Посленеторопливого Dial-Up соединения пронырливый DSL-модем кажется чудом!Данные льются на жесткий диск стремительным гигабитным потоком, но... аппетит,как водится, приходит во время еды и через некоторое время ширины канала уженачинает не хватать и появляется желание хоть как-то его расширить.Естественно, без дополнительных капиталовложений.

Введение

Количество DSL-подключений растет, а вместес ними растут и проблемы. Растет нагрузка на Интернет-каналы, вызывая"запоры", растет армия неквалифицированных пользователей, не умеющихнастраивать свои модем и создающая помехи своим соседям по витой паре, акачество самих модемов с каждым годом неуклонно снижается- накорпоративной арене появляются новые игроки, желающие прибрать этот сегментрынка к рукам, вот и выпускающих черт знает что и вынуждающих брендов идти темже путем- путем снижения качества.

Допустим, мыимеем качественный, правильно подключенный и настроенный DSL-модем, работающий на пределе своихвозможностей. Можем ли мы разогнать его, увеличив пропускную способность хотябы на треть? Ответ отрицательный! Если бы такое и в самом деле было возможно,производители сделали бы это за нас! Однако DSL-модем, стабильно работающий на "паспортной"скорости- явление достаточно редкое, если не сказать - уникальное. Модемуприходится работать в суровых условиях дикой природы, сражаясь с помехами,кривыми настройками и прочими порождениями хаоса и энтропии.

Если реальнаяскорость работы не соответствует расчетной, необходимо проанализироватьситуацию, найти, где "зарыта собака" и... откопать ее ко всем чертям! Внастойке DSL-модемов всамом деле очень много черной магии, неописанной ни в сопроводительнойинструкции, ни в документации... магические заклинания рассеяны по всемуИнтернету и чтобы собрать сакральные знания воедино, нужно очень много блуждатьв темноте и серфить на гребнях волны...

Внушительнаяколлекция полезных советов лежит на http://spblan.narod.ru/ , аздесь- http://www.adslnet.ru/community.php находится лучшийтехнический форум, посвященный проблемам настройки DSL-модемов и прочего коммуникационногооборудования данного типа. Там же выложены ссылки на другие ресурсы сходнойтематики. Как говорится, дорогу осилит идущий, ну а мы тем временем возьмемнаш модем в руки и посмотрим, что с ним такого можно сотворить. Заранеепредупреждаю- будет очень хорошо, если модем вообще не перестанетработать! Шутка! Расслабьтесь! Наши эксперименты абсолютно безопасны!

Сплиттер изнутри и снаружи

В коробке с DSL-модемом обычноприсутствует маленькая прямоугольная штучка (иногда встроенная в сам модем) стремя выходами, обозначенными как LINE, PHONEи MODEM/ADSL (см. рис1). Это Splitter, что в переводе санглийского означает "расщепитель" - "разделитель",разделяющий входной сигнал (LINE)на низкочастотную составляющую, с которой работает телефон (PHONE) или обыкновенный модем типа ZyXELOMNI56KPro, и высокочастотнуюсоставляющую, предназначенную для DSL-модема.

Рисунок1. Внешний вид сплиттера от D-Link.

В отличии отобыкновенного модема, работающего в узкой полосе частот, закачивающейся где-тов районе 4КГц, DSL-модемыохватываю куда более широкий спектр- от 26 до 1104КГц, чтопозволяет им развивать мегабитные скорости на тех же самых каналах (ну, илипрактически тех же самых, требования к телефонной "лапше" значительноужесточились и для достижения максимальной скорости необходимо применитькачественную витую пару с протяженностью не более 5-10 км).

Исходящийпоток (upstream),занимает нижнюю осьмушку спектра- от 26 до 138КГц. Входящий поток (downstream) простилается от138 до 1104КГц (на самом деле, эти цифры весьма условны и варьируются отодного Стандарта к другому).

Таким образом,диапазон, отведенный исходящему потоку, уступает входящему в восемь раз! Другимисловами, DSL-модемыоптимизированы для "сосунов", то есть тех, кто хочет только качать,ничего не отдавая взамен. Домашний сервер на основе DSL модема построить, конечно, можно, но...скорость отдачи будет составлять одну восьмую от скорости приема, на которуюмодем, собственно говоря, и "рассчитан". (На самом деле, точноесоотношение определяется качеством канала, например, на моей телефонной линиимодем принимает 2Мегабита, а отдает 500Килобит, то есть исходящийпоток меньше входящего всего в четыре раза).

Рисунок2. Распределение частотного спектра по "хозяевам".

Вот и создавайкорпоративный Web/FTP-сервер на DSL-основе! Входящий потокостается практически незадействованным, а исходящий буквально"задыхается" от наплыва юзеров. Пользователи, вынужденные по долгуслужбы передавать большие объемы данных по электронной почте/FTP (полиграфические изображения, макетыкниг и т.д.), страдают не меньше других. Увы! Изменить соотношение частотметодом паяльника и отвертки не получится- Стандарт не велит! Какминимум, придется перестроить стационарное оборудование, установленное на АТС,которое нам трогать никто не позволит.

Кстати говоря,существуют и другие стандарты, перечень которых с краткими характеристикамиприведен в таблице1. Как видно, для организации домашнего сервера, самымвыгодным стандартом оказывается Annex J ASDL2,однако его поддерживают далеко не все модемы и провайдеры.

Таблица1. Стандартные протоколы DSL-модемов с краткимихарактеристиками.

Но вернемся ксплиттерами. Можно ли включать DSLтелефон без них? Как это повлияет на качество связи? На этот счет существуетмножество мнений, но большинство из них - неправильные. Чтобы не блуждатьвпотьмах, возьмем принципиальную схему добротного сплиттера от Siemens ипосмотрим, как он устроен (см. рис.3)

Рисунок3. Принципиальная схема сплиттера от Siemens.

Телефоннаялиния (LINE)соединяется с ADSLмодемом практически напрямую!!! Ну... практически напрямую: через емкостнуюразвязку по конденсаторам C1,C2, плюс защита,образованная разрядником GD1 с конденсатором C4 и плавкими предохранителями F1, F2. Зато к телефонному выходуприсобачена сложная система фильтрации на полосовых/резонансныхтрансформаторах, убирающая всю высокочастотную составляющую, ну и попутноисключающая влияние телефона на DSL-модем.

Графикпрохождения сигнала по линии LINE-ADSL представляет собой чутьли не математичкою прямую, то есть сплиттер не вносит никаких существенныхискажений, что есть очень хорошо!

Рисунок4. Характеристика линии LINE-ADSL сплиттера от Siemens.

А вот (см.рис.5) кривая прохождения сигнала по линии LINE-POST (POST- это телефон или обычный модем). Как видно, начиная с 34кГц всявысокочастотная составляющая полностью вырезается, но сам профиль кривой... ой,лучше не надо. Телефону еще ничего, а у модема (обыкновенного, не DSL) могут возникнутьсерьезные проблемы, и скорость передачи данных существенно упадает.

Рисунок5. Характеристика линии LINE-PHONE сплиттера от Siemens.

Теперь (дляконтраста) возьмем сплиттер от ZyXEL ONMI.Принципиальная схема (см.рис.6) особого доверия не внушает-телефонная линия соединена с DSL-модемомнатуральной прямой и кроме защитного варистора VR1 здесь ни хрена нет.

Рисунок6. Принципиальная схема спилиттера от ZyXEL.

Неправильныйрасчет трансформатора L1привел к значительным искажениям сигнала в цепи LINE-ADSL (см.рис.7), ухудшив скоростные характеристикимодема.

Рисунок7. Характеристика линии LINE-ADSL сплиттера от ZyXEL.

А что насчетобыкновенного телефона (модема)? Увы, нас ждет еще более безрадостная картина(см.рис.8) и сплиттер плавно ослабляет сигнал, обрезая его в районе11кГц, но даже в районе 3.7кГц сигнал уменьшается уже на -10dB, что ухудшит не толькомодемную связь, но даже и голосовой телефон!

Рисунок8. Характеристика линии LINE-PHONE сплиттера от ZyXEL.

Вывод :включать напрямую DSLмодем в телефонную линию можно ! Скорость передачи от этого обычно тольковозрастает (особенно, если в комплекте с ним идет дешевый сплиттер). Обычныймодем можно подключать параллельно в DSL безо всяких дополнительных устройств! Если модем нечувствителен к высокочастотным помехам и не создает их сам- такое решениебудет наилучшим! Проверено мыщъх'ем на собственном опыте!

