Компьютерные сети по коаксиальным сетям

Стоит ли строить локальную сеть на базе коаксильного телевизионного кабеля?

Дано: Есть 2х этажный частный дом с толстыми (плохо пробиваемыми вайфаем) стенами. Хочется сделать там хорошую, умеренно быструю (100мбит/с+) локальную сеть, в основном для доступа в интернет с разных устройств. Большинство потребителей подключаются через WiFi, но есть и по витой паре пара штук.

Если бы этим все ограничилось, я бы, наверное, проложил везде 1-10 гигабитнную витую пару и поставил бы в пару комнат точки доступа, но проблема в том, что есть требование сохранить ремонт нетронутым.

В доме уже проложен телевизионный коаксильный кабель и разведен по розеткам по многим комнатам. Было бы очень здорово переиспользовать эту сеть. Насколько я понимаю, технология ethernet over coax существует и формально это сделать реально.

Кажется можно купить, что-то типа https://www.amazon.com/Actiontec-MoCA-Network-Adap. и с помощью несколькольких таких устройств подключить потребителей и точки доступа. Но я не уверен, что оно будет работать вообще и что конечная скорость окажется приемлемой.

Собственно вопросы относительно этого класса решений:
— будет ли это вообще работать?
— можно ли будет к такой сети подключить более 2-х устройств? (я так понимаю, набор коаксильных кабелей с разветвителями будет выступать в роли шины)
— ну и главный вопрос: какую производительность можно будет ожидать от такой сети? И от чего это зависит? (производительность адептеров coax-ethernet? помехи в кабелях? класс кабеля? и т.д.)

И какие есть альтернативы? Я вижу такие решения:
1) проложить везде витую пару / оптику (явно оверкилл сейчас) — основная проблема в инвазивности относительно ремонта
2) переиспользовать коаксильную сеть — основная проблема в несяности насколько это выполнимо и как производительно это будет
3) строить сеть на базе WiFi — основная проблема это толстые стены, пробовали использовать репитеры чтобы провести вайфай в отдаленные участки дома, но это не дает стабильного соединения во всех комнатах. (вполне вероятно при более прямых руках результат был бы получше)

Простой 4 комментария

Источник

Компьютерные сети по коаксиальным сетям

Сети на основе коаксиального кабеля.

На сегодня это далеко не самая распространенная, и не самая удобная технология. Но начать изложение с него нужно по историческим причинам. Первые сети Ethernet были построены на протоколе 10base5, использующей в качестве электрической среды передачи данных «толстый» коаксиальный кабель (ThickNet). Использовать его практически оказалось не слишком удобно, и практически сразу появился более простой и дешевый вариант 10base2, использующий «Тонкий» коаксиальный кабель (ThinNet).

Рис. 7.1. Коаксиальные кабели

Как правило, «толстый» коаксиал производился ярко-желтого цвета. «Тонкий» изготовляли черным, реже серым. Из-за высокой цены и сложностей в инсталляции, первый вариант в России воспринимается как экзотика, и найти работающую сеть на его основе — огромная проблема. Тем не менее, общее представление о нем желательно иметь. Возможно, не будь эта технология столь дорогой и устаревшей, она смогла бы, благодаря удобной топологии и работе на большие расстояния, найти широкое применение в домашних (кампусных) сетях.

В сетях 10base5 и 10base2 применяются только кабеля, имеющие волновое сопротивление 50 Ом. В качестве основного топологического элемента, используется сегмент. Так называется общая длина кабеля между двумя терминаторами, устанавливаемыми на обоих концах сети (один из них должен быть заземлён).

В случае, если необходима сеть большего размера, несколько сегментов (или компьютеров) можно соединить при помощи репитеров (repeater), которые восстанавливают уровень сигнала и передают его на несколько портов.

В сети не может быть более 5 сегментов, 4 репитеров, и только 3 сегмента могут иметь подключенные устройства. Остальные 2 служат только для увеличения протяженности сети. Это ограничение более известно, как правило (5/4/3), и применяется ортодоксальными стандартами для всех сетей Ethernet.

Особенности сетей, использующих «толстый» коаксиальный кабель и протокол передачи данных 10base5, показаны на следующей схеме.

Рис. 7.2. Схема сети на «толстом» коаксиальном кабеле

• Каждый компьютер подсоединяется к главному кабелю (магистраль, backbone) с помощью специального «кабеля снижения» (drop cable). Этот кабель, в свою очередь, присоединяется к AUI-порту сетевого адаптера.
• Стандарт 10Base5 поддерживает до 100 узлов на сегмент (расстояние между узлами кратно 2,5 метрам).
• Максимальная длина не более 500 метров;
• Главный кабель RG-8, RG-11. Сокращение RG означает кабель, от «Radio Grade» — волновод.
• Используются коннекторы N-типа.
• Напряжение пробоя изоляции между узлами — 5 кВ.
• Наружный диаметр 10 мм, центральный проводник — 2,17 мм, затухание на частоте 10 МГц в районе 70 dB/км (подробнее значение этого параметра будет дано в разделе, посвященном кабелям на основе витой пары).
• Кабель снижения состоит из витых пар, может иметь длину до 50 метров. Используются разъемы типа DB15 (15 контактов), более известные под названием «AUI». Внешне они похожи на известные DB9 (RS-232, 9 контактов).

Особенности сетей, использующих «тонкий» коаксиальный кабель и протокол передачи данных 10base2 показаны ниже.

Рис. 7.3. Схема сети на «тонком» коаксиальном кабеле

• К одному сегменту не может быть подключено более 30 устройств, длина которого должна составлять не более 185 м. Минимальное расстояние между ними составляет 0.5 метра. Таким образом, в локальной вычислительной сети может быть максимум 90 компьютеров.
• Кабель RG58/U (одна центральная жила), RG58A/U, RG58C/U (негорючий материал диэлектрика).
• Напряжение пробоя изоляции между узлами — 100 Вольт.
• Наружный диаметр около 5 мм, центральный проводник — 0,8 мм, затухание на частоте 10 МГц около 160 dB/км.
• Применяются разъемы BNC-типа. Для подключения сетевых адаптеров к кабелю используются специальные Т-коннекторы (T-Connector).

Сети на «тонком» коаксиальном кабеле сравнительно широко распространены. Эта технология до недавнего времени была достаточно удобна для небольших (до 5-10 компьютеров) сетей. Как основное достоинство по сравнению с витой парой выделялось отсутствие активного оборудования. Однако, в последнее время применяющиеся в подобных сетях хабы (коммутаторы) так сильно подешевели, что делать новую сеть на коаксиальном кабеле не имеет ни малейшего смысла.

Аргументы против коаксиального кабеля достаточно серьезны:

• ограничение скорости в 10 Мбит;
• коаксиальный кабель примерно на 30-40% дороже, чем витая пара;
• низкая технологичность инсталляции, сложность в эксплуатации;
• рассоединение шины в любом месте полностью нарушает работоспособность сети, вызывая известный среди сетевых администраторов прошлого «бег вдоль сети с терминатором»;
• низкая устойчивость к статическому напряжению и грозовым наводкам;

Все эти причины привели к тому, что в корпоративных сетях (и по распространенному стандарту TIA-568A) коаксиальный кабель просто не рассматривается как возможная среда передачи данных. По возможности, его стараются не применять даже для телевизионной проводки.

Источник

Ethernet на коаксиальном кабеле

Спецификации 10Base5 и 10Base2 коаксиального кабеля в сети Ethernet единственные из всех стандартов требуют использования топологии «шина». Под максимальной длиной сегмента в данном случае понима­ется полная длина шины от одного терминатора до другого (рис. 5.1). Сегмент кабеля, соединяющий более двух компьютеров, называется магистральным сегментом (mixing segment). Стандарты с коаксиаль­ным кабелем сегодня почти не используются (не считая старых се­тей), поскольку коаксиальный кабель труднее прокладывать и обслу­живать, чем витую пару. Кроме того, максимальная скорость переда­чи данных по такому кабелю составляет всего 10 Мбит/сек.

Рис. 5.1. Магистральный сегмент объединяет в сеть несколько компьютеров Ethernet на витой паре

о всех других спецификациях физического уровня Ethernet исполь­зуется топология «звезда», где каждый компьютер соединяется с кон­центратором отдельным сегментом кабеля. Кабель, соединяющий два устройства, называется связывающим сегментом (link segment). Самый популярный вид кабеля в современных сетях Ethernet — неэкранированная витая пара. Это связано как с легкостью установки, так и с по­вышенной скоростью передачи данных — 10, 100 и даже 1000 Мбит/сек. В Ethernet 10BaseT компьютер соединяется с концентратором-по­вторителем сегментом кабеля, длина которого может достигать 100 м. И еще на 100 м концентратор передает сигнал другому компьютеру (рис. 5.2). В 10BaseT из четырех витых пар в кабеле используются только две: одна для передачи данных, вторая — для приема.

Внимание! Хотя в большинстве сетей на витой паре две из четырех пар не используются, не пытайтесь подключить к свободным парам телефон или другое коммуникационное устройство (по крайней мере, на время работы сети). Это приведет к возникновению чрезмерных пе­рекрестных помех.

Рис. 5.2. Кабель UTP соединяет Ethernet-систему с концентратором, а тот предает сигнал другому концентратору или компьютеру

стандарт Fast Ethernet (IEEE 802.3u) включены две специфика­ции кабелей UTP, известные под общим обозначением 100BaseT. Максимальная длина сегмента в обеих по-прежнему 100 м. В 100BaseTX это осуществимо за счет использования кабеля более высокой кате­гории (5), обеспечивающей повышенное качество передачи сигнала. В стандарте 100BaseT4 данные передаются со скоростью 100 Мбит/сек даже по кабелю 3 категории, который используется в старых сетях Ethernet и телефонных сетях. Отличие между стандартами 100BaseTX и 100BaseT4 заключается в том, что в первом задействовано только две пары проводов, как и в 10BaseT, а во втором используются все четы­ре. Наряду с обычными парами для приема и передачи две оставши­еся пары применяются в 100BaseT4 для двусторонних коммуникаций. Почти во всех спецификациях физического уровня Gigabit Ethernet, определенных стандартом IEEE 802.3z, используется оптоволокон­ный кабель, с единственным исключением, которое описано в доку­менте IEEE 802.Заb. Стандартом 1000BaseT, спроектированным спе­циально для обновления существующих сетей на витой паре со 100-метровыми сегментами, допускается использование кабелей UTP обычной 5 категории, но максимально ему соответствуют более на­дежные кабели категории 5Е (усовершенствованная 5 категория), официально утвержденной ассоциацией EIA/TIA (Electronics Industry Association and Telecommunications Industry Association). Производи­тельность кабеля категории 5Е мало отличается от кабеля категории 5, а полоса пропускания у обеих и вовсе одна и та же. К категории 5Е предъявляются повышенные требования к устойчивости относитель­но определенных типов перекрестных помех, а также добавлено не­сколько новых параметров производительности. Высокая скорость пе­редачи в стандарте 1000BaseT достигается, как и в стандарте 100BaseT4, за счет использования всех четырех пар, а также за счет применения особой схемы передачи сигнала РАМ-5 (Pulse Amplitude Modulation-5).

Источник