Надійність в домашніх мережах, КомпьютерПресс
Надійність в домашніх мережах
А тепер про надійність. Для початку визначимося, що в даному випадку слід розуміти під словом «надійність». Аби не заглиблюватися в статистику з її математичним апаратом, візьмемо за критерій час простою крайньої точки мережі (в годинах) за певний період часу (тиждень). Можливо, кількість годин простою мережі в тиждень комусь здасться неймовірно великим. Однак зазначимо, що мережа «домашня», а отже, некомерційна, з відповідними вимогами до установки і можливостями устаткування. Отже, будемо вважати, що мережа більш-менш стерпно, якщо простий менше 10 годин на тиждень, хороша - якщо цей параметр менше 5, і погана - якщо він більше 20. Перш за все на відмовостійкість впливають технічні та організаційні чинники.
До технічних факторів належать:
- стан кабелів;
- активне обладнання;
- програмне забезпечення.
Під організаційними факторами маються на увазі:
- технічна підтримка;
- забезпечення легальності комунікацій.
Відразу відзначимо, що наша мережа будувалася на власні кошти і, отже, ні про які значні інвестиції мова не йде. Як наслідок - вибір недорогого обладнання та кабельного господарства, що також вплинуло безпосередньо на архітектуру мережі. Крім того, керівництвом до дії служило переконання, що Ethernet може більше, ніж передбачено стандартами.
Яку топологію вибрати?
Топологія - найслабша ланка домашньої мережі. І саме тут дуже важливо зробити правильний вибір.
Саме так зроблено більшість «домашніх мереж». І саме так робити не можна. Легко помітити, що в цьому варіанті відмова будь-якого активного елемента тягне, в свою чергу, відмова всіх наступних вузлів. Працювати така схема, звичайно, буде, але погано. Те харчування в будинку відключать, то знеструмлять одну з фаз (як на зло потрібну), то п'яний електрик щось замкне, то провід порветься, то хаб відведуть, то у китайського вироби «дах знесе», то водою заллє, то гроза спалить, то роз'єм перестане контачити - в загальному, не перелічити і не передбачити всіх проблем. Імовірність кожної з них невелика, але їх кількість, та ще помножений на десяток послідовних вузлів. Так, користувачеві в кінці такої мережі не позаздриш. Тому планувати більш правильну топологію необхідно відразу.
Якщо у вас немає грошей, а мережа потрібна - спробуйте такий варіант. «Зайвих» кабелів не так і багато. І немає можливості зробити відразу 100 Мбіт на світча. Але краще вже стабільні 10 Мбіт на позамежних відстанях і пристойних кабелях, ніж постійно відвалюється мережу, незважаючи на удавану дотримання стандартів по довжині. Думаю, що п'ять послідовних пристроїв - це межа (відповідно до стандарту допускається з'єднання чотирьох послідовних послідовних пристроїв). Правда, в моїй практиці зустрічалася мережу з великою кількістю пристроїв, але це було зроблено не від хорошого життя. Мережа працювала, але кількість відмов становила (і становить до сих пір) близько 25 годин в тиждень. Зрозуміло, можливості подолати цей бар'єр є, але про це трохи пізніше.
Не слід забувати, що з'явилося нове засіб боротьби з великими відстанями. Це оптоволокно, на малюнку показане зеленим кольором. «З'явилося» - слово не зовсім точне, правильніше сказати - стало доступно за ціною. Конвертор TP-FO (ST) зараз можна купити за 40 дол. (Якщо напружитися), саме оптоволокно коштує від 0,85 дол. За метр (черирехжільное багатомодове волокно Снежноеого виробництва) і до 1,5 дол. За підвісний кабель московського заводу. До того ж можна знайти обрізки по 200-300 метрів за 70% вартості.
Сварка оптики поступово перетворилася в склейку (або з'єднання на сплайсов) і сильно подешевшала. Цілком реально обійтися 10 дол. За жилу або навіть зробити це самостійно. Роз'єм під склейку коштує 3,5 дол. У результаті можна отримати надійну мережу. За моїми прикидками, час її простою не перевищить 5 годин на тиждень. Плюс до всього не будуть проблемою 100 Мбіт і правильна архітектура. Можна розоритися на комутатор 4-го рівня або пристойний сервер. Забезпечити охороною і безперебійним харчуванням одну точку простіше, ніж кілька. Ще одним досить суттєвим достоїнством оптоволокна є те, що підключені до нього активні пристрої не горять в грозу. Таким чином, найстрашніший ворог «домашніх мереж» буде переможений.
Отже, правильно обрана топологія здатна дуже серйозно впливати на надійність. Але продовжимо опис.
Проводи і троси
Кабельне господарство, безперечно, найголовніша складова Еthernet-провайдингу. Суттєвими моментами є збереження кабелю, його тип і спосіб його кріплення. (Це серйозне питання сподіваюся детально розглянути в одному з наступних оглядів в якості практичного прикладу розвитку теми - кріплення до дроту, до стійок, на горищі, зрощення дроту, кабелів, герметизація.) Треба зазначити, що національна безпека проводів нас особливо не турбувала: було всього дві крадіжки за 2 роки, і то на одному будинку. Це з кількох десятків кілометрів кабелів. Бомжам П296 не цікавий, кручена пара і тонкий коаксіал - теж, так як міді мало. Дахи і горища зазвичай закриті, хто попало не вештається.
Підвішувати кабелі краще на дроті або тросі. Мені доводилося використовувати тільки дріт (вибір обумовлений її низькою ціною - 500-800 руб. Бухта в 2-3 км). П296 і деякі види оптоволокна можна вішати на відстані протяжністю до 100 метрів без троса.
Таке кріплення не пережмет кабель і разом з тим надійно утримає майже будь-яке навантаження. Звичайно, правильніше використовувати спеціальні затискачі, але вони коштують не менше 25-30 дол. В іншому - не можна натягувати занадто сильно або занадто слабо, не можна допускати, щоб кабель терся об щось тверде, і т.д.
Загалом, звичайний набір розумних вимог і комунікації не завдаватимуть клопоту. Згідно зі статистикою у нас відмови кабелів становили менше 10% відмов активного обладнання - багато в чому, звичайно, завдяки П296. Його майже неможливо прокласти погано. Навіть неправильно повішений на великий проліт, він працює роками до виходу з ладу. Коаксіальні же лінії довелося поступово демонтувати - у міру появи неполадок.
Для забезпечення подальшої підтримки мереж їх необхідно маркувати та документувати. Це нескладно і недорого. Черкнути маркером по кабелю, наклеїти самоклейку. Намалювати ескізік з описом на третину листа. Вкласти в швидкозшивач. Якщо звикнути - зовсім не складно. Але як рятує від величезних проблем в подальшому. Ситуацій, коли простіше переробити, ніж виправити, зустрічається досить багато - і в програмуванні, і в мережах. Маркування та опису від цієї біди рятують, а головне, не вимагають матеріальних витрат.
Як і куди ставити «залізо»
Розміщення активного обладнання, як з'ясувалося, надає найбезпосередніший вплив на надійність мережі. Наведемо кілька прикладів.
Ідилічна картина установки хаба. Але так вдається їх ставити в Запоріжжі дуже рідко. Щитки слаботочкі погано захищені - будь-який піонер може їх відкрити, і хаб сам проситься в руки. Для ілюстрації антивандальной установки наведемо два полярних прикладу:
Справа хаб в панельній дев'ятиповерхівці. Такі щитки не захищені відгородженими «загончик», на них немає замків. Навіть в слаботочку ставити страшно, там піонери не соромляться. А до лічильників лізти все-таки побоюються. Замки на щитки ставити пробували, але з замком обладнання зникає швидше - такий український менталітет. І техповерху в таких будинках, по суті, немає.
У ліфтові ставити не можна - заборонено, після пари скандалів довелося прибирати. Ставити у клієнта - ще гірше. Техпідтримка повинна (вірніше, просто зобов'язана) мати постійний (в ідеалі цілодобовий) доступ до обладнання. Випадків, коли абонент, у якого стоїть хаб, їде у відпустку (на вихідні), а хаб (ретрансляція, роутер) згоряє (зависає, пропадає харчування), було дуже багато. Кілька пристроїв довелося просто «вирізати» з мережі і ставити за новою. Звідси друге правило: установка у клієнта - тільки у винятковому, самому крайньому випадку.
Взагалі, де тільки не доводилося розміщувати хаби та роутери. Зустрічаються точки, де до хаба треба повзти кілька метрів по скловату. Є закутки, куди може проникнути тільки худий і спритний чоловік. Це виключення, звичайно. Але в наших місцях забавною «архітектури» вистачає.
Хитрощі при установці - хаб ставиться без корпусу. І місця менше займає, і продати складніше, а значить, і збереження-надійність підвищується. Бажано ще маркувати (найпростіше - викруткою центральний чіп). Тоді і шанси знайти в разі чого з'являються. Загалом, краще не по ГОСТу, а так, щоб не вкрали.
На задньому плані - саморобні грозозахисту. Якщо до них ще й корпус знайти, зовсім було б добре. А так віддає кустарщиною. Можна заливати герметиком, як деякі московські саморобки, але мені більше подобається ремонтопридатність. Та й схема, скопійована з АРС, надає деяку впевненість.
Якісне харчування. Не тільки для адміністратора ...
І нарешті, третє правило - надійне живлення. Це самий проблемний питання. І все, начебто, зрозуміло, але те на вимикач який невдало потрапить, то сторож несподівано почне відключати поверх (будинок, квартал на ніч або на день). Або завадить електрикам, гірше пожежникам - і немає харчування, та ще й скандал, якщо занадто багато норм порушено. Наприклад, Боже упаси на дерев'яний дах вивести 220 В, та ще не в трубах або металлорукаве, а прямо кручений парою на дужках. Можуть прибити на місці - і будуть праві. Тільки 9-12 вольт, і з оглядкою. Загалом, якщо можна зробити правильно - не треба вигадувати щось своє.
Бажано також використовувати УПСи. Ставити на кожен хаб / свитч АРС-200 - надто розкішно для домашньої мережі. Тому виникає бажання налагодити випуск саморобних пристроїв. Дійсно, споживання хаба реальне - всього 0,2-0,3 А по п'яти вольт. Значить, навіть чотирьох пальчикових елементів (пристойних) вистачить на кілька годин. Китайські продаються на оптовке по 8-10 рублів, на півгодини-годину вистачить і їх. Швидкість перемикання не критична, відновлювати назад 220 В - не треба. Схема виходить досить простий; можливо, хтось її вже застосовує.
Заземлення - окреме питання. Але, оскільки «нормального» заземлення в наших будинках все одно немає, доводиться зануляти. Краще робити це окремим цілісним проводом. Різниці для кручений пари (а точніше - грозозахисту) немає, ну а коаксиала взагалі краще уникати. Оплетку (екран) П296 ми заземлюючих зазвичай з одного боку, а й при заземленні з обох сторін проблем не спостерігалося. Взагалі, на перший погляд, і без цього можна працювати. Але заземлення - перше, на що звертає увагу Госсвязьнадзора. перевірено на власному досвіді. Так що заземлювати (зануляти) в будь-якому випадку треба.
Тепер трохи про грозозащіте. Вона необхідна - повністю не рятує, але згідно зі статистикою, економить масу часу і грошей.
На закінчення ілюстрація, як не треба робити скручування.
Від теорії до практики
Абстрактно міркувати про надійність поки занадто складно. Тому повернемося до до схеми нашої мережі. Для зручності ще раз наведемо малюнок.
Трикутниками позначені місця установки активного обладнання, в основному хабів. Сині лінії - магістралі П296. Швидкість - 10 Мбіт. Для масштабу візьмемо лінію А2-А4 - близько 500 метрів. Три маршрутизатора ділять мережу на п'ять доменів колізій, і цього вже недостатньо - для нормальної роботи потрібно ще два (були в проекті).
Мережа підключена до Інтернету в одній точці. Нехай це буде М5. З завантаженістю особливих проблем немає, і колізії ще в нормі. Швидкість 300-400 Кбіт / с до шлюзу в Інтернет - реальність, так і до міського Ексчейндж не гірше 30 Кбіт / с. Але очевидно, що все, навіть найсміливіші норми по надійності перекинуті. 12-15 послідовних пристроїв - навіть дивно, що ЦЕ працює.
На схемі показані тонкі червоні лінії - мережа в перспективі повинна була замкнутися в два-три кільця. Це повинно було стати кінцем періоду швидкого територіального зростання і переходом до боротьби за підвищення якості зв'язку.
Що являють собою «кільця» технічно? Це все той же П296. Підвищення надійності грунтується не на різкому якісній зміні технології, а на простому рассчете. Імовірність одночасного виходу з ладу обох півкілець набагато менше (буду вдячний за розрахунок, але, думаю, різниця буде на порядок). Що для цього потрібно?
Комутатори з підтримкою STA (Spanning Tree Algorithm), безумовно, зручні, але для «домашніх мереж» це, м'яко кажучи, розкіш. Тому залишається варіант: РС-маршрутизатор і динамічна маршрутизація. Їх в мережі вже досить, більш того, в потрібних місцях практично підготовлені майданчики під установку відсутніх. Звичайно, доведеться розпрощатися з 386-м під DOS або 486sx25-м (але такого в нашій мережі ніколи і не було). Залізо потрібно потужніший, наприклад 486dx4-100-й або навіть Pentium. Це не розорить. З точки зору софта динамічна маршрутизація нічого, крім додаткового демона, голови і прямих рук, не вимагає.
Таке ось рішення «для бідних». Я досить довго думав, що на ділі виявиться надійніше: «правильна» зірка на оптиці або кільце на П296. Однак все не так просто, як здається. «Домашня мережа» - не СКС. І створювати єдиний центр можна тільки до певної межі - просто через фізичних розмірів. Без оптики це взагалі малореально, а з нею - зазвичай не більше 4 пар, а значить, і не більше 4 майданчиків, зведених в центр. Тому на наведеній мережі все одно було б не менше 3-4 проміжних вузлів.
Оцінити, що менш ймовірно, - відмова однієї з 4 точок або одночасну відмову однієї з 15 точок на кожному з півкілець, я не беруся. Тим більше що обидва методи не виключають, а лише доповнюють один одного. Якби показана мережа не була побудована рік тому, а проектувалася зараз, зробили б на оптиці і 100 мегабітних світча. А через два роки, дивись, кільця б замкнулися через китайські керовані комутатори з підтримкою STA, VLAN і іншої смакоти, що впали в ціні до 150 дол. Економіка, на жаль, диктує свої умови.
Від будівництва до софту
Продовжимо тему в наступному огляді. Організаційні питання - часто важливіше технічних. Адже очевидно, що наявні сьогодні на ринку мережі з просунутою технологією виявляються загнаними на узбіччя організаційної безграмотністю. І навпаки, масовий вал тиражування самого простого рішення захоплює ринок і територію.
Зовсім недавно компанія Cougar представила нову серію блоків живлення для традиційних ПК - VTX, орієнтовану на користувачів з обмеженим бюджетом. У цьому огляді буде розглянута модель Cougar VTX600, яка завдяки своїм характеристикам буде однією з найбільш затребуваних в цій лінійці блоків живлення
На щорічному заході Capsaicin SIGGRAPH в Лос-Анджелесі компанія AMD зміцнила свої позиції на ринку ПК класу high-end з новими процесорами Ryzen Threadripper і GPU «Vega»
Для простого і зручного побудови мереж рядовими користувачами компанія ZyXEL випустила чергову версію свого Інтернет-центру для підключення до мереж 3G / 4G через USB-модем з точкою доступу Wi-Fi - ZyXEL Keenetic 4G III, який ми і розглянемо в цьому огляді
До своєї і так великій родині роутерів і маршрутизаторів фірма ASUS недавно додала дві вельми цікаві моделі: флагманську 4G-AC55U і більш просту 4G-N12. У даній статті буде розглянута флагманська модель ASUS 4G-AC55U
Молода, але амбіційна компанія KREZ на початку цього року випустила нову, оригінальну модель ноутбука KREZ Ninja (модель TM1102B32) під керуванням Windows 10. Оскільки цей комп'ютер має поворотний екран, він може служити універсальним рішенням - його можна з успіхом використовувати і для роботи, і для навчання, і для ігор
Якщо ви часто друкуєте фотографії та вже втомилися міняти картриджі в своєму принтері, зверніть увагу на МФУ Epson L850. Великий ресурс витратних матеріалів, чудова якість відбитків, найширший набір функціональних можливостей - ось лише деякі з переваг даної моделі