Железо / PowerLine от D-Link: обзор DHP-306AV

Технология PowerLine не является чем-то новым и необычным. Однако, о подобных устройствах мало пишут и мало говорят. Мне сложно судить о зарубежном рынке, однако у нас такие адаптеры совершенно в диковинку. И это понятно: у этой технологии хватает недостатков, а устройства для построения PowerLine-сети всё-таки стоят не копейки. На момент публикации этой статьи рекомендованная цена на самый дешёвый адаптер от D-Link составляет $44. Наверное далеко не каждый в нашей стране готов заплатить более $80 за то, чтобы иметь возможность отказаться от прокладки витой пары. Не говоря о том, что это далеко не равносильная замена.
Мне в руки попали несколько устройств от D-Link для развёртывания PowerLine сети и в этой статье я постараюсь как можно более подробно описать одно (а вернее два — ведь адаптеры используются в паре) из них. Это DHP-306AV.
Немного теории.

Как я уже отмечал — технология не нова, про неё сказано и написано не мало. В Сети есть как достаточно доступные описания технологии, так и сравнительные тестирования существующих адаптеров (например: THG.ru: Строим сеть по электропроводке: тесты шести адаптеров). Поэтому я постараюсь остановиться на, как мне кажется, недостаточно освещённых вопросах.
Название технологии (PLC, Power Line Communication, а на русском — передача данных по электропроводке) можно понять неоднозначно: данные передаются не просто по электропроводке, а по реальной и работающей сети питания. Зашифрованные специальным ключом данные кодируются в аналоговый сигнал с частотой свыше 30 МГц, который в последствии и накладывается на существующую пульсацию в сети питания, которая в нашей стране составляет 50 Гц. На пальцах этот принцип представлен на этой картинке:
Это является одной из причин, по которым устройство, привезённое например из Штатов не заведётся в нашей сети, даже если подобрать подходящий переходник. Также именно поэтому такой адаптер не будет работать в сети с активной фильтрацией: любые сетевые фильтры, источники бесперебойного питания и трансформаторы безжалостно задавят информационную составляющую сигнала. С другой стороны, как показывает практика, наличие таких устройств включенных параллельно адаптеру, хоть и не желательно, однако незначительно влияет на качество сигнала.
Если говорить о скоростях, то здесь всё так же неоднозначно. С одной стороны за последние годы технология значительно шагнула вперёд: если еще 2001м году стандартом была скорость до 14 Мбит, то сегодня выпускаются устройства на коробках которых стоят цифры 200 и даже 500 Мбит. С другой стороны речь идёт о физической скорости. Реальная же скорость передачи данных сильно зависит от многих факторов и может быть в разы меньше. Качество электропроводки, скрутки в линии, её неоднородность — всё, что так присуще нашим домам, деструктивно влияет и на физическую скорость и на скорость и качество передачи данных. Заявленную производителем физическую скорость смело можно делить на 2, и вычитать по 10% за каждое силовое устройство в доме.
Ну и последнее, что зачастую вызывает вопросы, это то, как будут функционировать несколько PowerLine-устройств включенных в одну сеть. Здесь всё просто: так как адаптеры работают на физическом уровне сетевой модели OSI, то будучи включенными в одну сеть питания и синхронизированными между собой, они, по-сути, представляют из себя обычный сетевой концентратор со всеми его возможностями и недостатками.
Внешний вид и комплектация.

В комплект поставки DHP-306AV не входит ничего лишнего: устройство, патчкорд, инструкция, диск и картонная коробочка. Хотя пожалуй этого вполне достаточно.
Устройство выглядит приятно и выполнено в белом, относительно новом для D-Link, стиле. Разъём сети питания располагается прямо на корпусе, что обеспечивает возможный минимум проводов к адаптеру. Возможно я придираюсь, но в комплекте, как обычно, идёт «фирменный» синий патчкорд, который ну никак не гармонирует с аккуратным беленьким устройством.
На этикетке непосредственно на устройстве, кроме серийного номера и MAC-адреса, указан так же так называемый «PLC PWD» — уникальный пароль необходимый для настройки адаптера, который я рекомендую сразу же записать в удобном для себя месте. Сам я трижды бегал к розетке, чтобы снова и снова вводить этот пароль в утилиту настройки, которая его почему-то упорно забывала.
Индикация текущего состояния производится тремя светодиодами: первый информирует о состоянии устройства, второй — PowerLine-сети, третий — сети Ethernet. В целом такой индикации вполне достаточно, чтобы судить о состоянии устройства.
Надо сказать, что свет от индикаторов не очень яркий, приятного жёлто-зелёного цвета. Мне кажется это замечание особенно актуально, когда многие производители грешат установкой в устройства ярких режущих глаза синих светодиодов.
Все элементы управления находятся с одной стороны: это кнопка аппаратного сброса устройства на заводские настройки и кнопка синхронизации двух устройств. С этой же стороны располагается разъем 8P8C.
Программное обеспечение.

У устройств подобного рода нет какого-либо web-интерфейса, да он и не нужен: кнопки и трёх индикаторов на корпусе вполне достаточно, чтобы комфортно пользоваться адаптером. Однако стандарт HomePlug AV подразумевает удалённое управление адаптерами, а кнопка синхронизации позволяет подключить в сеть только два устройства. Поэтому обзор был не полным без обзора D-Link PowerLine AV Utility, которая доступна для скачивания с FTP D-Link.
Нужно сразу сказать, что программа мягко говоря не идеальна и, забегая вперёд, скажу, что пожалуй это единственное, что оставляет неприятное впечатление от использования устройства. Так например с порога меня встретил неприятный баг: утилита видит и может управлять только устройствами, подключенными к первому системному сетевому адаптеру. Сколько я не пытался заставить её работать не отключая основную домашнюю сеть — у меня ничего не получилось.
Вот небольшой скринкаст, описывающий все прелести этой программы:
Как видно, проблем хватает. Программа не показывает версию firmware, сканер не всегда находит устройства, нет индикаций, а сама программа изредка прикидывается зависнувшей. Столбец «Quality» у меня всегда показывал три полоски, что на полной скорости, что в самых худших условиях, а показания Link Rate, который должен отображать физическую скорость между устройствами, у меня привязать к реальной скорости соединения вообще не получилось. Есть и ряд юзабилити-ошибок: например полосочкам качества сигнала я бы предпочёл конкретные цифры затухания сигнала в линии в дБ.
Тестирование.

Тестирование устройств проводилось в обычной квартире достаточно старого здания, со всеми проблемами электропроводки. В качестве сетевого адаптера использовалась двухпортовая гигабитная сетевая карта Intel® Gigabit ET Dual Port Server.
Программно сетевой канал тестировался утилитой iperf, которая последовательно запускалась с 1, 10, 100 и 1000 одновременных подключений. Каждый тест выполнялся трижды, по 5 минут, после чего результаты усреднялись. Снимались два параметра: скорость передачи данных и пинг во время передачи данных.
Нужно отметить, что соединение сетевых портов ПК напрямую показало скорость 946 Мбит/с, а средний пинг составил 1 мс. От этих данных и можно отталкиваться в тестировании PowerLine.
Первый тест — идеальные условия.

Первый тест выполнялся в идеальных условиях: оба адаптера были включены в соседние розетки одного 20-метрового удлинителя, т.е. расстояние между адаптерами составляло около 5 см, а удалённость от ближайшего источника электрических помех составляла более 20 метров. В этот момент в сеть питания был подключен только ПК, свет также был выключен.
Утилита показала идеальное качество соединения и Link-Rate в 190 Мбит. Результаты тестирования также оказались отличными:
По этим графикам видно, что не смотря на AES шифрование трафика и его большие объемы, скорость передачи данных упирается скорее в физические параметры линии, нежели в производительность контроллера устройства. Нужно также отметить, что соединение было совершенно стабильным и потерь пакетов не наблюдалось.
Второй тест.

Второй тест выполнялся в условиях более близких к реальным: второй адаптер был перенесён в другую розетку в другой комнате. В сети по-прежнему не было других электроприборов, но в комнатах было включено около 5 энергосберегающих ламп, наличие которых, как заявляет производитель, достаточно губительно сказывается на качестве сигнала. Вот что отрапортовала утилита:
Как видно — качество сигнала осталось, якобы, идеальным, а физическая скорость снизилась незначительно. Однако при этом тестирование показало скорость 68,9 Мбит/с при среднем пинге 15 мс.
Третий тест.

Третий тест выполнялся в несколько более сложных для адаптеров условиях: второй адаптер был вынесен в самую дальнюю комнату (в моём случае — в ванную), но «эфир» в сети по-прежнему остался чистым. К этому моменту я уже перестал удивляться данным, которые предоставляла мне утилита, не удивился и теперь: она отрапортовала, что скорость стала выше:
Выполненный при этом тест показал, что всё же условия стали действительно сложнее: скорость передачи данных упала до 36,4 Мбит/с, а средний пинг вырос до 30 мс.
Четвёртый тест — максимально сложные условия.

Конечно же речь идёт о максимально сложных условиях для моей совсем небольшой квартиры: устройство осталось в самой дальней розетке, однако при этом дополнительно в сеть были включены телевизор, медиа-плеер, холодильник, стиральная машина и ионизатор, суммарной мощностью около 5 кВт.
Также в этом тесте в сеть были включены 8 энергосберегающих ламп, которые, как заявляет D-Link, очень негативно влияют на качество PowerLine-сети. Это объясняется тем, что каждая лампа имеет импульсный блок питания, который даёт помехи в общую сеть.
Утилита сообщила что ситуация выглядит так:
При этом скорость передачи данных уменьшилась до 27,8 Мбит/с, а средний пинг почти не изменился и составил 38 мс.
Общие результаты тестирования.

На данный момент мне не с чем сравнивать: это первое PowerLine устройство, с которым мне удалось познакомиться достаточно близко. На нижеприведенных диаграммах отображено изменение характеристик канала связи в различных условиях.
Глядя на эти диаграммы первое, что приходит в голову, это сравнение с Wi-Fi: как видно, показатели скорости вполне сравнимы. Если же сравнивать другие аспекты этих технологий, то против мобильности и удобства Wi-Fi у PowerLine есть свой козырь: высокая стабильность соединения. В ходе тестирования я с удивлением обнаружил, что ни скачки напряжения, ни включение силовых устройств не заставляют соединение оборваться. Другой немаловажный аспект — PowerLine выглядит более защищенным. Если пароль на Wi-Fi в определенных условиях вполне возможно взломать в момент аутентификации клиента, то здесь же соединение устанавливается при помощи предустановленного ключа, и взлом с теоретической точки зрения невозможен. Хотя, если вспомнить о том, какой трафик обычно гоняется по домашним сетям, возможно это и не слишком важное преимущество.
Заключение.

Для начала пара заключительных слов о PowerLine. Да, это дороже использования обычной витой пары. Да, мы не всегда получим приемлемую скорость и качество соединения. Да, есть достаточно широко распространённых беспроводных стандартов, у которых нет всех вышеозначенных проблем. Да, use-case данной технологии не очевиден. Однако, несмотря на все ограничения и проблемы использования, мне эта технология кажется интересной и достаточно полезной.
Какая сфера применения у PowerLine? Пожалуй её можно использовать в тех случаях, когда нужно предоставить доступ в ЛВС для небольших устройств, с которыми нет постоянного и активного обмена данными. Например, я пробовал подключать таким образом свой медиаплеер Asus O!Play и смотреть на нём IPTV: картинка не сыпалась, а видео ни разу не оборвалось, чего я не могу сказать о подключении по Wi-Fi. Другой, сразу приходящий в голову пример, это подключение по PowerLine VOIP-устройств. Я не пробовал, но мне кажется проблем возникнуть не должно, а вот от лишних проводов избавит.
Что касается DHP-306AV, учитывая, что это самое младшее устройство в линейке от D-Link, оно показало достаточно неплохие результаты, как по скорости соединения, так и по его качеству. В следующем обзоре я постараюсь рассмотреть более старшие модели и провести сравнение их характеристик. А пока, можно с уверенностью поставить убедительную пятёрку инженерам D-Link.Устройства на обзор любезно предоставлены Крымским представительством D-Link в г. Симферополе.Отдельную благодарность за помощь в проведении тестирования хочется выразить Артёму Чикалкину и Юрию Прокопенко.