Co to jest sieć ad hoc. Scenariusze interakcji terminala ad hoc. Technologie stosowane w budowie bezprzewodowych sieci samoorganizujących się

801.11 - Standard IEEE, który określa procedurę dostępu do medium transmisyjnego i podaje specyfikacje warstwy fizycznej dla bezprzewodowych sieci lokalnych o prędkościach do 2 Mbit/s. Standard 802.11 obejmuje kanały radiowe wysokiej częstotliwości DSSS i FHSS, a także kanały podczerwieni.
802.11a- edycja standardu IEEE 802.11, który obejmuje sieci pracujące z szybkością do 54 Mbit/s z wykorzystaniem technologii DSSS.
802.11b- edycja standardu IEEE 802.11, który obejmuje sieci pracujące z szybkością do 11 Mbit/s z wykorzystaniem technologii DSSS.
802,1lg- edycja standardu IEEE 802.11, który obejmuje sieci pracujące z szybkością do 54 Mbit/s z wykorzystaniem technologii DSSS, kompatybilnej wstecz ze standardem 802.11b.
802.1li- Standard IEEE dotyczący bezpieczeństwa sieci bezprzewodowej. Łączy protokoły 802.1x i TKIP/CCMP, aby zapewnić uwierzytelnianie użytkowników, poufność i integralność danych w bezprzewodowych sieciach LAN.
802.1x- Standard IEEE dotyczący uwierzytelniania i kontroli dostępu na poziomie łącza danych. Punkt dostępu — rodzaj stacji bazowej wykorzystywanej w bezprzewodowej sieci lokalnej, aby umożliwić użytkownikom sieci bezprzewodowej interakcję z siecią przewodową i poruszanie się po budynku.

TRYB AD-HOC

(tryb sieci peer-to-peer) - konfiguracja sieci bezprzewodowej, w której użytkownicy mogą bezpośrednio nawiązywać połączenia pomiędzy swoimi urządzeniami, bez konieczności stosowania stacji bazowej. W tym trybie mogą działać bezprzewodowe sieci osobiste i lokalne.

Główną zaletą tego trybu jest prostota organizacji: nie wymaga dodatkowego sprzętu (punktu dostępowego). Tryb ten umożliwia tworzenie tymczasowych sieci do transmisji danych. Należy jednak o tym pamiętać Tryb ad-hoc pozwala na zestawienie połączenia z szybkością nie większą niż 11 Mbit/s, niezależnie od wykorzystywanego sprzętu. Rzeczywista prędkość wymiany danych będzie niższa i nie będzie większa niż 11/N Mbit/s, gdzie N to liczba urządzeń w sieci. Zasięg komunikacji nie przekracza stu metrów, a prędkość przesyłania danych szybko spada wraz ze wzrostem odległości. Aby zorganizować długoterminowe sieci bezprzewodowe, należy skorzystać z trybu infrastruktury.
Przykład:
Po stronie klienta użyjemy bezprzewodowego adaptera USB. Wszystkie ustawienia dla innych typów adapterów (PCI, PCMCI, ExpressCard itp.) przeprowadza się w ten sam sposób.
Podłączając adapter, należy zainstalować sterownik dostarczany ze wszystkimi urządzeniami bezprzewodowymi. W oknie Połączenia sieciowe powinna pojawić się ikona Połączenia sieci bezprzewodowej

Sieć bezprzewodowa w Tryb ad-hoc Najpierw zbudujemy z komputera1 i laptopa1, a następnie będziemy mogli podłączyć inne komputery. Można to zrobić na dwa sposoby: korzystając z wbudowanej usługi systemu Windows XP lub Windows Vista oraz programu D-Link AirPlus XtremeG Wireless Utility, który jest dostarczany ze sprzętem D-Link.
1) Konfiguracja połączenia za pomocą wbudowanej usługi Windows. Podczas instalacji interfejsu za pomocą wbudowanego narzędzia Windows nie są wymagane żadne dodatkowe programy. Ale w tym celu musisz zaznaczyć pole Użyj systemu Windows do skonfigurowania sieci na karcie Sieci bezprzewodowe we właściwościach połączenia bezprzewodowego

Przed nawiązaniem połączenia należy skonfigurować statyczne adresy IP. Konfiguruje się je we właściwościach połączenia bezprzewodowego, w zakładce Ogólne, we właściwościach protokołu internetowego (TCP/IP).

Niech pierwszy komputer (Komputer1) będzie miał adres IP: 192.168.0.1, a drugi (Laptop1): 192.168.0.2 i maskę podsieci: 255.255.255.0. Teraz organizuję sieć Tryb ad-hoc, kliknij dwukrotnie lewym przyciskiem myszy interfejs bezprzewodowy, aby uruchomić usługę Windows. Tutaj na jednym z komputerów uruchommy Skonfiguruj sieć bezprzewodową. W wyświetlonym kreatorze musisz wprowadzić identyfikator SSID (na przykład AdHocNet) i wprowadzić klucz dostępu. Na tym kończy się konfiguracja jednego komputera.

Na innym komputerze również uruchamiamy usługę Windows i w oknie głównym wybieramy sieć, która się pojawi (AdHocNet). Jeśli klucze dostępu są zgodne, ten komputer łączy się z pierwszym i w ten sposób tworzy sieć bezprzewodową Ad Hoc.
Jeśli chcesz podłączyć więcej komputerów, wykonywane są te same czynności, co w przypadku drugiego. W takim przypadku sieć będzie już składać się z kilku komputerów.
2) Skonfiguruj połączenie za pomocą programu D-Link AirPlus XtremeG Wireless Utility.
W takim przypadku musisz zainstalować ten program i odznaczyć pole wyboru Użyj systemu Windows do skonfigurowania sieci.
Zorganizować bezprzewodowa komunikacja ad hoc uruchom ten program na pierwszym komputerze i przejdź do zakładki Ustawienia.

Następnie wprowadź SSID sieci, którą tworzysz (np. AdHocNet), wybierz tryb Ad Hoc i ustaw adres IP za pomocą maski interfejsu bezprzewodowego.
Na razie pozostawimy kwestię uwierzytelniania i szyfrowania otwartą. Jeśli chcesz wprowadzić dodatkowe ustawienia, możesz to zrobić na karcie Ustawienia zaawansowane.
Na innych komputerach również uruchamiamy ten program i otwieramy zakładkę Przegląd sieci:

W wyświetlonym oknie wybierz sieć i aby skonfigurować adres IP drugiego komputera, kliknij przycisk Konfiguracja. Następnie kliknij przycisk Połącz, a jeśli klucze dostępu będą zgodne, karta bezprzewodowa połączy się z pierwszym komputerem. Pozostałe komputery podłącza się w ten sam sposób. Dostępne sieci są aktualizowane za pomocą przycisku Aktualizuj.

Tryb infrastruktury

W tym trybie punkty dostępowe zapewniają komunikację pomiędzy komputerami klienckimi. Punkt dostępu można traktować jako przełącznik bezprzewodowy. Stacje klienckie nie komunikują się bezpośrednio między sobą, lecz komunikują się z punktem dostępowym, który już przekazuje pakiety do odbiorców.

Punkt dostępowy posiada port Ethernet, poprzez który bazowy obszar usług jest podłączony do sieci przewodowej lub mieszanej – do infrastruktury sieciowej. Przykład:
Skonfigurujmy bezprzewodowy punkt dostępowy w trybie infrastruktury. Konfiguracja odbywa się poprzez interfejs przewodowy, tj. za pomocą połączenia Ethernet. Choć można to zrobić poprzez interfejs bezprzewodowy, nie zalecamy tego, ponieważ... przy wystarczająco dużej liczbie punktów dostępu może wystąpić zamieszanie w ustawieniach.
1. W oknie Połączenia sieciowe wyłącz karty sieciowe i bezprzewodowe. W menu kontekstowym wybierz „Wyłącz” dla każdego adaptera. W rezultacie wszystkie komputery są od siebie odizolowane, nie ma połączeń sieciowych.
2. Skonfiguruj karty sieciowe do komunikacji z punktem dostępowym. Połączenia lokalne->Właściwości->Protokół TCP/IP->Właściwości -Użyj następującego adresu IP
-Wskaż adres 192.168.0.xxx, gdzie xxx to numer Twojego komputera (1, 2, 3 itd.).
-Określ maskę 255.255.255.0
-Włącz połączenie kablowe
3.Połącz się z punktem dostępowym.
Punkt dostępowy łączymy kablem sieciowym z kartą sieciową i zasilamy.
Resetowanie ustawień punktu. Aby to zrobić, naciśnij i przytrzymaj przycisk resetowania przez pięć sekund. Nie wyłączaj zasilania podczas naciskania resetu! Czas ładowania punktu wynosi około 20 sekund.
Po zakończeniu pobierania wskaźniki zasilania i sieci LAN na urządzeniu zaświecą się. W przeglądarce Internet Explorer wpisz http://192.168.0.50.Pojawi się monit o podanie nazwy i hasła.

4. Zacznijmy konfigurację. Wpisz „admin” jako nazwę użytkownika i puste hasło. Najpierw skonfigurujmy adres IP punktu. Jest to konieczne tylko wtedy, gdy masz wiele punktów dostępu. Na karcie Strona główna kliknij przycisk Lan (po lewej).
-Ustaw adres 192.168.0.xxx, gdzie xxx to unikalny numer punktu.
-Maska 255.255.255.0
-Brama domyślna 192.168.0.50
5. Włącz tryb punktu dostępu.
Poczekaj aż punkt się załaduje i wpisz w przeglądarce nowy adres http://192.168.0.xxx
Na karcie Strona główna kliknij przycisk Sieć bezprzewodowa (po lewej)
Zainstalować:
Tryb: Punkt dostępu
SSID: Sieć
Rozgłaszanie SSID: Włącz
Kanał: 6
Uwierzytelnianie: System otwarty
Szyfrowanie: Wyłącz

Należy pamiętać, że wybrane przez nas ustawienia nie zapewniają bezpieczeństwa sieci bezprzewodowej i służą wyłącznie celom szkoleniowym. Jeśli chcesz dokonać bardziej subtelnych ustawień, przejdź do zakładki Zaawansowane. Przed skonfigurowaniem punktu dostępowego zdecydowanie zalecamy zapoznanie się z dokumentacją instalacyjną; krótki opis wszystkich parametrów znajduje się w zakładce Pomoc.
Po zakończeniu ustawień kliknij „Zastosuj”, aby ponownie uruchomić punkt z nowymi ustawieniami.
Odłącz punkt od interfejsu sieciowego. Twój punkt jest teraz skonfigurowany do łączenia klientów bezprzewodowych. W najprostszym przypadku, aby zapewnić klientom Internet, należy do punktu podłączyć kanał szerokopasmowy lub modem ADSL. Komputery klienckie są podłączone w taki sam sposób, jak opisano w poprzednim przykładzie.

wds i wds z trybami aplikacji

Termin WDS(Wireless Distribution System) oznacza „rozproszony system bezprzewodowy”. W tym trybie punkty dostępowe łączą się tylko ze sobą, tworząc połączenie mostkowe. Co więcej, każdy punkt może łączyć się z kilkoma innymi punktami. Wszystkie punkty w tym trybie muszą korzystać z tego samego kanału, więc liczba punktów biorących udział w mostkowaniu nie powinna być zbyt duża. Klienci są połączeni wyłącznie za pośrednictwem sieci przewodowej poprzez porty uplink punktów.

Tryb mostka bezprzewodowego, podobnie jak mosty przewodowe, służy do łączenia podsieci we wspólną sieć. Za pomocą mostów bezprzewodowych można łączyć przewodowe sieci LAN zlokalizowane zarówno w niewielkiej odległości w sąsiednich budynkach, jak i w odległościach sięgających nawet kilku kilometrów. Umożliwia to połączenie oddziałów i centrali w sieć, a także podłączenie klientów do sieci dostawcy Internetu.

Most bezprzewodowy można zastosować tam, gdzie układanie kabli pomiędzy budynkami jest niepożądane lub niemożliwe. To rozwiązanie zapewnia znaczne oszczędności kosztów oraz zapewnia łatwość instalacji i elastyczność konfiguracji w przypadku przenoszenia biur.
Klienci bezprzewodowi nie mogą łączyć się z punktem dostępu pracującym w trybie mostu. Komunikacja bezprzewodowa odbywa się tylko pomiędzy parą punktów, które realizują most.
Termin WDS z AP(WDS with Access Point) oznacza „rozproszony system bezprzewodowy zawierający punkt dostępowy”, tj. Korzystając z tego trybu, możesz zorganizować nie tylko połączenie mostkowe między punktami dostępu, ale także jednocześnie połączyć komputery klienckie. Pozwala to na osiągnięcie znacznych oszczędności sprzętu i uproszczenie topologii sieci. Technologia ta jest obsługiwana przez większość nowoczesnych punktów dostępowych.

Należy jednak pamiętać, że wszystkie urządzenia w ramach tego samego WDS z AP działają na tej samej częstotliwości i powodują wzajemne zakłócenia, co ogranicza liczbę klientów do 15-20 węzłów. Aby zwiększyć liczbę podłączonych klientów, można wykorzystać kilka sieci WDS skonfigurowanych dla różnych, nienakładających się na siebie kanałów i połączonych przewodowo przez porty uplink.
Topologia organizacji sieci bezprzewodowych w trybie WDS jest podobna do konwencjonalnych topologii przewodowych. Topologia magistrali
Topologia typu „magistrala” ze swej struktury zakłada tożsamość sprzętu sieciowego komputerów, a także równość wszystkich abonentów.
Nie ma abonenta centralnego, przez który przesyłane są wszystkie informacje, co zwiększa jej niezawodność (wszak w przypadku awarii któregokolwiek centrum przestaje funkcjonować cały system kontrolowany przez to centrum). Dodawanie nowych abonentów do autobusu jest dość proste. Do ostatniego punktu należy wprowadzić parametry nowego punktu dostępowego, co doprowadzi jedynie do krótkotrwałego ponownego uruchomienia ostatniego punktu. Autobusowi niestraszne są awarie poszczególnych punktów, gdyż wszystkie pozostałe komputery w sieci mogą normalnie dalej się ze sobą komunikować, ale pozostałe komputery nie będą miały dostępu do Internetu. Topologia pierścienia
„Pierścień” to topologia, w której każdy punkt dostępu jest połączony tylko z dwoma innymi. W tym przypadku nie ma jasno określonego środka, wszystkie punkty mogą być takie same.
Podłączenie nowych abonentów do „pierścienia” jest zwykle całkowicie bezbolesne, choć wymaga obowiązkowego wyłączenia dwóch skrajnych punktów z nowego punktu dostępowego.
Jednocześnie główną zaletą pierścienia jest to, że przekazywanie sygnałów przez każdego abonenta pozwala znacznie zwiększyć rozmiar całej sieci jako całości (czasami nawet do kilkudziesięciu kilometrów). Pod tym względem pierścień znacznie przewyższa jakąkolwiek inną topologię.
Topologia połączeń między punktami w tym trybie jest grafem acyklicznym typu drzewiastego, czyli dane z Internetu z punktu 4 do punktu 2 mogą przechodzić w dwóch kierunkach - przez punkty 1 i 3. Aby wyeliminować niepotrzebne połączenia, które mogą prowadzić do pojawienia się cykli na grafie zaimplementowano algorytm drzewa rozpinającego. Jego działanie prowadzi do identyfikacji i blokowania zbędnych połączeń. W przypadku zmiany topologii sieci, na przykład z powodu rozłączenia niektórych punktów lub braku możliwości pracy kanałów, algorytm drzewa opinającego uruchamia się od nowa, a w miejsce uszkodzonych można wykorzystać wcześniej zablokowane dodatkowe łącza. Topologia gwiazdy„Gwiazda” to topologia z wyraźnie wyznaczonym centrum, do którego podłączeni są wszyscy pozostali abonenci. Wszelka wymiana informacji odbywa się wyłącznie za pośrednictwem centralnego punktu dostępu, co powoduje bardzo duże obciążenie.
Jeśli mówimy o odporności gwiazdy na awarie punktów, to awaria zwykłego punktu dostępowego w żaden sposób nie wpływa na funkcjonowanie reszty sieci, natomiast jakakolwiek awaria punktu centralnego powoduje, że sieć całkowicie przestaje działać. Poważną wadą topologii gwiazdy jest ścisłe ograniczenie liczby abonentów. Ponieważ wszystkie punkty pracują na tym samym kanale, zwykle abonent centralny może obsłużyć nie więcej niż 10 abonentów peryferyjnych ze względu na duży spadek prędkości.
W większości przypadków, na przykład, aby połączyć kilka dzielnic w mieście, stosuje się topologie łączone.

Tryb wzmacniacza

Może zaistnieć sytuacja, gdy podłączenie punktu dostępowego do infrastruktury przewodowej będzie niemożliwe lub niewygodne, bądź też pojawi się przeszkoda utrudniająca bezpośrednią komunikację punktu dostępowego z lokalizacją stacji bezprzewodowych klientów. W takiej sytuacji możesz wykorzystać punkt w trybie Repeater.

Podobnie jak wzmacniacz przewodowy, wzmacniacz bezprzewodowy po prostu retransmituje wszystkie pakiety docierające do jego interfejsu bezprzewodowego. Ta retransmisja odbywa się tym samym kanałem, którym zostały odebrane. Korzystając z punktu dostępowego ze wzmacniaczem, należy pamiętać, że nakładające się domeny rozgłoszeniowe mogą zmniejszyć przepustowość kanału o połowę, ponieważ początkowy punkt dostępowy również „słyszy” przekazywany sygnał.
Tryb wzmacniaka nie jest objęty standardem 802.11, dlatego do jego realizacji zaleca się użycie sprzętu tego samego typu (do wersji oprogramowania) i tego samego producenta. Wraz z pojawieniem się WDS tryb ten stracił na znaczeniu, ponieważ zastępuje go funkcjonalność WDS. Można go jednak znaleźć w starszych wersjach oprogramowania i w przestarzałym sprzęcie.

Tryb klienta

Podczas przechodzenia z architektury przewodowej na bezprzewodową może się czasem okazać, że istniejące urządzenia sieciowe obsługują przewodową sieć Ethernet, ale nie mają złączy interfejsu dla bezprzewodowych kart sieciowych. Aby podłączyć takie urządzenia do sieci bezprzewodowej, możesz skorzystać z punktu dostępowego - klienta

Korzystając z punktu dostępu klienta, tylko jedno urządzenie jest podłączone do sieci bezprzewodowej. Ten tryb nie jest objęty standardem 802.11 i nie jest obsługiwany przez wszystkich producentów.

Jaka jest różnica między trybami połączenia bezprzewodowego Ad-hoc (tryb połączenia bezpośredniego) i Infrastruktura (tryb infrastruktury)?

Tryb połączenia bezpośredniego (Ad-hoc):

W sieci Ad-hoc każde urządzenie może komunikować się ze sobą bezpośrednio. W takiej sieci nie ma punktu dostępowego kontrolującego połączenie urządzeń. Urządzenia sieciowe Ad-hoc mogą komunikować się tylko z innymi urządzeniami Ad-hoc. Nie mogą łączyć się z urządzeniami podłączonymi do sieci bezprzewodowej w trybie infrastruktury ani urządzeniami podłączonymi do sieci przewodowej. Ponadto bezpieczeństwo trybu Ad-hoc jest mniej niezawodne w porównaniu z trybem infrastruktury.

Tryb infrastruktury:

Sieć bezprzewodowa działająca w trybie infrastruktury wymaga punktu dostępu. Punkt dostępowy zarządza połączeniem bezprzewodowym i zapewnia kilka ważnych korzyści w porównaniu z siecią ad hoc. Na przykład sieć w trybie infrastrukturalnym obsługuje wyższy poziom bezpieczeństwa, wyższe szybkości transmisji danych i integrację z siecią przewodową.

Jeśli w przypadku „tradycyjnej” sieci bezprzewodowej musimy wdrożyć często kosztowną infrastrukturę stacji bazowych, to w przypadku sieci samoorganizujących się wystarczy jeden lub kilka punktów dostępowych.

Istotą sieci samoorganizujących się jest zapewnienie abonentowi możliwości dostępu do różnych usług sieciowych poprzez przesyłanie i odbieranie „swojego” ruchu przez sąsiednich abonentów.

Samoorganizujące się sieci komunikacyjne to sieci o zmiennej, zdecentralizowanej infrastrukturze. Ogólnie rzecz biorąc, sieci te mają zalety szerokiego zasięgu i teoretycznie szerokiej bazy abonentów bez dużej liczby kosztownych stacji bazowych i zwiększonej mocy sygnału.

W uproszczeniu struktura najprostszej samoorganizującej się sieci składa się z dużej liczby abonentów na określonym obszarze, który można po prostu nazwać obszarem zasięgu sieci, oraz z jednego lub więcej punktów dostępu do sieci zewnętrznych. Każde urządzenie abonenckie, w zależności od swojej mocy, ma swój własny zakres działania. Jeżeli abonent znajdujący się „na peryferiach” wysyła pakiet do abonenta znajdującego się w centrum sieci lub do punktu dostępowego, następuje tzw. proces multi-hop polegający na transmisji pakietu przez węzły zlokalizowane na ścieżce abonenta. nastąpi wcześniej zdefiniowana trasa. Można zatem powiedzieć, że każdy nowy abonent wykorzystując swoje zasoby zwiększa zasięg sieci. Dlatego moc każdego pojedynczego urządzenia może być minimalna. A to oznacza zarówno niższe koszty urządzeń abonenckich, jak i lepsze wskaźniki bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej.

Obecnie istnieje szeroki zakres badań i zastosowań sieci samoorganizujących się w następujących obszarach:

Łączność wojskowa;

Inteligentne systemy transportowe;

Sieci lokalne;

Sieci czujników;

Wszystkie te obszary zostaną omówione w kolejnych artykułach.

Obecnie istnieje kilka „podstawowych” technologii dla sieci samoorganizujących się:

1.Bluetooth

Urządzenia samoorganizujące się oparte na technologii Bluetooth składają się z urządzeń master i slave (można łączyć te role), mogących przesyłać dane zarówno w trybie synchronicznym, jak i asynchronicznym. Tryb transmisji synchronicznej polega na bezpośredniej komunikacji pomiędzy urządzeniami master i slave z przydzielonym kanałem i przedziałami czasowymi dostępu. Tryb ten stosowany jest w przypadku transmisji ograniczonych czasowo. Tryb asynchroniczny polega na wymianie danych pomiędzy urządzeniem głównym i kilkoma urządzeniami podrzędnymi przy użyciu pakietowej transmisji danych. Służy do organizowania pikonetów. Jedno urządzenie (zarówno master, jak i slave) może obsługiwać do 3 połączeń synchronicznych.

W trybie synchronicznym maksymalna prędkość przesyłania danych wynosi 64 kbit/s. Maksymalna prędkość transmisji w trybie asynchronicznym wynosi 720 kbit/s.

Zalety sieci opartych na technologii Bluetooth:

    możliwość szybkiego wdrożenia;

    stosunkowo niski pobór mocy urządzeń abonenckich;

    szeroka gama urządzeń obsługujących tę technologię.

Wady sieci:

    mały zasięg działania (zasięg jednego urządzenia abonenckiego wynosi 0,1 - 100 m);

    niskie prędkości transmisji danych (dla porównania: w sieciach WiFi jest to 11 – 108 Mbit/s);

    brak zasobu częstotliwości.

Być może ten ostatni problem zostanie rozwiązany wraz z wypuszczeniem na rynek urządzeń Bluetooth 3.0, gdzie zakłada się, że możliwe będzie wykorzystanie alternatywnych protokołów na poziomie MAC i fizycznym w celu przyspieszonej transmisji profili Bluetooth (AMP). W szczególności można stosować standardowe protokoły 802.11.

Na podstawie powyższego możemy stwierdzić, że sieci oparte na technologii Bluetooth mają zastosowanie jedynie w zatłoczonych miejscach (np. w centrach miast, małych biurach, sklepach). Na przykład taką sieć można wykorzystać do zorganizowania monitoringu wideo w małym obiekcie.

Sieci 802.11 zostały pierwotnie pomyślane jako sposób na zastąpienie sieci przewodowych. Jednak stosunkowo duże prędkości transmisji (do 108 Mbit/s) sprawiają, że jest on obiecujący do zastosowania w sieciach samoorganizujących się, w których konieczne jest przesyłanie dużych ilości informacji w czasie rzeczywistym (np. sygnałów wideo).

W 2007 roku po raz pierwszy opublikowano wersję roboczą standardu 802.11s, definiującą główne cechy samoorganizujących się sieci opartych na Wi-Fi.

W przeciwieństwie do tradycyjnych sieci Wi-Fi, w których występują tylko dwa rodzaje urządzeń – „punkt dostępowy” i „terminal”, standard 802.11s zakłada obecność tzw. „węzłów sieciowych” i „portali sieciowych”. Węzły mogą komunikować się ze sobą i wspierać różne usługi. Węzły można łączyć z punktami dostępowymi, natomiast portale służą do łączenia się z sieciami zewnętrznymi.

W oparciu o istniejące standardy 802.11 możliwe jest budowanie sieci MANET (mobilnych samoorganizujących się sieci), których cechą charakterystyczną jest duży obszar zasięgu (kilka kilometrów kwadratowych).

Problemy wymagające szczególnej uwagi w dalszym rozwoju samoorganizujących się sieci opartych na WiFi można podzielić na następujące klasy:

Problemy z przepustowością;

Problemy ze skalowalnością sieci.

3.ZigBee

Standard 802.15.4 (ZigBee) opisuje sieci komunikacyjne o małej prędkości i krótkiego zasięgu, wyposażone w urządzenia nadawcze o małej mocy. Zapewnione jest wykorzystanie trzech zakresów częstotliwości: 868-868,6 MHz, 902-928 MHz, 2,4-2,4835 GHz.

Metoda dostępu do kanałów wykorzystuje DSSS o różnych długościach sekwencji dla pasm 868/915 i 2450 MHz.

Szybkość transmisji danych waha się od 20 do 250 kb/s.

Zgodnie ze standardem sieć ZigBee obsługuje topologię gwiazdy i każdego z każdym.

Istnieją dwa typy urządzeń nadawczo-odbiorczych: w pełni funkcjonalne (FFD) i niew pełni funkcjonalne (RFD). Podstawowa różnica między tymi urządzeniami polega na tym, że urządzenia FFD mogą komunikować się bezpośrednio z dowolnym urządzeniem, podczas gdy urządzenia RFD mogą komunikować się tylko z urządzeniami FFD.

Sieć ZigBee może składać się z kilku klastrów utworzonych przez urządzenia FFD.

Sieci ZigBee mogą działać w trybie mesh. Zakłada się, że każdy węzeł sieci (węzeł sieci tworzy urządzenie FFD, RFD działają jak tzw. czujniki) stale monitoruje stan sąsiadujących węzłów, w razie potrzeby aktualizując ich tablice routingu.

W przeciwieństwie do wszystkich poprzednich wersji sieci ad hoc, ZigBee jest zaprojektowany z myślą o niskich prędkościach przesyłania danych i nie ma problemów z możliwością ich zwiększenia.

Początkowo pisany dla Szefa, który chciał połączyć się z Internetem za pośrednictwem laptopa mojej koleżanki, Tanyi. Dlatego w artykule pozostawiam nazwy własne.

Na głównym komputerze (Tanin) musisz utworzyć sieć ad-hoc, a następnie ustanowić tzw. Udostępnianie połączenia internetowego.

Krok 1

Klikamy 2 razy ikonę lewym przyciskiem myszy i wchodzimy do okna dostępnych sieci bezprzewodowych.

Krok 2

Należy pamiętać, że mogą zostać wykryte inne sieci. Chronione mają ikonę kłódki. Są też otwarte.

Te. Łącząc się z nimi, nie są wymagane żadne hasła ani klucze. Zadbamy o bezpieczeństwo naszej sieci.

Kliknij „Zmień ustawienia zaawansowane”.

Krok 3

W oknie, które zostanie otwarte, wybierz „Protokół internetowy TCP/IP” i kliknij przycisk właściwości.

Krok 4

Sprawdzamy, czy ustawiony jest „Adres IP” i „Maska podsieci”.
Domyślnie adres IP to 192.168.0.1, a maska ​​​​podsieci to 255.255.255.0 - więc nic nie będziemy zmieniać.
Kliknij OK"

W zasadzie ten krok nie jest konieczny. Jeżeli nie określisz adresu IP, zostanie wykorzystana usługa automatycznego adresowania APIPA.

Jednakże po wykonaniu kroków 9-21 adres zostanie przez master zastąpiony tym z rysunku.

Krok 5

W tym oknie zaznacz pole wyboru „Użyj systemu Windows do konfiguracji”.

i tuż poniżej kliknij przycisk „Dodaj”.

Krok 6

Wprowadź następujące parametry:

  • Nazwa sieci (SSID) – nazwa naszej sieci.
  • Uwierzytelnianie – wybierz wspólne
  • Szyfrowanie danych - WEP
  • Klucz jest dostarczany automatycznie - odznacz to pole, w przeciwnym razie nie będziesz mógł ustawić swojego klucza.
  • Klucz sieciowy – należy wprowadzić dość długi klucz składający się z liter i cyfr.
  • Potwierdzenie – powtórz klucz.
  • Zaznacz pole „To jest bezpośrednie połączenie komputer-komputer, punkty dostępu nie są używane”.

Przejdź do zakładki „Połączenie”.

Krok 7

Zaznacz pole wyboru „Połącz, jeśli sieć jest w zasięgu”.

Kliknij OK".

Krok 8

Kliknij ponownie ikonę połączenia bezprzewodowego w zasobniku i zobacz, że nasze połączenie pojawi się na liście dostępnych sieci.

Teraz możemy powiedzieć, że sieć jest gotowa, tylko na chwilę, będzie mało przydatna, bo naszym celem jest dostęp
do Internetu za pomocą laptopa. Aby to zrobić, w tym samym oknie kliknij ponownie „Zmień ustawienia dodatkowe”.

Krok 9

W oknie, które zostanie otwarte, przejdź do zakładki „Zaawansowane”. Wybierz element „Kreator sieci domowej”.

Krok 12

Zaznacz pole wyboru „Ignoruj ​​wyłączone urządzenia sieciowe”.
Jest wyłączona, ponieważ nie podłączyliśmy jeszcze do niej naszego laptopa. Kliknij Następny.

Krok 13

Tutaj wybierz opcję, która Ci odpowiada.
W twoim przypadku jest to punkt drugi - przejście przez bramę.

Krok 14

Kreator konfiguracji poprosi Cię o wybranie połączenia internetowego.

Wybierz adapter, za pomocą którego komputer Tanyi jest podłączony do sieci, kliknij „Dalej”.

Krok 15

Zaznacz pole obok „Połączenie sieci bezprzewodowej” i kliknij „Dalej”.

Krok 16

Tutaj możesz wprowadzić, co chcesz lub parametry swojego obszaru lokalnego. Krótko mówiąc, po prostu kliknij „Dalej”.

Krok 17

Wpisz nazwę grupy roboczej (dowolną, możesz użyć domyślnej) i kliknij „Dalej”.

Krok 18

Wybieramy „Wyłącz udostępnianie”, bo jeśli tego potrzebujesz,

Krok 20

Wybierz „Wystarczy zakończyć pracę kreatora” i kliknąć „Dalej”.

Krok 21

Kliknij przycisk „Gotowe”. Następnie komputer wyświetli monit o ponowne uruchomienie. Zgadzamy się.

Następnie twój komputer musi być do tego podłączony ogłoszenie — hoc sieci

Należy wykonać kroki 1 i 2 z poprzedniej części instrukcji.

W takim przypadku powinieneś zobaczyć sieć (jak w kroku 8), której nazwę podałeś w kroku 6.

Tutaj musisz się połączyć.

Może być konieczne wykonanie dodatkowych kroków, aby skonfigurować laptopa do korzystania z udostępnionego połączenia internetowego:

Kliknij przycisk Start na pasku zadań i wybierz Panel sterowania.

W Panelu sterowania kliknij Połączenia sieciowe i internetowe w obszarze Wybierz kategorię.

W tej sekcji lub w Panelu sterowania kliknij ikonę Opcje internetowe.

W oknie dialogowym Opcje internetowe kliknij kartę Połączenia.

Kliknij przycisk Instaluj.

Uruchomi się Kreator nowego połączenia.

Na stronie Kreator nowego połączenia kliknij przycisk Dalej.

Wybierz opcję połączenia internetowego i kliknij Dalej.

Wybierz opcję Skonfiguruj połączenie ręcznie i kliknij Dalej.

Wybierz opcję Połącz przez trwałe połączenie szerokopasmowe i kliknij Dalej.

Na stronie Kończenie pracy Kreatora nowego połączenia kliknij przycisk Zakończ.

Zamknij panel sterowania.

Wygląda na to, że wszystko. Mam nadzieję, że to zadziała.

Sieć ad hoc, czyli niezależny podstawowy obszar usług (IBSS), ma miejsce, gdy poszczególne urządzenia klienckie tworzą samowystarczalną sieć bez użycia oddzielnego punktu dostępu (AP). Przy tworzeniu takich sieci nie opracowuje się map lokalizacji ich rozmieszczenia ani wstępnych planów, dlatego są one zwykle niewielkie i mają ograniczony zasięg wystarczający do przesyłania udostępnianych danych, gdy zajdzie taka potrzeba.

Ponieważ IBSS nie posiada punktu dostępowego, synchronizacja jest rozdzielana niecentralnie. Klient inicjujący transmisję w IBSS ustawia interwał sygnału nawigacyjnego w celu utworzenia zestawu docelowego czasu transmisji sygnału nawigacyjnego (TBTT). Po zakończeniu protokołu TTTT każdy klient IBSS wykonuje następujące czynności:

Zawiesza wszystkie niewypróbowane liczniki czasu wycofywania z poprzedniego TVTT;

Definiuje nowe losowe opóźnienie;

Podstawowe obszary usług (BSS)

BSS to grupa stacji 802.11, które komunikują się ze sobą. Technologia BSS wymaga obecności specjalnej stacji zwanej AP (Access Point). Punkt dostępowy jest centralnym punktem komunikacji dla wszystkich stacji BSS. Stacje klienckie nie komunikują się ze sobą bezpośrednio. Zamiast tego komunikują się z punktem dostępu, który następnie przekazuje ramki do stacji docelowej. Punkt dostępowy może mieć port łącza zwrotnego, przez który BSS łączy się z siecią przewodową (na przykład łącze nadrzędne Ethernet). Dlatego BSS jest czasami nazywany infrastrukturą BSS. Rysunek 4 przedstawia typową infrastrukturę BSS.

  1. Infrastruktura lokalnej sieci bezprzewodowej BSS

Rozszerzone obszary usług (ESS)

Za pośrednictwem interfejsów łącza zwrotnego można połączyć wiele infrastruktur BSS. Tam, gdzie obowiązuje standard 802.11, interfejs łącza zwrotnego łączy BBS z systemem dystrybucyjnym (DS). Wiele BBS połączonych ze sobą poprzez system dystrybucyjny tworzy rozszerzony obszar usług (ESS). Łącze nadrzędne do systemu dystrybucyjnego nie musi koniecznie wykorzystywać połączenia przewodowego. Rysunek 5 przedstawia przykład praktycznego wdrożenia ESS. Specyfikacja standardu 802.11 pozostawia możliwość realizacji tego kanału jako kanału bezprzewodowego. Częściej jednak łączami nadrzędnymi do systemu dystrybucyjnego są przewodowe łącza Ethernet.

Połączenie infrastrukturalne

Model ten stosowany jest w przypadku konieczności podłączenia więcej niż dwóch komputerów. Serwer z punktem dostępowym może pełnić funkcję routera i samodzielnie dystrybuować kanał internetowy.

Punkt dostępowy za pomocą routera i modemu

Punkt dostępowy jest podłączony do routera, router jest podłączony do modemu (urządzenia te można połączyć w dwa lub nawet jedno). Teraz Internet będzie działał na każdym komputerze w zasięgu Wi-Fi, który ma adapter Wi-Fi.

  1. Rozszerzony obszar usług bezprzewodowych ess

Punkt klienta

W tym trybie punkt dostępowy pełni rolę klienta i może połączyć się z punktem dostępowym pracującym w trybie infrastruktury. Ale można do niego podłączyć tylko jeden adres MAC. Tutaj zadaniem jest podłączenie tylko dwóch komputerów. Dwa adaptery Wi-Fi mogą współpracować ze sobą bezpośrednio bez anten centralnych.

Połączenie mostkowe

Komputery są podłączone do sieci przewodowej. Każda grupa sieci połączona jest z punktami dostępowymi, które łączą się ze sobą kanałem radiowym. Ten tryb przeznaczony jest do łączenia dwóch lub więcej sieci przewodowych. Klienci bezprzewodowi nie mogą łączyć się z punktem dostępu pracującym w trybie mostu.

Sprzęt przeznaczony do pracy w standardzie 802.11 dzieli się głównie na dwie klasy – klientów i punkty dostępowe. Rolę klientów mogą pełnić komputery stacjonarne, laptopy, palmtopy, telefony, drukarki, konsole do gier i inne przenośne i stacjonarne urządzenia gospodarstwa domowego wyposażone w moduł Wi-Fi. Jeśli początkowo komputer PC lub PDA nie obsługuje sieci bezprzewodowych, w większości przypadków można to łatwo zrekompensować, kupując odpowiedni adapter, który można zaimplementować w postaci niemal dowolnej karty rozszerzeń. Punkty dostępowe są zwykle projektowane jako oddzielne urządzenia zewnętrzne, które można podłączyć bezpośrednio do przewodowego kabla Ethernet lub innego kompatybilnego źródła szerokopasmowego dostępu do Internetu. Czasami punkty dostępowe są łączone z innym urządzeniem, na przykład bardzo powszechne są modemy ADSL połączone z punktem dostępowym Wi-Fi. Punkt dostępowy ponosi lwią część pracy w utrzymaniu sieci bezprzewodowej: musi nie tylko obsługiwać transmisję radiową ze wszystkimi klientami i łączyć sieć ze światem zewnętrznym, ale także regulować ruch, przetwarzać dane i wykonywać szereg innych operacji. Ponadto w niektórych przypadkach może być wymagany dodatkowy sprzęt: na przykład, jeśli poziom sygnału jest niewystarczający, potrzebne będą anteny, a jeśli konieczne będzie połączenie dwóch sieci, potrzebne będą mosty.

Sprzęt

Do zbudowania bezprzewodowej sieci LAN potrzebne są następujące typy sprzętu:

    Punkty dostępowe (Access Point, AP) służą do łączenia użytkowników z siecią LAN za pośrednictwem kanału radiowego;

    Mosty bezprzewodowe (Wireless Brigde) służą do łączenia dwóch lub więcej sieci LAN za pośrednictwem kanału radiowego;

    Anteny zewnętrzne służą do wzmacniania sygnału radiowego i/lub zmiany kierunku propagacji sygnału;

    Sieciowe karty radiowe dla klientów (Wireless Netcard), służące do połączenia komputera klienta z punktem dostępowym;

    Kontrolery bezprzewodowej sieci LAN służą do centralnego zarządzania całą siecią bezprzewodową przedsiębiorstwa.

Punkty dostępowe dzielą się na autonomiczne (autonomiczne) i uproszczone (lekkie).

Różnica pomiędzy uproszczonymi punktami dostępowymi polega na konieczności zastosowania kontrolera sieci bezprzewodowej. W tym przypadku cała inteligencja skupiona jest w kontrolerze, a punkt dostępowy pełni jedynie rolę odbiornika/nadajnika radiowego. Kontroler zapewnia:

    Automatyczny odbiór aktualnej konfiguracji przez punkty dostępowe;

    Automatyczny dobór kanału i mocy każdego nadajnika, aby zapewnić optymalny obszar zasięgu i zapobiec zakłóceniom spowodowanym nakładaniem się obszarów zasięgu nadajników o tym samym kanale radiowym;

    Scentralizowane stosowanie zasad bezpieczeństwa i jakości usług (QoS);

    Udostępnienie roamingu użytkownikom mobilnym.

Wskazane jest stosowanie uproszczonych punktów dostępowych w sieciach o dużej liczbie punktów dostępowych i obszarze zasięgu o złożonym kształcie geometrycznym.

Autonomiczne punkty dostępowe są zwykle stosowane w przypadkach, gdy ich liczba jest niewielka, na przykład do organizacji kanału radiowego między budynkami lub do sieci bezprzewodowych o małym obszarze zasięgu, dla których wystarczą 1-2 punkty.



Powiązane publikacje