Ни для кого не будет секретом тот факт, что количество пользователей Интернета от года к году стремительно увеличивается. И сейчас практически каждый персональный компьютер каким-либо способом имеет доступ в эту самую «Всемирную паутину». А способов подключения к ней сейчас развелось такое большое количество, что перечислить все не отважится даже самый заправский гуру :) Но все же некоторые наиболее популярные мы с тобой возьмем на себя смелость вспомнить. Самым старым, но по-прежнему очень популярным является подключение через телефонную линию с помощью обычного модема, но из-за слишком большого количества хорошо известных всем минусов этот вариант потихоньку сдает свои позиции, и не за горами момент, когда он останется только в наших воспоминаниях. В области локальных сетей доблестные провайдеры различных домонетов, постарались так, что теперь в Москве сложно найти дом, к которому не был бы проложен какой-нибудь сетевой кабель или в котором бы не находился хотя бы один хаб или свич :). Именно этот способ сейчас преобладает среди столичных пользователей ПК как основное средство выхода в Интернет. Но буквально два года назад широким массам стал доступен еще один удобный и качественный вариант подключения, к всемирной сети, сочетающий в себе модемное удобство подключения, а также скорость и качество связи локальных сетей. Это технология высокоскоростного доступа в Интернет – ADSL. Именно о ней мы поговорим в этой и следующей статьях в контексте ОС Linux и рассмотрим различные способы настройки подключения в нем. Заодно я отвечу на один из самых популярных вопросов тех пользователей Windows, которые потихоньку начинают уставать от бездумного кликанья по окошкам, и смотрят в сторону более, не побоюсь этого слова, интеллектуальной ОС. Популярнее вопроса: «А можно ли в Linux’е подключить ADSL?», может считаться, наверное, разве только «А можно ли в Linux’е смотреть DVD?». Ладно, заканчиваю свое и так уже затянувшееся вступление и начинаю нашу ADSL-сагу :).

Почему умер dial-up?

Перед тем как переходить ко всяким ifconfig’ам, make’ам и т.д., поговорим о самой технологии ADSL, и о том, почему старый добрый «дай лапу», достигнув своего апогея уже в 1998 году, в начале 2000-х покатился по наклонной. Если рассмотреть ситуацию, которая складывалась в начале 90-х, то темпы, которыми развивались модемные dial-up технологии, вполне соответствовали тому прогрессу, с которым развивалась вся IT-индустрия, если даже не опережали его. По нескольку раз в год увеличивались максимальные скорости соединения (19200, 21600, 28800...), крупные разработчики выпускали свои оригинальные решения, позволяющие добиться более качественного коннекта на зашумленных линиях, периодически принимались новые стандарты и т.д. В общем, сфера бурно развивалась, и конкуренция на рынке была весьма серьезная. В 1994 году был принят самый знаменитый и, как оказалось, оптимальный стандарт, позволяющий добиться скорости 33.6 Кбит/c на аналоговых телефонных линиях – собственно, это и был тот фактический предел, которого можно было достигнуть в данной технологии. На тот момент этого было вполне достаточно – тогда еще рядовому пользователю и не снилось скачивать из Интернета фильмы и музыку в гигабайтных объемах :).

Потом, спустя некоторое время, в 1998 году, был принят стандарт V90, позволяющий достигнуть скорости в 56 Кбит/с, но это было в идеале – на деле протокол оказался очень придирчивым к качеству линии, и стабильно работать на пороговых 56 Кбит/с можно было только на очень хорошей АТС и проводах, а большинство пользователей, особенно в России, по-прежнему ползало по сети, используя старый добрый протокол V34. И все, на этом бурный прогресс резко остановился. Чуть позже появился протокол V92, но сильного внимания он не привлек.

Почему же так случилось, что в последующем развитие dial-up соединений из года в год угасало прямо на глазах? Причина оказалось, вовсе не в головах разработчиков, а в изначальном ограничении частотного диапазона телефонной сети. Дело в том, что когда разрабатывались аналоговые телефонные сети, был выбран частотный диапазон от 300 до 3400 Гц, так как было установлено, что используя именно такой, достаточно узкий интервал частот, можно приемлемо передавать голоса собеседников, а оборудование на АТС просто не могло поддерживать более высокие частоты. Но, как оказалось, передавать в такую узкую полосу пропускания четкие и хорошо распознаваемые сигналы (гармоники) обеими сторонами – задача очень сложная, поэтому максимальная стабильная пропускная способность в данном диапазоне оказалась равной тем самым 33.6 Кбит/c. Хотя по медной паре провода, идущего от абонента к АТС, можно спокойно передавать более высокие частоты.

