2010.05_Sieci komputerowe część siódma_[Siec].pdf

(2010 KB) Pobierz

439122752 UNPDF

Sieci komputerowe

Sieci komputerowe: część siódma

administratorem sieci

komputerowej

Część siódma (7/9): Sieci bezprzewodowe standardu IEEE 802.11

Rafał Kułaga

W poprzednim artykule cyklu omówione zostały dwa bardzo ważne rozwiązania, pomagające

zwiększyć bezpieczeństwo sieci komputerowej. W tym artykule zajmiemy się tematem zupełnie

odmiennym – sieciami bezprzewodowymi standardu IEEE 802.11, popularnie zwanymi sieciami

Wi-Fi. Specyika wykorzystywanego w nich medium transmisyjnego (fale elektromagnetyczne)

powoduje konieczność zapoznania się z wieloma zagadnieniami dotyczącymi zarówno sprzętu, jak

i oprogramowania. Zapraszam do lektury!

tronice zmusza nas do stwierdzenia, iż żyje-

my w epoce bezprzewodowej. Do klasycz-

nych urządzeń wykorzystujących bezprze-

wodową transmisję danych, takich jak telefony ko-

mórkowe, dołączają coraz to nowe produkty oferują-

ce rozmaite funkcje. Nikogo nie dziwią bezprzewodo-

we urządzenia peryferyjne, bezprzewodowe klawiatu-

ry i myszy. Ponadto wprowadzenie standardu Wireless

USB otworzyło drogę do jeszcze szerszego wykorzy-

stania bezprzewodowej transmisji danych w urządze-

niach takich jak drukarki, pamięci Flash itp.

W artykule tym zajmiemy się komputerowymi sie-

ciami bezprzewodowymi standardu IEEE 802.11, bę-

dącego zdecydowanie najpopularniejszym rozwiąza-

niem umożliwiającym bezprzewodową wymianę da-

nych. Sieci tego standardu charakteryzują się niewiel-

kim kosztem budowy infrastruktury (zależnym oczywi-

ście od zastosowanego sprzętu), wysoką niezawodno-

ścią oraz wykorzystaniem fal elektromagnetycznych

o częstotliwości w obrębie nielicencjonowanego pasma

ISM (Industrial, Scientiic, Medical – pasmo przezna-

czone do zastosowań przemysłowych, naukowych oraz

medycznych). Sieci budowane w oparciu o ten standard

mogą być ponadto łatwo podłączone do istniejących

sieci przewodowych standardu Ethernet (IEEE 802.3).

Długo można by pisać o zaletach zastosowania

bezprzewodowej transmisji danych w sieciach kom-

puterowych. Do najważniejszych z nich zaliczyć nale-

ży z pewnością łatwość dołączania nowych urządzeń,

uniknięcie kłopotliwego montażu okablowania oraz

zwiększenie wygody i mobilności użytkowników. Za-

stosowanie sieci bezprzewodowych umożliwiło ponad-

to tworzenie sieci publicznych w miejscach takich jak

restauracje, lotniska oraz kampusy akademickie.

Świat rzeczywisty jest zazwyczaj daleki od ideału,

dlatego projektowanie i budowa sieci bezprzewodowej

powinny odbywać się z uwzględnieniem wielu poten-

cjalnych problemów. Należą do nich nie tylko zagad-

nienia związane z zasięgiem urządzeń; bardzo poważ-

nie należy również traktować kwestię bezpieczeństwa.

Bezprzewodowa transmisja danych, pomimo wygody,

jaką oferuje, naraża na podsłuchiwanie oraz modyika-

cję danych przez osoby nieuprawnione. Tematem bez-

40

maj 2010

Zostań

P rzyjrzenie się najnowszym trendom w elek-

439122752.235.png

439122752.244.png

439122752.249.png

439122752.255.png

439122752.001.png

439122752.006.png

439122752.023.png

439122752.044.png

439122752.074.png

439122752.084.png

439122752.095.png

439122752.132.png

439122752.152.png

439122752.173.png

439122752.194.png

439122752.205.png

439122752.219.png

439122752.220.png

439122752.221.png

439122752.222.png

439122752.223.png

439122752.224.png

439122752.225.png

439122752.226.png

439122752.227.png

439122752.228.png

439122752.229.png

439122752.230.png

439122752.231.png

439122752.232.png

439122752.233.png

439122752.234.png

439122752.236.png

439122752.237.png

439122752.238.png

439122752.239.png

439122752.240.png

439122752.241.png

439122752.242.png

439122752.243.png

439122752.245.png

439122752.246.png

439122752.247.png

439122752.248.png

439122752.250.png

439122752.251.png

439122752.252.png

439122752.253.png

439122752.254.png

439122752.256.png

439122752.257.png

439122752.258.png

439122752.259.png

439122752.260.png

439122752.261.png

439122752.002.png

439122752.003.png

439122752.004.png

439122752.005.png

439122752.007.png

439122752.008.png

439122752.009.png

439122752.010.png

439122752.011.png

439122752.012.png

439122752.013.png

439122752.014.png

439122752.015.png

439122752.016.png

439122752.017.png

439122752.018.png

439122752.019.png

439122752.020.png

439122752.021.png

439122752.022.png

439122752.024.png

439122752.025.png

439122752.026.png

439122752.027.png

439122752.028.png

439122752.029.png

439122752.030.png

439122752.031.png

439122752.032.png

439122752.033.png

439122752.034.png

439122752.035.png

439122752.036.png

439122752.037.png

439122752.038.png

439122752.039.png

439122752.040.png

439122752.041.png

439122752.042.png

439122752.043.png

439122752.045.png

439122752.046.png

439122752.047.png

439122752.048.png

439122752.049.png

439122752.050.png

439122752.051.png

439122752.052.png

439122752.053.png

439122752.054.png

439122752.055.png

439122752.056.png

439122752.057.png

439122752.058.png

439122752.059.png

439122752.060.png

439122752.061.png

439122752.062.png

439122752.063.png

439122752.064.png

439122752.065.png

439122752.066.png

439122752.067.png

439122752.068.png

439122752.069.png

439122752.070.png

439122752.071.png

439122752.072.png

439122752.073.png

439122752.075.png

439122752.076.png

439122752.077.png

439122752.078.png

439122752.079.png

439122752.080.png

439122752.081.png

439122752.082.png

439122752.083.png

439122752.085.png

439122752.086.png

439122752.087.png

439122752.088.png

439122752.089.png

439122752.090.png

439122752.091.png

439122752.092.png

439122752.093.png

439122752.094.png

439122752.096.png

439122752.097.png

439122752.098.png

439122752.099.png

439122752.100.png

439122752.101.png

439122752.102.png

439122752.103.png

439122752.104.png

439122752.105.png

439122752.106.png

439122752.107.png

439122752.108.png

439122752.109.png

439122752.110.png

439122752.111.png

439122752.112.png

439122752.113.png

439122752.114.png

439122752.115.png

439122752.116.png

439122752.117.png

439122752.118.png

Sieci komputerowe

Sieci komputerowe: część siódma

pieczeństwa sieci bezprzewodowych zaj-

miemy się szczegółowo w następnej czę-

ści cyklu.

W artykule przedstawione zostaną pod-

stawowe zagadnienia związane z projekto-

waniem oraz budową bezprzewodowych sie-

ci komputerowych IEEE 802.11. Omówione

zostaną więc podstawowe pojęcia oraz nor-

my związane z sieciami bezprzewodowy-

mi, jak również urządzenia wykorzystywane

w ich budowie, z uwzględnieniem anten róż-

nego typu. Przyjrzymy się rozmaitym topo-

logiom sieci bezprzewodowych oraz omówi-

my ich budowę przy wykorzystaniu urządze-

nia dedykowanego APPro 2405.

sieciach bezprzewodowych Wi-Fi – w przy-

padku wykorzystania zachodzących na sie-

bie kanałów przez sieci znajdujące się na

tym samym obszarze, dochodzić może do

kolizji utrudniających ich działanie. Z tego

względu, zawsze należy uwzględnić te za-

gadnienia w trakcie projektowania sieci bez-

przewodowej.

Jedną z najważniejszych cech techno-

logii bezprzewodowej transmisji danych

jest maksymalna odległość pomiędzy urzą-

dzeniami. Podanie dokładnego zasięgu jest

oczywiście niemożliwe, tak więc zapew-

nienia producentów i sprzedawców sprzę-

tu o zasięgu wynoszącym N metrów należy

traktować z dużą ostrożnością. W praktyce

wszystko zależy bowiem od jakości zastoso-

wanego sprzętu i kabli połączeniowych, ty-

pu anten oraz, często przede wszystkim, śro-

dowiska, w którym działa sieć bezprzewo-

dowa. Typowy zasięg sieci standardu IEEE

802.11 wynosi około 30-50 m w pomiesz-

czeniach oraz około 100 m na otwartej prze-

strzeni. Dzięki zastosowaniu odpowiednio

dobranego sprzętu oraz zapewnieniu opty-

malnych warunków transmisji możliwe jest

znaczne zwiększenie tych odległości.

sunku 1. W przedstawionej koniguracji, ko-

munikacja pomiędzy komputerami poszcze-

gólnych obszarów sieci odbywa się na ta-

kich samych zasadach, jak w przypadku za-

stosowania huba.

Sieci standardu IEEE 802.11 używa-

ją innych formatów ramek niż standardowe

sieci Ethernet. Wiąże się to z koniecznością

nawiązania oraz utrzymania transmisji bez-

przewodowej. Więcej informacji na ten te-

mat Czytelnik znajdzie na stronach wymie-

nionych w ramce W Sieci .

Standardy rodziny IEEE 802.11

Przed przystąpieniem do dalszego opisu

transmisji danych przy pomocy sieci bez-

przewodowych standardu IEEE 802.11,

warto zapoznać się z poszczególnymi stan-

dardami należącymi do tej rodziny. Pozwo-

li to Czytelnikowi nie tylko na lepsze zrozu-

mienie zakresu aspektów komunikacji opi-

sywanych w standardzie, lecz również uła-

twi poszukiwanie dalszych informacji. Po-

szczególne standardy wraz z opisami przed-

stawione zostały w tabeli Wybrane standar-

dy rodziny IEEE 802.11 .

Sieci bezprzewodowe

standardu IEEE 802.11

Najpopularniejszym standardem sprzętu

oraz oprogramowania wykorzystywanego

do budowy bezprzewodowych sieci kom-

puterowych jest IEEE 802.11. Rozwiąza-

nia oparte na technologiach Bluetooth (IE-

EE 802.15.1) oraz IrDA są spotykane znacz-

nie rzadziej – jest to spowodowane mniej-

szym zasięgiem tych urządzeń oraz koniecz-

nością zastosowania dodatkowej warstwy

oprogramowania, dokonującej konwersji

danych (Bluetooth jest bowiem niezgodny

z Ethernetem). W obrębie rodziny 802.11

istnieje wiele standardów deiniujących roz-

maite aspekty przesyłania danych. Sieci te-

go standardu nazywa się popularnie siecia-

mi Wi-Fi (więcej informacji w ramce IEEE

802.11 a Wi-Fi ).

Sieci bezprzewodowe IEEE 802.11

działają w nielicencjonowanym paśmie ISM

(2,4 oraz 5 GHz) – oznacza to, iż do ich le-

galnej budowy oraz wykorzystania nie po-

trzebujemy koncesji. Ma to również swoje

złe strony – w podobnym zakresie często-

tliwości działa bowiem bardzo wiele różne-

go rodzaju urządzeń bezprzewodowych (np.

wspomniane już myszy, klawiatury, urzą-

dzenia Bluetooth) oraz obecne są zakłóce-

nia, pochodzące np. od kuchenek mikrofa-

lowych. Pamiętać musimy również o innych

Struktura sieci

bezprzewodowej IEEE 802.11

Nawiązanie i utrzymanie komunikacji bez-

przewodowej w sieci standardu IEEE 802.11

jest z punktu widzenia sprzętu znacznie trud-

niejsze niż w klasycznych sieciach przewo-

dowych Ethernet. Z tego względu, Czytelnik

często spotka się z pojęciami odnoszącymi

się do struktury sieci bezprzewodowej, któ-

re mogą być początkowo niejasne.

Zajmiemy się teraz omówieniem zagad-

nień charakterystycznych dla sieci bezprze-

wodowych, których poznanie jest konieczne

w celu świadomej i poprawnej koniguracji

sprzętu i oprogramowania.

Sieci bezprzewodowe Wi-Fi

jako rozszerzenie kablowych

sieci Ethernet

Warto zastanowić się, jakie jest miejsce sie-

ci bezprzewodowej w strukturze całej roz-

patrywanej sieci komputerowej. Okazuje

się, że sieci standardu IEEE 802.11 stanowią

rozszerzenie przewodowej sieci Ethernet

– umożliwiają podłączenie do niej kompute-

rów wyposażonych w odpowiednie interfej-

sy bezprzewodowe. Odwołując się do opi-

sywanych i stosowanych w kursie urządzeń,

punkt dostępowy (access point) sieci bez-

przewodowej można porównać do wielopor-

towego huba z tą różnicą, iż wykorzystywa-

nym medium są fale elektromagnetyczne.

Przykład wykorzystania punktu dostę-

powego do rozszerzenia sieci o klientów

bezprzewodowych zaprezentowano na Ry-

Sieci w trybie infrastruktury i ad hoc

Konigurując połączenie bezprzewodowe,

z pewnością spotkasz się z dwoma trybami,

w których działać może sieć bezprzewodowa:

trybem ad hoc oraz trybem infrastruktury.

W trybie infrastruktury sieć bezprzewo-

dowa ma scentralizowany charakter. Wszyst-

kie pakiety przekazywane są za pośrednic-

twem punktów dostępowych (access po-

int), których rolę pełnić może dedykowany

sprzęt lub komputer z interfejsem bezprze-

wodowym i zainstalowanym odpowiednim

oprogramowaniem. W trybie infrastruktu-

ry każdy klient musi znajdować się w zasię-

gu przynajmniej jednego punktu dostępowe-

go – w przeciwnym razie nie będzie w stanie

IEEE 802.11 a Wi-Fi

Bezprzewodowe sieci komputerowe standardu IEEE 802.11 często są nazywane sie-

ciami Wi-Fi. Pomimo iż stwierdzenie to nie jest błędne, warto uświadomić sobie zależ-

ność wiążące te nazwy. IEEE 802.11 określa rodzinę standardów opracowaną przez or-

ganizację IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers ), zaś Wi-Fi jest zna-

kiem towarowym należącym do stowarzyszenia Wi-Fi Alliance, zrzeszającego pro-

ducentów urządzeń bezprzewodowych. Znak ten gwarantuje poprawną współpracę

wszystkich oznaczonych nim urządzeń, jego przyznanie jest bowiem poprzedzone te-

stami kompatybilności.

www.lpmagazine.org

41

439122752.119.png

439122752.120.png

439122752.121.png

439122752.122.png

439122752.123.png

439122752.124.png

439122752.125.png

439122752.126.png

439122752.127.png

439122752.128.png

439122752.129.png

439122752.130.png

Sieci komputerowe

Sieci komputerowe: część siódma

wymieniać danych z innymi klientami, nawet

jeżeli znajdują się oni w jego zasięgu.

W trybie ad hoc sieć ma charakter zde-

centralizowany – pakiety przekazywane są

przez urządzenia klienckie, nie ma punktów

dostępowych. Istnieją dwa podstawowe ty-

py sieci ad hoc: single-hop oraz multi-hop.

W sieci single-hop w celu wymiany danych

pomiędzy dwoma węzłami muszą one znaj-

dować się bezpośrednio w zasięgu – nie ma

możliwości przekazania danych przy użyciu

urządzeń pośredniczących (stąd nazwa – sieć

o pojedynczym skoku). W sieciach multi-hop

dane mogą być przesyłane pomiędzy kompu-

terami nieznajdującymi się w swoim zasięgu

– odbywa się to przy użyciu innych interfej-

sów przekazujących dane.

Powyższe charakterystyki deiniują za-

stosowania każdego z typów sieci. Budo-

wa złożonej infrastruktury sieciowej, z wie-

loma punktami dostępowymi uzasadniona

jest w przypadku, gdy ma ona funkcjono-

wać przez dłuższy okres czasu. W sytuacji

gdy sieć ma służyć do chwilowego nawiąza-

nia połączenia w celu wymiany niewielkiej

ilości danych, lepszym rozwiązaniem jest

skonigurowanie sieci typu ad hoc. Tryb ten

jest ponadto wykorzystywany w większości

urządzeń peryferyjnych (takich jak np. dru-

karki) z interfejsem bezprzewodowym.

obszarze, powinniśmy trzymać się zasady

doboru kanałów wg schematu 1-6-11. Czę-

sto może się to okazać niemożliwe, np. ze

względu na istniejące sieci działające na po-

średnich kanałach. W takiej sytuacji warto

zwrócić się do osoby odpowiedzialnej za za-

rządzanie sąsiednimi sieciami i ustalić opty-

malny podział pasma – jest to korzystne dla

wszystkich użytkowników sieci na danym

obszarze.

W środowiskach wyjątkowo zatłoczo-

nych warto rozważyć wykorzystanie sprzę-

tu standardu IEEE 802.11a, działającego

w paśmie 5 GHz, który w Polsce jest znacz-

nie mniej popularny. Należy jednak mieć na

uwadze większy pobór mocy tego typu urzą-

dzeń oraz potencjalne problemy z kompaty-

bilnością.

Kanały i częstotliwości

Sieci bezprzewodowe standardu IEEE 802.11

działają w dwóch pasmach: 2,4 oraz 5 GHz.

W ich obrębie mamy do dyspozycji wiele ka-

nałów, pozwalających na jednoczesne działa-

nie wielu sieci na jednym obszarze.

Dla sieci działających w paśmie 2,4 GHz

mamy do dyspozycji 13 kanałów o częstotli-

wościach częściowo zachodzących na siebie

(tabela Kanały w sieciach IEEE 802.11 dzia-

łających w paśmie 2,4 GHz ). W celu zapew-

nia poprawnej pracy wielu punktów dostę-

powych sieci bezprzewodowych na jednym

ESSID i BSSID

Sieć bezprzewodowa może obejmować za-

sięgiem duże obszary i być obsługiwana

przez wiele punktów dostępowych. W ce-

lu identyikacji sieci, punktów dostępowych

oraz sieci ad hoc wykorzystywane są identy-

ikatory ESSID oraz BSSID.

Każda sieć bezprzewodowa standardu

IEEE 802.11 posiada przypisany identyika-

tor ESSID ( Extended Service Set Identiier ),

składający się z maksymalnie 32 oktetów

(w większości przypadków stosuje się

znaczące nazwy w postaci ciągu znaków

ASCII). ESSID rozgłaszany jest przez

wszystkie punkty dostępowe sieci bezprze-

wodowej w stałych odstępach czasu, co po-

zwala na utworzenie listy sieci, w zasięgu

których znajduje się klient oraz jej prezen-

tację użytkownikowi. ESSID jest również

używany przy transparentnym przechodze-

niu klienta pomiędzy punktami dostępowy-

mi tej samej sieci. Rozgłaszanie ESSID nie

jest konieczne do poprawnego działania sie-

ci, często bywa również polecane jako jedna

z metod zabezpieczania sieci bezprzewodo-

wych przed nieuprawnionym dostępem. Nie

jest to jednak dobre rozwiązanie – powodu-

je utrudnienia dla użytkowników, wcale nie

zwiększając poziomu bezpieczeństwa (od-

powiednie oprogramowanie umożliwia wy-

krywanie ukrytych w ten sposób sieci).

W sieciach ad hoc mamy do czynienia

z identyikatorem BSSID ( Basic Service Set

Identiier ), będącym 48-bitową liczbą gene-

rowaną przy utworzeniu sieci ad hoc.

Tabela 1. Wybrane standardy rodziny IEEE 802.11

Oznaczenie standardu/

rozszerzenia

Znaczenie

IEEE 802.11 Standard bazowy, deiniujący metody transmisji danych z prędkością 1/2

Mbit/s przy użyciu podczerwieni oraz pasma 2,4 GHz

IEEE 802.11b/g Rozszerzenie standardu bazowego o transmisję o wyższych prędkościach

(do 11 Mbit/s dla IEEE 802.11b i 54 Mbit/s dla IEEE 802.11g) przy wykorzy-

staniu pasma 2,4 GHz

IEEE 802.11a Rozszerzenie standardu bazowego o transmisję o prędkości 54 Mbit/s w pa-

śmie 5 GHz

IEEE 802.11n Rozszerzenie standardu bazowego o transmisję z wykorzystaniem techni-

ki MIMO (Multiple Input, Multiple Output) polegającej na zastosowaniu wie-

lu anten wysyłających i odbierających sygnał. Obsługiwane są prędkości do

nawet 600 Mbit/s

IEEE 802.11i Rozszerzenie standardu zwiększające bezpieczeństwo i poufność transmi-

sji danych

Tabela 2. Kanały w sieciach IEEE 802.11 działających w paśmie 2,4 GHz

Numer kanału Dolna częstotliwość

[GHz]

Środkowa częstotliwość

[GHz]

Górna częstotliwość

[GHz]

1

2,401

2,412

2,423

2

2,406

2,417

2,428

3

2,411

2,422

2,433

4

2,416

2,427

2,438

5

2,421

2,432

2,443

6

2,426

2,437

2,448

7

2,431

2,442

2,453

8

2,436

2,447

2,458

9

2,441

2,452

2,463

10

2,446

2,457

2,468

Infrastruktura sieci

bezprzewodowej – urządzenia

Po omówieniu podstawowych zagadnień

związanych z działaniem bezprzewodowych

11

2,451

2,462

2,473

12

2,456

2,467

2,478

13

2,461

2,472

2,483

42

maj 2010

439122752.131.png

439122752.133.png

439122752.134.png

439122752.135.png

Sieci komputerowe

Sieci komputerowe: część siódma

sieci komputerowych, zajmiemy się opisem

wykorzystywanych w nich urządzeń. Dobór

odpowiedniego sprzętu ma w tym przypad-

ku szczególnie duże znaczenie i powinien

być dokonywany po dokładnym zapoznaniu

się ze specyikacjami i możliwościami do-

stępnych jednostek.

klientów bezprzewodowych w tym try-

bie lub tworzenie połączeń typu punkt-

wielopunkt.

gólnych klas interfejsów, ze szczególnym

naciskiem na ich obsługę w systemie Linux.

Podstawowym parametrem deiniują-

cym przydatność interfejsu do wykorzysta-

nia w konkretnej sieci bezprzewodowej jest

obsługiwany standard prędkości (więcej in-

formacji w tabeli). Większość dostępnych

interfejsów obsługuje wiele standardów, nie

powinniśmy więc napotkać większych pro-

blemów przy wyborze sprzętu.

Drugim ważnym czynnikiem przy wy-

borze interfejsu sieciowego jest możliwość

podłączenia zewnętrznej anteny. Większość

kart sieciowych przeznaczonych do monta-

żu w gnieździe PCI/PCI-E posiada odpo-

wiednie złącze. Inaczej wygląda jednak sy-

tuacja w przypadku interfejsów przeznaczo-

nych dla laptopów, podłączanych przy uży-

ciu złącza PCMCIA lub USB – większość

interfejsów tego typu posiada jedynie we-

wnętrzną antenę (podobnie jest w przypad-

ku urządzeń zintegrowanych). Istnieje oczy-

wiście możliwość dokonania modyikacji

sprzętu i dodania takiego złącza, zawsze po-

woduje to jednak utratę gwarancji i w przy-

padku nieumiejętnego wykonania może za-

kończyć się uszkodzeniem sprzętu.

Większość bezprzewodowych interfej-

sów sieciowych zbudowanych w oparciu

o układy irmy Intel, Broadcom oraz Athe-

Niektóre urządzenia, takie jak zastosowa-

ny w dalszej części artykułu APPro 2405,

udostępniają dodatkowe tryby, umożliwia-

jące tworzenie bardziej zaawansowanych

koniguracji.

Omawiając punkty dostępowe, warto

zastanowić się nad różnicą pomiędzy kla-

sycznym AP a routerem bezprzewodowym.

Pierwszy pełni bowiem funkcje charaktery-

styczne dla hubów, drugi zaś – routerów. Na

rynku nie brak jednak urządzeń łączących

te funkcje – jednym z nich jest opisywa-

ny APPro 2405. Przed zakupem urządzeń,

należy koniecznie sprawdzić udostępniane

przez nie tryby pracy – duża część route-

rów bezprzewodowych (szczególnie prze-

znaczonych dla użytkowników domowych)

nie obsługuje żadnego z omawianych try-

bów pracy.

Access pointy i routery bezprzewodowe

Access pointy, zwane również punktami do-

stępowymi, są podstawowymi urządzeniami

w topologii sieci bezprzewodowej standardu

IEEE 802.11, w której pełnią funkcję analo-

giczną do hubów w klasycznej sieci Ether-

net. Access pointy służą również jako mo-

sty umożliwiające łączenie tych dwóch ty-

pów sieci.

Większość dostępnych na rynku access

pointów umożliwia pracę w wielu trybach,

w których pełnią różne funkcje. Typowe try-

by pracy to:

• Tryb Access point – w którym punkt do-

stępowy umożliwia połączenie z sie-

cią przewodową podłączoną do portu

RJ45. W celu dostępu do zasobów sieci,

klient bezprzewodowy powinien posia-

dać adres IP w sieci przewodowej. Tryb

ten jest zazwyczaj wykorzystywany do

rozszerzenia sieci Ethernet o urządzenia

z interfejsami bezprzewodowymi;

• Tryb Client – w którym punkt dostępo-

wy pracuje jak bezprzewodowy inter-

fejs sieciowy, umożliwiając podłącze-

nie standardowego przewodowego in-

terfejsu sieciowego do sieci standardu

IEEE 802.11. W takiej koniguracji ac-

cess point powinien mieć przypisany

adres w sieci bezprzewodowej. Tryb ten

jest zazwyczaj wykorzystywany przez

dostawców internetu do transparentne-

go (z punktu widzenia użytkownika)

przyłączenia do sieci bezprzewodowej;

• Tryb Repeater (regenerator) – w któ-

rym punkt dostępowy pracuje jako re-

generator, umożliwiający zapewnie-

nie lepszego zasięgu sieci bezprzewo-

dowej. W trybie repeatera, access point

odbiera przychodzące pakiety i przesyła

je dalej. Tryb ten jest szczególnie uży-

teczny przy tworzeniu połączeń na du-

żych odległościach (wymaga to zasto-

sowania odpowiednich anten, najczę-

ściej kierunkowych);

• Różne tryby pracy Bridge (most)

– w którym punkt dostępowy pracuje

jako most umożliwiający łączenie odle-

głych sieci przewodowych. Wiele urzą-

dzeń obsługuje również podłączenie

Bezprzewodowe interfejsy sieciowe

Bezprzewodowe karty sieciowe są podsta-

wowymi urządzeniami służącymi do przyłą-

czania klientów do sieci Wi-Fi. Duża różno-

rodność sprzętu tego typu zmusza nas do za-

stanowienia się nad przydatnością poszcze-

��

��

��

Rysunek 1. Sieć bezprzewodowa jako rozszerzenie sieci przewodowej Ethernet

www.lpmagazine.org

43

439122752.136.png

439122752.137.png

439122752.138.png

439122752.139.png

439122752.140.png

439122752.141.png

439122752.142.png

439122752.143.png

439122752.144.png

439122752.145.png

439122752.146.png

439122752.147.png

439122752.148.png

439122752.149.png

439122752.150.png

439122752.151.png

439122752.153.png

439122752.154.png

439122752.155.png

439122752.156.png

439122752.157.png

439122752.158.png

439122752.159.png

439122752.160.png

439122752.161.png

439122752.162.png

439122752.163.png

439122752.164.png

439122752.165.png

439122752.166.png

439122752.167.png

439122752.168.png

439122752.169.png

439122752.170.png

439122752.171.png

439122752.172.png

439122752.174.png

439122752.175.png

439122752.176.png

439122752.177.png

439122752.178.png

439122752.179.png

439122752.180.png

439122752.181.png

439122752.182.png

439122752.183.png

439122752.184.png

439122752.185.png

439122752.186.png

439122752.187.png

439122752.188.png

439122752.189.png

439122752.190.png

439122752.191.png

439122752.192.png

439122752.193.png

439122752.195.png

439122752.196.png

439122752.197.png

439122752.198.png

439122752.199.png

439122752.200.png

439122752.201.png

439122752.202.png

439122752.203.png

Sieci komputerowe

Sieci komputerowe: część siódma

ros posiada sterowniki przeznaczone dla

systemu Linux. W przypadku sprzętu mniej

popularnych producentów, można skorzy-

stać z aplikacji ndiswrapper, pozwalającej

na wykorzystanie sterowników przezna-

czonych dla systemów Microsoft Windows

(zgodnych ze specyikacją NDIS – Network

Driver Interface Speciication ).

Zasada działania anten jest prosta

– przyłożenie zmiennego napięcia do koń-

cówek anteny powoduje wytworzenie przez

nią fali elektromagnetycznej o odpowied-

nich parametrach, zależnych od pobudza-

jącego sygnału elektrycznego oraz budowy

anteny. Po stronie odbiornika następuje pro-

ces odwrotny – fala elektromagnetyczna za-

mieniana jest na sygnał elektryczny, który

jest następnie poddawany skomplikowanej

obróbce w celu wydobycia informacji.

pola elektromagnetycznego spada do -3 dB

(0,7) względem wartości maksymalnej. Im

mniejszy jest kąt połowy mocy, tym bar-

dziej kierunkowa jest antena; duże warto-

ści kąta wskazują na mniejsze ukierunkowa-

nie fal elektromagnetycznych emitowanych

przez antenę.

Jednym z najczęstszych błędów w ro-

zumieniu działania anten jest przekonanie,

iż antena daje zysk wynoszący N dBi . Jest

to nieprawdą, ponieważ zysk anteny ma

charakter ściśle pasywny, tzn. otrzymywa-

ny poprzez nadanie kierunkowości wiąz-

ce. Całkowita moc emitowana przez anteny

jest stała – różne anteny mają jedynie róż-

ne kierunkowości. Istnieją oczywiście ante-

ny ze wzmacniaczami, jednak są to już bar-

dziej skomplikowane konstrukcje, których

przydatność do budowy sieci IEEE 802.11

jest wątpliwa.

Anteny w sieciach

bezprzewodowych

Po wyborze interfejsów sieciowych i access

pointów, należy dokonać wyboru współpra-

cujących z nimi anten. W przypadku sie-

ci, w których nie jest wymagany duży za-

sięg (sieci domowe i niewielkie sieci biuro-

we), w większości przypadków wystarczają-

ce okażą się anteny wbudowane lub dostar-

czane ze sprzętem. Dla sieci o większym za-

sięgu oraz w sytuacjach, gdy potrzebujemy

większej kontroli nad pokryciem obszaru za-

sięgiem, należy skorzystać z anten zewnętrz-

nych o odpowiednich charakterystykach.

Opis anten przeznaczonych dla sie-

ci bezprzewodowych oraz zasad ich wybo-

ru przedstawiony w tym paragraie jest ab-

solutnie podstawowy i nie aspiruje do mia-

na pełnego ani szczegółowego. Szczegóło-

we informacje oraz charakterystyki Czytel-

nik znajdzie w odpowiedniej literaturze, na

stronach wymienionych w ramce W Sieci

oraz w dokumentacjach sprzętu.

Podstawowe parametry anten

Przed zakupem anteny koniecznie należy

zapoznać się z jej podstawowymi parame-

trami, a w szczególności: charakterystyką

promieniowania i kierunkowością oraz ką-

tem połowy mocy (HPBW – Half Power

Beam Width ). Brak tych parametrów w in-

strukcji urządzenia powinien skłonić Czy-

telnika do rozważenia zakupu innego sprzę-

tu – zazwyczaj świadczy to bowiem o jego

niskiej jakości.

Podstawowym parametrem wpływają-

cym na przydatność anteny w konkretnym

zastosowaniu jest jej charakterystyka pro-

mieniowania, ukazująca zdolność wypro-

mieniowania energii przez antenę w różnych

kierunkach. Dzięki odpowiedniej analizie

charakterystyk możemy wybrać antenę za-

pewniającą optymalne pokrycie danego ob-

szaru zasięgiem.

Z charakterystyki promieniowania an-

teny odczytać można zysk energetyczny

dla każdego z kierunków, wyrażony zwy-

kle w decybelach w stosunku do anteny izo-

tropowej (dBi). Parametr ten informuje o ile

decybeli poziom sygnału jest wyższy od po-

ziomu sygnału teoretycznej anteny izotro-

powej. Antena izotropowa jest wyidealizo-

wanym modelem anteny emitującej sygnał

we wszystkich kierunkach równomiernie.

Chcąc dowiedzieć się, ile razy mocniejszy

będzie sygnał przy określonej liczbie dBi

(wynoszącej N), należy skorzystać ze wzo-

ru 100.1N.

Kąt połowy mocy (HPBW) jest para-

metrem określającym kąt pomiędzy punk-

tami wiązki głównej, dla których natężenie

Podstawowe typy anten

Po zapoznaniu się z podstawowymi parame-

trami anten wykorzystywanych w sieciach

bezprzewodowych IEEE 802.11, omówione

zostaną różne typy anten, wraz z przykłado-

wymi zastosowaniami.

Anteny kierunkowe to anteny wysyła-

jące i odbierające fale elektromagnetyczne

w jednym określonym kierunku. Charak-

terystyka anteny zależy oczywiście od bu-

dowy konkretnego modelu, jednak wszyst-

kie anteny kierunkowe najlepiej nadają się

do tworzenia połączeń typu punkt-punkt na

duże odległości. Podgrupę anten kierunko-

wych stanowią anteny paraboliczne, posia-

dające talerz skupiający wiązkę fal elek-

tromagnetycznych w odpowiednim punk-

cie – uzyskuje się dzięki temu zysk jeszcze

większy niż w przypadku klasycznych anten

kierunkowych.

Anteny dookólne, w przeciwieństwie

do anten kierunkowych, charakteryzują się

równomierną emisją i odbiorem fal elektro-

magnetycznych w całej płaszczyźnie pozio-

mej. Odbywa się to oczywiście kosztem zy-

sku, który jest mniejszy niż dla anten kierun-

kowych. Należy mieć ponadto na uwadze, iż

w płaszczyźnie pionowej sygnał będzie miał

Jaką rolę pełni antena

w transmisji danych?

Anteny są urządzeniami, których odpowied-

ni dobór ma krytyczne znaczenie dla po-

prawności działania sieci bezprzewodowej.

Ich zadaniem jest zamiana sygnałów elek-

trycznych na fale elektromagnetyczne prze-

syłane przez przestrzeń, którą mogą być za-

równo gazy, ciecze, ciała stałe, jak i próżnia.

Różne są oczywiście współczynniki tłumie-

nia dla każdego z tych ośrodków, jednak za-

sada działania pozostaje taka sama.

��

��

Rysunek 3. Urządzenie dostępowe APPro 2405 Rysunek 2. Punkt dostępowy działający w trybie Client

44

maj 2010

439122752.204.png

439122752.206.png

439122752.207.png

439122752.208.png

439122752.209.png

439122752.210.png

439122752.211.png

439122752.212.png

439122752.213.png

439122752.214.png

439122752.215.png

439122752.216.png

439122752.217.png

439122752.218.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

2010.04_Sieci komputerowe część szósta_[Siec].pdf (358 KB)
2010.02_Sieci komputerowe część czwarta_[Siec].pdf (4500 KB)
2009.11_Sieci komputerowe część trzecia_[Siec].pdf (589 KB)
2009.10_Sieci komputerowe część druga_[Siec].pdf (550 KB)
2010.06_Sieci komputerowe część ósma_[Siec].pdf (355 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin