vk_logo twitter_logo facebook_logo googleplus_logo youtube_logo telegram_logo telegram_logo

#131 Старые песни о главном. Дубль 2

Дата публикации: 30.03.2003
Количество просмотров: 6228

Новости.

Думаю, что в самом ближайшем будущем некоторые люди будут жить лет по 200-300. Нет-нет, на чудеса медицины не надеюсь. Время относительно, и можно сказать, что современная жизнь определяется скоростью поступления и обработки информации. При переносе заметной доли существования в сеть темп жизни можно будет регулировать по вкусу.

Ускоренная реакция, отточенная на искусственных монстрах (или на похожих фанатах). Ускоренное общение - свой язык, свои идиомы (вспоминаем книжку Вавилон-17 Сэма Дилени). Ускоренный поиск информации (да поможет нам google) и ее обработка разогнанным ЦП серого вещества. Да и виртуальные развлечения непрерывно наращивают темп и интенсивность своего воздействия. ;-)

Такой обман физиологии вполне реален, более того - уже давно идет. Однако, его темп в последнее десятилетие (фактически, с момента появления визуального интерактива) настолько вырос, что на горизонте маячит качественный скачок - появление человека сетевого - Homo retis.

Или такие люди уже появились, но этого еще никто толком не заметил? В гугле с десяток ссылок по теме... Мало. Выходит, еще слишком рано - сетевыми по настоящему смогут стать только те, кто сейчас с детского сада шлет SMS, и гоняет Quake, сидя на горшке.

О дивный новый мир... Хаксли в 1931 не мог предвидеть развития сети. ;-)

 


Но вернемся к теме - хватит игры слов.

 

Интересное в сети.

Ссылку на интересный FTP прислал Xrt. А найти там можно документацию на разные чипы Realtek, причем в очень большом количестве.

 


Интел анонсировал сетевую карточку на 10 Гбит.

Сетевая карта 10 Гбит

Событие в общем почти эпохальное. Через 2-3 года 10 Гб доберется в России до корпоративного рынка, а там и до провайдинга рукой подать. Самое то обеспечивать гарантированные 10 мегабит до каждого из 2-3 тысяч пользователей средней домашней сети. ;-)

 


Кто знает ответ на вопрос, что происходит с добросоветными (часто китайскими) производителями, которые делают удачное сетевое оборудование? Правильно, их покупает Cisco. Последним в этом длинном списке стал Linksys. Вообще говоря, интересный знак - монстр Cisco решил плотнее захватить рынок домашних сетей. На всю вертикаль, без промежутков.

Правда надо учитывать, что имеются в виду "их" домашние сети, где легкому оборудованию Linksys выделено место внутри квартиры, небольшого офиса, коттеджа. Далее у Cisco есть что предложить из своего ассортимента.

 


Еще одна карта сети в небольшом городе. Ильичевск, Украина - примерно 80 тысяч жителей, и более 300 пользователей получают "Internet через Ethernet" Плотность охвата (один абонент на 250 жителей) не уступает и крупным российским городам. Да и территория города закрыта кабельной инфраструктурой почти полностью.

Похоже, будущее Ethernet-провайдинга в небольших городах гораздо более оптимистично, чем представлялось мне ранее. Или просто примеры удачные попадаются...

В очередной раз порадовал прогресс в области миниатюризации. Сразу после Веб-сервера в разъеме RJ-45 прислали фото миниатюрного конвертера витая пара - коаксиал.

конвертер витая пара - коаксиал

Жалко, что таки устройства не появились 2-3 года назад, когда коаксиал был так популярен в домашних сетях... А сейчас уже пора о оптике думать.

Старые песни о главном. Дубль 2.

Весна наступает неумолимым грозовым шагом. Как там у классиков - "Люблю грозу в начале мая...". Ну, что поэту корм для пегаса - сетевику только разорение.

Большинство коммуникаций домашних сетей так или иначе сделано витой парой и П-296, а массовые на сегодня грозозащиты - клоны АРС - обеспечивают вероятность выживания портов в лучшем случае на 90-95%. Т.е. из 100 установленных портов за лето 5-10 выйдут из строя (и это при полном комплексе противогрозовых мероприятий).

