Исследование возможностей применения беспроводных локальных вычислительных сетей в организации

     Витая пара представляет собой несколько (обычно 8) пар скрученных проводников. Скручивание применяется для уменьшения помех, как самой пары, так и внешних, влияющих на нее. У скрученной определенным образом пары появляется такая характеристика, как волновое сопротивление. Витая пара бывает нескольких типов: неэкранированная витая пара — UTP (UnscreenedTwistedPair), фольгированная — FTP (foiled), фольгированная экранированная — FBTP (foiledbraided) и защищенная — STP (shielded).Защищенная пара отличается от остальных наличием индивидуального экрана для каждой пары. Витые пары делятся на категории по частотным свойствам. В зависимости от того, где прокладывается провод и каково его дальнейшее использование, следует выбирать одножильную или многожильную витую пару. Одножильная пара дешевле, но она наиболее хрупкая.

     Оптоволоконный  кабель состоит из одного или нескольких волокон, заключенных в оболочки, и бывает двух типов: одномодовый и многомодовый. Их различие в том, как свет распространяется в волокне — в одномодовом кабеле все лучи (посланные в один момент времени) проходят одинаковое расстояние и достигают приемника одновременно, а в многомодовом сигнал может «размазаться». Зато они намного дешевле одномодовых. 

 

     

     1.2 Беспроводные локальные вычислительные сети.

     Беспроводные  локальные вычислительные сети –  это технология, позволяющая создавать  вычислительные сети, полностью соответствующие  стандартам для обычных проводных  сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

     Беспроводные  сети используются там, где кабельная  проводка затруднена или невозможна. Примером могут служить предприятия, имеющие распределенную структуру (складские помещения, отдельные  цеха, карьеры и пр.), наличие естественных преград при построении кабельных  систем (рек, озер и т.д.), предприятия, арендующие офисы на небольшой срок, выставочные комплексы и гостиницы, предоставляющие доступ в Интернет для своих клиентов. Беспроводные локальные сети уменьшают затраты на планирование и подготовку рабочего пространства, обновление оборудования и периферии, обеспечивая при этом небольшой радиус мобильности пользователям ноутбуков и PDA.

     Существует  два основных направления применения беспроводных компьютерных сетей:

     - Работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.);

     - Соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети).

     Оборудование  для беспроводных сетей.

     В настоящее время перечень оборудования, готового к работе с Wi-Fi сетями, растет очень быстро. Вполне распространенными решениями на сегодняшний день являются:

     - Wi-Fi телефоны, которые обладают мобильностью радиотелефонов и гибкостью IP-телефонов;

     - системы видеонаблюдения с обратной  связью, управляемые через сеть;

     - карманные компьютеры, коммуникаторы  с интерфейсами Wi-Fi;

     - практически все современные  ноутбуки - даже не требуют дооборудования  радио-интерфейсами;

     - мультимедиа проекторы для проведения  презентаций, показа фильмов могут  получать данные по Wi-Fi;

     - обычные персональные компьютеры, оснащенные Wi-Fi интерфейсами.

     Защита

     Некоторые беспроводные локальные сети могут  быть открытыми, незащищенными или  безопасными сетями. Обычно защищенная беспроводная сеть имеет ограниченный доступ. Существует несколько уровней  такой защиты. Программное обеспечение  Intel(R) PROSet/Wireless может с легкостью помочь вам выбрать и установить метод защиты вашей беспроводной сети.

     В общеиспользуемых методах защиты беспроводных локальных сетей применяются ключи или пароли, которые запрашивающие доступ к сети компьютеры предоставляют для получения этого доступа. В беспроводных сетях для кодирования передаваемых данных также может использоваться шифрование. Используя шифрование, компьютер засекречивает данные перед передачей, используя смешанный ключ шифрования. Принимающий компьютер использует тот же ключ для расшифровки данных. Если вы подключаетесь к существующей сети, используйте ключ шифрования, предоставленный вам администратором беспроводной сети. Если вы настраиваете свою собственную сеть, вы можете указать свой ключ и использовать его на каждом компьютере. Программное обеспечение Intel(R) PROSet/Wireless поможет вам в этом. Информация метода защиты, используемого вашим компьютером для получения доступа к беспроводной локальной сети, хранится в профиле сети.  
 

     1.3 Виды беспроводных  сетей.

     1.3.1 Wi-Fi.

     Wi-Fi(англ. WirelessFidelity — «беспроводная точность») — стандарт на оборудование Wireless LAN, используется в качестве общего названия для устройств любого типа, поддерживающих технологию 802.11. Говоря простым языком, Wi-Fi позволяет устройствам без проводов связываться между собой с целью обмена данными. Технология используется для подключения к Интернету и WLAN (беспроводная локальная сеть), завоевывая популярность, как в домашнем, так и в офисном применении. Кроме того, Wi-Fi отлично подходит для мобильного доступа в Интернет, что весьма привлекательно для пользователей мобильных устройств на базе различных платформ. Чтобы подключиться к Интернету таким способом, достаточно иметь КПК с поддержкой Wi-Fi и находиться в пределах действия хаба или (Wi-Fi точка доступа).

     В беспроводной сети компьютеры могут  соединяться друг с другом непосредственно, также как и в проводной  сети, а могут и использовать для  соединения коммутирующее устройство. В зависимости от реализованного в оборудовании протокола оборудование может функционировать либо на частоте 2,4 ГГц либо на частоте 5 ГГц. Несмотря на ограниченную пропускную способность  по сравнению с современными локальными сетями беспроводные сети, в частотности  Wi-Fi, соответствуют требованиям рынка предоставления услуг передачи данных, требующих, широкополосного доступа.

     Стандарт  беспроводных сетей, на котором базируется оборудование Wi-Fi IEEE 802.11, описывает общий протокол управления доступом к передающей среде и несколько физических уровней беспроводных локальных сетей. Стандарт регламентирует следующие процедуры обеспечения работоспособности беспроводных локальных сетей:

     1. Доступ к среде. 

     2. Сканирование.

     3. Аутентификация.

     4. Привязка (association).

       В опциональные параметры протокола  входят параметры, обеспечивающие  функционирование нескольких режимов:

     1. RTS/CTS -опциональные механизмы определения готовности к передаче (requesttosend) и готовности к приему (cleartosend).

     2. Режим энергосбережения также является необязательным. Для экономии расхода заряда батарей пользователь может отключать радиоплату интерфейса сети, если ему не нужно передавать данные.

     3. Фрагментация, которая позволяет станциям стандарта 802.11 делить пакеты данных на более мелкие фреймы. Эта функция повышает качество передачи при наличии радиопомех, т.е. повторные запросы приходят на более мелкие фреймы.

     Стандарты технологии IEEE 802.11:

     IEEE 802.11a

     Является  наиболее "широкополосным" из семейства  стандартов 802.11, предусматривая скорость передачи данных до 54 Мбит/с.

     В отличие от базового стандарта, ориентированного на область частот 2,4 ГГц, спецификациями 802.11а предусмотрена работа в диапазоне 5 ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM). Наиболее существенное различие между этим методом и радиотехнологиями DSSS и FHSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. В результате повышается пропускная способность канала и качество сигнала.

     К недостаткам 802.11а относятся более высокая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, а так же меньший радиус действия (оборудование для 2,4 ГГц может работать на расстоянии до 300м, а для 5ГГц - около 100м).

     IEEE 802.11b

     Этот  стандарт является наиболее популярным на сегодняшний день и, собственно, он носит торговую марку Wi-Fi. Как и в первоначальном стандарте IEEE 802.11, для передачи в данной версии используется диапазон 2,4 ГГц. Он не затрагивает канальный уровень и вносит изменения в IEEE 802.11 только на физическом уровне. Для передачи сигнала используется метод прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum), при котором весь диапазон делится на 5 перекрывающих друг друга поддиапазонов, по каждому из которых передается информация. Значения каждого бита кодируются последовательностью дополнительных кодов (Complementary Code Keying). Пропускная способность канала при этом составляет 11 Мбит/сек.

     IEEE 802.11d  
Стремясь расширить географию распространения сетей стандарта 802.11, IEEE разрабатывает универсальные требования к физическому уровню 802.11 (процедуры формирования каналов, псевдослучайные последовательности частот, дополнительные параметры для MIB и т.д.). Соответствующий стандарт 802.11d пока находится в стадии разработки.

     Стандарт  определяет требования к физическим параметрам каналов (мощность излучения  и диапазоны частот) и устройств  беспроводных сетей с целью обеспечения  их соответствия законодательным нормам различных стран.

     IEEE 802.11e  
Спецификации разрабатываемого стандарта 802.11е позволяют создавать мультисервисные беспроводные ЛС, ориентированные на различные категории пользователей, как корпоративных так и индивидуальных. При сохранении полной совместимости с уже принятыми стандартами 802.11а и b, он позволит расширить их функциональность за счет поддержки потоковых мультимедиа-данных и гарантированного качества услуг (QoS).

     Создание  данного стандарта связано с  использованием средств мультимедиа. Он определяет механизм назначения приоритетов  разным видам трафика - таким, как  аудио- и видеоприложения.

     IEEE 802.11f

     Cпецификации 802.11f описывают протокол обмена служебной информацией между точками доступа (Inter-Access Point Protocol, IAPP), что необходимо для построения распределенных беспроводных сетей передачи данных.

     Данный  стандарт, связанный с аутентификацией, определяет механизм взаимодействия точек  связи между собой при перемещении  клиента между сегментами сети. Другое название стандарта - Inter Access Point Protocol.

     IEEE 802.11g 

     Спецификации 802.11g, находящиеся сейчас в стадии рассмотрения, представляют собой развитие стандарта 802.11b и позволяют повысить скорость передачи данных в беспроводных ЛС до 22 Мбит/с (а возможно, и выше) благодаря использованию более  эффективной модуляциии сигнала. Одним из достоинств будущего стандарта является обратная совместимость с 802.11b.

     IEEE 802.11h

     Рабочая группа IEEE 802.11h рассматривает возможность  дополнения существующих спецификаций 802.11 MAC (уровень доступа к среде  передачи) и 802.11a PHY (физический уровень  в сетях 802.11a) алгоритмами эффективного выбора частот для офисных и уличных  беспроводных сетей, а также средствами управления использованием спектра, контроля за излучаемой мощностью и генерации  соответствующих отчетов.

     Разработка  данного стандарта связана с  проблемами при использовании 802.11а в Европе, где в диапазоне 5 ГГц работают некоторые системы спутниковой связи. Для предотвращения взаимных помех стандарт 802.11h имеет механизм "квазиинтеллектуального" управления мощностью излучения и выбором несущей частоты передачи.

     IEEE 802.11i

     В основе 802.1X лежит протокол аутентификации Extensible Authentication Protocol (EAP), базирующийся на PPP. Сама процедура аутентификации предполагает участие в ней трех сторон - вызывающей (клиента), вызываемой (точки доступа) и сервера аутентификации (как правило, сервера RADIUS). В то же время новый стандарт, судя по всему, оставит на усмотрение производителей реализацию алгоритмов управления ключами.

     Разрабатываемые средства защиты данных должны найти  применение не только в беспроводных, но и в других локальных сетях - Ethernet и Token Ring. Вот почему будущий стандарт получил номер IEEE 802.1X, а его разработку группа 802.11i ведет совместно с комитетом IEEE 802.1.