1. Základy bezdrátových sítí

Transkript

1 1. Základy bezdrátových sítí Bezdrátová síť (WLAN) Je to typ počítačové sítě, ve které je spojení mezi jednotlivými účastníky sítě uskutečňováno pomocí elektromagnetických vln. Z hlediska funkčnosti a výsledku jsou, odhlédneme-li od dosahovaných přenosových rychlostí, ekvivalentní k sítím drátovým, kupříkladu ethernetu. Zásadně se samozřejmě liší ve své skutečné podstatě, v tom jak fungují. Základním standardem bezdrátových sítí je Wi-Fi (standart pro sítě WLAN) a vychází ze specifikace IEEE Zkratka WLAN znamená Wireless Local Area Network označuje obecně jakoukoliv bezdrátovou síť. Wi-fi (standart b, g) Tento pojem představuje označení standardu standardizačního institutu IEEE definující bezdrátové sítě v nelicencovaném pásmu 2,4 GHz. Písmenko za standardem označuje jeho maximální rychlost. Zkratkou Wi-Fi označujeme výrobky pracující v jednom ze standardů a jsou vzájemně propojitelné. A to i se zařízeními od jiných výrobců. Výhody bezdrátových sítí Využití nelicencovaného rádiového písma, pro používání nepotřebujeme souhlas úřadů Lze vybudovat síť téměř bez použití kabelů, což nám může snížit náklady. Dále je můžeme použít i v místech, kde je používání kabelů nemožné (historické budovy ) Nízká cena a dostupnost zařízení Možnost použít zabezpečeného přenosu Nevýhody bezdrátových sítí - Stabilita připojení Rušení z jiných zařízení (bluetooth, mikrovlnné trouby). Dnes již každé zařízení podporuje algoritmy odolné vůči mikrovlnnému rušení. Vysoká spotřeba Prolomitelnost některých zabezpečení (WEP, WPA) Omezený dosah Frekvenční rozsahy Bezdrátové sítě standardu IEEE pracují ve frekvenčním pásmu 2,4-2,4835 GHz, tedy zjednodušeně řečeno v pásmu 2,4 GHz. Toto pásmo se také často označuje jako ISM, tedy Industrial, Scientific, Medical. V tomto nelicencovaném pásmu pracuje mnoho různých bezdrátových zařízení, například bluetooth produkty, ale i mikrovlnné trouby a v zahraničí i bezdrátové telefony. Kromě tohoto pásma se pro WiFi sítě vyhrazuje ještě pásmo 5GHz (technologie a). Frekvenční rozsah se ovšem liší země od země - v některých státech není povolené plné frekvenční spektrum, protože jeho části jsou již využívány pro jiné účely. Pro nás je příjemné, že ČTÚ povoluje plné frekvenční spektrum, jako je tomu v USA nebo ve většině Evropy, takže výrobky koupené v USA můžete vcelku s klidným svědomím v ČR používat. Stránka 1 z 5

2 Standarty a WLAN v pásmu 5 GHz a s rychlostí až 54 Mbit/s b WLAN v pásmu 2,4 GHz a s rychlostí až 11 Mbit/s c Standart pro AP, definice procedur pro síťové mosty d Mezinárodní harmonizace. Přizpůsobení pásem v jednotlivých zemích e Rozšíření pro QoS. Zkratka QoS označuje službu Quality of Service zajišťující vyrovnanou kvalitu služby důležitou například pro multimédia. Zjednodušeně řečeno je potřeba, aby trvalý tok jeho dat měl přednost před lidmi, kteří například jen stahují poštu a chvilkový výpadek naprosto nepoznají, zatímco v hlasu nebo videu by byl hodně poznat f Inter Access Point Protocol (IAPP) - Stávající specifikace nezahrnují standardizaci komunikace mezi jednotlivými přístupovými body pro zajištění bezproblémového roamingu, tedy přechodu uživatele od jednoho přístupového bodu k druhému g Zvýšení rychlosti v pásmu 2,4 GHz na 20 Mbit/s se zpětnou kompatibilitou s b h Změny v řízení přístupu k spektru 5GHz, které by měly reflektovat připomínky regulátorů evropských zemí tak, aby bylo možno sítě v pásmu 5 GHz využívat i mimo budovy i Zlepšení bezpečnosti v bezdrátových sítích vylepšením autentifikačního a šifrovacího algoritmu j Práce na alokaci nových frekvenčních rozsahů pro multimediální služby bezdrátových sítí k Měření a správu radiových zdrojů tak, aby vyhovovaly novým vysokofrekvenčním radiovým sítím n Standard, který si klade za cíl upravit fyzickou vrstvu a podčást linkové vrstvy, takzvanou Media Access Control (MAC) podvrstvu tak, aby se docílilo reálných rychlostí přes 100 Mbit/s. Nicméně maximální rychlost může být až 540 Mbit/s. Měl by se také zvýšit dosah. Zvýšení rychlosti se dosahuje použitím MIMO (multiple input multiple output) technologie, která využívá vícero vysílacích a přijímacích antén. Základní prvky sítě Distribuční systém Přístupový bod Bezdrátové médium Stanice Přístupový bod (Access point, AP) Přístupový bod je jakési přemostění mezi kabelovou a bezdrátovou částí sítě. Je to místo, do kterého se připojují klienti. AP se používá v každé infrastrukturní síti, nevyskytuje se pouze v tzv. ad-hoc sítě, kde jsou dva nebo více klientů ve vzájemném přímém rádiovém spojení (bez existence prostředníka). Stanice Je to zařízení přijímající bezdrátový signál. Nejčastěji PC, notebook, PDA, mobilní telefon. Stránka 2 z 5

3 Ad-hoc sítě Je zapojení pro dva, či více klientů v rovnocenné pozici (peer-to-peer). Obě strany musí být v přímém rádiovém dosahu, což je typické pro malou síť nebo příležitostné spojení, kdy jsou počítače ve vzdálenosti několika metrů. Nejčastěji se používá pro dočasné sesíťování dvou notebooků, například pro výměnu dat či hraní her. Je vhodné pouze pro sítě, kde máme zajištěn dostatečný radiový signál. Infrastrukturní sítě Nejčastějším schématem zapojení bývá tzv. infrastrukturní síť. Jejím základem je přístupový bod (access point), který je rozhraním mezi bezdrátovou a drátovou sítí a plní funkci datového mostu, bridge. Ve větších sítích je třeba použít více přístupových bodů, stanici však pro připojení stačí, aby byla ve spojení pouze s jedním AP. Toto zapojení má oproti předchozímu mnoho výhod: Nejsou tak velké nároky na stanici, udržuje jen jedno spojení s AP Centrální administrace Vhodné i pro velké vzdálenosti Internet Stránka 3 z 5

4 Zdroje Jak na WiFi (Tutoriál). ( ). Získáno , z LUPA.CZ: Neznámý. ( ). Získáno , z Blog o internetovém připojení, wifi, antény, VoIP, Mikrotik návod manuál: Větvička, V. ( ). Získáno , z DSL.CZ: 148/standardy-wi-fi Zandl, P. (2003). Bezdrátové sítě WiFi Praktický průvodce. Brno: Computer Press. Stránka 4 z 5

5 Ověření znalostí z kapitoly: 1. Základy bezdrátových sítí 1. Který z následujících standardů funguje na frekvenci 2,4 GHz? a) b b) g c) n d) b a g 2. Jak se nazývá přímé propojení dvou zařízení (bez použití AP) pomocí bezdrátové technologie? a) Ad-hoc b) Dual Wifi c) You-to-me d) Nelze, Wi-fi potřebuje AP 3. Jakou zkratkou označujeme bezdrátové sítě? a) VLAN b) WLAN c) W-LAN d) Wi-fi LAN 4. Definujte přístupový bod, neboli access point. Stránka 5 z 5