На мой взгляд, низкая эффективность существующих типов защит кроется в неполном понимании неприятного процесса выгорания портов. Поиск по сети не принес ничего, кроме разочарования. Есть статьи академического уклона с формулами растекания заряда у заземлителя, и напряженностью поля грозового облака. Есть откровенные нелепости, есть умалчивания под знаком сохранение секретов продаваемых устройств.

Но превалирует два подхода:

  • Ставим на жилу витой пары неонку или разрядник из прибора с работы (свалки), авось пронесет.
  • Используем схему АРС (только упрощенную), потому что буржуи давно так делают. Полученное устройство неплохо защищает, а лучше сделать будет слишком дорого.

Вообще, оба подхода имеют право на существования, и себя оправдывают. Но в условиях массового промышленного применения "защита на 95%" явное слабое звено.

Попробуем понять, что происходит в грозу. При этом не стоит рисовать мудреные схемы наводки, и понимать механизмы распространения электромагнитных волн во влажном городском воздухе.

Явления при наводке на витую пару

Результат будет все равно один. Через первичную обмотку трансформатора активного устройства будет течь ток (Iж), и вместе с тем эта же обмотка получит напряжение (Uп). Других заметных физических результатов не сможет добиться ни одна наводка, поэтому рассмотрение причин можно смело оставить теоретикам. Или пикейным жилетам.

Поражение активного устройство может пройти следующими способами:

Поражение устройства наводкой на витую пару

Во-первых, пробой на землю сетевой карты или коммутатора (Inп).
В этом случае напряжение Uп должно "пробить" трансформаторную сборку (выдерживает порядка 1,5 кВ), затем "вскрыть" несколько конденсаторов на плате, центральный чип устройства или (и) оставить следы разряда на печатной плате.

Встречаются ли такие повреждения? Безусловно - около 5% случаев с использованием грозозащиты имеют именно такую клиническую картину. А без использования защитных средств - до половины устройств выходят из строя подобным образом.

Во-вторых, наводка на вторичную обмотку трансформаторной сборки.
Никакой защиты от этого в диапазоне частот Ethernet нет. Т.е. если на вход придет 20-30 Вольт с частотой 10 МГц, то наведенный ток вызовет напряжение 20-30 Вольт в чипе активного устройства. Для последнего это верная смерть.

При этом трансформаторная сборка вполне может оставаться целой, невредимой, как и все элементы обвязки. Устройство будет выглядеть "совсем" как живое. Только не работать. Совсем как в анекдоте про автомобили и ремни безопасности.

Проверка простая - на выгоревший таким образом хаб перепаивается центральный чип - и он начинает нормально работать (проверено).

Остается только добавить, что почти все защищенные порты выгорают именно таким образом...

Вывод. Схемы - клоны АРС - достаточно надежно спасают от пробоя на землю, но почти не помогают от наводки на вторичную обмотку трансформаторной сборки.

Вернемся к классической схеме грозозащиты, снятой с АРС еще в 1998 году, и тогда же запущенной в производство:

Схема грозозащиты

Описание диода 1n4006, ограничителя напряжения 1.5ke7М5А. Описание последних элементов (Q1-Q5) так и не удалось найти, но по смыслу они прекрасно заменяются разрядником или даже искровым промежутком.

Принцип действия: При нормальной работе диоды запираются за счет встречно включенного ограничителя напряжения (и энергии полезного сигнала). При превышении порога срабатывания ограничителя на нем превращается в тепло выпрямленный на диодах сигнал. При повышении напряжения относительно земли более 500 В (в самодельных версиях от 70 Вольт), срабатывает разрядник, или что его заменяет.

В принципе, все просто и надежно. Но, как было показано выше, есть и минусы.

  1. Несмотря на все меры, устройства продолжают выгорать от наведенного на вторичную обмотку высокочастотного сигнала;
  2. Несмотря на то, что в самодельных защитах используются разрядники, защита не спасает от мощных импульсов после разрушения части диодов, так как не имеет предохранителей;
  3. Современные сети так или иначе переходят на 100 Мб магистрали. На этих частотах ограничитель напряжения и диоды имеют существенную емкость (более 10 нФ), что не идет на пользу полезному сигналу. Кроме того, энергия последнего так или иначе тратится на запирание диодов...

Что делать? Вопрос по российский сакраментальный, но увы, вполне реальный.

Как можно бороться наводкой на вторичную обмотку?

