Беспроводные сети

Беспроводные локальные  сети используют четыре способа передачи данных:

• инфракрасное излучение;
• лазер;
• радиопередачу в узком спектре (одночастотная передача);
• радиопередачу в рассеянном спектре.

 
Инфракрасное  излучение

Все инфракрасные беспроводные сети используют для передачи данных инфракрасные лучи. В подобных системах необходимо генерировать очень сильный  сигнал, так как в противном  случае значительное влияние будут  оказывать другие источники, например окна. Этот способ позволяет передавать сигналы с большой скоростью, поскольку инфракрасный свет имеет  широкий диапазон частот. Инфракрасные сети способны нормально функционировать  на скорости 10 Мбит/с. Существует четыре типа инфракрасных сетей

• Сети прямой видимости.

Как говорит само - название, в таких сетях передача возможна лишь в случае прямой видимости между передатчиком и приемником.

• Сети на рассеянном инфракрасном излучении.

При этой технологии сигналы, отражаясь от стен и потолка, в  конце концов достигают приемника. Эффективная область ограничивается примерно 30 м (100 футами), и скорость передачи невелика из-за большого уровня внешних помех.

• Сети на отраженном инфракрасном излучении.

В этих сетях оптические трансиверы, расположенные рядом  с компьютером, передают сигналы  в определенное место, из которого они  переадресуются соответствующему компьютеру.

• Широкополосные оптические сети.

Эти инфракрасные беспроводные сети предоставляют широкополосные услуги, соответствуют жестким требованиям  мультимедийной среды и практически  не уступают кабельным сетям.

Хотя скорость и удобство использования инфракрасных сетей  очень привлекательны, возникают трудности при передаче сигналов на расстояние более 30 м. К тому же такие сети подвержены помехам со стороны сильных источников света, которые есть в большинстве организаций.

 
Лазер

Лазерная технология похожа на инфракрасную тем, что требует  прямой видимости между передатчиком и приемником. Если по каким-либо причинам луч будет прерван это прервет и обмен данными.

 
Радиопередача в  узком спектре (одночастотная передача)

Этот способ напоминает вешание  обыкновенной радиостанции. Пользователи настраивают передатчики и приемники  на определенную частоту. При этом прямая видимость необязательна, площадь  вещания составляет около   (500 000 квадратных метров).

Сигнал высокой частоты, который используется, не проникает  через металлические или железобетонные преграды. Доступ к такому способу  связи осуществляется через поставщика услуг, например Motorola. Поставщик услуг  соответствует всем требованиям FCC (FederalCommunicationsCommission). Связь относительно медленная (около 4.8 Мбит/с).

 
Радиопередача в  рассеянном спектре

При этом способе сигналы  передаются в некоторой в полосе частот, что позволяет избежать проблем  связи, присущих одночастотной передаче.

Доступные частоты разделены  на каналы, или интервалы. Адаптеры в течение предопределенного  промежутка времени настроены на установленный интервал, после чего переключаются на другой интервал. Переключение всех компьютеров в  сети происходит синхронно.

Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, применяют кодирование. Скорость передачи в 250 Кбит/с (килобит в секунду) относит данный способ к разряду  самых медленных. Но есть сети, построенные  на его основе, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км на открытом пространстве и до 120 м внутри здания.

 
Передача «точка-точка»

Данный способ передачи несколько  выходит за рамки существующего  определения сети. Технология передачи «точка-точка» предусматривает обмен  данными только между компьютерами, в отличие от взаимодействия между  несколькими компьютерами и периферийными  устройствами. Однако,чтобы организовать сеть с беспроводной передачей, надо использовать дополнительные компоненты, такие, как одиночные и хост-трансиверы. Их можно устанавливать как на автономных компьютерах, так и на компьютерах, подключенных к сети.

Эта технология, основанная на последовательной передаче данных, обеспечивает:

• высокоскоростную и безошибочную передачу, применяя радиоканал «точка-точка»;
• проникание сигнала через стены и перекрытия;
• скорость передачи от 1,2 до 38,4 Кбит/с на расстояние до 60 м внутри здания и на 530 м в условиях прямой видимости.

Подобные системы позволяют  передавать сигналы между компьютерами, между компьютерами и другими  устройствами, например принтерами или  сканерами штрих-кода.

 
Расширенные локальные  сети

Некоторые типы беспроводных компонентов способны функционировать  в расширенных локальных вычислительных сетях так же, как их аналоги - в кабельных сетях. Беспроводной мост, например, предназначен для соединения сетей, находящихся друг от друга  на расстоянии до нескольких километров.

 
Многоточечное беспроводное соединение

Компонент, называемый беспроводным мостом (wirelessbridge), помогает установить связь между удаленными сетями без  участия кабеля. Мост может использовать технологию радиопередачи в рассеянном спектре для создания магистрали, соединяющей несколько сетей. Расстояние между ними, в зависимости от условий, может достигать нескольких километров. Стоимость эксплуатации такого устройства зачастую оказывается ниже аренды линии  связи.

 
Беспроводные  мосты дальнего действия

Если расстояние, которое  покрывает беспроводной мост, недостаточно, можно установить мост дальнего действия. Для работы с сетями Ethernet и TokenRing на расстояниях до 40 км он также использует технологию радиопередачи в рассеяном  спектре. Его стоимость (как и  обыкновенного беспроводного моста) может оказаться вполне удовлетворительной, так как отпадут затраты на аренду микроволновых каналов или линий Т1. Линия Т1 - это стандартная цифровая линия, предназначенная для передачи данных со скоростью до 1,544 Мбит/с. По ней можно передавать и речь, и данные.

 
Мобильные сети

В беспроводных мобильных  сетях в качестве среды передачи выступают телефонные системы и  общественные службы. При этом используются:

• пакетное радиосоединение;
• сотовые сети;
• спутниковые станции.

Работники, которые постоянно  находятся в разъездах, могут  воспользоваться этой технологией: имея при себе переносные компьютеры или PDA (PersonalDigitalAssistants), они будут  обмениваться электронной почтой, файлами  и другой информацией.

Такая форма связи удобна, но довольно медленна. Скорость передачи от 8 Кбит/с до 28,8 Кбит/с. А если запущена, система коррекции ошибок, скорость становится еще меньше. Для подключения переносных компьютеров к основной сети применяют беспроводные адаптеры, использующие технологию сотовой связи. Небольшие антенны, установленные на переносных компьютерах, связывают их с окружающим радиоретрансляторами.

 
Пакетное радиосоединение

При пакетном радиосоединении  данные разбиваются на пакеты (подобные сетевым пакетам), в которых содержится следующая информация:

• адрес источника;
• адрес приемника;
• информация для коррекции ошибок.

Пакеты передаются на спутник, который транслирует их в широковещательном  режиме. Затем устройства с соответствующим  адресом принимают эти пакеты.

 
Сотовые сети

Сотовые цифровые пакеты данных (CellularDigitalPacketData, CDPD) используют ту же технологию, что и сотовые телефоны. Они  передают данные по существующим для передачи речи сетям в те моменты, когда эти сети не заняты. Это очень быстрая технология связи с задержкой в доли секунды, что делает ее вполне приемлемой для передачи в реальном масштабе времени. В сотовых сетях, как и в других беспроводных сетях, необходимо найти способ, который позволит подключиться к существующей кабельной сети.

NorteloutofMississauga (Онтарио, Канада) - компания, которая производит интерфейсный  блок Ethernet (EthernetInterfaceUnit, EIU), предназначенный  для этой цели.

 
Микроволновые системы

Микроволновая технология помогает организовать взаимодействие между  зданиями в небольших, компактных системах, например в университетских городках. В настоящее время микроволновая  технология наиболее распространенный в Соединенных Штатах метод передачи данных на дальние расстояния. Он идеален  при взаимодействии в прямой видимости  двух точек, таких, как:

• спутник и наземная станция;
• два здания;
• любые объекты, которые разделяет большое открытое пространство (например, водная поверхность или пустыня).

Микроволновая система состоит  из следующих компонентов.

• Двух радиотрансиверов.

Один для генерации  сигналов (передающая станция), а другой - для приема (приемная станция).

• Двух направленных антенн.

Они нацелены друг на друга  так, чтобы осуществить прием  сигналов, передаваемых трансиверами. Эти антенны часто устанавливают  на вышки, чтобы покрыть большие  расстояния.

Требования

Существует только одно жёсткое условие для настройки в качестве клиента беспроводной сети. Вам нужен адаптер беспроводной связи, поддерживаемый программу и волну.

Перед тем, как подключиться к беспроводной сети, вам нужно  будет узнать о ней несколько  вещей. В этом примере мы подключаемся к сети, которая называется my_net, и шифрование в ней отключено.

Пример 

В этом примере мы не используем шифрование, но это небезопасно. В следующем разделе вы узнаете, как её включить, почему это так  важно, и почему некоторые технологии шифрования всё же не могут полностью  обеспечить вашу информационную безопасность.

Нам нужно удостовериться, что наш адаптер распознаётся во FreeBSD:

# ifconfig -a

wi0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST>mtu 1500

        inet6 fe80::202:2dff:fe2d:c938%wi0 prefixlen 64 scopeid 0x7

inet 0.0.0.0 netmask 0xff000000 broadcast 255.255.255.255

ether 00:09:2d:2d:c9:50

media: IEEE 802.11 Wireless Ethernet autoselect (DS/2Mbps)

status: no carrier

ssid ""

stationname "FreeBSD Wireless node"

channel 10 authmode OPEN powersavemode OFF powersavesleep 100

wepmode OFF weptxkey 1

Теперь мы можем изменить настройки адаптера на те, что соответствуют  нашей сети:

# ifconfig wi0 inet 192.168.0.20 netmask 255.255.255.0 ssidmy_net

Теперь заменим 192.168.0.20 и 255.255.255.0 на правильные IP-адрес и сетевую маску в нашей проводной сети.Запомните, что наша точка доступа выступает в роли моста для данных между беспроводной и проводной сетями, так что они будут доступны для других устройств, находящихся в сети, как будто они тоже находятся в проводной сети.

Как только мы это выполнили, то сможем получить ping от хостов в проводной сети, как будто вы подключены посредством обычных проводов.

Если мы столкнемся с проблемами при работе в беспроводной сети, удостоверимся, что мы ассоциированы (подключены) с точкой доступа:

# ifconfig wi0

должна выдать некоторую информацию, и мы должны увидеть:

status: associated

Если статус не будет соответствовать associated, это может значить, что мы оказались вне зоны досягаемости точки доступа, включили шифрование или, возможно, имеются проблемы с конфигурацией.

Шифрование

Шифрование в беспроводной сети имеет важное - значение, потому что у вас нет больше возможности ограничить сеть хорошо защищённой областью. Данные вашей беспроводной сети вещаются по всей окрестности, так что любой заинтересовавшийся может их считать. Вот здесь используется шифрование. Шифруя данные, посылаемые в эфир, вы делаете их прямой перехват гораздо более сложным для всех любопытных.

Двумя наиболее широко применяемыми способами шифрования данных между  вашим клиентом и точкой доступа  являются WEP и ipsec.

WEP

WEP является сокращением  от WiredEquivalencyProtocol (Протокол Соответствия  Проводной сети). WEP является попыткой  сделать беспроводные сети такими  же надёжными и безопасными,  как проводные. К сожалению,  он был взломан и сравнительно  легко поддаётся вскрытию. Это  означает также, что он не  тот протокол, на который следует  опираться, когда речь идёт  о шифровании критически важных  данных.

 

WiFi - WirelessFidelity

WiFi (читается "вайфай" с  ударением на втором слоге) - это  промышленное название технологии  беспроводного обмена данными,  относящееся к группе стандартов  организации беспроводных сетей  IEEE 802.11.

 

 

Какое оборудование необходимо для создания беспроводной сети?    

 Для каждого устройства, участвующего в беспроводной  сети, необходим беспроводной сетевой  адаптер, также называемый беспроводной  сетевой картой. Все современные  ноутбуки, некоторые настольные  компьютеры, смартфоны и PDA уже  оснащены встроенными беспроводными  сетевыми адаптерами. Однако, во  многих случаях для создания  беспроводной сети сетевые адаптеры  необходимо приобретать отдельно.  
     Популярные сетевые адаптеры для ноутбуков имеют форм-фактор PC Card(PCMCIA), соответственно, для настольных компьютеров существуют модели с интерфейсом PCI, беспроводные USB-адаптеры можно подключать как портативные, так и в настольные системы, для PDA существуют адаптеры с интерфейсами СompactFlash и SDIO. 
     Для создания небольшой беспроводной локальной сети из двух (в некоторых случаях - и большего числа) устройств достаточно иметь необходимое число сетевых адаптеров.