекоммуникационные компании (идеальный случай МГТС:--)), которые смогут разместить за свой счет станционные комплекты оборудования на большом количестве телефонных узлов, нас ожидает в ближайшее время резкий рост количества используемых хDSL линий.

    0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.


    Технология ADSL

    Что скрывается за этим загадочным словом:

    ADSL - это технология передачи данных, позволяющая одновременно использовать обычную телефонную линию одновременно для телефона и для скоростного Интернета. Телефонный и ADSL-канал не влияют друг на друга. Можно одновременно загружать страницы, получать почту и разговаривать по телефону. Максимальная скорость ADSL-канала - до 8 Мбит/c!

    Как работает ADSL?

    Телефон или обычный модем на 14.4 кбит/c используют низкочастотный канал: обычно диапазон передаваемых частот лежит в диапазоне 0.6-3.0 кГц, хороший телефонный канал может передать частоты в диапазоне 0.2-3.8 кГц, что при условии слабых помех позволяет поднять скорость до 33.6 кбит/c. На так называемых цифровых АТС, где аналоговый телефонный сигнал преобразуется в цифровой поток на телефонной станции или узле, скорость удается довести до 56.0 кбит/c. На практике, однако, из-за неидеального качества телефонных линий, реальная скорость оказывается меньше и редко превышает два десятка килобит в секунду.
    В обычной телефонии используется так называемый коммутируемый канал - непосредственное соединение между абонентами устанавливается телефонной сетью на все время сеанса связи. Точно так же при подключении к Интернету устанавливается прямое соединение между вашим модемом и модемом провайдера. Телефонный канал оказывается занятым передачей данных, поэтому пользоваться телефоном в это время нельзя.
    Канал ADSL использует более высокочастотный диапазон. Даже нижняя граница этого диапазона лежит гораздо выше частот, используемых в коммутируемом телефонном канале. Естественно, ADSL-канал доходит по вашему телефонному проводу только до вашей АТС, дальше пути коммутируемого и ADSL каналов расходятся: коммутируемый канал попадает на телефонную станцию, а ADSL канал попадает в цифровую сеть (к примеру, Ethernet LAN) провайдера. Для этого ADSL-модем провайдера устанавливается непосредственно на вашей телефонной станции. Для передачи данных используется очень широкая полоса частот, что практически позволяет на линии нормального качества достичь скорости 6 Мбит/c!.
    К сожалению, не все телефонные линии годятся для канала ADSL. Перед подключением линию надо предварительно проверить. Основными препятствиями являются спаренная линия и охранная сигнализация.
    Включать ADSL-модем в телефонную розетку напрямую (без сплиттера) не рекомендуется: ADSL-модем и телефон могут мешать друг другу. Модем и телефон не выйдут из строя, но связь будет неустойчивой. Для устранения взаимного влияния достаточно установить простейшие фильтры для разделения низких телефонных и высоких ADSL-частот. Фильтры прилагаются к ADSL-модему и называются сплиттер и микрофильтр. Сплиттер - это специальный тройник, одним концом он подключается к телефонной линии, а двумя другими к телефону и модему. Микрофильтр одним концом подключается к линии, другим к телефону - полезен для подключения параллельных телефонных аппаратов.

    Современный мир не мыслим без Интернета и компьютерных сетей. Высокоскоростные каналы опутали мир паутиной - спутники, оптоволокно, кабели - нервы и кровеносные сосуды всемирной информационной сети. Гигантские скорости, гигантский трафик, высокие технологии… Но при этом многие годы высокоскоростные каналы со скоростью пересылки данных выше 1 мегабита в секунду оставались уделом провайдеров и крупных компаний.
    Высокие технологии, разрабатываемые ведущими Hi-Tech компаниями для высокоскоростной передачи данных, оказались весьма дорогим удовольствием, обладая не только огромной стоимостью внедрения, но и высокой ценой владения. Рядовым пользователям для получения доступа в сеть Интернет пришлось довольствоваться обычными, весьма распространенными и дешевыми в работе Dial Up модемами предназначенных для использования на аналоговых телефонных линиях. Да и бизнес, особенно мелкий, не видел необходимости прокладывать выделенные каналы или проводить себе спутниковый Интернет - дорого и неэффективно. Что качать с высокими скоростями - новости, прайсы, документы, килобайтные драйвера? Свыше двух десятилетий Dial Up доступ правил "последней милей" - тем самым участком, по которому информация доставляется от провайдера к конечному пользователю. Телефонные линии, особенно российские, встали стеной на пути между пользователями и провайдерами, владеющими высокоскоростными каналами передачи данных. Вот и получалась несуразная картинка - между городами, странами и континентами гигантские объемы информации пересылались мгновенно, но на последнем километре, на последнем куске телефонного провода от провайдера к клиенту скорость падала на порядки и информация приходила к конечному пользователю неровными рваными порциями к тому же с постоянным дисконектом.
    Долгое время возможности Dial Up модемов устраивали многих. Эта технология, разработанная на заре компьютерной эры для аналоговых телефонных линий, эволюционировала крайне медленно и неспешно - за последние 15 лет скорость пересылки данных возросла с 14400 Кбит/с всего лишь до 56000 Кбит/с. Долгие годы казалось, что данной скорости хватало практически на все - скачать HTML веб-страничку, текстовый документ, красивую картинку, заплатку к игре или программе или драйверы для новых устройств, размер которых на протяжении ряда лет не превышали нескольких сотен килобайт - все это не занимало много времени и не требовало высокоскоростных соединений. Но жизнь внесла свои коррективы.
    Развитие современных компьютерных технологий помимо роста частоты центральных процессоров, революции в области ускорителей трехмерной графики и взрывообразного увеличения емкости накопителей информации, привело так же и к драматическому росту объемов пересылаемой информации. Компьютерная эволюция шедшая по принципу "больше, выше, быстрее", привела к тому, что программы и файлы увеличились до чудовищных размеров. Например, ставший ныне стандартом документ Word в десятки раз больше аналогичного TXT файла, повсеместное введение 32-битного цвета привело к увеличению размеров картинок и видеофайлов в разы, высокое качество звука, а за последнее время битрейт MP3 файлов со стандартных 128 Кбит/с поднялся до 192 Кбит/с, что так же заметно сказывается на размере. Да, в какой-то мере помогают значительно усовершенствованные за последнее время алгоритмы сжатия, но это все же не панацея. Размеры драйверов в последнее время возросли до гигантских размеров, например, Detonator FX от nVidia занимает порядка 10 мегабайт (при том, что два года назад они занимали всего лишь 2 мегабайта), а унифицированные драйвера для платформы nForce той же фирмы уже 25 мегабайт и эта тенденция захватывает все большее число производителей компьютерного железа. Но главная беда, заставляющая раскаляться Dial Up модемы, не давая им и минуты покоя - это программные заплаты или патчи исправляющие ошибки в программном обеспечении. Повсеместное внедрение средств быстрой разработки привело к массовому выпуску сырых, неоптимизированных программ. Да и зачем оптимизировать программу, если компьютерное железо все равно избыточно? Зачем заниматься бета - тестированием программы, если есть сеть Интернет - достаточно продать сырую программу, затем посмотреть список наиболее часто возникающих проблем и ошибок, которые пользователи сами составят при обращении в службу поддержки и затем выпустить патч, после него другой, третий и так до бесконечности. Поневоле с ностальгией вспоминаются времена, когда Интернет был уделом горстки избранных, и неизбалованные всемирной сетью программисты вылизывали свои программы до последнего байтика, зная, что после того как их продукт уйдет к конечному пользователю, то исправить уже ничего не удастся. Программы выходили значительно реже, зато работали как швейцарские часы. А ныне, уныло глядя на, например, четвертый (!) по счету патч Microsoft для Windows 2000 размером 175 мегабайт, понимаешь, что по Dial Up доступу эту глыбищу не слить и за неделю, да и во сколько же эта заплатка обойдется при почасовой оплате! А ведь есть еще Microsoft Office и десятки других программ, требующих исправления. А гигантские залежи музыки и видеофильмов в Интернете! Локоть хочется укусить при мысли обо всех этих сокровищах информационных технологий, которые диалапщикам практически не доступны.
    Все эти невеселые размышления приводят к мысли, что Dial Up доступ к Интернету себя изжил и срочно требуется замена. Что же в состоянии заменить отживающие технологии? Сразу приходят на ум уже ставший классикой ISDN (Integrated Services Digital Network - интегрированные услуги цифровой сети связи) и относительно новый спутниковый Интернет. Приходят то они сразу, но после продолжительных размышлений оба отпадают. ISDN отпадает из-за высокой стоимости прокладки выделенного канала, неуместного в условиях квартиры и высоченной цены владения (абонентская плата + оплата за трафик). В принципе, этот вид доступа возможен при прокладке домовой сети, когда несколько пользователей вскладчину проводят себе высокоскоростной канал, а затем разводят его по многоквартирному дому через локальную сеть. Но как покажет дальнейший материал статьи, у ISDN появился мощный конкурент, сводящий на нет все достоинства этой технологии. Спутниковый Интернет, конечно, выглядит очень привлекательно, но имеются нюансы, причем не всегда приятные. Да, спутник захватывает большую зону поверхности Земли, но надо смотреть, виден ли спутник провайдера, предоставляющего данную услугу в вашем регионе и под каким углом он виден, от этого зависит, какого размера спутниковую тарелку вам придется ставить. Кроме того, спутниковый канал все же не очень быстр - лучшие из них обеспечиваю около 400 Кбит/с по направлению к пользователю, (это для рядовых пользователей, конечно, есть и более высокоскоростные варианты, но они на несколько порядков дороже). Пересылка же данных от пользователя к провайдеру осуществляется по телефону, таким образом, телефонная линия так же занята, как и при использовании Dialup модема. Спутниковые системы разных провайдеров имеют ряд общих недостатков, заключающихся в дороговизне используемого оборудования и сложности его установки и настройки. Кроме того, спутниковые провайдеры, мягко говоря, недостаточно надежны. На это есть причины как объективные (спутники не вечны, попадет телекоммуникационный спутник в плотные слои атмосферы, когда еще выведут замену на ту же орбиту), так с субъективные - вспомните фиаско спутникового Интернета НТВ+, который, получается, кинул тысячи своих пользователей, оставив их с бесполезными ресиверами.
    Вот хорошо бы тот же ISDN, но безо всяких выделенных линий, а прямо на телефонном медном кабеле. Ведь абонентская телефонная линия - чем не кабель для сети. Да, качество ужасное, но можно же разработать новые технологии пересылки данных, перевести все в цифру, замодулировать все особым образом, скорректировать возникающие ошибки и получить в результате широкополосный цифровой канал. Вот и получается, что вся надежда на прогресс. И мечты и надежды оказались вовсе не бесплодными - свято место пусто не бывает, да и прогресс не стоит на месте - получили технологию, совмещающую в себе лучшие черты как Dial Up-модемов работающих на аналоговых телефонных линиях, так и высокоскоростных IDSN-модемов. Встречайте - технология ADSL.

