Тема 2.8 Технологія xDSL

План

1. Базові поняття технології.
2. Протоколи.
3. Обладнання.
4. Налаштування з’єднання.
5. ADSL

хDSL (англ. digital subscriber line, цифрова абонентська лінія) - сімейство технологій, що дозволяють значно підвищити пропускну здатність абонентської лінії телефонної мережі загального користування шляхом використання ефективних лінійних кодів і адаптивних методів корекції спотворень лінії на основі сучасних досягнень мікроелектроніки і методів цифрової обробки сигналу.

Технології хDSL з'явилися в середині 90-х років як альтернатива цифровому абонентському закінчення ISDN.

В абревіатурі xDSL символ «х» використовується для позначення першого символу в назві конкретної технології, а DSL позначає цифрову абонентську лінію DSL (англ. Digital Subscriber Line - цифрова абонентська лінія; також є інший варіант назви - Digital Subscriber Loop - цифровий абонентський шлейф). Технології хDSL дозволяють передавати дані зі швидкостями, значно перевищують ті швидкості, які доступні навіть найкращим аналоговим і цифровим модемам. Ці технології підтримують передачу голосу, високошвидкісну передачу даних і відеосигналів, створюючи при цьому значні переваги як для абонентів, так і для провайдерів. Багато технологій хDSL дозволяють суміщати високошвидкісну передачу даних і передачу голосу по одній і тій же мідній парі. Існуючі типи технологій хDSL розрізняються в основному за використовуваної формі модуляції та швидкості передачі даних.

Служби xDSL розроблялися для досягнення певних цілей: вони повинні працювати на існуючих телефонних лініях, вони не повинні заважати роботі різної апаратури абонента, такий як телефонний апарат, факс і т. д., швидкість роботи повинна бути вище теоретичного межі в 56Кбіт/сек., і нарешті, вони повинні забезпечувати постійне підключення. Широке поширення технологій хDSL повинно супроводжуватися певною перебудовою роботи постачальників послуг Інтернету та постачальників послуг телефонних мереж, так як їх обладнання тепер має працювати спільно. Можливий також варіант, коли альтернативний оператор зв'язку бере оптом в оренду велику кількість абонентських закінчень у традиційного місцевого оператора або ж орендує певну кількість модемів у DSLAM.

До основних типів xDSL належать ADSL, HDSL, IDSL, MSDSL, PDSL, RADSL, SDSL, SHDSL, UADSL, VDSL. Всі ці технології забезпечують високошвидкісний цифровий доступ по абонентській телефонній лінії. Деякі технології xDSL є оригінальними розробками, інші є просто теоретичні моделі, в той час як треті вже стали широко розповсюдженими стандартами. Основною відмінністю даних технологій є методи модуляції, які використовуються для кодування даних.

Технології xDSL підтримують декілька варіантів кодування інформації:
2B1Q: Two-binary, one-quaternary, використовується для IDSL і HDSL
CAP: Carrierless Amplitude Phase Modulation - використовується для HDSL
DMT: Discrete multitone modulation, найбільш поширений метод, відомий також як OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing)

Досягнення технологій xDSL визначаються досягненнями техніки кодування, яка за рахунок застосування процесорів DSP (цифровий сигнальний процесор) змогла підвищити швидкість передачі даних при одночасному збільшенні відстані між модемом і обладнанням DSLAM.

Таблиця 2.8.1 Порівняльний аналіз технологій xDSL

Технологія DSL	Максимальна швидкість (прийом/передача)	Максимальна відстань	Кількість телефонних пар	Основне застосування
ADSL	24 Мбіт/с / 3,5 Мбіт/с	24/5,5 км		Доступ в Інтернет, голос, відео, HDTV (ADSL2+)
IDSL	144 кбіт/с	5,5 км		Передача даних
HDSL	2 Мбіт/с	4,5 км	1,2,3	Об’єднання мереж, послуги E1
SDSL	2 Мбіт/с	3 км		Об’єднання мереж, послуги E1
VDSL	65 Мбіт/с / 35 Мбіт/с	1,5 км на max. швидкості		Об’єднання мереж, HDTV
SHDSL	2,32 Мбіт/с	7,5 км		Об’єднання мереж
UADSL	1,5 Мбіт/с / 384 кбіт/с	3,5 км на max. швидкості		Доступ в Інтернет, голос, відео

Протоколи.

Обладнання хDSL використовується для віддаленого доступу і для нього характерне використання існуючих протоколів доступу на відстань, зокрема PPP,PPTP,PPPoE,L2TP, які дають можливість повноцінного доступу до відддалених систем.

Пригадаємо характеристики деяких із них:

PPPoE (англ. Point-to-point protocol over Ethernet) - мережевий протокол канального рівня передачі кадрів PPP через Ethernet. В основному використовується xDSL-сервісами. Надає додаткові можливості (аутентифікація, стиснення даних, шифрування).

PPPoE - це тунельний протокол, який дозволяє настроювати (або інкапсулювати) IP, або інші протоколи, які настроюються на PPP, через з'єднання Ethernet, але з програмними можливостями PPP з'єднань, і тому використовується для віртуальних «дзвінків» на сусідню Ethernet-машину і встановлює з'єднання точка-точка, яка використовується для транспортування IP-пакетів, що працює з можливостями PPP.

Це дозволяє застосовувати традиційне PPP-орієнтоване програмне забезпечення для установки з'єднання, яке використовує не послідовний канал, а пакетно-орієнтовану мережу (як Ethernet), щоб організувати класичне поєднання з логіном, паролем для Інтернет-з'єднань. Також, IP-адреса по інший бік з'єднання призначається тільки коли PPPoE з'єднання відкрито, дозволяючи динамічне перевикористання IP адрес.

PPPoE розроблений UUNET, Redback Networks і RouterWare. Протокол описаний в RFC 2516. Найбільш часто використовуваний протокол.

Переваги даного протоколу.

• IP-заголовки в Ethernet середовищі ігноруються. Тобто користувач може призначити IP-адресу своєї мережевої карти, але це не приведе до «обвалу» мережі (теоретично, при роботі з мережевим концентратором не повинно відбутися «обвалу» і при зміні користувачем MAC-адреси навіть на адресу сервера, а при роботі з мережевим комутатором все залежить від конструкції комутатора).
• Кожне з'єднання відокремлено від інших (працює в своєму каналі).
• Установки (IP-адреса, адреса шлюзу, адреси DNS серверів) можуть передаватися сервером.
• PPP з'єднання легко автентифікуються і обраховуються (наприклад, за допомогою RADIUS).
• PPP з'єднання можна шифрувати. Наприклад, при роботі з мережевим концентратором (коли на кожній мережевої карти може бути видно весь Ethernet-трафік) прочитати чужий IP-трафік досить важко.,

PPTP (англ. Point-to-Point Tunneling Protocol) - протокол тунельний типу точка-точка, що дозволяє комп'ютеру встановлювати захищене з'єднання з сервером за рахунок створення спеціального тунелю в стандартній, незахищеною мережі. PPTP поміщає (інкапсулює) кадри PPP в IP-пакети для передачі по глобальної IP-мережі, наприклад Інтернет. PPTP може також використовуватися для організації тунелю між двома локальними мережами. РРТР використовує додаткове TCP-з'єднання для обслуговування тунелю.

L2TP (англ. Layer 2 Tunneling Protocol - протокол тунельованого другого рівня) - в комп'ютерних мережах тунельний протокол, що використовується для підтримки віртуальних приватних мереж. Головне достоїнство L2TP полягає в тому, що цей протокол дозволяє створювати тунель не тільки в мережах IP, але і в таких, як ATM, X.25 і Frame Relay.

Незважаючи на те, що L2TP діє на зразок протоколу канального рівня моделі OSI, насправді він є протокол сеансового рівня і використовує зареєстрований UDP-порт 1701.

Обладнання.

Передача даних за технологією ADSL реалізується через звичайну аналогову телефонну лінію за допомогою абонентського пристрою - модема ADSL і мультиплексора доступу (англ. DSL Access Multiplexer, DSLAM), що знаходиться на тій АТС, до якої підключається телефонна лінія користувача, причому включається DSLAM до устаткування самої АТС. В результаті між ними виявляється канал без будь-яких притаманних телефонної мережі обмежень. DSLAM мультиплексируются безліч абонентських ліній DSL в одну високошвидкісну магістральну мережу.

Також вони можуть підключатися до мережі ATM по каналах PVC (постійний віртуальний канал, англ. Permanent Virtual Circuit) з провайдерами послуг Internet та іншими мережами.

Варто зауважити, що два ADSL-модему не зможуть з'єднатися один з одним, на відміну від звичайних dial-up-модемів.

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) - мультиплексор доступу цифрової абонентської лінії xDSL. З боку мережі у нього WAN-порти, а з боку клієнта - xDSL-півкомплекти (модеми), до яких підключається абонентська лінія. На іншому кінці абонентської лінії у клієнта встановлено абонентський xDSL модем або IAD (Integrated Access Device - пристрій інтегрального доступу). Останнє використовується у випадках, коли по xDSL лінії реалізується одночасна передача даних і голосу в цифровому вигляді, тобто VoDSL (Voice over DSL).

Налаштування з’єднання.

Кожен ADSL порт DSLAM-а складається з двох роз'ємів: роз'єм Line і роз'єм Phone. До першого підключається лінія (фізичний провід), що йде до абонента з АТС. До другого - відповідний порт АТС. Тобто DSLAM мультиплексують голосовий і ADSL сигнал в одну фізичну пару (використовується частотне розділення). На стороні абонента ставиться Splitter, який має три роз'єми: Phone, куди підключається телефонний апарат; Line, для підключення лінії, що приходить з АТС і modem - для підключення ADSL модему. ADSL модеми ніякий номер не набирають, тому що ADSL сигнал не проходить через АТС. Суть саме у використанні тільки мідного дроту від будівлі АТС до клієнта.

Для встановлення з’єднання виконується налаштування модему. Клієнт підключається до модему через мережевий адаптер Ethernet і аналогічний порт модему прямим кабелем. На комп’ютері клієнта виконується налаштування доступу до мережі, як до звичайної мережі, врахувавши при цьому, що модем може видавати динамічні адреси або їх можна присвоїти статично. Здебільшого використовуються адреси класу С діапазону 192.168.0.0-192.168.1.255.

Керування модемами виконується через веб інтерфейс або по тенет сесію.

Дата добавления: 2013-12-12