WLAN 24

Многие точки доступа и большинство беспроводных сетевых адаптеров постав­ляются со встроенными всенаправленными антеннами. В большинстве ситуа­ций эти встроенные антенны будут отправлять и принимать чистый, сильный поток данных между точкой доступа и ближайшим компьютером. Но если сете­вые адаптеры со встроенными антеннами не обеспечивают достаточно хоро­ший сигнал в силу дистанции, преград или помех от других радиосигналов, внешняя антенна может стать наилучшим способом обеспечения сигнала, по крайней мере, на 15% более сильного, чем антенна, встроенная в адаптер на базе РС-карты.

Далее

Популярность: 21%

Все дополнительные операции, предусмотренные стандартом 802.11, выполня­ются на физическом и МАС-уровнях. Уровни выше управляют адресацией и маршрутизацией, целостностью данных, синтаксисом и форматом данных, со­держащихся внутри каждого пакета. Для этих уровней не имеет значения, ка­ким образом они перемещают пакеты – по проводам, оптоволоконным линиям пли через радиоканал. Поэтому вы можете использовать 802.11b с любым ви­дом сети или сетевого протокола. Одна и та же радиоаппаратура может рабо­тать с TCP/IP, Novell NetWare и всеми остальными сетевыми протоколами, интегрированными в Windows, Unix, Mac OS и другие операционные системы в равной степени.

Популярность: 20%

МАС-уровень управляет трафиком, движущимся через радиосеть. Он предотвра­щает коллизии и конфликты данных с использованием набора правил, называе­мых множественным доступом с контролем несущей и предотвращением конфликтов – Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), и обеспечива­ет функции защиты, определенные стандартом 802.11b. Когда в сети имеется более одной точки доступа, МАС-уровень связывает каждого сетевого клиента с точкой доступа, которая обеспечивает наилучшее качество сигнала.

Когда более чем один узел в сети одновременно пытается передать данные, CSMA/CA просит один из конфликтующих узлов освободить место и произве­сти повторную попытку позднее, что позволяет оставшемуся узлу отправить свой пакет. CSMA/CA работает так: когда сетевой узел готов отправить пакет, он производит прослушивание на наличие других сигналов. Если ничего не обнаруживается, узел переходит в режим ожидания на произвольный (но ко­роткий) период времени и затем вновь производит прослушивание. Если сиг­нал по-прежнему не определяется, CSMA/CA отправляет пакет. Устройство, принимающее пакет, проверяет его целостность, и приемник передает уведом­ление. Но когда передающий узел не принимает уведомления, CSMA/CA пред­полагает, что произошла коллизия с другим пакетом, и ожидает в течение бо­лее длительного интервала времени, а затем вновь производит попытку.

CSMA/CA также имеет опциональную функцию, которая настраивает точ­ку доступа (мост между беспроводной сетью и базовой проводной) в качестве точки-координатора, предоставляющей приоритет сетевому узлу, с которого пытаются отправить критичные ко времени виды данных, например голос или потоковую информацию.

При подтверждении авторизации сетевого устройства для подключения к сети МАС-уровень может поддерживать два вида аутентификации: открытую аутенти­фикацию и аутентификацию с общим ключом. Когда вы конфигурируете свою сеть, все узлы в сети должны использовать один и тот же вид аутентификации.

Сеть поддерживает все эти хозяйственные функции в МАС-уровне посред­ством обмена (или попытки обмена) сериями контрольных фреймов перед тем, как разрешает отправку данных. Она также устанавливает несколько функций сетевого адаптера:

• режим питания. Сетевой адаптер поддерживает два режима питания: режим непрерывной готовности и экономичный режим опроса. В случае режима непрерывной готовности радиоприемник всегда находится во включенном состоянии и потребляет обычный объем энергии. В случае экономичного режима опроса радиоаппаратура большую часть времени находится в выключенном состоянии, но периодически опрашивает точ­ку доступа на предмет новых сообщений. Как следует из названия, эко­номичный режим опроса снижает потребляемый от батарей ток в таких портативных устройствах, как компьютеры и PDA;
• управление доступом. Сетевой адаптер осуществляет управление досту­пом, предотвращая доступ к сети неавторизованных пользователей. Сеть 802.11b может использовать две формы управления: SSID (имя сети) и МАС-адрес (уникальная символьная строка, которая идентифицирует каждый сетевой узел). Каждый сетевой узел должен иметь запрограмми­рованный SSID, в противном случае точка доступа не будет связываться с данным узлом. Функциональная таблица МАС-адресов может ограничи­вать доступ к радиоаппаратуре, адреса которой имеются в списке;
• WEP-шифрование. Сетевой адаптер управляет функцией шифрования с защитой, эквивалентной проводной, – Wired Equivalent Privacy (WEP). Сеть может использовать 64-битный или 128-битный ключ для шифрования и дешифрования данных, пропускаемых через сеть.

Популярность: 25%

К сети 802.11 радиопередатчик добавляет 144-битный заголовок к каждому па­кету, включая 128 битов, которые приемник использует для синхронизации с передатчиком, и 16-битное поле начала фрейма. Затем следует 48-битный заго­ловок, который содержит информацию о скорости передачи данных, длину данных, содержащихся в пакете, и последовательность проверки ошибок. Этот заголовок называется РНУ-заголовком, потому что при связи управляет физичес­ким уровнем.

Поскольку заголовок определяет скорость следующих за ним данных, заго­ловок синхронизации всегда передается со скоростью 1 Мбит/с. Поэтому, даже если сеть работает на все 11 Мбит/с, эффективная скорость передачи данных будет значительно медленнее. Самое большее, на что вы можете рассчитывать, это примерно 85% от номинальной скорости. Разумеется, другие типы дополнений в пакетах данных еще больше снижают реальную скорость.

Такой 144-битный заголовок был унаследован от медленных DSSS-систем и оставлен в спецификации с целью гарантии совместимости 802.11Ь устройств со старшими стандартами. Однако на самом деле он не является сколько-нибудь полезным. Поэтому существует опциональная альтернатива использования бо­лее короткого 72-битного заголовка синхронизации. С коротким заголовком поле синхронизации имеет 56 бит, комбинированных с 16-битным полем нача­ла фрейма, используемым в длинном заголовке. Заголовок на 72 бита несовме­стим со старым оборудованием 802.11, но это не имеет значения, пока все узлы в сети распознают формат короткого заголовка. Во всех остальных отношени­ях короткий заголовок работает так же хорошо, как и длинный.

Сеть тратит 192 мс на передачу длинного заголовка и лишь 96 мс для корот­кого. Другими словами, короткий; заголовок наполовину освобождает каждый пакет от дополнительной информации. Это оказывает значительное влияние па реальную пропускную способность канала, особенно для таких вещей, как потоковое аудио, видео и голосовые интернет-службы.

Некоторые производители используют по умолчанию длинный заголовок, другие – короткий. Обычно длину заголовка можно изменять в конфигураци­онном программном обеспечении для сетевых адаптеров и точек доступа.

Для большинства пользователей длина заголовка является одной из тех тех­нических деталей, в которых они не разбираются, равно как и в деталях других устройств в сети. Десять лет назад, когда телефонные модемы были наиболее распространенным способом подключения одного компьютера к другому, каж­дый раз при вызове через модем нам приходилось беспокоиться о настройке «битов данных» и «битов остановки». Возможно, мы никогда и не знали, каким был бит остановки (это количество времени, требуемое старому механическому принтеру Teletype для возврата в свободное состояние после отправки или при­ема каждого байта), но знали, что он должен быть одинаков на обоих концах. Длина заголовка – похожая разновидность скрытой настройки: она должна быть одинаковой на всех узлах сети, но большинство людей не знают и не заботятся о том, что она означает.

Популярность: 25%

Связь через прямое физическое подключение между источником и точкой назна­чения не нуждается в добавлении какого-либо вида адреса или маршрутной ин­формации как части сообщения. Сначала вы можете настроить подключение (осу­ществив телефонный вызов или вставив кабели в коммутатор), но после этого связь сохраняется до тех пор, пока вы не проинструктируете систему о разрыве. Такой тип подключения хорош для передачи голоса и простых данных, но недо­статочно эффективен для цифровых данных в сложной сети, которая обслужива­ет множество источников и точек назначения, поскольку постоянно ограничива­ет возможности цепи, даже когда данные через канал не идут .

Альтернативой является отправка вашего сообщения на центральный ком­мутатор, который хранит его до тех пор, пока связь с точкой назначения не станет возможной. Это называется системой хранения и передачи. Если сеть была правильно разработана под тип данных и размер трафика системы, время ожи­дания будет незначительным. Если коммуникационная сеть покрывает боль­шую часть территории, вы можете передавать сообщение на один или более промежуточных центров коммутации перед тем, как оно достигнет конечного адреса. Значительное преимущество такого метода заключается в том, что мно­жество сообщений может передаваться по одной и той же цепи по принципу «как только будет возможен доступ».

Чтобы еще более повысить быстродействие сети, вы можете делить сооб­щения, превышающие по длине некоторое произвольное значение, на отдель­ные части, называемые пакетами. Пакеты из более чем одного сообщения мо­гут посылаться совместно по одной и той же цепи, комбинироваться с пакетами, содержащими другие сообщения при прохождении через центры коммутации и самостоятельно восстанавливаться в точке назначения. Каждый пакет данных должен содержать следующий набор информации: адрес точки назначения для макета, порядок следования этого пакета по отношению к другим в исходной передаче и т.п. Часть этой информации сообщается центрам коммутации (куда передавать каждый пакет), а другая – точке назначения (как восстановить данные из пакета обратно в исходное сообщение).

Та же самая схема повторяется каждый раз, когда вы добавляете следующий уровень действия в коммуникационную систему. Каждый уровень может при­креплять дополнительную информацию к исходному сообщению и убирать эту информацию, если необходимость в ней исчезла. В то время, когда сообщение отправляется с портативного компьютера по беспроводной сети через офисную сеть и интернет-шлюз на удаленный компьютер, подключенный к другой сети, дюжина или более информационных дополнений может добавляться и удалять­ся, перед тем как адресат прочтет исходный текст. Пакет данных с адресом и контрольной информацией в заголовке перед содержимым сообщения, заверша­ющийся контрольной суммой, называется фреймом. Как проводные, так и беспроводные сети разделяют поток данных на фреймы, которые содержат различные формы информации квитирования вместе с полезными данными.

Может оказаться полезным представление этих битов, байтов, пакетов и фреймов как цифровой версии письма, которое отправляется через сложную систему доставки.

1. Вы пишете письмо и кладете его в конверт. Адрес точки назначения рас­положен на внешней стороне конверта.

2. Вы приносите письмо в отдел доставки на работе, где клерк кладет ваш конверт в большой конверт Express Mail (Экспресс-почта). Большой кон­верт имеет название и адрес офиса, где работает адресат.

3. Почтовый клерк относит большой конверт на почту, где другой клерк кладет его в мешок с почтой и прикрепляет к мешку клеймо, указываю­щее месторасположение почты, обслуживающей офис адресата.

4. Мешок с почтой отвозят на грузовике в аэропорт, где его грузят в транс­портную тару вместе с другими мешками, доставляемыми в тот же город, где находится точка назначения. Транспортная тара имеет ярлык, сооб­щающий грузчикам, что находится внутри.

5. Грузчики заносят контейнер в самолет.

6. На данном этапе письмо находится внутри вашего конверта, который расположен внутри конверта Express Mail, находящегося в мешке с пись­мами в контейнере внутри самолета. Самолет летит в другой аэропорт, близ города, где находится точка назначения.

7. В аэропорту назначения наземная команда выгружает контейнер из са­молета.

8. Грузчики вынимают мешок из контейнера и помещают его в другой гру­зовик.

9. Грузовик перевозит мешок на почту, расположенную рядом с офисом ад­ресата.

10. На почте клерк вынимает большой конверт из мешка и вручает его по­чтальону.

11. Почтальон доставляет большой конверт Express Mail в офис адресата.

12. Служащий в приемной офиса вынимает ваш конверт из конверта Express Mail и относит его конечному адресату.

13. Адресат вскрывает конверт и читает письмо.

На каждом этапе информация, имеющаяся на внешней стороне пакета, слу­жит инструкцией, как обращаться с пакетом, но манипулятора не интересует, что находится внутри. Ни вы, ни лицо, которое в конечном итоге прочтет ваше письмо, не видите ни большой конверт Express Mail, ни мешок с письмами, ни грузовик, ни контейнер, ни самолет, но каждое из этих хранилищ играет важную роль в перемещении вашего письма из одного места в другое.

Вместо конвертов, мешков и контейнеров электронное сообщение исполь­зует строки данных для оповещения системы, но в конечном итоге выглядит точно так же. В сетевой модели OSI каждый уровень транспортировки может быть представлен отдельным слоем.

К счастью, сетевое программное обеспечение автоматически добавляет и уда­ляет все заголовки, адреса, контрольные суммы и иную информацию, поэтому вы и лицо, принимающее ваше сообщение, их не видите. Тем не менее каждый элемент, добавляемый к исходным данным, увеличивает размер пакета, фрейма или иного хранилища. Следовательно, возрастает количество времени, необхо­димое для передачи данных через сеть. Поскольку номинальная скорость пере­дачи наряду с «полезными» данными включает всю дополнительную информа­цию, реальная скорость передачи данных через сеть значительно медленнее. Другими словами, даже если ваша сеть подключается на скорости 11 Мбит/с, ре­альная скорость передачи данных может примерно достигать лишь 6-7 Мбит/с.

Популярность: 22%

В идеальной передающей цепи сигнал, поступающий на один конец, будет абсо­лютно идентичен исходящему. Но в реальном мире практически всегда имеется некая разновидность шума, который может внедряться в чистый исходный сиг­нал. Шум определяется как нечто, добавляемое к исходному сигналу; он может быть вызван разрядом молнии, помехой от другого коммуникационного канала или неплотного контакта где-нибудь в цепи (например, атакой хищного ястреба па почтовых голубей). Каким бы ни был источник, шум в канале может повре­дить поток данных. В современной коммуникационной системе биты протекают через цепь предельно быстро – миллионы за каждую секунду, поэтому воздействие шума даже в долю секунды может уничтожить достаточное количество битов, чтобы превратить данные в бессмыслицу.

Это значит, что для любого потока данных необходимо включить проверку ошибок. Во время проверки ошибок в каждый байт добавляется некая разновид­ность стандартной информации, называемой контрольной суммой. Если приемное устройство обнаруживает, что контрольная сумма, отличается от предпола­гаемой, оно запрашивает передатчик о повторной отправке этого же байта.

Популярность: 22%