Локальні бездротові мережі – новий ривок.  Монтаж бездротової локальної мережі.

Бездротова локальна мережа (Wireless LAN – WLAN)забезпечує виконання всіх функцій та збереження всіх переваг традиційних технологій локальних мереж LAN, таких як Ethernet, без обмежень на довжину дроту або кабелю. Типовими бездротовими пристроями локальної мережіє бездротові мережеві адаптери NIC, бездротові точкидоступу та бездротові мости.

У цьому прикладі ми використовуємо з'єднання пристроїв, як за допомогою Ethernet технологій, так і групу стандартів IEEE 802.11 - базовий стандарт для WLAN, відомий користувачам більше за назвою Wi-Fi.

Точка доступу (Access Point – AP), звана також базовою станцією, являє собою бездротовий приймач локальної мережі LAN, який виконує функції концентратора, тобто. центральної точки окремої бездротової мережі, або функції моста - точки з'єднання дротової та бездротової мереж. Використання декількох точок AP дозволяє забезпечити виконання роумінгових функцій, що надає користувачам бездротового доступу вільний доступв межах деякої області,
підтримуючи при цьому безперервний зв'язок із мережею.

Бездротовий міст,- забезпечує високошвидкісні (11 Мбіт/с) біс провідні з'єднанняВеликий дальності в межах видимості (до 25 миль), мається на увазі видимість у радіотехнічному розумінні, - зона покриття антени між мережами Ethernet. У бездротових мереж будь-яка точка доступу може бути використана як повторювач (точки розширення).

Переваги від виділеної ЛОМ:

Матеріали та інструменти:Важливою умовою якісної роботи Wi-Fiмережі є правильний вибірантени, з'єднувального кабелю, а також правильної добірки активного мережевого бездротового обладнання. Досвід встановлення та використання Wi-Fiобладнання показує, що на якість зв'язку впливають усі компоненти мережі: вихідна потужність та чутливість передавача, якість антен, з'єднувальних кабелів та роз'ємів. В реальних умовах якість будь-якого приймального пристрою визначається здатністю визначати корисний сигнал на тлі перешкод від сусідніх точок доступу, атмосферних і промислових шумів.

Послідовність при монтажі бездротової мережі.

Прокладаємо кручена пара. Який кабель вибрати.

Віта пара поділяється на категорії залежно від діапазону робочих частот і, відповідно, пропускної спроможності. Більшість локальних мереж, що організуються на сьогоднішній день, як канал передачі використовують UTP категорії 5е. Цей кабель цілком забезпечує достатню для дому та офісу пропускну здатність до 100 Мбіт/с. Однак для офісу з серйозним внутрішнім інформаційним трафіком більше підійде кручена пара категорії 6 або 6а, на якій будуються мережі Fast Ethernetта Gigabit Ethernet.

Яка повинна бути жила біля кабелю кручена пара, переваги та недоліки.

* Основне відмінність категорій кручений пари – це частота переданого сигналу, що, своєю чергою, визначає якість і швидкість передачі. Категорії 5 та 5е працюють у смузі частот до 100 МГц. З використанням кабелю категорії 5е швидкість передачі даних, при цьому, може становити до 1 Гбіт/с, тому Кабель цієї категорії, Наразі, є найбільш поширеним для прокладки комп'ютерних мереж.

Роутер, - мозок усієї мережі! Основний вузол управління локальною мережею. Також, на ньому відбуваються налаштування щодо розподілу доступу до тих чи інших ресурсів мережі. Плюс до всього іншого, за стабільну роботу каналу відповідає тільки він – маршрутизатор (ну іноді ще провайдер). Першим ділом

Докладний опис

Бездротова локальна мережа (WLAN) являє собою бездротову комп'ютерну мережуяка пов'язує два або більше пристроїв за допомогою методу бездротового розподілу (часто з розширеним спектром або OFDM) в межах обмеженої області, таких як будинки, школи, комп'ютерної лабораторії або офісної будівлі. Це дає користувачам можливість пересуватися в межах локальної зони покриттяі як і раніше бути підключеними до мережі, а також може забезпечити підключення до інтернету. Більшість сучасних бездротових локальних мережзасновані на стандартах IEEE 802.11, що продаються під торговою маркою Wi-Fi .

Бездротові локальні мережі стали популярними в побуті, завдяки простоті встановлення та використання, а також у комерційних комплексах, що пропонують бездротовий доступдо своїх клієнтів, часто безкоштовно.

А чи знаєте Ви, що... Нью-Йорк, наприклад, розпочав пілотну програму з надання міським робітникам у всіх районах міста бездротового доступу до Інтернету.

Спочатку апаратні засоби WLAN (Wireless Local Area Network) використовувалися лише як альтернативи кабельної мережі , де використання кабелів було важкодоступним або неможливим.

СТАНЦІЇ
Усі компоненти, які можуть бути з'єднані в бездротове середовище в мережі, називаються станціями. Усі станції оснащені бездротовими контролерами мережного інтерфейсу (WNICs). Бездротові станції потрапляють до однієї з двох категорій: точки бездротового доступу і клієнтів . Точки доступу , як правило, бездротові маршрутизатори є базовими станціями для бездротової мережі. Вони передають і приймають радіочастоти для бездротових пристроїв з підтримкоюдля зв'язку з іншими. Бездротовими клієнтами можуть бути мобільні пристрої, такі як ноутбуки, кишенькові персональні комп'ютери, IP-телефони та інші смартфони або стаціонарні пристрої, такі як настільні комп'ютери та робочі станції, які оснащені бездротовим мережевим інтерфейсом.

БАЗОВИЙ КОМПЛЕКТ
Базовий набір обслуговування є сукупність всіх станцій, які можуть взаємодіяти один з одним фізично. Кожен набір має ідентифікаційний номер і називається BSSID, Котрий є MAC-адресою точки доступу, що обслуговує базовий сервіс.

Є два типи базового набору обслуговування: Незалежний BSS (IBSS) і інфраструктура BSS . Незалежний BSS (IBSS) являє собою спеціальну мережу, яка не містить точок доступу , що означає, що вони не можуть підключатися до будь-яких інших основних служб.

РОЗШИРЕНИЙ НАБІР ПОСЛУГ
Розширений набір обслуговування (ESS) являє собою набір зв'язкових BSS, точки доступу, в якому з'єднані системою розподілу. Кожна ESSмає ідентифікатор, званий ідентифікатор SSID, який є 32-байтовим рядком символів.

СИСТЕМА РОЗПОДІЛУ
Система розподілу (DS) з'єднує всі точки доступу в Розширений набір послуг. DSможе використовуватися збільшення зони покриття мережі через роумінг між осередками.

Також, DSможе бути провіднийабо бездротовий. Сучасні бездротові системирозподілув основному базуються на WDSабо сітчасті протоколи, однак використовуються й інші системи.

Проблеми та сфери застосування бездротових локальних мереж

Бездротові локальні мережі (Wireless Local Area Network, WLAN) у деяких випадках є кращим у порівнянні з проводовою мережею рішенням, а іноді просто єдино можливим. У WLAN сигнал поширюється за допомогою електромагнітних хвиль високої частоти.

Перевага бездротових локальних мереж очевидна - їх простіше і дешевше розгортати і модифікувати, оскільки вся громіздка кабельна інфраструктура виявляється зайвою. Ще одна перевага – забезпечення мобільності користувачів. Однак основною проблемою є нестійке та непередбачуване бездротове середовище, наприклад, перешкоди від різноманітних побутових приладів та інших телекомунікаційних систем, атмосферні перешкоди та відображення сигналу.

Локальні мережі - це, перш за все, мережі будівель, а поширення радіосигналу всередині будівлі набагато складніше, ніж поза ним.

Методи розширення спектру допомагають знизити вплив перешкод на корисний сигнал, крім того, у бездротових мережах широко використовуються пряма корекція помилок (FEC) та протоколи із повторною передачею втрачених кадрів.

Нерівномірний розподіл інтенсивності сигналу призводить не тільки до бітових помилок інформації, що передається, але і до невизначеності зони покриття бездротової локальної мережі. У провідних локальних мережах такої проблеми немає. Бездротова локальна мережа не має точної області покриття. Насправді сигнал може бути настільки ослаблений, що пристрої, що знаходяться в передбачуваних межах зони покриття, взагалі не можуть приймати і передавати інформацію.

На рис. 12.14а показано фрагментовану локальну мережу. Не пов'язаність бездротової мережі породжує проблему доступу до середовища, відому під назвою прихованого терміналу. Проблема виникає в тому випадку, коли два вузли знаходяться поза зонами досяжності один одного (вузли А і С на рис. 12.14, а), і існує третій вузол, який приймає сигнали як від А, так і від С. Припустимо, що в радіомережі використовується традиційний метод доступу, заснований на прослуховуванні несучої, наприклад, CSMA/CD. У даному випадкуколізії виникатимуть значно частіше, ніж у провідних мережах. Нехай, наприклад, вузол В зайнятий обміном з вузлом А. Вузлу С складно визначити, що середовище зайняте, він може вважати його вільним і почати передавати свій кадр. У результаті сигнали в районі вузла В спотворяться, тобто відбудеться колізія, ймовірність виникнення якої в провідній мережі була б набагато нижче.

Розпізнавання колізій утруднено в радіомережі ще й тому, що сигнал власного передавача істотно пригнічує сигнал віддаленого передавача, і розпізнати спотворення сигналу найчастіше неможливо.

У методах доступу, що застосовуються в бездротових мережах, відмовляються не тільки від прослуховування несучої, а й розпізнавання колізій. Натомість у них використовують методи запобігання колізіям, включаючи методи опитування.

Застосування базової станції може поліпшити зв'язок мережі (рис. 12.14,б). Базова станція зазвичай має більшу потужність, а її антена встановлюється так, щоб більш рівномірно і безперешкодно покривати потрібну територію. В результаті всі вузли бездротової локальної мережі отримують можливість обмінюватися даними з базовою станцією, яка передає транзитом дані між вузлами.

Мал. 12.14. Зв'язок бездротової локальної мережі: а - спеціалізована бездротова мережа, б - бездротова мережа з базовою станцією

Бездротові локальні мережі вважаються перспективними для таких застосувань, у яких складно або неможливо використовувати провідні мережі. Області застосування бездротових локальних мереж.

Домашні локальні мережі. Коли в будинку з'являється кілька комп'ютерів, організація домашньої локальної мережі стає проблемою.

Резидентний доступ альтернативних операторів зв'язку, які не мають провідного, доступу до клієнтів, які проживають у багатоквартирних будинках,

Так званий «кочовий» доступ в аеропортах, залізничних вокзалах тощо.

Організація локальних мереж у будинках, де немає можливості встановити сучасну кабельну систему, наприклад в історичних будинках з оригінальним інтер'єром.

Організація тимчасових локальних мереж, наприклад, під час проведення конференцій.

Розширення локальних мереж. Іноді одна будівля підприємства, наприклад, випробувальна лабораторія або цех, може бути розташована окремо від інших. Невелика кількість робочих місць у такому будинку робить вкрай невигідним прокладання до нього окремого кабелю, тому бездротовий зв'язок виявляється раціональнішим варіантом.

Мобільні локальні мережі. Якщо користувач хоче отримувати послуги мережі, переміщаючись із приміщення до приміщення або з будівлі до будівлі, то конкурентів у бездротової локальної мережі просто немає. Класичним прикладом такого користувача є лікар, який здійснює обхід і користується ноутбуком для зв'язку з базою даних лікарні.

Топології локальних мереж стандарту 802.11

Стандарт 802.11 підтримує два типи топологій локальних мереж: з базовим та розширеним набором послуг.

Мережа з базовим набором послуг (Basic Service Set, BSS) утворюється окремими станціями, базова станція відсутня, вузли взаємодіють між собою безпосередньо рис 12.15. щоб увійти до мережі BSS, станція повинна виконати процедуру приєднання.

Мережі BSS не є традиційними стільниками щодо зон покриття, вони можуть бути один від одного на значній відстані, а можуть частково або повністю перекриватися - стандарт 802.11 залишає тут свободу для проектувальника мережі.

Станції можуть використовувати середовище для того, щоб передавати дані:

безпосередньо один одному в межах однієї мережі BSS;

у межах однієї мережі BSS транзитом через точку доступу;

між різними мережами BSS через дві точки доступу та розподілену систему;

між мережею BSS та проводовою локальною мережею через точку доступу, розподілену систему та портал

Мал. 12.15. Мережі з базовим набором послуг

У мережах, що мають інфраструктуру, деякі станції мережі є базовими, або, у термінології 802.11, точками доступу (Access Point, АР). Станція, яка виконує функції АР, є членом якоїсь мережі BSS (рис. 12.16). Всі базові станції мережі пов'язані між собою за допомогою розподіленої системи (Distribution System, DS), в якості якої може використовуватися те ж середовище (тобто радіо- або інфрачервоні хвилі), що і середовище взаємодії між станціями, або відмінне від неї, наприклад провідна. Точки доступу разом із розподіленою системою підтримують службу розподіленої системи (Distribution System Service, DSS). Завданням DSS є передача пакетів між станціями, які з якихось причин не можуть або хочуть взаємодіяти між собою безпосередньо. Найбільш очевидною причиною використання DSS є приналежність станцій до різних мереж BSS. У цьому випадку вони передають 1кадр своєї тачки доступу, яка через DS передає його точці доступу, що обслуговує мережу BSS зі станцією призначення.

Мал. 12.16. Мережа з розширеним набором послуг

Мережа з розширеним набором послуг (Extended Service Set, ESS) складається з кількох мереж BSS, об'єднаних розподіленим середовищем

Мережа ESS забезпечує станціям мобільність - вони можуть переходити з однієї мережі BSS в іншу. Ці переміщення забезпечуються функціями рівня MAC робочих та базових станцій, тому вони є абсолютно прозорими для рівня LLC. Мережа ESS може також взаємодіяти з провідною локальною мережею. Для цього в розподіленій системі має бути портал.

Міст як попередник та функціональний аналог комутатора

Логічна структуризація мереж та мости

Містлокальною мережі(LAN bridge), або просто міст,з'явився як засіб побудови великих локальних мереж на середовищі, тому що неможливо побудувати досить велику мережу на одному розділяється середовищі

Використання єдиного середовища в мережі Ethernet призводить до кількох дуже жорстких обмежень:

загальний діаметр мережі не може бути більшим за 2500 м;

кількість вузлів не може перевищувати 1024 (для мереж Ethernet на коаксіалі це обмеження ще жорсткіше).

На рис. 13.1 показана залежність затримки доступу до середовища передачі від завантаженості мережі, отримані для мереж Ethernet, Token Ring та FDDI шляхом імітаційного моделювання.

Мал. 13.1. Затримки доступу до середовища передачі даних для технологій Ethernet, Token Ring та FDDI

Як видно з малюнка, всім технологіям властива якісно однакова картина експоненційного зростання величини затримок доступу зі збільшенням коефіцієнта використання мережі. Проте їх відрізняє поріг, у якому настає різкий перелом у поведінці мережі, коли майже прямолінійна залежність перетворюється на круту експоненційну. Для всього сімейства технологій Ethernet - це 30-50% (позначається ефект колізій), технології Token Ring - 60%, а технології FDDI - 70-80%.

Обмеження, що виникають через використання єдиного середовища, що розділяється, можна подолати, виконавши логічну структуризацію мережі, тобто, сегментувавши єдине розділяється середовище на кілька і з'єднавши отримані сегменти мережі деяким комунікаційним пристроєм, який не передає дані побитно, як повторювач, а базує кадри і передає їх потім у той чи інший сегмент залежно від адреси призначення кадру (рис 13.2)

Потрібно відрізняти логічну структуризацію від фізичної. Концентратори стандарту 10Base-T дозволяють побудувати мережу, що складається з декількох сегментів кабелю на кручений парі, але це - фізична структуризація, так як логічно всі ці сегменти являють собою єдине середовище, що розділяється.

Міст довгий час був основним типом пристроїв, які використовувалися для логічного структурування локальних мереж. Зараз мости замінили комутатори, але оскільки алгоритм їх роботи повторює алгоритм роботи моста, результати їх застосування мають ту ж природу, вони тільки посилюються за рахунок набагато вищої продуктивності комутаторів.

Крім мостів/комутаторів для структуризації локальних мереж можна використовувати маршрутизатори, але вони є більш складними і дорогими пристроями, які до того ж завжди потребують ручного конфігурування, тому їх застосування в локальних мережах обмежене.

Логічна структуризація локальної мережі дозволяє вирішити кілька завдань, основні з яких - це підвищення продуктивності, гнучкості та безпеки, а також покращення керованості мережі.

Мал. 13.2. Логічна структуризація мережі

При побудові мережі як сукупності сегментів кожен із новачків може бути адаптований до специфічним потребам робочої групи чи відділу. Це означає підвищення гнучкості мережі. Процес розбиття мережі на логічні сегменти можна розглядати і у зворотному напрямку, як процес створення великої мережі з наявних невеликих мереж.

Встановлюючи різні логічні фільтри на мостах/комутаторах, можна контролювати доступ користувачів до ресурсів інших сегментів, що не дозволяють робити повторювачі. Так досягається підвищення безпеки даних.

Побічним ефектом зниження трафіку та підвищення безпеки даних є спрощення управління мережею, тобто покращення керованості мережі. Проблеми часто локалізуються всередині сегмента. Сегменти утворюють логічні домени керування мережею.

Алгоритм прозорого мосту IEEE 802.1D

У локальних мережах 80-х та 90-х років застосовувалися мости кількох типів:

прозорі мости (для технології Ethernet);

мости із маршрутизацією від джерела (для технології Token Ring);

транслюючі мости (для з'єднань технології Ethernet та Token Ring).

Слово «прозорий» у назві алгоритм прозорого моста відображає той факт, що мости та комутатори у своїй роботі не враховують існування в мережі мережевих адаптерів кінцевих вузлів, концентраторів та повторювачів. У той же час і перераховані мережеві пристрої функціонують, не помічаючи присутності в мережі мостів і комутаторів.

Міст будує свою таблицю просування (адресну таблицю) виходячи з пасивного спостереження за трафіком, циркулюючим у підключених до його портів сегментах. При цьому міст враховує адреси джерел кадрів даних, що надходять на порти. За адресою джерела кадру міст робить висновок про належність вузла-джерела тому чи іншому сегменту мережі,

Розглянемо процес автоматичного створення таблиці просування моста та її використання на прикладі простої мережі, представленої на рис. 13.4.

Мал. 13.4. Принцип роботи прозорого моста/комутатора

Міст з'єднує два мережеві сегменти. Сегмент 1 складають комп'ютери, підключені за допомогою одного відрізка коаксіального кабелю до порту моста 1, а сегмент 2 - комп'ютери, підключені за допомогою іншого відрізка коаксіального кабелю до порту моста 2. У вихідному стані міст не знає, комп'ютери з якими МАС-адресами підключені до кожного з його портів. У цій ситуації міст просто передає будь-який захоплений та буферизований кадр на всі свої порти за винятком того порту, від якого цей кадр отримано. У нашому прикладі біля моста лише два порти, тому він передає кадри з порту 1 на порт 2, і навпаки. Відмінність роботи моста у цьому режимі від повторювача у тому, що він передає кадр, попередньо буферизуючи його, а чи не біт за бітом, як і робить повторювач. Буферизація розриває логіку роботи всіх сегментів як єдиного середовища.

Одночасно з передачею кадру на всі порти міст вивчає адресу джерела кадру і робить запис про його приналежність до того чи іншого сегмента в адресній таблиці. Цю таблицю також називають таблицею фільтрації чи просування. Наприклад, отримавши на порт 1 кадр від комп'ютера 1, міст робить перший запис у адресній таблиці:

МАС-адреса 1 - порт 1.

Цей запис означає, що комп'ютер, що має МАС-адресу 1, належить сегменту, підключеному до порту комутатора 1. Якщо всі чотири комп'ютери цієї мережі проявляють активність і посилають один одному кадри, то незабаром міст побудує повну адресну таблицю мережі, що складається з чотирьох записів - по одному запису на вузол (див. рис. 13.4).

При кожному надходженні кадру на порт моста він, перш за все, намагається знайти адресу призначення кадру в адресній таблиці. Продовжимо розгляд дій мосту з прикладу (див. рис. 13.4).

При отриманні кадру, спрямованого від комп'ютера 1 комп'ютеру 3, міст переглядає адресну таблицю на предмет збігу адреси в будь-якій з записів з адресою призначення - МАС-адресою 3. Запис з адресою, що шукається, є в адресній таблиці.

Міст виконує другий етап аналізу таблиці – перевіряє, чи знаходяться комп'ютери з адресами джерела та призначення в одному сегменті. У прикладі комп'ютер 1 (МАС-адреса 1) і комп'ютер 3 (МАС-адреса 3) знаходяться в різних сегментах. Отже, міст виконує операцію просування (forwarding) кадру - передає кадр на порт 2, що веде сегмент одержувача, отримує доступ до сегмента і передасть туди кадр.

Якби виявилося, що комп'ютери належали одному сегменту, то кадр просто було б видалено з буфера. Така операція називається фільтрацією (fikering).

Якби запис про МАС-адреес 3 був відсутній в адресній таблиці, тобто, іншими словами, адреса призначення була невідомамосту, то він передав би кадр на всі свої порти, крім порту – джерела кадру, як і на початковій стадії процесу навчання.

Процес навчання мосту ніколи не закінчується і відбувається одночасно з просуванням та фільтрацією кадрів. Міст постійно стежить за адресами джерела кадрів, що буферизуються, щоб автоматично пристосовуватися до змін, що відбуваються в мережі, - переміщення комп'ютерів з одного сегмента мережі в інший, відключення і появи нових комп'ютерів.

Входи адресної таблиці можуть бути динамічними, створюваними в процесі самонавчання моста, і статичними, що створюються вручну адміністратором мережі. Статичні записи, але мають строк життя, що дає адміністратору можливість впливати на роботу моста, наприклад, обмежуючи передачу кадрів з певними адресами з одного сегмента в інший.

Динамічні записи мають термін життя - під час створення чи оновлення запису в адресній таблиці з нею пов'язується позначка часу. Після закінчення певного тайм-ауту запис позначається як недійсний, якщо за цей час міст не прийняв жодного кадру з даною адресою в полі адреси джерела. Це дає можливість мосту автоматично реагувати на переміщення комп'ютера із сегмента до сегмента - за його відключення від старого сегмента запис про належність комп'ютера до цього сегменту з часом викреслюється з адресної таблиці. Після підключення комп'ютера до іншого сегменту його кадри почнуть потрапляти до буфера мосту через інший порт, і в адресній таблиці з'явиться новий запис, що відповідає поточному стану мережі.

Кадри з широкомовними МАС-адресами, як і кадри з невідомими адресами призначення, передаються мостом на всі його порти. Такий режим розповсюдження кадрів називається затопленням мережі (flooding). Наявність мостів у мережі не перешкоджає поширенню широкомовних кадрів у всіх сегментах мережі. Однак це є гідністю тільки тоді, коли широкомовна адреса вироблена коректно працюючим вузлом.

Нерідко внаслідок будь-яких програмних або апаратних збоїв протокол верхнього рівня або мережевий адаптерпочинає працювати некоректно, а саме постійно з високою інтенсивністю генерувати кадри з широкомовною адресою. Міст відповідно до свого алгоритму передає помилковий трафік у всі сегменти. Така ситуація називається широкомовним штормом (broadcast, storm).

На рис. 13.5 показано типову структуру моста. Функції доступу до середовища при прийомі та передачі кадрів виконують мікросхеми MAC, які ідентичні мікросхем мережного адаптера.

Мал. 13.5. Структура моста/комутатора

Протокол, що реалізує алгоритм комутатора, розташований між рівнями MAC HLLC.

На рис. 13.6 показано копію екрана терміналу з адресною таблицею моста.

Мал. 13.6. Адресна таблиця комутатора

З відображеної на екран адресної таблиці видно, що мережа складається з двох сегментів - LAN А і LAN В. У сегменті LAN А є, принаймні, 3 станції, а в сегменті LAN В - 2 станції. Чотири адреси, позначені зірочками, є статичними, тобто призначеними адміністратором вручну. Адреса, позначена плюсом, є динамічною адресою з терміном життя, що минув.

Таблиця має поле Dispn - "disposition" (це "розпорядження" мосту про те, яку операцію потрібно зробити з кадром, що має цю адресу призначення). Зазвичай при автоматичному складанні таблиці у цьому полі ставиться умовне позначення порту призначення, але за ручному завданні адреси у полі можна внести нестандартну операцію обробки кадра. Наприклад, операція Flood (затоплення) змушує міст розповсюджувати кадр у широкомовному режимі, незважаючи на те, що його адреса призначення не є широкомовною. Операція Discard (відкинути) каже місту, що кадр із такою адресою не потрібно передавати на порт призначення. Взагалі кажучи, операції, що задаються в полі Dispn, визначають спеціальні умови фільтрації кадрів, що доповнюють стандартні умови їхнього поширення. Такі умови зазвичай називають користувальницькими фільтрами.

Топологічні обмеження при застосуванні мостів у локальних мережах

Розглянемо це обмеження з прикладу мережі, показаної на рис. 13.7.

Мал. 13.7. Вплив замкнутих маршрутів на роботу комутаторів

Два сегменти Ethernet паралельно з'єднані двома мостами, отже утворилася петля. Нехай нова станція з МАС-адресою 123 вперше починає роботу в цій мережі. Зазвичай початок роботи будь-якої операційної системи супроводжується розсилкою широкомовних кадрів, в яких станція заявляє про своє існування і шукає сервери мережі.

На етапі 1 станція посилає перший кадр з широкомовною адресою призначення та адресою джерела 123 у свій сегмент. Кадр потрапляє як у міст 1, так і в міст 2. В обох мостах нова адреса джерела 123 заноситься в адресну таблицю з позначкою про його приналежність сегменту 1, тобто створюється новий запис виду:

МАС-адреса 123 - Порт 1.

Оскільки адреса призначення широкомовна, то кожен міст повинен передати кадр на сегмент 2. Ця передача відбувається по черзі відповідно до методу випадкового доступу технології Ethernet. Нехай першим доступ до сегмента 2 отримує міст 1 (етап 2 на рис. 13.7), при появі кадру на сегменті 2 міст 2 приймає його у свій буфер і обробляє. Він бачить, що адреса 123 вже є в його адресній таблиці, але кадр, що прийшов, є свіжішим, і він вирішує, що адреса 123 належить сегменту 2, а не 1. Тому міст 2 коригує вміст бази і робить запис про те, що адреса 123 належить сегменту 2:

МАС-адреса 123 - Порт 2.

Аналогічно надходить міст 1, коли міст 2 передає свою копію кадру сегмент 2. Далі перераховані наслідки наявності петлі в мережі.

«Розмноження» кадру, тобто поява кількох його копій (у разі - двох, але якби сегменти були з'єднані трьома мостами - то трьох тощо. буд.).

Нескінченна циркуляція обох копій кадру по петлі у протилежних напрямках, а отже, засмічення мережі непотрібним трафіком.

Постійна перебудова мостами своїх адресних таблиць, оскільки кадр з адресою джерела 123 з'являтиметься то одному порту, то іншому.

З метою виключення всіх цих небажаних ефектів мости/комутатори потрібно застосовувати так, щоб між логічними сегментами був петель, тобто будувати з допомогою комутаторів лише деревоподібні структури, які гарантують наявність єдиного шляху між будь-якими двома сегментами. Тоді кадри від кожної станції будуть надходити на міст/комутатор завжди з одного порту, і комутатор зможе правильно вирішувати завдання вибору раціонального маршруту в мережі.

Можлива інша причина виникнення петель. Так, для підвищення надійності бажано мати між мостами/комутаторами резервні зв'язки, які не беруть участь у нормальній роботі основних зв'язків щодо передачі інформаційних кадрів станцій, але при відмові будь-якого основного зв'язку утворюють нову зв'язкову робочу конфігурацію без петель.

Надлишкові зв'язки необхідно блокувати, тобто переводити в неактивний стан. У мережах із простою топологією це завдання вирішується вручну шляхом блокування відповідних портів мостів/комутаторів. У великих мережах із складними зв'язками використовуються алгоритми, які дозволяють вирішувати завдання виявлення петель автоматично.

Бездротові ЛОМ(Wireless LAN) підтримують високошвидкісну передавання даних в межах невеликого простору (наприклад, університетського містечка або невеликої будівлі), коли користувачі пересуваються з місця на місце. Бездротові пристрої, які мають доступ до цих ЛОМ, зазвичай стаціонарні або рухаються зі швидкістю пішохода. Усі стандарти бездротових ЛОМ у США діють у частотному діапазоні, що не ліцензується. Основні неліцензійні смуги частот - це діапазони ISM на 900 МГц, 2,4 ГГц і 5,8 ГГц, а також діапазон національної інформаційної інфраструктури, що не ліцензується, (U-NII) на 5 ГГц. У діапазонах ISM користувачі, що не ліцензуються, є вторинними користувачами і тому змушені справлятися з перешкодами, створюваними первинними користувачами в той час, коли вони активні. У діапазоні U-NII первинних користувачів немає. Для роботи в діапазонах ISM або U-NII ліцензії Федеральної комісії FCC не потрібно. Однак ця перевага є палицею з двома кінцями, оскільки інші неліцензовані системи також діють у цих діапазонах з тієї ж причини, що може викликати дуже сильні взаємні перешкоди між системами. Проблема інтерференції зменшується при встановленні для неліцензійних систем обмежень потужності на одиницю частотного діапазону. Бездротові ЛОМ можуть мати або з'єднання зіркою з пунктами бездротового доступу або концен-траторами. розташованими всередині зони покриття, або архітектуру однорангової обчислювальної мережі ЛОМ, де бездротові термінали автоматично конфігуруються в мережу.

На початку 1990-х років з'явилися десятки компаній — постачальників обладнання та послуг бездротових ЛОМ, які прагнули заробити на незадоволеному попиті на високошвидкісну бездротову передачу даних. Ці бездротові ЛОМ першого покоління базувалися на несумісних користувачах протоколах. Більшість з них діяло в смузі 26 МГц частотного діапазону ISM 900 МГц, використовуючи розширення спектра прямою послідовністю зі швидкістю передачі даних порядку 1-2 Мбіт/с. Використовувалися як з'єднання зіркою, і архітектура одноранговой мережі. Відсутність стандартизації в даній області призвела до високої вартостірозробки, дрібносерійного виробництва та невеликих ринків для кожного окремого виду продукції. З усієї цієї оригінальної продукції лише невелика кількість була більш-менш успішною. Лише одна з бездротових ЛОМ першого покоління — «Альтаїр» (Altair) фірми Motorola — працювала поза частотного діапазону 900 МГц. Ця система, що працювала в діапазоні 18 ГГц, що ліцензується, мала швидкість передачі даних близько 6 Мбіт/с. Однак застосування «Альтаїру» було утруднено через високу вартість компонентів і великих втрат у тракті передачі на 18 ГГц, і «Альтаїр» було знято з виробництва через кілька років після випуску.

Бездротові ЛОМ другого поколінняу Сполучених Штатах діють у смузі шириною 83,5 МГц в діапазоні ISM 2,4 ГГц (WiFi). Стандарт IEEE 802.11b для бездротових ЛОМ цього частотного діапазону був розроблений, щоб уникнути деяких проблем із запатентованими системами першого покоління. Стандарт визначає розширення спектру методом прямої послідовності при швидкості передачі даних близько 1,6 Мбіт/с (максимальна фізична швидкість передачі даних - 11 Мбіт/с) і зоні покриття близько 100 м. Побудова мережі може бути у вигляді з'єднань зіркою або архітектура одноранговій мережі, хоча остання рідко використовується. Багато компаній почали розробляти свою продукцію, спираючись на стандарт 802.11b. Після повільного початкового зростання популярність бездротових ЛОМ стандарту 802.11b значно зросла. З'явилося багато невеликих портативних комп'ютерів з вбудованими бездротовими картами ЛВС 802.11b. Компанії та університети встановили базові станції 802.11b на своїх територіях, а безліч кафе, аеропортів та готелів для підвищення своєї привабливості пропонують бездротовий доступ, часто безкоштовний.

Для забезпечення вищої швидкості передачі даних, ніж у стандарті 802.11b, були розроблені ще два додаткові стандарти сімейства 802.11. Стандарт бездротової ЛОМ IEEE 802.11а займає поло су шириною 300 МГц у діапазоні U-NII 5 ГГц. Стандарт 802.11а базується на модуляції декількох несучих і забезпечує швидкість передачі даних 54Мбіт/с у зоні приблизно 30 м. Так як у системи стандарту 802.11а набагато ширша смуга пропускання і, отже, набагато більше каналів, ніж у 802.11b, вона може підтримувати більша кількістькористувачів за більшої швидкості передачі . Спочатку були сумніви, чи не будуть системи 802.11а значно дорожчі, ніж системи 802.11b, але насправді вони швидко стали конкурентоспроможними за ціною. Інший стандарт, 802.llg, має ту ж саму схему і швидкість передачі даних, що й 802.11а, але він працює в діапазоні 2,4 ГГц з зоною близько 50 м. Щоб уникнути несумісності, багато карт бездротових ЛОМ і приймачі бездротової мережі підтримують усі три стандарти.

У Європі розвиток бездротових ЛОМ обертається навколо стандартів HIPERLAN. Стандарт HIPERLAN/2 схожий на стандарт бездротової мережі IEEE 802.11а. Зокрема, у нього аналогічна схема канального рівня, він також діє у смузі частот 5 ГГц, подібно до U-NII. Отже, у HIPERLAN/2 така ж максимальна швидкістьпередачі даних — близько 54 Мбіт/с, та сама зона покриття — приблизно 30 м, як і в 802.11а. Стандарт HIPERLAN/2 відрізняється від 802.11а протоколом доступу та вбудованою підтримкою «гарантованої якості обслуговування» (QoS).

· Лекція 32. Бездротові локальні мережі основі Wi-Fi- Технології.

Вступ.

У всьому світі стрімко зростає потреба в бездротових з'єднань, особливо у сфері бізнесу. Користувачі з бездротовим доступом до інформації - завжди і скрізь можуть працювати набагато продуктивніше та ефективно, ніж їхні колеги, прив'язані до дротових телефонних та комп'ютерних мереж.

Зазвичай бездротові мережеві технології групуються в три типи, що різняться за масштабом дії їх радіосистем, але вони успішно застосовуються у бізнесі.

PAN ( персональні мережі) - короткодіючі, радіусом до 10 м мережі, які пов'язують ПК та інші пристрої - КПК, мобільні телефони, принтери і т. п. За допомогою таких мереж реалізується проста синхронізація даних, усуваються проблеми з великою кількістю кабелів в офісах, реалізується простий обмін інформацією в невеликих робочих групах. Найбільш перспективний стандарт для PAN – це Bluetooth.

WLAN (бездротові локальні мережі) – радіус дії до 100 м. З їх допомогою реалізується бездротовий доступдо групових ресурсів у будівлі, університетському кампусі тощо. Зазвичай такі мережі використовуються для продовження провідних корпоративних локальних мереж. У невеликих компаніях WLAN можуть повністю замінити дротові з'єднання. Основний стандарт для WLAN – 802.11.

WWAN ( бездротові мережіширокої дії) - бездротовий зв'язок, який забезпечує мобільним користувачам доступ до їх корпоративних мереж та Інтернету. Поки що тут немає домінуючого стандарту, але найактивніше впроваджується технологія GPRS – найшвидше в Європі та з деяким відставанням у США.

На сучасному етапі розвитку мережевих технологій, технологія бездротових мереж Wi-Fi є найбільш зручною в умовах, що вимагають мобільність, простоту встановлення та використання. Wi-Fi (від англ. wireless fidelity – бездротовий зв'язок) – стандарт широкосмуговий бездротового зв'язкусімейства 802.11 розроблений у 1997р. Як правило, технологія Wi-Fiвикористовується для організації бездротових локальних комп'ютерних мереж, а також створення гарячих точок високошвидкісного доступу в Інтернет.

Бездротові ЛОМ - найдинамічніший сектор комунікаційних технологій.

Архітектура, компоненти мережі та стандарти

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 – це стандарт організації бездротових комунікацій на обмеженій території у режимі локальної мережі, тобто. коли кілька абонентів мають рівноправний доступом до загального каналу передач. 802.11 – перший промисловий стандарт для бездротових локальних мереж (Wireless Local Area Networks), або WLAN. Стандарт був розроблений Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 802.11 можна порівняти зі стандартом 802.3 для звичайних дротових Ethernet мереж.

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 визначає порядок організації бездротових мереж на рівні управління доступом до середовища (MAC-рівні) та фізичному (PHY) рівні. У стандарті визначено один варіант MAC (Medium Access Control) рівня та три типи фізичних каналів.

Подібно до дротового Ethernet, IEEE 802.11 визначає протокол використання єдиного середовища передачі, що отримав назву carrier sense multiple access collision avoidance (CSMA/CA). Імовірність колізій бездротових вузлів мінімізується шляхом попередньої посилки короткого повідомлення, званого ready to send (RTS), воно інформує інші вузли про тривалість майбутньої передачі та адресата. Це дозволяє іншим вузлам затримати передачу на час, що дорівнює оголошеній тривалості повідомлення. Приймальна станція повинна відповісти RTS посилкою clear to send (CTS). Це дозволяє передаючому вузлу дізнатися, чи вільне середовище і готовий приймальний вузол до прийому. Після отримання пакета даних приймальний вузол повинен передати підтвердження факту безпомилкового прийому (ACK). Якщо ACK не отримано, спроба передачі даних буде повторена.

У стандарті передбачено забезпечення безпеки даних, яке включає автентифікацію для перевірки того, що вузол, що входить до мережі, авторизований у ній, а також шифрування для захисту від підслуховування.

Фізично стандарт передбачає два типи радіоканалів і один інфрачервоного діапазону.

В основу стандарту 802.11 покладено стільникову архітектуру. Мережа може складатися з одного або кількох осередків (сот). Кожна стільника керується базовою станцією, яка називається точкою доступу (Access Point, AP). Точка доступу і робочі станції, що знаходяться в межах радіусу її дії, утворюють базову зону обслуговування (Basic Service Set, BSS). Точки доступу багатосотової мережі взаємодіють між собою через розподільну систему (Distribution System, DS), що є еквівалентом магістрального сегмента кабельних ЛЗ. Вся інфраструктура, що включає точки доступу та розподільчу систему, утворює розширену зону обслуговування (Extended Service Set). Стандартом передбачено також одностільниковий варіант бездротової мережі, який може бути реалізований і без точки доступу, при цьому частина її функцій виконується безпосередньо робочими станціями.

В даний час існує безліч стандартів сімейства IEEE 802.11:

1. 802.11 - початковий основний стандарт. Підтримує передачу даних радіоканалу зі швидкостями 1 і 2 (опціонально) Мбіт/с.
2. 802.11a – високошвидкісний стандарт WLAN. Підтримує передачу даних зі швидкостями до 54 Мбіт/с радіоканалом в діапазоні близько 5 ГГц.
3. 802.11b – найпоширеніший стандарт. Підтримує передачу даних зі швидкостями до 11 Мбіт/с радіоканалом в діапазоні близько 2,4 ГГц.
4. 802.11 з - Стандарт, що регламентує роботу бездротових мостів. Ця специфікація використовується виробниками бездротових пристроїв для розробки точок доступу.
5. 802.11 d - Стандарт визначав вимоги до фізичних параметрів каналів (потужність випромінювання та діапазони частот) та пристроїв бездротових мереж з метою забезпечення їх відповідності законодавчим нормам різних країн.
6. 802.11e - Створення цього стандарту пов'язане з використанням мультимедійних засобів. Він визначає механізм призначення пріоритетів різним видам трафіку – таким, як аудіо- та відеододатки. Вимога якості запиту, необхідна всім радіо інтерфейсів IEEE WLAN.
7. 802.11f - Цей стандарт, пов'язаний з аутентифікацією, визначає механізм взаємодії точок зв'язку між собою під час переміщення клієнта між сегментами мережі. Інша назва стандарту – Inter Access Point Protocol. Стандарт, який визначає порядок зв'язку між рівнозначними точками доступу.
8. 802.11g – встановлює додаткову техніку модуляції для частоти 2,4 ГГц. Призначений для забезпечення швидкостей передачі даних до 54 Мбіт/с по радіоканалу в діапазоні близько 2,4 ГГц.
9. 802.11h – Розробка цього стандарту пов'язана з проблемами при використанні 802.11а в Європі, де в діапазоні 5 ГГц працюють деякі системи супутникового зв'язку. Для запобігання взаємним перешкодам стандарт 802.11h має механізм "квазіінтелектуального" управління потужністю випромінювання та вибором несучої частоти передачі. Стандарт, що описує керування спектром частоти 5 ГГц для використання в Європі та Азії.
10. 802.11i (WPA2) – Метою створення цієї специфікації є підвищення рівня безпеки бездротових мереж. У ній реалізовано набір захисних функцій під час обміну інформацією через бездротові мережі - зокрема, технологія AES (Advanced Encryption Standard) - алгоритм шифрування, який підтримує ключі довжиною 128, 192 і 256 біт. Передбачається сумісність усіх використовуваних у даний часпристроїв – зокрема, Intel Centrino – з 802.11i-мережами. Зачіпає протоколи 802.1X, TKIP та AES.
11. 802.11 j - Специфікація призначена для Японії та розширює стандарт 802.11а додатковим каналом 4,9 ГГц.
12. 802.11 n - Перспективний стандарт, що знаходиться на сьогоднішній день у розробці, який дозволить підняти пропускну спроможність мереж до 100 Мбіт/сек.
13. 802.11 r - Цей стандарт передбачає створення універсальної та сумісної системи роумінгу для можливості переходу користувача із зони дії однієї мережі до зони дії іншої.

З усіх існуючих стандартів бездротової передачі даних IEEE 802.11, на практиці найчастіше використовуються лише три, визначені Інженерним інститутом електротехніки та радіоелектроніки (IEEE), це: 802.11b, 802.11g і 802.11a.

Порівняння стандартів бездротової передачі:

Стандарт	802.11b	802.11g	802.11a
Кількість використовуваних радіоканалів	3 не перекриваються	3 не перекриваються	8 не перекриваються
Частотний діапазон	2.4 ГГц	2.4 ГГц	5 ГГц
Макс. швидкість передачі даних	11 Мб/с	54 Мб/с	54 Мб/с
Зразкова дальність дії	30 м при 11 Мб/с 100 м при 1 Мб/с	15 м при 54 Мб/с 50 м при 11 Мб/с	12 м при 54 Мб/с 100 м при 6 Мб/с

802.11b. В остаточній редакції широко поширений стандарт 802.11b був прийнятий у 1999 р. і завдяки орієнтації на вільний від ліцензування діапазон 2,4 ГГц завоював найбільшу популярність у виробників обладнання. Пропускна здатність (теоретична 11 Мбіт/с, реальна – від 1 до 6 Мбіт/с) відповідає вимогам більшості додатків. Оскільки обладнання 802.11b, що працює на максимальній швидкості 11 Мбіт/с, має менший радіус дії, ніж більш низьких швидкостях, стандартом 802.11b передбачено автоматичне зниження швидкості при погіршенні якості сигналу.

На початку 2004 року в експлуатації перебувало близько 15 млн. радіопристроїв 802.11b.

Наприкінці 2001-го з'явився стандарт бездротових локальних мереж 802.11a, що функціонують у частотному діапазоні 5 ГГц (діапазон ISM). Бездротові ЛОМ стандарту IEEE 802.11a забезпечують швидкість передачі даних до 54 Мбіт/с, тобто приблизно в п'ять разів швидше за мережі 802.11b, і дозволяють передавати більші обсяги даних, ніж мережі IEEE 802.11b.

До недоліків 802.11а відносяться велика споживана потужність радіопередавачів для частот 5 ГГц, а також менший радіус дії (обладнання для 2,4 ГГц може працювати з відривом до 300 м, а для 5 ГГц - близько 100 м). Крім того, пристрої для 802.11а дорожчі, але згодом ціновий розрив між продуктами 802.11b та ​​802.11a буде зменшуватися.

802.11g є новим стандартом, що регламентує метод побудови WLAN, що функціонують у частотному діапазоні, що не ліцензується, 2,4 ГГц. Максимальна швидкість передачі в бездротових мережах IEEE 802.11g становить 54 Мбіт/с. Стандарт 802.11g є розвиток 802.11b і назад сумісний з 802.11b. Відповідно ноутбук з картою 802.11g зможе підключатися і до вже діючих точок доступу 802.11b, і до нових 802.11g. Теоретично 802.11g має переваги двох своїх попередників. У числі переваг 802.11g треба відзначити низьку споживану потужність, велику дальність дії та високу проникаючу здатність сигналу. Можна сподіватися і на розумну вартість обладнання, оскільки низькочастотні пристрої простіші у виготовленні.

Організація мережі

Стандарт IEEE 802.11 працює на двох нижніх рівнях моделі ISO/OSI: фізичному та канальному. Іншими словами, використовувати обладнання Wi-Fi так само просто, як і Ethernet: протокол TCP/IP накладається поверх протоколу, що описує передачу інформації каналом зв'язку. Розширення IEEE 802.11b не торкається канального рівня і вносить зміни до IEEE 802.11 лише на фізичному рівні.

У бездротовій локальній мережі є два типи обладнання: клієнт (зазвичай це комп'ютер, укомплектований бездротовим мережевою картою, але може бути і інший пристрій) та точка доступу, яка виконує роль моста між бездротовою та провідною мережами. Точка доступу містить приймач, інтерфейс проводової мережі, а також вбудований мікрокомп'ютер і програмне забезпеченнядля обробки даних

Фізичний рівень IEEE 802.11

Стандарт IEEE 802.11 передбачає передачу сигналу одним з двох методів - прямої послідовності (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) і частотних стрибків (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS), що відрізняються способом модуляції, але використовують одну і ту ж технологію розширення спектру. Основний принцип технології розширення спектру (Spread Spectrum, SS) полягає в тому, щоб від вузькосмугового спектру сигналу, що виникає при звичайному потенційному кодуванні, перейти до широкосмугового спектру, що дозволяє значно підвищити стійкість до перешкод даних.

Метод FHSS передбачає зміну несучої частоти сигналу під час передачі інформації. Для підвищення перешкодостійкості потрібно збільшити спектр сигналу, що передається, для чого несуча частота змінюється за псевдовипадковим законом, і кожен пакет даних передається на своїй несучій частоті. При використанні FHSS конструкція приймача виходить дуже простий, але цей метод застосовується, тільки якщо пропускна здатністьне перевищує 2 Мбіт/с, тому в додатку IEEE 802.11b залишився один DSSS. З цього випливає, що спільно з пристроями IEEE 802.11b може застосовуватися тільки обладнання стандарту IEEE 802.11, яке підтримує DSSS, при цьому швидкість передачі не перевищить максимальної швидкості в " вузькому місці(2 Мбіт/с), яким є обладнання, що використовує старий стандарт без розширення.

В основі методу DSSS лежить принцип фазової маніпуляції (тобто передачі інформації стрибкоподібною зміною початкової фази сигналу). Для розширення спектра сигналу, що передається, застосовується перетворення переданої інформації в так званий код Баркера, що є псевдовипадковою послідовністю. На кожен переданий біт припадає 11 біт у послідовності Баркера. Розрізняють пряму та інверсну послідовності Баркера. Через велику надмірність при кодуванні ймовірність того, що дія перешкоди перетворить пряму послідовність Баркера в інверсну, близька до нуля. Поодинокі біти передаються прямим кодом Баркера, а нульові - інверсним.

Під бездротові комп'ютерні мережі в діапазоні 2,4 ГГц відведено досить вузький коридор шириною 83 МГц, розділений на 14 каналів. Для виключення взаємних перешкод між каналами необхідно, щоб їх смуги відстояли один від одного на 25 МГц. Нескладний підрахунок показує, що в одній зоні одночасно можуть використовуватися лише три канали. У таких умовах неможливо вирішити проблему відбудови від перешкод автоматичною зміною частоти, тому в бездротових локальних мережах використовується кодування з високою надмірністю. У ситуації, коли ця міра не дозволяє забезпечити задану достовірність передачі, швидкість з максимального значення 11 Мбіт/с послідовно знижується до одного з наступних фіксованих значень: 5,5; 2; 1 Мбіт/с. Зниження швидкості відбувається не тільки за високому рівніперешкод, але якщо відстань між елементами бездротової мережі досить велика.

Канальний рівень IEEE 802.11

Подібно до проводової мережі Ethernet, у бездротових комп'ютерних мережах Wi-Fiканальний рівень включає підрівні управління логічним з'єднанням (Logical Link Control, LLC) і управління доступом до середовища передачі (Media Access Control, MAC). У Ethernet та IEEE 802.11 один і той же LLC, що значно спрощує об'єднання дротових та бездротових мереж. MAC у обох стандартів має багато спільного, проте є деякі тонкі відмінності, важливі для порівняння провідних та бездротових мереж.

В Ethernet для забезпечення можливості множинного доступу до загального середовища передачі (у даному випадку кабелю) використовується протокол CSMA/CD, що забезпечує виявлення та обробку колізій (у термінології комп'ютерних мереж так називаються ситуації, коли кілька пристроїв намагаються розпочати передачу одночасно).

У мережах IEEE 802.11 використовують напівдуплексний режим передачі, тобто. у кожний момент часу станція може приймати або передавати інформацію, тому виявити колізію в процесі передачі неможливо. Для IEEE 802.11 було розроблено модифікований варіант протоколу CSMA/CD, який отримав назву CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Працює він в такий спосіб. Станція, яка має намір передавати інформацію, спочатку "слухає ефір". Якщо не виявлено активності на робочій частоті, станція спочатку чекає протягом деякого випадкового проміжку часу, потім знову слухає ефір і, якщо середовище передачі даних все ще вільне, здійснює передачу. Наявність випадкової затримки потрібна для того, щоб мережа не зависла, якщо кілька станцій одночасно захочуть отримати доступ до частоти. Якщо інформаційний пакет надходить без спотворень, станція, що приймає, посилає назад підтвердження. Цілісність пакета перевіряється методом контрольної суми. Отримавши підтвердження, станція, що передає, вважає процес передачі даного інформаційного пакета завершеним. Якщо підтвердження не одержано, станція вважає, що сталася колізія, і пакет передається знову через випадковий проміжок часу.

Ще одна специфічна для бездротових мереж проблема - дві клієнтські станції мають поганий зв'язок одна з одною, але при цьому якість зв'язку кожної з них з точкою доступу хороша. У такому разі передавальна клієнтська станція може надіслати на точку доступу запит на очищення ефіру. Тоді по команді з точки доступу інші клієнтські станції припиняють передачу на час "спілкування" двох точок. поганим зв'язком. Режим примусового очищення ефіру (протокол Request to Send/Clear to Send - RTS/CTS) реалізований далеко не у всіх моделях обладнання IEEE 802.11 і, якщо він є, включається лише в крайніх випадках.

Ethernet під час передачі потокових даних використовується управління доступом до каналу зв'язку, розподілене між усіма станціями. Навпаки, у IEEE 802.11 у разі застосовується централізоване управління з точки доступу. Клієнтські станції послідовно опитуються щодо передачі потокових даних. Якщо якась із станцій повідомляє, що вона передаватиме потокові дані, точка доступу виділяє їй проміжок часу, в який з усіх станцій мережі передаватиме тільки вона.

Слід зазначити, що примусове очищення ефіру знижує ефективність роботи бездротової мережі, оскільки пов'язані з передачею додаткової службової інформації та короткочасними перервами зв'язку. Крім цього, у провідних мережах Ethernet за необхідності можна реалізувати не тільки напівдуплексний, але й дуплексний варіант передачі, коли колізія виявляється в процесі передачі (це підвищує реальну пропускну здатність мережі). Тому, на жаль, за інших рівних умов реальна пропускна здатність бездротової мережі IEEE 802.11b буде нижчою, ніж у проводового Ethernet. Таким чином, якщо мережам Ethernet 10 Мбіт/с та IEEE 802.11b (максимальна швидкість передачі інформації 11 Мбіт/с) з однаковим числом користувачів давати однакове навантаження, поступово збільшуючи її, то, починаючи з деякого порога, мережа IEEE 802.11b почне "гальмувати" ", а Ethernet все ще функціонуватиме нормально.

Оскільки клієнтські станції можуть бути мобільними пристроямиз автономним живленням, у стандарті IEEE 802.11 велику увагу приділено питанням управління живленням. Зокрема, передбачено режим, коли клієнтська станція через певні проміжки часу "прокидається", щоб прийняти сигнал увімкнення, який, можливо, передає точка доступу. Якщо цей сигнал прийнято, клієнтський пристрійвключається, інакше воно знову "засинає" до наступного циклу прийому інформації.

Типи та різновиди з'єднань

1. З'єднання Ad-Hoc ( точка-точка) .

Всі комп'ютери оснащені бездротовими картами (клієнтами) і з'єднуються безпосередньо один з одним по радіоканалу, що працює за стандартом 802.11b і забезпечує швидкість обміну 11 Mбіт/с, чого цілком достатньо для нормальної роботи.

2. Інфраструктурне з'єднання.

Всі комп'ютери оснащені бездротовими картками та підключаються до точки доступу. Яка, у свою чергу, має можливість підключення до провідної мережі.

Ця модельвикористовується, коли необхідно з'єднати більше двох комп'ютерів. Сервер з точкою доступу може виконувати роль роутера та самостійно розподіляти інтернет-канал.

3 . Точка доступу, з використанням роутера та модему.

Точка доступу включається в роутер, роутер - модем (ці пристрої можуть бути об'єднані в два або навіть в одне). Тепер на кожному комп'ютері у зоні дії Wi-Fi , в якому є адаптер Wi-Fi буде працювати інтернет.

4. Клієнтська точка.

У цьому режимі точка доступу працює як клієнт і може з'єднатися з точкою доступу, що працює в інфраструктурному режимі. Але до неї можна підключити лише одну МАС-адресу. Тут завдання полягає в тому, щоб об'єднати лише два комп'ютери. Два Wi-Fi -Адаптери можуть працювати один з одним безпосередньо без центральних антен.

5. З'єднання міст.

Комп'ютери об'єднані у провідну мережу. До кожної групи мереж підключено токуляри доступу , які з'єднуються між собою по радіо каналу. Цей режим призначений для об'єднання двох та більше провідних мереж. Підключення бездротових клієнтів доточці доступу , що працює в режимі мосту неможливо.

6. Репітер.

Точка доступу легко розширює радіус дії іншої точки доступу, що працює в інфраструктурному режимі.

Список використаної литературы:

1. http://esnet.ru/estelecom/resh.shtml?base=&news=9

2. http://www.ultra-net.ru/dostup.html

3. http://www.winzone.ru/articles/169/

4. http://www.winzone.ru/articles/304/

5. http://rmt.ru/articles64

6. http://www.dataexpress.ru/review/ccc/2/

7. http://www.intel.com/ru/update/contents/st08031.htm

8. http://www.thg.ru/network/20030828/print.html

9. http://www.thg.ru/network/20030828/802_11-04.html

Перевага (пріоритет)- Право на першочерговий рух у наміченому напрямку по відношенню до інших учасників руху.
Перевага (пріоритет)- Вигода, перевага (у порівнянні з ким-небудь іншим).
Перевага (пріоритет)- Поняття, що показує важливість, першість. Наприклад, пріоритет дій визначає порядок їх виконання у часі.

Щоб не бачити тут відеорекламу, достатньо стати зареєстрованим користувачем.
Щоб не бачити жодної реклами на сайті, потрібно стати VIP-користувачем.
Це можна зробити абсолютно безкоштовно. Читайте .