Сети с беспроводным доступом.
Технология беспроводных сетей развивается довольно быстро. Эти сети удобны для подвижных средств в первую очередь. Наиболее перспективным представляется проект IEEE 802.11, который должен играть для радиосетей такую же интегрирующую роль как 802.3 для сетей Ethernet и 802.5 для Token Ring. В протоколе 802.11 используется тот же алгоритм доступа и подавления столкновений, что и в 802.3, но здесь вместо соединительного кабеля используются радиоволны
При относительно малых расстояниях проблем обычно не возникает и работу беспроводной сети действительно можно аппроксимировать алгоритмом CSMA. Но в случае, когда расстояние между передатчиком и приемником сравнимо с радиусом надежной связи, отличие от традиционных сетей становится значительным. Ведь для радиосетей важна интерференция на входе приемника, а не на выходе передатчика (как в CSMA). Таким образом, в радиосетях, прежде чем начать передачу данных надо знать, имеется ли радио активность в зоне приемника-адресата. В коротковолновых сетях возможна одновременная передача для нескольких адресатов, если они находятся в разных зонах приема.
Беспроводная среда
Словосочетание «беспроводная среда» может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В большинстве случаев это не совсем так. Обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой в качестве среды передачи используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.
Возможности
Идея беспроводной среды весьма привлекательна, так как ее компоненты:
• обеспечивают временное подключение к кабельной сети;
• помогают организовать резервное копирование в кабельную сеть;
• гарантируют определенный уровень мобильности;
• позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными или даже оптоволоконными кабелями.
Применение
Трудность монтажа кабеля — фактор, который дает беспроводной среде неоспоримое преимущество.
Беспроводная среда может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях:
• в помещениях с большим скоплением народа (например, в приемной);
• для людей, у которых нет постоянного рабочего места (например, для врачей или медсестер);
• в изолированных помещениях и зданиях;
• в помещениях, где планировка часто меняется;
• в строениях (например, памятниках истории или архитектуры), где прокладывать кабель запрещено.
Типы беспроводных сетей
В зависимости от используемой технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:
• локальные вычислительные сети;
• расширенные локальные вычислительные сети;
• мобильные сети (переносные компьютеры).
Основные различия между этими типами сетей — параметры передачи. Локальные и расширенные локальные вычислительные сети используют передатчики и приемники, принадлежащие той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров средой передачи служат общедоступные сети, например телефонная сеть или Интернет.
Локальные вычислительные сети
Типичная беспроводная сеть выглядит и функционирует практически так же, как кабельная, за исключением среды передачи. Беспроводной сетевой адаптер с трансивером установлен в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.
Точки доступа
Трансивер, называемый иногда точкой доступа (access point), обеспечивает обмен сигналами между компьютерами с беспроводным подключением и кабельной сетью.
В беспроводных ЛВС используются небольшие настенные трансиверы. Они устанавливают радиоконтакт с переносными устройствами. Наличие этих трансиверов и не позволяет назвать такую сеть строго беспроводной.
Рис. 26. Переносной компьютер, подключенный к точке доступа
Способы передачи
Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных:
• инфракрасное излучение:
• лазер;
• радиопередачу в узком диапазоне (одночастотная передача);
• радиопередачу в рассеянном спектре.
Инфракрасное излучение
Все инфракрасные беспроводные сети используют для передачи данных инфракрасные лучи. Этот способ позволяет передавать сигналы с большой скоростью, поскольку инфракрасный свет имеет широкий диапазон частот. Инфракрасные сети способны нормально функционировать на скорости более 10 Мбит/с.
Существует четыре типа инфракрасных сетей.
• Сети прямой видимости.
В таких сетях передача возможна лишь в случае прямой видимости: между передатчиком и приемником.
• Сети на рассеянном инфракрасном излучении.
При этой технологии сигналы, отражаясь от стен и потолка, в конце концов достигают приемника. Эффективная область действия ограничена примерно 30 м, и скорость передачи невелика (из-за неравномерности сигнала).
• Сети на отраженном инфракрасном излучении.
В этих сетях оптические трансиверы, расположенные рядом с компьютером, передают сигналы в определенное место, откуда они пересылаются соответствующему компьютеру.
• Модулированные оптические сети.
Эти инфракрасные беспроводные сети соответствуют жестким требованиям мультимедийной среды и практически не уступают в скорости кабельным сетям.
Хотя скорость инфракрасных сетей, и удобство их использования очень привлекательны, возникают трудности при передаче сигналов на расстояние более 30 м. К тому же такие сети подвержены помехам со стороны сильных источников света, которые есть в большинстве организаций.
Лазер
Лазерная технология, похожа на инфракрасную тем, что требует прямой видимости между передатчиком и: приемником. Если по каким-либо причинам луч будет прерван, то это прервет и передачу.
Радиопередача в узком диапазоне (одночастотная передача)
Этот способ напоминает вещание обыкновенной радиостанции. Пользователи, настраивают передатчики и приемники на определенную частоту.
При этом, прямая видимость необязательна, площадь вещания составляет около 46 500 м2. Однако, поскольку используется, сигнал высокой частоты, он не проникает через металлические или железобетонные преграды.
Доступ к такому способу связи осуществляется через поставщика услуг. Связь относительно медленная (около 4,8 Мбит/с).
Радиопередача в рассеянном спектре
При этом способе сигналы передаются, на нескольких частотах, что позволяет избежать проблем, присущих одночастотной передаче.
Доступные частоты разделены на каналы. Адаптеры в течение заданного промежутка времени настроены на определенный канал, после чего переключаются на другой. Переключение всех компьютеров в сети происходит синхронно. Данный способ передачи обладает некоторой «встроенной» защитой: чтобы подслушать передачу, необходимо знать алгоритм переключения каналов.
Если необходимо усилить защиту данных от несанкционированного доступа, применяют кодирование.
Существуют сети, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км — на открытом пространстве и до 200 м — внутри здания.
Это тот случай, когда технология позволяет получить по-настоящему беспроводную сеть.
Передача «точка-точка»
Данный способ передачи несколько выходит за рамки существующего определения сети. Технология передачи «точка-точка» предусматривает обмен данными только между двумя компьютерами, а не между несколькими компьютерами и периферийными устройствами. Для того чтобы организовать сеть с беспроводной передачей, необходимо использовать дополнительные компоненты, такие, как одиночные трансиверы и хост-трансиверы. Их можно устанавливать как на автономных компьютерах, так и на компьютерах, подключенных к сети.
Эта технология, основанная на последовательной беспроводной передаче данных, обеспечивает:
• высокоскоростную и безошибочную передачу по радиоканалу «точка-точка»;
• проникание сигнала через стены и перекрытия;
Расширенные локальные сети
Некоторые типы беспроводных компонентов способны функционировать в расширенных локальных вычислительных сетях так же, как их аналоги — в кабельных сетях.Беспроводной мост, например, соединяет сети, находящиеся друг от друга на расстоянии до 5 километров.
