1001 совет по обустройству компьютера

Ревич Юрий Всеволодович

В последнее время слово «модем» опять стало употребляться все чаще в силу роста популярности называемых этим термином устройств для доступа в Сеть через сотовые линии связи по протоколам GPRS/EDGE, 3G, 4G, а также WiMAX. Обычный сотовый телефон, могущий передавать цифровые данные, при подключении к компьютеру воспринимается операционной системой тоже, как модем. Отличительная черта всех без исключения модемов – управление ими с помощью так называемых AT-команд (строковых последовательностей символов, начинаются с английских букв AT). Эти наборы команд на базовом уровне одинаковы для всех модемов, независимо от их назначения. Сети Ethernet и беспроводные сети Wi-Fi на физическом уровне также используют модуляцию и демодуляцию, но термин «модем» к ним не применяется, и управляются они совсем иначе.

Сетевой адаптер (сетевая карта) – устройство для подключения компьютера к сети по стандарту Ethernet. В настоящее время сетевые адаптеры

входят, как стандартное оборудование, практически во все материнские платы, ноутбуки и нетбуки. Иногда возникает необходимость использовать отдельный, не встроенный, сетевой адаптер – например, если требуется второй такой адаптер для организации на основе компьютера общего доступа в Интернет, или если встроенный адаптер имеет недостаточную скорость. Такой отдельный сетевой адаптер может вставляться в свободный разъем PCI на материнской плате или быть внешним, подключаемым через USB. Для ноутбуков существуют внешние сетевые адаптеры, подключаемые через разъем PCMCIA.

Сетевые адаптеры различаются по скорости соединения, которую они обеспечивают. Практически все современные встроенные и отдельные сетевые карты, как минимум, отвечают стандарту 100Base-T (Fast Ethernet, 100 Мбит/с), а многие – и 1000Base-T (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с). Чтобы сеть работала с максимальной скоростью, возможно, в каком-то из узлов сети потребуется замена встроенного старого адаптера на более скоростной внешний.

Беспроводной сетевой адаптер (адаптер Wi-Fi) – устройство для подключения компьютера к беспроводной сети по технологии Wi-Fi (IEEE 802.11). В настоящее время эти устройства входят как стандартное оборудование во все мобильные компьютеры: ноутбуки и нетбуки, планшеты, смартфоны и коммуникаторы и даже во многие электронные читалки (e-reader). В настольных компьютерах при необходимости подключить беспроводную сеть предпочтительно использовать внешний сетевой адаптер, подключаемый к порту USB, а не внутренний в виде платы, подключаемой в разъем PCI, – так проще регулировать размещение антенны. В нетбуках и ноутбуках беспроводной сетевой адаптер иногда объединяется с другими интерфейсами (например, с Bluetooth) – тогда, возможно, в каждый момент времени может быть доступен только один из них, одновременная работа в сети Wi-Fi и через Bluetooth будет недоступна.

Беспроводные сетевые адаптеры различаются по версии стандарта IEEE 802.11, который они поддерживают. Большинство современных устройств поддерживают версии IEEE 802.11b (11 Мбит/с) и IEEE 802.11g (54 Мбит/с). Стандарт IEEE 802.11a в российских условиях практически не используется. Очень быстро распространяется стандарт версии IEEE 802.11n (утвержден 11 сентября 2009 года), с теоретической скоростью до 600 Мбит/с, на практике – 150–450 Мбит/с.

О скорости передачи данных в беспроводных сетях

Скорость беспроводной сети настолько зависит от условий, что очень трудно поддается однозначным численным характеристикам – нельзя сказать, что вы построили сеть, например, 54 Мбит/с, даже если вы все точно подсчитали. Цифры, которые вы видите в описании стандарта, означают всего лишь верхний теоретический порог. Он сознательно завышен относительно реального количества данных, переданного в единицу времени, потому что только теоретический порог и поддается хоть какому-нибудь точному расчету. В идеальных условиях скорость передачи будет равна ориентировочно трети-половине от указанной цифры, остальное займет служебная информация. Неизбежные помехи еще больше снизят эту цифру. Например, беспроводной адаптер, поддерживающий стандарт IEEE 802.11g (теоретическая скорость 54 Мбит/с), на небольшом расстоянии в том же помещении, и в отсутствие помех, обеспечит скорость передачи данных примерно 20–23 Мбит/с. За тремя стенками, даже поблизости, эта скорость может снизиться втрое, а включенная рядом микроволновка (бытовые СВЧ-печи работают в том же диапазоне радиоспектра 2,4 ГГц) может снизить скорость еще раза в два.

По этой причине стоит иметь в виду, что в хороших условиях скорость сети с адаптерами данного стандарта будет в среднем примерно равна скорости стандарта ступенью ниже: «д» (теоретически 54 Мбит/с) будет с большой вероятностью работать на теоретическом уровне «Ь» (до 10 Мбит/с), а самый простой вариант «п»(150 Мбит/с) выдаст до 50 Мбит/с, т. е. на теоретическом уровне «д». При этом IEEE 802.11n в диапазоне 2,4 ГГц имеет одно крупное преимущество перед всеми другими вариантами и версиями – он значительно меньше ослабляется перегородками и посторонними помехами, вроде тех же микроволновок. Адаптер «д» может за одной перегородкой потерять в скорости вдвое, когда «п» потеряет всего несколько процентов. Не забывайте и то, что все работающие устройства в сети должны поддерживать один стандарт, иначе скорость при обмене с более медленными устройствами будет снижена до их порога.

С новым стандартом «п» стоит разобраться подробнее. IEEE 802.11n имеет четыре варианта 150, 300, 450 и 600 Мбит/с, отличающиеся друг от друга попросту количеством антенн, работающих параллельно на разных

каналах. Каналов в отведенном частотном диапазоне 2,4 ГГц всего 14 (и то не во всех странах мира), соседние каналы пересекаются, потому в одном месте одновременно не может работать более трех каналов, каждый с теоретической скоростью 150 Мбит/с. Трехантенный адаптер «п» и обеспечит теоретически 450 Мбит/с (практически около 100–150 Мбит/с), но только в случае отсутствия помех со стороны соседних сетей – например, на даче. Другое дело адаптеры «п», работающие на частоте 5 ГГц, где каналов несколько больше (19), а помех куда меньше. Цифра 600 Мбит/с к ним и относится – но адаптеры 5 ГГц дороже, пока еще редки и больше зависят от расстояния и наличия препятствий (ко всему в нашей стране этот диапазон еще недавно был закрыт для гражданских применений).

Все сетевые адаптеры, и проводные и беспроводные, как в виде отдельного устройства, так и входящие в другие сетевые устройства (в точки доступа, в коммутаторы, в маршрутизаторы), имеют собственный уникальный MAC-адрес (подробности см. в разд. 5.3 «Адресация в локальных сетях»).

Концентратор (хаб) – устройство для физического объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Концентратор только копирует поступившие на его входной порт сигналы во все остальные порты. В настоящее время Ethernet-концентраторы уже практически не выпускаются и в чистом виде не используются – на их место пришли коммутаторы и маршрутизаторы.

Коммутатор (свитч) – устройство, также служащее для физического объединения нескольких устройств. В отличие от концентратора, коммутатор передает данные не всем получателям, а непосредственно тому получателю, которому они направлены. Получатели различаются по MAC-адресу сетевой карты. Хотя для создания локальной сети достаточно и концентратора, но сейчас коммутатор стал стандартным оборудованием, минимально необходимым для этой цели. В настоящее время коммутаторы очень часто объединяются с маршрутизаторами. Как правило, такие коммутаторы содержат до 4 сетевых разъемов, что позволяет объединить в сеть четыре устройства. Если нужно большее количество, то придется покупать дополнительный коммутатор.

Маршрутизатор (роутер) – устройство для связи разных сетей (например, локальной и глобальной или нескольких отдельных локальных сетей). Могут быть программными (внутри компьютера, который в этом случае становится центральным устройством локальной сети) и аппаратными – в виде отдельных устройств. Аппаратные маршрутизаторы, как правило, включают в себя и коммутаторы для организации проводной локальной сети, и иногда точки доступа для подсоединения к ней устройств с беспроводными адаптерами Wi-Fi. Маршрутизаторы действуют уровнем выше, чем коммутаторы, – они используют не MAC-адреса сетевых устройств, а IP-адреса.

Шлюз (англ. gateway) – на практике служит синонимом термина «маршрутизатор». Часто шлюзом называют программный маршрутизатор, который может быть построен на основе любой из современных операционных систем.

Мост (англ. bridge) – в общем случае устройство, аналогичное коммутатору. Домашние пользователи чаще всего сталкиваются с термином «мост», когда речь заходит об одном из режимов работы аппаратного маршрутизатора. Такой режим означает, что данные просто («прозрачно») транслируются из подключенного компьютера во внешнюю сеть аналогично тому, как это происходит, например, в ADSL-модемах или других модемах. Для подключения нескольких компьютеров к единому доступу в Интернет режим «мост» непригоден (хотя это по-прежнему возможно, если в качестве маршрутизатора использовать подключенный компьютер).

Точкой доступа называют устройство, которое позволяет получить доступ к беспроводной сети Wi-Fi. В чистом виде точка доступа – просто аналог удлинителя-повторителя (репитера), в лучшем случае концентратора, – такие в настоящее время используются только как усилители для распространения сетевого сигнала. Обычно же точку доступа объединяют с другим сетевым оборудованием, например с коммутатором и маршрутизатором.

5.3. Адресация в локальных сетях

Каждое сетевое устройство имеет свой уникальный физический (аппаратный) адрес, называемый MAC-адресом (Media Access Control, управление доступом к среде). Таким образом, у всех сетевых карт МАС-адреса разные – в мире нет сетевых устройств с двумя одинаковыми MAC-адресами. MAC-адрес присваивается устройству изготовителем оборудования, хотя он может быть временно и изменен, если это зачем-то нужно. Для адресации в локальной сети (например, для работы коммутатора) по большому счету требуется лишь MAC-адрес сетевой карты или другого сетевого оборудования. Вообще говоря, систем MAC-адресов существует несколько, но в рассматриваемых Ethernet-устройствах применяется только одна из них. Адрес в ней состоит из шести байтов, т. е. всего может быть 2 ⁴⁸, или почти 3x10 ¹⁴ (триста триллионов или, иначе, миллионов миллионов) уникальных адресов. Согласно подсчетам IEEE, этого запаса адресов хватит по меньшей мере до 2100 года.