Přednáška 6. Topologie připojení. Síťové adaptéry a rozbočovače.

Základní popisné vlastnosti počítače (procesor, velikost RAM a externí paměti, multimediální a síťové možnosti, periferní a další komponenty)

Rané přístupy k organizaci databáze. Systémy založené na invertovaných seznamech, hierarchické a síťové DBMS. Příklady. Silné a slabé stránky raných systémů

Výhoda bezdrátové sítě je zřejmá: uživatel není vázán na místo, kam je připojen síťový kabel, ale může se volně pohybovat v dosahu bezdrátového signálu.

Nezapomeňte však, že bezdrátové sítě mají ve srovnání s kabelovými sítěmi nižší rychlost přenosu dat. Propustnost bezdrátových sítí je desítky a stovky megabitů/sec kabelová síť na základě kroucené dvoulinky je rychlost o dva řády vyšší: desítky gigabitů/s. Při práci s velkým množstvím dat to může být důležité.

Wi-Fi je soubor standardů IEEE 802.11 pro bezdrátové sítě. Jakékoli zařízení, které splňuje požadavky IEEE, může být způsobilé k zobrazení loga Wi-Fi poté, co bylo otestováno organizací Wi-Fi Alliance. Wi-Fi Alliance je organizace, která testuje a certifikuje zařízení bezdrátové sítě.

Když byl vytvořen, termín Wi-Fi znamenal Wireless Fidelity, což v překladu znamená „bezdrátová přesnost“ nebo „ bezdrátovou kvalitu" Pak se ale Wi-Fi Alliance rozhodla tento výklad odstranit a nyní pojem Wi-Fi není nijak dešifrován. Wi-Fi je Wi-Fi a nic víc.

Wi-Fi připojení bylo poprvé vytvořeno v roce 1991 a původní standard 802.11 byl zveřejněn v roce 1997. K dnešnímu dni bylo na jeho základě vyvinuto několik norem, jejichž charakteristiky jsou uvedeny v tabulce.

Stůl. Wi-Fi standardy.

V současné době většina zařízení podporuje standard 802.11n, i když stále existuje mnoho zařízení běžících na starších standardech. Zde, stejně jako jinde, je dodržován princip kompatibility shora dolů: standard vytvořený později podporuje provoz síťových adaptérů pro dřívější verze. Moderní operační systémy (například Windows XP, 7, 8) však nemusí vydávat ovladače, které podporují zastaralé síťové adaptéry. V budoucnu budou samozřejmě vydány adaptéry a ovladače pro 802.11ac a dojde k postupnému přechodu na tento standard.

Wi-Fi může pracovat na dvou frekvencích, z nichž jedna (2,4 GHz) je stejná jako Bluetooth. Pokud zařízení současně pracuje v obou technologiích na stejné frekvenci, pak neustále přechází z jedné technologie na druhou, což vede k mírné ztrátě času.

Je zřejmé, že Wi-Fi není schopna nezávisle přenášet signál na významné vzdálenosti. Základní stanice Wi-Fi (nebo přístupový bod) je omezena na jednu budovu, část budovy a její bezprostřední okolí. A signál je dodáván do přístupového bodu jinými způsoby, obvykle pomocí kabelové technologie.

operační sál systém Windows 7 má intuitivní, promyšlené rozhraní pro připojení ke všem běžným typům bezdrátových sítí. Když jej má uživatel Windows 7 po ruce, v drtivé většině případů nemá žádný pádný důvod používat k ovládání příkazový řádek. Nicméně taková možnost existuje a její znalost je přinejmenším užitečná pro obecný vývoj. Podívejme se, jak můžete spravovat bezdrátové sítě pomocí standardního nástroje netsh.

Bezdrátové síťové rozhraní

Pro připojení k bezdrátové síti potřebujeme vhodné rozhraní spojené s bezdrátovou sítí síťová karta. Seznam dostupných rozhraní lze nalézt pomocí následujícího příkazu:
rozhraní netsh wlan show

Tým hlásí, že na svém počítači mám pouze jedno bezdrátové rozhraní a jeho název je „Wireless Network Connection 3“.

Seznam WiFi sítí

Zjistěte jaké WiFi sítě k dispozici, můžete přikázat
netsh wlan show sítě
Například na následujícím snímku obrazovky můžete vidět, že můj soused distribuuje „informační kanály“ internetu každému, kdo se k němu připojí:

Připojení k síti WiFi

Pro připojení k WiFi síti použijte příkaz
netsh wlan connect name=NetworkProfileName

O profilech - níže.

Můžete určit konkrétní rozhraní, přes které se chcete připojit. Syntaxe je:
netsh wlan connect name=NetworkProfileName interface=InterfaceName
U mě by to vypadalo takto:
netsh wlan connect name=TRENDnet interface="Bezdrátové připojení k síti 3"

Odpojení od sítě WiFi

Chcete-li se odpojit od sítě WiFi, musíte spustit následující příkaz
netsh wlan odpojení
Nebo zadejte konkrétní rozhraní
netsh wlan odpojit interface=Název rozhraní

Profily WiFi sítí

Profily WiFi sítí jsou jedním z klíčových hráčů ve „hře“ s bezdrátovými sítěmi. Profil ukládá všechny informace potřebné pro úspěšnou instalaci bezdrátové připojení, včetně metody ověřování a hesel. Profil se vytvoří, když se úspěšně připojíte z bezdrátové sítě. S pomocí netsh můžete zobrazit všechny dostupné profily:
netsh wlan zobrazit profil

A ve skutečnosti se připojte k síti pomocí vybraného profilu:
netsh wlan connect ssid=název sítě=název profilu sítě

Nástroj Netsh vám umožňuje provést export do XML soubor a import profilů bezdrátové sítě, export syntaxe příkazu:
název profilu exportu netsh wlan=složka Název profilu=Cesta:\Do\Folder\ForStorage\XML-files
Můžete také určit bezdrátové rozhraní, kterému profil odpovídá.
název profilu exportu netsh wlan=složka Název profilu=Cesta:\Do\Složka\ForStorage\XML-files interface=Název rozhraní
Příkaz export má možnost, která vám umožní umístit klíč síťového připojení v jasné, nešifrované podobě. Pokud je to požadováno, musíte příkaz doplnit volbou key=clear:
netsh wlan název exportního profilu=název profilu složka=cesta:\Do\Folder\ForStorage\XML-files key=clear

Pro importovat profil z XML soubor pomocí příkazu jako:
netsh wlan add profile filename="D:\profiles\Wireless Network Connection 3-TRENDnet.xml"

Automatické vytvoření skriptu pro připojení k WiFi síti

Nástroj Netsh umožňuje zobrazit skript používaný pro připojení k WiFi síti. Příkaz k tomu je
netsh wlan výpis
Přesměrováním výstupu na textový soubor, můžete jej později použít k připojení k síti, například na jiném počítači:
netsh wlan výpis > d:\script.txt
Výsledný skript lze zadat obslužnému programu Netsh:
netsh exec d:\script.txt
Nástroj Netsh je výkonný nástroj pro konfiguraci sítě a jeho možnosti se zdaleka neomezují na techniky popsané výše. Můžete to zjistit úplný seznam Možnosti Netsh spuštěním pomocí příkazu jako:
netsh?
Všechny příkazy související konkrétně se správou WiFi můžete získat pomocí příkazu jako
netsh wlan?

Cvičení: vytvoření domácí sítě bezdrátově

Dávno pryč jsou doby, kdy mít doma osobní počítač byla mimořádná událost a babičky u vchodu si šeptaly o majiteli tohoto „zámořského zázraku“. Dnes lze považovat za zcela normální mít doma několik počítačů (ideálně pro každého člena rodiny), zvláště když roli „osobních počítačů“ často hrají notebooky, PDA a další mobilní zařízení. Charakteristickým rysem tohoto počítačového parku je nutnost je periodicky (nebo neustále) propojovat. Výměna informací, synchronizace dat, přístup k internetu, společné hry - to je neúplný seznam důvodů, které uživatele nakonec nutí vytvořit domácí síť.

Před několika lety bylo řešení tohoto problému zcela jasné – drátová místní síť. Je však přinejmenším nerozumné se domnívat, že taková možnost je dnes přijatelná. Bezdrátové technologie se postupně proměnily z transcendentálního snu v objektivní realitu a poskytují vynikající příležitost k vytvoření moderní a pohodlné domácí sítě, která je rájem pro obyvatele domova a hosty. Bezdrátová domácnost nabízí mnoho výhod oproti tradiční drátové síti, proto se dnes podíváme na základní principy vytváření bezdrátové domácí sítě. Navzdory skutečnosti, že hlavní metodou vytváření sítě je Wi-Fi, budeme stále věnovat trochu pozornosti Bluetooth, protože v některých případech je vytvoření sítě založené na tomto protokolu zcela vhodnou volbou.

Možnost je pomalá a ne vždy pohodlná - BlueTooth

Obecně řečeno, Bluetooth není protokol pro implementaci bezdrátové sítě, je určen pro propojení různých zařízení mezi sebou, protože má nízkou rychlost přenosu dat (něco přes 700 Kbps) a krátký dosah. Pokud jde o posledně jmenovaný, je regulován odpovídající třídou zařízení: Třída 3 - 10 metrů, Třída 2 - 20 metrů a Třída 1 - 100 metrů. Všimněte si, že vzdálenost se počítá bez překážek na cestě šíření, takže ideální volbou pro byt nebo kancelář, kde je několik vnitřních příček, je použití prvotřídních zařízení. Hlavní nevýhodou tohoto protokolu v síťové verzi je malá šířka pásma, ale pokud nestahujete gigabajty informací každý den, může Bluetooth posloužit velmi dobře.

