Небесная механика. 5-я передача

С момента появления устройств стандарта 802.11a, позволяющего передавать данные без проводов со скоростью до 54 Мбит/с, прошло чуть больше года. от предложения компании Digital Nature «взять попробовать» двухстандартную точку доступа WAB102 производства Netgear, обеспечивающую работу сразу в двух стандартах, 802.11a и 802.11b (или Wi-Fi и Wi-Fi5), отказаться было трудно.

С момента появления устройств стандарта 802.11a, позволяющего передавать данные без проводов со скоростью до 54 Мбит/с, прошло чуть больше года. Результаты испытаний первых образцов, опубликованные в «Компьютерре» ровно год назад (см. «КТ» #425), что и говорить, не радовали. Поэтому от предложения компании Digital Nature (www.diginat.ru) «взять попробовать» двухстандартную точку доступа WAB102 производства Netgear, обеспечивающую работу сразу в двух стандартах, 802.11a и 802.11b (или Wi-Fi и Wi-Fi5), отказаться было трудно, и уже спустя пару дней в моей комнате появилась довольно увесистая коробка с точкой доступа и к ней — PC-карточка Orinoco Silver стандарта 802.11b.

Однако для полноценных испытаний этого было совершенно недостаточно. Через пару дней в фирме Comptek (www.comptec.ru) удалось раздобыть карточку стандарта 802.11а — Cisco Aironet AIR-CB20A; там же, правда, сообщили, что переходников с CardBus на PCI у них нет, и я уже было собрался разыскивать второй ноутбук (а надеялся обойтись десктопом с таким переходником и одним ноутбуком). Положение спас еще один звонок в Digital Nature — почему же нет, есть такие адаптеры, производства компании Buffalo. Приезжайте и забирайте. Так вот, с миру по нитке, сложилась программа развлечений на новогодние праздники.

Собственно WAB102 — строгий прямоугольный металлический корпус неотразимого темно-синего и в то же время удивительно теплого цвета, два широких плоских рога — антенны под пластиковыми кожухами, заставляющими предположить, что внутри скрыты довольно сложные конструкции, внешний источник питания, и — всего два разъема на тыльной стороне корпуса. Один для 10/100 Base-T Ethernet, второй — для питания, плюс кнопка Reset — как потом оказалось, выведенная сюда не напрасно. В турборежиме максимальная скорость передачи данных может достигать — согласно спецификациям — 108 Мбит/с. Правда, ценой значительного (вдвое) сокращения числа доступных частотных каналов.

Буква «A» перед сочетанием «K9» означает, что карточка рассчитана на американский и, по-видимому, наиболее широкий частотный план.

PC-карточка Orinoco Silver в особых представлениях не нуждается. Надежная, проверенная, а главное — хорошо зарекомендовавшая себя конструкция с удобным и содержательным программным интерфейсом, долгое время не имевшая конкурентов по соотношению цена/качество. Диапазон частот — 2,4 ГГц, максимальная скорость передачи данных — 11 Мбит/с.

В названии Cisco Aironet AIR-CB20A-A-K9 буква A перед сочетанием K9 означает, что карточка рассчитана на американский и, по-видимому, наиболее широкий частотный план. Другие возможные разновидности: S — Сингапур, T — Тайвань, J — Япония. Если аппаратная, а не программная адаптация радиочастотных устройств стандарта 802.11a к соответствующим частотным юрисдикциям войдет в практику, то о международном роуминге, скорее всего, придется забыть. Так, например, сингапурский и тайваньский частотные планы, при всей географической близости этих государств, не перекрываются. Впрочем, наверняка, как и у DVD-проигрывателей, появятся всевозможные крэки, снимающие ограничения, а быть может — и расширяющие наперед заданный частотный диапазон.

Диапазон мощностей сигнала — 5, 10 и 20 мВт, диапазон частот (в модификации А) — 5,15–5,35 ГГц (восемь частотных каналов), скорость передачи данных — до 54 Мбит/с. Максимальная дальность передачи, согласно спецификации, на минимально возможной скорости 6 Мбит/с на открытом пространстве до 300–350 метров, а в помещении — до 50–60 метров.

Интересная деталь: как следствие сложности используемых алгоритмов передачи данных, в режиме приема карточка потребляет даже чуть больше, чем в режиме передачи: соответственно 580 и 520 мА. Среди других особенностей: поддержка алгоритмов шифрования данных EAP и протокола аутентификации 802.1X. В качестве интерфейса связи с компьютером, в отличие от Orinoco Silver, выбран 32-разрядный CardBus. Да это и не удивительно — 16-разрядный медленный PC Card просто не справился бы с возросшей скоростью передачи данных.

Адаптер Buffalo AirStation PC Card/CardBus-to-PCI — несмотря на то, что на сайте компании Buffalo заявлена совместимость только с радиочастотным оборудованием ее собственного производства, — превосходно справился с продукцией и Cisco, и Agere, честно распознав интерфейсы и предоставив необходимые напряжения питания: 3,3 В — для AIR-CB20A и 5 В — для Orinoco Silver. Установка адаптера под Windows XP не потребовала никаких дополнительных усилий — операционная система настроила эту карточку самостоятельно.

Последние приготовления
Чтобы лучше судить о предоставляемых возможностях и разнообразных вариантах использования, заглянем внутрь точки доступа WAB102.

Несколько вступительных слов: в отличие от беспроводных шлюзов и маршрутизаторов, задачи, решаемые точкой доступа, довольно скромны. По сути, это беспроводной мост — коммутатор, обеспечивающий бесшовную передачу данных между тремя (в нашем случае) интерфейсами передачи данных. Один из них — традиционный проводной Ethernet 10/100 Base-T, два других — беспроводные. Поэтому устройство следовало бы отнести скорее к классу «три в одном», тем более что все три интерфейса совершенно равноправны с точки зрения передачи данных, но… проводным Ethernet’ом сейчас уже никого не удивишь. В общем, не исключено, что через несколько лет из такого перечисления исчезнут и наши новые знакомцы, Wi-Fi и Wi-Fi5. Новые устройства будут щеголять совсем другими регалиями, а беспроводные интерфейсы — Wi-Fi и Wi-Fi5 — будут добавлять к цене устройства не больше, чем сейчас Ethernet.

Внутреннее убранство Netgear WAB102.

Впрочем, как оказалось, Ethernet-интерфейсов внутри точки доступа тоже три. Но — за все уплачено, к тому же это почти не сказалось на стоимости законченного устройства: двухстандартная — и двухдиапазонная — точка доступа всего в полтора раза дороже своих одностандартных аналогов…

Взгляните на фотографию. Первая мысль, которая приходит в голову при виде такого внутреннего убранства, — что к базовой системной плате наспех приделали модный интерфейс и быстренько предоставили публике готовый продукт — и чтобы проверить реакцию рынка, и застолбить свое, возможно теплое, местечко. Некоторое смущение вызывала только необычная диспропорция: фидеры, соединяющие выходные ВЧ-каскады плат с антеннами, — разного диаметра. Коаксиалы верхней платы заметно меньшего диаметра и к тому же, в отличие от платы нижней, щеголяющей латунными разъемами, просто припаяны к плате. С учетом того, что затухание растет довольно быстро с ростом частоты, у более высокочастотной платы должны быть более качественные и, видимо, более толстые провода… Эти мысли (а поначалу я подумал, что сверху, на пластмассовых защелках, к уже готовой конструкции прищелкнута высокочастотная нашлепка именно стандарта 802.11a) довольно долго не давали мне покоя и даже заставили поинтересоваться устройством точки доступа еще раз…