Кто-то можетспросить: зачем оставлять обычный модем, если есть DSL? Отвечаю: тарифные планы некоторыхпровайдеров приводят к тому, что dial-upстановится дешевле! При передаче/приеме большого объема несрочных данныхэто весьма актуально, к тому же через модем можно администрировать свойкомпьютер на расстоянии, держать BBS или... представлять "провайдерские" услуги своимзнакомым. Да много причин тут есть...

Модем как прибор для мониторинга телефонной линии

Достаточночасто (или редко- в зависимости от провайдера) скорость передачи данныхнеожиданно падает и, похоже, совсем не собирается возвращаться назад. Можно,конечно, позвонить в службу поддержки и выслушать совершенно бесполезный совет"переустановить Windows",но лучше попытаться разобраться с проблемой самостоятельно. Виновником можетбыть кто угодно: операционная система, браузер, злобный троян, неисправность DSL-модема, телефонныйкабель, сервер провайдера или... да все что угодно!

Черезнесколько месяцев интенсивного серфинга через DSL, браузер за счет фрагментациифайловой системы, может начать конкретно тормозить, хотя ни модем, ниИнтернет-канал тут ни при чем. Кстати, очистка кэша, равно как и дефрагментацияштатным дефрагментатором, помогает далеко не всегда- используйтедефрагментаторы от O&O или Symantec.

Ладно, оставимоперационное окружение в стороне. Читатель и сам с ним как-нибудь разберется(на то он и хакер!). Остаются два главных подозреваемых- телефонныйкабель и провайдер. Если сервер провайдера отдает файлы с нормальной скоростью(за вычетом возможной нагрузки, характерной для данного времени суток), то DSL-модем функционируетнормально и за телефонный канал можно даже не волноваться. Наиболее вероятнаяпричина падения скорости- перегрузка магистральных Интернет-каналов илипроблемы у аплинка (вышестоящего провайдера).

Если дажесервер провайдера откликается неохотно, необходимо исследовать качествопередачи данных по телефонному кабелю. Вот за что мыщъх любит ZyXEL ONMI56kPro- так это за его LCD-дисплей, отображающий вреальном времени АЧХ-линии и прочую полезную информацию. А как насчет DSL-модемов?

Практикапоказывает, что большинство DSLмодемов (даже из дешевых серий) содержат довольно развитую систему мониторингафизического канала связи, но по непонятным соображениям прячут этот агрегат отпользователей в недокументированных сочетаниях команд.

Возьмем,например, ZyXEL OMNI ASDLUSB- дешевый, нодовольно неприхотливый и стабильно работающий модем, лениво перемигивающийсябело-зеленой иконой в правом углу экрана (см. рис.9)

Рисунок9. Иконка модема ZyXEL OMNI ASDLUSB.

Двойноймышиный щелчок вызывает информационное окошко спартанского типа с указанием,сколько байт было принято, а сколько - передано. В правом верхнем углу наличествуеттрадиционный крестик "закрыть". Никаких других элементов управленияне наблюдается...

Рисунок10. Стандартное информационное окно.

Но стоит намнажать "секретную" комбинацию ,как диалоговое окно значительно преображается, показывая кнопки "Advanced monitoring" и "Configuration wizard"(см.рис.11). Ну, "Configuration wizard" нам малоинтересен-это обычный мастер, вызываемый при настройке модема, а вот на "Advanced monitoring" мыостановимся поподробнее.

Рисунок11. открывает доступ к магическим клавишам.

Нажимаем егои... попадем в стандартный настроечный диалог (см.рис.12). Тотсамый, который можно вызывать и с Панели Управления, и через "Главноеменю\Программы\ZyXEL OMNI ADSL USB\ZyXEL OMNI ADSL USB". Фи! Какое разочарование.Нам предлагают узнать "протокольную" скорость приема/передачи (непутать с мгновенной скоростью), изменить модуляцию, параметры ASDL-заголовка, идентификаторывиртуальных каналов, и максимальный размер пакетов.