    ADSL - что это?

    Начнем с названия: ADSL расшифровывается как Asymmetric Digital Subscriber Line (асимметричная цифровая абонентская линия).
    Этот стандарт, входит в целую группу технологий высокоскоростной передачи данных, под общим названием xDSL, где x - это буква, характеризующая скорость канала, а DSL - уже известное нам сокращение Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия. Впервые название DSL прозвучало в далеком 1989 году, именно тогда впервые возникла сама идея цифровых коммуникаций с использованием пары медных телефонных проводов вместо специализированных кабелей. Фантазия разработчиков этого стандарта явно хромает, поэтому названия технологий входящих в группу xDSL довольно однообразны, например HDSL (High data rate Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия) или VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line - очень высокоскоростная цифровая абонентская линия). Все остальные технологии этой группы значительно быстрее ADSL, но при этом требуют использования специальных кабелей, в то время, как ADSL может работать на обычной медной паре, которая повсеместно применяется при прокладке телефонных сетей. Разработка технологии ADSL началась в начале 90-х годов. Уже в 1993 году был предложен первый стандарт данной технологии, который начал внедряться в телефонных сетях США и Канады, и с 1998 года технология ADSL пошла, что называется, в мир.
    Вообще, хоронить медную абонентскую линию, состоящую их двух проводов нам мой взгляд еще преждевременно. Сечение у нее вполне достаточное, чтобы обеспечить прохождение цифровой информации на довольно значительные расстояния. Представьте только, сколько миллионов километров подобного провода проложено по всей Земле со времени появления первых телефонов! Да, ограничения по расстоянию никто не отменял, чем выше скорость передачи информации, тем на меньшее расстояние ее можно переслать, но проблема "последней мили" уже решена! Благодаря использованию на абонентской телефонной линии высоких технологий DSL, адаптированных к медной паре, эти миллионы километров аналоговых линий стало возможным использовать для организации экономически выгодной высокоскоростной передачи данных от провайдера, владеющего толстым цифровым каналом, к конечному пользователю. Провод, некогда предназначенный исключительно для обеспечения аналоговой телефонной связи, легким движение руки превращается в широкополосный цифровой канал, при этом сохраняя и свои первоначальные обязанности, так как владельцы ADSL модемов могут использовать абонентской линии для традиционной телефонной связи одновременно с пересылкой цифровой информации. Это достигается за счет того, что при использовании технологии ADSL на абонентской линии для организации высокоскоростной передачи данных, информация передается в виде цифровых сигналов со значительно более высокочастотной модуляцией, чем та, которая обычно используется для традиционной аналоговой телефонной связи, что значительно расширяет коммуникационные возможности существующих телефонных линий.

    ADSL - как это все работает?

    Как работает ADSL? За счет каких технологий ADSL позволяет превратить пару телефонных проводов в широкополосный канал передачи данных? Давайте поговорим об этом.
    Для создания соединения ADSL требуются два ADSL модема - один у провайдера и еще один у конечного пользования. Между этими двумя модемами - обычный телефонный провод. Скорость соединения может варьироваться в зависимости от длины "последней мили" - чем дальше от провайдера, тем меньше максимальна скорость пересылки данных.

    Обмен данными между ADSL модемами идет на трех резко разнесенных между собой частотных модуляциях.

    Как видно из рисунка, голосовые частоты (1) совершенно не задействованы в приеме/передаче данных, и используются исключительно для телефонной связи. Полоса частот приема данных (3) четко разграничена с передающей полосой (2). Таким образом, на каждой телефонной линии организуются три информационных канала - исходящий поток передачи данных, входящий поток передачи данных и канал обычной телефонной связи. Технология ADSL резервирует полосу частот шириной в 4 КГц для использования обычной телефонной связи или POTS - Plain Old Telephone Service (простая старая телефонная связь - звучит как «старая добрая Англия»). Благодаря этому телефонный разговор реально можно вести одновременно с приемом/передачей не снижая скорости пересылки данных. И при отключении электроэнергии телефонная связь никуда не исчезнет, как это бывает при использовании ISDN на выделенном канале, что, безусловно, является преимуществом ADSL. Надо сказать, что подобный сервис был включен в самую первую спецификацию стандарта ADSL, являясь изначальной изюминкой этой технологии.
    Для повышения надежности телефонной связи ставятся специальные фильтры, которые исключительно эффективно разделяют аналоговые и цифровые составляющие связи между собой, не исключая при этом совместной одновременной работы на одной паре проводов.
    Технология ADSL является асимметричной, как и Dial Up модемы. Скорость входящего потока данных в разы больше выше, чем скорость исходящего потока данных, что логично, так как пользователь всегда больше информации закачивает, чем передает. И скорость передачи, и скорость приема у технологии ADSL значительно выше, чем у ее ближайшего конкурента ISDN. Почему? Казалось бы, что система ADSL работает не с дорогостоящими специальными кабелями, представляющими собой идеальные каналы для передачи данных, а с обычным телефонным кабелем, которому до идеала, как до Луны пешком. Но ADSL ухитряется создавать каналы высокоскоростной передачи данных по обычному телефонному кабелю, при этом показывая результаты более высокие, чем ISDN со своей выделенной линией. Вот тут и выясняется, что инженеры Hi-Tech корпораций не зря едят свой хлеб.
    Высокая скорость приема/передачи достигается следующими технологическими приемами. Во-первых, передача в каждой из зон модуляции изображенных на рисунке 2 в свою очередь подразделяется еще на несколько частотных полос - так называемый метод разделения полосы пропускания, который позволяет передавать несколько сигналов по одной линии одновременно. Получается, что информация передается или принимается одновременно через несколько зон модуляции, которые называются несущими частотными полосами - метод, давно используемый в кабельном телевидении и позволяющий смотреть несколько каналов по одному кабелю при использовании специальных преобразователей. Прием известный уже лет двадцать, но только сейчас мы видим его применение на практике для создания высокоскоростных цифровых магистралей. Этот процесс называют так же частотным уплотнением линии связи (Frequency Division Multiplexing - FDM). При использовании FDM диапазоны приема и передачи делятся на множество низкоскоростных каналов, которые в параллельном режиме обеспечивают прием/передачу данных.
    Как ни странно, но при рассмотрении метода разделения полосы пропускания на ум, в качестве аналогии приходит такой широко распространенный класс программ, как Download manager - в них для закачки файлов применяется метод разбиения их на части и одновременной закачки всех этих частей, что позволяет эффективнее использовать канал связи. Как видите, аналогия прямая и различается только реализацией, в случае ADSL мы имеем аппаратный вариант и не только для закачки, но и для пересылки данных.
    Вторым способом ускорения пересылки данных, особенно при приеме/пересылке больших объемов однотипной информации является использование специальных аппаратно-реализованных алгоритмов сжатия с коррекцией ошибок. Высокоэффективные аппаратные кодеки, позволяющие на лету сжимать/разжимать большие массивы информации - вот один из секретов скоростей показываемых ADSL.
    В-третьих - ADSL использует на порядок больший диапазон частот по сравнению с ISDN, что позволяет создавать значительно большее количество параллельных каналов передачи информации. Для технологии ISDN стандартным является диапазон частот 100 КГц, тогда как ADSL использует диапазон порядка 1,5 МГц. Разумеется, телефонные линии большой протяженности, особенно отечественные, ослабляют сигнал приема/передачи модулированный в таком высокочастотном диапазоне весьма значительно. Так на расстоянии в 5 километров, что является пределом для данной технологии, высокочастотный сигнал ослабляется на величину до 90 дБ, но при этом все еще продолжает уверенно приниматься аппаратурой ADSL, что требуется по спецификации. Это заставляет производителей оснащать ADSL модемы высококачественными аналого-цифровыми преобразователями и высокотехнологичными фильтрами, которые могли бы в той мешанине хаотических волн, которую принимает модем выловить цифровой сигнал. Аналоговая часть ADSL модема должна иметь большой динамический диапазон приема/передачи и низкий уровень шумов при работе. Все это несомненно сказывается на конечной стоимости ADSL модемов, но все равно, по сравнению с конкурентами затраты на аппаратную часть ADSL для конечных пользователей значительно ниже.

    Насколько быстра технология ASDL?

    Все познается в сравнении, нельзя оценить скорость технологии, не сравнив ее с другими. Но перед этим необходимо учесть несколько особенностей ADSL.
    Прежде всего, ADSL является асинхронной технологией, то есть скорость приема информации значительно выше, чем скорость передачи ее от пользователя. Поэтому необходимо учитывать две скорости передачи данных. Другой особенностью технологии ADSL является использование высокочастотной модуляции сигнала и использование нескольких более низкоскоростных каналов лежащих в общем поле частот приема и передачи для одновременной параллельной пересылки больших объемов данных. Соответственно, на "толщину" канала ADSL начинает оказывать влияние такой параметр, как расстояние от провайдера до конечного пользователя. Чем больше расстояние, тем больше наводок и сильнее затухание высокочастотного сигнала. Используемый спектр частот сужается, уменьшается максимальное количество параллельных каналов, соответственно падает и скорость. В таблице показано изменение пропускной способности каналов приема и передачи данных при изменении расстояния до провайдера.

    Помимо расстояния на скорость передачи данных, сильно влияет качество телефонной линии, в частности сечение медного провода (чем больше, тем лучше) и наличие кабельных отводов. На наших телефонных сетях, традиционно плохого качества, с сечением проводов 0,5 кв. мм и вечно далеким провайдером, наиболее обычными скоростями соединения будут 128 Кбит/с - 1,5 Мбит/с для приема данных идущих к пользователю и 128 Кбит/с - 640 Кбит/с для отсылки данных от пользователя при расстояниях в переделах 5 километров. Впрочем, с улучшением телефонных линий будет и увеличиваться скорость ADSL.

    продолжение следует...

    Записан


    Для сравнения рассмотрим другие технологии.

    Dial Up модемы, как вы знаете, ограничены предельной скоростью приема данных в 56 Кбит/с, скорость, которую я, например, никогда не выдел на аналоговых модемах. Для пересылки данных их скорость составляет максимум 44 Кбит/с у модемов использующих протокол v.92, при условии, что провайдер так же поддерживает этот протокол. Обычная же скорость отсылки данных составляет 33,6 Кбит/с.
    Максимальная скорость ISDN в двухканальном режиме составляет 128 Кбит/с, или как не трудно посчитать, по 64 Кбит/с на канал. Если пользователь звонит по ISDN-телефону, который обычно поставляется вместе с услугой ISDN, то скорость работы падает до 64 Кбит/с, так как один из каналов занимается. Отсылка данных осуществляется с теми же скоростями.
    Кабельные модемы могут обеспечить скорость передачи данных от 500 Кбит/с до 10 Мбит/с. Такой перепад объясняется тем, что пропускная способность кабеля одновременно распределяется между всеми подключенными пользователями, находящимися в сети, поэтому, чем больше людей, тем уже канал для каждого из пользователей. При использовании же технологии ADSL вся пропускная способность канала принадлежит конечному пользователю, делая скорость соединения более стабильным по сравнению с кабельными модемами.
    И наконец выделенные цифровые линии Е1 и Е3 могут показывать скорость передачи данных, в синхронном режиме 2 Мбит/с и 34 Мбит/с соответственно. Показатели очень хорошие, но цены на проводку и содержание данных линий заоблачные.

    Глоссарий.

    Абонентская линия - пара медных проводов, идущих от ATC к телефону пользователя. Можно так же встретить ее англоязычное обозначение - LL (Local Loop). Ранее использовалась исключительно для ведения телефонных разговоров. С появлением Dial Up модемов долгое время служила основным каналом выхода в Internet, теперь используется для тех же целей технологией ADSL.

    Аналоговый сигнал - непрерывный колебательный сигнал, характеризующийся такими понятиями как частота и амплитуда. Аналоговые сигналы с оговоренными частотами служат для управления телефонными соединениями, например сигнал "занято". Простой телефонный разговор является разновидностью аналогового сигнала с постоянно меняющимися параметрами частоты и амплитуды.

    Цифровой сигнал - цифровой сигнала, в отличие от аналогового прерывистый (дискретный), значение сигнала изменяется от минимального к максимальному без переходных состояний. Минимальному значению цифрового сигнала соответствует состояние "0", максимальному "1". Таким образом при цифровой передаче информации используется двоичный код, наиболее распространенный в среде компьютеров. Цифровой сигнал в отличие от аналогового невозможно исказить даже в условиях сильных шумов и помех на линии. В худшем случае сигнал не дойдет до конечного пользователя, но система коррекции ошибок, которая присутствует в подавляющем большинстве цифровой аппаратуры связи, выявит отсутствующий бит и пошлет запрос на повторную пересылку испорченной порции информации.

    Модуляция - процесс преобразования данных в сигнал определенной частоты, предназначенный для передачи по абонентской линии, по специальному кабелю или, для беспроводных систем, по радиоволнам. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.

    Несущая частота - специальный высокочастотный сигнал определённой частоты, и амплитуды отделенная от других частот полосами молчания.