Так и есть! Типичный перевертыш! Сверху приделан полноценный (функционально законченный) мост стандарта 802.11b, скрывающий добрую половину своих микросхем на другой стороне платы — так называемый двухсторонний монтаж. Малое количество проводов, связывающее «нашлепку» с материнской платой, и настораживало, и интересовало. И тут… моему удивлению не было предела. Как я уже говорил, сигнальных проводов всего четыре. Плюс переходник, зажигающий светодиоды и передающий напряжения питания (+5 В) и «массу». Проводов четыре, согласующий трансформатор, а на обратной стороне платы — о чудо! — реалтековская микросхема RTL8019AS. Или, проще надо быть, товарисчи, ISA PNP Ethernet-контроллер. Все ясно. Где-то здесь должна быть ISA-шина и еще один компьютер…
Сомнения полностью развеялись при более тесном знакомстве с подстилающей платой и описанием чипсета Atheros AR5001AP. Нашелся и компьютер, на 32-разрядном RISC-процессоре MIPS R4000, и два эзернетовских MAC-контроллера, объясняющих наличие на плате двух же Ethernet-трансиверов RTL8201L, или, как встретилось в одном из описаний, фисиверов (Phyceiver) — устройств, реализующих физический уровень интерфейса. Предусмотрены и два последовательных интерфейса: один, на 115 кбит/с, для подключения внешнего терминала или соединения с компьютером, а второй, на 1 Мбит/с, для Bluetooth. Но для них, судя по всему, просто не нашлось места на плате. Быть может, в следующих инкарнациях…

Итак, два полноценных Ethernet-канала внутри одного устройства: один связывает его с внешним миром, второй служит для подключения дочерней платы! Что и говорить, нестандартное решение, позволяющее, например, вынести по обыкновенной (нет, лучше все-таки экранированной; неизвестно, что за развязка и защита предусмотрены, и предусмотрены ли?) витой паре двухгигагерцовую точку доступа на довольно значительное расстояние от WAB102 — например, на крышу… Да и ВЧ-разъемы для подключения 5-гигагерцовых антенн заставляют предположить, что и здесь тоже есть довольно большая свобода для маневра. В общем, этакий универсальный LEGO-конструктор для взрослых мальчиков.

Включаем
Настройка и установка WAB102, как гласит инструкция, элементарны и под силу даже ребенку. Для наиболее продвинутых, впрочем, предусмотрен ввод в окошке браузера, с тем чтобы попасть на встроенный в WAB102 Web-сервер, цифрового IP-адреса 192.168.0.226. Всем остальным предлагается просто вводить в том же окошке словосочетание, составленное из netgear и последних шести цифр MAC-адреса, в моем случае — netgear2f30a1 (для тех, кто не знает, что такое MAC-адрес: то сочетание написано на наклейке целиком). Остальные могут поэкспериментировать, подставляя в адрес два возможных MAC’а — беспроводного и проводного интерфейсов.

Netgear WAB102 в списке DHCP-клиентов маршрутизатора и его частотный план.

А поэкспериментировать мне пришлось, поскольку сразу, изначально, точка доступа не откликалась ни по цифровому, ни по символьному адресам. И при этом исправно качала пакеты с довольно большой скоростью — до 24 Мбит/с!

Я уже было собирался померить характеристики «как есть», а недостающих для отчета скриншотов надергать из Интернета, как тут все чудесным образом заработало — правда, после продолжительного, секунд на двадцать, нажатия на упомянутую в начале статьи кнопку Default (или, в одном из значений, дефолт, отказ от обязательств).

После чего ввожу netgear2f30a1 (вернее, подбираю из выпадающей менюшки браузера) и попадаю на главную страничку WAB102. Ввод пароля, пробежка по страницам — IP-адрес, указанный в руководстве, увы, не совпадает с реальным — 192.168.0.162. Но даже ввод этого, правильного, адреса мне скорее всего не помог бы — почти отчаявшись, я попробовал подключить точку доступа к имеющемуся у меня DHCP-серверу, вернее, домашнему маршрутизатору — DI-604 компании D-Link, о котором надеюсь рассказать в ближайшем номере. Ведь в инструкции написано, что первоначально точка доступа пытается связаться с DHCP-сервером, и только не обнаружив его, проставляет IP-адрес по умолчанию. То есть, казалось бы, точка доступа должна быть видна, пусть косвенно, в списке DHCP-клиентов маршрутизатора. Увы, не было ее и там — очевидно, имеет место какая-то системная ошибка в алгоритме работы WAB102, устранить которую удается только продолжительным «дефолтом».

Адаптеры Orinoco Silver (PC Card, 802.11b) и Cisco Aironet AIR-CB20A-A-K9 (802.11a, CardBus).

Как, откуда, через какой DNS получает компьютер взамен словосочетания netgearXXXXXX реальный IP-адрес, я не понимаю и сейчас. Загадал эту загадку двум знакомым сисадминам, но лишь вверг их в тяжкие раздумья. Ситуация осложняется еще и тем, что WAB102 подключен к моей домашней сети через коммутатор и, по идее, должен получать только вещательные ARP-пакеты. Тем не менее, прекрасно и пингуется, и открывается по символьному имени, которое — совершенно ясно — не хранится на DNS-сервере моего провайдера.

Мерило красоты
Для тестов пропускной способности использовалась программа Chariot компании NetIQ. При этом тестировалась максимальная пропускная способность TCP-IP канала. Хотя максимально возможная реальная скорость порядка 29,5 Мбит/с и была достигнута (по аналогии, максимально возможные для 802.11b 6 Мбит/с делим на декларированные 11 Мбит/с и умножаем на 54 — казалось бы, должно работать, ведь алгоритм доступа к среде все тот же), но зато канал передачи данных весьма устойчиво работал на скорости порядка 19–24 Мбит/с, без досадных провалов в скорости передачи и на довольно больших расстояниях — в пределах двух комнат и в отсутствие прямой видимости (около восьми метров плюс стена в четверть кирпича).

Серьезным препятствием оказалась лишь железобетонная капитальная стена толщиной около 40 см. Но даже через нее, после обновления прошивки, ускорившего передачу данных процентов на десять, и подбора оптимального положения точки доступа (вертикальное, с антеннами, расположенными параллельно корпусу), установилась довольно устойчивая связь на скорости чуть меньше одного мегабита в секунду. К слову, через ту же железобетонную стенку точка доступа в комплекте с Orinoco Silver показывала на удивление стабильные 4,6 Мбит/с.

Выводы
Краткий итог моих экспериментов — всего лишь за год 802.11a достигла зрелости, превратившись из пилотной поделки в зрелую технологию передачи данных, обеспечивающую наилучшие результаты в связке с 802.11b. Тенденция к производству гибридных адаптеров (та же Netgear приступила к производству двухдиапазонных адаптеров WAB501 и предлагает их через Интернет по 158 долларов; для сравнения — одностандартная, стандарта 802.11a карточка Netgear стоит около 100 долларов, а возможность беспроводной коннективности в любой публичной точке доступа, наверняка, стоит этой разницы в цене) позволяет предположить, что установка таких гибридных точек доступа будет неплохой защитой инвестиций в развертывание беспроводной инфраструктуры передачи данных уже сейчас, если, конечно, специфика приложений требует высоких скоростей передачи данных и не ограничивается серфингом в Сети и работой с почтой. Более того, такая «двухдиапазонность» может обеспечить практически стопроцентную — разумеется, в пределах дальности связи — доступность канала передачи. А дополнительный программный инструментарий, по умолчанию входящий в комплект некоторых беспроводных адаптеров — и Agere, и Cisco, может оказаться весьма полезен при проектировании и наладке такой сети.

Адаптер Buffalo AirStation PC Card/CardBus-to-PCI с карточкой Cisco Aironet внутри.

Но настоящий толчок развитию беспроводных технологий, вне всякого сомнения, даст появление устройств с интегрированными беспроводными интерфейсами и интегрированными же антеннами (пока же выступающий из ноутбука кожух PC-карточки, прикрывающий элементы антенны, вызывает заметные неудобства). Определенные надежды в этом плане вызывает анонсированная Intel в начале января технология Centrino (в основе которой лежит новый мобильный процессор, ранее известный под кодовым именем Banias, чипсет Intel855 и контроллер LAN/WLAN). Как ожидается, первые промышленные мобильные устройства под этим логотипом с интегрированными беспроводными интерфейсами и гигабитными сетевыми адаптерами появятся уже к лету. Правда, на этапе взросления из пресс-релизов почему-то исчезли упоминания о поддержке стандарта 802.11a...