Технология ADSL

Конечно, не использовать такую возможность было просто нельзя, да и что бы ни говорили, но инфраструктура телефонных линий и по сей день остается самой распространенной и обладает самой большой территорией покрытия. Так и появилась идея создания отдельной цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line, DSL). Сама идея заключается в установке одного модема на пользовательском абонентском окончании, а другого модема (DSLAM), разделяющего аналоговый и цифровой канал, непосредственно на стороне АТС. Получается, что оба модема связанны между собой все тем же медным кабелем, и сразу пропала серьезная проблема прокладки «последней мили» (провода от провайдера до пользователя).

Существует масса технологий xDSL, но самой популярной оказалась ассиметричная технология ADSL (Asymmetric DSL). Асимметричность заключается в неравномерном разделении полосы пропускания между входящим и исходящим потоком. ADSL использует в работе частотный диапазон от 26 кГц до 1.1 МГц. Под исходящий (от пользователя) поток отводятся частоты от 26 кГц до 138 кГц, а под входящий поток (к пользователю) от 138 кГц до 1.1 МГц. Максимальные скорости, соответственно, могут достигать для исходящего потока – до 1.3 Мбит/с, а для входящего – до 8 Мбит/с. Таким образом, делается упор именно на входящий трафик, что очень даже логично.

Надо отметить, что диапазон частот у ADSL начинается с 26 кГц, что находится не то что далеко, а ооочень далеко от диапазона частот телефонной сети. Правда, чтобы высокочастотный сигнал ADSL не влиял негативно на работу телефона, или, наоборот, телефон не вносил помех в поток ADSL, необходимо к абонентской части линии подключить так называемый «сплиттер», четко разделяющий эти два диапазона частот. Как говорится, и волки сыты, и овцы целы :).

ADSL-модемы

Все ADSL-модемы делятся на две основные категории: USB-модемы и LAN-модемы. Что лучше, а что хуже? USB-модемы подключаются к компьютеру непосредственно через USB-интерфейс. Главным и, наверное, единственным плюсом этих устройств является их низкая стоимость. Минусы есть, и они весьма существенны. Очень серьезным минусом является слишком сильная зависимость данных модемов от работы операционной системы, а точнее, от используемого драйвера, так как именно на драйвер отводится львиная доля функций модема. Из этого следует, что во время работы возникает лишняя нагрузка как на саму ОС, так и на центральный процессор, а это сказывается на производительности, причем явно не в положительную сторону. Конечно, рассчитывать на наличие каких-либо дополнительных возможностей в этих устройствах тоже не стоит – все сделано на самом примитивном уровне.

LAN-модемы, по сравнению с USB-вариантами, имеют гораздо более широкие возможности. Самым главным плюсом этих устройств является их полная независимость от операционной системы. Наличие собственного процессора не создает лишней нагрузки на систему. Все функции и протоколы реализованы на аппаратном уровне, что исключает потребность в каких-либо драйверах. Даже если перезагрузить или выключить компьютер, ADSL-соединение не будет разорвано. Количество дополнительных возможностей может быть совершенно разным: firewall, антивирус, поддержка QoS – все это, конечно, сказывается и на цене конкретных моделей.

Теперь можно поговорить и о минусах этих устройств. По сути, он только один – экономический. Стоимость самого дешевого LAN-модема будет выше USB-варианта долларов минимум на десять. И еще, так как эти модемы в своей основной массе имеют только ethernet-порт/порты, придется разориться и на сетевую карточку с патчкордом, что тоже выйдет примерно в 10 баксов. Зато, если вдруг возникнет желание разделить свой ADSL-канал с соседями, то это потребует минимальных усилий. И чтобы уже добить эту тему полностью, отметим, что LAN-модем будет сильнее вращать твой электрический счетчик, так как ему нужно отдельное питание, несколько превышающее данный показатель у USB-девайсов :).

Linux и ADSL-модемы

Какие ADSL-модемы лучше использовать в Linux’е? Думаю, ответ на этот вопрос вполне очевиден: конечно же LAN! И этот совет можно отнести не только к Linux, но и к любой другой ОС. Помимо безусловного плюса в их независимости от ОС, с помощью LAN-модемов можно более гибко настроить ADSL-соединение и свою операционную систему для работы в сети. Поэтому остальная часть статьи будет посвящена настройке ADSL-соединения именно с этим типом модемов.

С USB-модемами ситуация выглядит не так гладко: сейчас развелось достаточно большое количество производителей этих устройств, и далеко не все они заботятся о пользователях Linux’а и оснащают свои устройства драйвером под данную ОС. И если даже есть драйвер, заставить его работать задача не такая уж и легкая. Так что оставим эту тему до следующей статьи.

Еще раз хочу посоветовать пользователям, особенно Linux, которые еще не приобрели модем, а только задумываются о его покупке, не экономить на таком важном устройстве, покупая USB-погремушки. Гораздо лучше купить полноценное LAN-решение! Да и в конце-концов, гораздо логичнее работать в Интернете, используя интерфейс сетевой карточки, чем интерфейс мышек и сканеров :). Теперь совесть моя чиста, и я спокойно могу перейти конкретно к описанию настройки Linux’а.

Настройка ethernet-карты

Общая схема подключения при использовании LAN-модема выглядит так: телефонная линия подключается к одному из входов сплиттера, сплиттер разделяет ее на две части (2 выхода): телефонная, к которой подсоединяется вся телефонная система дома, и модемная, которая идет непосредственно в ADSL-модем. Кабель от сетевой карточки подключается к ethernet-порту ADSL-модема. Модем настраивается с помощью собственного, как правило, web-интерфейса. Но перед тем как настраивать модем, нужно убедиться в том, что сетевая карточка нормально определяется, и сконфигурировать ее для настройки модема.

Скорее всего, Linux в процессе загрузки найдет твою сетевую карточку. Проверить это можно с помощью команды, посмотрев список всех определенных сетевых интерфейсов:

# dmesg | grep eth

Если ядро не находит твоей карточки, то придется тебе самостоятельно установить для нее драйвер. Лучше, конечно, использовать родные дрова, поставляемые с карточкой, но в случае его отсутствия можно заглянуть в ядро и поискать подходящий тебе драйвер там.

make menuconfig, на примере ядер 2.6.x:

Device Drivers --->

Networking support --->

Ethernet (10 or 100Mbit) --->

...

В общем, всеми силами добивайся того, чтобы ядро нашло твою сетевушку!

Настройка ADSL-модема

После того как ты понял, что ядро находит и определяет твою сетевую карточку, можно уже переходить непосредственно к настройке модема. Посмотри в инструкции к модему, какой у него по умолчанию сетевой адрес. Как правило, это что-то вроде 192.168.1.1. Присвой своему компьютеру адрес из той же подсети:

ifconfig eth0 192.168.1.2

Можешь также сделать это с помощью специальной утилиты твоего дистрибутива, например, netconfig. После проделанных действий запускай свой любимый web-браузер, вводи в окне адрес своего модема и приступай к его настройке.

Существует два режима, в которых может работать LAN-модем: режим маршрутизатора (router) и режим прозрачного моста (bridge). Перед тем как объяснить разницу между этими режимами, стоит упомянуть о технологии PPPoE (Point to Point Protocol over Ethernet). Ее смысл заключается в установлении соединения «точка-точка» поверх сети Ethernet. Именно этот способ применяется большинством ADSL-операторов для аутентификации пользователей и установления соединения между конечным ADSL-оборудованием. Использование технологии PPPoE позволяет провайдеру осуществлять гибкий контроль над всеми пользователями ADSL-канала. Собственно, PPPoE-соединение представляет собой полный аналог обычного dial-up соединения – и в том, и в другом случае используется PPP-протокол, что означает поддержку всех dial-up «фишек»: динамического выделения IP-адресов, PAP и CHAP аутентификации, автоматического назначения DNS-сервера и т.д. Именно благодаря этой схожести настройка ADSL-соединения через протокол PPPoE очень похожа на настройку dial-up доступа и сводится к настройке PPPoE-клиента на стороне пользователя. В особенности настройки этого самого клиента и заключается различие между двумя режимами модема: моста и маршрутизатора.

Режим моста

В этом режиме PPPoE-клиент устанавливается и настраивается непосредственно на пользовательском компьютере. При установлении ADSL-соединения внешний IP-адрес получает сам компьютер, а модем работает просто как транслятор кадров Ethernet, поступающих с сетевой карточки, в формат кадров сети провайдера.

Для настройки PPPoE-клиента в Linux’е нам потребуется:

1. Перевести модем в режим bridge, и установить специфические для провайдера параметры. Как правило, нужно заполнить поля VPI (Virtual Path Identifier) и VCI (Virtual Channel Identifier) – номер виртуального пути и канала. Конкретные значения можно узнать у своего поставщика услуг.

2. В ядре Linux’а должна быть включенная поддержка протоколов PPP и PPPoE. Поддержка включается следующими пунктами make menuconfig:

Device Drivers --->

Networking support --->

<*> PPP (point-to-point protocol) support

<*> PPP support for async serial ports

<*> PPP support for sync tty ports

<*> PPP Deflate compression

<*> PPP over Ethernet

Первые три пункта – основные, они включают поддержку PPP для синхронных и асинхронных портов. Следующий пункт включает поддержку сжатия пакетов PPP. Если твои провайдер поддерживает данную функцию, то можно будет чуть выиграть в скорости передачи. Ну и последний пункт добавляет в ядро поддержку PPPoE-протокола.

3. Чтобы все это дело заработало, конечно, нужен определенный софт, с помощью которого Linux создавал бы PPPoE-соединение. В качестве такого софта рекомендуется использовать пакет rp-pppoe (http://www.roaringpenguin.com) – наверняка он уже есть в твоем дистрибутиве, но будет лучше скачать с официального сайта более свежую версию (на момент написания статьи последняя версия была 3.7).

Установка и настройка rp-pppoe

Сейчас рассмотрим пакет rp-pppoe, из чего он состоит и как с ним работать. Создатели пакета постарались свести действия пользователя до минимума. Все, что требуется после распаковки пакета – это запустить скрипт go, или go-gui – для любителей графического интерфейса. После запуска go пакет сам установится, и в режиме диалога нужно будет настроить параметры своего соединения (DNS-серверы, имя и пароль пользователя, фаервол) – все достаточно просто. На этом вся настройка PPPoE-клиента заканчивается. Его конфигурация хранится в файле /etc/ppp/pppoe.conf, и при желании ее можно спокойно подкорректировать. Теперь осталось проверить соединение, запустив скрипт pppoe-start. Если все сделано верно, то появится приятное сообщение: «Connected!».

Для разрыва соединения используется скрипт pppoe-stop. При желании можно поместить загрузку pppoe-start в стартовый скрипт /etc/rc.d/rc.local, чтобы соединение автоматически устанавливалось при загрузке.

На этом и закончим краткий обзор пакета rp-pppoe – мы о нем поговорим подробнее, когда будем рассматривать USB-модемы, а сейчас рассмотрим, что такое режим маршрутизатора, и какие достоинства и недостатки по сравнению с мостом у него имеются.

Режим маршрутизатора

В режиме маршрутизатора модем занимается не только трансляцией кадров, но и самостоятельно устанавливает PPPoE-соединение, то есть одновременно выполняет и роль клиента. В этом случае внешний IP-адрес присваивается самому модему, пользовательским компьютерам присваиваются локальные адреса, а доступ в Интернет осуществляется с помощью технологии NAT. То есть, грубо говоря, получается небольшая локальная сеть со всеми вытекающими отсюда возможностями. Если в режиме моста модем играл достаточно пассивную роль, то в режиме роутера все основные настройки ведутся на уровне модема. Настройка Linux’а в этом типе подключения сводится к абсолютному минимуму. Нужно просто сконфигурировать сетевой интерфейс как локальный, и в качестве шлюза указать адрес модема. Получается, что компьютер просто работает в локальной сети, и ему совершенно безразлично, каким способом осуществляется доступ в Интернет. Также отпадает потребность в настройке файрволла – его можно включить на модеме. Только если захочется разрешить входящие сетевые соединения по определенным портам, то на роутере нужно настроить так называемый Port Forwarding, транслирующий соединения на локальные порты компьютера.

Что выбрать?

Наверняка после вышесказанного многие задумались: «А что же выбрать, мост или роутер?». Тут четкий ответ дать сложно – все зависит от конкретных нужд и вкусов. Если нужно организовать совместное использование ADSL-канала между несколькими компьютерами, то, конечно, лучше настроить модем в качестве роутера. Для одного пользователя можно перевести модем в режим моста и настроить PPPoE-клиент на компьютере – это сделает соединение более прозрачным и даст небольшой прирост в скорости связи с Интернетом, так как не нужно будет делать лишнюю NAT-трансляцию. C другой стороны, в режиме моста нагрузка на Linux больше из-за PPP и PPPoE модулей, клиента и файрволла. В общем, чтобы я окончательно тебя не запутал, попробуй настроить оба варианта и выбери из них наиболее подходящий.

Заключение

Вот мы и познакомились с технологией ADSL и рассмотрели настройку и работу LAN-модемов в различных режимах. Нам не потребовалось делать каких-то сложных настроек самого Linux’а – основную работу выполняет сам модем. Как известно, при покупке хорошей железки не нужно задумываться, будет ли она поддерживаться в твоей операционной системе. Мне кажется, что LAN-модемы очень подходят под это определение, поэтому можно смело покупать устройство этого типа, настроить его по прилагаемой инструкции, и приступить к работе, не тратя своих нервов и сил на поиски и прикручивание драйверов. Удачи :)!