Полууправляемый свитч

Желание обмануть стандарт и снизить цену иногда приводит к весьма интересным решениям. Вот схема, присланная Евгением из Краснодара, которая не только дешева, но и обладает очень интересными и полезными свойствами. Даже немного жаль, что не пришлось использовать это решение в своей практике.

Используют их в сети http://www.kdn.ru/. В качестве сердечника 2-х сантиметровое кольцо Н2000. Провод - обычный, от витой пары, по 100 витков на катушку (говорят, взяли первый попавшийся сердечник из хлама). Причем, надо сказать, что решение не единичное, а применяется в этой сети как один из вариантов.

Принцип действия прост - на трансформаторе происходит "разветвление" сигнала на нескольких пользователей. Аппаратного механизма обнаружения коллизий, естественно, нет, и э

ту функцию приходится брать на себя протоколу верхнего уровня. Поэтому скорость при одновременной работе пользователей, подключенных к одному трансформатору, сильно снижается.

Подключать такое устройство разумно только к маршрутизатору, и от него сразу на пользователей. В результате получается эдакий управляемый 3-6-9-12-15 портовый свитч. Какие преимущества по сравнению с обычным хабом?

Во первых, пользователи "не видят" друг-друга. Т.е. связь между ними возможна только через маршрутизатор. Перехват пакетов возможен, но сильно затруднен - при нормальной топологии только входящие пакеты. Полный перехват требует уже специальных наворотов на физическом уровне.

Во вторых, можно считать (контролировать) внутрисетевой трафик на каждого пользователя. Со всеми вытекающими удобствами. Тут уже IP адрес чужой не подставишь (из 3 вариантов найдут очень быстро), да и почту чужую не почитаешь.

В третьих, четко разделяется транспортная и клиентская сеть. Для больших систем это не просто удобно, а очень удобно. Так как маршрутизатор не магистральный, его можно загружать с bootrom'а. Мощности от него не требуется... Однажды настроенный софт - и тиражирование не вызовет затруднений. А цена - думаю, в $50-100 можно уложиться.

Плюс к этому, еще несколько достоинств этого устройства:

• НЕ требует питания. Это достоинство сложно переоценить. Особенно при разговорах в ЖЭКе и общении с местным электриком. Аргумент про невозможность сертификации мало кого остановит - ведь показывать его надзору не обязательно.
• Можно обойтись одной "укрепленной" точкой на дом. С нормальным питанием на UPSе, договором аренды, заземлением, защитой, и т.п.
• НЕ заметен и НЕ украдаем. Кто ж потащит такую самоделку.. Колоссальный плюс.
• Никогда НЕ виснет. Кто делал сети с использованием дешевых (да и не очень дешевых) свитчей знает, какая это серьезная угроза.
• НЕ требует грозозащиты.

Недостатки. Они, конечно, есть. Длина такой модифицированной линии, скорее всего, будет меньше нормальной (несогласованность импеданса, некачественная намотка). Но это для клиентского решения не так и важно. Более серьезно снижение скорости при одновременной работе (время переповтора пакета протоколом верхнего уровня на порядок больше, чем нормальное разрешение коллизий). Но ведь домен коллизий всего на 4 компьютера, и не больше. Можно предположить, что пользователь проблем даже не заметит (тут просится, конечно, тарифный план с квотой внутрисетевого трафика). Как частичное решение вопроса годится мониторинг, и "развод" по разным интерфейсам клиентов с большой и "одновременной" активностью.

Некоторые дополнения по увеличению эффективности и дальнобойности устройства.

НМ2000 является низкочастотным ферритом (100-300кГц), т.е. на 10МГц будут сплошные потери. Количествово витков ~100 многовато для 10МГц, для 100МГц - тем более (будут потери на межвитковой емкости). Думаю, 10-30 витков будет более чем достаточно (можно посмотреть на сборку с сетевой карты).

Если пойти немного дальше, то можно не только не уменьшить рабочую длину кабеля, но даже и увеличить. Для этого поставить простейшие усилители прямо около входов на трансформаторы. Это сильно поднимет "дальнобойность" схемы. Заодно и согласовать волновое сопротивление портов легко будет. А недостаток - необходимость питания - можно комплексно решить по варианту, рассмотренному ниже.

Фантомное питание.

Хоть описанное выше решение и не имеет к вопросу питания удаленного оборудования прямого отношения, но уж очень красиво оно ложится на его схему. Прям для нее и создано. Прислал этот вариант Sirco.

В точки +300V и -300V подается выпрямленное и сглаженное конденсатором напряжение, а с точек 1, 2 его можно снять и подать в блок питания. Напряжение в 300 вольт, конечно, для настоящих экстремалов. За опыты, как говорится, редакция ответственности не несет.

Специально для НЕ экстремалов. На трансформаторной сборке, которая ставится на хабы и сетевые адаптеры, есть вывод этой самой средней точки. Так что в теории, можно обойтись и без своих трансформаторов. Конечно, Использовать 300 вольт не придется, но подать 9-10 Вольт на 200-300 метров для питания хаба более чем реально.

Один только подводный камень - не понятно, какой ток выдержит серийная трансформаторная сборка. В даташите данных нет. Надо бы поэксперементировать, да руки все никак не дойдут..