Представим, что на вход подан сигнал с амплитудой 50 Вольт и частотой 50 МГц... Как поведет себя ограничитель напряжения? В теории - никак. :-) Время его реакции около 200 нс (5 МГц). Реально конечно сработает - но пропустив заметную энергию высокочастотного импульса.

Газовый разрядник еще хуже. Его время срабатывания 1-50 мкс... Лучшие образцы - до 200-500 нс. Поэтому целесообразность его применения в общем-то сомнительна, но и хуже от него явно не будет.

Самое плохое, что его сложно согласовать со вторичной защитой - если напряжение фиксации оганичителя напряжения или варистора заметно меньше, чем разрядника - он просто не сработает. Пока не разрушится вторичная защита. Но... Самые низковольные разрядники расчитаны на 70-80 Вольт (меньше дуга просто не зажигается), а Ethernet надо защищать с 5 вольт. Разница на порядок...

Какие есть варианты? Только резко уменьшить время срабатывания ограничителя напряжения. Например, использованием быстродействующего варистора фирмы EPCOS. Время срабатывания - менее 0,5 нс. Блестящий результат, обеспечивающий применение в грозозащитах по типовой схеме:

Схема грозозащиты с варистором

Минусы - стоимость (10 рублей варистор, а их нужно 4), не решенный вопрос с емкостью (у варистора десятки нФ), и сравнительно низкая мощность (могут сгореть даже с дополнительным ограничителем напряжения или разрядником). Как не мала на первый взгляд стоимость в 40 рублей - реально это заметно удорожит итоговую стоимость изделия.

Следующий вариант несколько нетривиален. Диоды стандартной схемы АРС можно запереть дополнительным напряжением, и им же держать открытым ограничитель напряжения (на микротоке). В результате, имеем низкую емкость (диоды заперты), и малое время срабатывания при грозовой наводке, так как ограничитель напряжения уже открыт.

Эксперименты с этим вариантом грозозащиты пока идут вполне успешно, и примерно через 2-3 недели можно будет представить как готовое изделие, так и его схему. ;-)

Остается застраховаться от разрушения диодов (или варисторов) при сверхмощных наводках плавкими предохранителями. Логика тут простая. Диоды должны сначала сгореть "в гайку", а уже потом рассыпаться. Пока они не рассыпались - линия в общем защищена. И до этого момента должны успеть сработать плавкие предохранители.

Конечно, простые плавкие предохранители имеют недостаток - перегорают безвозвратно. Самовосстанавливающиеся элементы дороги (около 10 рублей) и сильно гасят полезный сигнал. Поэтому нельзя выбрать слишком маломощные вставки. Но известно, что на практике диоды горят редко - поэтому с данным недостатком проще мириться.

В завершение самое плохое в этой истории. Любые полупроводниковые элементы быстро теряют свои свойства при грозовых сверхтоках и сверхнапряжениях. Поэтому желательно:
1. Использовать решения, наименее зависящие от пограничных свойств элементов.
2. Желательно хотя бы раз в несколько лет обновлять грозозащиты...

Ящик для домашней сети.

Фото прислал Vladimir Raducan.

Такой вот может быть ящик в домашней сети. Скромно, и вполне со вкусом.

Ящик в домашней сети

Только надо учитывать - расположено это сооружение в Канаде. :-)
Но в общем, понятно на что нужно равняться...

Одного не понял - почему Catalyst стоит разъемами вверх? Неужели там настолько чисто, что они не запылятся "в камень" за несколько лет?

Анонс

 

  • Внеочередная статья о просмотре чужого трафика на хабах и свитчах (и немного защите от этого);
  • Рассказ о использовании односторонней спутниковой тарелки в Екатеринбурге.

     

  • Заметка о кабельном телевидении;
  • Опять отложена следующая часть теории надежности домашних сетей;
  • Материал по изготовлению антенн 2,4ГГц;
  • Как всегда, что-то попадется из новостей и ссылок;
  • Ваши материалы - традиционно жду. ;-)
От редакции: если у вас есть чем поделиться с коллегами по отрасли, приглашаем к сотрудничеству
Ссылка на материал, для размещения на сторонних ресурсах
/articles/reviews/15769/staryie-pesni-o-glavnom-dubl-2.html

Обсудить на форуме

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Зарегистрироваться