За исключениемразмера пакетов, остальные настройки лучше не трогать. В лучшем случае-скорость не измениться вообще, в худшем- DSL-модем просто не сможет установитьсвязь с оконечным оборудованием, поскольку большая часть настроек продиктованаименно им!

Рисунок12. Тривкладки стандартного окна настроек.

Но вот мынажимаем и... настроечный диалоградикально преображается. То есть абсолютно! Во вкладке "General" (см. рис.13)появляется симпатичный "светодиодный" индикатор, отображающиймгновенную скорость приема, а ниже- очень полезная кнопка "Stop ADSL", которую стоитотметить особо. Это единственный способ выйти из сети без прав администратора ибез выдергивания телефонного кабеля из розетки, но, увы-недокументированный. Думаю не надо перечислять все ситуации, по которым пользовательхочет временно отключиться от Интернета, особенно если он сидит на скоростномканале, когда выражение "время- деньги" приобретает особуюфинансовую остроту. Опять-таки, атаки...

Рисунок13. Вкладка"General"расширенного окна настроек.

В следующейзакладке (см.рис.14)- ATM Link Statistic (которой в Стандартном Диалоге и не ночевало) мы можемузнать статистику по ATM-линку,из которой наибольший интерес представляет параметр Cells/Second- мгновенная скорость приема/передачи в ячейках. Размерсамой ячейки можно вычислить, разделив количество переданных (принятых) байтовна количество переданных (принятых) ячеек. В моем случае оно равно53байтам. (Попутно заметим, что есть два типа ячеек- CPL0 и CPL1, что расшифровывается как Cell LassPriority- приоритет потери ячейки, а следующая за ним цифра показывает,может ли он быть потерян- 1 или нет- 0, приоритет может назначатьсякак самим DSL-модемом,так и оконечным оборудованием), в любом случае- это принятые ячейки. Анепринятые указываются в графе Unroutable Cellsи на нормальных каналах с исправным модемом здесь должен присутствовать ноль.Также обратите внимание на количество HEC (Heder Error Control)ошибок. Ненулевое значение свидетельствует о проблемах связи и чем этозначение больше- тем актуальнее проблемы.

Рисунок14. Вкладка "ATM LinkStatistics"расширенного окна настроек.

Следующая(см.рис.15) вкладка, по сути, является продолжением предыдущей иприводит статистику по "хорошим" байтам и фреймам, а также сообщаетобщее количество "отброшенных" фреймов и байт (на нормальных каналахи то и другое должно быть равно нулю). Далее следуют: ошибки CRC, число пакетов с неправильнойдлиной, ошибки тайм-аута. Все они также должны быть равны нулю, ну, или вовсяком случае, близки к нему.

Рисунок15. Вкладка "ATM LinkStatistics"расширенного окна настроек (продолжение).

Последняявкладка "Physical Layer Statistic"(см.рис.16) целиком и полностьюпосвящена характеристикам физического канала связи, то есть телефонного кабеля."noise margin"- это ни что иное, как "запаспомехоустойчивости" - естественно, чем он больше- тем лучше.Вообще-то, уровень зашумленности канала принято выражать в несколько иныхединицах- RMS Noise Energy- среднеквадратичной мощности шума,влияние которой на качество передачи описано в таблице3, но можноприблизительно оценить вашу линию ("приблизительно", потому что дляточного пересчета необходимо знать максимальный уровень шума, при котором модемеще соглашается работать, а нам он неизвестен).

Поле "Attenuation" определяетзатухание сигнала в линии. Чем оно выше- тем ниже качество линии и,следовательно, меньше скорость передачи/приема данных.

Рисунок16. Вкладка "Physical Layer Statistics" расширенногоокна настроек.

Таблица2. Влияниезатухания сигнала на качество линии.

Таблица3. Зашумленностьи качество.

Магическаякнопка "Bit Loading"выводит на экран замечательную гистограмму (см.рис.17),отображающую распределение скорости передачи в битах по частотам. Дело в том,что в ADSL-протоколевесь частотный диапазон нарезается на крохотные кусочки, каждый из которыхиспользуется независимо от остальных. Чем выше зашумленность на данномучастке, тем ниже битовая плотность (скорость передачи) и,соответственно, наоборот.

Чем большепровалов (и чем глубже они)- тем выше уровень зашумленности линии.Сравнивая гистограммы, полученные в разное время, можно попробоватьлокализовать возможный источник помех, поскольку большинство источниковвключаются и выключаются в определенное время.

Рисунок17. Графическая гистограмма "Bits Per Bin".

Лабораторныеиспытания показывают ( http://www.radioradar.net/staty/staty2005-02-25_18-39-56.php ),что основной вклад в скорость передачи данных вносит частотная характеристикалинии (напрямую зависящая от ее емкости) и... этот вездесущий шум. При низкомуровне шума соединение устанавливается даже на "запредельных"расстояниях, несмотря на затухание. Сопротивление кабеляDSL-модему не помеха. Самый страшныйвраг- контакт с землей, возникающий, как правило, в результатеповреждения изоляции или замыкания кабеля. Порожденный им низкочастотный шум впервую очередь бьет по исходящему потоку, однако и высокочастотного шума,образующегося за счет асимметрии параметров линии при включенном ASDL-оборудовании, тожеоказывается предостаточно и скорость приема падает буквально на глазах. Тольконе пытайтесь "сушить" кабеля ни ВЧ током, ни (тем более) подачей втелефонную сеть напряжения в 220Вольт. Вы только сожжете оконечноеоборудование (а оно, между прочим, нехилых денег стоит) и неизвестно, что станетс телефонным кабелем. Короче, угробить его легко, а вот тянуть заново придетсяявно за свой счет...

Другой частныйдефект- окислившаяся скрутка кабеля или непропай. Это встречается сплошьи рядом. Но если с этим еще хоть как-то можно бороться, то соседство витой парыс АВУ и прочими системами ВЧ уплотнения порождают помехи, от которых оченьсложно избавиться. То же самое относится к ситуации две витой пары, висящие на DSL, в одном кабеле.Неожиданная потеря скорости вполне может объясняться тем, что кто-то из вашихсоседей (по кабелю) приобрел себе DSL-модем. В этом случае, измерение характеристик линии, окажетнеоценимую помощь, позволив разобраться в ситуации. Во всяком случае, будет счем идти к провайдеру, чтобы поругаться.

Остальные DSL-модемы также умеютизмерять характеристики линии, причем многие из них делают это намного круче,чем ZyXELOMNIUSB,однако "магические" комбинации каждый раз приходится определятьсамостоятельно.

В частности,ADSL ZyXEL USB630-11 требует совершить следующий магический обряд: дваждыщелкаем мышью по пиктограмме модема, отображаемой в системном трее - на экранепоявится диалог "ADSL Control and Status"с прямоугольным голубым логотипом ZyXEL в левом вернем углу. Жмем + и, не отпуская их, щелкаеммышкой логотип. Под логотипом тут же появляется кнопка с соблазнительнымназванием "Advanced", открывающая диалог с огромным количествомразнообразных вкладок, в которых не так-то просто разобраться! Да ну их... идемк вкладке "Detonator" (хорошее имечко, нечего сказать) с единственнойкнопкой "Monitor Performance"(см.рис.18).

Все ключевыехарактеристики линии сосредоточены именно здесь! А вызов графической гистограммыосуществляется нажатием кнопки "Bits Per Tone".

Рисунок18. Скрытое окно"Monitor Performance" модема ADSL ZyXEL USB630-11.

Модем "ADSL USB D-Link DSL 200 Generation II" поддерживаетсекретную комбинацию , вызываемую иззакладки "Physical Link"и отображающую все необходимые нам характеристики, модем " ADSL USB D-LinkDSL 200I" делает тоже самое посредством комбинации , модемы ADSL ZyXEL USB 630-C1 и ADSL ZyXEL USB 630-C1заклинаются при помощи .

Владельцамостальных модемов можно посоветовать либо тупо перебирать все комбинации одназа другой, либо полазить по хакерским форумам- наверняка кто-то ужераспотрошил драйвер и раскопал все заклинания.

DSL и голубой экран смерти

Многиепользователи жалуются, что после установки DSL-модема Windowsстала часто падать, выбрасывая голубой экран смерти (он же BSOD), причем падения могут происходитьв самом непредсказуемом месте- при запуске Осла или проигрываниивидео-файла. Сам Осел тут, естественно, не при чем. Как приложение прикладногорежима, вызвать BSOD онпросто физически не в состоянии. Видеопроигрыватель - тоже. Во всем виноватыкривые драйвера, писанные кое-как. Это могут быть как драйвера самого модема,так и драйвера видеокарты. Конфликт между ними- обычное дело. Типичная программистскаяошибка- попытка освобождения уже освобожденной памяти. При Web-серфинге она практическиникогда не возникает (вероятность слишком мала), вот Осел- другое дело.Чем интенсивнее нагрузка на модем, чем больше соединений он обрабатывает в единицувремени, тем больше шансов схлопотать BSOD. Забавно, но до W2KSP4система не проверяла ситуацию с повторным освобождением и все работалонормально (точнее, "как бы" нормально, но работало же!!!), но потом Microsoft в целях борьбы застабильность системы, решила трактовать это как "позор, который можетсмыть только BSOD",вот и...

Как быть? Чтоделать? Самое простое (но не самое дешевое) - приобрести нормальный DSL-модем, подключаемый черезEthernet. С ним такихпроблем нет. Выход второй- снести SP4 всем, кто еще сидит на W2K.Выходит третий- отключить соотвествующий BugCheck-код, путем правки ядра в памяти(о том, как это сделать, рассказывается в статье "Жизнь после BSOD").

Наконец, можнообновить все драйвера, которые только есть в системе- вдруг разработчикиуже исправили ошибки...

Ограничение скорости отдачи

Далеко не всесервера соглашаются отдавать данные с "крейсерской" скоростью и CPS зачастую держится науровне 25-50КБайт/с,когда даже на 2МБитном канале мы вправе ожидать ~256Кбайт/с, ну или хотя бы 200. Почемуже в жизни все так хреново, даже когда у тебя DSL?

Вот потому ихреново, что DSL уже нероскошь, а "эпидемия", на которую большинство серверов оказалосьпросто не рассчитано!!! Это же какую пропускную способность нужно иметь, чтобыобслуживать хотя бы несколько сотен одновременно подключившихся"сосунов"!!! Вот и пришлось администраторам пойти на крайнюю меру,ограничив либо количество подключений, либо скорость отдачи, а чаще и то, идругое сразу. Естественно, пользователям это не нравится и они всеми силамистремятся вытянуть свои законные гигабиты в секунду. Практически все популярныеdownloader'ыподдерживают многопоточный режим (когда один файл качается сразу с несколькихмест, каждое из которых "обслуживается" своим TCP/IP-соединением). К тому же, можно скачивать несколько файловодновременно. Только ведь администраторы совсем не лоси. Они тут же пронюхалиэто дело и стали контролировать IP!Сколько бы соединений ни устанавливал "сосун", суммарная скоростьостанется той же. Кстати говоря, это больно ударило по тем пользователям, чтосидят на proxy ивынуждены делить один IPна всех.

О! Proxy! Это же превосходныйрецепт спасения! Если качать файл через несколько proxy-серверов одновременно, тоадминистратор ничего не заметит... Что ж, действительно, в настоящий моментадминистраторы не готовы отразить такую атаку, однако необходимо помнить, чтоесли администратор все-таки догадается, что его хачят, то хакер может запростополучить "бан"- на некоторое время или даже на всю оставшуюсяжизнь. Это - раз. Большинство бесплатных proxy работают медленно и не всегда анонимны (то есть, установитьоригинальный IPвсе-таки возможно)- это два. Среди популярных downloader'ов мыщъху не известен ниодин, который бы поддерживал многопоточную докачку с использованием различных proxy!

Другая причинанизкой скорости- банальная перегрузка. Если перегружен основной сайт,попробуйте найти его зеркало. Если перегружен один из промежуточныхузлов- используйте proxy-серверили... качайте данные с той скоростью, с которой их вам дают. В конце-концов,даже 25Кбайт/с- это очень приличная скорость.

Заключение

DSL-модемы еще хранятмножество тайн и магических способностей, которые нам только предстоитрасковырять. Экспериментируйте с настройками, дизассемблируйте драйвера,потрошите свежие прошивки! В общем, оттягивайтесь по полной! Ведь мы же хакеры,а не пользователи какие-нибудь, которые покупают модем, втыкают его в компьютери... работают, даже не потрудившись взять отвертку и заглянуть внутрь.