Режимы и особенности организации технологии Wi-Fi

Беспроводные сети Wi-Fi поддерживают несколько различных режимов работы, реализуемых для конкретных целей.

Режим Ad Hoc.

Режим Ad Hoc (рис. 1.1) характерен тем, что клиенты устанавливают связь непосредственно друг с другом и отсутствует точка доступа. Создается одноранговое взаимодействие по типу «точка-точка». При этом создается только одна зона обслуживания, не имеющая интерфейса для подключения к проводной локальной сети. Основное достоинство данного режима - простота организации и не требует точки доступа. Необходимо отметить, что режим Ad Hoc позволяет устанавливать соединение на скорости не более 11 мбит/с, независимо от используемого оборудования. Реальная скорость обмена данными будет ниже и составит не более 11/n Мбит/с, где n - число устройств в сети. Дальность связи составляет не более ста метров, а скорость передачи данных быстро падает с увеличением расстояния. Для организации долговременных беспроводных сетей следует использовать инфраструктурный режим.

Инфраструктурный режим

В инфраструктурном режиме точки доступа обеспечивают связь клиентских компьютеров (рис. 1.5). Точки доступа работают как беспроводной коммутатор. Клиентские станции не связаны непосредственно друг с другом, а стыкуются с точкой доступа, направляющей пакеты адресатам.

Рис. 1.5. Инфраструктурный режим

Режимы WDS и WDS WITH AP

Термин WDS(Wireless Distribution System) расшифровывается как «распределенная беспроводная система». В этом режиме точки доступа соединяются только между собой, образуя мостовое соединение. При этом каждая точка может соединяться с несколькими другими точками. Все точки в этом режиме должны использовать один и тот же канал, поэтому количество точек, участвующих в образовании моста, не должно быть чрезмерно большим. Подключение клиентов осуществляется только по проводной сети через uplink-порты точек (рис.1.6).

Рис. 1.6. Режимы WDS

Режим беспроводного моста, аналогично проводным мостам, служит для объединения подсетей в общую сеть. С помощью беспроводных мостов можно объединять проводные сети, находящиеся как в соседних зданиях, так и на расстоянии до нескольких километров. Это позволяет объединить в сеть филиалы и центральный офис, а также подключать клиентов к сети провайдера Internet (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Мостовой режим между зданиями

Беспроводной мост может использоваться там, где прокладка кабеля между зданиями нежелательна или невозможна. Данное решение позволяет достичь значительной экономии средств и обеспечивает простоту настройки и гибкость конфигурации при перемещении офисов. К точке доступа, работающей в режиме моста, подключение беспроводных клиентов невозможно. Беспроводная связь осуществляется только между парой точек, реализующих мост. Термин WDS with АР (WDS with Access Point) означает «Распределенная беспроводная система, включающая точку доступа», т.е. с помощью этого режима можно не только организовать мостовую связь между точками доступа, но и одновременно подключить клиентские компьютеры (рис. 1.8). Это позволяет достичь существенной экономии оборудования и упростить топологию сети. Данная технология поддерживается большинством современных точек доступа.

Рис. 1.8. Режим WDS with AP

Тем не менее необходимо помнить, что все устройства в составе одной WDS with AP работают на одной частоте и создают взаимные помехи, что ограничивает количество клиентов до 15-20 узлов. Для увеличения количества подключаемых клиентов можно использовать несколько WDS-сетей, настроенных на разные неперекрывающиеся каналы и соединенные проводами через uplink-порты. Топология организации беспроводных сетей в режиме WDS аналогична обычным проводным топологиям.

Рис. 1.9. Топология типа " шина"

Топология типа " шина". Топология типа " шина" предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов (рис. 1.9). Здесь отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавить новых абонентов в шину довольно просто. Надо ввести параметры новой точки доступа, что приведет только к кратковременной перезагрузке последней точки. Шине не страшны отказы отдельных точек, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен между собой, но при этом оставшаяся часть компьютеров не сможет получить доступ в Internet.

Топология типа " кольцо". «Кольцо» - это топология, в которой каждая точка доступа соединена только с двумя другими (рис.1.10). Четко выделенного центра в данном случае нет, все точки могут быть одинаковыми. Подключение новых абонентов осуществить очень просто. Это и требует обязательной остановки работы двух крайних точек от новой точки доступа. В то же время основное преимущество кольца состоит в том, что ретрансляция сигналов каждым абонентом позволяет существенно увеличить размеры всей сети в целом (порой до нескольких десятков километров). Кольцо в этом отношении существенно превосходит любые другие топологии. Топология связей между точками в этом режиме представляет собой ациклический граф типа «дерево», то есть данные из Internet от точки 4 к точке 2 проходят по двум направлениям - через точку 1 и 3. Для устранения лишних связей, способных приводить к появлению циклов в графе, реализуется алгоритм Spanning tree. Его использование позволяет выявить и блокировать лишние связи. При изменении топологии сети - например, из-за отключения некоторых точек или невозможности работы каналов - алгоритм Spanning tree запускается заново, и прежде заблокированные лишние связи могут использоваться вместо вышедших из строя.

Рис. 1.10. Топология типа " кольцо"

Режим повторителя

Может возникнуть ситуация, когда невозможно соединить точку доступа с проводной инфраструктурой или какое-либо препятствие затрудняет осуществление связи точки доступа с местом расположения беспроводных станций клиентов напрямую. В такой ситуации можно использовать точку в режиме повторителя (Repeater-повторитель) (рис.1.11).

Рис.1.11. Режим повторителя

Аналогично проводному повторителю, беспроводной просто ретранслирует все пакеты, поступившие на его беспроводной интерфейс. Эта ретрансляция осуществляется через тот же канал, через который они были получены. При применении точки доступа в режиме повторителя следует помнить, что наложение широковещательных доменов может привести к сокращению пропускной способности канала вдвое, потому что начальная точка доступа также «слышит» ретранслированный сигнал. Режим повторителя не включен в стандарт 802.11, поэтому для его реализации рекомендуется использовать однотипное оборудование (вплоть до версии прошивки) и от одного производителя. С появлением WDS данный режим потерял свою актуальность, потому что WDS заменяет его. Однако его можно встретить в старых версиях прошивок и в устаревшем оборудовании.

Режим клиента

При переходе от проводной архитектуры к беспроводной иногда можно обнаружить, что имеющиеся сетевые устройства поддерживают проводную сеть Ethernet, но не имеют интерфейсных разъемов для беспроводных сетевых адаптеров. Для подключения таких устройств к беспроводной сети можно использовать точку доступа " клиент" (рис. 1.12).

Рис. 1.12 Режим клиента

При помощи точки доступа, функционирующей в режиме клиента, к беспроводной сети подключается только одно устройство. Этот режим не включен в стандарт 802.11 и поддерживается не всеми производителями.

1 2 345