Беспроводная сеть своими руками - Александр Ватаманюк

Протоколы SLIP и PPP работают на нижних уровнях модели взаимодействия открытых систем, что позволяет специальным образом готовить пакеты данных для передачи их другими протоколами, например TCP/IP или IPX/SPX. Главное отличие протокола SLIP от протокола PPP заключается в том, что первый работает только на компьютерах с установленной операционной системой Unix и протоколом TCP/IP, а второй используется на компьютерах, работающих под управлением системы класса Windows NT, которая умеет обращаться практически с любыми протоколами передачи данных.

HTTP

HTTP (HyperText Transport Protocol, гипертекстовый транспортный протокол) – протокол, предназначенный для организации пересылки данных веб-страниц по Интернету или локальной сети. За время своего существования этот протокол претерпел значительные изменения; известно несколько его версий.

Особенностью протокола HTTP является то, что он может передавать любую информацию – текстовую и графическую. Это позволяет использовать при разработке веб-страниц дополнительные средства, которые делают их анимированными и красиво оформленными.

FTP

FTP (File Transfer Protocol, протокол передачи файлов) – протокол, изначально разработанный и применяемый для передачи файлов с помощью Интернета. Без этого протокола было бы невозможным скачивание из Сети музыки, фильмов и других объемных данных, без которых современный пользователь компьютера не может представить свою жизнь. Существует множество программ, которые, используя протокол FTP, позволяют скачивать значительные объемы информации даже в условиях плохого соединения и низкой скорости передачи данных.

Глава 2

Топология и стандарты

• Архитектура беспроводных сетей.

• Методы и технологии модуляции сигнала.

• Стандарты Radio Ethernet.

• Преимущества и недостатки беспроводной сети.

Итак, вы уже знаете, что сеть и все, что с ней связано, основывается на модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, разработанной международной организацией по стандартам. Однако для создания сети этого недостаточно. Главной задачей при проектировании сети является использование правильной сетевой топологии и стандарта, который описывает скорость передачи данных, радиус действия сети, тип оборудования и многое другое.

2.1. Архитектура беспроводных сетей

Развитие беспроводных сетей, как и многое другое, проходит под неусыпным контролем соответствующих организацией. Самой главной среди них является IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, Международный институт инженеров электротехники и электроники). В частности, беспроводные стандарты, сетевое оборудование и все, что относится к беспроводным сетям, контролирует рабочая группа WLAN (Wireless Local Area Network, беспроводная локальная вычислительная сеть), в которую входят более 100 представителей различных университетов и компаний-разработчиков сетевого оборудования. Эта комиссия собирается несколько раз в год с целью совершенствования существующих стандартов и создания новых, базирующихся на последних исследованиях и компьютерных достижениях.

В России также существует ассоциация беспроводных сетей передачи данных – «Беседа», которая занимается ведением единой политики в области беспроводных сетей передачи данных. Эта организация контролирует развитие рынка беспроводных сетей, предоставляет разные услуги при подключении, организует создание и развитие новых центров беспроводного доступа и т. д.

Обратимся к архитектуре беспроводных сетей. На сегодняшний день используется два варианта беспроводной архитектуры или, проще говоря, варианта построения сети: независимая конфигурация (Ad-Hoc) и инфраструктурная конфигурация. Отличия между ними незначительные, однако они кардинально влияют на такие показатели, как количество подключаемых пользователей, радиус сети, помехоустойчивость и т. д.

Какая бы конфигурация сети ни была избрана, стандарты определяют один тип протокола доступа к носителю и разные спецификации для физических каналов.[2]

Пакеты данных, передаваемых протоколом по физическому каналу, разбиваются на несколько блоков:

• контрольные и адресные данные – 30 байт;

• информационные данные – 2 Кбайт;

• контрольная сумма информационных данных – 4 байт.

Независимая конфигурация (Ad-Hoc)

Режим независимой конфигурации (рис. 2.1) (IBSS – Independent Basic Service Set, независимый базовый набор служб), котрый часто называют «точка-точка», – самый простой в применении. Соответственно, самым простым является построение и настройка сети с использованием независимой конфигурации.

Рис. 2.1. Режим независимой конфигурации.

Чтобы объединить компьютеры в беспроводную сеть, достаточно оборудовать каждый компьютер адаптером беспроводной связи. Как правило, такими адаптеры изначально комплектуются переносные компьютеры, что сводит построение сети к настройке соответствующих ресурсов и ограничений.

Обычно такой способ используется для организации хаотичной или временной сети, а также в том случае, если другой способ построения сети по каким-либо причинам не подходит.

Хотя режим независимой конфигурации прост в построении, он обладает некоторыми недостатками, главными из которых являются малый радиус действия сети и низкая устойчивость к помехам, что накладывает определенные ограничения на месторасположение компьютеров сети. Кроме того, подключиться к внешней сети или к Интернету в таком случае очень непросто.

Примечание.

При соединении двух компьютеров с использованием узконаправленных антенн радиус действия сети увеличивается и может достигать 30 км и более.

Инфраструктурная конфигурация

Инфраструктурная конфигурация, или, как ее еще часто называют, «режим клиент/сервер», – более перспективный и быстроразвивающийся вариант беспроводной сети.

Инфраструктурная конфигурация имеет много преимуществ, среди которых возможность подключения достаточно большого количества пользователей, хорошая помехоустойчивость, высокий уровень контроля подключений и многое другое. Кроме того, имеется возможность использования комбинированной топологии и проводных сегментов сети.

Помимо того, что на компьютерах должны быть установлены адаптеры беспроводной связи, для организации беспроводной сети с использованием инфраструктурной конфигурации необходимо иметь как минимум одну точку доступа (Access Point) (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Точка доступа.

В этом случае конфигурация называется базовым набором служб (BSS – Basic Service Set). Точка доступа может работать автономно или в составе проводной сети и может выполнять функцию моста между проводным и беспроводным сегментами сети. При такой конфигурации сети компьютеры «общаются» только с точкой доступа, которая управляет передачей данных между компьютерами (рис. 2.3).

Конечно, одной точкой доступа сеть может не ограничиваться, что и случается по мере роста сети. В этом случае базовые наборы служб образуют единую сеть, конфигурация которой носит название расширенного набора служб (ESS – Extended Service Set). При такой конфигурации сети точки доступа обмениваются между собой информацией, передаваемой с помощью проводного соединения (рис. 2.4) или с помощью радиомостов. Это позволяет эффективно организовывать трафик между сегментами сети (фактически – точками доступа).

Рис. 2.3. Базовый набор служб инфраструктурной конфигурации.

Рис. 2.4. Расширенный набор служб инфраструктурной конфигурации.

2.2. Методы и технологии модуляции сигнала

Каждый новый стандарт использует новые, более быстрые и надежные спецификации для физического уровня:

• спецификация для работы в инфракрасном диапазоне;

• DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum, расширение спектра прямой последовательностью) – определяет работу устройств в диапазоне радиочастот по радиоканалам с широкополосной модуляцией с прямым расширением спектра методами прямой псевдослучайной последовательности;

• FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, расширение спектра за счет скачкообразного изменения частоты) – определяет работу устройств в диапазоне радиочастот по радиоканалам с широкополосной модуляцией со скачкообразной перестройкой частоты псевдослучайными методами;

• OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ортогональное мультиплексирование с разделением частот) – определяет работу устройств в диапазоне радиочастот по радиоканалам с использованием подканалов с разными несущими частотами;

• PBCC (Packet Binary Convolutional Coding, двоичное пакетное свёрточное кодирование) – метод двоичного пакетного свёрточного кодирования;

• технология кодирования Баркера – описывает способ кодирования данных с помощью последовательностей Баркера;

• CCK (Complementary Code Keying, кодирование с помощью комплементарных кодов) – описывает способ дополнительного кодирования битов передаваемой информации;