    Кабельные модемы - модемы, использующие кабеля существующих сетей кабельного телевидения. Данные сети являются сетями коллективного пользования, то есть скорость передачи данных сильно зависит от количества пользователей одновременно находящихся в сети. Поэтому хотя максимальная скорость кабельных модемов и достигает 30 Мбит/с, на практике редко когда удается получить больше 1 Мбит/с.
    P.S. Если какие-либо термины в статье вам будут непонятны, пишите, глоссарий будет расширен.

    Технология ADSL (автор - Джефф Ньюман)
    Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - это одна из разновидностей технологий xDSL, предоставляющих пользователям по приемлемой цене широкополосную среду передачи между относительно близко расположенными друг к другу узлами сети.
    Исследования и разработки в области ADSL стимулировались за счет вложений телефонных компаний, которые в отличие от обычного широковещательного телевидения хотели поставлять пользователям видеопрограммы по требованию. Прогресс в разработке технологии ADSL сделал ее пригодной не только для цифрового телевизионного вещания, но и для множества других высокоскоростных интерактивных приложений, например таких, как доступ к Интернет, доставка корпоративной информации в удаленные офисы и филиалы, а также аудио- и видеоинформации по требованию. При наилучших условиях эксплуатации и приемлемых расстояниях с помощью технологии ADSL можно передавать данные на скоростях до 6 Мбит/с в прямом направлении (по некоторым версиям, до 9 Мбит/с) и 1 Мбит/с в обратном.

    Аппаратура ADSL передает данные приблизительно в 200 раз быстрее, чем обычные аналоговые модемы, у которых средняя устойчивая скорость передачи около 30 Кбит/с, причем в той же физической среде распространения.

    Сотрудники журнала Network Computing провели в лаборатории MCI Developers Lab, тестирование ADSL-модемов производства фирм Amati Communications (ATU-C и ATU-R), Aware (Ethernet Access Modem) и Paradyne (5170/5171 ADSL Modem) и по их работе оценили преимущества и недостатки технологии ADSL.

    В итоге при испытаниях устройств ADSL с довольно большой нагрузкой не было выявлено каких-либо значительных недоработок, так что с инженерной точки зрения эта технология готова к внедрению. Если учесть, что стоимость оборудования и услуг любой технологии уменьшается по мере ее внедрения, то имеет смысл уже сейчас начинать переговоры с телефонными компаниями.

    Дополнительная проводка не нужна.

    Основное преимущество технологии ADSL заключается в том, что она использует повсеместно применяемую сегодня витую пару медных проводов. Кроме того, в этом случае отсутствует необходимость в дорогой модернизации коммутаторов, прокладке дополнительных линий и их терминировании, как это имеет место в случае с ISDN. Технология ADSL также позволяет работать с уже существующим оконечным телефонным оборудованием. В отличие от ISDN, которая опирается на коммутируемые соединения (ее тарифы зависят от продолжительности сеанса связи и степени использования канала) ADSL является службой с выделенными каналами.

    Сигналы передаются по паре проводов между двумя ADSL-модемами, установленными на удаленном узле сети и на местной АТС. Сетевой ADSL-модем преобразует цифровые данные от компьютера или какого-либо другого устройства в аналоговый сигнал, пригодный для передачи по витой паре. Для контроля четности в передаваемую цифровую последовательность вставляются избыточные биты. Это гарантирует надежность доставки информации до телефонной станции, где эта последовательность демодулируется и проверяется на наличие ошибок.

    Однако совсем необязательно доводить сигнал до телефонной станции. Например, если офисы филиалов расположены в пределах небольшого городка, используют проложенные между ними пары проводов. При этом "удаленный" ADSL-модем, работающий в режиме приема, и "центральный", передающий ADSL-модем можно соединить медным проводом без каких-либо дополнительных промежуточных элементов между ними. Соединение офисов, разнесенных на большие расстояния один от другого при условии, что каждый из них расположен сравнительно близко от "своей" АТС, осуществляется с помощью предоставляемых телефонными компаниями магистральных линий.

    Применение технологии ADSL позволяет пересылать несколько типов данных на различных частотах одновременно. Мы имели возможность выбирать наилучшую частоту передачи для каждого конкретного приложения (для данных, речи и видео). В зависимости от метода кодирования, применяемого в конкретной реализации ADSL, на качество сигнала влияют длина соединения и электромагнитные наводки.

    При совокупном использовании линии для передачи данных и телефонии последняя будет работать и без дополнительного электропитания, как это необходимо в случае с ISDN. При сбоях в электропитании обычная телефония продолжит работу, получая ток, подаваемый в линию телефонной компанией. Однако для передачи данных ADSL-модемы необходимо подключить к сети переменного тока.

    Большинство ADSL-устройств рассчитаны на совместную работу с устройством разделения полосы частот, применяемым в обычной телефонии (Plain Old Telephone Service - POTS) и называемым расщепителем (splitter) частот. Эти функциональные особенности ADSL создают ей репутацию надежной технологии. Она к тому же является и безвредной, поскольку в случае аварии не оказывает никакого влияния на работу телефонии. ADSL кажется довольно элементарной технологией, в сущности таковой она и является. Установка и запуск ее - дело нетрудное. Просто подключите устройство к сети и телефонной линии, а все остальное предоставьте сделать телефонной компании.

    Тем не менее эта технология имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать при создании и эксплуатации вашей сети. Так, например, на устройства ADSL могут повлиять отдельные физические факторы, присущие передаче сигналов по паре проводов. Наиболее важный из них - затухание в линии. Кроме того, на надежности и пропускной способности канала передачи данных могут отразиться значительные электромагнитные наводки на кабель, особенно со стороны сети самой телефонной компании.

    Типы линейного кодирования

    В модемах ADSL применяются три типа линейного кодирования, или модуляции: дискретная многотональная модуляция (Discrete Multitone - DMT), амплитудно-фазовая модуляция без несущей (Carrierless Amplitude/Phase - CAP) и редко используемая квадратурная амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM). Модуляция необходима для установления соединения, передачи сигналов между двумя ADSL-модемами, согласования скорости, идентификации канала и коррекции ошибок.

    Лучшей считается модуляция DMT, так как с ее помощью обеспечивается более гибкое управление шириной полосы и реализовать ее проще. По этой же причине Американский национальный институт по стандартизации (American National Standards Institute - ANSI) принял ее в качестве стандарта для линейного кодирования ADSL-каналов.

    Однако многие не согласны, что модуляция DMT лучше CAP, поэтому мы решили испытать их обе. И хотя использованные в наших тестах модемы являлись ранними реализациями, все они работали превосходно. В итоге мы убедились в следующем: ADSL-модемы на базе DMT действительно более устойчивы при передаче сигнала и могут работать на больших расстояниях (до 5,5 км).

    Следует заметить, что пользователям беспокоиться о методе линейного кодирования канала нужно только на участке между модемами (например, от вашего офиса до АТС поставщика услуг). Если эти устройства используются в сетях коммутации пакетов, например в Интернет, забота о возможных конфликтах между узлами сетей не ваше дело.

    Для тестирования мы использовали медную пару с проволокой калибра 24, у которой затухание сигнала равно 2-3 дБ на каждые 300 м. По спецификации, длина ADSL-линии не должна превышать 3,7 км (затухание около 20 дБ), но хорошие ADSL-модемы могут надежно функционировать и на гораздо больших расстояниях. Мы также выяснили, что фактическая дальность действия большинства модемов превышает 4,6 км (26 дБ). ADSL-модемы на базе DMT работали на максимально возможном в наших условиях расстоянии - 5,5 км - на скоростях 791 Кбит/с в прямом и 582 Кбит/с в обратном направлении (измеренное затухание сигнала в линии равно 31 дБ).

    Оба ADSL-модема на базе CAP работали на скоростях 4 Мбит/с в прямом и 422 Кбит/с в обратном направлении на расстоянии 3,7 км. При меньшей скорости (2,2 Мбит/с) на расстоянии 4,6 км работал только один модем.

    Кроме только что описанных, мы проводили тесты, в которых воспроизводили реальные условия на линиях, например проверяли работу с мостами-ответвлениями (bridge taps), часто используемыми в телефонии. Мост-ответвление - это разомкнутая телефонная линия, отходящая в сторону от основной. Как правило, эта дополнительная линия не используется и, следовательно, не создает дополнительных перекрестных помех в основной линии, но существенно увеличивает затухание в ней. Поэтому удивительно, что некоторые тестируемые модемы нормально работали при длине ответвления 1,5 км и длине основной линии 3,7 км. При увеличении длины основной линии до 4,6 км надежность передачи сигнала становилась ниже допустимого уровня лишь в случае увеличения длины ответвления до 300 м.

