Технологии локальных сетей

       Оборудование  беспроводных сетей включает в себя точки беспроводного доступа (Access Point) и беспроводные адаптеры для  каждого абонента.

       Точки доступа выполняют роль концентраторов, обеспечивающих связь между абонентами и между собой, а также функцию  мостов, осуществляющих связь с кабельной  локальной сетью и с Интернет. Несколько близкорасположенных  точек доступа образуют зону доступа Wi-Fi, в пределах которой все абоненты, снабженные беспроводными адаптерами, получают доступ к сети. Такие зоны доступа (Hotspot) создаются в местах массового скопления людей: в  аэропортах, студенческих городках, библиотеках, магазинах, бизнес-центрах и т.д.

       Каждая  точка доступа может обслуживать  несколько абонентов, но чем больше абонентов, тем меньше эффективная  скорость передачи для каждого из них. Метод доступа к сети – CSMA/CD. Сеть строится по сотовому принципу. В  сети предусмотрен механизм роуминга, то есть поддерживается автоматическое подключение к точке доступа  и переключение между точками  доступа при перемещении абонентов, хотя строгих правил роуминга стандарт не устанавливает.

       Поскольку радиоканал не обеспечивает высокой  степени защиты от прослушивания, в  сети Wi-Fi используется специальный  встроенный механизм защиты информации. Он включает средства и процедуры  аутентификации для противодействия  несанкционированному доступу к  сети и шифрование для предотвращения перехвата информации.[8]

       Стандарт IEEE 802.11b был принят в 1999 г. и благодаря  ориентации на освоенный диапазон 2,4 ГГц завоевал наибольшую популярность у производителей оборудования. В  качестве базовой радиотехнологии  в нем используется метод DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), который отличается высокой устойчивостью к искажению данных, помехам, в том числе преднамеренным, а также к обнаружению. Поскольку оборудование 802.11b, работающее на максимальной скорости 11 Мбит/с, имеет меньший радиус действия, чем на более низких скоростях, то стандартом 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала. Пропускная способность (теоретическая 11 Мбит/с, реальная – от 1 до 6 Мбит/с) отвечает требованиям большинства приложений. Расстояния – до 300 метров, но обычно – до 160 метров.

       Стандарт IEEE 802.11a рассчитан на работу в частотном  диапазоне 5 ГГц. Скорость передачи данных до 54 Мбит/с, то есть примерно в пять раз быстрее сетей 802.11b. Это наиболее широкополосный из семейства стандартов 802.11. Определены три обязательные скорости – 6, 12 и 24 Мбит/с и пять необязательных – 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с. В качестве метода модуляции сигнала принято ортогональное  частотное мультиплексирование (OFDM). Его наиболее существенное отличие  от методов DSSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в  то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. В результате повышается пропускная способность канала и качество сигнала. К недостаткам 802.11а относятся  большая потребляемая мощность радиопередатчиков  для частот 5 ГГц, а также меньший  радиус действия (около 100 м). Кроме того, устройства для 802.11а дороже, но со временем ценовой разрыв между продуктами 802.11b и 802.11a будет уменьшаться.

       Стандарт IEEE 802.11g является новым стандартом, регламентирующим метод построения WLAN, функционирующих в нелицензируемом  частотном диапазоне 2,4 ГГц. Благодаря  применению технологии ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) максимальная скорость передачи данных в беспроводных сетях IEEE 802.11g составляет 54 Мбит/с. Оборудование, поддерживающее стандарт IEEE 802.11g, например точки доступа беспроводных сетей, обеспечивает одновременное подключение  к сети беспроводных устройств стандартов IEEE 802.11g и IEEE 802.11b. Стандарт 802.11g представляет собой развитие 802.11b и обратно  совместим с 802.11b. Теоретически 802.11g обладает достоинствами двух своих предшественников. В числе преимуществ 802.11g надо отметить низкую потребляемую мощность, большие расстояния (до 300 м) и высокую проникающую способность сигнала.

       Спецификация IEEE 802.11d. устанавливает универсальные  требования к физическому уровню (процедуры формирования каналов, псевдослучайные  последовательности частот и т. д.). Стандарт 802.11d пока находится в стадии разработки.

       Спецификация IEEE 802.11e позволит создавать мультисервисные  беспроводные сети для корпораций и  индивидуальных потребителей. При сохранении полной совместимости с действующими стандартами 802.11а и b она расширит их функциональность за счет обслуживания потоковых мультимедиа-данных и  гарантированного качества услуг. Пока утвержден предварительный вариант  спецификаций 802.11е.

       Спецификация IEEE 802.11f описывает протокол обмена служебной  информацией между точками доступа (Inter-Access Point Protocol, IAPP), что необходимо для построения распределенных беспроводных сетей передачи данных. Находится  в стадии разработки.

       Спецификация IEEE 802.11h предусматривает возможность  дополнения действующих алгоритмами  эффективного выбора частот для офисных  и уличных беспроводных сетей, а  также средствами управления использованием спектра, контроля излучаемой мощности и генерации соответствующих  отчетов. Находится в стадии разработки.

       Среди изготовителей Wi-Fi оборудования такие  известные компании, как Cisco Systems, Intel, Texas Instruments и Proxim.

       Таким образом, беспроводные сети весьма перспективны. Несмотря на свои недостатки, главный  из которых – незащищенность среды  передачи, они обеспечивают простое  подключение абонентов, не требующее  кабелей, мобильность, гибкость и масштабируемость сети. К тому же, что немаловажно, от пользователей не требуется знания сетевых технологий. 
 

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

       Следуя  из того, какого прогресса смогли сетевые  технологии достичь за последние  годы, не трудно догадаться, что в  ближайшее время скорость передачи данных по локальной сети возрастет  минимум вдвое. Привычный десятимегабитный Ethernet, долгое время занимающий главенствующие позиции, во всяком случае, глядя из России, активно вытесняется более  современными и существенно более  быстрыми технологиями передачи данных.

       Исходя  из рассмотренного материала следует сделать выводы.

       Наибольшее  распространение среди стандартных  сетей получила сеть Ethernet. Сеть Ethernet сейчас наиболее популярна в мире (более 90% рынка), предположительно таковой она и останется в ближайшие годы. Этому в немалой степени способствовало то, что с самого начала характеристики, параметры, протоколы сети были открыты, в результате чего огромное число производителей во всем мире стали выпускать аппаратуру Ethernet, полностью совместимую между собой.

         Сеть Token-Ring (маркерное кольцо) была предложена компанией IBM в 1985 году (первый вариант появился в 1980 году). Разрабатывалась Token-Ring как надежная альтернатива Ethernet. И хотя сейчас Ethernet вытесняет все остальные сети, Token-Ring нельзя считать безнадежно устаревшей. Более 10 миллионов компьютеров по всему миру объединены этой сетью.

         Сеть FDDI (от английского Fiber Distributed Data Interface, оптоволоконный распределенный  интерфейс данных) – это одна  из новейших разработок стандартов  локальных сетей. Выбор оптоволокна  в качестве среды передачи  определил такие преимущества  новой сети, как высокая помехозащищенность, максимальная секретность передачи  информации и прекрасная гальваническая  развязка абонентов. Высокая скорость  передачи, которая в случае оптоволоконного  кабеля достигается гораздо проще,  позволяет решать многие задачи, недоступные менее скоростным  сетям, например, передачу изображений  в реальном масштабе времени.  Кроме того, оптоволоконный кабель  легко решает проблему передачи  данных на расстояние нескольких  километров без ретрансляции, что  позволяет строить большие по  размерам сети, охватывающие даже целые города и имеющие при этом все преимущества локальных сетей (в частности, низкий уровень ошибок). Все это определило популярность сети FDDI, хотя она распространена еще не так широко, как Ethernet и Token-Ring.

       Сеть 100VG-AnyLAN – это одна из последних  разработок высокоскоростных локальных  сетей, недавно появившаяся на рынке. Главными достоинствами ее являются большая скорость обмена, сравнительно невысокая стоимость аппаратуры, централизованный метод управления обменом без конфликтов, а также  совместимость на уровне форматов пакетов  с сетями Ethernet и Token-Ring. Таким образом, сеть 100VG-AnyLAN представляет собой доступное  решение для увеличения скорости передачи до 100 Мбит/с. Однако не обладает полной совместимостью ни с одной  из стандартных сетей, поэтому ее дальнейшая судьба проблематична. К  тому же, в отличие от сети FDDI, она  не имеет никаких рекордных параметров. Скорее всего, 100VG-AnyLAN несмотря на поддержку  солидных фирм и высокий уровень  стандартизации останется всего  лишь примером интересных технических  решений.

       До  недавнего времени беспроводная связь в локальных сетях практически  не применялась. Однако с конца 90-х  годов 20 века наблюдается настоящий  бум беспроводных локальных сетей (WLAN – Wireless LAN). Это связано в первую очередь с успехами технологии и  с теми удобствами, которые способны предоставить беспроводные сети. Термин Wi-Fi (wireless fidelity) используется в качестве общего имени для стандартов 802.11a и 802.11b, а также всех последующих, относящихся к беспроводным локальным  сетям (WLAN).Таким образом, беспроводные сети весьма перспективны. Несмотря на свои недостатки, главный из которых  – незащищенность среды передачи, они обеспечивают простое подключение  абонентов, не требующее кабелей, мобильность, гибкость и масштабируемость сети. К тому же, что немаловажно, от пользователей  не требуется знания сетевых технологий. 
 
 
 
 

       СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. http://citforum.ru
2. http://www.lessons-tva.info
3. http://www.3dnews.ru
4. http://www.tls-group.ru