Pobierz Sieci bezprzewodowe - Notatki - Systemy i sieci i więcej Notatki w PDF z Informatyka tylko na Docsity! I. Co to są sieci bezprzewodowe i jak powstały? Sieci bezprzewodowe są połączeniem grupy komputerów – użytkowników, którzy bezprzewodowo mogą wymieniać dane. Historia sieci bezprzewodowych sięga lat 50’, wtedy właśnie w odpowiedzi na wystrzelenie pierwszego Sputnika przez Rosję (1957 r.) Departament Obrony Stanów Zjednoczonych utworzył organizację o nazwie ARPA (Advanced Research Project Agency), która miała unowocześnić armię amerykańską. Dwanaście lat później organizacja ta opracowała projekt pod nazwą ARPAnet - plan utworzenia wojskowej sieci badawczej, pierwszej na świecie zdecentralizowanej sieci komputerowej. Projektowana sieć miała składać się z dużej liczby komputerów przesyłających pomiędzy sobą dane w tzw. pakietach, czyli niewielkich porcjach, połączenia miały być wyznaczane w sposób dynamiczny, tzn. maszyny A i B powinny umieć nawiązać kontakt dzięki różnym stacjom pośrednim. Sieć ta przewidziana była jako rezerwowa łączność w przypadku wojny nuklearnej i wykorzystywana do połowy lat 70-tych. Zapoczątkowało to wówczas technologię transmisji przez radio silnie szyfrowanych danych. Początkowo technologia ta wykorzystywana była przez Amerykanów i aliantów w trakcie wojny, jednak w niedługim czasie krąg użytkowników tej sieci bezprzewodowej zaczął się powiększać i grupa pracowników naukowo – badawczych, zainspirowana nią, stworzyła pierwszą sieć radiową przeznaczoną do komunikacji i opartą na transmisji pakietowej. Nazwano ją ALHONET. Stała się ona pierwszą siecią lokalną, w skład, której wchodziło 7 komputerów komunikujących się za pomocą topolo dwukierunkowej gwiazdy. Tak właśnie narodziły się sieci bezprzewodowe. Nabrane przy jej tworzeniu i używaniu doświadczenia stały się podstawą założeń sieci Internet. Dziś w ciągu ostatnich lat, kiedy to sieć LAN dominowała na sieciowym rynku, wrosło zapotrzebowanie na sieć bezprzewodową, gdyż „okablowanie strukturalne” nie zawsze było dobrym rozwiązaniem. Np. trudno było budować kosztowne instalacje na stałe – tylko w obrębie jakiegoś budynku. Często pojawia się też potrzeba przyłączenia do sieci pojedynczych, oddalonych komputerów. Wykonuje się, więc drogie połączenia światłowodowe tylko po to, by na przykład, połączyć z centralą odległy o 200 m magazyn, w którym pracują 2 komputery. Połączenie kablowe unieruchamia także użytkowników komputerów przenośnych (notebooków). Zaś sieci bezprzewodowe opierają się na falach radiowych, dzięki czemu takie rozwiązanie może być wygodnym i efektywnym uzupełnieniem tradycyjnej sieci kablowej. II. Jak działa sieć bezprzewodowa? Sieć bezprzewodowa używa fal elektromagnetycznych (radiowych lub podczerwonych) do wysyłania i odbierania danych z jednego punktu dostępowego do drugiego przez medium, jakim jest atmosfera ziemska, minimalizując konieczność połączeń kablowych. Fale radiowe często są traktowane jako radiowy nośnik, ponieważ po prostu pełnią funkcję dostarczania energii do zdalnego odbiornika. Transmitowane dane są nakładane na nośnik radiowy tak, aby mogły być dokładnie wydobyte w punkcie odbioru. Zwykle określa się to modulacją nośnika przez informację przesyłaną. Gdy dane są nakładane (modulowane) do nośnika radiowego, sygnał radiowy zajmuje więcej niż pojedynczą częstotliwość, ponieważ częstotliwość lub (bit rate) modulowanej informacji dodaje się do nośnika. Wiele radiowych nośników może współistnieć w tym samym miejscu o tym samym czasie bez wzajemnej interferencji, jeśli fale radiowe są transmitowane na różnych częstotliwościach. W celu wydobycia danych, odbiornik radiowy dostraja się do jednej częstotliwości i odrzuca wszystkie pozostałe. W typowej konfiguracji podstawowym elementem sieci bezprzewodowej jest urządzenie nadawczo/ odbiorcze, zwane punktem dostępowym (ang. access point), łączy się z siecią