Снова о HomePNA?

 ВИКТОР КОЗЛЕНКО

   Технология HomePNA появилась на телекоммуникационном рынке уже достаточно давно, однако повышенное внимание к себе заслужила только в последнее время. Давайте рассмотрим, что нового она предлагает сегодня и как она может нам помочь.

   Персональные компьютеры стали неотъемлемой частью наших жилищ. Причем используются они не только по своему основному назначению, но и для отдыха, развлечений, игр, воспроизведения музыки, просмотра фильмов и фотографий. В некоторых случаях пользователи применяют ПК в дистанционном образовании, голосовой связи и т. п.
   С появлением в квартирах, коттеджах и других жилых строениях нескольких персональных компьютеров, рано или поздно возникает потребность объединить их в локальную «домашнюю» сеть. Традиционно, в средних и крупных офисах для решения таких проблем применяются локальные Ethernet-сети, которые строятся на витой паре или с использованием беспроводного оборудования. Об этих путях мы уже не раз рассказывали, но они требует либо прокладки новых кабельных коммуникаций, либо приобретения специальных беспроводных адаптеров для организации сети.
   Оказывается, можно обойтись и без этого, построив сеть на основе уже проложенной телефонной проводки или телевизионного антенного кабеля.

Ставим задачу
  При наличии нескольких компьютеров в офисе (квартире) как правило требуется следующее:
• обеспечить всем компьютерам доступ в Интернет;
• максимально использовать имеющуюся сетевую периферию (сканеры, принтеры, IP-видеокамеры, IP-телефоны и т. п.);
• получить возможность просмотра IPTV (может быть не везде, но…);
• обеспечить совместное использование файлов, хранящихся на компьютерах домашней сети (программы, музыка, игры, фотографии, видео).
  Не исключено использование всевозможных средств домовой автоматизации, например, управления климатом, подогревом полов, управления домашней техникой, видео-наблюдения и других систем, в том числе и обеспечения безопасности жилища.
   Как бы там ни было, все перечисленные «цифровые» устройства требуют высокоскоростного соединения, и при этом необходимо исключить прокладку дополнительных кабелей максимально использовать существующую телефонную проводку).
   Рассмотрим конкретные примеры решения поставленной задачи на базе HomePNA- и HomeCNA-оборудования семейства Dynamix (www.dynamix.ua), которое было одним из первых представлено в Украине.

Простая домашняя сеть по существующим телефонным проводам с общим интернет-доступом по такому варианту обладает всеми достоинствами стандартных локальных сетей

Домашняя сеть. Вариант 1
  Как видно из схемы выше, решение основывается на модеме/маршрутизаторе DYNAMIX HP-40R/W, обеспечивающем широкополосный доступ всех сетевых устройств к Интернету по ADSL2+-технологии, и, к тому же, позволяет подключить достаточно большое количество компьютеров как по витой паре (четыре обычных Ethernet-порта 10/100 Base-T), так и по беспроводному интерфейсу 802.11g/b.
   Кроме того, в устройстве предусмотрен HomePNA-интерфейс, для создания домашней сети по телефонной проводке. Для этого необходимо установить в сети хотя бы одно сателлит-устройство, например, DYNAMIX HP-30/S, представляющее собой конвертор с одним портом HomePNA 3.1 и одним телефонным интерфейсом и двумя 10/100Base-T Ethernet-портами.
   В результате получается простое решение для взаимодействия двух типов сетей без каких либо дополнительных драйверов и программ. Оно может быть использовано не только в отдельных квартирах, но и в гостиницах, офисах, многоквартирных домах, коттеджах — везде, где уже проложен телефонный кабель.
   Дополнительным преимуществом рассмотренного маршрутизатора являются встроенные в него средства безопасности, защищающие сеть от вмешательства извне, а именно, встроенный NAT и SPI-файрвол.
   При использовании телефонной проводки нужно учитывать, что по стандарту (см. ниже) расстояние между устройствами ограничивается 600 м, а максимальная информационная скорость составляет 128 Мбит/с (скорость пропорционально падает с ростом числа используемых устройств). Но такие расстояния и скорости вполне приемлемы для многочисленных мультимедийных применений.

   Одной из разновидностей описываемой технологии является технология HomeCNA, решающая те же задачи на основе коаксиального телевизионного антенного кабеля.
   Структура домашней сети при этом практически идентична рассмотренной, кроме того, что в ней применятся другой модем/маршрутизатор — DYNAMIX HP-41R/W. Функционально он абсолютно идентичен использованному ранее, только средой передачи данных является уже не телефонная проводка, а коаксиальный ТВ-кабель. Аналогично, сателлит-устройства, конвертирующие HCNA 3 в Ethernet, здесь тоже другие - DYNAMIX HP-31/S. Такие решения обеспечивают все «прелести» широкополосного доступа во Всемирную сеть, обмена файлами между компьютерами и т. п., но в отличие от телефонной проводки значительно увеличивают рабочее расстояние — до 1200 м, сохраняя при этом имеющуюся архитектуру ТВ-сети.

Домашняя сеть. Вариант 2
   Как известно, технология Home-PNA 3 предполагает простое взаимодействие нескольких (до 255 в стандарте HomePNA 3.1) конверторов между собой. Благодаря этому можно реализовать и другой вариант, при котором широкополосное подключение сети к Интернет обеспечивается любым независимым модемом (ADSL, SHDSL или кабельным), подключенным к «главному» конвертору, установленному, например, в жилой комнате.


HomePNA-сеть, полностью построенная на базе однотипных конвертеров, очень проста в установке

   К нему же можно подключить непосредственно компьютер или устройство IPTV и, в то же время, аналогичные конвертеры, установленные в других помещениях (кабинет, спальня и т. п.) чтобы организовать связь по существующей телефонной проводке. К каждому из таких конвертеров подключаются и обычные телефонные аппараты, и всевозможные Ethernet-устройства (от персональных компьютеров до IP-камер и IP-телефонов). При этом сеть остается «прозрачной». Это означает, что данные, хранящиеся на любом из компьютеров домашней сети, если нужно, будут доступны пользователям и других ее компьютеров. Аналогично услугами Интернет может воспользоваться любой пользователь такой сети.

Используем коммутатор
  Следующий вариант создания домашней сети по телефонной проводке, базируется на применении коммутаторов HomePNA 3.0 - DYNAMIX DH-314, у которого есть 14 портов HomePNA 3.0, каждый из которых обеспечивает скорость передачи 128 Mбит/с и два порта для витой пары 10/100/1000 Base-TX. Это достаточно эффективное, масштабируемое и управляемое решение передачи мультимедийного трафика в многоквартирных строениях без существенных капиталовложений.



   Коммутатор может быть установлен перед телефонным кроссом здания. На один из его Ethernet-входов подаются данные из Интернета (от ADSL-, SHDSL-, кабельного модема), а с выхода данные и телефония поступают в квартиры абонентов, где устанавливаются конверторы - DYNAMIX HP-30C (HomePNA в Ethernet) или DYNAMIX HP-30U (HomePNA в USB), обеспечивающие подключение в квартирах абонентов необходимых устройств соответственно с Ethernet- или USB-интерфейсом, а также поддерживающие традиционную телефонию.
   При большом числе абонентов коммутаторы могут объединяться в стек с использованием 10/100/1000 мегабитных Ethernet-портов коммутатора. Дополнительным удобством является то, что такие устройства могут управляться удаленно и даже допускают обновление микропрограмм через Ethernet или Интернет.

Каждый сам по себе
  В некоторых случаях нужно изолировать абонентов сети друг от друга, например, в гостиницах, коттеджных поселках, многоквартирных домах — везде где, необходимо, предоставляя услуги широкополосного доступа в Интернет или услуги «мультимедиа по запросу», обеспечивать неприкосновенность данных абонентов. В этом случае предполагается, что никакой из абонентов не будет иметь доступа к файлам на компьютерах «соседей».

В HomeСNA-сети с интернет-доступом на базе MDU моста пользователи не смогут видеть друг друга

   Для решения этой задачи возьмем MDU HCNA-мост DYNAMIX HP-51/M, позволяющий передавать данные оконечным устройствам DYNAMIX HP-51/S по коаксиальному кабелю. Широкополосное подключение к Интернету здесь обеспечивается любым устройством (ADSL-, SHDSL-, кабельным модемом) с Ethernet-интерфейсом, а в качестве дополнительного источника данных может служить, к примеру, специализированный видеосервер с Ethernet-интерфейсом, подключаемый ко второму Ethernet-порту устройства.
   Используемый в этом случае мост поддерживает QoS и контроль полосы пропускания, а также имеет встроенный фильтр устранения помех для ТВ.

Подводя итоги
   Благодаря новым стандартам HomePNA 3 и HomeCNA 3 и современному оборудованию, поддерживающему их, появилась возможность создавать функционально сложные и масштабируемые «домашние» сети с высокой пропускной способностью и специальными средствами обеспечения безопасности. Значительно расширилось понятие «домашних» сетей. Теперь они могут успешно применяться в гостиницах, больницах, многоквартирных домах, предлагая самые современные Ethernet-услуги без необходимости создания новой проводки.