Бездротові локальні мережі Wlan (wi-fi) - Інформатика, програмування
ФЕДЕРАЛЬНА АГЕНЦІЯ З ОСВІТИ
Кафедра математики та інформатики
Бездротові локальні мережі Wlan
Кандидат математичних наук, доктор:
1.1. Архітектура, компоненти мережі та стандарти
1.2. Порівняння стандартів бездротової передачі даних
1.3. Організація мережі
1.4. Типи та різновиди з'єднань
1.5. Безпека Wi-Fi мереж
2.1 Адаптер Wi-Fi ASUS WL-138g V2
2.2 Інтернет-центр ZyXEL P-330W
2.3 Плата маршрутизатора Hi-Speed 54G
2.4 PCI-адаптер HWP54G
Список використаної літератури
Так склалося, що в нашій країні велику поширеність набули районні Ethernet мережі, що затягують у квартиру кручені пари. Коли вдома всього один комп'ютер, питань із підключенням кабелю зазвичай не виникає. Але коли з'являється бажання лазити в Інтернет із комп'ютера, лептопа та КПК з можливістю бездротового підключення, замислюєшся про те, як усе це грамотно здійснити. Розділити один Інтернет-канал на всіх домочадців допомагають нам багатофункціональні роутери.
Потребу створення будинку персональної Wi-fi мережі відчуває, напевно, будь-який власник ноутбука чи КПК. Звичайно, можна купити точку доступу та організувати бездротовий доступ через неї. Але куди зручніше мати пристрій все в одному», адже роутери справляються з цією функцією анітрохи не гірше за точки доступу. Головне, на що варто звертати увагу, це стандарти Wi-fi, що підтримуються. Бо в останні кілька років серед виробників з'явилася тенденція випускати пристрої з підтримкою стандартів, що ще не існують. Безумовно, у цьому є певна користь. Ми отримуємо більшу продуктивність та далекобійність wi-fi при використанні обладнаннявід одного виробника. Однак, оскільки кожен з них реалізує нововведення так, як йому більше подобається (адже стандарт поки не прийнятий), сумісності обладнання від різних виробників ми не спостерігаємо.
Зазвичай бездротові мережеві технології групуються в три типи, що різняться за масштабом дії їх радіосистем, але вони успішно застосовуються у бізнесі.
WLAN (бездротові локальні мережі) — радіус дії до 100 м. З їх допомогою реалізується бездротовий доступ до групових ресурсів у будівлі, університетському кампусі тощо. Зазвичай такі мережі використовуються для продовження провідних корпоративних локальних мереж. У невеликих компаніях WLAN можуть повністю замінити дротові з'єднання. Основний стандарт для WLAN - 802.11.
WWAN (бездротові мережі широкої дії) — бездротовий зв'язок, який забезпечує мобільним користувачам доступ до їх корпоративних мереж та Інтернету. Поки що тут немає домінуючого стандарту, але найактивніше впроваджується технологія GPRS — найшвидше в Європі та з деяким відставанням у США.
На сучасному етапі розвитку мережевих технологій, технологія бездротових мереж Wi-Fi є найбільш зручною в умовах, що потребують мобільність, простоту встановлення та використання. Wi-Fi (від англ. wireless fidelity – бездротовий зв'язок) – стандарт широкосмугового бездротового зв'язку сімейства 802.11 розроблений у 1997р. Як правило, технологія Wi-Fi використовується для організації бездротових локальних комп'ютерних мереж, а також створення гарячих точок високошвидкісного доступу в Інтернет.
1.1 Архітектура, компоненти мережі та стандарти
Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 – це стандарт організації бездротових комунікацій на обмеженій території у режимі локальної мережі, тобто. коли кількаабоненти мають рівноправний доступ до загального каналу передач. 802.11 - перший промисловий стандарт для бездротових локальних мереж (Wireless Local Area Networks), або WLAN. Стандарт був розроблений Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 802.11 можна порівняти зі стандартом 802.3 для звичайних дротових Ethernet мереж.
Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 визначає порядок організації бездротових мереж на рівні управління доступом до середовища (MAC-рівні) та фізичному (PHY) рівні. У стандарті визначено один варіант MAC (Medium Access Control) рівня та три типи фізичних каналів.
Фізично стандарт передбачає два типи радіоканалів і один інфрачервоного діапазону.
В основу стандарту 802.11 покладено стільникову архітектуру. Мережа може складатися з одного або кількох осередків (сот). Кожна стільника керується базовою станцією, яка називається точкою доступу (Access Point, AP). Точка доступу і робочі станції, що знаходяться в межах радіусу її дії, утворюють базову зону обслуговування (Basic Service Set, BSS). Точки доступу багатосотової мережі взаємодіють між собою через розподільну систему (Distribution System, DS), що є еквівалентом магістрального сегмента кабельних ЛЗ. Вся інфраструктура, що включає точки доступу та розподільчу систему, утворює розширену зону обслуговування (Extended Service Set). Стандартом передбачено також одностільниковий варіант бездротової мережі, який може бути реалізований і без точки доступу, при цьому частина її функцій виконується безпосередньо робочими станціями.
В даний час існує безліч стандартів сімейства IEEE 802.11:
1. 802.11 - початковий основний стандарт. Підтримує передачу даних радіоканалом зі швидкостями 1 і 2(опціонально) Мбіт/с.
2. 802.11a – високошвидкісний стандарт WLAN. Підтримує передачу даних зі швидкостями до 54 Мбіт/с радіоканалом в діапазоні близько 5 ГГц.
3. 802.11b – найпоширеніший стандарт. Підтримує передачу даних зі швидкостями до 11 Мбіт/с радіоканалом в діапазоні близько 2,4 ГГц.
4. 802.11c – Стандарт, що регламентує роботу бездротових мостів. Ця специфікація використовується виробниками бездротових пристроїв для розробки точок доступу.
5. 802.11d - Стандарт визначав вимоги до фізичних параметрів каналів (потужність випромінювання та діапазони частот) та пристроїв бездротових мереж з метою забезпечення їх відповідності законодавчим нормам різних країн.
7. 802.11f - Цей стандарт, пов'язаний з автентифікацією, визначає механізм взаємодії точок зв'язку між собою під час переміщення клієнта між сегментами мережі. Інша назва стандарту – Inter Access Point Protocol. Стандарт, який визначає порядок зв'язку між рівнозначними точками доступу.
8. 802.11g – встановлює додаткову техніку модуляції для частоти 2,4 ГГц. Призначений для забезпечення швидкостей передачі даних до 54 Мбіт/с по радіоканалу в діапазоні близько 2,4 ГГц.
9. 802.11h – Розробка цього стандарту пов'язана з проблемами при використанні 802.11а у Європі, де в діапазоні 5 ГГц працюють деякі системи супутникового зв'язку. Для запобігання взаємним перешкодам стандарт 802.11h має механізм "квазіінтелектуального" управління потужністю випромінювання та вибором несучої частоти передачі. Стандарт, що описує керування спектром частоти 5 ГГц для використання в Європі та Азії.
10. 802.11i (WPA2) – Метою створення даної специфікації є підвищення рівня безпеки бездротових мереж. У ній реалізованонабір захисних функцій при обміні інформацією через бездротові мережі – зокрема, технологія AES (Advanced Encryption Standard) – алгоритм шифрування, що підтримує ключі довжиною 128, 192 та 256 біт. Передбачається сумісність всіх пристроїв, що використовуються в даний час - зокрема, Intel Centrino - з 802.11i-мережами. Зачіпає протоколи 802.1X, TKIP та AES.
11. 802.11j - Специфікація призначена для Японії та розширює стандарт 802.11а додатковим каналом 4,9 ГГц.
12. 802.11n - Перспективний стандарт, що знаходиться на сьогоднішній день у розробці, який дозволить підняти пропускну спроможність мереж до 100 Мбіт/сек.
13. 802.11r - Цей стандарт передбачає створення універсальної та сумісної системи роумінгу для можливості переходу користувача із зони дії однієї мережі до зони дії іншої.
З усіх існуючих стандартів бездротової передачі даних IEEE 802.11, на практиці найбільш часто використовуються лише три, визначені Інженерним інститутом електротехніки та радіоелектроніки (IEEE), це: 802.11b, 802.11g та 802.11a.
1.2 Порівняння стандартів бездротової передачі:
Наприкінці 2001-го з'явився стандарт бездротових локальних мереж 802.11a, що функціонують у частотному діапазоні 5 ГГц (діапазон ISM). Бездротові ЛОМ стандарту IEEE 802.11a забезпечують швидкість передачі даних до 54 Мбіт/с, тобто приблизно в п'ять разів швидше за мережі 802.11b, і дозволяють передавати більші обсяги даних, ніж мережі IEEE 802.11b.
До недоліків 802.11а відносяться велика споживана потужність радіопередавачів для частот 5 ГГц, а також менший радіус дії (обладнання для 2,4 ГГц може працювати з відривом до 300 м, а для 5 ГГц - близько 100 м). Крім того, пристрої для 802.11а дорожчі, але з часомціновий розрив між продуктами 802.11b та 802.11a буде зменшуватися.
802.11g є новим стандартом, що регламентує метод побудови WLAN, що функціонують у частотному діапазоні, що не ліцензується, 2,4 ГГц. Максимальна швидкість передачі в бездротових мережах IEEE 802.11g становить 54 Мбіт/с. Стандарт 802.11g є розвиток 802.11b і назад сумісний з 802.11b. Відповідно ноутбук з картою 802.11g зможе підключатися і до вже діючих точок доступу 802.11b, і до нових 802.11g. Теоретично 802.11g має переваги двох своїх попередників. У числі переваг 802.11g треба відзначити низьку споживану потужність, велику дальність дії та високу проникаючу здатність сигналу. Можна сподіватися і на розумну вартість обладнання, оскільки низькочастотні пристрої простіші у виготовленні.