kablową z użyciem standardowego okablowania (wytwarza wokół siebie "sieć w powietrzu"). Najprościej mówiąc punkt dostępowy odbiera, buforuje i transmituje dane pomiędzy siecią bezprzewodową i siecią kablową. Pojedynczy punkt dostępowy może obsługiwać małą grupę użytkowników i może funkcjonować w zasięgu mniejszym niż od 300 do 10 000 metrów. Punkt dostępowy, (lub antena podłączona do punktu dostępowego) jest zwykle montowana wysoko, lecz może być również instalowana gdziekolwiek, co jest praktyczne tak długo, jak pożądany zasięg jest osiągany. Punktów dostępowych można rozmieścić tyle, by pokryć siecią większy obszar. Zapewniony jest roaming, czyli podobnie jak w telefonii komórkowej, możliwość płynnego przemieszczania się pomiędzy obszarami pokrywanymi przez sąsiadujące punkty dostępowe. Komputer "widzi" taką sieć jak zwykły Ethernet. Użytkownicy korzystają z sieci bezprzewodowej za pomocą bezprzewodowych kart sieciowych, które występują jako karty PCMCIA w komputerach przenośnych i podręcznych, lub jako karty w komputerach biurkowych, lub też jako zintegrowane urządzenia w komputerach podręcznych. Karty bezprzewodowe ustanawiają interfejs pomiędzy systemem sieciowym klienta a falami radiowymi poprzez antenę. Natura połączenia radiowego jest "przeźroczysta" dla sieciowego systemu operacyjnego. Elastyczność i mobilność czyni sieć bezprzewodową zarówno efektywnym rozszerzeniem jak i atrakcyjna alternatywą dla sieci kablowych. Sieci bezprzewodowe zapewniają identyczną funkcjonalność jak sieci kablowe, bez fizycznych ograniczeń samego kabla. Konfiguracje sieci bezprzewodowych rozciągają się od prostych topologii peer-to-peer, aż do złożonych sieci oferujących dystrybucję danych i roaming. Oprócz oferowania użytkownikowi mobilności w otoczeniu sieciowym, sieci bezprzewodowe umożliwiają przenoszenie sieci - sieć można przenosić z miejsca w miejsce razem z pracownikami jej używającymi i ich wiedzą. Składniki typowej sieci bezprzewodowej: • karta sieciowa do przesyłu danych z i do komputera • Access Point - tzw. punkty dostępowe, czyli elementy łączące sieć przewodową z siecią bezprzewodową • anteny czyli urządzenia przesyłające informacje w przestrzeni • wbrew pozorom również kable III. Metody dostępu do łącza w sieciach radiowych. W sieciach bezprzewodowych bez przeszkód stosuje się protokoły dostępu sterowanego jak np. odpytywanie, czy przekazywanie żetonu (w pierścieniu sieci Token Ring krąży mała ramka zwana token „żeton”). Pierwszy jest stosowany, gdy stacja centralna posiada łączność z każdą ze stacji pozostałych drugi natomiast — gdy wszystkie stacje sieci posiadają wzajemną łączność. Wykorzystuje się także wiele protokołów rywalizacyjnych dostępu do łącza. Nowsze z nich wyposażono w odpowiednie mechanizmy eliminacji kolizji wynikających ze zjawisk ukrytej bądź odkrytej stacji. W sieciach bezprzewodowych możemy wyróżnić następujące protokoły: Protokół ALOHA — sieć komputerowa ALOHA była pierwszą radiową siecią teleinformatyczną. Została opracowana w 1970 roku na Uniwersytecie Hawajskim i jest najszerzej stosowanym protokołem w sieciach bezprzewodowych. W tym protokole stacja może nadawać w dowolnym czasie, otrzymanie ramki musi być potwierdzone poza protokołem dostępu (innym kanałem) w określonym przedziale czasu. Protokół S-ALOHA — (Slotted Aloha) tzw. aloha szczelinowa, gdzie czas jest podzielony na szczeliny czasowe. Ramkę można zacząć nadawać po skompletowaniu danych tylko w momencie rozpoczęcia szczeliny czasowej. Mechanizm ten podnosi dwukrotnie przepustowość łącza. Protokół CSMA/CA — (Carrier Sense Multiple Access with Collision Ayoidance) po skompletowaniu ramki stacja nadawcza sprawdza stan łącza. Jeśli jest ono wolne rozpoczyna nadawanie, a jeśli zajęte — transmisja jest wstrzymywana do czasu zwolnienia łącza. Protokół ten z potwierdzaniem odbioru wykorzystywany jest w niektórych bezprzewodowych sieciach LAN oraz w sieci Packet Radio. Protokół BTMA — (Busy Tone Mulliple Access) jest jedną z prób rozwiązania problemu ukrytych stacji. Kanał transmisyjny rozbity jest na dwa podkanały: • podkarmi komunikatów, w którym przesyłane są dane; • podkanał zajętości, w którym każda stacja odbierająca informacje z podkanału komunikatów, wysyła sygnał zajętości (falę ciągłą). Każda stacja mająca ramkę do wysłania, sprawdza najpierw przez pewien czas stan podkanału zajętości. Jeśli sygnał zajętości jest nieobecny, dane są wysyłane; w przeciwnym razie transmisja jest odkładana na później, po ponownym późniejszym sprawdzeniu stanu podkanału zajętości. Zaletą jest wysoka efektywność protokołu aż 70%. Protokół SRMA — (Slot Reservation Multiple Access) wykorzystuje mechanizm rezerwacji a użytkownicy pracujący w bliskim otoczeniu będą cieszyć się komfortem niemal tradycyjnego okablowania. Standard ten jest w pełni zgodny z 802.11b, wykorzystuje te same anteny i kable antenowe co bardzo ułatwia przebudowę sieci. 802.11n W styczniu 2004 IEEE ogłosiło rozpoczęcie prac nad nowym standardem 802.11n. Ma on obejmować rozległe sieci bezprzewodowe. Prędkości rzędu 100 Mbit/s albo nawet 250 Mbit/s mają stać się w pełni dostępne. Do tego celu zostanie prawdopodobnie wykorzystana technologia MIMO (Multiple Input, Multiple Output) wykorzystująca wiele fizycznych kanałów transmisyjnych do stworzenia jednego połączenia. Zapowiedziano też zwiększenie zasięgu. Obecnie IEEE pracuje nad standardem 802.11w, który dzięki zaawansowanemu szyfrowaniu danych ma zwiększyć bezpieczeństwo pracy sieci WLAN. V. Technologia sieci bezprzewodowych. Instalatorzy sieci bezprzewodowych mają duży wybór rozmaitych technologii przy projektowaniu rozwiązań bezprzewodowych. Każda z nich ma swoje zalety, ale i ograniczenia. 1. Technologia wąskiego pasma (ang. Narrow Band). Wąskopasmowy system radiowy nadaje i odbiera informacje na określonej częstotliwości radiowej. Polega to na tym że zarówno nadajnik jak i odbiornik pracują w tym samym wąskim paśmie częstotliwości, sygnał rozprzeszczenia się na znacznym obszarze co pozwala na przenikanie przez przeszkody. Niepożądane przesłuchy pomiędzy kanałami komunikacyjnymi są eliminowane poprzez przydzielanie użytkownikom określonych pasm częstotliwości. Wadą tego rozwiązania są zakłócenia, które mogą być spowodowane przez odbicia sygnału i inne urządzenia radiowe. Sieci te osiągają szybkość transmisji rzędu kilkunastu kbit/s. Prywatna linia telefoniczna jest podobna do częstotliwości radiowej. Każdy dom w okolicy ma swą własną linię telefoniczną. Ludzie w jednym domu nie mogą słyszeć rozmowy z innej linii. W systemie radiowym, prywatność i brak nakładania się sygnałów osiąga się przy użyciu oddzielnych częstotliwości radiowych. Odbiornik radiowy odfiltrowuje wszystkie sygnały radiowe oprócz sygnału o określonej dla niego częstotliwości. 2. Technologia szerokiego widma (ang. Spread Spectrum). Większość sieci bezprzewodowych używa technologii szerokiego widma. Została opracowana na potrzeby wojska do użycia w stabilnych i bezpiecznych systemach komunikacyjnych o krytycznym znaczeniu. Technologia Spread-spectrum jest zaprojektowana tak by poświęcić prędkość transmisji (wydajność) na rzecz niezawodności, integralności i bezpieczeństwa. Polega ona na generowaniu sygnału w szerokim paśmie częstotliwości, której chwilowy rozkład określany jest za pomocą kodu, wspólnego dla nadajnika i odbiornika. Innymi słowy, większa część całkowitej przepustowości jest zużywana w porównaniu z transmisją wąskopasmową, lecz dzięki temu sygnał jest w efekcie "głośniejszy" i łatwiejszy do odbioru, jeśli odbiornik zna parametry nadawanego sygnału. Moc sygnału jest tu niewielka, a szybkości transmisji wynosi przeciętnie 250 kbit/s. Jeśli odbiornik nie jest dostrojony do właściwej częstotliwości, sygnał szerokiego widma wygląda dla niego jak szum tła. Są dwa rodzaje (modulacje) technologii szerokiego widma: a) szereg bezpośredni w widmie rozproszonym DSSS (ang. Direct Sequence Spread Spectrum). Generuje nadmiarową sekwencję bitów, do każdego wysyłanego bita.Ta dodatkowa sekwencja nazywana jest chip (lub kod wtrącony – chipping code). Im dłuższy chip, tym większa szansa, że oryginalne dane będą odebrane (oczywiście pochłania więcej pasma). Nawet, jeśli jeden lub więcej bitów w kodzie chip jest utracony podczas transmisji, techniki statystyczne zaimplementowane w odbiorniku pozwalają na odtworzenie danych bez potrzeby retransmisji. Dla niepożądanego odbiornika, DSSS wygląda jak szerokopasmowy szum o niskiej mocy i jest ignorowany przez większość wąskopasmowych odbiorników. b) zmienne częstotliwości w widmie rozproszonym FHSS (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum). W tej technologii przydzielone pasmo dzielone jest na określoną liczbę kanałów. Liczba kanałów i ich szerokość są parametrami stałymi. Używa ona wąskopasmowego nośnika, który zmienia częstotliwość według schematu znanego zarówno nadajnikowi jak i odbiornikowi. Właściwie zestrojona, sieć zachowuje pojedynczy kanał logiczny. Dla niepożądanego odbiornika, THSS wygląda jak krótkotrwałe impulsów szumów. FHSS umożliwia redundancyjne pokrycie wielu punktów dostępu, co ogranicza problemy związane z przeciążeniem punktów dostępu. Różnice między modulacjami DSSS oraz FHSS są na tyle duże, że ich współistnienie w jednym systemie transmisyjnym wymaga zdublowania urządzeń punktów dostępu. Dla niższych zakłóceń technika DSSS jest atrakcyjniejsza niż FHSS. 3. Technologia mikrofalowa. System pozwalający na taką transmisję zbudowany jest z dwóch anten kierunkowych, skierowanych na siebie, wysyłających wiązkę fal elektromagnetycznych oraz ogniskujących odebrane fale. Aby taka transmisja mogła pomyślnie przebiegać konieczna jest wzajemna widoczność nadajnika i odbiornika (np. dwa budynki, duże otwarte przestrzenie). Maksymalna odległość pomiędzy antenami wynosi 5 km, stosowane częstotliwości mieszczą się w przedziale 2-25 GHz 4. Technologia podczerwieni Systemy na podczerwień (IR) używają do przenoszenia danych bardzo wysokich częstotliwości, tuż poniżej pasma widzialnego w spektrum elektromagnetycznym. Promienie przebiegają wzdłuż linii widoczności, dlatego nadajnik i odbiornik powinny być do siebie bezpośrednio skierowane a promienie zogniskowane. Podobnie jak światło, IR nie może przenikać obiektów nieprzeźroczystych, jest to technologia zarówno kierunkowa (linia widzialności) jak i rozproszona. Niedrogie systemy kierunkowe oferują bardzo krótkie zasięgi, rzędu 1 metra i są zwykle stosowane w indywidualnych sieciach lokalnych, lecz czasami używają specyficznych aplikacji bezprzewodowych. Wysokowydajne kierunkowe systemy IR są niepraktyczne dla użytkowników przenośnych, i przez to stosowane jedynie w połączeniach podsieci. Rozproszona (lub odblaskowa) technologia bezprzewodowa nie wymaga (linii widzialności), lecz komórki takiej sieci ograniczają się do jednego pomieszczenia. Ponieważ stosuje się tu promienie podczerwone to należy się liczyć z tym, że transmisja może być zakłócona przez silne światło pochodzące z zewnątrz. Typowa prędkość takiej sieci to 10 Mbit/s. 5. Technologia Bluetooth. Technologia oparta jest na łączu radiowym krótkiego zasięgu, wykorzystuje modulację FHSS 1600/s, działa w paśmie 2,4 GHz i zapewnia przepustowość do 1Mb/s. Bluetooth jest głównie przeznaczony dla sieci WPAN (Wireless Personal Area Network). W przeciwieństwie jednak do technologii wykorzystujących podczerwień, urządzenia w systemie Bluetooth nie muszą się nawzajem „widzieć”. W obszarze o promieniu do 10 metrów przy braku fizycznych przegród może wymieniać między sobą informacje aż do ośmiu urządzeń Bluetooth. VI. Topologie sieci bezprzewodowych. Topologią nazywamy fizyczne lub logiczne rozmieszczenie elementów w sieciach komputerowych, dotyczy to rozmieszczenia węzłów (komputery, drukarki sieciowe, serwery i inne), do których dołączona jest sieć. W sieci bezprzewodowej możemy wyróżnić dwie najczęściej stosowane topologie: Topologia ad-hoc (sieć bezpośrednia) - w sieci zbudowanej w oparciu o tą topologię komputery komunikują się bezpośrednio między sobą (bez użycia punktów dostępowych i tego typu urządzeń), przez co ich zasięg jest mniejszy od sieci strukturalnych. Do komunikacji wykorzystywane są tylko bezprzewodowe karty sieciowe zainstalowane w komputerach. Wadą tych sieci jest ograniczona liczba użytkowników (4) oraz to, że nie można dołączyć ich do sieci przewodowej LAN. Topologię tą stosuje się głównie do krótkotrwałego połączenia kilku (do 4) komputerów. Topologia infrastructure (sieć strukturalna) - budowana jest w oparciu o punkt dostępowy (Access Point). W tej topologii komputery nie komunikują się już bezpośrednio między sobą, lecz za pośrednictwem access pointu. Sieci budowane w tej topologii są bardziej wydajne i mają większe możliwości. Zastosowanie punktu dostępowego zwiększa maksymalną odległość między stacjami (komputerami), umożliwia także dołączenie bezprzewodowej sieci WLAN do przewodowej LAN, a w konsekwencji także i do Internetu. Sieć zbudowaną w oparciu o tą topologię można praktycznie do woli powiększać poprzez dołączanie kolejnych punktów dostępowych. VII. Karta sieciowo-radiowa. Karta sieciowo - radiowa jest podstawowym elementem każdej sieci. Do wyboru mamy cztery rodzaje interfejsów: • • ISA, • PCI, • PCMCIA, • USB. Każdy z nich ma swoje wady i zalety. Modele ze złączem ISA zazwyczaj pozwalają na własnoręczną konfiguracje parametrów działania adaptera oraz świetnie nadają się do starszych komputerów, w których każdy slot PCI jest bardzo cenny. Jeśli chodzi o karty PCI to są one zgodne ze standardem Plug&Play co jest ważne dla początkujących użytkowników sprzętu, choć nie zawsze oznacza to bezproblemową instalację. Ponadto należy mieć na względzie, iż większość nowych płyt głównych prócz AGP posiada tylko i wyłącznie złącza PCI, więc jeśli ktoś zamierza unowocześniać swoją konfigurację, rozsądniejszą alternatywą jest właśnie ten standard. Oczywiście przy tak niskich prędkościach rodzaj złącza nie ma wpływu na przepustowość. W komputerach przenośnych wykorzystywane są karty PCMCIA. Często odznaczają się one większą wydajnością od swych stacjonarnych odpowiedników. Kolejną ważną sprawą jest kompatybilność adapterów. Większość kart różnych producentów nie chce współpracować ze sobą. Dochodzą tu także różne techniki komunikacji (warstwa fizyczna), choćby DSSS (rozpraszanie widma za pomocą sekwencji bezpośredniej) czy FHSS (rozpraszanie widma z przeskokiem częstotliwości). Dlatego aby nie mieć kłopotów instalacyjnych należy zdecydować się na jednego producenta (dot. także HUB-ów AP). Przy wyborze kart sieciowych należy zwrócić uwagę również na prędkość adaptera. Do wyboru mamy wersję podstawową 1Mbit/s i (przy dobrych warunkach) 2Mbit/s oraz wersję B 5,5Mbit/s oraz 11Mbit/s. Oczywiście są to dane producenta a rzeczywiste prędkości są raczej dwa razy mniejsze. Przy zakupie należy upewnić się także czy do zestawu (w wypadku kart PCI i ISA) dostarczono odpowiednią antenkę, którą można umieścić na ścianie, biurku lub półce, co zapewnia najlepszy odbiór bez względu na lokalizację komputera. Istotną sprawą jest to, iż wszystkie urządzenia w sieci muszą komunikować się z tą samą prędkością. Stąd nie ma powodu zakupu Hub-ów AP 11Mbit/s a kart sieciowych 2Mbit/s lub na odwrót. VIII. Anteny zewnętrzne w sieciach radiowych. Anteny zewnętrzne stosujemy w celu zwiększenia zasięgu sieci. Zwiększenie zasięgu następuje poprzez skupienie sygnału radiowego i wysłaniu go w określonym kierunku, a nie jak niektórzy błędnie myślą poprzez wzmocnienie sygnału (do tego służą wzmacniacze; antena nie jest takim wzmacniaczem). Parametry anten: • Propozycje sieci radiowych od operatorów w Polsce: Tele2 Firma oferuje bezprzewodowy dostęp do Internetu - AIR2.NET. Sieć opiera się na systemie radiowej transmisji danych w częstotliwości 3,5 GHz, pozwalając osiągać przepustowość rzędu 64-512 kb/s. W ramach abonamentu użytkownik otrzymuje stały nielimitowany ilościowo dostęp do Internetu. Usługa dostępna jest na terenie Krakowa, Poznania, Warszawy, Wrocławia, Gdańska i Gdyni. Dla użytkowników indywidualnych przygotowano opcję HOME. Jest to łącze do 256 kb/s z abonamentem miesięcznym w wysokości 99 zł. Opłata instalacyjna wynosi 610 zł lub 120,78 zł w promocji. Użytkownik otrzymuje jeden stały publiczny adres IP. Future-Net Obecnie z łączy tej firmy korzystają klienci na terenie całej Warszawy i częściowo w Trójmieście, Poznaniu, Wrocławiu, Katowicach i Krakowie. Future Net NCE to rodzina łączy stałych o przepustowości od 256 kb/s do 1 Mb/s. Adres jaki otrzymuje użytkownik jest z klasy prywatnej, za publiczne IP należy dodatkowo zapłacić. Opłata instalacyjna nie zawiera ceny sprzętu sieciowego użytego u klienta. Ceny zależą o miejsca instalacji (miasto) i rodzaju zabudowy (jednorodzinna, wielorodzinna, istniejąca infrastruktura sieciowa) i wynosi odpowiednio od 550 zł opłaty instalacyjnej i od 74,77 zł za łącze 265 kb/s, poprzez 189,72 zł za 386 kb/s i 231,78 zł za łącze 512 kb/s. X. Zalety sieci bezprzewodowych. Sieć bezprzewodowa oferuje wydajność, wygodę, i obniżenie kosztów w stosunku do tradycyjnej sieci kablowej: Przenośność, bezprzewodowe systemy sieciowe umożliwiają użytkownikom sieci dostęp do aktualnych informacji bez względu na lokalizację. Taka przenośność zwiększa wydajność i stwarza możliwość świadczenia usług niedostępnych przy korzystaniu z sieci kablowej. Szybkość i prostota instalacji, instalacja sieci bezprzewodowej może być szybka i łatwa dzięki wyeliminowaniu potrzeby układania kabli, robienia przepustów przez ściany i kondygnacje. Elastyczność instalacji, technologia bezprzewodowa umożliwia zbudowanie sieci tam, gdzie nie ma możliwości położenia kabli. W sytuacji gdzie nie możliwe jest połączenie dwóch budynków (bloków) za pomocą tradycyjnego okablowania, gdyż musimy uzyskać pozwolenia od administratorów budynków, wykorzystujemy łącza radiowe. Zabieg ten diametralnie obniżyłby koszta dostępu do Internetu a nawet zezwoliłby na zwiększenie przepustowości łącza. Sytuacja wygląda podobnie w przypadku domków jednorodzinnych. Kable łączące dwa domu nie muszą już leżeć na ziemi lub zwisać z dachów. Przy pomocy kart radiowych jesteśmy w stanie połączyć dwa budynki bez przewodów łączących. Redukcja kosztów eksploatacji, podczas gdy wstępny koszt instalacji bezprzewodowej może być wyższy niż sieci kablowej, całkowite koszty instalacji systemu i koszty eksploatacyjne mogą być znacząco niższe. Długoterminowa redukcja kosztów jest jeszcze większa w zastosowaniach wymagających częstych zmian konfiguracji lub lokalizacji. Skalowalność, bezprzewodowe systemy sieciowe mogą być konfigurowane w różnych topologiach dopasowując je do wymogów danego systemu informatycznego. Łatwo modyfikuje się konfigurację i zasięg sieci, począwszy od indywidualnych użytkowników w układzie peer-to-peer, aż po złożone infrastruktury tysięcy użytkowników komunikujących się w systemach roamingowych na dużych obszarach. Można ją połączyć z kablową siecią LAN. Wyróżniamy trzy struktury sieci radiowych ze względu na ich organizację: • IBSS (Independet Basic Service Set) - sieć niezależna. W tym elementarnym przypadku do stworzenia sieci potrzebne są dwie rzeczy: komputer i radiowa 10 karta sieciowa. Każda stacja nadawczo odbiorcza posiada ten sam priorytet i komunikuje się z innymi komputerami bezpośrednio, bez żadnych dodatkowych urządzeń aktywnych kierujących ruchem w LAN-ie. Po prostu wystarczy podłączyć do komputera kartę radiową, zainstalować sterowniki, i już możemy rozpocząć komunikację z innymi komputerami (z danej podsieci) wyposażonymi w karty radiowe. Należy pamiętać o tym, że maksymalna odległość między stacjami w tym przypadku wynosi od 30 do 60 metrów, oraz że należy ustawić we wszystkich urządzeniach ten sam identyfikator domeny (Wireless domain ID), umożliwiający komunikacje tylko z wybranymi maszynami, i zabezpieczającego przed nieautoryzowanym dostępem do naszej sieci WLAN. • BSS (Basic Service Set) - sieć zależna. Wyżej przedstawiona konfiguracja (IBSS) jest wystarczająca w przypadku małych, tymczasowych i niezorganizowanych sieci. Aby połączyć sieć bezprzewodową z kablową instalacją np. 10Base-T lub też zwiększyć zasięg poruszania się stacji roboczych wykorzystamy inną sieć zwaną BSS. Tutaj konstruktorzy proponują urządzenie zwane HUB-em AP (Access Point, punkt dostępu lub koncentrator radiowy). Ten element spełnia funkcję bardzo podobną do huba stosowanego w sieciach UTP, mianowicie wzmacnia i regeneruje odebrany sygnał oraz kieruje ruchem w LAN-ie. Teraz wszystkie stacje robocze należące do danej podsieci (domeny radiowej) nie komunikują się już bezpośrednio ze sobą, lecz za pośrednictwem owego koncentratora. Maksymalna ilość komputerów obsługiwanych jednocześnie przez AP jest ściśle określona przez producenta i oscyluje w granicach kilkudziesięciu urządzeń. Takie rozwiązanie w istocie zwiększa zasięg sieci, niestety implikuje także spory spadek prędkości transmisji. Jest to związane ze wzrostem odległości pomiędzy jednostkami nadawczymi, występowaniem pośrednika w komunikacji (stacja najpierw łączy się z HUB-em później HUB z docelowym obiektem transmisji, co w teorii dwukrotnie zwiększa czas potrzebny na wymianę danych), poza tym do spadku wydajności przyczynia się ogromna ilość danych dodatkowych, takich jak: synchronizacja czy mechanizm kontroli dostępu. • ESS (Extended Service Set) - sieć złożona. Powstaje podczas połączenia ze sobą, co najmniej dwóch podsieci BSS. Wystarczy zespolić ze sobą HUB-y AP tradycyjnym okablowaniem umożliwiając w ten sposób komunikację stacjom bezprzewodowym z tradycyjną siecią LAN oraz z jednostkami znajdującymi się w innych podsieciach radiowych. Jeśli przy okazji zapewnimy nakładanie się na siebie sygnałów z poszczególnych podsieci możliwe będzie poruszanie się komputerów po całej sieci ESS. Roaming umożliwia przekazywanie klientów kolejnym punktom dostępu, w ten sposób po wyjściu ze strefy zarządzanej przez jeden Access Point jesteśmy automatycznie przekazywani kolejnemu znajdującemu się akurat w zasięgu transmisji. Do łączenia podsieci WLAN można użyć specjalnych anten dookolnych i kierunkowych oraz tzw. punktów rozszerzających. Dwa pierwsze służą do zespalania podsieci na większych odległościach nawet do 30km. Natomiast punkty rozszerzające są to najzwyklejsze w świecie HUB-y AP, różni je tylko możliwość komunikacji z innymi punktami dostępu bez konieczności stosowania okablowania. WADY SIECI RADIOWYCH: • stosunkowe duże rozpraszanie energii, • wysoki poziom zakłóceń zewnętrznych, • łatwość podsłuchu, nieautoryzowanego dostępu, celowego zakłócania. XI. Inne połączenia bezprzewodowe. 1. Bluetooth Grupa robocza o nazwie Bluetooth SIG (ang. Special Interest Group) stworzona przez wiele firm (Ericson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba, 3Com. Motorola) opracowała standard Bluetooth. Bluetooth jest nową technologią, która może zrewolucjonizować łączność bezprzewodową. Ma ona służyć do wszystkiego - zarówno do łączenia komputerów w sieć lokalną jak i do przyłączania urządzeń peryferyjnych oraz do komunikacji głosowej. Technologia oparta jest na łączu radiowym krótkiego zasięgu, wykorzystuje modulację FHSS 1600/s (częsta 1600 zmiana częstotliwości nadawanego sygnału w celu utrudnienia ewentualnego jego przechwycenia), działa w paśmie 2,4 GHz i zapewnia przepustowość do 1Mb/s. W przeciwieństwie jednak do technologii wykorzystujących 11 podczerwień, urządzenia w systemie Bluetooth nie muszą się nawzajem „widzieć”. W obszarze o promieniu do 10 metrów przy braku fizycznych przegród może wymieniać między sobą informacje aż do ośmiu urządzeń Bluetooth. Bluetooth jest głównie przeznaczony dla sieci WPAN (ang. Wireless Personal Area Network). Urządzeniem Bluetooth może być telefon komórkowy. Jeśli tylko jego właściciel wraz z nim znajdzie się w pobliżu swojego peceta, ten za pomocą połączenia w paśmie 2,4 GHz zaktualizuje rejestr połączeń i harmonogram spotkań. Sprzęt gospodarstwa domowego wyposażony w technologię Bluetooth będzie w stanie wymieniać informacje o temperaturze, zawartości i nieprawidłowych warunkach pracy. Klasy urządzeń Bluetooth Ze względu na tak szeroki zakres zastosowań przewidziano trzy klasy urządzeń, charakteryzujące się różną mocą sygnału. Klasy te dysponują odpowiednio mocą maksymalną 100; 2,5 oraz 1 mW, przy czym w każdej z klas (z wyjątkiem najsłabszej) obowiązuje zarządzanie mocą nadajników przez link LMP (ang. Link Manager Protocol) tak, by nie była ona większa niż rzeczywiście niezbędna w danych warunkach transmisji. Tak rygorystyczne zarządzanie mocą nadajników pozwala na znaczną redukcję generowanego przez sieć szumu elektromagnetycznego, a także obniża pobór mocy, co jest istotne w przypadku użycia bezprzewodowych urządzeń zasilanych z baterii. Architektura sieci Bluetooth Logiczna architektura sieci Bluetooth jest również przemyślana, jak system zarządzania mocą. Sieć składa się z tworzonych ad hoc pikosieci czy połączeń punkt-punkt. Znajdujące się w sieci urządzenia komunikują się między sobą, mogą również tworzyć łańcuchy, jeśli docelowe urządzenie znajduje się poza zasięgiem wywołującego. Połączenie jest nadzorowane przez LMP pod kątem poprawności transmisji wykorzystywanej do niego mocy. Oparta na pikosieciach (tzw. najmniejsze jednostki) i połączeniach punkt-punkt struktura sieci Bluetooth ma zasadniczą zaletę w porównaniu z sieciami opartymi na protokole CSMA - pracują jedynie te nadajniki, które rzeczywiście w danej chwili coś przesyłają. Dzięki takiemu rozwiązaniu, pomimo złożoności protokołu transmisji i konieczności jej nawiązywania praktycznie nawet dla każdego przesyłanego pakietu, Bluetooth pozwala na uzyskanie szybkości transmisji 1 Mbs. 2. Satelitarny dostęp do Internetu Jednym z bardziej oryginalnych rozwiązań w zakresie dostępu do Internetu, budzącym wciąż jeszcze często sensację, choć obecnym na polskim rynku już od trzech lat, jest jednokierunkowy dostęp satelitarny. Dostęp taki przeznaczony jest dla użytkowników zainteresowanych głównie bardzo szybkim ściąganiem z sieci dużych ilości danych. Dostęp taki wykorzystuje zwykłą antenę satelitarną, taką samą, jakiej używa się do odbioru programów telewizyjnych. Antenę tę podłącza się do specjalnej karty montowanej w komputerze. Karta ta obsługuje standard DVB (Digital Video Broadcast - Cyfrowa Telewizja Satelitarna), powszechnie używany do nadawania przez satelity cyfrowo zapisanych audycji telewizyjnych. Skoro jednak można nadawać przez satelitę zapisany cyfrowo obraz telewizyjny, to można i nadawać dowolne inne dane, które karta będzie potrafiła odebrać i przekazać obsługującemu ją programowi. Oczywiście zwykła telewizyjna antena satelitarna nadaje się jedynie do odbioru sygnałów, nie zaś do ich nadawania - dlatego oprócz karty DVB dostęp taki wymaga drugiego, klasycznego łącza do Internetu, np. modemu, SDI itp. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu zainstalowanemu na komputerze dane od nas do Internetu wędrują łączem klasycznym, natomiast z Internetu do nas wracają przez satelitę. Uzyskiwane w ten sposób prędkości transmisji przy ściąganiu plików sięgają 400-600 kb/s. Satelitarny dostęp do sieci w Polsce głównie oferują dwie firmy: a) SkySat+ / onet konekt satelita - stały dostęp do internetu w każdym miejscu w kraju! 12