WD LiveWire — тянем сеть по электропроводке

Технология передачи данных по электроповодке HomePlug

Технологии создания компьютерных сетей посредством домашней электропроводки начали разрабатываться довольно давно, еще в конце прошлого века, а первая версия стандарта HomePlug была принята в середине 2001. Но, поскольку Powerline Networking продолжает оставаться если и не экзотическим, то, по крайне мере, весьма редким (причем не только у нас) явлением, об этих технологиях стоит вкратце рассказать.

Их основная идея — задействовать для передачи данных уже проложенные провода и использовать более высокую частоту сигнала, чем у переменного тока, чтобы они не мешали друг другу.

При инсталляции фирменной утилиты нам показывают схему использования LiveWire

Первоначально стандартизацией технологий занималось несколько организаций, но часть из них прекратила работу в этой области, и на сегодня основной является HomePlug Powerline Alliance. Она объединяет около 60 компаний — производителей сетевых устройств и чипов, а также крупных телекоммуникационных провайдеров. Кстати, в альянс входят почти все производители сетевого оборудования, распространенного на отечественном рынке.

HomePlug AV, который, как видно из названия, должен обеспечивать достаточные скорости для просматривания высококачественного видео через сеть, передает данные с частотой 28 МГц (для сравнения — 100-Мбитный Fast Ethernet использует 4 провода и частоту 31,25 МГц). Для шифрования данных применяется 128-битный AES.

Вторая версия, HomePlug AV2, была принята в июле 2010, и работает с более высокими частотами.

В начале февраля международная организация IEEE, стандартизирующая телекоммуникационные технологии, опубликовала финальную версию стандарта IEEE 1901, в основу которого лег HomePlug. Стандарт предусматривает работу в сетях с любым напряжением и передачу на частоте до 100 МГц.

Согласно спецификациям, технология HomePlug позволяет одновременно работать 253 устройствам. Однако на практике число адаптеров в одной сети ограничено десятком. WD LiveWire совместим с любыми другими устройствами, соответствующими спецификациям HomePlug AllianceAV.

Помимо компьютерных сетей, одно из направлений разработок альянса — создание более низкоскоростного и экономичного подстандарта HomePlug Green для "умных" электрических устройств, в т.ч. автоматики "умного дома" — регуляторов, счетчиков, датчиков и т.д. В настоящее время приборы, связывающиеся друг с другом по проводке, используют стандарты X10, CEBus и другие. Соответственно, для связи устройств "умного дома" с компьютерной сетью требуется дополнительное оборудование.

Итак, на коробке нам обещают 200 Мбит/с и просмотр HD-видео. Посмотрим, на что реально может рассчитывать покупатель.

Внешний вид

Мы не знаем, специально так сделано или нет, но дизайн WD LiveWire больше похож не на дизайн домашних мини-хабов, а на оформление электрической монтажной коробки. При этом Ethernet-порты расположены у него сбоку, а не сзади. Рядом с ними — кнопка Sync для активизации режима "частных" (не путать с VPN) сетей, о котором мы напишем чуть позже.

Индикатор PCL Link сигнализирует об удачном соединении с другим LiveWire-устройством.

Аппаратный MAC-адрес устройства и пароль для удаленной настройки находятся на наклейке снизу корпуса. Там же располагается отверстие с кнопкой перезагрузки (она потребуется при обновлении прошивки).

Комплектация

Электрических кабелей 2 комплекта — с обычными двойными вилками и с трёхштырьковыми вилками с прямоугольными зубцами, используемыми в Великобритании.

Со второй стороны у кабеля питания — стандартный двойной штепсель, как у кабелей от бытовой техники. Так что, в случае потери, такой же провод можно без проблем купить в магазине. Длина шнуров — 1м. Два черных метровых Ethernet-патчкорда также имеют длину по 1 м.

На диске находятся инструкции в PDF (русского перевода нет) и фирменная утилита WD LiveWire.

Внутреннее устройство

Системная плата WD LiveWire отличается от обычных сетевых маршрутизаторов трансформатором, более мощными конденсаторами и наличием нескольких дополнительных компонентов, которые являются частью встроенного блока питания.

Собственно за передачу данных по электропроводке отвечает набор микросхем от Atheros — INT6400 (большая) и INT1400 (маленькая), скрытые под защитным экраном. Интересно отметить, что INT1400 маркирован как Intellon. Atheros, специализирующаяся в основном на Wi-Fi, приобрела эту компанию, специализирующуюся, в свою очередь, на HomePlug, в конце 2009 г. Это позволяет Atheros предлагать производителям решения, связывающие беспроводную сеть и сеть по проводке, к примеру, точки доступа с HomePlug-интерфейсом.

INT6400 — интегрированная система на чипе на основе ARM-процессора с частотой 300 МГц, занимающегося модуляций и демодуляций сигналов. INT1400 — аналоговый интерфейс и усилитель сигнала, являющийся мостом между INT6400 и электрической частью устройства.

Сетевая часть типична для любого роутера

Сетевая часть — Ethernet-коммутатор Realtek RTL8306G на 10/100 Мбит. Он поддерживает 6 портов, но в Western Digital разумно посчитали, что 4 для одной комнаты должно быть достаточно. Максимальный размер пакета данных в RTL8306G составляет 1552 байт. Для нормальной работы этого чипа хватает 64 МБ оперативной памяти, которая обеспечивается за счет модуля EtronTech.

Настройка и работа

Использовать WD Livewire не просто, а очень просто — достаточно включить устройства в розетки, при этом коннект у адаптеров появляется практически мгновенно.

Для компьютеров локальной сети пара устройств WD Livewire будет представлять собой обычный Ethernet-коммутатор на 8 (4+4) портов.

Важное замечание — Western Digital не рекомендует включать устройства в электрическую сеть через удлинители, в которые подключена другая бытовая техника (как показали испытания, это не критично), или сетевые фильтры (впрочем, выпускаются фильтры, совместимые с HomePlug) и источники бесперебойного питания. Хотя, если удлинитель используется только для того, чтобы дотянуть адаптер до розетки, ничего страшного не будет и скорость снизится ненамного — буквально на 3-5%, или не ухудшится вовсе.

Особенно сильно на быстродействии сказывается присутствие в электрической сети источников высокочастотных помех, а также наличие таких помех в помещении, поскольку электрическая проводка работает как антенна.

Фирменная утилита WD LiveWire имеется только для Windows, но она нужна только для обновления прошивки, диагностики и случаев, если на одной проводке работает несколько разных HomePlug-сетей, которые нужно разделить с помощью имен т.н. Private Network.

Прописав в утилите пароли для всех устройств, пользователь получит возможность с одного компьютера назначать всем активным в данной электрической сети устройствам другой идентификатор частной сети одновременно.

Интересно отметить, что утилита создана с использованием перехватчика пакетов WinPcap, распространяемого с открытым исходным кодом.

Тестирование скорости

Как правило, электропроводка в квартире разведена на три группы (к примеру, "свет", розетки холодильника и стиральной машины, все остальные розетки) — с отдельным фазными проводами, но с общим нулевым. Для WD Livewire это не критичная проблема. Однако, как показали испытания, соединение через разные фазные провода отрицательно влияет на скорость.

При соединении двух компьютеров через пару устройств WD Livewire и коннекте на 180 Мбит/с (согласно информации утилиты) средняя скорость копирования большого файла составляла порядка 3 Мбайт/с, т.е. около 24 Мбит/с.

При подключении одного из адаптеров в розетку другой группы потребителей, средняя скорость передачи данных падала до 2 Мбайт/с, хотя в графе Rate по-прежнему сообщалось о коннекте на 180-190 Мбит/с.

ПО рапортует о хорошем качестве коннекта на 192 Мбит/с, но реальная скорость в разы меньше

В целом, подключение в разные розетки на одном и том же фазном проводе также может привести к снижению или увеличению скорости на 15-20%. Ориентироваться стоит именно на эти цифры, поскольку маловероятно, что возникнет реальная необходимость подключать устройства в разных группах проводки. К тому же, в экспериментах по поиску оптимальной конфигурации пользователь всё равно ограничен розетками, уже установленными в комнатах с компьютерами.

В случае, когда два компьютера подключены в один из адаптеров WD Livewire аналогично подключению через сетевой хаб, скорость копирования составляла порядка 5 Мбайт/с.

Заключение

WD Livewire — безусловно интересный, хотя и в достаточной степени нишевый продукт. Казалось бы, зачем это вообще нужно, если есть проводной Ethernet и беспроводный Wi-Fi ?

Но кому-то просто-напросто не захочется портить отремонтированную квартиру сверлением дверных коробок и прибиванием к косякам кабелей или коробов. А кого-то не устраивает, что из-за засоренности эфира соседскими сетями Wi-Fi реальные скорости слишком низкие. Да и с точки зрения безопасности проводное соединение предпочтительнее.

Сеть по электропроводке выигрывает и в простоте подключения — не надо ничего тянуть, не надо инсталлировать драйверы или что-то настраивать. Достаточно включить адаптеры в розетки. Так же просто можно добавить сегмент в уже существующую локальную сеть.

Большой плюс решения Western Digital — встроенные Ethernet-свитчи. Во-первых, адаптеры с одним Ethernet-портом вставляются непосредственно в розетку и загораживают собой соседнее гнездо (а их у настенных розеток, как правило, как раз 1 или 2). Во-вторых, если к такому адаптеру подключать сетевой хаб для нескольких компьютеров, ему самому придется брать питание из другой розетки — можно просто не дотянуться и нагородить еще удлинителей. Всё это в сумме делает LifeWire очень интересным решением для офиса небольшой компании.

Стоимость комплекта — около 3200-3500 руб. Вычтем из этого цену двух простых свитчей на 10/100 Мбит (примерно по 400 руб.) и соединяющего их Ethernet-кабеля. Стоит ли платить оставшиеся деньги за простоту подключения — решать покупателю.