    Электромагнитные наводки

    Электромагнитные наводки на ближнем и дальнем концах (Near-End Crosstalk - NEXT; Far-End Crosstalk - FEXT) линии являются формами электромагнитной интерференции, искажающими сигнал в ADSL-канале и таким образом отрицательно влияющими на его декодирование. Наводки такого типа могут возникать на любом конце соединения, если рядом с линией ADSL проходит какая-либо линия, несущая посторонние сигналы, например T1 или другая линия ADSL.

    Электромагнитное поле, излучаемое одними проводами, наводит помехи в других проводах и вызывает ошибки передачи данных. Для протестированных нами модемов воздействие смежной загруженной линии T1 на поток данных, передаваемый по линии ADSL, оказалось минимальным, а качество передачи сигналов по линиям ADSL и T1 не ухудшилось. Такое воздействие на АТС, вероятнее всего, усилится в том случае, если несколько линий T1 и несколько линий ADSL будут перемежаться друг с другом. При прокладке ADSL-каналов телефонная компания должна учитывать такое взаимное влияние линий.

    Еще одна помеха, возникающая при передаче сигнала по ADSL-линии, - шум амплитудной модуляции (Amplitude Modulation - AM). Он аналогичен шуму, который возникает на линии, проходящей вблизи мощных электрических приборов, в частности таких, как холодильники и лазерные принтеры, или вблизи мощных моторов, установленных в шахте лифта. Инженеры MCI, проводившие тесты модемов, прикладывали импульсное напряжение с амплитудой до 5 В к витой паре, протянутой параллельно нашей ADSL-линии, однако уровень битовых ошибок оставался на приемлемом уровне. Фактически таким воздействием на модемы в наших тестах можно было пренебречь.

    По нашему мнению, до широкого внедрения технологии ADSL в сетях общего пользования осталось около года. Пока же она находится в стадии разработки и оценивается возможность ее применения. Однако уже сейчас технология ADSL используется в сетях корпораций и небольших городков. Многие фирмы начали выпускать продукты для ADSL. Широкая полоса пропускания и устойчивость к шуму первых версий ADSL-модемов, участвовавших в наших испытаниях, подтвердили их высокую надежность. Теперь при модернизации вашей сети и увеличении числа пользователей уже нельзя пренебречь технологией ADSL.

    Что такое ADSL (еще одна статья)
    ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных, известных как технологии DSL (Digital Subscriber Line - Цифровая абонентская линия) и имеющих общее обозначение xDSL.
    Название технологий DSL возникло в 1989 году, когда впервые появилась идея использовать аналого-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).

    Так что же такое ADSL? Прежде всего, ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL, которые подключены к телефонному кабелю (смотрите рисунок). При этом организуются три информационных канала - "нисходящий" поток передачи данных, "восходящий" поток передачи данных и канал обычной телефонной связи. Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.
    ADSL является асимметричной технологией - скорость "нисходящего" потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость "восходящего" потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети.
    Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используется цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи.
    Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Именно таким образом ADSL может обеспечить, например, одновременную высокоскоростную передачу данных, передачу видеосигнала и передачу факса. И все это без прерывания обычной телефонной связи, для которой используется та же телефонная линия.
    Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 - 5,5 км. В настоящее время ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах до 8 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных до 1,5 Мбит/с.

    Нужна ли вам линия ADSL?

    Решать вам, но для того, чтобы вы приняли правильное решение, рассмотрим преимущества ADSL.

    Прежде всего, высокая скорость передачи данных.
    Для того, чтобы подключиться к сети Интернет или к сети передачи данных, не нужно набирать телефонный номер. ADSL создает широкополосный канал передачи данных, используя уже существующую телефонную линию. После установки модемов ADSL вы получаете постоянно установленное соединение. Высокоскоростной канал передачи данных всегда готов к работе - в любой момент, когда вам это потребуется.
    Технология ADSL позволяет полностью использовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот "недостаток" и использует оставшиеся 99% для высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низких частот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальная полоса используется для высокоскоростной передачи данных.
    ADSL открывает совершенно новые возможности в тех областях, в которых в режиме реального времени необходимо передавать качественный видеосигнал. К ним относится, например, организация видеоконференций, обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяет предоставлять услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость самого быстрого на данный момент аналогового модема (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз превышает скорость передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).
    Не следует забывать и о затратах. Технология ADSL эффективна с экономической точки зрения хотя бы потому, что не требует прокладки специальных кабелей, а использует уже существующие двухпроводные медные телефонные линии. То есть, если у вас дома или в офисе есть подключенный телефонный аппарат, вам не нужно прокладывать дополнительные провода для использования ADSL.
    Абонент имеет возможность гибко наращивать скорость, не меняя оборудование, в зависимости от своих потребностей.
    По материалам Верхневолжского филиала Центротелекома.

    ADSL и SDSL

    Асимметричные и симметричные линии DSL

    Частные пользователи, ограниченные возможностями соединений по телефонным линиям на 56,6 Кбит/с, хотят получить доступ к широкополосным приложениям, а коммерческим организациям, с их дорогими подключениями к Internet по T-1/E-1, хотелось бы снизить свои затраты. Лучшие из технологий позволяют решать проблемы с помощью имеющегося оборудования. Там, где это возможно, следует переходить на цифровые абонентские линии (Digital Subscriber Line, DSL).

    Технология DSL позволяет связывать помещение пользователя с центральным узлом (Central Office, CO) провайдера услуг по уже существующим медным телефонным линиям. Если линии удовлетворяют установленным требованиям, то с помощью модемов DSL скорость передачи можно увеличить с упомянутых 56,6 Кбит/с до 1,54 Мбит/с и более. Однако основной недостаток линий DSL заключается в том, что возможность их использования во многом зависит от расстояния до узла провайдера услуг.

    DSL - это не одна технология на все случаи жизни, она имеет множество разновидностей, хотя некоторые из них могут быть недоступны в данной конкретной местности. Варианты DSL обычно соответствуют одной из двух основных схем, хотя и могут отличаться конкретными характеристиками. Две основные модели - асимметричная (Asymmetric DSL, ADSL) и симметричная (Symmetric DSL, SDSL) цифровая абонентская линии - выделились на ранних этапах развития технологии. В асимметричной модели предпочтение отдается потоку данных в прямом направлении (от провайдера к абоненту), а в симметричной скорость потока в обоих направлениях одинакова.

    Частные пользователи предпочитают ADSL, тогда как организации - SDSL. Каждая из систем имеет свои преимущества и ограничения, корни которых - в различном подходе к симметрии.

    ОБ АСИММЕТРИИ

    Технология ADSL активно проникает на рынок высокоскоростных соединений для частных пользователей, где она конкурирует с кабельными модемами. Полностью удовлетворяя аппетиты домашних пользователей в их «прогулках» по WWW, ADSL обеспечивает скорость передачи данных от 384 Кбит/с до 7,1 Мбит/с в основном направлении и от 128 Кбит/с до 1,54 Мбит/с - в обратном.

    Асимметричная модель хорошо соответствует манере работы в Internet: в прямом направлении передаются большие объемы мультимедиа и текстов, тогда как в обратном направлении уровень трафика незначителен. Затраты на ADSL в США обычно составляют от 40 до 200 долларов в месяц, в зависимости от предполагаемой скорости передачи данных и гарантий на уровень сервиса. Услуги на базе кабельного модема зачастую обходятся дешевле, около 40 долларов в месяц, но при этом линии используются клиентами коллективно, в отличие от выделенной DSL.

    Рисунок 1. По асимметричной цифровой абонентской линии данные передаются на частотах от 26 до 1100 кГц, при этом тот же медный кабель может передать аналоговый речевой сигнал в диапазоне от 0 до 3,4 кГц. Симметричная DSL (SDSL) занимает весь частотный диапазон линии для передачи данных и не совместима с аналоговыми речевыми сигналами.

    Несущая линия способна поддерживать ADSL наряду с аналоговым речевым сигналом благодаря выделению для цифровых сигналов частот за пределами спектра частот для передачи обычных телефонных сигналов (см. Рисунок 1), для чего необходима установка делителя. Для отделения телефонных частот на нижнем краю звукового спектра от более высоких частот сигналов ADSL делитель использует фильтр низких частот. Доступная ADSL полоса остается в неприкосновенности независимо от того, используются ли аналоговые частоты. Для поддержки максимальных скоростей ADSL делители должны быть установлены и в помещении пользователя, и на центральном узле; питания они не требуют и, следовательно, не будут препятствовать «жизненно важному» речевому сервису в случае потери питания.

    Определение скорости ADSL скорее искусство, чем наука, хотя их снижение происходит через достаточно предсказуемые интервалы. Провайдеры предоставляют наилучшее возможное обслуживание, причем результаты сильно зависят от расстояния до центрального узла. Обычно «наилучшее возможное» означает, что провайдеры гарантируют пропускную способность на уровне 50%. Затухание и такие помехи, как перекрестные наводки, становятся существенными на линиях протяженностью свыше 3 км, а на расстояниях более 5,5 км они могут сделать линии непригодными для передачи данных.

    На расстояниях до 3,5 км от центрального узла скорости ADSL могут достигать 7,1 Мбит/с в прямом направлении потока и 1,5 Мбит/с - в направлении от абонента к CO. Однако редактор DSL Reports Ник Браак считает, что верхний предел на практике недостижим. Браак заявляет: «Фактически скорость в 7,1 Мбит/с невозможно получить, даже в лабораторных условиях». При расстояниях свыше 3,5 км скорость ADSL уменьшается до 1,5 Мбит/с в прямом направлении и до 384 Кбит/с - от абонента к CO; по мере приближения длины абонентской линии к 5,5 км скорость падает еще значительнее - до 384 Кбит/с в прямом направлении потока и до 128 Кбит/с - в обратном.

    Сервисные контракты на услуги ADSL могут содержать пункт об отказе пользователя от подключения домашних сетей или серверов Web. Однако сама по себе технология DSL не препятствует подключению домашних локальных сетей. Например, даже если провайдер предоставляет клиенту единственный IP-адрес, с помощью преобразования сетевых адресов Network Address Translation (NAT) несколько пользователей могут совместно использовать этот единственный IP-адрес.

    Одного DSL-соединения достаточно для дома, где имеется множество компьютеров. Некоторые модемы DSL имеют встроенный концентратор DSL, а также специализированные устройства, так называемые «резидентные шлюзы», которые действуют как мосты между Internet и домашними сетями.

    В ADSL используется две схемы модуляции ADSL: Discrete Multitone (DMT) и Carrierless Amplitude and Phase (CAP).

    DMT предусматривает разбиение спектра доступных частот на 256 каналов в диапазоне от 26 до 1100 кГц, по 4,3125 кГц каждый.

    ПОДКЛЮЧЕНИЕ МЕДНОЙ ЛИНИИ К ATU-R

    Итак, у нас есть центральный узел, медный кабель с витыми парами и удаленный участок. Что к чему подключать?

    На объекте заказчика устанавливается так называемое удаленное передающее устройство (ADSL Transmission Unit-Remote, ATU-R). Первоначально относящееся только к ADSL, теперь понятие «ATU-R» обозначает удаленное устройство для любого сервиса DSL. Кроме обеспечения функциональности модема DSL некоторые ATU-R могут выполнять функции моста, маршрутизации и временного мультиплексирования (TDM). На другой стороне меднокабельной линии, на центральном узле, находится блок ADSL Transmission Unit-Central Office (ATU-C), координирующий канал со стороны CO.

    Провайдер DSL мультиплексирует множество абонентских линий DSL в одну высокоскоростную магистральную сеть с помощью мультиплексора доступа (DSL Access Multiplexer, DSLAM). Находясь на центральном узле, DSLAM объединяет трафик данных с нескольких линий DSL и подает в магистраль провайдера услуг, а магистраль уже доставляет его всем адресатам в сети. Обычно DSLAM подключается к сети ATM по каналам PVC с провайдерами услуг Internet и другими сетями.

    G.LITE: ADSL БЕЗ ДЕЛИТЕЛЯ

    Модифицированный вариант ADSL, известный как G.lite, устраняет необходимость устанавливать делитель в помещении заказчика.

    Пропускная способность G.lite существенно ниже скоростей ADSL, хотя она и многократно превышает пресловутые 56,6 Кбит/с. Пропускная способность оказывается ниже в результате потенциально возрастающих помех, причем дополнительные помехи вносит удаленное управление.

    Используя DTM, тот же метод модуляции, что и в ADSL, G.lite поддерживает максимальные скорости в 1,5 Мбит/с в прямом направлении и 384 Кбит/с - в обратном.

    Рекомендации ITU G.992.1, известные также как G.dmt, были впервые опубликованы в 1999 г., вместе с G992.2, или G.lite. На рынке оборудование G.lite появилось в 1999 г. и стоило дешевле ADSL, главным образом, из-за того, что техникам провайдера не требовалось выезжать к заказчику для инсталляции и устранения сбоев. Провайдерам услуг трудно обосновать затраты в сотни долларов на одно стационарное соединение с абонентской платой в 49 долларов, поэтому любая снижающая затраты модификация встречается рынком с чрезвычайным энтузиазмом.

    DSL ДЛЯ БИЗНЕСА

    Предприятия имеют совершенно иные потребности, нежели домашние пользователи, поэтому симметричная линия SDSL становится естественным выбором для офисных приложений.

    Корпоративная пропускная способность для потока данных в обратном направлении может быстро исчерпаться из-за интенсивного трафика сервера Web и пересылки сотрудниками больших объемов PDF, презентаций PowerPoint и других документов. Исходящий трафик может равняться входящему или даже превышать его. Обеспечивая в обоих направлениях скорости порядка 1,5 Мбит/с в Северной Америке и 2,048 Мбит/с в Европе, линии ADSL напоминают соединения T-1/E-1, доминирующий архитектурный компонент корпоративных сетей во всем мире.

    Если линия ADSL использует незанятые частоты и не вступает в конфликт с аналоговыми голосовыми частотами, то SDSL занимает весь доступный спектр. В SDSL совместимость с передачей речи принесена в жертву дуплексной передаче данных. Нет делителя, нет аналоговых речевых сигналов - нет ничего, кроме данных.

    Как жизнеспособная альтернатива потоку T-1/E-1, линия SDSL привлекла внимание альтернативных операторов местной связи (Competitive Local Exchange Carriers, CLEC) в качестве средства предоставления дополнительных услуг. Вообще, услуги SDSL обычно распространяют CLEC, однако ILEC обычно используют HDSL для реализации сервиса T-1. При оптимальных условиях SDSL может соперничать с T-1/ E-1 по скорости передачи данных и имеет втрое большие скорости, чем ISDN (128 Кбит/с) на максимальных расстояниях. На Рисунке 2 показана зависимость скоростей от расстояния в случае SDSL: чем больше расстояние, тем меньше скорости; кроме того, параметры варьируются в зависимости от поставщика оборудования.

    SDSL использует адаптированную схему модуляции 2 Binary, 1 Quaternary (2B1Q), заимствованную у ISDN BRI. Каждая пара двоичных цифр представляет собой один четырехзначный символ; два бита пересылаются за один герц.

    Линии SDSL лучше соответствуют потребностям организаций, чем ADSL - потребностям резидентных пользователей. Если провайдеры услуг на базе кабельных модемов соблазняют частных пользователей более низкими, чем в случае ADSL, ценами, то SDSL предлагает те же скорости передачи, что и T-1/E-1, причем за существенно меньшие деньги. Стандартный диапазон цен на T-1 - от 500 долларов до 1500 долларов, в зависимости от расстояния, а на эквивалентный диапазон SDSL - от 170 долларов до 450 долларов. Чем ниже стоимость услуг SDSL, тем меньше гарантированная скорость передачи данных.

