WiFi-оборудование от Gigabyte: маршрутизатор GN-B46B (IEEE 802.11b) с кристаллом от Realtek и PC-карта GN-WLMA101 стандарта 802.11a/b

АрхивСети

Производители, выходя на новый для себя рынок беспроводного оборудования, зачастую предлагают функционально полные линейки оборудования и при этом далеко не всегда стремятся осваивать новейшие достижения хайтека, предпочитая блестящим фантикам и оберткам старые проверенные технологии...

Круг производителей беспроводного оборудования ширится и ширится, пополняясь, в первую — и весьма заметную — очередь традиционными производителями компьютерного железа. Причем, выходя на новый для себя рынок они зачастую предлагают функционально полные линейки оборудования и при этом — далеко не всегда стремятся осваивать новейшие достижения хайтека, предпочитая блестящим фантикам и оберткам старые проверенные технологии.

Итак, прошу любить и жаловать — на нашем подиуме Gigabyte и его новая коллекция — беспроводной широкополосный маршрутизатор GN-B46B (IEEE 802.11b), двухдиапазонная беспроводная PC-карта GN-WLMA101 (IEEE 802.11a/b), беспроводной USB-адаптер GN-WLBZ201 (IEEE 802.11b) и, по совместительству, сменный накопитель объемом 128 Мбайт.

Беспроводной широкополосный маршрутизатор GN-B46B (IEEE 802.11b).

Двухдиапазонная беспроводная PC-карта GN-WLMA101 (IEEE 802.11a/b).

Беспроводной USB-адаптер GN-WLBZ201 (IEEE 802.11b) и, по совместительству, сменный накопитель объемом 128 Мбайт.

 

GN-B46B

Начнем по порядку и по существу, тем более что беспроводной маршрутизатор в этой линейке, пожалуй, наиболее интересен — по крайней мере, своим внутренним устройством, означающим, — всерьез и не исключено, надолго, приход другого не менее известного производителя — Realtek, ранее ограничивающегося в основном проводным Ethernet’ом, на рынок беспроводного оборудования. Впрочем, в данном устройстве перед нами предстанет еще одна новинка — беспроводной набор микросхем Philips.

Первое же, что бросается в глаза — непривычно маленькие размеры. Корпус из светло-серого пластика, размером в пару пачек сигарет, вмещает четырехпортовый коммутатор 10/100 Мбит/с Ethernet, WAN-интерфейс, опять же на 10/100 Мбит/с, маршрутизатор, межсетевой экран, беспроводной интерфейс на 11 Мбит/с, кнопка reset и даже сторожевая собака — watchdog, которая заботливо не даст маршрутизатору заснуть: как только оный перестанет подавать признаки активности, неминуемо произойдет перезагрузка.

Беспроводной широкополосный маршрутизатор GN-B46B (IEEE 802.11b).

На светодиодах, жаль, Gigabyte решил сэкономить. Внешняя светодиодная индикация скорости и режима работы интерфейса (10/100 Мбит/с, дуплекс/полудуплекс), к сожалению, отсутствует. А возможность такой экспресс-индикации, как и принудительного переключения скорости интерфейса, очень полезна в городских сетях и зачастую позволяет быстро определять и устранять возможные причины неисправности (скорость 100 Мбит/с на внешнем интерфейсе в подавляющем большинстве случаев избыточна, вредна и приводит к неоправданным перегрузкам на маршрутизаторах и в критических местах сети, в особенности — при работе файлообменных систем).

Антенна, к сожалению, одна — по крайней мере по результатам внешнего осмотра, и, жаль, — несъемная.

Маршрутизатор можно закрепить на стене, для этого предусмотрены специальные прорези на дне корпуса, позволяющие разместить его только в одном положении — разъемами (и проводами) вниз, светодиодами — кверху. Хотя для маршрутизатора/коммутатора это, пожалуй, оптимальное расположение — более привередливы точки доступа, которые, из соображений максимального покрытия, дальности свзяи и удобства, желательно размещать под потолком или даже за подвесными панелями.

 

Продолжим знакомство?

Антенна, на поверку, оказывается все же съемной и соединяется с платой коаксиальным кабелем и микроразъемом (видимо, эта операция оказывается экономичнее дополнительной операции пайки при сборке корпуса). Если приглядеться внимательнее, по соседству можно обнаружить и вторую антенну, которую, при всем желании, в съемности не обвинить. Причудливый ее головастик составляет единое целое с платой. Здесь же распаяны согласующие элементы антенно-фидерного тракта, а для непонятливых имеется дополнительная надпись — ANT, значит, антенна.

Плата маршрутизатора GN-B46B.

Не исключено, что малышка используется для связи на малых расстояниях, а более мощная внешняя антенна — при необходимости установить дальнюю связь.

На этой же плате можно обнаружить неуместившийся снаружи разъем интерфейса RS-232 (необходимый, видимо, для отладки и восстановления работоспособности платы в случаях, когда иные средства уже не помогают). И, по соседству, еще один, неизвестного назначения (JTA3) — предположительно, опять же, для настройки и наладки.

Вооружение, в общем, довольно мощное и явно не соответствует аскетичному внешнему виду маршрутизатора.

 

Схемотехника

Сердце маршрутизатора собрано всего на одном кристалле — RTL8181 и пока еще молодо. Как сообщается, этот кристалл был сертифицирован альянсом Wi-Fi в мае 2003 года, а сама Realtek рассматривает его появление очень серьезно, чуть ли как не поворотный момент в своей истории.

Сердце маршрутизатора — кристалл RTL8181.

Индустрия, по мнению Realtek, находится сейчас в процессе перехода от 10/100 Мбит/с Ethernet к беспроводным Wi-Fi — сетям и гигабитным проводным интерфейсам. При этом Realtek называет себя единственной азиатской компанией, имевшей в 2003 году однокристальный беспроводной шлюз (System on a Chip, SoC, или по простому, RTL8181), трансивер 1 Гбит/с Ethernet и, более того, сертифицировавшей беспроводное оборудование на соответсвие спецификациям Wi-Fi.

Блок-схема кристалла RTL8181.

Как видно из диаграммы, RTL8181 объединяет на одном кристалле 13 модулей: два контроллера Fast Ethernet — один для WAN, другой — для LAN-интерфейса ( хотя совершенно понятно, что это деление условно); контроллер доступа к среде (MAC) IEEE 802.11b; PCI-мост (необходимый, например, для подключения беспроводных интерфейсов стандартов .11a/g, не поддерживаемых этим кристаллом), два кэш команд и данных по восемь килобайт каждый, RISC-микропроцессор с тактовой частотой 200 МГц; устройство управления памятью (Memory Management Unit, MMU), позволяющее без особых ухищрений использовать для управления устроствами современные многозадачные операционные системы (Linux/Unix), контроллер работоспособности (watchdog), таймер, контроллер управления памятью и дополнительные интерфейсы ввода-вывода и отладки (EJTAG).

Интересно, что контроллер Fast Ethernet обладает продвинутой функциональностью и способен подсчитывать контрольные суммы IP-пакетов, поддерживает виртуальные локальные сети (IEEE 802.1Q) и очереди приоритизацию пакетов (IEEE 802.1P).

Осталось добавить, что кристалл выпускается по 0.18-микронной технологии, а в планах Realtek создание очередного чипсета — RTL8185, который будет поддерживать стандарты 802.11a и 802.11g.

Встроенный в кристалл контроллер беспроводной локальной сети содержит цифровой процессор, обеспечивающий формирование и обработку сигнала, и шифрование данных с длиной ключа до 128 бит. WLAN Controller

Интересно, что Realtek, стремясь поставить на рынок законченное решение, уже около двух лет выпускает микросхему, реализующую радиочастотный тракт для стандарта 802.11b — RTL8180, тем не менее, Gigabate решила использовать радиочасть другого производителя чипсетов — Philips. Впрочем, Realtek в описании на RTL8181 сам рекомендует использовать это изделий Philips — расписано все, вплоть до сигналов управления.

Заметим, Gigabate даже не попыталась сделать из подмены хоть какой-нибудь тайны: обычно радиотракты, во избежание наводок, обеспечения электромагнитной совместимости и повышения чувствительности и дальности передачи, закрывают электромагнитными экранами. Здесь же, хотя проводники для крепления экрана аккуратно пропаяны и залужены, самих экранов нет и радиотракт — как на ладони. Редкая возможность.

Радиотракт, Philips SA2400 в 2001 году был удостоен приза американского журнала Microwaves & RF как наилучшая микросхема года. Изготовленная по КМОП-технологии, эта микросхема еще тогда позиционировалсь как способная составить конкуренцию Bluetooth по цене, а по скорости и дальности — Wi-Fi и обладала — уже тогда — революционной ценой — 7,5 долларов за комплект и минимальной стоимостью дополнительных элементов (BoM): набор содержал обширный набор встроенных элементов — полнофункциональный приемник, передатчик, кварцевый генератор, синтезатор частоты, и полосовые фильтры. Использование архитектуры Zero-IF (как можно предположить из названия, прямое преобразование частоты в ноль с формированием аналитического сигнала) позволило, по тем временам, вдвое сократить стоимость законченного радиотракта. И, заметим, минимизировать размеры: на площади, занимаемой RTL8181, свободно могли бы разместиться два радиотракта.

Вот пожалуй и все о внутреннем устройстве.

Осталось добавить лишь о варисторах, защищающих все Ethernet –порты от бросков напряжения, и несколько странный подход к реализации источника питания. Он, как можно судить по внешнему виду, реализует линейную схему стабилизации напряжения, и, по опыту, вносит заметный вклад в тепловыделение устройства. Что, впрочем, неудивительно: микросхемы требуют для своей работы напряжение 3,3 Вольт, и, при входном напряжении 4,5 Вольта и токе 2 А, на одной лишь микросхеме теряется (и переходит в тепло) четверть потребляемой маршрутизатором, со всеми его шестью скоростными интерфейсами, мощности.

Включаем. Настройка проста и элементарна — клиентский компьтер получает параметры по DHCP, остается зайти через Web-интерфейс на адрес шлюза, дважды ввести магическое admin/admin и перед нами — панель управления с несколько нестандартным, но от того — не менее удобным интерфейсом. Все под рукой, все удобно и легкодосягаемо.

Пользователь может ввести несколько профилей ISP (все они могут легко уживаться в одном толстом Ethernet- или ADSL-канале — эти технологии превращаются, по сути, в транспортные). В принципе, подобная возможность может потребоваться и, например, если требуется обеспечить беспроводным интерфейсом связи и подключением к Интернет мобильную группу аудиторов или иных выездных работников. Среди поддерживаемых интерфейсов настроек подключения — статический и динамический IP, PPPoE и PPPoE Unnumbered.

Окно настройки LAN-интерфейса.

Окно настройки LAN-интерфейса позволяет прописать правила доступа в Интернет для 32 MAC-адресов, WAN Setting позволяет оперативно переключать провайдеров. Настройка беспроводного интерфейса заключается в выборе скорости интерфейса, идентификатора беспроводной сети (SSID) и разрешении или запрете его трансляции, выборе ключей WEP-шифрования (64 или 128 бит) и, опять же задании правил фильтрации MAC-адресов для еще 32 Ethernet-клиентов, на этот раз – беспроводных.

Как представляется, такой уровень защиты можно признать вполне достаточным для небольшой сети без особых коммерческих секретов.

Встроенные в марщрутизатор средства позволяют настроить до 16 независимых Интернет-серверов, каждый со своим (или общим) IP-адресом.

Встроенный межсетевой экран обладает множеством настроек — от запрета доступа к Web-интерфейсу управления извне и сокрытия присутствия в сети (запрет пинга) до контроля установливаемых соединений (full state packet inspection).

Маршрутизатор поддерживает протокол UPnP и может автоматически определять параметры соединения с Интернет. Эта функция может быть полезна для автоматической настройки Windows Messenger или, например, IP-телефониии. Правда, информация об соединении при этом выводится довольно странная и малосоответствующая действительноти.

Вот такое окошко выводится на локальном компьютере под управлением (Windows XP), использующем маршрутизатор как шлюз в Интернет.

Из ознакомления с рисунком может сложиться впечатление, что Интернет работает и вообще все клево: данные передаются, трафик считается... Осталось добавить, что WAN-интерфейс при этом — отключен, то есть Интернета нет и не предвидится, а счетчик времени соединения отсчитывает... нет, даже не время соединения — время показа пользователю картинки свойств соединения. Тонкая математика. Впрочем, для версии 1.005.00, все ж таки, простительно.

Неприятная деталь — настройки по умолчанию разрешают доступ к встроенному в маршрутизатор WEB-серверу и средствам управления через глобальный (WAN) интерфейс. Заметная часть пользователей не меняет пароли по умолчанию. Но даже смена пароля не защитит от программ, прослушивающих весь трафик данного сегмента сети в поисках открытых паролей.

Для анализа защищенности маршрутизатора от вторжений извне использовалась прокграмма NeWT Security Scanner (коммерческая, Windows-версия свободного ПО Nessus для анализа защищенности сети. От свободной ее отличает возможность работы под Windows, некоторые дополнительные возможности сканирования и ограничения по диапазону сканируемых адресов. Загрузить ее можно с сайта www.tenablesecurity.com).

Методика проведения тестирования очень проста — подключаем WAN-интерфейс к локальному компьютеру, предварительно осуществив необходимые настройки сетевых адресов и масок, и запускаем сканер.

Из серьезных ошибок обнаружена только одна — доступный извне встроенный в маршрутизатор DNS-сервер. Как сообщает NeWT, он в принципе может быть использован для организации распределенных DoS-атак на другие сервера доменных имен.

Никаких дыр в системе безопасности — по крайней мере, из 1500, известных NeWT, не обнаружено, а заплаток — не предложено.

Вообще, наличие такого внешнего «промежуточного» в отличие от встроенного программного маршрутизатора, значительно повышает степень защиты локальной сети, хотя бы тем, что сразу пресекает деятельность великого множества червей, сканирующих все доступное им адресное пространство в поисках очередной жертвы — как правило, хоста под управлением Windows.

Интересно, что проведенный с помощью NeWT сеанс обследования занял аж 22 страницы в журнале событий встроенного в маршрутизатор межсетевого экрана. То есть след — остался.

Для сравнения – такой же экспресс-анализ, проведенный с локальным компьютером, тут же закончился походом на сайт Microsoft и загрузкой свежих апдейтов и патчей Windows XP.

То есть, покупка межсетевого экрана/маршрутизатора на широкополосном соединении может окупиться даже за счет трафика, сэкономленного на апдейтах — не говоря уже о спокойствии и безопасности — по опыту, MSBlast миновал всех моих знакомых, оснащенных аппаратными маршрутизаторами.

Остальные настройки, в общем-то, очевидны из интерфейса.

Переходим к тестам, в первую очередь — проводного стаического WAN-соединения. На скорость маршрутизации TCP и UDP-пакетов.

Для тестирования использовалась бесплатная программа Bandwidth Test компании Mikrotik, а результаты — приятно порадовали.

С включенным межсетевым экраном средняя скорость маршрутизации TCP-пакетов составила 12,2 Мбит/с.

Исходящие же пакеты маршрутизировались даже быстрее и стабильнее — здесь результат был на уровне 15 Мбит/с.

Максимальная скорость для UDP-протокола составила, в зависимости от длины пакетов, от 3,3 до 33 Мбит/с.

Скорость передачи UDP-пакетов длиной 150 байт.

Скорость передачи UDP-пакетов длиной 1500 байт.

То есть, возможности маршрутизатора позволяют использовать его для осетенения очень немаленького офиса, потребности которого в скорости соединения будут заведомо перекрыты достаточно долгое время! Разумеется, с введением правил фильтрации MAС-адресов скорость упадет. Проверить, насколько, к сожалению, не было ни времени, ни возможности.

Перейдем к беспроводному интерфейсу. Для измерения скорости будем использовать карту GB-WLMA101 (заодно плавно перейдем к следующему пункту нашего изложения).

 

GN-WLMA101

Дизайн PC-карты традиционен. Стандартный для 802.11a Cardbus-интерфейс, позволяющий передавать данные на максимальной для 802.11a скорости, стандартные размеры... Все было бы до предела скучно, если б не неожиданно большой антенный блок диапазон 2,4/5 ГГц и дешевая, и на вид и на ощупь платмасса, использованная для его обрамления. Для сравнения — антенный блок двухдиапазонной карты Orinoco, при тех же размерах, чуть ли не втрое тоньше. К сожалению, проверить насколько эти излишества сказываются на дальности, нам не удастся — из-за отсутствия точки доступа или хотя бы, третьего адаптера стандарта 802.11a. По той же причине, измерения в стандарте 802.11a будут ограничены одноранговым режимом.

Установка карты проблем не представляет, драйверы устанавливаются автоматически сразу после установки ПО и подключения карты.

Скорость передачи UDP-пакетов длиной 150 байт оказалась лишь втрое ниже скорости проводного интерфейса, увеличение длины пакетов до 1500 байт сразу довел ее до удручающе стабильных и, по сути, предельных для 802.11b 5,7–5,8 Мбит/с.

Скорость передачи UDP-пакетов длиной 1500 байт.

При этом, работающая на той же частоте, но неактивная точка доступа SMC практически никак не сказывалась ни на скорости, ни на стабильности передачи данных!

Интерфейс, как видим, продуман, лаконичен и удобен, и позволяет определять уровень сигнала не в непонятных процентах, а в куда как более содержательных децибелах.

К слову, разница в мощностях сигналов точек доступа на рисунке определяется вовсе не мощностью точек доступа и антенно-фидерных трактов, — скорее, дальностью трассы и условиями распространения. Для корректных, повторяемых результатов нам потребуется безэховая комната или большое открытое пространство — так что, подождем лета, и изменения российского частотного регулирования для диапазона 5 ГГц.

В следующей части нашей статьи речь пойдет о USB-вездеходе — GN-WLBZ20.