Сеть без проводов

Звезды в эфире

Беспроводная сеть X.25
Internet в песках Узбекистана

Работа сетевого администратора зачастую сродни ходьбе по высоко натянутой проволоке. Увы, как раз проволока-то иногда и подводит, и тогда приходится обращаться за помощью к беспроводным технологиям. Однако в этом случае вам предстоит сделать нелегкий выбор между производительностью, дальностью и защищенностью. Как правило, большинство беспроводных технологий не выдерживают сравнения со старым добрым кабелем. Кабель - это дешевизна и быстрота, качества, перед которыми безусловно меркнет единственное преимущество беспроводной связи, состоящее в возможности менять местоположение, не отключаясь от сети. Так стоит ли тратить кучу сил и денег, если можно обойтись обычным кабелем? Стоит, если, например, здания, сети которых вы хотите объединить, находятся на расстоянии нескольких кварталов друг от друга. В этом случае для прокладки кабеля придется ломать асфальт и бетон, предварительно добившись соответствующего разрешения у местных властей. Можно, конечно, купить арендовать канал Т1, и избавить себя от проблем, правда лишь до тех пор, пока начальство не узнает, сколько стоит ее месячная аренда. Естественно, большинство сетевых администраторов предпочитают иметь дело с радиопередатчиками, а не с экскаваторами.

Слово за беспроводной технологией

Беспроводные технологии обладают тремя основными недостатками. Во-первых, их пропускная способность по сравнению с проводными сетями ниже. Кроме того, при низкой производительности они имеют более высокую стоимость. Ну и наконец, при передаче ценной внутренней информации "по воздуху" есть опасность, что ее могут перехватить. Однако на сегодня все эти недостатки в той или иной степени устранены.

Беспроводные сети работают в электромагнитном диапазоне, определенные участки которого контролируются федеральными органами. Радиостанции и телевещательные компании, например, обязаны получить лицензию на право работать на той или иной частоте.

Существуют три основных типа беспроводных сетей. Радиосети работают в свободном участке радиочастотного диапазона. В их основе - технология "размытого" диапазона, имеющая два подвида: прямая последовательность и скачкообразная перестройка частоты.

Вторая технология - микроволновая, она используется в системах дальней или спутниковой связи.

Ну и наконец, третий вид беспроводной связи осуществляется с помощью инфракрасного лазера, когерентными пучками которого передаются данные.

Каковы же достоинства и недостатки каждой из технологий?

Голая истина

Благодаря узкой направленности пучка лазерные системы старшего класса обгоняют по производительности не только Т1, но даже Fast Ethernet. Увы, лазер не устойчив даже к таким простым природным явлениям, как туман или дождь. Проблема защиты данных для него менее насущна: поскольку приемник и передатчик находятся строго на одной линии, перехват возможен только с прерыванием луча.

Микроволновый канал - это все равно что персональное шоссе: ваши устройства - монопольные владельцы определенной частоты (на которую, правда, придется получить лицензию, а это не так просто; впрочем, сейчас появляются микроволновые продукты, работающие в общедоступном диапазоне).

Радиосети работают в диапазоне, на использование которого лицензии не требуется. При применении размытого диапазона с прямой последовательностью (DSSS) сигнал передается сразу по нескольким частотам, что обеспечивает его гарантированную доставку. Системы на основе DSSS занимают доминирующее положение на рынке беспроводных технологий.

Технология размытого диапазона со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS) была разработана военными для обеспечения защиты передаваемых сигналов. Через каждые несколько миллисекунд сигнал FHSS сменяет частоту в выделенной полосе, обеспечивая помехоустойчивость и защиту от перехвата. Проблема в том, что FHSS довольно медлительна, и в городах, где эфир сильно засорен, размер выделенной полосы частот сужается (представьте себе водителя, пытающегося в час "пик" перескакивать из ряда в ряд).

Беспроводные технологии справляются со своей задачей

Мы протестировали конкретные реализации всех трех видов беспроводной технологии на следующих примерах: OmniBeam 2000E компании Laser Communications (инфракрасный лазер), Fastwave Series 875 компании Southwest Microwave (микроволновая технология) и Speedlan 10 компании Wave Wireless Networking (радиосеть).

Все три продукта прекрасно выполнили поставленную задачу. Производительность каждого из них вполне отвечала общепринятым представлениям о соответствующих технологиях (Speedlan 10, например, работает медленнее всех, но и стоит дешевле). Поэтому перед тем, как сделать выбор в пользу того или иного продукта, тщательно проанализируйте свои потребности.

Беглый взгляд на беспроводные технологии

Единой оценки беспроводных технологий не существует. Выбирая одну из них, вам обязательно придется пожертвовать либо дальностью, либо защищенностью, либо производительностью. Во-первых, скорость передачи данных обычно обратно пропорциональна расстоянию. Быстрее всего работают системы на инфракрасных лучах. Увы, предел их дальности лишь 1 км; для дальних же расстояний подойдет радио- или микроволновая технология. Если больше всего вас волнует проблема защищенности, остановите свой выбор на радиосети, пожертвовав производительностью. Неплохой баланс скорости и дальности обеспечивают микроволновые системы.

Инфракрасный лазер

---

Система на основе инфракрасного лазера OmniBeam

Основные характеристики

Среда: передаче данных могут воспрепятствовать прямые солнечные лучи и туман.
Производительность: благодаря тому, что передатчики излучают узкосфокусированные пучки света на постоянной частоте, достигается скорость до 155 Мбит/с.
Дальность действия: именно за счет применения сфокусированного пучка она ограничивается всего 1200 м.

OmniBeam 2000E - лидер рынка инфракрасных сетевых устройств. Рекомендуем его, если вам необходима скорость 10 Мбит/с и выше. Однако сначала надо учесть расстояние между приемопередатчиками, высоту связываемых зданий и их положение по отношению к солнцу.

Пучок, генерируемый OmniBeam, обладает относительно узким фокусом (примерно 45 см); поэтому максимальная дальность действия прибора - всего около 975 м. Производитель не рекомендует помещать устройства выше 16-этажных зданий, поскольку такие строения могут шататься на ветру. Кроме того, в линзу передатчика не должен попадать прямой солнечный свет. Если ваши здания расположены с востока на запад, утром и вечером солнце будет создавать помехи в работе. Идеальная ориентация - с севера на юг, как в нашем случае.

На крыше

Тестирование продуктов мы проводили, установив два приемопередатчика на крыше двух смежных восьмиэтажных зданий офисного комплекса. На первом этапе было обследовано место будущей работы инфракрасной сети. Приглашенный нами сотрудник компании Laser Communications подобрал оптимальное расположение устройств. Для временной наладки мы вывели на крышу удлинитель сети питания; вам, вероятно, понадобится вызвать специалиста для установки стационарной розетки.

Мы зафиксировали OmniBeam на подвижных кронштейнах, закрепленных с помощью больших стальных скоб на горизонтальной поверхности крыши. Такая конструкция весит около 18 кг. При стационарной установке ее следует закрепить на крыше более жестко. Чтобы она не качалась от ветра, приемопередатчики необходимо крепить как можно ниже.

Оснастив кабель разъемами питания, мы подключили электроэнергию. Поскольку OmniBeam поддерживает режим асинхронной передачи ATM на 155 Мбит/с, ему требуется оптоволоконный кабель. С его помощью мы подсоединили приемопередатчик к преобразователю компании MiLAN Technology. От него обычный медный провод был подведен к стандартному концентратору 10Base-T. Располагая достаточным количеством денежных средств, вы сможете обойтись без преобразования и подключить оптоволоконный кабель непосредственно к концентраторам.

OmniBeam является стационарной системой, в которой отсутствуют какие бы то ни было механизмы автоматического выравнивания пучков. Поэтому наиболее ответственной и сложной частью установки устройств является их ориентирование по одной линии. Тем не менее на это ушел всего час.

С помощью прибора инфракрасного видения установщик следил за направлением пучков. Вращая регулировочные винты и следя за уровнем сигнала, он нацелил луч лазера точно в центр объектива противоположного устройства. Для получения оптимального результата специалист помещал перед линзами стеклянные фильтры различной степени замутненности, имитируя туман и дождь.

Весь процесс занял пять часов - это дольше, чем при установке двух устройств, о которых речь пойдет ниже.

Быстро, но не дешево

Лазерная система, которую мы тестировали, должна обеспечивать производительность, равную обычной Ethernet. И действительно, пропускная способность OmniBeam была практически неотличима от скорости передачи данных по нашей кабельной сети 10Base-T. Правда, по сравнению с ней уровень конфликтов оказался несколько выше (9% против 2%).

Считаем своим долгом предупредить вас о двух вещах. Во-первых, мы тестировали OmniBeam в качестве репитеров, не изолируя сегменты сети один от другого. Во-вторых, поскольку устройства не анализируют пакеты, их производительность, скорее всего, будет выше, чем у управляемых маршрутизаторов и даже интеллектуальных мостов, работающих на той же скорости.

OmniBeam работает с любыми протоколами и не требует особого ухода после начала работы. В Laser Communications рекомендуют протирать линзы и проводить повторное выравнивание пучков по два - четыре раза в год. Для мониторинга и маршрутизации трафика вам придется приобрести оборудование или ПО независимых компаний. (Некоторые производители лазерных приемопередатчиков комплектуют их программами для удаленного наблюдения за работой канала.)

OmniBeam 2000E не имеет встроенной функции кодирования данных. Перехват передаваемой информации в принципе возможен, но только на линии между приемопередатчиками. Однако малейшее прерывание луча может с головой выдать злоумышленника. В нашем случае такому "шпиону" пришлось бы преодолеть два препятствия - охрану в вестибюле и запертую дверь, ведущую на крышу.

Инфракрасная технология - это своего рода "Альфа-Ромео" среди беспроводных систем: она отличается высокой скоростью, но требует к себе несколько большего внимания, чем другие. Кроме того, инфракрасные устройства дорого стоят. Правда, с появлением недорогих лазеров на инфракрасных диодах с непрерывной генерацией цены начали снижаться.

Как мы и предполагали, система на основе OmniBeam оказалась самой дорогой из представленных моделей. Но если вам необходимо передавать данные с высокой скоростью на небольшое расстояние - лучшего не найти.

Микроволны

---

Микроволновая система Fastwave

Основные характеристики

Среда: помехой передаче может стать сильный ливень.
Производительность: микроволновые приемопередатчики работают в узком лицензируемом диапазоне частот, за счет чего на соединениях Т1 обеспечивается скорость более 10 Мбит/с.
Дальность действия: около 20 км (лучше, чем лазер, но хуже радиосетей).

Микроволновая технология отличается большим балансом дальности и пропускной способности по сравнению с остальными. Она обеспечивает производительность в 10 Мбит/с и позволяет организовать до четырех каналов, соответствующих параметрам Т1.

Для тестирования мы выбрали Fastwave Series 875 компании Southwest Microwave, являющейся одним из крупнейших производителей подобного рода устройств. Fastwave представляет собой полнодуплексный приемопередатчик, работающий в диапазоне от 21,2 до 23,6 ГГц. Для использования диапазона необходимо получить лицензию, на что уйдет дополнительное время.

В настоящее время выпускается несколько систем, работающих в диапазоне 24 ГГц, не требующем получения лицензии. Однако используемая ими полоса частот несколько уже.

Для проведения испытаний, аналогичных нашим, Southwest предоставляет специальную экспериментальную лицензию (чему мы были несказанно рады).

Совместными усилиями

Установка прошла быстро и без затруднений. Специалист из Southwest сам провел настройку, выравнивание и проверку моделей, позволив, впрочем, поучаствовать и нам. До его прибытия мы поставили на крыше опоры и провели коаксиальный кабель из тестовой лаборатории.

Как и в предыдущих случаях, устройства надо было установить так, чтобы между ними не оказались какие-то посторонние объекты; поэтому прежде всего надо было выбрать подходящее место.

При регулировке антенн мы следили за силой сигнала с помощью обычных вольтметров. Вся процедура отняла несколько минут. Мы проверили выравнивание антенн по свечению светодиодов на передней панели устройств и начали работу.

И вновь высокая производительность

Как и в прошлый раз, мы использовали устройства в качестве репитеров, не изолируя части сети друг от друга. Поэтому производительность таких устройств должна быть выше, чем у маршрутизаторов, работающих на той же скорости. Действительно, пропускная способность Fastwave оказалась на уровне нашей Ethernet, но снова с более высоким процентом конфликтов (9% против 2%).

Большинство микроволновых устройств (включая Fastwave) работают в высокочастотном диапазоне, но есть и низкочастотные системы. Они снабжаются более дорогими и мощными антеннами, обеспечивают большую дальность и менее подвержены уменьшению амплитуды сигнала из-за дождя и тумана на средних и больших расстояниях.

Собираясь купить микроволновую систему, примите в расчет уровень влажности климата в вашем регионе и расстояние, на которое вам необходимо передавать данные.

Как и во всех беспроводных системах, в микроволновых приемопередатчиках данные теоретически можно перехватить. Однако для этого надо, во-первых, знать частоту, на которой они работают (а она уникальна), а во-вторых, приблизиться на достаточно близкое к ним расстояние. Правда, для доступа к данным пучок не придется прерывать, как в случае с лазером.

Радиопередача

---

Радиосеть с передачей в размытом диапазоне на основе Speedlan

Основные характеристики

Среда: погодные условия на радиопередачу не влияют.
Производительность: всего лишь от 2 до 8 Мбит/с. Такова плата за высокую защищенность передаваемой информации.
Дальность действия: около 40 км, самая большая в проведенном нами тестировании.

Кроме радиоустройств Wave Wireless выпускает микроволновые и инфракрасные системы, но мы выбрали Speedlan 10, занимающий ведущие позиции на американском рынке. Speedlan 10 можно использовать в качестве маршрутизатора или прозрачного моста, поддерживающего все протоколы Ethernet. Он имеет ряд функций, отсутствующих в микроволновых и инфракрасных устройствах, а именно управление по SNMP, шифрование данных и фильтрующий брандмауэр. Устройство снабжается четырьмя портами, поддерживает разные типы соединительных кабелей и может обслуживать несколько локальных сетей.

С помощью технологии Campus Cell PRC Speedlan 10 сжимает и направляет Ethernet-пакеты на нужный маршрутизатор или мост. Таким образом достигается равномерное распределение нагрузки и отказоустойчивость. Кроме того, несколько устройств Speedlan 10 можно использовать одновременно, создав прозрачную глобальную сеть. По утверждению производителя, Campus Cell PRC повышает производительность при обработке больших пакетов, но мы не смогли проверить это, так как технологию нельзя отключить.

Прицелься и выстрели

Узнав, что процесс установки Speedlan 10 обещает стать самым простым из всех проведенных (что впоследствии подтвердилось), мы полностью осуществили его самостоятельно. Выбор места отнял около получаса. Убедившись, что между антеннами нет никаких препятствий, мы определили, где проложить кабель, соединяющий антенну с мостом-маршрутизатором. (Если модуль находится на расстоянии более 50 м от антенны, то понадобится дополнительный усилитель сигнала, передаваемого по коаксиальному кабелю).

Мы не стали жестко крепить опору на крыше. (В качестве временного решения это подойдет, но для постоянного - не рекомендуется.)

Мы закрепили похожие на противни антенны на мачтах U-образными скобами и подключили кабель. Поскольку радиопередача ведется ненаправленным пучком, мы выровняли антенны по отношению друг к другу "на глазок". На это ушло около 15 минут, а весь процесс установки занял всего два часа.

Затем мы установили на сервер приложение для мониторинга и конфигурирования (оно написано для Windows 95). Оказалось, что при этом надо выполнить действие, не оговоренное в документации: перед началом конфигурирования моста-маршрутизатора ввести его IP-адрес и перезапустить систему.

Сделав это, мы сконфигурировали систему для работы в прозрачном IP-режиме без маршрутизации и фильтров. Светодиоды на передней панели модуля показали, что он начал передавать трафик по сети.

Административная программа позволяет управлять одновременно несколькими модулями Speedlan 10. Кроме того, в комплект поставки устройств входят административные базы данных (MIB) для управления мостом и Ethernet-модулем по SNMP. Есть также MIB для контроля уровня сигнала и шума.

Рекордная дальность

Преимущество радиосетей перед другими беспроводными технологиями - дальность расстояния, на которое может передаваться сигнал. За отдельную плату Speedlan 10 комплектуется антенной мощностью 25 дБ, обеспечивающей дальность до 40 км. В дальнейшем расстояние можно увеличить за счет репитеров и мостов. Кроме того, радиотехнология более устойчива к различным погодным явлениям, чем другие.

Единственный, но весьма существенный ее недостаток - низкая пропускная способность. Даже в идеальных условиях скорость передачи по радиоканалу достигает лишь 6 - 8,5 Мбит/с. По результатам тестирования система на основе Speedlan 10 действительно оказалась самой медленной из трех. Нам удалось добиться производительности лишь в 2 - 6 Мбит/с, что в среднем на 66% медленнее OmniBeam, Fastwave и нашей сети Ethernet.

Однако система на основе Speedlan обладает более широким набором функций управления, чем остальные. Speedlan 10 не только способен работать в качестве моста между двумя сетями, он еще и обладает функцией интеллектуальной маршрутизации.

Такие устройства обычно работают медленнее, чем менее интеллектуальные и управляемые модели (скажем, репитеры).

Системы, передающие данные в размытом диапазоне, обеспечивают высокую защищенность данных. В Speedlan для этой цели используется аппаратный метод кодирования под названием "прямая последовательность". Однако без внешнего шифровального устройства стопроцентная защита не гарантирована.

Из-за большой популярности технологии размытого диапазона и быстрых темпов ее модернизации решение на основе Speedlan оказалось самым недорогим из всех трех. Кроме того, имея простейшие технические навыки, вы сможете сэкономить на установке системы. Она отнимет всего полдня и не потребует никаких специальных инструментов.

Звезды в эфире

Масштабных беспроводных решений известно не так уж много. Все занятые в этом бизнесе специалисты знают каждый такой проект, что называется, "в лицо", поскольку любой опыт, хотя бы и чужой, является для них чрезвычайно ценным. Два приведенных ниже коротких примера, на наш взгляд, весьма поучительны. Первый - научная сеть Национальной академии наук Армении, второй - корпоративная сеть нижневартовской корпорации "Гранд".

Научная сеть, построенная на устройствах Cylink DataMetro, содержит четыре беспроводных сегмента, объединяющих локальные сети практически всех высших учебных заведений и научно-исследовательских институтов системы НАН Республики Армения в Ереване, а также Астрофизическую обсерваторию в пос. Бюракан (в 30 км от Еревана) и Институт микробиологии в г. Абовян (25 км от Бюракана). Всего к научной сети подключены информационные ресурсы 25 научных учреждений.

Сеть содержит два сегмента типа "звезда" с центрами в Научно-исследовательском институте радиофизических измерений (НИИРИ) и президиуме Национальной академии наук Республики Армения. Третий и четвертый сегменты подключают Бюраканскую астрофизическую обсерваторию и Институт микробиологии, используя топологию "точка-точка". Соединение научной сети с международной сетью Internet осуществляется через Ереванский физический институт (ЕрФИ) и местного провайдера услуг Internet "Инфоком" по спутниковой связи и с использованием "традиционных" маршрутизаторов.

Интеграция двух основных беспроводных сегментов реализована в узле президиума НАН по сети Ethernet: в здании президиума находятся два устройства Data Metro, одно из которых является интерфейсом удаленной станции, принимающей данные от центра в НИИРИ, а другое соответственно центром второго беспроводного сегмента. Во избежание лишних помех сегменты используют два разных диапазона частот.

Основная причина, из-за которой НАН Армении обратилась к беспроводному решению, - плачевное состояние местной телекоммуникационной инфраструктуры (последствия блокады). На выбор повлиял местный климат, а также тот факт, что практически все учреждения НАН возвышаются над городом, находясь, таким образом, в пределах прямой видимости.

Нижневартовская корпорация "Гранд" имеет около 25 объектов, каждый из которых располагает локальной сетью. Сами же сети связаны воедино при помощи работающих в полосе 2400 ГГц радиомостов Arlan 640 (Aironet) по микросотовой архитектуре (в каждом здании стоит радиомост и данные передаются от соседа к соседу). Конечно, погодные условия и рельеф в Нижневартовске отличаются от ереванских, и, скорее всего, в худшую сторону, но принадлежащие корпорации здания находятся относительно недалеко друг от друга (максимум 2 - 3 км, а иногда всего 200 - 300 м), поэтому радиосеть работает вполне устойчиво. Собственно, небольшая удаленность зданий и позволяет использовать микросотовую архитектуру. Микросотовая архитектура также обеспечивает работу мобильных клиентов. Пока это еще не вошло в повседневную практику, но полевые испытания системы представителем корпорации, которого снабдили мобильным компьютером и сотовым модемом (PC-Card, Arlan 690), уже проведены. И когда бизнес действительно потребует подобной схемы работы (а ждать, судя по всему, придется не очень долго), решение будет уже обкатано. Участками беспроводной сети являются также квартиры руководителей корпорации, которые (что вполне естественно) желают постоянно быть в курсе происходящих в компании событий.

Главная причина выбора в пользу беспроводных технологий - это опять-таки неудовлетворительное состояние местных телекоммуникаций. Но есть и другие соображения: во-первых, характерное для этой корпорации стремление к самодостаточности (радиолинии - это ведь собственные линии связи), во-вторых, подключение к уже существующей сети новых участков (которые появляются достаточно часто - открываются магазины, строятся новые склады и т. п.) можно произвести практически моментально.

Если взглянуть на оба проекта с практической точки зрения, то следует отметить, что трафик, передаваемый по радиоэфиру, и в первом и во втором случае относительно небольшой. Несмотря на то что отдельные локальные сети учреждений НАН Армении довольно крупные, функционируют они достаточно независимо друг от друга, и радиомагистраль используется либо для периодического обмена информацией при совместных разработках, либо для подключения учреждений к Internet. В Нижневартовске локальные сети на участках в целом маленькие (около 10 рабочих мест каждая), между собой они данными практически не обмениваются, обращаясь в основном к центральному серверу. Организация же документооборота на intranet сводит обмен данными с сервером к пересылке относительно небольших текстовых файлов. Второй источник трафика - установленные в зданиях сетевые видеокамеры. Однако они не ведут непрерывной передачи, а посылают на сервер приблизительно раз в три секунды компактные JPEG-кадры с мест.

Подытоживая вышесказанное, отметим, что при масштабном применении беспроводные технологии наиболее эффективны в тех случаях, когда общая нагрузка на магистраль оказывается "размазана" как географически, так и по времени.

Беспроводная сеть X.25

Научно-производственный центр "Дэйталайн", официальный дистрибьютор компании Multipoint Networks, представил комплекс аппаратуры беспроводной сети стандарта X.25. Комплекс waveNET 2500 будет использоваться в первую очередь там, где требуется передача информации в реальном масштабе времени и с высокой степенью достоверности. Система позволяет передавать данные в радиоканале со скоростью 19,2 или 64 Кбит/с (занимаемые при этом полосы частот - 25 кГц или 100 кГц соответственно) при уровне помехозащищенности, достаточном для работы в условиях большого индустриального города. Для внешнего оборудования и ПО радиосеть waveNET 2500 совершенно неотличима от стандартной проводной сети X.25. Она строится по схеме "звезда", исключающей блокировку сети при выходе из строя одной из абонентских станций. Несколько станций могут работать в режиме временного разделения по одному радиоканалу; максимальное число станций в одном сегменте - 256. Дуплексный радиомодем центральной станции позволяет вести одновременно прием информации от одного абонента и передачу другому. Мощные передатчики в сочетании с использованием узкополосной модуляции при достаточной высоте установки антенн обеспечивают работу абонентских станций на расстоянии до 70 км от центральной. В настоящее время беспроводные сети X.25 на базе оборудования waveNET эксплуатируются московской "Объединенной компанией кредитных карточек" и рядом региональных банковских систем.

Internet в песках Узбекистана

Интересным примером эффективного использования сетевого радиооборудования можно считать ташкентский проект компании DIAMOND Communications, выполненный летом текущего года.

Министерство обороны Узбекистана поставило задачу в сжатые сроки подключить к сети Internet компьютерный класс, размещенный в военном палаточном городке под Ташкентом. Сориентировавшись на местности, специалисты DIAMOND приняли решение об использовании аппаратуры Aironet Wireless Communications. Кроме мобильности, этот метод подключения обеспечил оптимальное соотношение стоимости и качества связи.

Полная протяженность радиолинии составила 60 км, причем длина одного из ее отрезков - 32 км. Выполнение работ осложнялось отсутствием прямой видимости и запыленностью атмосферы. Чтобы преодолеть неровности рельефа, потребовалось вооружиться четырьмя ретрансляторами - радиомостами Arlan 640. Радиолинию, пропускная способность соединений которой достигала 400 Кбит/с, радиоинженеры DIAMOND ввели в эксплуатацию в течение трех дней.

Дверь в мир беспроводных коммуникаций

Принятый 26 июня стандарт беспроводных локальных сетей, получивший название IEEE 802.11, обещает стать важной вехой на пути развития и повсеместного внедрения беспроводных сетевых технологий.

Разработчики беспроводных средств связи занялись доработкой своей продукции, дабы привести ее в соответствие новому стандарту. Возможности стандарта весьма широки, поэтому реализация новых принципов построения сетей скорее всего будет происходить поэтапно. Следовательно, пользователи могут рассчитывать, что существующие беспроводные продукты обеспечат возможность перехода к новому стандарту в будущем.

Новый стандарт включает в себя три различных спецификации для физического уровня. Такое разнообразие позволяет разработчикам варьировать используемую технологию в зависимости от поставленных задач, допустимой стоимости и необходимой производительности систем. Первая спецификация описывает передачу данных в инфракрасном диапазоне. Другие две - DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) и FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) - определяют работу в диапазоне радиочастот.

Спецификация DSSS позволяет передавать данные со скоростью 2 Мбит/с, а также обеспечивает возможность снизить скорость до 1 Мбит/с при высоком уровне помех. Версия FHSS рассчитана на скорость 1 Мбит/с, а также до 2 Мбит/с, если помехи невелики. В беспроводных сетях, построенных по стандарту IEEE 802.11, используется несущая частота 2,4 ГГц, которая находится в диапазоне, выделенном для коммуникаций с широким спектром частот. Устройства, выполненные в соответствии со стандартом 802.11, могут беспрепятственно работать в сетях Ethernet с помощью мостов. Таким образом, на логическом уровне разница между проводными и беспроводными устройствами отсутствует. Контроллеры беспроводных сетей отличаются от контроллеров Ethernet, что связано с особенностями передающей среды, однако отличия нивелируются в точке подключения удаленного устройства к проводной сети.

Беспроводные сети используют схему множественного доступа с определением несущей и предотвращением коллизий, в то время как сети Ethernet применяют технологию с определением коллизий.

В стандарте также приводятся рекомендации по работе с мобильными клиентами. Так, предусмотрен механизм, позволяющий клиентам переключаться между различными точками входа в сеть, поддерживая одно соединение или образуя несколько. Например, сервер компании Lucent Technologies через каждые 100 миллисекунд передает сигнал, содержащий временную отметку для синхронизации клиентов, карту контроля трафика и описание поддерживаемых скоростей передачи. По силе этого сигнала мобильные клиенты могут определить качество связи, и при недостаточном уровне сигнала принять решение о подключении к другой точке входа. Стандарт предполагает, что мобильный клиент будет подключаться к точкам входа в сеть, разработанным одним производителем, и не гарантирует возможность переключения между точками подключения, обслуживаемыми разными компаниями. Впрочем, с появлением беспроводных продуктов, соответствующих стандарту, пользователи, возможно, захотят использовать в системе различные точки подключения. Так, в корпоративной сети могут быть использованы стандартные мосты для работы в офисах и мосты с повышенной помехоустойчивостью, которые устанавливаются на территории предприятия. Чтобы обеспечить возможность переключения между системами, предлагаемыми разными производителями, компании Aironet, Digital Ocean и Lucent ведут совместную работу над протоколом Inter Access Point Protocol (IAPP). В этом протоколе будут расширены спецификации стандарта для поддержки переключения между произвольными системами. Ряд компаний, включая IBM, выступил с поддержкой этой инициативы, признав разработку протокола IAPP необходимым шагом в обеспечении подлинной интероперабельности.

Стандарт 802.11 специфицирует поддержку систем энергосбережения беспроводных сетевых адаптеров. Обычные системы энергосбережения, как правило, переводят компьютер в режим пониженного энергопотребления, замедляя скорость его работы и отключая отдельные модули. Однако система, функционирующая в таком режиме, может не успеть отреагировать на начало передачи данных, что приведет к потере информации. Стандарт 802.11 требует наличия буфера сообщений на устройствах для подключения удаленных клиентов, предотвращая, таким образом, возможную потерю данных.

Еще одним существенным отличием нового стандарта от существующих проводных и беспроводных сетей является встроенная система защиты данных. Стандарт определяет механизм, который позволяет гарантировать ту же безопасность в беспроводной сети, что и проводные сети (Wired Equivalent Privacy, WEP). Такой механизм особенно важен, так как радиопередачи намного легче поддаются перехвату, чем передачи по проводным сетям.

Следующим этапом в развитии стандарта 802.11, вероятно, станет появление спецификации на передачу данных со скоростями 10 Мбит/с и выше на частоте 5,2 ГГц. На прошедшем совещании IEEE была одобрена заявка на разработку соответствующего проекта. В современном мире компьютерным сетям действительно необходима высокая скорость передачи, так как потоковое видео, компьютерная телефония и мультимедийные приложения предъявляют повышенные требования к пропускной способности. Кроме этого, высокие скорости позволят увеличить число пользователей, подключенных по одному каналу.

Стандарт 802.11 стал результатом напряженной семилетней работы ряда ученых и специалистов в области беспроводных сетей.

Конечно, для развития технологий необходима определенная свобода действий. С другой стороны, соответствие продуктов стандарту гарантирует надежное функционирование систем и обеспечивает путь для их обновления в будущем.