.

 

Беспроводные шлюзы, одновременно выполняющие функции маршрутизатора, сетевого коммутатора и точки доступа WiFi, широко используются для подключения к Интернету компьютеров домашней сети или сети малого офиса. В зависимости от технологии доступа такое устройство может иметь порт глобальной сети для подключения к сети Ethernet какого-либо провайдера, а также встроенный кабельный или ADSL-модем. Большинство маршрутизаторов поддерживают функции безопасности: межсетевой экран с контекстной проверкой пакетов (Stateful Packet Inspection, SPI), иногда — VPN и защиту от атак типа DoS. В числе производителей такого оборудования — 3Com, Apple, Belkin, Buffalo Technology, D-Link, Edimax, LevelOne, Linksys, Motorola, Netgear, TP-Link, Upvel, ZyXEL, ZTE и целый ряд других вендоров. С развитием сетей 3G/4G стали появляться устройства с соответствующими встроенными модемами, предназначенными для подключения к сети оператора мобильной связи.

Сети WiFi все чаще развертываются в небольших офисах, поскольку позволяют обойтись без серьезных инвестиций в кабельную офисную инфраструктуру, поменять схему организации рабочих мест или подключить нового сотрудника, а при необходимости — арендовать другое помещение. Хотя в настоящее время проводная локальная сеть Ethernet имеет явный выигрыш в производительности, более надежна, безопасна, проста и понятна, разрыв между двумя технологиями сокращается — и по скорости передачи данных, и по количеству инсталлированных устройств.

 

В ПОГОНЕ ЗА ГИГАБИТОМ

Старые версии беспроводных маршрутизаторов создавались на основе стандарта 802.11b со скоростью передачи данных 11 Мбит/с, позже им на смену пришло оборудование стандарта 802.11g, а сегодня широко используется стандарт 802.11n. Принятый в 2009 году, он способен обеспечить в несколько раз более высокую скорость передачи данных по сравнению с устройствами стандарта 802.11g (54 Мбит/с), причем соответствующее оборудование обычно поддерживает и устройства 802.11b/g.

Ключевой компонент стандарта 802.11n — технология Multiple Input, Multiple Output (MIMO): пространственное мультиплексирование предусматривает передачу нескольких информационных потоков по одному каналу, а многолучевое отражение обеспечивает доставку данных с минимальным влиянием помех и потерь. В результате увеличиваются покрытие и пропускная способность устройств 802.11n — до 300 Мбит/с для 2,4 ГГц и 600 Мбит/с для 5 ГГц. Однако в реальных условиях скорость соединения по протоколу TCP/IP составляет от 50 до 100 Мбит/с и лишь у лучших образцов оборудования достигает 90–110 Мбит/сек.

Чтобы полностью раскрыть потенциал стандарта 802.11n, маршрутизаторы и адаптеры WiFi должны быть оснащены несколькими антеннами. Между тем у значительной части устройств имеется лишь по одной антенне, и работает это оборудование только на частоте 2,4 ГГц — в такой ситуации теоретический максимум скорости передачи данных снижается до 75 Мбит/сек. Очень сильное влияние на качество сигнала оказывают межкомнатные перекрытия в зданиях. Тем не менее устройства стандарта 802.11n обеспечивают большую зону уверенного покрытия и лучшую устойчивость соединения к сильным источникам помех.

Если за весь 2009 год в мире было продано немногим более 520 тыс. точек доступа 11n (устройства “Draft n” поставлялись еще до утверждения стандарта), то в прошлом году объем продаж почти удвоился. По прогнозам IDC, продажи маршрутизаторов 802.11n вырастут с 2010 по 2014 годы на 158%.

Стремительная эволюция мобильных платформ (ноутбуки, нетбуки, планшетные компьютеры, смартфоны) с поддержкой WiFi дает дополнительный стимул к развитию корпоративных беспроводных сетей. Согласно расчетам In-Stat, к 2015 году в мире будет насчитываться около 800 млн мобильных телефонов с WiFi, и 90% устройств для чтения электронных книг будут оснащаться беспроводным интерфейсом. Уже в 2012 году по дорогам станут ездить 20 млн автомобилей, оснащенных оборудованием WiFi. По данным Apple, ее iPad и iPhone уже используются или тестируются в 80% компаний из списка Fortune 500. В результате меняются устройства, требования пользователей, бизнес-процессы.

