Реализация с использованием Windows API

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

При использовании Windows API для написания функции пинга используется библиотека ICMP (icmp.dll), которая предоставляет интерфейс для работы с одноименным протоколом. В этой библиотеке реализованы следующие функции:

· function IcmpCreateFile(): THandle; stdcall; external 'ICMP.DLL' name 'IcmpCreateFile'; //создаёт соединение

· function IcmpCloseHandle(IcmpHandle: THandle): BOOL; stdcall; external 'ICMP.DLL' name 'IcmpCloseHandle'; //закрывает соединение

· function IcmpSendEcho(

IcmpHandle: THandle; // handle, возвращенный IcmpCreateFile()

DestAddress: u_long; // адрес получателя (в сетевом порядке)

RequestData: PVOID; // указатель на посылаемые данные

RequestSize: Word; // размер посылаемых данных

RequestOptns: PIPINFO; // указатель на посылаемую структуру

// ip_option_information (может быть nil)

ReplyBuffer: PVOID; // указатель на буфер, содержащий ответы.

ReplySize: DWORD; // размер буфера ответов

Timeout: DWORD // время ожидания ответа в миллисекундах

): DWORD; stdcall; external 'ICMP.DLL' name 'IcmpSendEcho';

// посылает ICMP эхо-запрос по заданному IP адресу и помещает все

// ответы, полученные за время заданного таймаута, в буфер ответов.

Задание к лабораторной работе

В лабораторной работе требуется реализовать приложение, которое будет выполнять основные функции одной из утилит мониторинга сети (например, ping).

Варианты заданий

1. Реализовать функцию «Запрос эхо - повтора». В поле данных необходимо поместить текст по указанию преподавателя.

2. Реализовать функцию «Запрос отметки времени».

3. Реализовать функцию «Запрос маски адреса».

Контрольные вопросы

1. Как определить доступность рабочей станции в сети Интернет?

2. Как определить количество маршрутизаторов на пути от вашего компьютера до требуемого вам Web – сайта?

3. Назовите основные типы ICMP – сообщений?

4. Назначение поля «Код» в ICMP – сообщении?

5. Основные возможности стандартной утилиты ping?

6. Модель реализации утилиты traceroute?

7. Структура ICMP пакета?

8. Схема инкапсуляции ICMP – пакета в Ethernet – кадр?

9. Размер поля данных ICMP – пакета?

Лабораторная работа № 7

Анализ стандартов IEEE 802.11

Цель работы

Выполнить анализ основных принципов работы беспроводных сетей (стандартов IEEE 802.11(b/g)).

Методические указания

АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

В данной главе кратко рассматривается основной стандарт беспроводной технологии – IEEE 802.11 и его расширения IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, работающие в частоте 2, 4 ГГц, которые являются на сегодняшний день наиболее популярным стандартами Radio Ethernet. Также будут рассмотрены физический и канальный уровни эталонной модели ISO/OSI (относительно беспроводной технологии), проблемы безопасности, построения и обслуживания, архитектуры беспроводной сети.

Развитие технологии беспроводных сетей: стандарт IEEE 802.11

Комитет по стандартам IEEE 802 сформировал рабочую группу по стандартам для беспроводных локальных сетей 802.11 в 1990 году. Эта группа занялась разработкой всеобщего стандарта для радиооборудования и сетей, работающих на частоте 2, 4 ГГц, со скоростями доступа 1 и 2 Mbps (Megabits per second – мегабит в секунду). Работы по созданию стандарта были завершены через 7 лет, и в июне 1997 года была ратифицирована первая спецификация 802.11. Стандарт IEEE 802.11 являлся первым стандартом для продуктов WLAN (Wireless LAN – беспроводная локальная сеть) от независимой международной организации, разрабатывающей большинство стандартов для проводных сетей. Однако к тому времени заложенная первоначально скорость передачи данных в беспроводной сети уже не удовлетворяла потребностям пользователей. Для того чтобы сделать технологию Wireless LAN популярной, дешёвой, а главное, удовлетворяющей современным жёстким требованиям бизнес-приложений, разработчики были вынуждены создать новый стандарт.

В сентябре 1999 года IEEE ратифицировал расширение предыдущего стандарта. Названное IEEE 802.11b (также известное, как 802.11 High rate), оно определяет стандарт для продуктов беспроводных сетей, которые работают на скорости 11 Mbps (подобно Ethernet), что позволяет успешно применять эти устройства в крупных организациях. Совместимость продуктов различных производителей гарантируется независимой организацией, которая называется Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). Эта организация была создана лидерами индустрии беспроводной связи в 1999 году. В настоящее время членами WECA являются более 80 компаний, в том числе такие известные производители, как Cisco, Lucent, 3Com, IBM, Intel, Apple, Compaq, Dell, Fujitsu, Siemens, Sony, AMD и пр.

Стандарт IEEE 802.11 и его расширение 802.11b/g

Как и все стандарты IEEE 802, 802.11 работает на нижних двух уровнях модели ISO/OSI, физическом уровне и канальном уровне (рис. 7.1). Любое сетевое приложение, сетевая операционная система, или протокол (например, TCP/IP), будут так же хорошо работать в сети 802.11, как и в сети Ethernet.

Рис. 7.1. Уровни модели ISO/OSI и их соответствие стандарту 802.11.

Основная архитектура, особенности и службы 802.11b/g определяются в первоначальном стандарте 802.11. Спецификация 802.11b/g затрагивает только физический уровень, добавляя лишь более высокие скорости доступа.

Режимы работы 802.11

Стандарт IEEE 802.11 определяет два типа оборудования - клиент, который обычно представляет собой компьютер, укомплектованный беспроводной сетевой интерфейсной картой (Network Interface Card, NIC), и точку доступа (Access point, AP), которая выполняет роль моста между беспроводной и проводной сетями. Точка доступа обычно содержит в себе приёмопередатчик, интерфейс проводной сети (802.3), а также программное обеспечение, занимающееся обработкой данных. В качестве беспроводной станции может выступать ISA, PCI или PC Card сетевая карта в стандарте 802.11, либо встроенные решения, например, телефонная гарнитура 802.11.

Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы сети - режим " Ad-hoc" и режим инфраструктуры (infrastructure mode - клиент/сервер). В режиме клиент/сервер (рис. 7.2) беспроводная сеть состоит как минимум из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных оконечных станций. Такая конфигурация носит название базового набора служб (Basic Service Set, BSS). Два или более BSS, образующих единую подсеть, формируют расширенный набор служб (Extended Service Set, ESS). Так как большинству беспроводных станций требуется получать доступ к файловым серверам, принтерам, Интернет, доступным в проводной локальной сети, они будут работать в режиме клиент/сервер.

Рис. 7.2. Архитектура сети " клиент/сервер".

Режим " Ad-hoc" (также называемый точка-точка, или независимый базовый набор служб, IBSS) - это простая сеть, в которой связь между многочисленными станциями устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа (рис. 7.3). Такой режим полезен в том случае, если инфраструктура беспроводной сети не сформирована (например, отель, выставочный зал, аэропорт), либо по каким-то причинам не может быть сформирована.

Рис. 7.3. Архитектура сети " Ad-hoc".

Физический уровень 802.11

На физическом уровне определены два широкополосных радиочастотных метода передачи и один - в инфракрасном диапазоне. Радиочастотные методы работают в ISM диапазоне 2, 4 ГГц и обычно используют полосу 83 МГц от 2, 400 ГГц до 2, 483 ГГц. Технологии широкополосного сигнала, используемые в радиочастотных методах, увеличивают надёжность, пропускную способность, позволяют многим несвязанным друг с другом устройствам разделять одну полосу частот с минимальными помехами друг для друга.

Стандарт 802.11 использует метод прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) и метод частотных скачков (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Эти методы кардинально отличаются, и несовместимы друг с другом.

Для модуляции сигнала FHSS использует технологию Frequency Shift Keying (FSK). При работе на скорости 1 Mbps используется FSK модуляция по Гауссу второго уровня, а при работе на скорости 2 Mbps - четвёртого уровня.

Метод DSSS использует технологию модуляции Phase Shift Keying (PSK). При этом на скорости 1 Mbps используется дифференциальная двоичная PSK, а на скорости 2 Mbps - дифференциальная квадратичная PSK модуляция.

Заголовки физического уровня всегда передаются на скорости 1 Mbps, в то время как данные могут передаваться со скоростями 1 и 2 Mbps.

Метод FHSS

При использовании метода частотных скачков полоса 2, 4 ГГц делится на 79 каналов по 1 МГц. Отправитель и получатель согласовывают схему переключения каналов (на выбор имеется 22 таких схемы), и данные посылаются последовательно по различным каналам с использованием этой схемы. Каждая передача данных в сети 802.11 происходит по разным схемам переключения, а сами схемы разработаны таким образом, чтобы минимизировать шансы того, что два отправителя будут использовать один и тот же канал одновременно.

Метод FHSS позволяет использовать очень простую схему приёмопередатчика, однако ограничен максимальной скоростью 2 Mbps. Это ограничение вызвано тем, что под один канал выделяется ровно 1 МГц, что вынуждает FHSS системы использовать весь диапазон 2, 4 ГГц. Это означает, что должно происходить частое переключение каналов, что, в свою очередь, приводит к увеличению накладных расходов.

Метод DSSS

Метод DSSS делит диапазон 2, 4 ГГц на 14 частично перекрывающихся каналов. Для того чтобы несколько каналов могли использоваться одновременно в одном и том же месте, необходимо, чтобы они отстояли друг от друга на 25 МГц (не перекрывались), для исключения взаимных помех. Таким образом, в одном месте может одновременно использоваться максимум 3 канала. Данные пересылаются с использованием одного из этих каналов без переключения на другие каналы. Чтобы компенсировать посторонние шумы, используется 11-ти битная последовательность Баркера, когда каждый бит данных пользователя преобразуется в 11 бит передаваемых данных. Такая высокая избыточность для каждого бита позволяет существенно повысить надёжность передачи, при этом значительно снизив мощность передаваемого сигнала. Даже если часть сигнала будет утеряна, он в большинстве случаев всё равно будет восстановлен. Тем самым минимизируется число повторных передач данных.

Расширение стандарта 802.11

IEEE 802.11b/g – расширение стандарта 802.11. Основные изменения, внесенные в IEEE 802.11 - это поддержка двух новых скоростей передачи данных - 5, 5 и 11 Mbps. Для достижения этих скоростей был выбран метод DSSS, так как метод частотных скачков в силу ограничений FCC не может поддерживать более высокие скорости. Из этого следует, что системы 802.11b/g будут совместимы с DSSS системами 802.11, но не будут работать с системами FHSS 802.11.

Для поддержки очень зашумлённых сред, а также работы на больших расстояниях, сети 802.11b/g используют динамический сдвиг скорости, который позволяет автоматически изменять скорость передачи данных в зависимости от свойств радиоканала. Например, пользователь может подключиться с максимальной скоростью 11 Mbps, но в том случае, если повысится уровень помех, или пользователь удалится на большое расстояние, мобильное устройство начнёт передавать на меньшей скорости - 5, 5, 2 или 1 Mbps. В том случае, если возможна устойчивая работа на более высокой скорости, мобильное устройство автоматически начнёт передавать с более высокой скоростью. Сдвиг скорости - механизм физического уровня, и является прозрачным для вышестоящих уровней и пользователя.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