Первая статья, касающаяся в том числе и адаптеров USB—Ethernet, была опубликована на нашем сайте . Таким образом, назвать этот класс устройств новым и неизвестным никак не получается — фактически они появились сразу, как только интерфейс USB из забавной диковинки начал превращаться во что-то полезное, а позднее эволюционировали вместе с USB и Ethernet. Первые модели были рассчитаны на USB 1.1 с его максимальной пропускной способностью в 12 Мбит/с, так что требовать от них чего-либо выходящего за рамки сети-«десятки» смысла не имело. Впрочем, следующее поколение устройств уже , но это требовалось лишь для совместимости с прочим кабельным хозяйством — чтоб «не завалить» на 10 Мбит/с все устройства, подключенные к какому-нибудь простенькому хабу. Внедрение же спецификаций USB 2.0 с пропускной способностью до 480 Мбит/с позволило полноценно задействовать «сотку» и начать прощупывать Gigabit Ethernet (пусть и не на полной скорости, но все равно это было существенно быстрее, чем позволял предыдущий стандарт), а переход на USB 3.0 полностью закрыл вопрос с самой быстрой из массовых версий проводной сети. При наличии спроса можно будет повышать скорость и далее — просто пока это не слишком нужно.
Да и сами по себе подобные адаптеры никогда не были предметом массового спроса — настолько, что многие пользователи компьютеров об их существовании просто не знают (собственно, это одна из основных причин, по которой мы решили посмотреть на современное состояние дел в этом сегменте). Сначала поддержка сетей вообще считалась опциональной, но для самых массовых на тот момент компьютеров (то есть настольных) легко решалась при помощи плат расширения (чаще всего — чуть более быстрых, чем встроенные решения, да и лучше совместимых с операционными системами тех лет). Позднее проводная сеть стала обязательной — но точно так же обязательной стала и ее изначальная поддержка любым компьютером (неважно, настольным или мобильным), то есть наличие в нем соответствующего адаптера. На текущий момент некоторые виды компьютерной техники снова начали обходиться без поддержки проводных сетей — но в основном потому, что их пользователей более чем удовлетворяют колоссально развившиеся с тех пор беспроводные сети. Более того, и владельцы компьютеров «классических» форм-факторов даже при наличии встроенного адаптера проводного Ethernet зачастую им не пользуются никогда или почти никогда. Если же говорить об устройствах «нового образца», типа ультрабуков или планшетов, изначально рассчитанных на отсутствие привязки к конкретному месту использования, то там это тем более выполняется.
С другой стороны, иногда все-таки требуется обеспечить поддержку проводных сетей там, где ее изначально не предусмотрено. Самый простой сценарий — если предусмотрен один сетевой интерфейс, но понадобилось два, а слотов расширения в системе нет (либо они недоступны) — например, когда речь идет о мини-ПК типа Intel NUC и его аналогов. Второй случай — если регулярно возникает необходимость обмениваться большими объемами информации с, например, ультрабуками: даже лучшие версии беспроводных стандартов все еще медленнее, к тому же для их реализации может потребоваться модернизация всей инфраструктуры (тогда как Gigabit Ethernet в домашний сегмент начал продвигаться еще во времена господства в лучшем случае 802.11n с пропускной способностью 150/300 Мбит/с). Возможно также, что использование провода требуется из соображений безопасности, а не скорости. Либо просто в нужном месте нет Wi-Fi, но с незапамятных времен водится сетевая розетка. Либо вообще речь идет о прямом подключении к какому-либо оборудованию, что часто встречается в практике инженера-эксплуатационщика — а носиться по объектам с маленьким планшетом куда удобнее, чем с большим ноутбуком (в маленьких же ноутбуках сейчас встроенная поддержка Ethernet зачастую тоже отсутствует).
По всем этим причинам адаптеры USB—Ethernet не только не вымерли, но и модернизировались, стали даже более универсальными и удобными. В частности, таков наш сегодняшний герой производства компании Deppa (стоимостью от 2 до 3 тысяч рублей на момент подготовки статьи). Подобные продукты есть у многих производителей, причем иногда они стоят существенно дешевле. Но для общего качественного анализа состояния дел он нам вполне подойдет, благо использует популярную элементную базу — в виде контроллера Realtek RTL8153. Появился этот чип в июле 2013 года, однако улучшать его пока необходимости просто нет: сети с большей пропускной способностью на массовое распространение все еще не претендуют. Собственно, по состоянию на конец 2016 года даже в сегменте HPC-кластеров 60% строящихся систем для связи узлов продолжали использовать именно Gigabit Ethernet (чего уж говорить о сетях масштаба «обычных» предприятий), а ведь 1000Base-T (то есть 1 Гбит/с по витой паре пятой категории) в виде спецификаций «устаканился» еще в конце прошлого века.
USB 3.0 (или, как его рекомендовано называть сейчас, «USB 3.1 Gen1») тоже устоялся давно, для полной реализации скоростных возможностей гигабитной сети подходит, имеется в подавляющем большинстве компьютеров и не только компьютеров. Стоит также отметить, что компания Realtek в свое время предусмотрела возможность питания RTL8153 не только от 5 В (стандартное значение для USB), но и от 3,3 В, причем без необходимости в дополнительных схемах — последнее может пригодиться, например, для разработки Ethernet-адаптера под iPhone/iPad:) Впрочем, подавляющее большинство сетевых адаптеров на этом чипе рассчитаны на подключение к USB-порту и все еще на «обычный» разъем А-типа. Адаптер же Deppa нам приглянулся как раз тем, что уже использует разъем Type-C, что облегчает его подключение не только лишь к стационарным компьютерам.
На мобильное использование прямо намекает и дизайн устройства: основная часть размерами с зажигалку (63×23×14 мм) соединяется с USB-разъемом кабелем длиной всего 12 см, а весит вся эта конструкция всего 23 грамма. Для стационарного использования этот адаптер, конечно, тоже подойдет, но в первую очередь производитель упирает на совместимость с MacBook и другими ноутбуками. А только ли с ними?
Мы решили поэкспериментировать. Для разминки мы взяли NUC 7i5BNH, благо начиная с «седьмого поколения» этих мини-ПК порт USB Type-C есть в каждой модели. Windows 10 снабжена встроенной поддержкой USB-устройств, работающих по протоколу CDC-ECM (Ethernet Control Model), так что отдельная установка какого-либо драйвера не требуется — первое время возни с USB-адаптерами было куда больше (что им популярности не добавляло). То же самое касается и Windows 8.1, а вот для более старых версий Windows драйвер придется устанавливать. Впрочем, Realtek до сих пор поддерживает даже Windows XP.
Но главное, что нас интересовало — сравнение скорости работы со встроенным сетевым адаптером Intel i219V. Выяснилось, что разница есть. Так, например, согласно результатам iperf3, i219V обменивался данными с другим компьютером (точнее, с его сетевым адаптером Qualcomm Atheros Killer E2200) на скорости ≈920 Мбит/с, а RTL8153 обеспечил лишь ≈840 Мбит/с. Загрузка большого файла с NAS продемонстрировала те же 10% разницы. Много это или мало? Мы склоняемся ко второму варианту, поскольку даже 802.11ac на одном потоке выдает примерно вдвое меньше. Соответственно, если вам нужен второй гигабитный адаптер для компактной системы — подобное решение подойдет. Если у вас сгорел «родной» порт Ethernet — тоже.
Но, естественно, наиболее интересно оно тогда, когда и одного-то проводного интерфейса нет — а хочется:) Например, в случае попавшегося под руку MacBook Pro 13″ образца двухлетней давности. Как и следовало ожидать, OS X тоже «подхватила» адаптер практически «на лету», а результаты проверки пропускной способности оказались практически идентичными тем, что мы получили на NUC. Поскольку эти компьютеры имеют сопоставимую производительность, удивляться такому итогу не приходится.
Поэтому мы решили усложнить задачу и взяли бюджетный планшет Chuwi Hi10 Plus — типичное для компаний из материкового Китая «двухсотбаксовое изделие» на базе Atom X5-Z8350. В данном случае у нас получилось лишь порядка 600 Мбит/с, что, впрочем, во-первых, все равно намного быстрее, чем встроенный Wi-Fi 802.11n, а во-вторых, иногда важнее сам факт совместимости. В конце концов, высокая скорость передачи тех же файлов этому планшету не требуется: записывать он их «умеет» не быстрее 20 МБ/с — что во встроенную eMMC-память, что на карту microSD. Но, например, Hi8 Pro того же производителя является одним из самых компактных (дисплей с диагональю 8″, размеры 211×123×9,3 мм, масса 350 г) и дешевых (порядка $100) «Windows-ПК», причем построен на той же платформе и тоже снабжен USB Type-C — а значит, при помощи подобного адаптера его можно подключать к оборудованию, поддерживающему Ethernet, не хуже полноразмерного ноутбука и используя то же самое ПО. Естественно, это не слишком удобно, но все-таки возможно, и при необходимости таким способом можно воспользоваться.
Воодушевленные достигнутым результатом, мы решили немного похулиганить и проверить совместимость адаптера с... устройствами, работающими под управлением Android: Deppa ничего подобного не обещает, а вот Realtek о возможности такого использования RTL8153 в посвященном его выпуску пресс-релизе некогда упоминал. Конечно, подводных камней в этом случае больше. Во-первых, наличие разъема USB Type-C еще не гарантирует поддержку им USB OTG: разъем этого форм-фактора может использоваться в конкретном устройстве только для зарядки или связи с компьютером, но не для подключения внешних устройств. Например, так ведут себя смартфоны и, возможно, не только они. Во-вторых, возможны проблемы со скоростью работы, поскольку новый тип разъема хоть и появился в рамках спецификации USB 3.1, но еще не гарантирует поддержку более быстрых скоростных режимов, чем известные со времен USB 2.0. В частности, USB 3.0 точно не поддерживают все 28-нанометровые SoC Qualcomm и практически вся продукция Huawei, за исключением разве что топового (и относительно нового) Kirin 970. Но даже если поддержка «внутри» SoC есть, производитель конечного устройства может не развести соответствующие контакты в разъеме — это не запрещено. В-третьих, общие выводы по программной поддержке делать крайне сложно — очень многое может зависеть от конкретной прошивки. Формально используемое в Android ядро Linux поддерживает CDC-ECM, однако слишком уж «толстая» программная прослойка «намазана» сверху.
Поэтому глобальным массовым тестированием мы заниматься не стали. Просто отметим, что опробованы были два устройства: планшет Asus ZenPad 3S 10 (Z500KL), работающий под управлением Android 7.0, и смартфон Huawei P20 Pro с установленной EMUI 8.1 (Android 8.1). С обоими адаптер работать не отказался. Правда, сразу обнаружились определенные ограничения: очень похоже, что сервисы Google привязываются к MAC-адресам устройства, так что при проводном подключении не удается, например, зайти в Google Play. Но браузер и разные сетевые утилиты работают — как минимум, не хуже, чем по Wi-Fi. В случае планшета Asus — и не лучше: «сердцем» данной модели является Qualcomm Snapdragon 650, что сразу ограничивает поддержку спецификациями USB 2.0, да и те работают не в полную силу — на загрузке файла у нас получилось лишь ≈25 МБ/с. А вот Huawei P20 Pro выдал вдвое больше — это тоже далеко от теоретического максимума, но явно демонстрирует наличие поддержки USB 3.0.
На этом мы решили поставить точку. Главное, что удалось определить: адаптеры USB—Ethernet действительно способны работать не только там, где должны, но и там, где проводное подключение устройства изначально не планировалось «by design». Впрочем, последнее, как нам кажется, лучше рассматривать просто в качестве забавного технологического казуса — навскидку в голову не приходит ни одного типового сценария, в котором подключение Android-устройства к проводной сети было бы жизненно необходимым. Другое дело — компактные компьютеры с изначально «настольными» операционными системами (Windows, macOS или Linux). В каких-то случаях ими приходится заменять настольный же компьютер, и, как видим, возможностей современной реализации шины USB вполне достаточно для того, чтобы не слишком страдать об утерянных в погоне за портативностью возможностях расширения типового десктопа. Во всяком случае, один или несколько гигабитных сетевых адаптеров к ним подключить точно можно, и работать они будут сопоставимо с вариантом, использующим «внутренние» шины. Так что если по какой-то причине вам это сделать нужно — решение есть. Но на массовость оно безусловно не претендует, поскольку давно уже нужно не всем пользователям.
USB Network Gate — программа, позволяющая пользователям подключать USB устройства, подключенные к другим компьютерам используя каналы IP.
На рынке существуют разные реализации удаленного подключения USB устройств, как аппаратные, так и программные. Некоторые из них требуют от пользователей определенных знаний и навыков, в некоторых случаях настройка может занять много времени. USB Network Gate удивил меня своей простотой. Скачал программу, установил, нажал на кнопку Share и устройство сразу доступно для подключения на удаленной машине с установленным клиентом.
USB Network Gate может оказаться незаменимым например при использовании USB токенов на сервере RDP, программа позволяет настроить монопольный доступ к устройствам для отдельного пользователя удаленного рабочего стола, изолируя его от остальных пользователей. Программу можно так же использовать в виртуальной среде, если по каким то причинам устройство невозможно подключить напрямую. Существуют версии для Windows, Linux (RPM и Deb пакеты), Apple OS X и что особенно интересно, для Android. Теперь о том, как это работает.
Программа является одновременно и сервером и клиентом. При запуске по умолчанию показывает все USB устройства, подключенные к компьютеру. Но можно отображать и настраивать общий доступ ко всем портам.
Есть возможность настройки соединения отдельно для каждого устройства или порта, разрешить соединение только для определенного адреса. Для защиты соединения предусмотрена авторизация и шифрование.
При использовании USB Network Gate в качестве клиента, приложение сканирует локальную сеть на наличие серверов отображает все доступные для подключения устройства. Если сервер находится в другой подсети, например при соединении через VPN, можно добавить его с помощью кнопки “Add server”. После того, как я открыл доступ к принтеру, он появился в списке доступных для подключения на моем MacBook. Помимо принтера я подключал USB жесткий диск с разделами HFS+, он так же подключился, но разделы монтировались около трех минут, видимо из-за их большого объема.
С помощью функции поиска, указав имя или IP-адрес удаленного компьютера в поле remote host, можно просмотреть все устройства на данной машине, для которых открыт доступ.
USB to Ethernet Connector позволяет точно указать номер порта, через который будет выполняться передача данных между компьютерами, а также установить пароль для аутентификации при подключении. Для обеспечения конфиденциальности, в программе может использоваться шифрование данных, передаваемых в сети. USB-порты, которые доступны в сети, могут автоматически подключаться при каждой загрузке компьютера. Использовать возможности программы USB to Ethernet Connector можно также и на виртуальной машине, например, VMware. Программа стоит недешево - 3480 рублей, однако эта цена окупается удобством, и справедливости ради, нужно заметить, что цена USB to Ethernet Connector все же ниже стоимости принтера или сканера.
При этом получить доступ в систему можно только после того, как введен правильный пароль. Утилита крайне проста в обращении - программа генерирует ключ, который может быть сохранен на любом сменном носителе, например, на USB-диске или карте памяти. Оставляя рабочее место без присмотра, носитель с ключом следует взять с собой, и никто не сможет ни запустить на компьютере приложение, ни воспользоваться уже запущенными программами. При нажатии клавиш CTR+ALT+L операционная система блокируется, экран становится черным, и дальнейшая работа за компьютером будет возможна только после того, как USB-носитель с ключом будет вставлен в порт или карта памяти будет помещена в устройство для считывания. Генерирование ключа программа выполняет случайно. Для одного и того же компьютера можно создавать неограниченное количество ключей, помещая их на разные носители - любой из этих ключей сможет предоставить доступ к системе. Блокирование системы продолжается даже в том случае, если перезагрузить компьютер.
Иногда безопасное отключение USB-устройства оказывается невозможным по причине того, что какое-то из установленных приложений вызывает обращение к нему. В этом случае USB Safely Remove предоставляет пользователю несколько вариантов действий. Так, например, утилита может мгновенно определить программу, блокирующую устройство, после чего можно будет завершить ее работу и без проблем отключить устройство.
Можно также вытащить из слота флэшку или другое устройство, предварительно остановив его работу в режиме принудительной остановки "Фopc. Cтoп". Программа USB Safely Remove имеет расширенные возможности работы с кардридерами. Утилита позволяет просматривать содержимое слотов, останавливать только работу карт памяти, не затрагивая при этом работу считывающего устройства. Последнее особенно актуально для владельцев ноутбуков, где имеются встроенные кардридеры, при отключении которых требуется перезагрузка компьютера. Также USB Safely Remove может прятать неиспользуемые буквы дисков. Программа обнаруживает и останавливает такие устройства, как PCMCIA. В ней есть даже возможность останавливать устройства, которые не обнаруживаются обычной утилитой безопасного извлечения, например, Silicon Image SATA устройства. Из прочих особенностей программы можно отметить возможность работы с командной строкой, настройку клавиш быстрого доступа, а также поддержку функции "вернуть обратно", когда отключенное устройство быстро подключается в систему.
Сергей Асмаков
Периферийные устройства обычно подключаются к интерфейсным портам ПК. Однако в некоторых ситуациях сделать это по тем или иным причинам бывает весьма затруднительно. Решить проблему поможет специальное устройство, посредством которого можно подключить периферийное устройство, не оснащенное сетевым адаптером, через локальную сеть.
Уже давно прошли те времена, когда подключение к ПК более двух-трех периферийных устройств одновременно было весьма непростой задачей. С появлением USB, заменившего последовательные и параллельные порты в настольных ПК, жизнь пользователей стала значительно проще. Например, если к одному COM- или параллельному порту можно было подключить только одно устройство, то через один USB-порт потенциально можно подсоединить (разумеется, при наличии соответствующего оборудования) до 127 различных устройств, причем все они будут функционировать одновременно. К несомненным достоинствам USB следует также отнести возможность горячего подключения и отключения устройств и полноценную поддержку технологии plug-and-play.
Однако, как и любое другое решение, интерфейс USB не лишен некоторых недостатков. Например, длина стандартного USB-кабеля обычно не превышает 2 м, чего в некоторых случаях оказывается недостаточно для того, чтобы дотянуться от подключаемого устройства к USB-порту компьютера (особенно если последний установлен под столом). Конечно, можно приобрести или изготовить самостоятельно кабель большей длины. Но не стоит забывать о том, что при использовании кабеля длиной свыше 3 м стабильность работы интерфейса уже не гарантируется.
На первый взгляд
USB-концентратор Belkin F5L009
не отличается от других подобных устройств
Одним из вариантов решения данной проблемы является применение активных (то есть получающих питание от внешнего источника) USB-концентраторов. Но и в этом случае можно рассчитывать лишь на двукратное увеличение расстояния от ПК до периферийного устройства. Впрочем, есть и другой вариант - использовать в качестве удлинителя интерфейсного кабеля… локальную сеть.
Нет, это не фантастика. В мае текущего года компания Belkin выпустила необычную модель 5-портового USB-концентратора F5L009, позволяющего реализовать такую возможность. Внешне это устройство мало чем отличается от множества других USB-концентраторов. Однако если присмотреться к задней панели, то можно заметить одну интересную деталь: вместо розетки USB типа В, которая применяется для подключения интерфейсного кабеля, связывающего концентратор с USB-портом компьютера (или вышестоящего концентратора), здесь установлен разъем RJ-45.
На задней панели концентратора
вместо привычной розетки USB типа В
находится разъем RJ-45
Действительно, USB-концентратор Belkin F5L009 через встроенный сетевой адаптер подключается к проводной локальной сети стандарта Ethernet. Специальное ПО, поставляемое с этим устройством, позволяет реализовать режим эмуляции локального подключения периферийных устройств к любому ПК, интегрированному в сеть. Иными словами, приложения и ОС будут работать с подключенными через такой концентратор устройствами так же, как если бы последние были подсоединены непосредственно к USB-порту компьютера.
Естественно, максимальная скорость передачи данных при этом будет ограничена возможностями локальной сети, вследствие чего не гарантируется работа устройств, оснащенных интерфейсом USB 2.0, на полной скорости. Впрочем, это критично далеко не для всех устройств: например, на работе клавиатур, мышей или принтеров скоростные ограничения вряд ли скажутся.
Подключиться к подсоединенным к концентратору устройствам можно с любого компьютера локальной сети. Правда, есть один нюанс: одновременно доступ к каждому из устройств получает только один компьютер. Таким образом, загружать данные с флэш-диска, подключенного к порту концентратора, одновременно на два ПК не получится - работать придется по очереди.
При необходимости можно реализовать доступ к подсоединенным к концентратору USB-устройствам и с компьютеров, подключенных к беспроводной сети. Как утверждают разработчики, для этого требуется лишь подключить концентратор F5L009 к одному из портов беспроводного маршрутизатора.
Для работы в беспроводной сети
USB-концентратор Belkin F5L009 можно подключить
к беспроводному маршрутизатору
Применение концентратора F5L009 может стать оптимальным решением в тех случаях, когда возникает необходимость часто использовать периферийные устройства (сканер, принтер, портативный флэш-накопитель, фотоаппарат, веб-камеру и т.д.), оснащенные интерфейсом USB, с разными компьютерами, подключенными к локальной сети. Кроме того, весьма удобной может оказаться возможность применения одного и того же набора периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтера и сканера) для работы как с настольным ПК, так и с подключаемым к беспроводной сети ноутбуком.
От компьютера, не имеющего выход в глобальную, или локальную сеть, пользы очень мало. Но, на такое устройство, как сетевая карта, пользователи не обращают внимания до тех пор, пока оно не перестаёт работать, или когда к машине, находящейся в локальной сети не потребуется подключить Интернет. Вот тогда у «чайников» и возникают проблемы.
В каждой современной материнской плате имеется встроенный адаптер, который и используют для подключения к сети. Но довольно часто именно он становится слабым местом платы. Сеть начинает барахлить, пока в один «прекрасный» день на ее значке в системном трее не появляется жирный красный крест.
Обычно в таких случаях юзеру советуют не трогать материнскую плату, а подключить новую внешнюю . Такое устройство стоит недорого, и работает отлично, т.к. при подключении через PCI – слот обеспечивается высокая скорость работы.
Однако если все PCI – слоты уже используются другими устройствами (видеокарта, звуковая карта, TV-тюнер и т.д.), или же для пользователя открытый кейс является дремучим лесом, то самый быстрый и простой вариант решить проблему «умершей» встроенной сетевой карты – это поставить внешний адаптер.
Внешние сетевые карты обычно совсем небольшого размера (примерно с коробок спичек), выполнены в пластиковом корпусе и имеют USB шнур для подключения.
Что касается производителя, то такие девайсы выпускают все известные изготовители компьютерных сетевых устройств: D-Link, TP-LINK, Edimax, Intel, Acer и др.
Подключить внешнюю сетевую карту сможет каждый. Для этого USB кабель нужно подключить в любой свободный USB – порт компьютера. Обычно такие адаптеры устанавливаются по технологии plug’n’play. То есть все необходимые драйвера будут инсталлированы Windows автоматически.
На этом процесс подключения сетевого адаптера окончен. Теперь необходимо просто подсоединить сетевой кабель к разъёму в адаптере.
Проверить правильность своих действий можно, отыскав раздел «Сетевые платы» в диспетчере устройств. Если всё было сделано верно, в разделе высветится название установленного сетевого адаптера.
