Организация беспроводных сетей по стандартам IEEE 802.16 (Wi-MAX, Wi-Bro), 802.20, 802.11n, 802.11g
Способы организации беспроводных сетей по стандартам IEEE 802.16. WiMAX как телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях. Этапы построения полносвязной городской Wi-Fi сети.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.08.2013 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
"Организация беспроводных сетей по стандартам IEEE 802.16 (Wi-MAX, Wi-Bro), 802.20, 802.11n, 802.11g"
беспроводной сеть полносвязной
Введение
Во всем мире стремительно растет потребность в беспроводных соединениях, особенно в сфере бизнеса. Пользователи с беспроводным доступом к информации -- всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям.
Обычно беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.
PAN (персональные сети) -- короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства -- КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. п. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN -- это Bluetooth.
WLAN (беспроводные локальные сети) -- радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN -- 802.11.
WWAN (беспроводные сети широкого действия) -- беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету. Пока здесь нет доминирующего стандарта, но наиболее активно внедряется технология GPRS -- быстрее всего в Европе и с некоторым отставанием в США.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. wireless fidelity - беспроводная связь) - стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.
Беспроводные ЛВС -- самый динамичный сектор коммуникационных технологий.
1. Режимы работы точек доступа и сетевых карт
Access Point Mode (Точка доступа) - Режим Access Point предназначен для беспроводного подключения к точке доступа портативных компьютеров, настольных ПК и PDA. Позволяет подключить беспроводных клиентов, работающих в режиме Infrastructure.
Access Point Client / Wireless Client Mode (Беспроводной клиент) - Режим AP Client или Wireless Client позволяет точке доступа стать беспроводным клиентом другой точки доступа. По существу, в данном режиме точка доступа выполняет функции беспроводного сетевого адаптера. Можно использовать данный режим для обмена данными между двумя точками доступа. Обмен данными между беспроводной платой и точкой доступа в режиме Access Point Client / Wireless Client Mode невозможен.
Point-to-Point / Wireless Bridge (WDS) (Беспроводной мост point-to-point) - Режим Point-to-Point / Wireless Bridge позволяет беспроводной точке обмениваться данными с другой точкой доступа, поддерживающей режим беспроводного моста point-to-point. Следует иметь в виду, что большинство производителей используют свои собственные оригинальные настройки для активации режима беспроводного моста в точке доступа. Обычно данный режим используется для беспроводного соединения аппаратуры в двух разных зданиях. Беспроводные клиенты не могут обмениваться данными с точкой доступа в этом режиме. Работает как правило только с одинаковыми точками доступа. Работоспособность с разными устройствами невозможна ввиду отсутствия стандартов на технологию WDS
Point-to-Multipoint / Multi-point Bridge (WDS) (Беспроводной мост point-to-multipoint) - Режим Point-to-Multi-point / Multi-point Bridge аналогичен режиму Point-to-point / Wireless Bridge с той лишь разницей, что допускает использование более двух точек доступа. Беспроводные клиенты также не могут обмениваться данными с точкой доступа в этом режиме. Работает только с одинаковыми точками доступа.
Repeater Mode (Репитер) - Функционируя в режиме беспроводного репитера, точка доступа расширяет диапазон действия беспроводной сети посредством повтора сигнала удаленной точки доступа. Для того чтобы точка доступа могла выполнять функции беспроводного расширителя радиуса действия другой точки доступа, в её конфигурации необходимо указать Ethernet MAC-адрес удаленной точки доступа. В данном режиме беспроводные клиенты могут обмениваться данными с точкой доступа. Работает как правило только с точками доступа построенных на одинаковых чипах.
WDS with AP (Wireless Distribution System) - позволяет одновременно подключать беспроводных клиентов к точкам, работающим в режимах Bridge (мост точка-точка) или Multipoint Bridge (мост точка-много точек), однако при этом уменьшается скорость работы. Работает как правило только с одинаковыми точками доступа.
Ad-Hoc - Используется в ТД и в Wi-Fi адаптерах. В режиме Ad-Hoc (равный-с-равным) каждое беспроводное устройство может связываться непосредственно друг с другом без использования точки доступа Infrastructure. Используется в ТД и в Wi-Fi адаптерах. В режиме Infrastructure устройства работают по принципу клиент/сервер. Беспроводная сеть состоит как минимум из одной точки доступа, к которой подключены оконечные беспроводные клиенты.
WISP (Wireless Internet Service Provider) В такой схеме компьютеры подключаются к маршрутизатору по обычной витой паре, а к поставщику Интернет-услуг устройство подключается уже по Wi-Fi. В этом режиме точка доступа сама ищет, куда бы подключиться, и не воспринимает попытки других беспроводных устройств подключиться к ней.
2. Стандарты
IEEE 802.16
Стандарт IEEE 802.16, опубликованный в апреле 2002 года, описывает wireless MAN Air Interface. 802.16 -- это так называемая технология «последней мили», которая использует диапазон частот от 10 до 66 GHz. Так как это сантиметровый и миллиметровый диапазон, то необходимо условие «прямой видимости». Стандарт поддерживает топологию point-to-multipoint, технологии frequency-division duplex (FDD) и time-division duplex (TDD), с поддержкой quality of service (QoS). Возможна передача звука и видео. Стандарт определяет пропускную способность 120 Мбит/с на каждый канал в 25 MHz.
Стандарт 802.16a последовал за стандартом 802.16. Он был опубликован в апреле 2003 и использует диапазон частот от 2 до 11 GHz. Стандарт поддерживает ячеистую топологию (mesh networking). Стандарт не накладывает условие «прямой видимости».
WiMAX
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) -- телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован).
Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum -- организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная скорость -- до 1 Гбит/сек на ячейку.
WiMAX подходит для решения следующих задач:
· Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.
· Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
· Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.
· Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.
· Создания систем удалённого мониторинга (monitoring системы), как это имеет место в системе SCADA.
WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi-сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках городов.
Набор преимуществ присущ всему семейству WiMAX, однако его версии существенно отличаются друг от друга. Разработчики стандарта искали оптимальные решения как для фиксированного, так и для мобильного применения, но совместить все требования в рамках одного стандарта не удалось. Хотя ряд базовых требований совпадает, нацеленность технологий на разные рыночные ниши привела к созданию двух отдельных версий стандарта (вернее, их можно считать двумя разными стандартами). Каждая из спецификаций WiMAX определяет свои рабочие диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность излучения, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала, принципы повторного использования радиочастот и прочие показатели. А потому WiMAX-системы, основанные на версиях стандарта IEEE 802.16 e и d, практически несовместимы. Краткие характеристики каждой из версий приведены ниже.
· 802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX). Спецификация утверждена в 2004 году. Используется ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), поддерживается фиксированный доступ в зонах с наличием либо отсутствием прямой видимости. Пользовательские устройства представляют собой стационарные модемы для установки вне и внутри помещений, а также PCMCIA-карты для ноутбуков. В большинстве стран под эту технологию отведены диапазоны 3,5 и 5 ГГц. По сведениям WiMAX Forum, насчитывается уже порядка 175 внедрений фиксированной версии. Многие аналитики видят в ней конкурирующую или взаимодополняющую технологию проводного широкополосного доступа DSL.
· 802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный WiMAX). Спецификация утверждена в 2005 году. Это -- новый виток развития технологии фиксированного доступа (802.16d). Оптимизированная для поддержки мобильных пользователей версия поддерживает ряд специфических функций, таких как хэндовер, idle mode и роуминг. Применяется масштабируемый OFDM-доступ (SOFDMA), возможна работа при наличии либо отсутствии прямой видимости. Планируемые частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX таковы: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 ГГц. В мире реализованы несколько пилотных проектов, в том числе первым в России свою сеть развернул «Скартел». Конкурентами 802.16e являются все мобильные технологии третьего поколения (например, EV-DO, HSDPA).
Основное различие двух технологий состоит в том, что фиксированный WiMAX позволяет обслуживать только «статичных» абонентов, а мобильный ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 150 км/ч. Мобильность означает наличие функций роуминга и «бесшовного» переключения между базовыми станциями при передвижении абонента. Бесшовный роуминг дает возможность сохранять подключение абонентов, если они пересекают границы сетей и используют различные сети с радиодоступом, включая Wi-Fi, GPRS, CDMA, GSM, UMTS, WiMAX. В частном случае мобильный WiMAX может применяться и для обслуживания фиксированных пользователей.
WiBro
WiBro - это достаточно новая технология, разработанная в Южной Корее. По своей сути WiBro является мобильной версией стандарта беспроводной широкополосной связи по технологии WiMAX (Mobile WiMAX) и базируется на стандарте IEEE 802.16e. В конце 2005 года официально принята окончательная версия стандарта IEEE 802.16e-2005 (Mobile WiMAX) организацией по стандартизации и выбрана в качестве международного стандарта. Аналогично сотовым сетям, WiBro-сеть охватывает подвижных абонентов и предоставляет широкополосную среду для возможности пользоваться современными услугами передачи данных (VoIP, видеоконференции, Push-to-All (PTT, PTV, PTD), on-line-игры, LBS, IP-TV и др.) с высокими скоростями в движении.
Базовые станции этого стандарта обеспечивают суммарную пропускную способность до 30-50 Мбит/с на каждого оператора и могут покрывать радиус от 1 до 5 км. Подключение сохраняется для движущихся объектов при скорости до 120 км/ч, что значительно лучше, чем у локальных беспроводных сетей -- их ограничение приблизительно равно скорости пешехода, но хуже, чем сетей сотовой связи -- до 250 км/ч. Реальное тестирование сети в городе Пусан во время проведения саммита АТЭС показало, что реальные скорости и ограничения значительно ниже, чем в теории.
Стандарт поддерживает QoS -- приоритеты в передаче данных разного типа, что позволяет надежно передавать видеопотоки и другие данные, чувствительные к задержкам в канале. В этом заключаются преимущества стандарта перед стационарным WiMAX (802.16d).
Также его требования значительно больше проработаны в деталях, чем в стандарте WiMAX.
IEEE 802.20
В декабре 2002 г. подкомиссия группы IEEE 802.16, отвечавшая за разработку стандарта мобильного беспроводного широкополосного доступа MBWA (Mobile Broadband Wireless Access) уровня WMAN, получила статус рабочей группы с номером 802.20. Цель работ заключалась в обеспечении инфоемких сервисов для пользователей, перемещающихся со скоростями до 250 км/ч. Платформой нового стандарта была выбрана технология FLASH- OFDM (Fast Low-Latency Access with Seamless Handoff Orthogonal Frequency Division Multiplexing), созданная фирмами Flarion Technologies и Nextel Communications.
Во многом, IEEE 802.20 подобен стандарту IEEE 802.16c, однако благодаря реализации высокоскоростного хэндовера, сервисные возможности IEEE 802.20 рассматриваются в качестве альтернативы сотовым сервисам 3G. Действительно, 802.20 заполняет промежуток между сотовыми сетями с относительно невысокой пропускной способностью и высокой мобильностью, и другими сетями семейства IEEE 802: 802.11 WLAN и 802.16 WMAN (высокая пропускная способность и малая мобильность). IEEE 802.20 позволит обеспечить бесшовный межсотовый и межсекторный хэндовер, межтехнологический роуминг (например, от MBWA к WLAN), опции QoS, поддержку приложений в реальном времени и динамичное перераспределение ресурсов между прямым и обратным каналами. Стандарт IEEE 802.20 является своего рода попыткой объединения достоинств сетей 3G и WiMAX - глобальной мобильности и роуминга первых с высокой пропускной способностью и малой задержкой передачи данных вторых.
IEEE 802.11
IEEE 802.11 - набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 0.9, 2.4, 3.6 и 5 ГГц.
Пользователям более известен по названию Wi-Fi, фактически являющемуся брендом, предложенным и продвигаемым организацией Wi-Fi Alliance. Получил широкое распространение благодаря развитию в мобильных электронно-вычислительных устройствах: КПК и ноутбуках.
Изначально стандарт IEEE 802.11 предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с. Один из первых высокоскоростных стандартов беспроводных сетей -- IEEE 802.11a -- определяет скорость передачи уже до 54 Мбит/с. Рабочий диапазон стандарта 5 ГГц.
Вопреки своему названию, принятый в 1999 году стандарт IEEE 802.11b не является продолжением стандарта 802.11a, поскольку в них используются различные технологии: DSSS (точнее, его улучшенная версия HR-DSSS) в 802.11b против OFDM в 802.11a. Стандарт предусматривает использование нелицензируемого диапазона частот 2,4 ГГц. Скорость передачи до 11 Мбит/с.
Продукты стандарта IEEE 802.11b, поставляемые разными изготовителями, тестируются на совместимость и сертифицируются организацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая в настоящее время больше известна под названием Wi-Fi Alliance. Совместимые беспроводные продукты, прошедшие испытания по программе «Альянса Wi-Fi», могут быть маркированы знаком Wi-Fi.
Долгое время IEEE 802.11b был распространённым стандартом, на базе которого было построено большинство беспроводных локальных сетей. Сейчас его место занял стандарт IEEE 802.11g, постепенно вытесняемый высокоскоростным IEEE 802.11n.
Проект стандарта IEEE 802.11g был утверждён в октябре 2002 г. Этот стандарт предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц, обеспечивая скорость соединения до 54 Мбит/с и превосходя, таким образом, стандарт IEEE 802.11b, который обеспечивает скорость соединения до 11 Мбит/с. Кроме того, он гарантирует обратную совместимость со стандартом 802.11b. Обратная совместимость стандарта IEEE 802.11g может быть реализована в режиме модуляции DSSS (метод формирования широкополосного радиосигнала, при котором исходный двоичный сигнал преобразуется в псевдослучайную последовательность, используемую для модуляции несущей), и тогда скорость соединения будет ограничена одиннадцатью мегабитами в секунду либо в режиме модуляции OFDM, при котором скорость может достигать 54 Мбит/с. Таким образом, данный стандарт является наиболее приемлемым при построении беспроводных сетей.
IEEE 802.11n - версия стандарта 802.11 для сетей Wi-Fi
Этот стандарт был утверждён 11 сентября 2009.
Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с (стандарт IEEE 802.11ac до 1.3 Гбит/с), применяя передачу данных сразу по четырем антеннам. По одной антенне -- до 150 Мбит/с.
Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4--2,5 или 5,0 ГГц.
Кроме того, устройства 802.11n могут работать в трёх режимах:
· наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11b/g и 802.11a;
· смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11b/g, 802.11a и 802.11n;
· «чистом» режиме -- 802.11n (именно в этом режиме и можно воспользоваться преимуществами повышенной скорости и увеличенной дальностью передачи данных, обеспечиваемыми стандартом 802.11n).
Черновую версию стандарта 802.11n (DRAFT 2.0) поддерживают многие современные сетевые устройства. Итоговая версия стандарта (DRAFT 11.0), которая была принята 11 сентября 2009 года, обеспечивает скорость до 300 Мбит/с, Многоканальный вход/выход, известный как MIMO, и большее покрытие. На 2011 год имеется небольшое количество устройств соответствующих финальному стандарту. Например, у компании D-LINK основная продукция проходила стандартизацию в 2008 году. Существуют добропорядочные компании, занимающиеся перестандартизацией основной продукции. Полноценной поддержки финального стандарта стоит ожидать только от продукции 2010 года.
Таблица. Сравнение технологий
|
Технол. |
Стандарт |
Использование |
Пропускная способность |
Радиус действия |
Частоты |
|
|
Wi-Fi |
802.11a |
WLAN |
до 54 Мбит/с |
до 300 метров |
5,0 ГГц |
|
|
Wi-Fi |
802.11b |
WLAN |
до 11 Мбит/с |
до 300 метров |
2,4 ГГц |
|
|
Wi-Fi |
802.11g |
WLAN |
до 54 Мбит/с |
до 300 метров |
2,4 ГГц |
|
|
Wi-Fi |
802.11n |
WLAN |
до 450 Мбит/с (в персп. до 600 Мбит/с) |
до 300 метров |
2,4 -- 2,5 или 5,0 ГГц |
|
|
WiMax |
802.16d |
WMAN |
до 75 Мбит/с |
25-80 км |
1,5-11 ГГц |
|
|
WiMax |
802.16e |
Mobile WMAN |
40 Мбит/с |
1-5 км |
2,3-13,6 ГГц |
|
|
WiMax 2 |
802.16m |
WMAN, Mobile WMAN |
до 1 Гбит/с (WMAN), до 100 Мбит/с (Mobile WMAN) |
120-150 км (стандарт в разработке) |
н\д (стандарт в разработке) |
|
|
MBWA |
802.20 |
Mobile WMAN |
до 1 Мбит/с |
до 4 км |
до 3.5 ГГц |
3. Примеры решений для построения беспроводных сетей
3.1 Решение по построению полносвязной (MESH) городской Wi-Fi сети
Решение Cisco Wireless Mesh разработано для организации средних и больших Wi-Fi сетей вне помещений. Оно идеально подходит для организации беспроводных сетей городского масштаба: например, точка доступа Cisco Aironet 1520 рассчитана на установку в сложных уличных погодных условиях, имеет металлический корпус с защитой от дождя, снега и грозы, а также обладает специальным креплением для предотвращения краж.
Сети Mesh могут использоваться муниципальными организациями, такими как милиция или пожарная охрана для расширения возможностей по использованию баз данных и организации работ вне помещений, созданию передвижных лабораторий, либо создания оперативного штаба на месте происшествия.
Операторы связи при использовании Cisco Wireless Mesh получают эффективное средство для организации больших Wi-Fi зон на открытых пространствах, например в парках или открытых площадях.
Корпорациями данное оборудование широко используется для расширения зоны покрытия корпоративной сетью на распределенных предприятиях, организации сетей видеонаблюдения и зон гостевого доступа в Интернет, а также применения любых других приложений, использующих в качестве транспорта IP-сеть.
Cisco Wireless Mesh -- это решение, позволяющее организовывать и управлять беспроводной сетью стандарта WiFi в городских масштабах. Это решение легко масштабируется и может быть использовано как отдельными компаниями, так и городскими муниципалитетами. Основными компонентами данного решения являются:
Cisco Aironet 1520 -- двухдиапазонная Wi-Fi совместимая точка доступа, поддерживающая стандарты IEEE 802.11a/b/g. Отличительной особенностью этой точки доступа является поддержка протокола Adaptive Wireless Path Protocol, который позволяет организовывать динамические каналы передачи данных между точками доступа, а также производить автоматическую самонастройку при изменении топологии сети. Кроме того, Cisco Aironet 1520 поддерживает все современные протоколы безопасности, включая Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), а также аппаратное ускорение шифрования Advanced Encryption Standard (AES).
Cisco Wireless Control System -- система управления беспроводной сетью, которая позволяет планировать, настраивать и осуществлять мониторинг всей сети из единого центра, что существенно снижает расходы на администрирование и уменьшает показатель общей стоимости владения. Отличительными особенностями этой системы является встроенная система защиты от вторжений, а также средства для отслеживания и визуализации местоположения радио-объектов в реальном времени.
Cisco Wireless LAN Controller -- ключевые устройства в инновационной архитектуре построения больших, хорошо масштабируемых беспроводных сетей. Контроллеры беспроводного доступа, работа которых основана на протоколе Lightweight Access Point Protocol (LWAPP), осуществляют большинство функций, присущих точкам доступа предыдущего поколения. В число этих функций входит реализация политик безопасности, управление радиопокрытием сети, настройка точек доступа и осуществление бесшовного роуминга на 2 и 3 уровнях.
Типовая схема сети может быть условно представлена следующим образом:
Рисунок 1 Типовая схема сети:
1. WLAN Controller, определяет наличие точек доступа и производит их автоматическую настройку;
2. Ethernet;
3. L2/L3 устройство;
4. Корневая точка доступа (Root Access Point, RAP), служит мостом между проводной ethernet сетью и беспроводной сетью;
5. Wireless backhaul, опорные радиолинки между MESH AP, используется 801.11a;
6. MESH Access Point, предоставляет доступ к сети абонентам, используя 802.11b/g. Обеспечивает соединение с соседними точками доступа используя 802.11a и выбирая посредством AWPP наилучший маршрут до корневой точки доступа;
7. Ethernet (опционально). Предполагается использовать на стороне клиента беспроводной мост 802.11b/g;
8. WLAN клиенты.
Управление сетью
Cisco Wireless Control System (WCS) представляет собой платформу на базе сервера Windows или Linux, которая используется для планирования, настройки и администрирования беспроводных локальных сетей. Эта платформа создает надежную основу, которая позволяет сетевым администраторам проектировать беспроводные сети, вести их мониторинг и управлять ими в централизованном режиме. Таким образом, предлагаемая платформа позволяет упростить процесс эксплуатации сети и снизить совокупную стоимость владения ею.
Установка каждой беспроводной сети индивидуальна. При планировании внутриофисной системы существенную роль играют различия в размерах помещений, используемые строительные материалы и наличие внутренних перегородок. При развертывании сети между зданиями следует учитывать расстояние, наличие физических препятствий и погодные условия. Поэтому при подготовке развертывания сети необходимо проводить радиообследование местности, мест установки точек доступа, с целью выяснить, где можно использовать антенны идущие в комплекте с оборудованием, а где необходимо использовать специфические антенны (секторные, направленные, с большим коэффициентом усиления и т.д.) Большой спектр антенн и аксессуаров производимых как Cisco так и другими вендорами обеспечивает гибкость при установке и развертывании беспроводной сети. При помощи узконаправленных и всенаправленных антенн, кабелей с низким затуханием сигнала, монтажных приспособлений и прочих аксессуаров, возможна установка беспроводного решения, которое наилучшим образом отвечает требованиям клиента.
Существует несколько вариантов монтажа точек доступа 1520-й серии, начиная от стандартных, таких как мачта либо стена здания, заканчивая экзотическими, например может использоваться крепление на мачты уличного освещения, используя адаптер электропитания идущий в комплекте. Этот способ является наиболее удобным, так как не требует подведения силовых кабелей к месту установки AP, но и имеет минусы в виде необходимости получения разрешений и согласования работ с муниципальными организациями («Горсвет», etc).
Ключевые преимущества
Интеллектуальная беспроводная маршрутизация -- протокол Adaptive Wireless Path Protocol позволяет создавать и управлять полносвязными (mesh) сетями, тем самым обеспечивая устойчивость к помехам и сбоям в сети, а также существенно снижая затраты на внедрение и поддержку сети административным персоналом
Интегрированная поддержка стандартов 802.11a/b/g -- единая, экономичная и простая в использовании платформа для организации «сотового» покрытия и максимизации пропускной способности сети
Единая беспроводная архитектура -- сеть, основанная на протоколе LWAPP, обеспечивает прозрачную интеграцию внутриофисного и внеофисного сегментов. Централизованное управление сетью сильно упрощает администрирование и снижает затраты на высококвалифицированный обслуживающий персонал.
Отсутствие необходимости в ручной настройке -- контроллеры беспроводного доступа определяют наличие точек доступа и производят их автоматическую настройку для оптимального взаимодействия с другими частями сети, что позволяет существенно снизить расходы на внедрение и повысить отказоустойчивость сети.
Безопасный доступ вне помещений -- поддержка стандарта безопасности 802.11i с дополнительными расширениями, такими как гостевой доступ, позволяет наиболее гибко осуществлять реализацию заданных политик безопасности. Аппаратное ускорение шифрования AES обеспечивает наивысшую защиту данных без деградации производительности.
3.2 Решение для построения wi-fi сети предприятия
В качестве примера реализации wi-fi сети предприятия взято оборудование и программное обеспечение Ubiquiti UniFi.
UniFi представляет собой диск, радиусом 20 см. и толщиной 3.65 см, выполненный из глянцевого пластика. Светодиодный индикатор на передней панели подсвечивается, в зависимости от режима работы, зеленым или красным цветом.
Рисунок 2 Внешний вид точки доступа
Стильный дизайн в совокупности с монтажом на подвесном потолке не испортят интерьер вашего офиса, кафе, дома, гостиницы.
Рисунок 3 Монтаж точки доступа
UniFi крепится к подвесному потолку с помощью рамки крепления. Питание осуществляется по витой паре (PoE технология), поэтому нет необходимости тянуть дополнительные провода питания. Просто и очень удобно.
Отображение зоны покрытия и расположения точек доступа на дисплее администратора.
Рисунок 4 Программное обеспечение UniFi
Люди, занимающиеся установкой WiFi оборудования, часто сталкиваются с выбором наиболее оптимального места для монтажа антенны. В случае с UniFi антенн будет несколько (в большинстве случаев). Для того чтобы определится с наиболее оптимальным местом для монтажа компонентов системы, Ubiquiti Networks разработала удобную утилиту. Достаточно загрузить карту помещения, указать размеры. Программа покажет зону покрытия каждой станции UniFi, поможет выбрать наиболее подходящее место для установки БС. Если администратору необходимо найти определенную станцию среди десятков других, возможно «подсветить» необходимое устройство, светодиодный индикатор сменит подсветку с зеленого на красный, что позволит администратору быстро найти необходимое устройство.
Централизованное управление беспроводной сетью.
Рисунок 5 Схема сети на основе UniFi
Управление устройствами осуществляется централизованно с серверного компьютера, посредством веб интерфейса. После установки компонентов системы мастер настройки запрашивает необходимые параметры - язык интерфейса, пароль администратора системы, и сам ищет в пределах сети точки доступа UniFi, на монитор выводится вся необходимая информация о найденных точках доступа.
Приложения, необходимые для функционирования и управления сети, нетребовательны к ресурсам компьютера и вполне работоспособно даже на виртуальной машине офисного компьютера.
Обновление ПО на всех точках доступа происходит удаленно в автоматическом режиме, одновременно на всех точках доступа.
Высокая масштабируемость: до 100 и более точек.
Сеть, основанная на БС UniFi, обладает неограниченной масштабируемостью. Подключите новую точку доступа к маршрутизатору, и новый сегмент сети готов. Это позволяет охватить беспроводной сетью любое по величине здание.
Множественные беспроводные сети с разграничением прав доступа. Разделение трафика пользователей сети по VLAN. UniFi позволяет создавать до 4х беспроводных сетей, c различными правами доступа для каждой сети. Создание независимых WiFi сетей и трансляция их в VLAN - удобный и надежный способ изоляции трафика различных категорий пользователей.
Быстрый внутрисетевой роуминг при переключении между точками доступа.
Главная идея UniFi кроется в этом пункте. Программируемый контролер осуществляет роуминг клиентов между точками доступа без разрыва связи. Ранее стоимость решения данной проблемы могла составлять сотни тысяч рублей. UniFi первая бюджетная точка доступа с программируемым контроллером. Теперь клиент может перемещаться, даже не замечая того, что он коннектится к различным базовым станциям. Контроллер может работать на сервере с 0.5-1 Гбайт ОЗУ. Благодаря этому, стоимость решения становится равной стоимости точек доступа. Функционал программируемого контроллера не ограничивается роумингом клиентов, он так же обеспечивает управляемость, повышает безопасность, обеспечивает оптимизацию покрытия и производительность радиосети, отслеживает любые нарушения в работе сети.
Отслеживание трафика пользователей, определение источников повышенной нагрузки на сеть.
Рисунок 6 Отслеживание трафика пользователей, определение источников повышенной нагрузки на сеть
Web интерфейс позволяет контролировать каждого пользователя индивидуально, отслеживать трафик, задать необходимые параметры для каждого клиента индивидуально. Администратор видит диаграмму активности пользователей, где видны источники повышенной нагрузки на сеть.
Рисунок 7 Централизованная авторизация клиентов
Возможность централизованной авторизации клиентов (свой--чужой) на выделенном Radius-сервере.
Авторизация пользователей может быть вынесена на Radius сервер, для более безопасной аутентификации клиентов в сети.
Большая зона покрытия.
Учитывая масштабируемость WiFi сети созданной с помощью UniFi, можно сказать, что зона покрытия ограничена лишь бюджетом и размерами здания, в котором необходимо создать WiFi сеть. UniFi подходит для сетей любого масштаба - от коттеджа до аэропорта.
Заключение
Беспроводные локальные сети (WLAN - wireless LAN) могут использоваться в офисе для подключения мобильных сотрудников (ноутбуки, носимые терминалы) в местах скопления пользователей - аэропортах, бизнес-центрах, гостиницах и т. д.
Мобильный Интернет и мобильные локальные сети открывают корпоративным и домашним пользователям новые сферы применения карманных ПК, ноутбуков. Одновременно с этим постоянно снижаются цены на беспроводное оборудование Wi-Fi и расширяется его ассортимент. Wi-Fi также подходит для людей, которым по долгу необходимо перемещаться по помещению, к примеру, на складе или в магазине. В этом случае для учета (отгрузки, приема и т. п.) товаров используются носимые терминалы, которые постоянно соединены с корпоративной сетью по протоколу Wi-Fi, и все изменения сразу отражаются в центральной базе данных. WLAN применим и в организации временных сетей, когда долго и нерентабельно прокладывать провода, а потом их демонтировать.
Еще один вариант использования - в исторических постройках, где прокладка проводов невозможна или запрещена. Иногда не хочется портить внешний вид помещения проводами или коробами для их прокладки. Кроме того, Wi-Fi-протокол подходит и для бытового применения, где тем более неудобно прогладывать провода.
Что касается мобильных компьютеров, 12 марта 2003 года корпорация Intel представила технологию Intel Centrino для мобильных ПК -- основу для мобильных компьютеров нового поколения со встроенными функциями беспроводной связи, которые предоставили корпоративным и домашним пользователям большую свободу и новые возможности подключения к компьютерным сетям. Технология, которую представляет торговая марка Intel Centrino для мобильных ПК, включает в себя процессор Intel Pentium M, семейство наборов микросхем Intel 855 и сетевой интерфейс Intel Pro/Wireless 2100. Все компоненты технологии оптимизированы, проверены и протестированы для совместной работы в мобильных системах.
Wi-Fi технологии становятся все более совершенными и качество их соединения и безопасность стремительно приближается к возможностям обычного, широко используемого, проводного соединения.
Список литературы
1.Режимы работы точек доступа и сетевых карт - http://wi-fi.na.by/regimi.htm
2.Wireless MAN - https://ru.wikipedia.org/wiki/Wireless_MAN
3.Бесшовный роуминг -http://www.cisco.com/web/RU/netsol/ns600/networking_solutions_solution_category.html
4.WiMAX - http://ru.wikipedia.org/wiki/WiMAX
5.WiBro - http://ru.wikipedia.org/wiki/WiBro
6.Технология мобильного широкополосного доступа WiBro -http://tssonline.ru/articles2/podv/techn_mobil_shirokopolosn_dostupa_wibro
7.Общие сведения о стандарте IEEE 802.20 - ЧАСТЬ 1 - http://crypto.pp.ua/2011/11/obshhie-svedeniya-o-standarte-ieee-802-20-chast-1/
8.Голоссарий - http://www.iksmedia.ru/glossary/137410.html
9.UniFi - Функционал - http://unifi.ru/?page_id=49
10.Решение по построению полносвязной (MESH) городской Wi-Fi сети -http://www.inlinetelecom.ru/solutions/access_network/decision_to_build_a_full_mesh_mesh_municipal_wi_fi_network/
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика стандарта IEEE 802.11. Основные направления применения беспроводных компьютерных сетей. Методы построения современных беспроводных сетей. Базовые зоны обслуживания BSS. Типы и разновидности соединений. Обзор механизмов доступа к среде.
реферат [725,9 K], добавлен 01.12.2011Сравнительные характеристика протоколов организации беспроводных сетей. Структура и топология сети ZigBee, спецификация стандарта IEEE 802.15.4. Варианты аппаратных решений ZigBee на кристаллах различных производителей и технология программирования.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 25.10.2013Периоды развития и основные стандарты современных беспроводных сетей. История появления и области применения технологии Bluetooth. Технология и принцип работы технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi. WiMAX - стандарт городской беспроводной сети.
презентация [1,9 M], добавлен 22.01.2014Беспроводная технология передачи информации. Развитие беспроводных локальных сетей. Стандарт безопасности WEP. Процедура WEP-шифрования. Взлом беспроводной сети. Режим скрытого идентификатора сети. Типы и протоколы аутентификации. Взлом беспроводной сети.
реферат [51,8 K], добавлен 17.12.2010Применение компьютерных сетей для обеспечения связи между персоналом, компьютерами и серверами. Архитектура сети, ее стандарты и организация. Физический и канальный уровни IEEE 802.11, типы и разновидности соединений. Защита и безопасность WiFi сетей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.10.2009Разработка технологии защиты информации беспроводных сетей, которая может применяться для повышения защиты компьютера пользователя, корпоративных сетей, малых офисов. Анализ угроз и обеспечения безопасности беспроводной сети. Настройка программы WPA.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 19.06.2014Конфигурация аппаратных средств и характеристика программных средств для создания беспроводных компьютерных сетей, особенности их использования и анализ возможных проблем. Технология организация безопасной работы в беспроводных компьютерных сетях.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.12.2011Использование базы данных статистики последовательного соединения мобильных узлов беспроводной сети с использованием средств программирования Delphi и языка ADO. Оптимизация, отладка и тестирование программы AD-HOC сетей, решение аномалий в узлах сети.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 13.06.2012Понятие и суть беспроводных сетей как метода соединения информационных систем, их стандартные архитектуры и роль зоны покрытия. Характеристика современных беспроводных технологий. Безопасность сетей и риски, связанные с их практическим использованием.
презентация [346,2 K], добавлен 31.10.2013Отличия беспроводных технологий передачи данных от проводных. Преимущества и недостатки WiMAX, WI-FI, Bluetooth, RadioEthernet. Типы кабелей для соединения рабочих станций. Проектирование сети в программе NetCracker. Обзор топологий "шина" и "звезда".
дипломная работа [2,3 M], добавлен 11.01.2015