BlueTooth modem a speciální modul

Pro implementaci sítě musí mít každé zařízení modul Bluetooth. Vestavěné možnosti jsou poměrně vzácné, takže se nejčastěji musíte obrátit na externí moduly. Pro stolní počítač nebo notebook to bude adaptér připojený přes USB (tzv. USB Dongle), pro kapesní počítač - karta příslušného formátu (Compact Flash, Secure Digital atd.). Účastníci sítě mohou také zahrnovat další zařízení, která tento protokol podporují, např. Mobily, digitální fotoaparáty apod. Mimochodem, existují i ​​Bluetooth adaptéry vybavené paralelním rozhraním, nejčastěji se používají pro bezdrátové připojení tiskáren, ale najdou i jiné využití.

Připojení externího modulu Bluetooth obvykle nezpůsobuje problémy, i když některé potíže mohou na uživatele čekat během procesu instalace softwaru. Většina produktů, na které jsme narazili, byla vybavena softwarem od Widcommu a proces instalace vyžaduje pořádnou dávku trpělivosti a výdrže. Zajímavé je, že uživatel nijak neovlivňuje proces instalace (kromě toho, že si můžete vybrat umístění, kam soubory nainstalovat), stačí pouze souhlasit se zobrazenými zprávami. Výsledkem programu bude zobrazení ikony prostředí Bluetooth (My Bluetooth Places) na ploše a vzhled obrovské množství virtuálních portů, které však fungují, jako by byly zcela reálné.

Seznam služeb dostupných při práci se zařízením BlueTooth

Možná pro mnohé bude zajímavé se připojit Zařízení Bluetooth do již existující lokální sítě. Tento proces je velmi jednoduchý a je jedním ze způsobů, jak rozšířit stávající LAN. V podstatě je nainstalován hotspot Bluetooth a připojen ke kabelové síti. Možnost obsluhovat až sedm Bluetooth zařízení s jedním přístupovým bodem najednou (pomocí PPP přes Bluetooth) je dobrou příležitostí, jak prodloužit životnost již zavedené sítě.

Možnost rychlá a slibná - WiFi

Použití Bluetooth k vytvoření bezdrátové sítě je však vhodné pouze ve výjimečných případech (například pokud pro vás není důležitá rychlost sítě) a plně nerealizuje úkol. Wi-Fi (neboli IEEE 802.11) je technologie, která má nejen nahradit stávající drátovou síť, ale také výrazně zlepšit její vlastnosti. Šířka pásma až 54 Mbit/s, sdílení souborů a síťových zdrojů, sdílené internetové připojení (všechny počítače v domě mohou využívat jeden společný širokopásmový přístupový kanál), minimum nastavení atd. zajistily enormní úspěch této technologie.

WiFi routery se liší designem, ale ne moc

První a povinný atribut domácí organizace Wi-Fi sítě je přístupový bod, který je zodpovědný za vytvoření „zóny“ bezdrátové sítě (analogicky s kabelovou sítí ji lze považovat za síťový rozbočovač nebo rozbočovač). Obvykle se jedná o malou plastovou krabičku s jednou nebo dvěma krátkými anténami. Na předním panelu je několik LED indikujících stav přístupového bodu a na zadní straně je několik konektorů. Jedná se o zásuvku pro připojení zdroje, pro připojení standardní konektor RJ-45 síťový kabel 10/100BaseT, někdy může být konektor sériového portu, který umožňuje doladit přístupový bod (v našem případě to nebude potřeba). V blízkosti se obvykle nachází tlačítko „Reset“, které se může hodit v případě jakýchkoliv problémů se zařízením nebo potřeby změnit provozní konfiguraci. Některé přístupové body mají další konektor pro připojení externí antény, což má smysl při organizaci relativně dlouhé sítě (například mezi několika domy).

Udělejme malou odbočku ohledně výběru verze Wi-Fi standard. Ze tří aktuálně existujících možností (a,b,g) by měla být dána přednost 802.11g, která poskytuje nejvyšší rychlost, pracuje ve standardním rozsahu 2,4 Hz a je zpětně kompatibilní s 802.11b (v tomto případě má tento účastník rychlost bude nižší než rychlost rychlejších modulů v síti). Pokud jde o 802.11a, v některých situacích může být tato verze jediným řešením. Rozsah 2,4 GHz je „pseudo-free“ a přechod na 5 GHz znamená u nás zvláštní povolení (i když zde je rychlost vyšší a vzdálenost, kterou informace urazí, je větší).

Nejprodávanější bezdrátové přístupové body

	Modelka	Cena
1	D-Link DWL-2000AP+	91 $
2	Pheecom WAP-154G	77 $
3	Cisco 1231G	140 $
4	Linksys WAP54G	259 $
5	Pheecom W-118C+	103 $

Zdroj: ZOOM.CNews na základě dat obchodu

Ideálním místem pro instalaci přístupového bodu je kupodivu strop, který poskytuje největší dosah sítě (montážní otvory jsou obvykle umístěny na krytu). Nastavení sítě obvykle nezpůsobuje problémy a je podobné nastavení jakéhokoli síťového zařízení. Tradiční rozhraní, jehož hlavním parametrem je IP adresa přístupového bodu, která musí být zadána ve vlastnostech libovolného prohlížeče. Nyní má k bezdrátové síti přístup každé zařízení s Wi-Fi modulem (vestavěná verze, PCMCIA karta pro notebook, CF/SD karta pro kapesní počítač, USB modul pro počítač atd.).

Toto je však nejjednodušší možnost a nejméně cenná. Ve většině případů chcete poskytnout bezdrátový přístup k internetu více zařízením, pokud je připojen váš počítač Celosvětová Síť přes kabelový modem nebo ADSL. Tento problém lze samozřejmě vyřešit instalací programu, který distribuuje síťové zdroje (například známý WinGate) na počítač s přístupem k internetu. Tato možnost je docela funkční, ale takové zatížení počítače z něj vlastně udělá síťový server, což není vždy žádoucí. Proto je naším dalším objektem router.

ADSL router se vyznačuje přítomností odpovídajícího konektoru

Router (někdy nazývaný brána) je přesně vyhrazené zařízení, které je schopné distribuovat vysokorychlostní kabelový nebo ADSL přístup k internetu mezi všechna zařízení v bezdrátové síti. Výhodou použití je snadné nastavení a dostatek možností, jedinou nevýhodou je relativně vysoká cena. Sada konektorů je podobná jako u přístupového bodu, hlavním rozdílem jsou tři (nebo více) konektory RJ-45. V naprosté většině případů WiFi router obsahuje následující zařízení:

• Hub (na fotografii – pro 4 porty);
• Samotný router (chytrý router, který vám například umožňuje „distribuovat“ práva a mac adresy);
• ADSL modem nebo port pro připojení k pronajaté lince;
• WiFi přístupový bod;
• FireWall (to se nestává vždy, ale v poslední době se stává problémem najít zařízení bez něj).

Nyní o jeho schopnostech. Za prvé, můžete router použít jako běžný síťový přepínač, ale to bude málo užitečné. Zajímavější je instalace režimu překladu adres, který umožňuje všem členům domácí sítě přístup k internetu bez speciální problémy. Můžete zapomenout na bolestivé nastavení proxy serverů a jednoduše zadat adresu routeru na libovolném počítači. V případě potřeby (nebo potřeby) lze přístup k internetu pro uživatele domácí sítě konfigurovat tím nejsložitějším způsobem (odmítnutí určitých zařízení z určitých stránek nebo služeb, přesměrování portů, sdílení přístupu k internetu, organizace DHCP serveru, sdílení IP, firewall, VPN pass - přes atd.).

Vestavěný rozbočovač výrazně usnadní život těm, kteří mají více než jeden počítač

Pokud jde o nastavení routeru, všechny nejnovější modely těchto zařízení používají pro tyto účely rozhraní HTML. Po provedení všech připojení a zadání IP adresy routeru v prohlížeči získá uživatel přístup ke všem nastavením. Pro zajištění přístupu k internetu stačí zadat údaje, které vám poskytne váš poskytovatel. Veškeré informace o nastavení jsou obvykle podrobně popsány v uživatelské příručce (papírová nebo elektronická verze), mimochodem je zde umístěn i login a heslo pro prvotní přihlášení.

Webové rozhraní pro správu routeru

V podstatě je to vše, co je potřeba k vytvoření domácí Wi-Fi sítě, jediné, co zůstává v zákulisí, je její zabezpečení. Tento problém je poměrně závažný (nechcete, aby „levicoví“ uživatelé přistupovali k internetu „přes vás“) a zaslouží si samostatnou diskusi. Obecně řečeno, použití šifrování WEP, což je vestavěná funkce Wi-Fi, je nejen žádoucí, ale také povinné.

Nejprodávanější bezdrátové routery

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Dobrá práce na web">

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Zveřejněno na http://www.allbest.ru/

Bezdrátová rozhraní LAN odolná do budoucna

• Úvod
• 1.1 Obecné pojmy
• 1.4 Přístupové body
• 2.1 standard 802.11
• 2.4 Wi-Fi
• 2.5 HiperLAN/2
• Závěr
• Bibliografie

Úvod

Již několik desetiletí lidé využívají počítačové sítě ke komunikaci mezi zaměstnanci, počítači a servery v kancelářích, velkých společnostech a vzdělávacích institucích. V poslední době je trendem stále více využívat bezdrátové sítě.

Bezdrátové sítě jsou kolem nás již mnoho let. K primitivním formám bezdrátové komunikace tedy patří kouřové signály amerických indiánů, kdy házeli buvolí kůže do ohně, aby přenesli nějaký druh zprávy na velkou vzdálenost. Nebo použití přerušovaných světelných signálů k přenosu informací pomocí Morseovy abecedy mezi loděmi, tato metoda byla a zůstává důležitou formou komunikace v navigaci. A samozřejmě nyní tak populární Mobily, umožňující lidem komunikovat na velké vzdálenosti lze také klasifikovat jako bezdrátové komunikace.

Dnes používání bezdrátových sítí umožňuje lidem „prodloužit“ jejich pracoviště a získat díky tomu řadu výhod. Při služebních cestách můžete např. posílat e-mailyčekání na nástup do letadla na letišti. Majitelé domů mohou snadno sdílet internetové připojení mezi mnoha počítači a notebooky, aniž by museli používat kabely.

Téma této práce je tedy nepochybně aktuální.

Předmětem výzkumu jsou technologie pro výstavbu lokálních sítí, předmětem výzkumu jsou bezdrátová rozhraní lokálních sítí.

Cílem práce je prostudovat perspektivní bezdrátová rozhraní lokálních sítí. K dosažení tohoto cíle je nutné vyřešit následující úkoly:

Naučte se základní aspekty budování bezdrátových místních sítí

Výzkum technologií používaných k budování bezdrátových místních sítí.

Jako metodická podpora jsou využívány práce domácích i zahraničních autorů, referenční literatura, materiály periodického tisku a informace z odborných internetových zdrojů.

1. Základní aspekty budování bezdrátových lokálních sítí

1.1 Obecné pojmy

Místní síť se obvykle nazývá síť, která má před dosažením poskytovatele služeb uzavřenou infrastrukturu. Může se jednat o malou kancelářskou síť skládající se z několika počítačů umístěných v několika kancelářích a síť velkého závodu, který zabírá plochu několika hektarů. Existují lokální sítě (orbitální centra, vesmírné stanice), jejichž uzly jsou od sebe odděleny na vzdálenost více než 10 000 km.

Lokální sítě jsou uzavřené sítě, do kterých je povolen přístup omezenému počtu uživatelů.

V místní síti jsou počítače vzájemně propojeny prostřednictvím různých přístupových médií, jako jsou měděné nebo optické vodiče, rádiové kanály.

Drátovou komunikaci v lokální síti zajišťuje technologie Ethernet, bezdrátová - BlueTooth, Wi-Fi, GPRS atd. Pro zajištění komunikace mezi počítači v lokální síti se používají různé modely zařízení, které podporují odpovídající technologie. V tomto případě se spojovací bod mezi počítačem uživatele a místní sítí nazývá síťové rozhraní nebo místní síťové rozhraní.

Obecně je rozhraní určitý soubor pravidel, metod a nástrojů, které poskytují podmínky pro interakci mezi prvky systému.

V současné době je trendem stále více využívat bezdrátové sítě. Nyní jsou skutečně k dispozici bezdrátová rozhraní, která umožňují síťové služby, e-mail a procházení webu bez ohledu na to, kde se uživatel nachází.

Existuje mnoho typů bezdrátové komunikace, ale nejdůležitější vlastností bezdrátových sítí je, že ke komunikaci dochází mezi počítačovými zařízeními. Patří mezi ně osobní digitální asistenti(osobní digitální asistence, PDA), notebooky, osobní počítače (PC), servery a tiskárny. Počítačová zařízení jsou ta, která mají procesory, paměť a prostředky pro interakci s nějakým druhem sítě. Mobilní telefony nejsou obvykle klasifikovány jako počítačová zařízení, ale nejnovější telefony a dokonce i náhlavní soupravy (sluchátka) již mají určité výpočetní schopnosti a síťové adaptéry. Trendem je, že brzy se většina elektronických zařízení bude moci připojit k bezdrátovým sítím.

Bezdrátové sítě používají jako přenosové médium rádiové vlny nebo infračervené (IR) umožňující interakci mezi uživateli, servery a databázemi. Toto přenosové médium je pro člověka neviditelné. Vlastní přenosové médium (vzduch) je navíc pro uživatele transparentní. Mnoho výrobců nyní integruje síťové karty (NIC), nazývané síťové adaptéry, a antény do počítačových zařízení, takže je uživatel nevidí. Díky tomu jsou bezdrátová zařízení mobilní a snadno použitelná.

Bezdrátové místní sítě poskytují vysoce výkonný přenos dat uvnitř i vně kanceláří, průmyslových prostor a budov. Uživatelé takových sítí obvykle používají notebooky, PC a PDA s velkými obrazovkami a procesory schopnými spouštět aplikace náročné na zdroje. Tyto sítě plně vyhovují požadavkům na parametry připojení pro počítačová zařízení tohoto typu.

Bezdrátové sítě LAN snadno poskytují funkce potřebné pro hladký provoz aplikací na vysoké úrovni. Uživatelé těchto sítí tak mohou přijímat velké přílohy v e-mailových zprávách nebo streamované video ze serveru.

Tyto sítě jsou svými vlastnostmi, součástmi, cenou a provozem podobné tradičním kabelovým sítím typu Ethernet.

Protože bezdrátové LAN adaptéry jsou již zabudovány do většiny notebooků, mnoho poskytovatelů veřejných bezdrátových sítí začalo nabízet bezdrátové LAN pro poskytování mobilního širokopásmového přístupu k internetu.

Uživatelé některých veřejných bezdrátových sítí v horkých zónách, jako jsou letiště nebo hotely, mohou za poplatek odesílat a přijímat e-maily nebo se připojit k internetu (pokud zařízení neposkytuje bezplatný přístup). Rychlý růst veřejných bezdrátových sítí zpřístupňuje internet uživatelům v přeplněných oblastech.

Převládajícím standardem pro bezdrátové lokální sítě je IEEE 802.11, jehož různé verze regulují přenos dat v pásmech 2,4 a 5 GHz. Hlavním problémem této normy je to, že dostatečně nezajišťuje interoperabilitu mezi zařízeními, která vyhovují jejím různým verzím. Například adaptéry počítačového zařízení bezdrátové sítě LAN 802.11a neposkytují připojení k počítačovým zařízením 802.11b. Se standardem 802.11 jsou další nevyřešené problémy, jako je nedostatečné zabezpečení.

Aby organizace Wi-Fi Alliance nějak vyřešila problémy spojené s používáním zařízení 802.11, spojila všechny své kompatibilní funkce do jediného standardu nazvaného Wireless Fidelity (Wi-Fi). Pokud je zařízení bezdrátové sítě LAN kompatibilní s Wi-Fi, je prakticky zaručeno, že bude fungovat s ostatními zařízeními kompatibilními s Wi-Fi. Otevřenost standardu Wi-Fi umožňuje různým uživatelům používajícím různé platformy pracovat na stejné bezdrátové síti LAN, což je pro veřejné bezdrátové sítě LAN nesmírně důležité.

1.2 Vlastnosti struktury bezdrátové sítě

Struktura (nebo architektura) sítě definuje protokoly a komponenty potřebné ke splnění požadavků aplikací, které na ní běží. Jedním z populárních standardů, které lze použít pro zvážení struktury sítě, je referenční model Open System Interconnection (OSI) vyvinutý Mezinárodní organizací pro standardy (ISO). Model OSI pokrývá všechny síťové funkce, seskupuje je do tzv. vrstev, jejichž úkoly plní různé síťové komponenty (obrázek 1.1). Referenční model OSI je také užitečný při zvažování různých standardů a interoperability bezdrátových sítí.

Vrstvy OSI poskytují následující síťové funkce.

Úroveň 7 je úroveň aplikace. Zajišťuje uživatelskou komunikaci a provoz základních komunikačních služeb (přenos souborů, E-mailem). Příklady softwaru běžícího na této vrstvě jsou Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP) a File Transfer Protocol (FTP).

Úroveň 6 je úroveň prezentace dat. Reguluje syntaxi přenosu dat pro aplikační vrstvu a v případě potřeby převádí datové formáty. Tato vrstva může například transformovat kód představující data, aby umožnila komunikaci mezi vzdálenými systémy od různých výrobců.

Obrázek 1.1 Vrstvy referenčního modelu OSI

Úroveň 5 je úroveň relace. Navazuje, spravuje a ukončuje relace mezi aplikacemi. středně pokročilí software a přístupové kontroléry poskytují tuto formu komunikace prostřednictvím bezdrátové sítě. Pokud je bezdrátová síť narušena rušením, úkolem vrstvy relace je pozastavit komunikaci, dokud se úroveň rušení nesníží na přijatelnou úroveň.

Úroveň 4 je transportní vrstva. Poskytuje mechanismy pro vytváření, údržbu a správné ukončování virtuálních okruhů, aniž by se vyšší vrstvy musely starat o detaily implementace sítě. Obecně jsou tyto okruhy spojení vytvořená mezi aplikacemi běžícími na různých koncích komunikačního okruhu (například mezi webovým prohlížečem notebooku a webovou stránkou serveru). Na této úrovni funguje například protokol TCP (Transmission Control Protocol).

Vrstva 3 -- síťová vrstva. Poskytuje směrování paketů při jejich cestě od odesílatele k příjemci. Mechanismus směrování, který zajišťuje, že pakety jsou odesílány ve směru vedoucím k určenému cíli. Funguje na této úrovni Internetový protokol(Internet Protocol, IP).

Úroveň 2 je úroveň propojení. Poskytuje přístup k prostředí a také synchronizaci mezi síťovými objekty a kontrolu chyb. V bezdrátových sítích tato vrstva také koordinuje přístup ke sdílenému médiu a přenáší v případě chyb při přenosu dat od odesílatele k příjemci. Většina typů bezdrátových sítí používá běžnou metodu provádění funkcí na vrstvě datového spojení, bez ohledu na skutečně použitá přenosová média.

Úroveň 1 je fyzická úroveň. Zajišťuje skutečný přenos informací prostřednictvím média. Fyzická úroveň zahrnuje rádiové vlny a infračervené záření.

Kombinací vrstev poskytují síťové struktury potřebné funkce, ale bezdrátové sítě přímo využívají pouze nižší vrstvy výše uvedeného modelu. Například karta síťového rozhraní vykonává funkce datového spoje a fyzických vrstev. Další komponenty, jako je middleware bezdrátové sítě, poskytují funkce specifické pro vrstvu relace. V některých případech může přidání bezdrátové sítě ovlivnit pouze nižší vrstvy, ale zajistit efektivní práce aplikací, pokud se charakteristiky bezdrátové sítě zhorší, nezapomeňte na vyšší úrovně.

Každá vrstva modelu OSI poskytuje potřeby vyšší vrstvy.

Proto TCP, běžící na transportní vrstvě, navazuje spojení s aplikacemi běžícími na vzdáleném hostiteli, bez ohledu na to, jak nižší vrstvy zajišťují synchronizaci a signalizaci.

Jak ukazuje obrázek 1.1, protokoly na každé vrstvě interagují prostřednictvím sítě s vrstvou odpovídající úrovně. Ke skutečnému přenosu dat však dochází na fyzické vrstvě. Výsledkem je, že tato struktura umožňuje proces vrstvení, ve kterém určitá vrstva vkládá své protokolové informace do rámců umístěných v rámcích nižších vrstev. Rámec odeslaný na fyzické vrstvě ve skutečnosti obsahuje rámce ze všech vyšších vrstev.

V cíli každá vrstva předává odpovídající rámce všem vyšším vrstvám, což zajišťuje, že protokoly fungují na vrstvách stejné úrovně.

1.3 Rozhraní bezdrátové sítě LAN

Bezdrátové sítě používají stejné komponenty jako drátové sítě, ale bezdrátové sítě musí být schopny převádět informace do formy vhodné pro přenos vzduchem (médium). Přestože bezdrátová síť přímo zahrnuje pouze část celé síťové infrastruktury, degradace celé sítě je nepochybně způsobena degradací způsobenou používáním bezdrátového přenosového média.

Bezdrátové sítě zahrnují počítačová zařízení, základnové stanice a bezdrátovou infrastrukturu.

Karta síťového rozhraní nebo karta síťového rozhraní poskytuje rozhraní mezi počítačovým zařízením a infrastrukturou bezdrátové sítě. Instaluje se uvnitř zařízení počítače, ale používají se i externí síťové adaptéry, které po zapnutí zůstávají mimo zařízení počítače.

Bezdrátové standardy definují, jak by měla karta síťového rozhraní fungovat. Například karta, která vyhovuje standardu IEEE 802.11b, bude schopna komunikovat pouze s bezdrátovou sítí, jejíž infrastruktura odpovídá stejnému standardu. Uživatelé proto musí být opatrní, aby zajistili, že zvolená karta odpovídá typu infrastruktury bezdrátové sítě, ke které chtějí přistupovat.

Hlavní součástí bezdrátové místní sítě je karta rádiového síťového rozhraní, často implementovaná na základě standardu 802.11. Tyto rádiové karty obvykle pracují na stejné fyzické vrstvě – 802.11a nebo 802.11b/g. V důsledku toho musí rádiová karta implementovat verzi standardu kompatibilní s bezdrátovou sítí LAN. Bezdrátové rádiové karty LAN, které implementují více verzí tohoto standardu, a proto poskytují větší interoperabilitu, jsou stále běžnější.

Karta bezdrátového síťového rozhraní je také charakterizována tvarovým faktorem, který definuje fyzické a elektrické parametry rozhraní sběrnice, které umožňují interakci karty s počítačovým zařízením.

Rádiové karty jsou dostupné v různých formách: ISA, PCI, PC karta, miniPCI a CF. Počítače obvykle používají karty ISA a PCI, zatímco PDA a notebooky používají adaptéry PCcard, mini-PCI a CF.

Průmyslová standardní architektura (ISA)

Industry-Standard Architecture (ISA) – architektura, která odpovídá průmyslovému standardu. Sběrnice ISA byla široce používána od počátku 80. let. Přestože jeho charakteristiky byly velmi nízké, téměř všichni výrobci PC donedávna instalovali alespoň jeden konektor pro sběrnici ISA. Jeho výkon se však nemohl zlepšit tak rychle jako u jiných počítačových komponent a nyní jsou k dispozici vysokorychlostní alternativy k této sběrnici. Sběrnice ISA neměla významný dopad na výkon bezdrátových sítí LAN 802.lib. Neměli byste kupovat nové karty ISA, protože jsou již zastaralé.

Peripheral Component Interconnect (PCI).

Dnes místní přípojný autobus příslušenství-- nejoblíbenější rozhraní pro PC, protože má vysoký výkon. PCI byla původně vyvinuta a vydána společností Intel v roce 1993 a tato sběrnice stále vyhovuje potřebám nejnovějších multimediálních počítačů. PCI karty byly první, které implementovaly technologii plug-and-play, což výrazně usnadnilo instalaci karty síťového rozhraní do počítače. Řešení obvodů PCI dokáže rozpoznat kompatibilní karty PCI a začít s nimi pracovat operační systém počítač pro konfiguraci každé desky. To šetří čas a zabraňuje chybám při instalaci desek nezkušenými uživateli.

PC karta

Designové desky PC Card byly vyvinuty na počátku 90. let Mezinárodní asociací výrobců paměťových karet pro osobní počítače IBM PC (Personal Computer Memory Card International Association, PCMCIA). PC karta je zařízení velikosti kreditní karta obsahující externí paměť, modemy, zařízení pro připojení k externím zařízením a také poskytování kompatibility bezdrátové sítě pro malá výpočetní zařízení, jako jsou notebooky a PDA. Nejrozšířenější a ještě oblíbenější než ISA nebo PCI sběrnicové karty, protože se používají v noteboocích a PDA, jejichž počet rychle roste. Kartu PC Card můžete také použít ve stolním počítači pomocí adaptéru, který převede kartu PC Card na kartu PCI, tzn. jedna síťová karta pro dva počítače. Kartu PC Card si můžete vzít na služební cestu nebo do práce a používat ji na svém stolním počítači v kanceláři.

Mini-PCI.

Karta mini-PCI je menší verzí standardní karty PCI pro stolní počítače a je vhodná pro instalaci do malých mobilních počítačových zařízení. Poskytuje téměř stejné možnosti jako běžná PCI karta, ale je přibližně čtyřikrát menší. Do notebooků lze nainstalovat desku mini-PCI (volitelně, na žádost kupujícího). Závažnou výhodou tohoto typu desky (využívající rádiový kanál) je, že ponechává volný slot pro instalaci PC Card, do které lze vložit paměťovou rozšiřující kartu nebo grafický akcelerátor. Kromě toho jsou náklady na kartu bezdrátového síťového rozhraní založenou na technologii mini-PCI obecně nižší. Tyto desky však mají i nevýhody. Chcete-li je vyměnit, musíte zpravidla notebook rozebrat, což může způsobit ztrátu záruky výrobce. Použití karty mini-PCI může také vést ke snížení výkonu, protože přenáší část (pokud ne všechno) zpracování na počítač.

CompactFlash.

Technologie CompactFlash (CF) byla poprvé představena společností SanDisk v roce 1994, ale karty bezdrátového síťového rozhraní ve formátu CF nebyly vyráběny až do nedávné doby. Karta CF je malá, váží 15 g (půl unce) a je o polovinu tenčí než karta PC Card. Jeho hlasitost je čtyřikrát menší než u rádiové karty typu PC Card. Vyznačuje se nízkou spotřebou energie, takže baterie vydrží mnohem déle než při použití zařízení s PC kartou.

Nejběžnější adaptéry pro bezdrátové sítě LAN mají formát PC Card Type II. Pro připojení k PC jsou vybaveny buď 16bitovým hostitelským rozhraním PCMCIA, které lze přirovnat ke staré počítačové sběrnici ISA, nebo 32bitovým hostitelským rozhraním CardBus, které je obdobou PCI sběrnice. Pro běžný provoz 11Mbps 802.11b adaptéru postačuje propustnost 16bitového rozhraní, ale rychlejší karty 802.11a a 802.11b musí mít rozhraní CardBus - je jím vybaveno mnoho notebooků. Nepředpokládejte, že jen proto, že je mobilní výpočetní zařízení nové, nutně má slot CardBus. Například rozšiřující jednotka PC Card pro populární PDA HP iPaq podporuje pouze 16bitové karty PCMCIA.

Většina nedávno vydaných notebooků přichází s vestavěným 32bitovým hostitelským rozhraním mini-PCI. Mini-PCI slot je obvykle umístěn pod krytem na spodní straně notebooku. Bezdrátové síťové adaptéry mini-PCI jsou velmi často předinstalovány výrobci na jejich strojích. Pokud váš notebook takový adaptér nemá, můžete si jej zakoupit a nainstalovat sami.

Stolní počítač se připojuje k bezdrátové síti LAN pomocí bezdrátového síťového adaptéru PCI nebo bezdrátového rozhraní USB. Instalace adaptéru PCI vyžaduje určitou zručnost a stojí za zmínku, že pokud systémová jednotka Pokud je počítač umístěn pod stolem, je zde také anténa tohoto adaptéru - musíte souhlasit, není to pro něj nejlepší místo z hlediska zajištění spolehlivé rádiové komunikace. Bezdrátové rozhraní USB je mnohem pohodlnější na instalaci a navíc jej lze umístit tak, aby nic nerušilo příjem a přenos rádiových signálů. Při použití tohoto rozhraní však může dojít k mírnému snížení rychlosti přenosu dat ve srovnání s PCI adaptérem.

1.4 Přístupové body

Komunikace mezi jednotlivými zařízeními uživatele bezdrátové sítě a kartou síťového rozhraní je zajištěna pomocí přístupového bodu.

Software systému přístupového bodu umožňuje bezdrátovým LAN částem přístupového bodu vzájemnou interakci a interakci s distribučním systémem přístupového bodu. Tento software rozlišuje přístupové body podle možností správy, instalace a zabezpečení.

Ve většině případů poskytuje přístupový bod rozhraní HTTP, které umožňuje měnit jeho konfiguraci pomocí uživatelského zařízení vybaveného síťovým rozhraním a webovým prohlížečem. Některé přístupové body mají také sériové rozhraní RS-232, takže je lze konfigurovat pomocí sériového kabelu nebo uživatelského zařízení, které emuluje terminál a spouští program Telnet (hyperterminál).

2. Technologie bezdrátové sítě LAN

Nejčastěji jsou bezdrátové lokální sítě vytvářeny v souladu se standardy 802.11 a HyperLAN/2. Zvážíme je.

2.1 standard 802.11

Standard IEEE 802.11 popisuje běžný protokol MAC (Media Access Control) a několik fyzických vrstev bezdrátových místních sítí. První vydání standardu 802.11 bylo přijato v roce 1997, ale tehdy nebyly bezdrátové místní sítě široce používány. Situace se radikálně změnila v roce 2001, kdy ceny komponentů prudce klesly. Pracovní skupina IEEE 802.11 aktivně pracuje na zlepšení standardu ve snaze zlepšit výkon a zabezpečení bezdrátových sítí LAN. Norma 802.11 specifikuje implementaci fyzické vrstvy pomocí infračerveného záření, ale v současné době na trhu nejsou žádné produkty, které by této verzi normy vyhovovaly.

2.2 Link Layer 802.11 Vrstva MAC

Standard 802.11 popisuje jednu vrstvu MAC, která poskytuje mnoho funkcí pro podporu bezdrátových sítí LAN 802.11. Vrstva MAC spravuje a podporuje komunikaci mezi stanicemi 802.11 (rozhraní rádiových síťových karet a přístupových bodů) a koordinuje přístup ke sdílenému médiu (v tomto případě k rádiovým vlnám). Vrstva MAC 802.11, považována za „mozky“ sítě, řídí fyzickou vrstvu 802.11, jako je 802.11a, 802.11b nebo 802.11g, aby určila, zda je médium zaneprázdněné nebo neobsazeno, a vysílá a přijímá rámce 802.11. Před vysíláním rámce musí stanice získat přístup k médiu, tzn. rádiový kanál sdílený mezi stanicemi. Standard 802.11 specifikuje dvě formy přístupu k médiím: distribuovanou koordinační funkci (DCF) a funkci koordinace bodu (PSF). Podpora režimu DCF je povinná a je založena na protokolu, který poskytuje vícenásobný přístup Carrier Sense s ochranou před kolizemi (CSMA/CA). Při provozu v režimu DCF stanice soutěží o přístup k médiu a pokoušejí se vysílat rámce, pokud v daném okamžiku nevysílá žádná jiná stanice (obrázek 2.1). Pokud jedna stanice vysílá rámec, ostatní čekají, až se kanál uvolní.

Obrázek 2.1 Distribuovaná forma přístupu do prostředí

Podmínkou přístupu k médiu (obrázek 2.1) je, že vrstva MAC kontroluje hodnotu svého síťového alokačního vektoru (NAV), což je čítač umístěný na každé stanici, jehož hodnota odpovídá času potřebnému k přenosu předchozího rámce. Aby se stanice pokusila odeslat rámec, musí být hodnota NAV nula. Před odesláním rámce vypočítá stanice čas potřebný k jeho odeslání na základě velikosti rámce a rychlosti přenosu dat v síti. Stanice umístí hodnotu odpovídající pojmenovanému času do pole trvání v záhlaví rámce. Když stanice přijme rámec, zkontroluje hodnotu v poli trvání a použije ji jako základ pro nastavení své NAV. Prostřednictvím tohoto procesu je médium rezervováno pro použití vysílací stanicí.

Důležitým aspektem režimu DCF je časovač back-off, který stanice používá, pokud je přenosové médium obsazeno. Pokud je kanál používán jinou stanicí, musí stanice, která si přeje vysílat rámec, čekat po náhodnou dobu, než se znovu pokusí o přístup k médiu. To eliminuje možnost, že více stanic, které mají v úmyslu vysílat rámce, je začne vysílat ve stejnou dobu. Kvůli náhodnému zpoždění čekají různé stanice na právo vysílat různou dobu, takže současně nekontrolují obsazenost média a po zjištění, že je kanál volný, nezačnou vysílat, čímž vytvoří kolize. Rollback timer výrazně snižuje počet kolizí a tím i opakovaných přenosů, zvláště když je počet aktivních uživatelů velký.

Při použití rádiových sítí LAN nemůže vysílací stanice monitorovat kolize média při odesílání dat, protože při přenosu dat nemůže používat svůj přijímač. Přijímací stanice tedy musí poslat potvrzení (ACK), že v přijatém rámci nezjistila chyby.

Pokud vysílací stanice nepřijme ACK do určité doby, předpokládá, že došlo ke kolizi nebo došlo k poškození rámce v důsledku rádiového rušení, a odešle jej znovu.

Za účelem podpory online přenosu rámců (například video signálů) standard 802.11 volitelně nabízí mechanismus PCF, ve kterém přístupový bod zaručuje konkrétní stanici přístup k médiu tím, že se stanice dotazuje během období bez sporů. Stanice nemohou přenášet rámce, dokud je přístupový bod nevyzve k přenosu rámců. Časová období pro datový provoz na základě mechanismu PCF (pokud je to možné) se vyskytují střídavě s obdobími sporů.

Přístupový bod se dotazuje stanic podle dotazníku, poté vstoupí do režimu soupeření, ve kterém stanice používají mechanismus DCF.

Díky tomu jsou podporovány oba provozní režimy – synchronní i asynchronní. Na trhu však nejsou žádné karty bezdrátového síťového rozhraní nebo přístupové body, které by mohly fungovat v režimu PCF.

Jedním z problémů PCF je, že jej ve svých produktech podporuje jen málo prodejců. Možnosti poskytované tímto mechanismem proto obvykle nejsou uživatelům dostupné. Budoucí produkty však budou podporovat PCF, protože tento mechanismus poskytuje požadovanou kvalitu služeb (QoS).

Podívejme se na hlavní funkce prováděné na úrovni MAC standardu 802.11.

Snímání

Standard 802.11 upravuje obě možnosti skenování – aktivní i pasivní. Během tohoto procesu karta rádiového síťového rozhraní vyhledá přístupový bod. Pasivní skenování je povinné a vyžaduje skenování každé síťové karty samostatné kanály pro detekci nejlepšího signálu z přístupového bodu. Přístupové body pravidelně vysílají signál majáku v režimu vysílání. Rádiové karty síťového rozhraní přijímají tyto signály majáku a zaznamenávají odpovídající sílu signálu. Tyto majáky obsahují informace o přístupovém bodu, včetně identifikátoru SSID (Service Set ifentifier) ​​a podporované rychlosti přenosu dat. Karta rádiového síťového rozhraní může použít tyto informace spolu s údaji o síle signálu k porovnání přístupových bodů a rozhodnutí, ke kterému se připojí.

Volitelné aktivní skenování se provádí podobným způsobem, kromě toho, že proces je iniciován kartou rádiového síťového rozhraní. Odešle rámec sondy vysílání a všechny přístupové body v dosahu jí pošlou odezvu sondy. Při aktivním skenování může karta rádiového síťového rozhraní okamžitě přijímat odpovědi z přístupových bodů, aniž by čekala na přenos signálu majáku. Aktivní skenování sítě však představuje režii kvůli přenosu rámců požadavků sondy a jejich odpovědí.

Stanice pracující v neplánovaném síťovém režimu se ve standardu 802.11 nazývají nezávislá základní sada služeb (IBSS). Při provozu v tomto režimu vždy jedna ze stanic vysílá signály majáku, čímž informuje nové stanice o přítomnosti sítě. Odpovědnost za vysílání tohoto naváděcího signálu spočívá na každé stanici, která čeká náhodně dlouhou dobu na dokončení intervalu majáku. Stanice vysílá signál majáku, pokud po intervalu majáku a určitém náhodném časovém úseku stanice nepřijme signál majáku od žádné jiné stanice. Odpovědnost za vysílání naváděcích signálů je tedy rozdělena mezi všechny stanice.

Autentizace

Autentizace je proces, kterým se ověřuje identita. Standard 802.11 specifikuje dvě formy autentizace: autentizaci otevřeného systému a autentizaci sdíleným klíčem. Otevřený autentizační systém je povinný a probíhá ve dvou fázích. Rádiová karta síťového rozhraní zahájí proces ověřování odesláním rámce požadavku na ověření do přístupového bodu. Přístupový bod odpoví rámcem ověřovací odpovědi obsahujícím udělení nebo odmítnutí autentizace, jak je uvedeno v poli stavového kódu těla rámce.

Ověření pomocí sdíleného klíče je volitelné a probíhá ve čtyřech krocích. Proces je založen na určení, zda má ověřované zařízení správný klíč WEP." Karta rádiového síťového rozhraní jej zahájí odesláním rámce ověřovací výzvy do přístupového bodu. Přístupový bod umístěním textu výzvy do těla odpovědi rámečku, odešle jej do karty rádiového síťového rozhraní Karta rádiového síťového rozhraní používá svůj klíč WEP k zašifrování textu hovoru a odešle jej zpět do přístupového bodu v jiném ověřovacím rámci. Přístupový bod dešifruje text hovoru a porovná jej s originál. Pokud jsou oba texty ekvivalentní, přístupový bod předpokládá, že karta rozhraní rádiové sítě má správný klíč. Přístupový bod dokončí sekvenci výměn odesláním ověřovacího rámce na kartu rozhraní rádiové sítě s povolením nebo zamítnutím. Mnoho hackerů vědět, jak překonat bariéru vytvořenou autentizací pomocí sdíleného klíče, takže se na takový bezpečnostní systém spoléhejte, pokud se potřebujete zajistit vysoká úroveň bezpečnost, nestojí to za to.

Vazba

Jakmile je proces ověřování dokončen, karta rádiového síťového rozhraní se musí připojit k přístupovému bodu, než bude moci odesílat datové rámce.

Pro výměnu je nutné sdružení důležitá informace mezi kartou rádiového síťového rozhraní a přístupovým bodem, jako jsou podporované přenosové rychlosti. Karta rozhraní rádiové sítě zahájí proces vázání odesláním rámce žádosti o vázání obsahující informace, jako je SSID a podporovaná přenosová rychlost. Přístupový bod odpoví odesláním rámce odpovědi na vazbu obsahující identifikátor přidružení a další informace o přístupovém bodu. Poté, co karta rádiového síťového rozhraní a přístupový bod dokončí proces vazby, mohou si vzájemně přenášet datové rámce.

WEP

Pokud je k dispozici volitelný režim WEP, karta bezdrátového rozhraní zašifruje tělo (ale ne záhlaví) pomocí předem sdíleného klíče před přenosem jakéhokoli rámce. Přijímací stanice, která přijala rámec, jej dešifruje pomocí sdíleného klíče. Standard 802.11 nespecifikuje metodu distribuce klíčů, což činí bezdrátové sítě LAN 802.11 náchylné k odposlechu. Verze 802. Hi tohoto standardu však zvyšuje úroveň zabezpečení tím, že do standardu zavádí mechanismy 802.11x a spolehlivější šifrování.

RTS/CTS

Volitelné mechanismy pro stanovení připravenosti k odeslání (request to send) a připravenosti k příjmu (clear to send) umožňují přístupovému bodu řídit proces využití přenosového média stanicemi, které mají aktivovanou funkci RTS/CTS. U většiny karet rádiového síťového rozhraní mohou uživatelé nastavit maximální velikost rámce předtím, než karta rádiového síťového rozhraní aktivuje režim RTS/CTS. Pokud například nastavíte velikost rámce na 1000 bitů, režim RTS/CTS bude použit pro všechny snímky nad 1000 bitů. Použitím režimu RTS/CTS jsou zmírněny problémy se skrytými uzly (když se dvě nebo více karet rádiového síťového rozhraní navzájem neslyší, přestože jsou připojeny ke stejnému přístupovému bodu).

Pokud karta rádiového síťového rozhraní povolila režim RTS/CTS, odešle rámec RTS do přístupového bodu před odesláním datového rámce. Přístupový bod odpoví rámcem CTS, což znamená, že karta rádiového síťového rozhraní může odeslat datový rámec. Současně s odesláním rámce CTS nabízí přístupový bod hodnotu pro pole trvání záhlaví rámce, která odradí ostatní stanice od vysílání, takže stanice, která rámec RTS odeslala, mohla také odeslat svůj datový rámec. Tím se zabrání kolizím způsobeným problémem se skrytým uzlem. Výměna rámců RTS/CTS doprovází přenos každého datového rámce, jehož objem překračuje prahovou hodnotu nastavenou na odpovídající kartě rádiového síťového rozhraní.

2.3 Fyzické vrstvy standardu 802.11

Více fyzických vrstev 802.11 řeší různé síťové požadavky různých aplikací.

Původní 802.11

Původní standard 802.11, ratifikovaný v roce 1997, zahrnuje fyzické vrstvy, které provádějí rozprostřené spektrum s frekvenčním přeskakováním (FHSS) a vysokorychlostní rozprostřené spektrum přímé sekvence (HR). Rychlost přenosu dat dosahuje 2 Mbit/s, komunikace probíhá v pásmu 2,4 GHz.“ Při použití technologie FHSS zabírají širokopásmové signály celé pásmo 2,4 GHz, které je pro tyto účely přiděleno.

Přístupové body pracující v režimu FHSS lze konfigurovat s 15 různými vzory frekvenčního přeskakování, aby se zajistilo, že se nebudou navzájem rušit. Díky tomu může efektivně fungovat až 15 přístupových bodů v režimu FHSS nad vodou ve stejné oblasti.

Protože současná verze standardu 802.11 s režimem FHSS poskytuje maximální přenosovou rychlost pouze 2 Mbps, jen málo společností nabízí řešení na bázi FHSS pro bezdrátové sítě LAN určené pro vnitřní nasazení. Rychlejší sítě jsou nyní k dispozici na základě standardů 802.11a, 802.11ba 802.11g. Kromě toho mechanismus FHSS není schopen spolupracovat s jinými fyzickými vrstvami standardu 802.11. Sítě založené na FHSS jsou však dobrým řešením pro systémy typu point-to-multipoint určené pro venkovní nasazení. Technologie FHSS je totiž odolnější vůči rádiovému rušení, které může být venku poměrně vysoké.

Systémy 802.11 DSSS také poskytují přenosové rychlosti pouze 2 Mbps, ale jsou kompatibilní s nejnovější fyzickou vrstvou 802.11b. Proto uživatel, jehož notebook má nainstalovanou kartu rádiového síťového rozhraní 802.11 DSSS, může komunikovat s přístupovými body 802.11b. Tato situace je však nepravděpodobná, protože karty rádiového síťového rozhraní 802.11 DSSS se již neprodávají.

802.11a

Koncem roku 1999 vydala IEEE standard 802.11a, který reguluje přenos dat v pásmu 5 GHz pomocí technologie ortogonálního frekvenčního multiplexování (OFDM) a poskytuje přenosovou rychlost až 54 Mbit/s. Produkty implementující tuto technologii však nebyly k dispozici až do roku 2000, především kvůli potížím, které se vyskytly během vývoje elektronické obvody fungující v tomto rozsahu.

Zařízení 802.11a pracují v pásmu 5 GHz a poskytují rychlost přenosu dat až 54 Mbps s dosahem až 90 m, což závisí na skutečné rychlosti přenosu dat. Koncem roku 2001 se na trhu objevily přístupové body a karty rádiového síťového rozhraní standardu 802.11a, takže podíl instalovaných zařízení vyhovujících tomuto standardu je ve srovnání s počtem sítí 802.11b stále nevýznamný. Doporučuje se pečlivě si prostudovat problémy s kompatibilitou, které mohou nastat při zavádění sítě 802.11a.

Důležitou výhodou standardu 802.11a je, že nabízí zvýšenou propustnost díky použití 12 samostatných, nepřekrývajících se kanálů. Je to dobrá volba, když potřebujete podporovat mnoho, koncentrovaných uživatelů na malé ploše a vysoce výkonné aplikace jako např streamované video. Kromě lepšího výkonu než systémy 802.11b mají sítě 802.11a také vyšší propustnost než sítě 802.11g.

Další výhodou standardu 802.11a je, že pásmo 5 GHz zatím není příliš využíváno, což uživatelům umožňuje dosahovat vysokého výkonu. Většina rušivých zařízení, jako jsou mikrovlnné trouby a bezdrátové telefony, pracuje v pásmu 2,4 GHz. Vzhledem k tomu, že potenciál rádiového rušení v pásmu 5 GHz je nižší, je nasazení bezdrátové sítě LAN méně rizikové.

Potenciálním problémem sítí 802.11a je jejich omezený dosah, který je způsoben především jejich provozem v rozsahu vysoké frekvence(5 GHz). Při provozu rychlostí do 54 Mbit/s je dosah ve většině případů omezen na 90 m. Pro zajištění provozu sítě v dané oblasti je nutné instalovat více přístupových bodů než při použití zařízení 802.11b.

Pokud však porovnáte výkon sítí 802.l1b a 802.11a, ukáže se, že uživatel sítě 802.11a je schopen přenášet data vyšší rychlostí na stejnou vzdálenost jako uživatel sítě 802.11b, než ztratí připojení. . Zároveň však může uživatel sítě 802.11b pokračovat v práci s nízkou rychlostí přenosu dat – 1 nebo 2 Mb/s – na větší vzdálenosti, než je typické pro sítě 802.11a.

Nepochybným problémem je, že standardy 802.11a a 802.11b/g jsou nekompatibilní. Uživatel, jehož počítačové zařízení je vybaveno radiovou kartou 802.11b, se tedy nemůže vázat na přístupový bod, který vyhovuje standardu 802.11a, a naopak. Výrobci tento problém řeší nabídkou vícerežimových rádiových karet, které podporují standardy 802.11a i 802.11b.

Modulátor 802.11a převádí binární signál na analogovou formu pomocí různých metod modulace v závislosti na zvolené přenosové rychlosti. Například při provozu s rychlostí 6 Mbps používá fyzická vrstva závislá na médiu (PMD) diferenciální binární klíčování fázovým posunem (DBPSK), které posouvá fázi střední frekvence přenosu tak, aby odrážela různé kombinace bitů. Při vyšších přenosových rychlostech (54 Mbps) se používá kvadraturní amplitudová modulace (QAM). V tomto případě jsou datové bity reprezentovány změnou střední frekvence přenosu, stejně jako změnou amplitudy signálů navíc k fázovým posunům.

802.11b

Spolu se standardy 802.11a IEEE ratifikovala standard 802.11b, který je rozšířením původního standardu 802.11 s přímou sekvencí rozprostřeného spektra v pásmu 2,4 GHz. Přenosová rychlost dosahuje 11 Mbit/s. Přístupové body 802.11b a karty rádiového síťového rozhraní jsou na trhu od roku 1999 a značný počet dnes instalovaných sítí vyhovuje 802.11b.

Důležitou výhodou standardu 802.11b je, že kompatibilní zařízení poskytují relativně velký dosah. Ve většině vnitřních aplikací můžete očekávat dosah přesahující 270 m. Zvýšený dosah umožňuje instalovat výrazně méně přístupových bodů při nasazení bezdrátové sítě LAN ve stejné budově, kde by jinak byla instalována síť 802.11a.

Nevýhodou 802.11b je, že můžete vybrat pouze tři nepřekrývající se kanály v pásmu 2,4 GHz. Standard 802.11 definuje 14 kanálů (v USA jsou povoleny pouze kanály 1 až 11), pro které lze nakonfigurovat přístupové body, ale každý přenosový kanál zabírá asi třetinu celého pásma 2,4 GHz. Mnoho společností používá pouze nepřekrývající se kanály 1, 6 a 11, aby zabránily rušení přístupových bodů. To omezuje celkovou propustnost sítí 802.11b, takže jsou vhodné pouze pro výkonné aplikace střední třídy, jako je e-mail a procházení webu.

Další nevýhodou sítí 802.11b je jejich možnost rušení jinými rádiovými zařízeními. Například, bezdrátový telefon, pracující v pásmu 2,4 GHz, může způsobit vážné rušení bezdrátové sítě LAN 802.11b, což uživatelům způsobí zhoršený výkon. Mikrovlnné trouby a další zařízení pracující v pásmu 2,4 GHz mohou také způsobovat rušení.

Zařízení 802.11b používají technologii DSSS k rozptýlení signálu datového rámce přes 2,4 GHz subkanály, každý o šířce 22 MHz. To vede ke zvýšené odolnosti komunikace vůči šumu ve srovnání s přenosem signálu v úzkém frekvenčním pásmu. Proto vám FCC umožňuje, abyste si nemuseli kupovat licenci k používání zařízení s rozprostřeným spektrem.

Modulátor 802.11b převádí rozprostřený binární signál do analogové formy pomocí různých modulačních technik v závislosti na datové rychlosti, kterou jsou data přenášena. Například při provozu s rychlostí 1 Mbps používá vrstva PMD diferenciální binární klíčování fázovým posunem (DBPSK). Modulátor jednoduše posouvá fázi střední frekvence vysílání tak, že lze v datovém toku rozlišit binární 1 od binární 0.

Pro přenos 2 Mb/s používá PMD diferenciální kvadraturní klíčování fázovým posunem (DQPSK), které je podobné DBPSK kromě toho, že používá čtyři možné fázové posuny k reprezentaci každých dvou bitů dat. Díky tomuto důmyslnému procesu je možné přenášet datový tok rychlostí 2 Mbps při použití stejné šířky pásma potřebné pro přenos rychlostí 1 Mbps pomocí jiných modulačních metod. Podobné způsoby se používají při přenosu dat vyšší rychlostí – 5,5 a 11 Mbit/s.

802,11 g

IIEE ratifikovala standard 802.11g v roce 2003. Je kompatibilní se standardem 802.11b a specifikuje vyšší přenosové rychlosti (54 Mbps v pásmu 2,4 GHz).

To využívá ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (OFDM).

Síla 802.11g spočívá v tom, že je zpětně kompatibilní s 802.11b. Společnosti, které již nasadily sítě 802.11b, mohou obecně upgradovat přístupové body tak, aby byly kompatibilní se zařízeními 802.11g, jednoduše aktualizací firmwaru. Tento účinná metoda posun firemní sítě na novou úroveň. Stávající klientská zařízení 802.11b pracující v síti 802.11g však vyžadují bezpečnostní mechanismy, které omezují výkon WLAN jako celku. Je to proto, že zařízení 802.11b kvůli rozdílům v použitých metodách modulace nemohou detekovat, kdy zařízení 802.11g vysílají. Oba typy zařízení proto musí oznámit svůj záměr používat přenosové médium pomocí vzájemně srozumitelného typu modulace.

Nevýhody 802.11b, jako je náchylnost k potenciálnímu rádiovému rušení a pouze tři nepřekrývající se kanály, jsou také přítomny v sítích 802.11g, protože pracují ve stejném pásmu 2,4 GHz. Proto mají sítě 802.11g omezenou šířku pásma ve srovnání se sítěmi 802.11a.

2.4 Wi-Fi

Wi-Fi Alliance, která začala jako Wireless Ethernet Compatibility Association nebo jednoduše WECA, je mezinárodní nezisková organizace věnující se otázkám marketingu a interoperability Komponenty bezdrátové sítě LAN 802.11. Wi-Fi Alliance je skupina, která propaguje značku „Wi-Fi“, která pokrývá všechny typy bezdrátových sítí vyhovujících standardu 802.11 (802.11a, 802.11b a 802.11g), stejně jako všechny standardy tohoto typu. které se objeví v budoucnu. Wi-Fi Alliance také podporuje Wi-Fi Protected Access (WPA), most mezi tolik kritizovaným mechanismem WEP a bezpečnostním standardem 802.11.

Wi-Fi Alliance má následující cíle:

Poskytnout celosvětovou certifikaci, která povzbudí výrobce k dodržování standardů 802.11 při vývoji komponent bezdrátové sítě LAN;

Podporovat prodej certifikovaných produktů Wi-Fi pro použití v domácnostech, malých kancelářích a podnicích;

Testujte a certifikujte produkty Wi-Fi, abyste zajistili interoperabilitu sítě.

Certifikace Wi-Fi je proces, který umožňuje vzájemnou spolupráci komponent bezdrátové sítě LAN, jako jsou přístupové body a rádiové karty v různých formách. Aby společnost získala certifikát pro své produkty, musí se stát členem Wi-Fi Alliance.

Aliance používá zavedené testovací programy k certifikaci produktů pro interoperabilitu s jinými certifikovanými Wi-Fi komponentami. Jakmile je výrobek úspěšně otestován, je výrobce oprávněn používat logo „Wi-Fi Certified“ na každém jednotlivém výrobku, jakož i na jeho obalu a návodu k použití.

Certifikace Wi-Fi dává zákazníkům klid. že zakoupili komponenty bezdrátové sítě LAN, které splňují požadavky na interoperabilitu s produkty mnoha jiných výrobců. Logo „Wi-Fi“ na produktu znamená, že prošel testem interoperability a pravděpodobně bude fungovat s produkty certifikovanými pro Wi-Fi od jiných dodavatelů.

WEP neposkytuje dostatečné zabezpečení pro většinu aplikací běžících na podnikových bezdrátových sítích LAN.

Protože používá statický klíč, lze WEP snadno prolomit pomocí existujících klíčů. software. To povzbuzuje manažery informačních technologií k používání dynamičtějších forem WEP.

Tyto vylepšené bezpečnostní mechanismy jsou však proprietární, což ztěžuje jejich podporu pro klientská zařízení od jiných dodavatelů. Wi-Fi Alliance proto vynaložila značné úsilí na efektivní standardizaci zabezpečení bezdrátových sítí LAN tím, že definovala WPA jako mechanismus, který umožňuje interoperabilitu sítě. Při použití WPA je síťové prostředí tvořené kartami rádiového síťového rozhraní odlišné typy Standard 802.11 může využívat pokročilé formy šifrování.

protokol bezdrátového síťového rozhraní

2.5 HiperLAN/2

Standard HiperLAN/2, což je zkratka pro vysokovýkonný rádiový LAN standard, je bezdrátový LAN standard vyvinutý divizí širokopásmových rádiových přístupových sítí (BRAN) Evropského institutu pro telekomunikační standardy (European Telecommunications Standards Institute, ETSI). Tento standard definuje použití efektivní, vysokorychlostní bezdrátové LAN technologie, která splňuje všechny evropské regulační požadavky na spektrum.

Podobné dokumenty

Úvod do moderních digitálních telekomunikačních systémů. Principy fungování bezdrátových účastnických rádiových přístupových sítí. Vlastnosti řízení přístupu IEEE 802.11. Analýza elektromagnetické kompatibility skupiny bezdrátových lokálních sítí.

práce, přidáno 15.06.2011


Problémy a aplikace bezdrátových lokálních sítí. Fyzické vrstvy a topologie lokálních sítí standardu 802.11. Vylepšené kódování OFDM a dvoufrekvenční kanály. Výhody použití technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output).

test, přidáno 19.01.2014


Obecné pojmy o bezdrátových lokálních sítích, studium jejich charakteristik a základní klasifikace. Aplikace bezdrátových komunikačních linek. Výhody bezdrátové komunikace. Rozsahy elektromagnetického spektra, šíření elektromagnetických vln.

práce v kurzu, přidáno 18.06.2014


Obecné zásady organizace místních sítí, jejich typologie a technologie výstavby. Vypracování projektu na spojení dvou počítačových sítí, porovnání konfigurací. Výběr media konvertoru, radioreléového zařízení, zdůvodnění a konfigurace routeru.

práce, přidáno 18.03.2015


Charakteristika hlavních síťových propojovacích zařízení. Hlavní funkce opakovače. Fyzické strukturování počítačových sítí. Pravidla pro správnou konstrukci segmentů sítě Fast Ethernet. Vlastnosti použití zařízení 100Base-T v místních sítích.

abstrakt, přidáno 30.01.2012


Standardní analýza bezdrátový přenos data. Zajištění bezpečnosti komunikace, hlavní charakteristiky zranitelností v standard IEEE 802,16. Možnosti budování lokálních počítačových sítí. Typy implementací a interakcí technologií WiMAX a Wi-Fi.

práce v kurzu, přidáno 13.12.2011


Vývoj bezdrátových sítí. Popis několika předních síťových technologií. Jejich výhody a problémy. Klasifikace bezdrátových komunikací podle dosahu. Nejběžnější bezdrátové datové sítě, princip jejich fungování.

abstrakt, přidáno 14.10.2014


Výzkum a analýza bezdrátových datových sítí. Bezdrátová komunikační technologie wi-fi. Bezdrátová technologie Bluetooth s krátkým dosahem. Propustnost bezdrátové sítě. Algoritmy pro alternativní směrování v bezdrátových sítích.

práce v kurzu, přidáno 19.01.2015


Studium lokálních sítí. Vlastnosti různých typů topologií lokální sítě: sběrnice, hvězda, kruh. Referenční model OSI. Podstata strukturálního přístupu k vytváření strukturovaných informační systémy. Přenos informací po síti. Adresování paketů.

abstrakt, přidáno 17.12.2010


Klasifikace telekomunikačních sítí. Kanálové diagramy založené na telefonní síti. Typy nepřepínaných sítí. Vzhled globální sítě. Problémy distribuovaného podniku. Role a typy globálních sítí. Možnost kombinace lokálních sítí.

Tato část popisuje, jak připojit zařízení k rozhraní bezdrátové sítě LAN.

Zkontrolujte nastavení adresy IPv4 a masky podsítě nebo nastavení adresy IPv6 tohoto zařízení.

Informace o nastavení adresy IPv4 a masky podsítě z ovládacího panelu zařízení naleznete v části Připojení zařízení/nastavení systému.

Před použitím tohoto zařízení s rozhraním bezdrátové sítě musíte vybrat [Bezdrátová LAN] z nabídky [Typ LAN].

Pokud je váš počítač připojen přímo k ovládacímu panelu zařízení prostřednictvím bezdrátové sítě, nemůžete tisknout z ovladače tiskárny.

Postup nastavení

Tato část popisuje, jak nakonfigurovat rozhraní bezdrátové sítě.

Konfigurace nastavení bezdrátové sítě LAN: otevřete nabídku [Funkce stroje], [Nastavení systému], [Nastavení rozhraní], vyberte [Bezdrátová LAN] a poté proveďte následující postup.

Pokud nepoužíváte režim Infrastructure, vyberte .

Pokud je v poli Režim připojení vybráno [802.11 Ad-hoc Mode], vyberte kanál v poli [Ad-hoc Channel]. Nastavte kanál, který odpovídá typu bezdrátové sítě LAN, kterou používáte. Podrobnosti o nastavení přímého síťového připojení (Ad-hoc) naleznete v části Připojení zařízení/nastavení systému.

Jako metodu zabezpečení můžete zadat „WEP“ nebo „WPA2“.

Chcete-li připojit zařízení k přístupovému bodu, použijte režim infrastruktury.

V režimu infrastruktury se kanál mění v závislosti na nastavení přístupového bodu.

Chcete-li připojit zařízení přímo k počítači prostřednictvím bezdrátové sítě LAN, použijte režim Ad-hoc.

Režim přímého připojení (Ad-hoc) nepoužívá ověřování WPA2. V tomto režimu je k dispozici pouze neověřené připojení nebo ověřování WEP.

Ověření WPA2 lze provést dvěma způsoby: IEEE802.1X a , kde se používá předsdílený klíč s přístupovým bodem nebo cílem. Ověření WPA2 je možné pouze v režimu infrastruktury.

Podrobnosti o ověřování WPA2 naleznete v Průvodci zabezpečením.

Pokud vyberete možnost pro Metodu zabezpečení, vyberte jednu hodnotu: nebo . Při výběru hodnoty zadejte své PSK. Když vyberete možnost, musíte definovat parametry ověřování a instalace certifikátu. Podrobnosti o metodě nastavení viz Průvodce zabezpečením.

Při použití funkce Easy Wireless LAN Setup musí být přístupový bod kompatibilní s WPS.

Při připojování přes bezdrátovou síť LAN pomocí , musíte během určitého omezeného času stisknout všechna tlačítka nebo provést podobné funkce na zařízení a přístupovém bodu. Pokud nestisknete tlačítko na přístupovém bodu do 1 minuty po stisknutí tlačítka na zařízení, připojení se nemusí navázat. Pokud je tlačítko na přístupovém bodu stisknuto před tlačítkem na zařízení, časový limit bude záviset na nastavení přístupového bodu. Pokud je připojení k bezdrátové síti LAN provedeno pomocí (metoda kódu PIN), časový limit je nastaven na straně přístupového bodu.

Informace o konfiguraci nastavení bezdrátové sítě LAN z ovládacího panelu zařízení naleznete v části Připojení zařízení/nastavení systému.

Pro připojení více zařízení, která podporují Technologie Wi-Fi Přímo, pomocí zařízení jako jednoduchého přístupového bodu, aktivujte režim Přímé spojení: Režim vlastníka skupiny. Tímto způsobem můžete připojit až devět zařízení. Můžete také připojit zařízení, která nepodporují technologii Wi-Fi Direct.

V režimu Přímé připojení: Režim vlastníka skupiny nemohou zařízení připojená k přístroji spolu komunikovat. Zařízení si mohou vyměňovat data pouze prostřednictvím zařízení.

V režimu Přímé připojení: Režim vlastníka skupiny může zařízení komunikovat přes Ethernet a bezdrátovou LAN současně.

Pomocí přímého připojení můžete své zařízení individuálně připojit k jinému zařízení pomocí technologie Wi-Fi Direct. Když je tento režim povolen, zařízení se nemůže připojit k zařízením, která nepodporují technologii Wi-Fi Direct.

Kontrola signálu

Tato část popisuje, jak zkontrolovat rádiovou komunikaci zařízení.

V režimu infrastruktury můžete zkontrolovat stav rádia pomocí ovládacího panelu.

Klepněte na tlačítko [Domovská obrazovka] () umístěný ve středu dole na obrazovce.

Potáhněte prstem doleva na obrazovce a klepněte [Uživatelské nástroje] ().