По мнению аналитиков Farpoint Group, по безопасности и надежности сети WLAN уже достигли уровня проводных локальных сетей (LAN), а пропускная способность беспроводных устройств нового поколения сравняется с Gigabit Ethernet. Сейчас идет работа над двумя стандартами WiFi, которые позволят достичь «гигабитных» скоростей: 802.11ac (6 ГГц) и 802.11ad (60 ГГц). Как ожидается, спецификация 802.11ac придет на смену стандарту 802.11n, однако новое оборудование появится не ранее 2012 года, когда будет принят проект очередного стандарта.

Во второй половине текущего года ожидается принятие проекта стандарта IEEE 802.11ad, окончательное утверждение которого намечено на 2012 год. Его продвигает организация Wireless Gigabit Alliance (WiGig), объединяющая 17 ведущих разработчиков беспроводного оборудования. Этот стандарт позволяет принимать и передавать данные на скорости до 7 Гбит/сек, но радиус действия невелик: сигнал быстро затухает и не проходит через стены. Поэтому WiGig не позиционирует 802.11ad как замену прежним стандартам WiFi. Фактически это «беспроводной USB»: его можно использовать для соединения и синхронизации различных бытовых и промышленных устройств с ПК и между собой. Вероятно, по аналогии с современными двухдиапазонными беспроводными маршрутизаторами (Dual Band), будут выпускаться трехстандартные устройства (2,4/5/60 ГГц).

Между тем, по прогнозам In-Stat, уже в 2015 году в мире будет продано более миллиарда устройств 802.11ac. Как ожидается, увеличение скорости передачи данных в беспроводной среде, достигаемое за счет параллельной передачи потоков данных, окажется особенно привлекательным для корпоративных заказчиков. Однако прежде чем сети WLAN станут полноценной альтернативой кабельной инфраструктуре локальной сети, потребуются дополнительные инструменты управления и автоматизации настройки, обеспечивающие готовность к работе сразу после включения оборудования.

Системные администраторы, как правило, хорошо разбираются в беспроводных технологиях, однако не все обладают достаточным практическим опытом, не вполне понимают, что подходы к проектированию беспроводной сети и проводной существенно различаются, и не осознают необходимости создания подсетей для правильного масштабирования беспроводной инфраструктуры.

 

ПРОБЛЕМА ВЫБОРА

Хотя многие вендоры предлагают исчерпывающий набор оборудования WiFi, необходимого для полного перехода организации на беспроводную сеть, большинство заказчиков используют гибридную модель, когда сетевая инфраструктура включает в себя проводные и беспроводные сегменты. Именно такая модель останется наиболее популярной в обозримом будущем.

К маршрутизаторам WiFi предъявляются разные требования, и зависят они от особенностей бизнеса и существующих приложений. Для приложений реального времени (VoIP, видео) важна поддержка механизмов QoS и приоритизации трафика. Для удаленной работы и безопасного подключения к корпоративной сети — поддержка VPN. Для защиты от несанкционированного доступа пригодятся аутентификация RADIUS, контроль доступа на основе MAC-адресов, фильтрация IP-адресов и доменов, шифрование WPA/WPA-PSK, WPA2-PSK, межсетевой экран SPI/NAT. Возможность подключения внешних антенн позволит увеличить дальность связи. Расширение покрытия беспроводной сети, устранение «мертвых зон» и увеличение пропускной способности нельзя осуществить без повторителей (таких, например, как недавно выпущенный Netgear WN3000RP).

Резервирование внешних каналов обеспечивает непрерывность работы бизнес-пользователей. Обычно для организации резервного канала используется альтернативная технология доступа. В маршрутизаторах 3G/WiFi это может быть проводной канал Ethernet, в устройствах с WAN-портом Ethernet — встроенный модем DSL или кабельный модем. Маршутизаторы WiFi становятся более интеллектуальными, удобными в настройке и экономичными.

Анонсированный в феврале BT беспроводной маршрутизатор Home Hub 3 использует фирменную технологию Smart Wireless: он автоматически выбирает наименее «зашумленный» канал связи. В отличие от режимов Auto Channel, имеющихся в большинстве маршрутизаторов, устройство выявляет не только соседние беспроводные сети, но и другие источники помех. Кроме того, оно позволяет задействовать разные технологии доступа — ADSL и Gigabit Ethernet. Для экономии электроэнергии питание неиспользуемых портов Ethernet со стороны локальной сети автоматически отключается. Кроме того, разработчики постарались максимально упростить настройку шифрования.

Теперь для настройки параметров безопасности большинства маршрутизаторов WiFi не нужно быть экспертом. При нажатии расположенной на корпусе кнопки автоматизированное средство установит защиту соединения с использованием алгоритмов шифрования. Многие модели маршрутизаторов (даже начального уровня) поддерживают возможности удаленного управления.

Различные издания регулярно публикуют рейтинги маршрутизаторов WiFi, результаты конкурсов «Выбор читателей» или «Выбор редакции». В недавнем обзоре сайта Consumersearch.com победителями стали устройства Apple AirPort Extreme, Netgear WNDR3700, Linksys E2000 и Linksys WRT54GL. Их стоимость — от 60 до 170 долларов. Обозреватели CNet.com отметили (согласно комбинированному рейтингу читателей и редакторов) модели Netgear N600 Wireless Dual Band Router WNDR3400, Vizio XWR100 Dual Band HD Wireless Internet Router, Asus RT-N16, Zyxel X150N, Trendnet TEW-691GR 450Mbps Wireless-N и Asante Smart HotSpot Wireless N Router AWRT-550N. В обзоре сайта TopTenReviews первые места достались устройствам Linksys E1000, Cisco Valet, Apple AirPort Express, SMC Barricade N 150Mbps, Netgear Wireless-N, Asus RT-10 EZ N, ZyXEL X150N, D-Link Wireless N, Buffalo Wireless N150, Belkin Suft. Стоят эти маршрутизаторы WiFi начального уровня от 33 до 60 долларов. На сайте BestBuy.com 4,5 звезды из пяти получила новинка Linksys — маршрутизатор E4200.

 

WiFi+3G/4G

Развитие беспроводных сетей 3G, увеличение количества мобильных устройств и их разнообразие предопределили еще одну тенденцию. На рынке появляется все больше беспроводных маршрутизаторов с поддержкой 3G или WiMAX, анонсированы устройства с LTE. Это оборудование соответствует требованиям бизнес-приложений и может применяться домашними пользователями. Вот лишь несколько примеров.

«Универсальный роутер» от МТС (см. Рисунок 1) обеспечивает два варианта соединения с провайдером — ADSL2 («Стрим») в качестве основного канала или 3G (МТС), а пользовательские устройства подключаются по Ethernet или WiFi. Пользователям сети Yota предлагается целый ряд маршрутизаторов WiFi/WiMAX: карманный (Yota Egg), настольный и две модели от ZyXEL — MAX-206M2 и MAX-306HW2. Последний снабжен внешним антенным модулем.

 

Рисунок 1. Универсальный многофункциональный маршрутизатор позволяет абонентам получить доступ в Интернет путем использования любой линии — проводной ADSL или беспроводной 3G; он обеспечивает быстрое автоматическое переключение с основного интернет-канала на запасной и поддерживает WiFi 802.11 b/g/n.

 

ZyXEL выпустила в феврале «мобильный маршрутизатор» 3G — MWR211. Устройство может подключаться к сетям 3G разных провайдеров и имеет встроенную точку доступа 11n. Как и Yota Egg, это компактное устройство может получать питание от аккумуляторов.

 

Рисунок 2. Мобильный широкополосный маршрутизатор Netgear MBR1310 поддерживает DC-HSPA (42 Мбит/с), имеет встроенный четырехпортовый коммутатор 10/100 Ethernet, точку доступа 802.11n с WPS и межсетевой экран/VPN, порт Fast Ethernet для резервного канала.

Результатом партнерства Netgear и Ericsson стал выпуск маршрутизатора Netgear MBRN3300E 3G Mobile Broadband Router со встроенным адаптером 3G HSPA. Устройство имеет встроенный коммутатор Ethernet и точку доступа 802.11n, обеспечивает передачу данных в беспроводной локальной сети со скоростью до 270 Мбит/с, предусматривает межсетевой экран SPI, поддержку VPN и защиту от атак DoS.

Тенденции отрасли демонстрируют новые разработки Netgear, представленные на выставке Mobile World Congress 2011. Это маршрутизаторы, предназначенные для работы в сетях 3G и LTE, с автоматическим переключением на резервное соединение: MBR1200/MBR1310 (см. Рисунок 2) — четырехдиапазонные модели 3G HSPA+ с резервным каналом HSPA+/HSPA и переходом на проводное соединение с провайдером по Fast Ethernet, модель MBR1517 с Euro LTE и переходом на проводное соединение Fast Ethernet, а также MBR2000 — четырехдиапазонная модель 3G DC-HSPA+ с резервными каналами HSPA+/HSPA и ADSL2+.

Подобное оборудование можно использовать дома, в небольшом офисе или во время поездки — оно позволяют получить проводной или беспроводной (WiFi) доступ к сети 3G/4G с нескольких устройств.

Сергей Орлов — ведущий редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru.