Netzwerk aus der Steckdose

Aus LinuxUser 12/2006

Netzwerk aus der Steckdose

Ins Internet mit AC/DC

Kabel zu hässlich, WLAN zu schwach? Mit PowerLAN-Adaptern vernetzen Sie Rechner ohne großen Aufwand über die Steckdose.

Schöner wohnen ohne Kabel: Stören Ethernet-Strippen in Wohnung und Haus, greift man gewöhnlich zu WLAN. Das schwächelt jedoch, wenn das Signal die Wände zwischen Zimmern und Geschossen nur schlecht durchdringt. Teilen sich mehrere Parteien in einem Mietshaus eine Standleitung, kommen weitere Probleme hinzu: Ein Netzwerkkabel durch den Hausflur zu legen oder Löcher in den Fensterrahmen zu bohren, kommt meist nicht in Frage.

PowerLAN schafft Abhilfe: Mit der Technologie jagen Sie die Bits einfach durch das Stromnetz – als Grenze fungieren die Stromzähler. An der Powerline-Technologie arbeiten Firmen seit den 90er Jahren. Mittlerweile gibt es Geräte, die Daten mit einer Bruttotransferrate von 200 Mbit/s (25 MByte/s) verschicken – zumindest in der Theorie.

An das Stromnetz schließen Sie vom IP-Telefon über den Drucker bis zur Settop-Box alles an, was Sie auch sonst in ein Netzwerk integrieren. Die Technik setzt auf den HomePlug-Standard: Die PowerLAN-Adapter modulieren über OFDM zusätzliche Trägersignale auf den Stromfluss. Die nutzen das Spektrum von 4,5 bis 27 MHz und transportieren die Daten.

Abhängig von der Geschwindigkeit, die Sie wählen, gibt es PowerLAN in Preisklassen von günstig bis gehoben (siehe Tabelle “Testgeräte im Überblick”). Ein Nachteil: Die hochfrequente elektromagnetische Strahlung stört Kurzwellensender, besonders Hobbyfunker kritisieren die Nebenwirkungen der Technologie.

Kandidaten im Test

Wir testen zwei große PowerLAN-Anbieter: Devolo [1] und Allnet [2]. Ihre Geräte tauschen Daten mit Bruttodatenraten von 14 MBit/s (1,75 MByte/s), 85 MBit/s (10,63 MByte/s) beziehungsweise 200 MBit/s (25 MByte/s) aus. Die Werte klingen recht gut, bleiben aber graue Theorie: Einen erheblichen Anteil der Transferrate beanspuchen Fehlerkorrekturmechanismen, hinzu kommen Verluste durch Protokoll-Overheads. Das ist jedoch kein Spezifikum von PowerLAN, sondern betrifft alle Netzwerktechnologien.

Wir prüfen die tatsächliche Nutzdatenrate, indem wir per FTP eine 1 GByte große Datei zwischen zwei Rechnern transferieren. Dabei stecken wir die Adapter im konstruierten Idealfall direkt nebeneinander und erhalten so die maximale Übertragungsrate. Im zweiten Test stellen wir die Rechner etwa 40 Meter auseinander und messen erneut. Diese Distanz kommt in größeren Wohnhäusern durchaus vor, die PowerLAN-Geräte überbrücken sogar Strecken von bis zu 200 Metern.

Linux an der Steckdose

Und wie steht es mit dem Linux-Support? Die aktuellen Kernel erkennen die Ethernet-Adapter automatisch, sie funktionieren out of the box. Wollen Sie die 14-Mbit/s-Adapter über USB benutzen, müssen Sie allerdings ein Kernel-Modul kompilieren (siehe Kasten “USB-Support”).

USB-Support

Die DLAN-Duo-Geräte von Devolo nutzen Sie wahlweise über Ethernet oder USB. Beabsichtigen Sie den Anschluss via USB, so installieren Sie die Linux-Software von der beiliegenden CD. Entpacken Sie das Archiv mit dem Befehl tar xvzf dlan-linux-software.tar.gz und löschen Sie dann aus der Datei archiv/devolo_usb.c die Zeilen 204 bis 209. Diese beginnen mit #if (LINUX_VERSION_CODE ... und enden mit ... (devolo->tx_urb);.

Installieren Sie anschließend über den Paketmanager ihrer Distribution die Bibliothek libpcap0.8-dev sowie die linux-headers-Kernelversion, wobei Sie Kernelversion durch die Versionsnummer Ihres Kernels ersetzen, die Sie über uname -r erfahren. Kompilieren Sie die Software über die Befehle ./configure, make und sudo make install.

Linux lädt dann beim Einstecken des Geräts automatisch das Kernel-Modul devolo_usb, das die Schnittstelle dlanusb0 erzeugt. Die zeigt sich, wenn Sie /sbin/ifconfig -a eingeben. Über sudo ifconfig dlanusb0 IP-Adresse weisen dem Interface eine IP-Adresse zu. Bei Problemen deaktivieren Sie über sudo ifdown eth0 Ihre Ethernet-Schnittstelle – mitunter kommen sich die beiden ins Gehege.

Allnets USB-Adapter ALL 1683 (14 Mbit/s), der uns ebenfalls zu Test vorlag, bringt keine Linux-Treiber mit. Ein Versuch in Kombination mit dem Kernel-Module von Devolo führte hier auch nicht zum Erfolg: Zwar erzeugte das Modul von Devolo die Schnittstelle, eine Kommunikation kam aber nicht zustande. Ersatzweise wählen Sie die ähnlich schnelle Ethernet-Variante namens ALL 1682.

Grundsätzlich gibt es zwei Methoden, mit dem Gerät zu arbeiten. Entweder Sie verbinden zwei Rechner direkt miteinander (Abbildung 1) oder Sie stöpseln einen Rechner an die Steckdose und schließen an der Gegenseite Ihren Router oder Ihr DSL-Modem an (Abbildung 2). Im ersten Fall weisen Sie den beiden Rechnern jeweils eine IP-Adresse zu. Wie das funktioniert, erklärt der Kasten “USB-Support”: Ersetzen Sie dort dlanusb0 durch eth0 und prüfen Sie mit Ping, ob sich beide Rechner finden. Verbinden Sie hingegen ein DSL-Modem oder einen Router via PowerLAN mit der Steckdose, bilden alle Geräte am Stromkreis ein Netzwerk.

Abbildung 1: Zwei Rechner direkt verbinden: Über "ifconfig" weisen Sie den Rechnern manuell IP-Adressen zu, Ping zeigt, ob sich die beiden finden.

Abbildung 1: Zwei Rechner direkt verbinden: Über “ifconfig” weisen Sie den Rechnern manuell IP-Adressen zu, Ping zeigt, ob sich die beiden finden.

Abbildung 2: Den meisten Nutzen bringt PowerLAN, wenn Sie verschiedene IP-Geräte über die Steckdose mit einem Router verbinden.

Abbildung 2: Den meisten Nutzen bringt PowerLAN, wenn Sie verschiedene IP-Geräte über die Steckdose mit einem Router verbinden.

Sicherheitsbedenken

Die PowerLAN-Adapter verschlüsseln die Kommunikation: Ihr neugieriger Nachbar am selben Stromkreis kann also den Datenverkehr zwischen Rechner und Router nicht mitlesen. Er könnte jedoch über Ihren Router auf das Internet zugreifen. Das verhindern Sie, indem Sie einige Sicherheitsmechanismen Ihres Routers aktivieren: Weisen Sie zum Beispiel nur Rechnern mit einer bestimmten MAC-Adresse automatisch eine IP-Adresse zu.

Ironischerweise hilft es auch ein wenig, dass die PowerLAN-Geräte inkompatibel zueinander sind – Ihr Nachbar braucht also dasselbe Gerät wie Sie. Nicht einmal die 14- und 85-Mbit/s-Adapter desselben Herstellers verstehen sich: Die Kommunikation scheitert schon an der Verschlüsselung.

Eine Ausnahme im Test bilden die 85-Mbit/s-Geräte von Devolo und Allnet, die sich munter über Herstellergrenzen hinweg verständigen.

Devolo

Von Devolo kommen drei PowerLAN-Adapter mit unterschiedlich großen Übertragungsraten und Verschlüsselungsalgorithmen in Form von Starter Kits. Das bedeutet, Devolo liefert in einer Box gleich zwei Adapter – mit einem Gerät allein können Sie auch wenig anfangen. Sie erhalten aber die Adapter auch einzeln, um zusätzliche Rechner in ein bestehendes Netzwerk zu integrieren.

Auch Allnet schickt von jeder Gattung jeweils zwei Vertreter ins Rennen. Mit dem ALL 1683 erreichten uns zwei USB-Adapter mit einem Datendurchsatz von 14 Mbit/s, die im Test jedoch nicht funktionierten (siehe Kasten “USB-Support”). Es gibt jedoch eine Ethernet-Variante namens ALL 1682, die Daten ebenfalls mit 14 Mbit/s verschickt. Die allerdings lag uns zum Test nicht vor.

DLAN duo

Die langsamsten Adapter im Testfeld (Abbildung 3) schließen Sie wahlweise über Ethernet oder USB an (siehe Kasten “USB-Support”). Offiziell übertragen sie Daten mit 14 Mbit/s (1,75 MByte/s). Sie stöpseln die blauen Plastikteile direkt in die Steckdose. Die Verschlüsselung bezeichnet Devolo selbst als “DESpro”. Unklar bleibt, wie sicher das ominöse Verfahren tatsächlich ist – um einen Standard handelt es sich dabei jedenfalls nicht. Die 56 Bit langen DES-Schlüssel gelten als potentiell unsicher – für sensible Daten genügen sie nicht.

Die Adapter tauschen im Test Daten mit maximal 5 Mbit/s (640,5 KByte/s) aus. Stehen sie 40 Meter voneinander entfernt, schaffen sie zwar lediglich 3,5 Mbit (447,2 KByte/s), hängen damit aber zumindest die 11-Mbit/s-WLAN-Adapter ab. Dennoch dauert der Transfer einer etwa 1 GByte großen Datei 39 Minuten respektive via USB-Verbindung sogar 58 Minuten. Ein Gerät kostet zurzeit einzeln 39 Euro, ein Starter Kit mit zwei Geräten bekommen Sie ab 71 Euro.

Abbildung 3: Der DLAN Duo bringt jeweils einen Anschluss für USB und Ethernet mit, der reine USB-Adapter von Allnet funktionierte im Test nicht.

Abbildung 3: Der DLAN Duo bringt jeweils einen Anschluss für USB und Ethernet mit, der reine USB-Adapter von Allnet funktionierte im Test nicht.

DLAN HS Ethernet

Etwas fixer laufen Devolos HS-Ethernet-Adapter, die man ebenfalls direkt an der Steckdose betreibt. Sie schaufeln Daten offiziell mit 85 Mbit/s. Tatsächlich erreichen sie im Test eine Höchstgeschwindigkeit von 27,8 Mbit/s (3,5 MByte/s); nach 40 Metern bleiben davon noch 16,5 Mbit/s (2 MByte/s) übrig. Das genügt immerhin, um Videos in DVD-Qualität (4 bis 10 Mbit/s) und DVB (12 bis 20 Mbit/s) zu senden.

Die Kommunikation verschlüsseln auch diese Geräte (Abbildung 4) mit “DESpro”. Ein Einzelstück kostet im Online-Versand 68 Euro, im Doppelpack gibt es die Adapter ab 112 Euro.

Abbildung 4: Gemischtes Doppel: Die 85-Mbit-Adapter von Devolo und Allnet ähneln sich so sehr, dass sie sogar Daten austauschen.

Abbildung 4: Gemischtes Doppel: Die 85-Mbit-Adapter von Devolo und Allnet ähneln sich so sehr, dass sie sogar Daten austauschen.

DLAN 200 AVdesk

Eins der schnellsten Geräte im Test passt nicht in die Steckdose (Abbildung 5): Devolos 200 AVdesk wirkt eher wie ein Modem, die Form und die blauen LEDs sprechen an. Die nominelle Übertragungsrate beträgt 200 Mbit/s, im Test schicken die Geräte ihre Daten allerdings lediglich mit 57,2 Mbit/s (7,2 MByte/s) über die Leitung. Bei 40 Metern Distanz reduziert sich der Datendurchsatz auf die Hälfte – er beträgt 28,2 Mbit/s (3,5 MByte/s). Das genügt immerhin, um HDTV in hoher Qualität zu zeigen (18 bis 27 Mbit/s). Im Internet finden Sie ein Gerät ab 98 Euro, das Starter Kit bekommen Sie ab 174 Euro. An der Verschlüsselung hat Devolo hier gearbeitet: Die Geräte setzen auf AES und einen recht sicheren 128-Bit-Schlüssel.

Abbildung 5: Die beiden schnellsten Adapter im Test unterscheiden sich nicht nur deutlich im Aussehen, sondern auch im Preis.

Abbildung 5: Die beiden schnellsten Adapter im Test unterscheiden sich nicht nur deutlich im Aussehen, sondern auch im Preis.

Ethernet Bridge ALL 168200

In der 200-Mbit-Liga spielt auch die Ethernet Bridge ALL 168200 von Allnet mit. Sie kostet mit 60 Euro pro Gerät allerdings deutlich weniger und wartet mit einer etwas höheren Bitrate von 66,1 Mbit/s (8,3 MByte/s) auf. Als effektiven Datendurchsatz geben die Hersteller auf dem Datenblatt allerdings 80 Mbit/s an. Im Test halbiert sich die Bitrate bei 40 Metern Distanz auf 28,5 Mbit/s (3,6 MByte/s).

Ein Netzwerk verkraftet 15 Teilnehmer, die knallroten Geräte wirken in der Steckdose etwas klobig. Allnet verschlüsselt die Kommunikation zwischen den Adaptern über DES mit einem 56-Bit-Schlüssel und wählt damit eine potentiell weniger sichere Variante als die Konkurrenz.

Ethernet Bridge ALL 1685

Auf die gleiche Form der Verschlüsselung setzt auch das 85-Mbit/s-Gerät ALL 1685. Es gehört in die Steckdose und schickt laut Hersteller effektiv 25 Mbit/s (3,1 MByte/s) ins Netz. Wir maßen sogar 28,2 Mbit/s (3,5 MByte) und auf 40 Metern Distanz 11,2 Mbit/s (1,4 MByte/s). Auch hier schließen Sie bis zu 15 Rechner an, ein Gerät schlägt im Online-Handel mit etwa 41 Euro zu Buche.

Fazit

Nutzen Sie eine einigermaßen aktuelle Linux-Version und die Ethernet-Schnittstelle zum Aufbau des Netzwerks, machen Sie mit den PowerLAN-Adaptern nichts falsch. Sie erzielen auf kurze Distanz etwas schlechtere Bitraten, auf langen Strecken überflügeln Sie aber WLAN-Adapter mit 11 und 54 Mbit/s. Die USB-Adapter von Devolo sollten Sie nur benutzen, wenn Ihnen die Ethernet-Schnittstelle fehlt – sie arbeiten etwas langsamer als die Ethernet-Kollegen.

Bei den erzielten Datenraten unterscheiden sich die Geräte der beiden Firmen nicht groß, Allnet bietet zurzeit aber ein deutlich besseres Preis/Leistungs-Verhältnis. Die auf der Verpackung angegebenen Bitraten leiten bei beiden Herstellern in die Irre: Nutzbar machen lässt sich im besten Fall die Hälfte der jeweils genannten Übertragungsrate. Das genügt dennoch: Die 200-Mbit-Adapter übertragen auch HDTV. Lediglich an den langsamen 14-Mbit-Geräten werden Sie keine Freude haben.

Testgeräte im Überblick

Hersteller Devolo Devolo Devolo Allnet Allnet
Modell DLAN Duo DLAN Highspeed HS DLAN 200 AVdesk Ethernet Bridge All 1685 Ethernet Bridge All 168200
Nettotransferrate (Mbit/s) 14 85 200 85 200
Gemessene Transferrate (0 m, Mbit/s) 5,00 27,84 57,20 28,24 66,08
Gemessene Transferrate (40 m, Mbit/s) 3,49 16,48 28,24 11,18 28,46
Verschlüsselung DESpro DESpro AES (128 Bit) DES DES
Preis in Euro (einzeln/Doppelpack): 39 / 71 68 / 112 98 / 174 41 / – 60 / –

Glossar

OFDM

Orthogonal Frequency Division Multiplex. Das Verfahren moduliert gleich mehrere Signalträger auf die Frequenz des Stromnetzes und transportiert so mehr Daten. Auch WLAN und DVBT setzen auf die Technik.

DES

Data Encryption Standard. Ein weit verbreiteter symmetrischer Verschlüsselungsalgorithmus mit 56 Bit Schlüssellänge. Bereits Ende der 90er Jahre gebrochen, 2002 durch AES (Advanced Encryption Standard) abgelöst.

AES

Advanced Encryption Standard. Nachfolger von DES mit einer variablen Schlüssellänge von 128, 192 oder 256 Bit. Basiert auf dem sehr schnell arbeitenden Rijndael-Verschlüsselungsalgorithmus.

Infos

[1] Devolo: http://www.devolo.de

[2] Allnet: http://www.allnet.de

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