    ВНЕСЕМ ЯСНОСТЬ

    На качество сигнала влияет множество меняющихся факторов, причем многие из них не являются исключительными для DSL. Однако некоторые в прошлом облегчавшие нашу жизнь в коммутируемых сетях устройства сегодня препятствуют применению цифровых абонентских линий.

    Перекрестные наводки. Излучаемая сходящимися в центральном узле провайдера услуг пучками проводов электрическая энергия порождает помехи, известные как переходное затухание на ближнем конце (Near-End Crosstalk, NEXT). Когда сигналы переходят между каналами различных кабелей, емкость линии падает. «Ближний конец» означает, что помехи идут от соседней пары кабелей на том же участке.

    Разделение линий DSL и T-1/E-1 значительно уменьшает негативное влияние перекрестных помех, но нет никакой гарантии, что провайдер услуг решит применить именно такой принцип реализации.

    EXT имеет двойника - переходное затухание на дальнем конце (Far-End Crosstalk, FEXT), источник которых находится в другой паре кабелей, на дальнем конце линии. Что касается DSL, степень влияния на такие линии FEXT существенно ниже, чем NEXT.

    Погонное затухание. Интенсивность сигнала падает по мере его распространения по медному кабелю, особенно это характерно для сигналов при высоких скоростях передачи данных и высоких частотах. Это налагает очень существенное ограничение на применение DSL на больших расстояниях.

    Низкоомная проводка способна минимизировать затухание сигнала, но любой конкретный провайдер может посчитать требуемые затраты неоправданными. Толстые провода имеют меньшее сопротивление, чем тонкие, но они дороже. Наиболее популярны кабели калибра 24 (приблизительно 0,5 мм) и 26 (около 0,4 мм); меньшее затухание у калибра 24 обусловливает его применение на больших расстояниях.

    Нагрузочные индукторы. Во времена, когда общественные коммутируемые телефонные сети (PSTN) передавали только голосовые вызовы, катушки индуктивности способствовали увеличению протяженности телефонных линий - весьма похвальная цель. Сегодня проблема состоит в том, что они отрицательно влияют на функционирование DSL.

    То обстоятельство, что для улучшения передачи частот в голосовом диапазоне нагрузочные индукторы обрезают частоты свыше 3,4 кГц, делает их взаимно несовместимыми с DSL. Потенциальные абоненты DSL не смогут получить сервис DSL, пока катушки индуктивности остаются на участках медного кабеля.

    Шунтированные ответвления. Если телефонная компания не собирается полностью отключать неиспользуемый участок проводки, она сокращает его, устанавливая шунтированный отвод. Такая практика никого особенно не беспокоила, пока не начался быстрый рост спроса на DSL. Шунты сильно влияют на пригодность линии для поддержки DSL, зачастую их нужно просто удалить, чтобы линия связи для DSL могла быть квалифицирована для использования.

    Эхоподавление. Эхоподавитель допускает передачу сигнала одновременно только в одном направлении. Устройства блокируют потенциальные эхосигналы, но делают двусторонние коммуникации невозможными. Для отключения эхоподавителя модемы могут посылать ответный сигнал в 2,1 кГц в начале соединения.

    Волоконно-оптический кабель. Ограничения на расстояние и шумовые помехи - не единственная ловушка на пути внедрения DSL. Если на абонентской линии используется оптоволокно, то такой маршрут для DSL непригоден. Волоконная оптика поддерживает цифровую передачу, но линии DSL разрабатывались в расчете исключительно на аналоговую медную проводку. Местные линии связи в будущем будут строиться на базе гибридного подхода «волокно/витая пара», с небольшими медными участками до ближайшего волоконного узла.

    НАЛОЖЕНИЕ РЕЧИ

    Каждому хотелось бы снизить расходы на местную (и, косвенно, дальнюю) передачу речи с помощью Voice over DSL (VoDSL). ADSL поддерживает аналоговые голосовые частоты за счет передачи цифровых данных на более высоких частотах, однако VoDSL следует альтернативным курсом. VoDSL преобразует речь из аналогового в цифровой формат и передает ее как часть своей цифровой нагрузки.

    И ADSL, и SDSL поддерживают VoDSL, но G.lite считается для такой задачи непригодным.

    продолжение следует...


    Умудренный опытом пользователь предпочтет иметь резерв с автоматическим переключением в виде стандартной коммутируемой технологии V.90 или ISDN, если это возможно, даже тогда, когда он получит наконец сервис DSL. Линии DSL могут периодически оказываться неработоспособными.

    Выбор, основанный исключительно на цене, может в итоге обернуться разочарованием. Чем ниже месячная плата, тем менее доступен будет сервис.

    Еще один важный момент, касающийся DSL, как и любого другого канала связи, - безопасность. В отличие от кабельных модемов, пользователи DSL получают выделенные соединения, на функционирование которых не влияет активность других пользователей. Соседи не занимают одновременно с вами те же линии, как в случае с кабельными модемами, что, безусловно, плюс в смысле безопасности. Однако обе технологии могут подвергнуться риску вторжения и атак по типу «отказ в обслуживании» из-за постоянных соединений и фиксированных IP-адресов.

    Если бы системы передачи данных могли когда-нибудь превратиться в живые организмы, то медная «витая пара» была бы наиболее живучей из них. «Последняя миля» - это большой и растущий рынок, особенно чувствительный к приемлемым по цене технологиям с высокой поддерживаемой пропускной способностью.

    Бесплатный, неограниченный, широкополосный доступ для всех невозможен в нашей жизни, но если вы собираетесь приобрести услуги DSL, то идете в правильном направлении.

    Скорость и модуляции.
    Скорость ADSL соединения.

    Первое:
    Что единица информации - байт, в одном байте 8 бит. Таким образом, когда будете скачивать файлы, имейте ввиду, что если у вас скорость скачивания показывается как, например 0,8 Mb/s (Мегабайт в секунду), то реальная скорость равна 0,8x8 = 6,4 Mbps (Мегабит в секунду)!

    Второе:
    Чем больше выставленная скорость тем больше вероятность нестабильности связи! Наиболее стабильная скорость 6144 Kbps входящая и 640 Kbps исходящая с модуляцией G.DMT. Для интернета большая скорость не нужна в принципе, - Вы просто не почувствуете разницу между 6144 Kbps и 24000 Kbps. Однако при использовании услуги IP-TV необходимо знать что один канал занимает полосу в 4-5 мегабит в секунду. Поэтому, если вы хотите одновременно смотреть IP-TV и иметь интернет-соединение, то учтите, что для интернета ширина канала уменьшится на указанную выше величину. Кроме того, если вам по какой-то причине нужно скачивать информацию одновременно в несколько потоков, вам тоже имеет смысл попросить поднять скорость.
    Хотя Вы можете попросить увеличить или уменьшить скорость, позвонив в техподдержку по телефону 062 (это делается сразу же!).

    Каковы характеристики модуляций.
    Вопрос: Каковы характеристики модуляций?
    Ответ:
    G.dmt - асимметричная модуляция DSL, базирующаяся на технологии DMT, которая обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 8 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 1,544 Мбит/с.

    G.lite - модуляция, базирующаяся на технологии DMT, которая обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 1,5 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 384 Кбит/с. "

    ADSL - модуляция обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 8 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 768 Кбит/с.

    T1.413 - дискретная ассиметричная мультитональная модуляция, которая базируется на стандарте G.DMT. Соответственно скоростной предел примерно такой же как и в модуляции G.dmt.

    ADSL2+

    Всего три года назад многим могло показаться, что технология ADSL меняет мир. Делает доступными фантастические скорости, доселе невиданные пользователям dial-up Интернета. Но, как говорится, ко всему хорошему быстро привыкаешь, и хочется большего.

    В нашей стране сложилась довольно забавная ситуация. Когда во всем мире наблюдался бум ADSL-провайдеров и практически отсутствие какого-либо интереса к домовым сетям ETTH (Ethernet To The Home) , в нашей стране такие сети начинали активно строиться. На данный момент весь мир потихонечку начинает осознавать, что развитие мультимедийного и в особенности High-Definition (HD) контента сильно ограничивается скоростными возможностями xDSL сетей, а в России ETTH уже есть во всех крупных городах. Таким образом, мы как бы перешагнули через одну ступень развития сетей (ADSL-провайдеры развивались параллельно ETTH, но явного доминирования не наблюдалось) и оказались среди лидеров. Надо же, хоть в чем-то! Но сегодня мы обсудим совсем не это. Как известно, технология ADSL уже существует во второй версии и даже в 2+. Речь пойдет об их отличиях с технической точки зрения и перспективах на рынке интернет-провайдинга.

    Общие концепты

    Вкратце освежим в памяти основные отличительные черты технологии ADSL. Она принадлежит к семейству стандартов xDSL, призванных обеспечить высокую скорость передачи данных по уже существующим телефонным линиям связи. Несмотря на то, что ADSL далеко не самая «скоростная» технология из xDSL-семейства, именно она получила наибольшее распространение в мире за счет оптимального сочетания скорости и дальнобойности.

    ADSL-канал ассиметричен, то есть восходящий (от юзера к провайдеру) и нисходящий (в обратную сторону) потоки не равнозначны. Причем оборудование с обеих сторон разное. Со стороны пользователя это модем, а со стороны провайдера – DSLAM (ADSL-коммутатор).

    Несмотря на то, что массово известны только три версии ADSL (ADSL, ADSL2 и ADSL2+), фактически спецификаций гораздо больше. Предлагаю взглянуть на таблицу, где представлены все основные стандарты ADSL. По большому счету спецификации отличаются рабочими частотами и нужны для обеспечения возможности функционирования технологии ADSL на различных типах телефонных линий. Например, Annex A использует полосу частот, начиная от 25 кГц и заканчивая 1107 кГц, а рабочие частоты Annex B начинаются с 149 кГц. Первый разрабатывался для передачи данных по телефонным сетям общего пользования (ТФОП или POTS, по-английски), а второй предназначался для совместной работы с ISDN-сетями. У нас в стране Annex B чаще всего применяется в квартирах с охранной сигнализацией, которая также использует частоты выше 20 кГц.

    Таблица

    Различные стандарты ADSL для работы на разных линиях

    ANSI T1.413-1998 - Issue 2 ADSL

    ITU G.992.1 - ADSL (G.DMT)

    ITU G.992.1 - Annex A ADSL over POTS

    ITU G.992.1 - Annex B ADSL over ISDN

    ITU G.992.2 - ADSL Lite (G.Lite)

    ITU G.992.3/4 - ADSL2

    ITU G.992.3/4 - Annex J ADSL2

    ITU G.992.3/4 - Annex L RE-ADSL2

    ITU G.992.5 - ADSL2+

    ITU G.992.5 - Annex L RE-ADSL2+

    ITU G.992.5 - Annex M ADSL2+M

    ADSL2

    За счет чего же ADSL2 быстрее? По заявлениям разработчиков имеют место 5 ключевых отличий: улучшенный механизм модуляции, уменьшение служебной информации в передаваемых кадрах, более эффективное кодирование, сокращение времени инициализации и улучшенная производительность DSP. Давай разбираться по порядку.

    Как известно, в ADSL используется квадратурно-амплитудная модуляция (QAM) с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM). Не вдаваясь в технические подробности, на пальцах, дело обстоит примерно так: доступная полоса пропускания (укладывается в частотный диапазон 25-1107 кГц) разделена на каналы (25 на передачу и 224 на прием); по каждому из каналов передается порция сигнала, которая модулируется с помощью QAM; далее сигналы мультиплексируются с помощью быстрого преобразования Фурье и передаются в канал. На обратной стороне сигнал принимается и обрабатывается в обратном порядке.

    QAM в зависимости от качества линий кодирует слова различной глубины и отправляет за раз в канал. Так, например, используемый в ADSL2 алгоритм QAM-64 использует 64 состояния для отправки за раз 8-битного слова. Причем в ADSL применяется так называемый механизм эквалайзинга – это когда модем все время оценивает качество линии и подстраивает алгоритм QAM на большую или меньшую глубину слова для достижения большей скорости или лучшей надежности связи. Причем эквалайзинг работает для каждого канала в отдельности.

    По сути, все описанное выше имело место и в первой версии ADSL, однако переработка алгоритмов модуляции и кодирования позволила с большей эффективностью работать на тех же линиях связи.

    Для повышения производительности на больших расстояниях разработчики также уменьшили избыточность, которая ранее составляла фиксированные 32 кбит/сек. Теперь это значение может изменяться в зависимости от состояния физической среды от 4 до 32 кбит/сек. И хотя это не столь критично при больших скоростях, при большой удаленности, когда становится возможным использовать только низкие битрейты, – это некоторым образом повышает пропускную способность.

    ADSL2+

    Казалось бы, столько изменений в ADSL2 по сравнению с первым ADSL позволили увеличить скорость всего в 1.5 раза. Что же такого придумали в ADSL2+, чтобы увеличить пропускную способность прямого канала (downlink) в 2 раза по сравнению с ADSL2 и в 3 в сравнении с ADSL? Все банально и просто – частотный диапазон расширился до 2.2 МГц, что и сделало реальным двукратный прирост скорости.

    В дополнение к этому в ADSL2+ реализовали возможность объединения портов (port bonding). Таким образом, объединив две линии в один логический канал, ты получишь пропускную способность 48/7 Мбит/сек. Это, конечно, редкость, но если в квартире два телефонных номера – это вполне реально. Или же, как вариант, можно получить двойное увеличение скорости на одной физической линии в случае использования кабеля с двумя медными парами, обжатого разъемом RJ-14.

    Вместо заключения

    Что хотелось бы сказать напоследок? Преимущества новых стандартов, по сути, более чем очевидны. С точки зрения рядового пользователя это увеличение скоростного порога, который «подтянул» скорость ADSL до уровня кабельных сетей. Чисто номинально и те, и другие способны обеспечить передачу HD-контента. Но как показывает практика, там, куда добрался качественный ETTH, ADSL и кабельщики постепенно начинают сдавать позиции, чувствуя себя вольготно только при отсутствии серьезной конкуренции. Казалось бы, зачем нам такие большие скорости, ведь во многих регионах нашей страны только начинается массовый переход с dial-up доступа на широкополосный? По некоторым прогнозам до 2010 года цены на трафик снизятся в 3-4 раза. И если по скорости входящего канала (у ADSL2+ – 24 Мбит/сек) есть существенный запас, то низкая скорость обратного канала (у ADSL – 1 Мбит/сек, ADSL2+ – 3.5 Мбит/сек) весьма сильно ограничивает пользователей ADSL. Например, одно из основных преимуществ ETTH-сетей – внутренние ресурсы – реализовать в ADSL технически возможно, однако сравнительно низкая скорость upload – серьезная помеха для быстрого внутреннего обмена файлами между пользователями. Это также сказывается и на эффективности работы в peer-to-peer сетях, где пользователи крупных ETTH-провайдеров зачастую могут скачивать файлы на близких к 100 Мбит/сек скоростях.

    Безусловно, у ADSL есть будущее, и его «разогнанные» версии позволят тебе беспрепятственно пользоваться быстрым Интернетом еще пару лет точно. А что будет дальше? Поживем – увидим.

    Глоссарий

    Модуляция – изменение параметров (фазы и/или амплитуды) модулируемого колебания (высокочастотного) под воздействием управляющего (низкочастотного) сигнала.
    Квадратурно-амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation (QAM)) – при данном виде модуляции кодирование информации в сигнале производится изменением как его фазы, так и амплитуды, что позволяет увеличить количество бит в символе.

    Символ – состояние сигнала в единицу времени.
    Фурье-мультиплексирование – разложение несущего сигнала, являющегося периодической функцией, в ряд синусов и косинусов (ряд Фурье) с последующим анализом их амплитуд.

    Кадр – логический блок данных, начинающийся с последовательности, обозначающей начало кадра, содержащий служебную информацию и данные и заканчивающийся последовательностью, обозначающей конец кадра.

    Избыточность – наличие в сообщении последовательности символов, позволяющей записать его более кратко, используя те же символы с применением кодирования. Избыточность увеличивает надежность передачи информации.

    Похожие публикации: