Александр Ватаманюк - Собираем компьютер своими руками

В России организована ассоциация беспроводных сетей передачи данных (БЕСЕДА), которая занимается ведением единой политики в области беспроводных сетей передачи данных. Она контролирует развитие соответствующего сегмента компьютерного рынка, предоставляет разные услуги при подключении, создает и поддерживает новые центры беспроводного доступа и т. д.

Сегодня используются два варианта беспроводной архитектуры – независимая и инфраструктурная. Отличия между ними незначительны, но существенно влияют на такие показатели, как количество подключаемых компьютеров, радиус сети, помехоустойчивость и т. д.

Режим независимой конфигурации (рис. 13.1), который часто называют независимым базовым набором служб (Independent Basic Service Set, IBSS), – наиболее простой в применении. Беспроводная сеть, построенная на основе этой архитектуры, является самой незамысловатой по созданию и настройке.

Рис. 13.1.Режим независимой конфигурации

Для объединения компьютеров в беспроводную сеть достаточно, чтобы каждый из них имел адаптер беспроводной связи. Такими адаптерами изначально оснащаются ноутбуки. Некоторые современные материнские платы стационарных компьютеров также имеют интегрированный контроллер Wi-Fi. В случае отсутствия интегрированного используется беспроводной контроллер в любом исполнении.

Обычно независимая конфигурация берется за основу, если сеть строится хаотично или временно. Данная архитектура проста в построении, однако имеет недостатки, главными из которых является малый радиус действия и низкая помехоустойчивость. Она также практически не позволяет подключиться к внеш ней сети или Интернету.

Примечание

В случае соединения двух компьютеров и при использовании узконаправленных антенн радиус действия сети увеличивается и в отдельных случаях может достигать более 30 км.

Инфраструктурная конфигурация, или режим клиент/сервер, – более перспективный и быстроразвивающийся вариант беспроводной сети. Он имеет множество достоинств, основными из которых являются возможность подключения большого количества компьютеров, хорошая помехоустойчивость, высокий уровень контроля подключений и т. д. Инфраструктурная архитектура также позволяет использовать комбинированную топологию и проводные сегменты сети.

Для организации беспроводной сети на основе такой конфигурации, кроме адаптеров беспроводной связи, установленных на компьютерах, необходимо иметь как минимум одну точку доступа (Access Point).

В этом случае конфигурация называется базовым набором служб (Basic Service Set, BSS). Точка доступа может работать как автономно, так и в составе проводной сети и служить мостом между проводным и беспроводным сегментами. При такой конфигурации компьютеры общаются только с точкой доступа, которая руководит передачей данных между ними (рис. 13.2).

Рис. 13.2.Инфраструктурная конфигурация, базовый набор служб

Сеть не должна ограничиваться одной точкой доступа – таких точек может быть несколько, что и происходит по мере роста сети. В этом случае базовые наборы служб образуют единую сеть, конфигурация которой называется расширенным набором служб (Extended Service Set, ESS), а точки доступа обмениваются между собой информацией, передаваемой через проводное соединение (рис. 13.3) или через радиомосты. Такая структура позволяет эффективно организовывать трафик между сегментами сети.

Рис. 13.3.Инфраструктурная конфигурация, расширенный набор служб

Развитие технологии Radio Ethernet началось в 1990 году. Первыми были специалисты из Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, которые были объединены в группу 802.11 Working Group. Разработка длилась более пяти лет и завершилась созданием спецификации IEEE 802.11, которая является группой стандартов для беспроводных локальных сетей.

Radio Ethernet представляет собой набор стандартов беспроводной передачи данных. Среди пользователей Интернета данные стандарты получают все большее распространение благодаря преимуществам перед стандартами, использующими для передачи данных кабельную систему.

Рассмотрим все существующие стандарты IEEE 802.11, которые предписывают метод и скорость передачи данных, методы модуляции и аутентификации, шифрования, мощность передатчиков, полосы частот и пр.

Одна часть стандартов работает на физическом уровне, другая – на уровне среды передачи данных, а остальные – на более высоких уровнях модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI:

• стандарты IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g и IEEE 802.11n описывают работу сетевого оборудования (физический уровень);

• стандарты IEEE 802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11i, IEEE 802.11j, IEEE 802.11h и IEEE 802.11r описывают параметры среды, частоты радиоканала, средства безопасности, способы передачи мультимедийных данных и т. д.;

• стандарты IEEE 802.11f и IEEE 802.11c описывают принцип взаимодействия точек доступа, работу радиомостов и т. п.

Стандарт IEEE 802.11 был первым из стандартов беспроводной сети. Работу над ним начали в 1990 году. Занималась этим рабочая группа из IEEE. Их целью была разработка единого стандарта для радиооборудования, которое бы работало на частоте 2,4 ГГц. Ставилась задача достичь скорости 1 и 2 Мбит/с при использовании методов DSSS и FHSS соответственно (описание методов см. далее).

При создании стандарта 802.11 учитывались особенности сотовой архитектуры системы, так как волны распространяются в разные стороны на определенный радиус, и зона выглядит как сота. Каждая сота работает под управлением базовой станции, в качестве которой выступает точка доступа. Часто соту называют базовой зоной обслуживания.

Чтобы соты могли общаться между собой, используется специальная распределительная система (Distribution System, DS). Из недостатков такой системы стандарта 802.11 можно отметить отсутствие роуминга.

Стандартом также предусмотрена работа компьютеров без точки доступа в составе одной соты. В этом случае функции точки доступа выполняют сами рабочие станции.

Стандарт 802.11 ориентирован на оборудование, работающее в полосе частот 2400–2483,5 МГц. При этом радиус соты достигает 300 м и не накладывает ограничений на выбор топологии сети.