Стандарты беспроводных сетей

Введение

Удобство беспроводных технологий знакомо каждому. Мы давно пользуемся мобильными телефонами, рациями, спутниковым телевидением и прочими беспроводными устройствами. Wi-Fi - это ещё одна сфера нашей жизни, сделавшая шаг к комфорту беспроводного соединения. Технология Wi-Fi уже используется для соединения ноутбука с MP3-плеером, принтером и даже домашним кинотеатром – эра умного дома уже наступает, и беспроводные технологии занимают в таком доме важное место.

Множество преимуществ есть и у профессионального применения Wi-Fi. Вы можете выходить в интернет, находясь в кафе или ресторане, аэропорту или автомобиле, главное – быть в зоне действия ближайшей точки доступа. В своем офисе Вы можете объединить компьютеры сотрудников в беспроводную сеть и избавиться, наконец, от бесконечных сетевых кабелей. Находясь дома, Вы можете расположиться с ноутбуком в любой комнате и продолжать работу там, где удобно, а не там где есть подключение к сети.

Большинство современных портативных устройств (ноутбуки, КПК, смартфоны) уже имеют встроенные средства для работы в беспроводных сетях. Если же в Вашем устройстве нет встроенных беспроводных возможностей, то их можно дополнительно приобрести и установить.

Wi-Fi – это популярный термин, обозначающий высокочастотную беспроводную локальную сеть (WLAN). Технология Wi-Fi стремительно набирает популярность во многих компаниях как альтернатива сети, построенной при помощи кабелей и проводов. Wi-Fi предлагает своим пользователям свободу перемещения. Провода, приковывавшие людей к их рабочему столу, больше не нужны. Технология Wi-Fi позволяет передавать информацию в сети при помощи радиосигнала. По сути, этот сигнал почти ничем не отличается от радиосигнала, принимаемого сотовым телефоном.

Wi-Fi может использоваться для распространения сигнала в квартире или конференц-зале, или на расстояние в несколько километров. Как правило, одна точка доступа может обеспечить радиус действия до 100-200 метров. Помимо домашних и офисных сетей, Wi-Fi получил широкое распространение в сфере организации публичного доступа в Интернет. Hot-spot отражает сам принцип развертывания таких сетей - в виде «пятен», определяется обычно параметрами базовой станции даёт любому возможность подключиться к сети при помощи своего ноутбука, карманного компьютера или смартфона, оснащённого Wi-Fi-адаптером[1].

Чтобы подключиться к Wi-Fi, прежде всего, необходим компьютер со встроенным или дополнительно приобретённым Wi-Fi-адаптером. Большинство выпускаемых сейчас ноутбуков оснащены встроенным беспроводным адаптером; для остальных существует PCMCIA-адаптер беспроводной сети размером чуть больше кредитной карты. Нужно лишь оказаться в зоне действия Hot-spot, и адаптер автоматически найдёт точку доступа, о чём сообщит Вам индикацией беспроводного соединения.

Поскольку Wi-Fi стремительно вышел на уровень бытовых приложений, то это очень дешевая технология. На современном рынке бытовой электроники базовая станция Wi-Fi стоит не сильно дорого, и цены постоянно снижаются.

Определение

Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity — «беспроводная точность») — стандарт на оборудование Wireless LAN. Wi-Fi – это протокол беспроводной передачи данных, помогающий соединить n-ное количество компьютеров в сеть, либо подключить их к интернету, с малым радиусом действия, использующий радиоволны.

Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11, «Wi-Fi» — торговая марка «Wi-Fi Alliance». Технологию назвали Wireless-Fidelity (дословно «беспроводная точность»).

Wireless Local Area Network (WLAN) – это вид локальной вычислительной сети, использующий для связи и передачи данных между узлами высокочастотные радиоволны, а не кабельные соединения. Установка Wireless LAN рекомендовалась там, где развёртывание кабельной системы было невозможно или экономически нецелесообразно. В нынешнее время во многих организациях используется Wi-Fi, так как при определённых условиях скорость работы сети уже превышает 100 Мбит/сек. Пользователи могут перемещаться между точками доступа по территории покрытия сети Wi-Fi.

- Мобильные устройства оснащённые клиентскими Wi-Fi приёмо-передающими устройствами, могут подключаться к локальной сети и получать доступ в Интернет через точки доступа или hot-spot.

История

Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi — Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить 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 480 Мбит/с.

Термин «Wi-Fi» изначально был придуман как игра слов для привлечения внимания потребителя «намёком» на Hi-Fi (англ. High Fidelity — высокая точность). Несмотря на то, что поначалу в некоторых пресс-релизах WECA фигурировало словосочетание «Wireless Fidelity» («беспроводная точность»), на данный момент от такой формулировки отказались, и термин «Wi-Fi» никак не расшифровывается.

Принцип работы

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа (AP, от англ. access point) и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети SSID (англ. Service Set IDentifier, Network name — идентификатор сети, сетевое имя) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0.1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно, ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения и роуминга. Последние версии операционных систем содержат функцию, называемую «zero configuration», которая показывает пользователю все доступные сети и позволяет переключаться между ними «на лету». Это означает, что роуминг будет полностью контролироваться операционной системой. Wi-Fi передаёт данные в эфире, поэтому он обладает свойствами, сходными с некоммутируемой сетью, и для него могут возникать такие же проблемы, как при работе с некоммутируемыми сетями.

Стандарты беспроводных сетей

На данный момент существует четыре основных стандарта Wi-Fi – это 802.11b, 802.11g и 802.11i.

B

Это первый беспроводной стандарт, появившийся в СНГ и применяемый повсеместно до сих пор. Скорость передачи довольно невысокая, а безопасность находится на довольно низком уровне. При желании злоумышленнику может потребоваться меньше часа для расшифровки ключа сети и проникновения в вашу локальную сеть. Для защиты используется протокол WEP, который охарактеризовал себя не с лучшей стороны и был взломан несколько лет назад.

- Скорость: 11 Мбит/с

- Радиус действия: 50 м

- Протоколы обеспечения безопасности: WEP

- Уровень безопасности: низкий

G

Это более продвинутый стандарт, пришедший на смену 802.11b. Была увеличена скорость передачи данных почти в 5 раз, и теперь она составляет 54 Мбит/с. При использовании оборудования поддерживающего технологии super G или True MIMO предел максимально достижимой скорости составляет 125 Мбит/с. Возрос и уровень защиты: при соблюдении всех необходимых условий при правильной настройке, его можно оценить как высокий. Данный стандарт совместим с новыми протоколами шифрования WPA и WPA2. Они предоставляют более высокий уровень защиты, нежели WEP.

- 54 Мбит/с, до 125 Мбит/с

- Радиус действия: 50 м

- Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

- Уровень безопасности: высокий

I

Это новый стандарт, внедрение которого только начинается. В данном случае непосредственно в сам стандарт встроена поддержка самых современных технологий, таких как True MIMO и WPA2. Поэтому необходимость более тщательного выбора оборудования отпадает. Планируется, что это стандарт придет на смену 802.11g и сведет на нет все попытки взлома.

- Скорость: 125 Мбит/с

- Радиус действия: 50 м

- Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

- Уровень безопасности: Высокий

N

Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4 — 2,5 или 5,0 ГГц

- Скорость: 300 Мбит/с

- Радиус действия: неизвестно

- Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

- Уровень безопасности: Высокий

Однако следует помнить, что неправильная настройка оборудования, поддерживающего даже самые современные технологии защиты, не обеспечит должный уровень безопасности вашей сети. В каждом стандарте есть дополнительные технологии и настройки для повышения уровня безопасности.