Беспроводная локальная сеть

редактировать
Компьютерная сеть, которая связывает устройства с помощью беспроводной связи в ограниченной области Этот ноутбук подключен к точке беспроводного доступа с помощью беспроводной карты PC Card. card. Пример W Сеть i-Fi

A беспроводная локальная сеть (WLAN ) - это беспроводная компьютерная сеть, которая связывает два или более устройства с помощью беспроводной связи для формирования локальная сеть (LAN) в пределах ограниченной области, например дома, школы, компьютерной лаборатории, университетского городка или офисного здания. Это дает пользователям возможность перемещаться по территории и оставаться подключенными к сети. Через шлюз WLAN также может обеспечивать соединение с более широким Интернетом.

Большинство современных WLAN основаны на стандартах IEEE 802.11 и продаются в соответствии с Торговая марка Wi-Fi.

Беспроводные локальные сети стали популярными для использования в домашних условиях благодаря простоте их установки и использования. Они также популярны в коммерческой недвижимости, предлагающей беспроводной доступ своим сотрудникам и клиентам.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Архитектура
    • 2.1 Станции
    • 2.2 Базовый набор услуг
    • 2.3 Независимый базовый набор услуг
    • 2.4 Расширенный набор услуг
    • 2.5 Система распределения
  • 3 Типы беспроводных локальных сетей
    • 3.1 Инфраструктура
    • 3.2 Одноранговая сеть
    • 3.3 Мост
    • 3.4 Беспроводная система распределения
  • 4 Роуминг
  • 5 Приложения
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
История

Норман Абрамсон, профессор Гавайского университета, разработал первую в мире беспроводную компьютерную сеть связи ALOHAnet. Система была введена в эксплуатацию в 1971 году и включала семь компьютеров, развернутых на четырех островах, для связи с центральным компьютером на острове Оаху без использования телефонных линий.

Плата WLAN PCI, 54 Мбит / с (802.11g)

Оборудование для беспроводной локальной сети изначально стоило настолько дорого, что использовалось только как альтернатива проводной локальной сети в местах, где прокладка кабеля была затруднена или невозможна. Ранние разработки включали отраслевые решения и проприетарные протоколы, но в конце 1990-х годов они были заменены стандартами, в первую очередь различными версиями IEEE 802.11 (в продуктах, использующих торговую марку Wi-Fi ). Начиная с 1991 года, европейская альтернатива, известная как HiperLAN / 1, была реализована Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI), первая версия была утверждена в 1996 году. За этим последовала функциональная спецификация HiperLAN / 2 с Влияние ATM достигнуто в феврале 2000 года. Ни один из европейских стандартов не достиг коммерческого успеха 802.11, хотя большая часть работы над HiperLAN / 2 сохранилась в физической спецификации (PHY ) для IEEE 802.11 a, что почти идентично PHY HiperLAN / 2.

В 2009 году 802.11n был добавлен к 802.11. Он работает в диапазонах 2,4 и 5 ГГц с максимальной скоростью передачи данных 600 Мбит / с. Большинство новых маршрутизаторов могут использовать оба беспроводных диапазона, известные как двухдиапазонный . Это позволяет при передаче данных избегать перегруженного диапазона 2,4 ГГц, который также используется устройствами Bluetooth и микроволновыми печами. Полоса 5 ГГц также шире, чем полоса 2,4 ГГц, с большим количеством каналов, что позволяет большему количеству устройств совместно использовать пространство. Не все каналы доступны во всех регионах..

A Группа HomeRF, образованная в 1997 году для продвижения технологии, предназначенной для использования в жилых помещениях, но распалась в конце 2002 года.

Архитектура

Станции

Все компоненты, которые могут подключаться к беспроводной среде в сети, называются станциями (STA). Все станции оснащены контроллерами беспроводного сетевого интерфейса (WNIC). Беспроводные станции делятся на две категории: точки беспроводного доступа и клиенты. Точки доступа (AP), обычно беспроводные маршрутизаторы, являются базовыми станциями беспроводной сети. Они передают и принимают радиочастоты для связи с беспроводными устройствами. Беспроводными клиентами могут быть мобильные устройства, такие как ноутбуки, персональные цифровые помощники, IP-телефоны и другие смартфоны, или непортативные устройства, такие как настольные компьютеры., принтеры и рабочие станции, оснащенные интерфейсом беспроводной сети.

Базовый набор услуг

Базовый набор услуг (BSS) - это набор всех станций, которые могут связываться друг с другом на уровне PHY. Каждый BSS имеет идентификатор (ID), называемый BSSID, который представляет собой MAC-адрес точки доступа, обслуживающей BSS.

Существует два типа BSS: независимый BSS (также называемый IBSS) и инфраструктурный BSS. Независимый BSS (IBSS) - это специальная сеть, которая не содержит точек доступа, что означает, что они не могут подключаться к любому другому базовому набору услуг.

Независимый базовый набор услуг

IBSS - это набор STA, настроенных в специальном (одноранговом) режиме.

Расширенный набор услуг

Расширенный набор услуг (ESS) - это набор подключенных BSS. Точки доступа в ESS соединены системой распределения. У каждого ESS есть идентификатор, называемый SSID, который представляет собой 32-байтовую (максимум) символьную строку.

Система распределения

Система распределения (DS) соединяет точки доступа в расширенном наборе услуг. Концепция DS может использоваться для увеличения покрытия сети за счет роуминга между сотами.

DS может быть проводным или беспроводным. Современные системы беспроводного распределения в основном основаны на протоколах WDS или MESH, хотя используются и другие системы.

Типы беспроводных локальных сетей

IEEE 802.11 имеет два основных режима работы: инфраструктурный и режим ad hoc. В специальном режиме мобильные устройства осуществляют прямую передачу в одноранговой сети. В режиме инфраструктуры мобильные устройства обмениваются данными через точку беспроводного доступа (WAP), которая служит мостом для других сетей (таких как Интернет или локальная сеть ).

Поскольку для беспроводной связи используется более открытая среда для связи по сравнению с проводными локальными сетями, разработчики 802.11 также включили механизмы шифрования: Wired Equivalent Privacy (WEP, теперь небезопасный), Wi -Fi Protected Access (WPA, WPA2, WPA3) для защиты беспроводных компьютерных сетей. Многие точки доступа также предлагают Wi-Fi Protected Setup, быстрый (но теперь небезопасный) метод подключения нового устройства к зашифрованной сети.

Инфраструктура

Большинство сетей Wi-Fi развертываются в режиме инфраструктуры. В режиме инфраструктуры беспроводные клиенты, такие как ноутбуки и смартфоны, подключаются к WAP для присоединения к сети. WAP обычно имеет проводное сетевое соединение и может иметь постоянное беспроводное соединение с другими точками доступа.

Точки доступа обычно являются фиксированными и предоставляют услуги своим клиентским узлам в пределах досягаемости. В некоторых сетях будет несколько точек доступа с одним и тем же идентификатором SSID и системой безопасности. В этом случае подключение к любому WAP в этой сети соединяет клиента с сетью, и клиентское программное обеспечение будет пытаться выбрать WAP, который предоставляет лучший сервис, например WAP с самым сильным сигналом.

Одноранговая

Одноранговая или одноранговая беспроводная локальная сеть

одноранговая сеть (не то же самое, что сеть WiFi Direct ) - это сеть, в которой станции обмениваются данными только между равноправными узлами (P2P). Нет никакой базы и никто не дает разрешения говорить. Это достигается с помощью независимого базового набора услуг (IBSS).

A Сеть WiFi Direct - это еще один тип сети, в которой станции обмениваются данными между равноправными узлами.

В группе Wi-Fi P2P владелец группы действует как точка доступа, а все другие устройства являются клиентами. Существует два основных способа установить владельца группы в группе Wi-Fi Direct. В одном из подходов пользователь вручную устанавливает владельца группы P2P. Этот метод также известен как владелец автономной группы (autonomous GO). Во втором методе, также называемом созданием группы на основе согласования, два устройства соревнуются на основе значения намерения владельца группы. Устройство с более высоким значением намерения становится владельцем группы, а второе устройство становится клиентом. Значение намерения владельца группы может зависеть от того, выполняет ли беспроводное устройство перекрестное соединение между инфраструктурной службой WLAN и группой P2P, оставшейся мощности в беспроводном устройстве, является ли беспроводное устройство уже владельцем группы в другой группе или от мощности принятого сигнала. первого беспроводного устройства.

A одноранговая сеть позволяет беспроводным устройствам напрямую связываться друг с другом. Беспроводные устройства, находящиеся в пределах досягаемости друг друга, могут обнаруживать и обмениваться данными напрямую, без использования центральных точек доступа. Этот метод обычно используется двумя компьютерами, чтобы они могли подключаться друг к другу для создания сети. В основном это может происходить в устройствах в закрытом диапазоне.

Если в этой ситуации используется измеритель мощности сигнала, он может неточно считывать мощность и вводить в заблуждение, так как он регистрирует силу самого сильного сигнала, который может быть ближайшим компьютером.

Проблема скрытого узла : оба устройства A и C обмениваются данными с B, но не знают друг друга.

IEEE 802.11 определяет физический уровень (PHY) и уровни MAC (Media Access Control) на основе на CSMA / CA (множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов). В этом отличие от Ethernet, который использует CSMA-CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий). Спецификация 802.11 включает положения, разработанные для минимизации коллизий, поскольку оба мобильных устройства могут находиться в зоне действия общей точки доступа, но вне зоны досягаемости друг друга.

Мост

Мост может использоваться для соединения сетей, как правило, разных типов. Беспроводной мост Ethernet позволяет подключать устройства проводной сети Ethernet к беспроводной сети. Мост действует как точка подключения к беспроводной локальной сети.

Беспроводная система распределения

A Беспроводная система распределения (WDS) обеспечивает беспроводное соединение точек доступа в сети IEEE 802.11. Это позволяет расширять беспроводную сеть с использованием нескольких точек доступа без необходимости в проводной магистрали для их связывания, как это традиционно требуется. Заметным преимуществом WDS перед другими решениями является то, что он сохраняет MAC-адреса клиентских пакетов по каналам связи между точками доступа.

Точка доступа может быть основной, ретрансляционной или удаленной базовой станцией. Основная базовая станция обычно подключается к проводной сети Ethernet. Базовая станция ретрансляции передает данные между удаленными базовыми станциями, беспроводными клиентами или другими ретрансляционными станциями на основную или другую базовую станцию ​​ретрансляции. Удаленная базовая станция принимает соединения от беспроводных клиентов и передает их ретрансляционным или главным станциям. Соединения между клиентами устанавливаются с использованием MAC-адресов, а не путем указания IP-адресов.

Все базовые станции в WDS должны быть настроены на использование одного и того же радиоканала и совместно использовать ключи WEP или WPA, если они используются. Их можно настроить на разные идентификаторы набора услуг. WDS также требует, чтобы каждая базовая станция была настроена для пересылки другим пользователям в системе, как указано выше.

Возможность WDS также может называться режимом ретранслятора, потому что он, по-видимому, одновременно выполняет мост и принимает беспроводных клиентов (в отличие от традиционного моста). Пропускная способность в этом методе уменьшается вдвое для всех клиентов, подключенных по беспроводной сети.

Когда трудно соединить все точки доступа в сети с помощью проводов, также можно установить точки доступа в качестве повторителей.

Роуминг
Роуминг между беспроводными локальными сетями

Существует два определения роуминга беспроводной локальной сети:

  1. Внутренний роуминг: Мобильная станция (MS) перемещается из одной точки доступа (AP) к другой AP в домашней сети, если уровень сигнала слишком слаб. Сервер аутентификации (RADIUS) выполняет повторную аутентификацию MS через 802.1x (например, с PEAP ). Биллинг QoS происходит в домашней сети. Мобильная станция, перемещающаяся от одной точки доступа к другой, часто прерывает поток данных между мобильной станцией и приложением, подключенным к сети. Например, мобильная станция периодически контролирует наличие альтернативных точек доступа (тех, которые обеспечат лучшее соединение). В какой-то момент на основе собственных механизмов мобильная станция решает повторно установить связь с точкой доступа, имеющей более сильный беспроводной сигнал. Однако мобильная станция может потерять соединение с точкой доступа перед установлением связи с другой точкой доступа. Для обеспечения надежного соединения с приложениями мобильная станция обычно должна включать в себя программное обеспечение, обеспечивающее постоянство сеанса.
  2. Внешний роуминг: MS (клиент) перемещается в WLAN другого поставщика услуг беспроводного Интернета (WISP) и принимает свои услуги (Hotspot). Пользователь может использовать чужую сеть независимо от своей домашней сети, при условии, что иностранная сеть позволяет посещать пользователей в их сети. Для мобильных услуг во внешней сети должны быть специальные системы аутентификации и биллинга.
Приложения

У беспроводных локальных сетей есть множество приложений. Современные реализации WLAN варьируются от небольших домашних сетей до больших сетей размером с университетский городок и до полностью мобильных сетей в самолетах и ​​поездах.

Пользователи могут выходить в Интернет из точек доступа WLAN в ресторанах, гостиницах, а теперь и с портативных устройств, которые подключаются к сетям 3G или 4G. Часто эти типы общедоступных точек доступа не требуют регистрации или пароля для подключения к сети. К другим можно получить доступ после регистрации или уплаты сбора.

Существующие инфраструктуры беспроводной локальной сети также могут использоваться для работы в качестве внутренних систем позиционирования без модификации существующего оборудования.

См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-21 11:55:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте