Особенности построение беспроводных сетей

Тема 1.

1.1 Классификация БС

1.2 Стандарты БС

1.3 Структура сети

1.4 Режимы функционирования БС

1.1

Сети.

Беспроводные

+

1) Гибкость

2) Масштабируемость

3) Низкая стоимость внедрения и эксплуатации

-

1) подверженность влиянию помех

2) относительно низкие скорости

3) сложность проектирования

Проводные

+

1) Высокие скорости

2) Хорошая помехозащищенность

3) Простота проектирования

4) Высокая надежность

-

1) сложность масштабирования

2) отсутствие гибкости

3) высокие затраты на внедрение и эксплуатацию

Вычислительная сеть – взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств(или систем связи) и передачи данных, обеспечивающее пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов. Данное определение соответствует определению беспроводных сетей, если передача данных осуществляется без помощи проводов. Основная особенность БС – связь осуществляется между компьютерными устройствами к которым относятся персональные цифровые помощники(PDA – Personal Digital Agents), ноутбуки, ПК, серверы и принтеры.

БС основана на использовании передачи информации, представленной в виде сообщений электронной почты, записей БД, потокового видео или голосовых сообщений. При передаче сообщений используются радиоволны или инфракрасный диапазон. Так как данные передаются в БС по воздушной среде, то воздушная среда является важнейшим ее компонентом. Для БС в качестве основных критериев классификации используются размеры физической зоны с соответствующими частотами передач.

Основная классификация:

1) Беспроводная персональная сеть(PAN)

2) Беспроводная локальная сеть(LAN)

3) Беспроводная городская сеть(MAN)

4) Беспроводная глобальная сеть(WAN)

Беспроводные глобальные сети позволяют пользователям устанавливать беспроводные сетевые соединения поверх удаленных общих или частных сетей, могут обслуживать на значительной территории при помощи станций, соединенных в сеть, или спутников. Сети или спутники в данном случае принадлежат поставщикам беспроводных сетей. Данная технология называется сетями 3-его поколения или 3g. Наибольшее распространение сегодня имеют 2 стандарта технологий: U-MTS, CDNA 2000. Обе связаны с технологией CDNA в основе которой множественный доступ с кодовым разделением каналов. Стандарты: CDPD(Стандарт сотовой системы передачи пакетов цифровых данных) и сотовые системы телефонной связи поколений 2, 2.5, 3.

Беспроводная городская сеть позволяет устанавливать беспроводные сетевые соединения в пределах большого города, так как для прокладки провода не требуются, то с экономической точки зрения MAN очень эффективна. Еще одно использование MAN это резервный канал для проводных соединений, если основные кабельные каналы вышли из строя. Для MAN используется инфракрасное излучение и радиоволны. В настоящее время разрабатывается канал 802.16 – для широкополосного беспроводного доступа. Стандарты: патентованные, IEEE 802.16, WIMAX.

Беспроводная локальная сеть позволяет устанавливать беспроводные сетевые соединения на граничные территории. Например, в рамках одного здания, кампуса или нескольких зданий, находящихся поблизости. Может использоваться как самостоятельно(например, в зданиях в которых проводные сети проложить нереально) или в качестве дополнения к проводным сетям(например, для повышения мобильности). Стандарты: IEEE 802.15, Wi-Fi, HiperLAN.

Беспроводная персональная сеть позволяет устанавливать беспроводное соединение между различными устройствами на небольшой территории. В основном применяется для связи ПК с периферийными устройствами и с окружающими пользователями. Данная технология называется Bluetooth. Стандарты: Bluetooth, IEEE 802.15, IRDA(инфракрасный диапазон).

1.2

Стандарт Тип сети

UMTS WWAN

CDMA WWAN

IEEE 802.16 WMAN

IEEE 802.11 WLAN

IEEE 802.15 WPAN

Группа стандартов 802.11 разделяется на 2 больших класса:

1) Стандарты, определяющие параметры каналов связи

2) Стандарты, определяющие средства безопасности

Стандарты семейства 802.11 определяющие средства безопасности.

IEEE 802.11 f – протокол взаимодействия между точками доступа InterAccessPointProtocol, аутентификация сетевого оборудования(рабочей станции) при перемещении компьютера пользователя от одной точки доступа к другой, то есть между сегментами сети (2003г.)

IEEE 802.11i – расширения функций безопасности. Технология криптозащиты WPA/WPA2.

1.3

Структуру БС определяет протоколы и компоненты, необходимые для удовлетворения требований, выполняемых в сети приложений. Одним из популярных стандартов на базе которых можно рассмотреть структуру сети является модель OSI. Протоколы на каждом уровне модели взаимодействуют через сеть с уровнем соответствующего ранга, однако реальная передача данных происходит на физическом уровне. В результате такая структура обеспечивает расслоение в процессе при котором конкретный уровень вставляет информацию своего протокола во фреймы, размещающиеся во фреймах нижних уровней, т.е. фрейм пересылаемых на физический уровень в действительности содержит фреймы всех верхних уровней.

1.4

Как правило к оборудованию, которое нужно для развертывания сети, относят беспроводную точку доступа и беспроводные адаптеры. Однако, в простейшем случае не требуется использование точки доступа. Стандарт 802.11 определяет 2 режима работы беспроводных сетей:

1) Режим инфраструктуры

2) Режим AddHoc(IBBS, или режим точка-точка)

По данному режиму узлы соединяются и взаимодействуют друг с другом без участия точки доступа. Требуется минимальное оборудование. Единственное требование к узлам – наличие беспроводного адаптера. При таком режиме не требуется создание сетевой инфраструктуры, дополнительного оборудования не надо. Беспроводные адаптеры рабочих станций сотрудничают со всеми беспроводными адаптерами сети. По аналогии с проводными сетями данную архитектуру можно обозначить как шина. Хотя при этом не используется отдельное центральное управляющее устройство, но в сети необходимо для объединения всех рабочих станций один из беспроводных адаптеров настроить в качестве ведущего, а именно настроить идентификатор сети, метод аутентификации и шифрования, ключ сети и т.д.

21.14.2013

При архитектуре AddHoc в качестве плюсов выделяется:

1) Быстрое развертывание сети в любых условиях

2) Поддержка до 256 подключений

3) Возможность соединения двух рабочих станций на значительном удалении друг от друга(10км и более)

Минусы:

1) Низкая скорость передачи данных(до 11мбит\сек), общий трафик делится между участниками сети

2) Малый диаметр действия сети. Данная конфигурация наиболее удобна, если необходимо быстро соединить 2 компьютера на небольшом расстоянии и для передачи небольшого объема информации.

Режим IBBS.

В данном случае сеть состоит из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторым набором беспроводных клиентских станций. Точка доступа БС выполняет функцию аналогичную функции коммутатора традиционной кабельной сети и позволяет объединить все компьютеры в одну сеть.

Точка доступа координирует обмен данными между всеми клиентами БС и обеспечивает всем клиентам равноправный доступ к среде передачи данных. Так как данный режим является наиболее гибким, он позволяет не только менять методы шифрования и аутентификации и расширять сеть, но и создавать комбинированные сети с большим количеством сегментов. Эффективность работы сети в режиме IBBS в основном будет зависеть от характеристик точек доступа.

Режим ESS это расширение режима IBBS за счет использования нескольких точек доступа, позволяющих расширить радиус действия беспроводной сети.

При построении БС в режиме ESS необходимо учитывать задачу эффективности расположения точек доступа с позиции минимизации экономических затрат и максимизации зоны покрытия. Наиболее устойчивую связь в данном случае можно получить, если перемещаться рабочая станция будет перемещаться при переключении с одной точки доступа на другую. Возможности точки доступа позволяют использовать ее не только для обслуживания беспроводных устройств, но и рассматривать ее как коммутатор с целью объединения беспроводного и проводного сегментов сети в одно целое с возможностью маршрутизации пакетов между сегментами. В соответствии со стандартом 802.11 b без подключения дополнительной антенны устойчивая связь может быть достигнута на открытом расстоянии до 500 метров, в комнатах, разделенных перегородками из неметаллических материалов, до 100 метров, в офисе из нескольких комнат до 30 метров. При проектировании сети необходимо учесть, что через стены с большим содержанием металлической арматуры сигнал может вообще не проходить, потому в данных помещениях необходимо устанавливать свои точки доступа. Для проектирования удаленных локальных сетей или ее удаленных сегментов используется оборудование с направленными антеннами, тогда радиус действия можно увеличить до 20 км, а при наличии усилителей или использовании специальных мест ее расположения – до 50 км. В качестве подобного оборудования можно использовать Wi-Fi при добавлении к ним дополнительных антенн.

Если при проектировании БС используется топология звезда, одна из станций будет центральной и взаимодействовать с другими подстанциями. Центральная станция должна иметь всенаправленные антенны, остальные станции однонаправленные. Радиус действия все направленной антенны ограничивается 7 км.

Поиск по сайту: