Разновидности протоколов и их характеристики

БЕЗОПАСНОСТЬ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

С увеличением числа компьютерной техники в офисах появляется проблема передачи данных с одной рабочей станции на другую. Эта проблема решается проводкой сети. Если количество машин около 40-50 штук, это ещё можно стерпеть, и протянуть ~500 метров кабеля и расставить маршрутизаторы/свитчи/хабы, но что делать, если речь идёт о крупной корпорации, где количество компьютеров и офисной техники исчисляется сотнями? В настоящее время большое количество фирм покупают готовые решения на базе беспроводных сетей и избавляют себя от массы организационных проблем. Разумеется, стандартов беспроводной связи существует немало, ниже приводятся характеристики основных из них.

Стандарт wireless 1394 – известная технология FireWire нашла для себя новую область применения – беспроводные системы. Wireless Working Group в настоящее время работает над адаптацией протоколов 1394 к беспроводным средам, построенным на основе технологии 802.11, т.е. беспроблемным соединением между FireWire и сетями AirPort/WiFi. Основная идея этого протокола – защита цифровых аудио- и видеоданных от несанкционированного перехвата.

Стандарт HiperLAN2 – High Perfomance Radio LAN, как прогнозируют, может стать основным конкурентом технологий беспроводных сетей 802.11.

HiperLAN2 ориентирован на работу в диапазоне 5 Ггц и способен обеспечить скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Спецификации протокола доступа к среде MAC несколько другая, нежели чем у 802.11а. Для 802.11а он аналогичен Ethernet, а в HiperLAN2 больше напоминает АТМ. Так же HiperLAN2 имеет поддержку трафика мультимедиа и QoS.

Стандарт 5-UP – протокол 5-GHz Unified Protocol (5-UP), обеспечивает возможность взаимодействия друг с другом высокоскоростных и низкоскоростных устройств и передачу мультимедийных потоков со скоростью до 108 Мбит/с. 5-UP является расширением для беспроводных сетей IEEE, ETSI.

Технология xG – технология модуляции, обеспечивающая возможность высокоскоростной радиопередачи данных по узкой полосе частот. Она позволяет передавать данные на скорости 150 Мбит/c и выше в низкочастотном диапазоне, используемом для пейджинга (35-150 Гц). Сфера применения технологии – DSL, кабельное телевидение, локальные сети и т. п.

Технология HomeRF 1.0 нацелена на построение беспроводных сетей в частных домовладениях и малых офисах. Оборудование HomeRF работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, для передачи трафика используется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты.

В марте 2001 г. появилась модернизация – HomeRF 2.0. В новом стандарте заметно увеличилась поддерживаемая скорость обмена данными до 10 Мбит/с, а также уровень шифрования на уровне MAC – 120 бит.

Стандарт IEEE 802.15.1 – Bluetooth предназначен для построения так называемых персональных беспроводных сетей (Wireless Personal Area Network, WPAN). Беспроводная технология Bluetooth является стандартом связи на небольших расстояниях между мобильными персональными компьютерами, мобильными телефонами и иными портативными устройствами. Изначально дальность действия радиоинтерфейса закладывалась равной 10 метрам, однако сейчас спецификациями Bluetooth уже определена и вторая зона около 100 м – для покрытия стандартного дома или вне его. При этом нет необходимости в том, чтобы соединяемые устройства находились в зоне прямой видимости друг друга их могут разделять «радиопрозрачные» препятствия (стены, мебель и т. п.), и к тому же приборы могут на ходиться в движении. Для работы радиоинтерфейса Bluetooth используется так называемый нижний (2,45 Ггц диапазон ISM (industrial, scientific, medical), предназначенный для работы промышленных, научных и медицинских приборов. Радиоканал обладает полной пропускной способностью в 1 Мбит/с, что обеспечивает создание асимметричного канала передачи данных на скоростях 723,3/57,6 Кбит/с или полнодуплексного канала на скорости 433,9 Кбит/с.

Базовый стандарт IEEE 802.11. В его основу положена сотовая архитектура, причем сеть может состоять как из одной, так и из нескольких ячеек. Каждая сота управляется так называемой точкой доступа – Access Point (AP). Точка доступа вместе с подключенными рабочими станциями пользователей образует базовую зону обслуживания – Basic Service Set (BSS) Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему Distribution System (DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных сетей. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему, образует расширенную зону обслуживания – Extended Service Set. Также предусмотрен односотовый вариант беспроводной сети, который может быть реализован и без точки доступа, при этом часть ее функций выполняются непосредственно рабочими станциями. Для обеспечения роуминга предусмотрены специальные процедуры сканирования и присоединения – Association.

Также существует ряд расширений протокола IEEE 802.11, такие как: IEEE 802.11a, b-n. В таблицах 1 и 2 даны сравнительные характеристики наиболее распространённых протоколов.

В России уже имеется определённый опыт использования беспроводных сетей, вот некоторые примеры работающих сетей.

В октябре 2000 г. в Иваново завершился второй этап развёртки городской беспроводной сети. Сеть работает по стандарту Wi-Fi/802.11b, на частоте 2,4-2,483 ГГц, со скоростью 11 Мбит/с. Число поддерживаемых рабочих мест составляет до 100 радиоабонентов. Сеть, изначально создававшаяся как корпоративная, со временем приобрела статус городской (и областной) беспроводной сети передачи данных.

Актуальность Wi-Fi-технологии можно показать на очень ярком примере беспроводной сети передачи данных Заполярного ГКМ для обмена данными с буровыми площадками филиала «Тюменбургаз» ДООО «Бургаз». Сеть была окончательно развёрнута 31 декабря 2001 г., работает по стандарту Wi-Fi/802.11b. Рабочий диапазон частот: 2400-2483 МГц. Радиус зоны действия сети: до 3 км (местная сеть на буровой площадке), до 25-35 км (магистральный канал).

Также можно привести пример функционирования сети в тяжёлых погодных условиях. В марте 2001 г. был закончен финальный этап развёртывания корпоративной сети передачи данных для нескольких нефтегазодобывающих управлений (НГДУ) в районе городов Новый Уренгой и Пыть-Ях. Сеть работает по стандарту Wi-Fi/802.11b, на частоте 2,4-2,483 ГГц, со скоростью 11 Мбит/с, имеет модифицированный протокол MAC в маршрутизаторах ORiNOCO Outdoor Routers. В связи с суровыми погодны ми условиями всё уличное оборудование монтировалось в специальных термоконтейнерах. Базовые станции монтировались на буровых вышках – на высоте от 30 до 80 м.