Построение WiFi сети в небольшом офисе или доме. Как создать и настроить домашнюю сеть WiFi

Местонахождение вашей беспроводной точки доступа — ключевая задача, от решения которой зависит качество покрытия сигналом вашей территории.

В большинстве случаев, ваши беспроводная точка доступа и маршрутизатор объединены в одном устройстве. Чтобы получить лучшие результаты, установите беспроводную точку доступа в месте, максимально приближенном к центру вашего офиса или дома. Чем меньше стен, полов, и другие препятствия между точкой и клиентским устройством, тем лучше. Такие препятствия, как капитальные стены, крупная бытовая техника, металлические шкафы — все они препятствуют распространению беспроводного сигнала.

Выполните небольшое исследование пространства для определения того, какие Wi-Fi каналы используются в данный момент. Есть ряд бесплатных программ для этой задачи, например Wi-Fi Channel Scanner для Windows, WiFi Explorer для Mac или Wi-Fi Scaner для вашего Android смартфона или планшета.
Выберите наименее загруженный канал, чтобы получить высокую производительность беспроводной сети. Хорошая идея заключается в том, чтобы регулярно проводить анализ среды, для использования «безлюдного» канала.

Обратите внимание на диапазон частот 5 ГГц, который обычно свободен.

Если все ваши устройства поддерживает 5 ГГц - это лучшая группа, чтобы использовать для потокового воспроизведения.

Производитель маршрутизатора периодически выпускает новые версии микропрограммного обеспечения, которые могут улучшить безопасность маршрутизатора и сделать его работу быстрее. Установите ежемесячную процедуру посещения веб-сайта производителя маршрутизатора для проверки наличия новых релизов программного обеспечения. Обычно маршрутизаторы имеют механизм автоматического обновления, встроенный в интерфейс пользователя маршрутизатора.

Следуйте инструкциям производителя для обновления прошивки.

Есть две стороны подключения к сети: хост (роутер или беспроводная точка доступа) и клиент (адаптер в компьютере или другие Wi-Fi устройства).
Производители Wi-Fi адаптеров также выпускают обновления драйвера и прошивки, как и производители маршрутизаторов. Соответственно, следует рассмотреть все Wi-Fi клиенты на предмет обновления програмного обеспечения.

Некоторые маршрутизаторы поддерживают альтернативную прошивку. То есть прошивку стороннего разработчика. Например, «прошивки от Олега» - являются наиболее известным примером сторонних прошивок для продукции Asus. Заслуженную популярность эти прошивки получили благодаря наличию функций, недоступных в фирменной реализации.
Если идти по этому пути, необходимо понимать, что вы теряете техническую поддержку от производителя, так как в корне изменили продукт.
Однако, при необходимости, можно вернуть заводскую прошивку без особых затруднений.

Совет 6. Используйте старый Wi-Fi роутер в качестве точки доступа или повторителя.

Почти любой старый маршрутизатор может быть настроен для работы в качестве беспроводной точки доступа. Прочтите инструкцию по эксплуатации или войти в меню настроек маршрутизатора, чтобы выяснить как этот режим включить на вашем конкретном устройстве.
Самый лучший способ расширения текущей Wi-Fi сети — это прокладка сетевого кабеля от роутера до места установки дополнительной точки доступа.

Совет 7. Используйте дополнительные способы размещения Wi-Fi USB адаптеров.

Некоторые USB Wi-Fi адаптеры поставляются с базой-удлинителем, которая позволяет изменить размещение и ориентацию адаптера, что особенно полезно с настольными ПК, где адаптер может быть закрыт вашим монитором или «смотреть» в стену. В случае отсутствия базы, ее легко купить в силу универсальности USB. Например, это может быть USB-хаб или кабель semi-ridgid USB с разъемами «папа-мама».

В любом случае, это решение позволит расположить ваш Wi-Fi USB адаптер выше и дальше от предметов, которые могут быть на пути беспроводного сигнала от адаптера к точке доступа.

Совет 8. Используйте дополнительные антенны для Wi-Fi роутера.

Если ваш маршрутизатор имеет модернизируемые антенны, такие как серия ASUS RT или новый Linksys WRT1900AC , то вы можете попробовать поменять штатные антенны на модели с более высоким коэффициентом усиления.
Однако этот совет не применим, если ваша точка доступа использует внутренние антенны, разве что вы не дружите с паяльником. И не следует забывать про Wi-Fi клиентов, мощность которых также влияет на качество соединения.

Прежде чем решиться на замену беспроводного маршрутизатора, следует подумать об установки беспроводного расширителя диапазона. Это недорогое решение, имеющее свои плюсы и минусы.
Беспроводной расширитель диапазона принимает сигнал от беспроводной точки доступа и ретранслирует его, для увеличения охвата сети. В некоторых случаях — это единственный способ обеспечить связь для мобильных устройств, мощность радиоблока которых не сравнима с установленном в компьютере. Дополнительно, с помощью расширителя вы можете сегментировать вашу сеть для получения канала с высокой пропускной способностью.

И наконец, самый дорогой, но и самый радикальный способ увеличить пропускную способность и покрытие сети — приобретение новейшего Wi-Fi роутера или точки доступа с поддержкой 802.11ac . Пусть не все ваши компьютеры и мобильные устройства поддерживают новый протокол передачи данных, вы все равно получите прирост быстродействия. Так например, Asus RT-AC87U (RT-AC87R) поддерживает скорость соединения до 1300 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц. Что стало возможным благодаря использованию четырех каналов вместо двух и новых схем кодирования. Мощная начинка обеспечивает заметное преимущество в большинстве тестов, включая маршрутизацию, сервер VPN и работу с внешним диском. А с появлением новой прошивки ожидается поддержка функции MU-MIMO, способной повысить производительность при одновременной работе нескольких клиентов.

Замена главного «солиста» вашей беспроводной сети сопряжена не только с финансовыми затратами, но и c необходимостью настройки как самого устройства, так и внесения изменений в регистрационную информацию всех клиентов сети. Но если у вас четырех или пятилетний 2,4 802.11n маршрутизатор, вы должны обязательно рассмотреть вопрос о переходе на 802.11ac сеть. Этот класс оборудования обеспечивает потрясающую пропускную способность и диапазон.

В современном мире интернет используется в работе, досуге, образовании. А значит, что доступ к нему нужен огромному количеству людей. И в городах, где население в основной массе проживает во многоквартирных домах, с доступом к сети проблем не возникает. Но что делать людям, живущим в пригородных поселках или частном секторе? Есть несколько вариантов:

• Использование 3G-доступа, предоставляемого операторами сотовой связи;
• Построение Wi-Fi сети, обспечивающей широкое высокоскоростное покрытие.

О втором варианте я расскажу подробнее.

Что необходимо для построения подобной сети?

1. Первое, и самое главное — получить лицензии:
   • Лицензию, дающую право заниматься операторской деятельностью
   • Лицензию(ии) на использование радиочастотного ресурса Украины
2. Организовать транспорт до вашей базовой станции (далее БС):
   • Передача по оптическим линиям связи
   • Передача по радиоканалу
3. Построить БС
4. Теперь можно приступать к подключению клиентов.

Лицензии

На лицензиях, дающих право заниматься операторской деятельностью останавливаться не буду — она универсальна для всех.

А вот вторая для нас более интересна. Такие лицензии бывают двух типов — национальная и региональная. Национальная предоставляет право на использование радиочастотного ресурса на всей территории Украины. Региональная же выдается для построения БС на местах.

Для получения региональной лицензии нужно подать заявку в Укрчастотнадзор (УЧН). Специалисты УЧН приезжают на место, проводят сканирование диапазона и выделяют частоты в необходимом диапазоне.

Построение БС

Сперва нужно определить место, где будет установлена БС. Часто, это старые котельные в сельских школах. Оборудование устанавливается на верхушке трубы. Далее, в зависимости от того, как будут расположены клиенты, решается, сколько необходимо секторов и как они будут установлены. Возможны, например, такие варианты:

• БС установлена в центре местности, на которой строится сеть. Это обычный вариант для построения сетей в селах.

• БС устанавливается вне местности, на которой строится сеть. Например, на высотке для предоставления интернета в частном секторе большого города.

Пример оборудования, установленного на трубе:

Кроме того, оборудование может быть установлено во дворе на мачты, производимые под заказ. Например, те, что используются радиолюбителями:

Пример страницы статуса секторов Rocket M2:

Также на БС обычно устанавливается роутер или умный свич, в зависимости от топологии провайдера. Но самый простой вариант — установка роутера и настройка на нем NAT. Хорошо себя показали Mikrotik RB750UP и RB450 . В случае с UP, от него можно запитать еще и оборудование Ubiquiti. Кроме того, потратив немного времени, можно самому сделать еще систему резервирования питания на двух АКБ и БП от RB750UP. Такая система без нареканий у нас в селе рабоатет уже 4 месяца.

Скриншот ПО для работы с роутерами Mikrotik:

Подключение клиентов

По сути, самая сложная часть. Так как при подключении клиентов нужно учитывать многие параметры: расстояние от БС, необходимую скорость,

Вместо выводов

Из альтернатив, подобные системы производит Mikrotik. Данные компании производят оборудование высокого качества, довольно простое в настройке и за вменяемые деньги. Это отличный вариант для построения сетей там, куда не дошли кабельные провайдеры.

Ну и во вступлении я говорил о том, что есть два варианта для подключения — 3G и Wi-Fi. На самом деле, есть еще и третий — WiMAX, но он ничем, кроме оборудования не отличается от Wi-Fi, а стоит значительно дороже.

Из известных мне провайдеров, в Украине доступ к сети посредством Wi-Fi предоставляют: Инетертелеком , Пан-Телеком , черкасский МакЛаут (только они его называют preWiMAX).

Если будут возникать вопросы — задавайте в комментариях.

Сердцем любой беспроводной локальной сети является точка доступа, через которую конечные устройства по радио связываются с корпоративной сетью. Она определяет не только радиус действия и скорость передачи данных, но и решает элементарные задачи управления и обеспечения безопасности. Однако все чаще в крупных сетях с большим количеством точек доступа вышеназванные функции передаются центральным сетевым устройствам. Поэтому роль точки доступа очень зависит от среды ее применения.

Cети беспроводной связи между компьютерами существовали уже в 70-х гг., но только в 1999 г., с утверждением технического стандарта 802.11a/b, IEEE заложил базу для развития этой технологии, что и послужило толчком для бума. По данным IDC, к концу 2004 г. число пользователей беспроводных сетей во всем мире должно достигнуть 25 млн. Аналитики компании Frost&Sullivan считают, что в 2006 г. годовой оборот от продажи оборудования для беспроводных сетей в Европе превысит 1 млрд долларов. В Германии в 2003 г. объем рынка вырос на 74% и достиг 199 млн евро. В 2004 г. ожидается прирост на 24%, в результате объем рынка увеличится до 247 млн евро. Все большее значение беспроводные сети приобретают в качестве общественных точек доступа в Internet («горячие» точки). Так, по данным недавно опубликованного исследования компании Gartner Group, количество «горячих» точек (почти все соответствуют стандарту 802.11b) в Европе возросло с 829 в 2002 г. до 15308 в 2003 г. В 2005 г., по прогнозам специалистов, их количество должно достичь 39 тыс. Лидером в этом направлении станет Скандинавия, за ней последуют Германия и Великобритания, причем аналитики утверждают, что к 2006 г. Германия займет в Европе первое место.

Так же взрывоподобно будет расти количество производителей. Если большую часть рынка еще несколько лет назад делили между собой 3Com, Avaya (Lucent), Cisco, Enterasys и Proxim, то сегодня мировой рынок оборудования для беспроводных сетей насчитывает несколько сотен игроков, бьющихся за свой кусок пирога. На нем, как и прежде, доминируют компании из США, однако значительный прирост поставщиков отмечается и в азиатском «беспроводном раю». На рынке смогли утвердиться и некоторые немецкие производители, например Artem.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ

Перед выбором конкретного продукта для беспроводной сети (см. основные критерии выбора во врезке «Обзор важнейших критериев выбора») прежде всего необходимо прояснить несколько моментов, а именно: где будет установлено оборудование - в небольшом офисе, в котором вполне можно обойтись одной точкой доступа; на предприятии с умеренным числом точек доступа или в крупномасштабной корпоративной среде с 50, 100 или даже 1000 точек доступа? Малые офисы являются типичными областями применения «толстых» точек доступа, в качестве устройства «все в одном» они часто обладают дополнительными функциями: ISDN-, DSL- или кабельным маршрутизатором, брандмауэром, сервером печати и т. д. - и используются для беспроводного доступа к Internet. В крупных компаниях рациональнее использовать «тонкие» точки доступа, поскольку такие важные функции, как управление и обеспечение безопасности, выполняются центральными компонентами, а различные дополнительные функции - доступ в Internet и службы печати - осуществляются другими средствами. Еще одна основная область применения - беспроводная связь между зданиями и филиалами, где точки доступа функционируют как мосты или повторители.

Другой вопрос, на который необходимо ответить, касается скорости передачи данных. На выбор предлагаются две (стандартизированные) скорости: 11 и 54 Мбит/с, причем некоторые производители разработали собственные способы для удвоения и даже еще большего увеличения скорости передачи. В ряде случаев обещается полная совместимость с соответствующим базовым стандартом. В качестве примеров можно привести устройства от D-Link (см. Рисунок 1) и Proxim со скоростью передачи 22 и 108 Мбит/с, соответственно. При планировании необходимо учесть, что реальная скорость передачи данных в беспроводной сети составляет от 45 до 60% от номинальной, а при увеличении расстояния и наличии препятствий и помех между пунктами ее значения автоматически, ступенчато снижаются до уровня, на котором еще может быть обеспечено стабильное соединение. Эта автоматическая функция снижения скорости (с различным шагом) интегрирована в каждую точку доступа. Небольшие офисы, где пользователи хотят совместно использовать подключение по DSL со скоростью 784 Кбит/с или 1,5 Мбит/с, как правило, лучшим образом обслуживаются беспроводной сетью со скоростью передачи 11 Мбит/с (802.11b). Если же планируются более сложные беспроводные инфраструктуры с высокими требованиями к пропускной способности или чувствительными ко времени задержки приложениями, то следует задуматься о сети с пропускной способностью 54 Мбит/с.

Выбор максимальной скорости передачи обычно предполагает ответ на третий вопрос: какой частотный диапазон планируется использовать? Выбор возможен между двумя диапазонами для научных, медицинских и промышленных целей. Первый - в окрестности 2,4 ГГц, второй - 5 ГГц. Для обоих диапазонов есть стандартизированные методы передачи данных со скоростью до 54 Мбит/с. Широкополосные приложения одинаково хорошо обслуживаются и в том, и в другом. Если же по сети должны передаваться чувствительные к временным задержкам приложения, например речь, лучше выбрать полосу 5 ГГц. Причина в том, что полоса 2,4 ГГц уже «перенаселена», причем не только беспроводными локальными сетями. В этой частотной полосе работает Bluetooth - метод передачи данных, встроенный практически во все новые сотовые телефоны, карманные компьютеры и ноутбуки. В том же диапазоне достаточно сильные сигналы излучают такие устройства, как микроволновые печи. Все это порождает помехи, влияние которых особенно негативно сказывается на приложениях реального времени.

Однако техника, работающая в диапазоне 5 ГГц, имеет и свои недостатки: во-первых, из-за своей сложности она дороже оборудования для 2,4 ГГц (примерно на 30-50%), а, во-вторых, по физическим причинам радиус ее действия заметно меньше. Если дальность передачи для точки доступа, работающей в диапазоне 2,4 ГГц, достигает в идеальных условиях («в чистом поле») 150 м, то волны с частотами 5 ГГц распространяются всего лишь на 40-50 м. Европейцам разработанная в США технология беспроводных сетей для диапазона 5 ГГц (802.11а) до сих пор казалась чрезмерно агрессивной. Им требовалась функция для динамичного выбора частот (Dynamic Frequency Selection, DFS) на случай, если какой-либо канал уже занят, а также функция для автоматической регулировки мощности передачи (Transmission Power Control, TPC) в зависимости от условий в целях контроля уровня передачи, дабы не возникало помех для других радиосетей. Оба механизма интегрированы в Hiperlan II - европейский конкурент стандарта 802.11а, который сегодня уже потерял свое значение. В новом стандарте 802.11h для диапазона 5 ГГц эти функции реализованы, и соответствующие продукты уже не подвергаются драконовским ограничениям, ранее налагавшимся регулирующими органами на пользователей сетей стандарта 802.11а в Европе. Быстрому утверждению нового стандарта во многом поспособствовал тот факт, что этот подход понравился американским военным.

Если применение широкополосных и чувствительных к временным задержкам приложений не планируется, то в этом случае стоит предпочесть стандартизированный в середине прошлого года вариант со скоростью 54 Мбит/с на базе технологии 2,4 ГГц (802.11g). Он не только заметно дешевле систем для диапазона 5 ГГц, но и совместим с широко распространенными беспроводными сетями на 11 Мбит/с. Однако больший радиус действия не обязательно является реальным преимуществом. Если предприятие, например, собирается создать множество небольших беспроводных сот, которые не должны мешать друг другу, то лучше обратиться к технологии на 54 Мбит/с с небольшим радиусом действия. Количество пользователей на единицу площади в случае 5 ГГц также заметно выше, поскольку каждая точка доступа предоставляет до 19 неперекрывающихся каналов (в случае 2,4 ГГц лишь три неперекрывающихся канала). Тем, кто не хочет ограничиваться определенным диапазоном, предлагаются точки доступа с поддержкой нескольких диапазонов и стандартов, например 802.11a, b и g. Для европейских пользователей идеальной комбинацией была бы поддержка стандартов 802.11b, g и h.

ТЕЛЕФОНИЯ ПО БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ

Беспроводные сети стали применяться для поддержки чувствительных к задержкам приложений не так давно, поскольку радиоэфир является разделяемой средой передачи и традиционно реализованные в точках доступа технологии WLAN нацелены на равномерное разделение пропускной способности, независимо от типа услуг. Несмотря на то что отрасль и комитеты по стандартизации вот уже несколько лет работают над механизмами резервирования пропускной способности и управления приоритетами трафика, утверждение объявленного уже стандарта 802.11e постоянно откладывается. Пока очередной датой вероятного опубликования стандарта называют конец 2004 г. Однако решения организации Wi-Fi пользователям так долго ждать не придется. Уже в конце 2003 г. должен появиться промежуточный стандарт взаимодействий в реальном времени для беспроводных сетей Wi-Fi Multimedia Extensions (WME). Ядро спецификации WME составит дальнейшее развитие протокола распределенной координационной функции (Distributed Coordination Function, DCF), которая в беспроводных сетях отвечает за равномерное разделение пропускной способности. Если такое разделение нежелательно, как при передаче речи, которой необходимо предоставить приоритет, то до сих пор для этого существовала только одна возможность - переключение в режим точечной координационной функции (Point Coordination Function, PCF). Однако оба режима можно было использовать лишь альтернативно. Расширенная функция DCF (Enhanced DCF, EDCF), наоборот, должна поддерживать как равномерное, так и взвешенное разделение - в зависимости от приложения. Поэтому покупателям стоит обращать внимание на сертификацию WME и удостоверяться в том, что точку доступа можно будет модернизировать до стандарта 802.11е после его утверждения.

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЕЩЕ РАЗ БЕЗОПАСНОСТЬ

С защитой беспроводных сетей складывается такая же ситуация, как и с качеством услуг (Quality of Service, QoS). Это очень важный момент, поскольку ненадежно сконфигурированные точки доступа ставят под угрозу безопасность всей корпоративной сети. Ранние сети стандарта 802.11b не предлагали практически никакой аутентификации и предусматривали лишь очень слабый 64-разрядный механизм шифрования данных (WEP). Новые точки доступа в качестве важной меры предлагают списки контроля доступа (Access Control List, ACL) на базе МАС-адресов. Несколько более мощный механизм шифрования WEP 128 не относится к стандартным и, кроме того, достаточно легко взламывается.

Как и в случае с качеством услуг, IEEE постоянно откладывает публикацию всеобъемлющего стандарта (802.11i). В последнем прогнозе упоминается середина 2004 г. Альянс Wi-Fi не оставил ситуацию без внимания и в конце 2002 г. выпустил промежуточный стандарт защищенного доступа Wi-Fi (Wi-Fi Protected Access, WPA). Среди прочего он включает два знаменательных компонента, которые должны присутствовать и в будущем стандарте 802.11i: аутентификация посредством 802.1x (вместе с сервером RADIUS) и сравнительно мощная технология шифрования TKIP. 802.1х предлагался некоторыми производителями еще до утверждения стандарта WPA - однако лишь в собственной реализации. Поэтому при выборе стоит обращать внимание на сертификацию WPA.

Предприятия с высокими требованиями к конфиденциальности помещают весь трафик WLAN, как и трафик Internet, в туннели виртуальной частной сети (Virtual Private Network, VPN). Это по-прежнему самый надежный метод для защиты трафика от шпионажа, однако, с другой стороны, такое решение оказывается весьма сложным и дорогим. Программное обеспечение VPN страдает от проблем с взаимодействием; во многих случаях сервер VPN совместим лишь с одним клиентом VPN. Кроме того, оно часто имеется не для всех беспроводных клиентов, в особенности это относится к портативным устройствам. Как бы то ни было, если технология VPN применяется в беспроводных сетях, то точка доступа должна поддерживать транзитную пересылку VPN IPSec.

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

На предприятиях точки доступа размещаются в комнатах и коридорах на самом верху стены или на потолке, что вполне разумно, поэтому они должны достаточно просто монтироваться. Важно, чтобы питание не требовалось подводить отдельно. Многие точки доступа сегодня поддерживают электропитание через кабель, посредством которого они связаны с компьютерной сетью. В малых офисах часто их размещают на стеллажах, шкафах или столах. Вполне вероятно, в этом случае элегантный дизайн важнее возможности крепления под потолком или подачи питания по кабелю Ethernet.

Однако всегда следует помнить о качестве и количестве антенн. Хорошие точки доступа оснащаются двумя антеннами, причем в каждый момент времени работает антенна с лучшим качеством приема. Переключение антенн уже на удалении в несколько метров дает повышение качества и, соответственно, скорости передачи по сравнению с «однорукими» точками доступа. Обычно используемые ненаправленные антенны жестко крепятся к корпусу. Радиохарактеристики точки доступа во многом определяются тем, какие антенны используются. Так, одну и ту же точку доступа с разными антеннами можно использовать для решения разных задач. Если, к примеру, точка доступа применяется в качестве радиомоста между зданиями, удаленными на 2 км или более (до 25 км), то предпочтительнее установить направленную антенну. Специально для такого случая точка доступа должна поддерживать режим моста и обладать двумя радиомодулями (многие точки имеют свободный слот, в который при желании устанавливается второй радиомодуль). В больших залах или длинных коридорах часто наиболее эффективны отнюдь не те антенны, которые поставляются в стандартном комплекте. В любом случае возможность подключения внешних антенн дает выигрыш за счет гибкости.

УПРАВЛЕНИЕ

Управление отдельными точками доступа в большинстве случаев происходит быстро и просто: последовательный интерфейс или USB позволяет непосредственно подключать их к консоли управления, поддержка НТТР и telnet обеспечивают удобное администрирование через Internet и интерфейс браузера; защита удаленного управления осуществляется при помощи протоколов SSL и SSH. Нередко точки доступа поставляются вместе со вспомогательными программными инструментами для измерения мощности излучения или скорости передачи данных. Сервер DHCP выполняет автоматическую раздачу IP-адресов всем клиентам, что, прежде всего, важно для решений с одной точкой доступа. Если точка доступа соединена с компьютерной сетью, то необходимо правильное взаимодействие с имеющимся в ней сервером DHCP. Для него точка доступа должна быть клиентом и получать свой IP-адрес от сервера, а ее собственные клиенты - обращаться к ней посредством функции ретрансляции сервера имен доменов (Domain Name Server, DNS).

Если количество точек доступа превышает определенный порог, то обе устоявшиеся концепции управления обнаруживают серьезные недостатки. Особенно это затрагивает управление безопасностью. Причина в том, что точки доступа рассматривают себя как «центр мира» и принципиально требуют администрирования «один на один». В небольших инсталляциях этот подход, в общем-то, себя оправдывает, однако крупным предприятиям необходима вышестоящая инстанция для простого и комфортного управления точками доступа из центра. Классические точки доступа на это не рассчитаны, даже если реализация управления на базе SNMP позволяет включать его в применяемую на предприятии систему управления. Хотя поддержка SNMP и относится к основным условиям при выборе точки доступа, для эффективного администрирования ее недостаточно. Так, определение правил безопасности и их применение ко всем точкам доступа после нескольких нажатий на клавиши - пример простой и часто встречающейся задачи - невозможны. По этой причине производители Bluesocket и Reefedge разработали решения, с помощью которых можно управлять всеми точками доступа предприятия с одного сервера. Коммутаторы WLAN, выпускаемые, например, Nortel, Symbol и Trapeze (см. Рисунок 2), служат аналогичной цели: в них функции управления и обеспечения безопасности отняты у точки доступа и целиком переданы вышестоящей инстанции - в данном случае коммутатору. Однако коммутатор и точки доступа в этих решениях образуют жесткую связку, интегрировать в нее «чужеродную» точку доступа очень сложно. Значительное преимущество решений на базе сервера заключается в полной независимости от производителей точек доступа и даже от определенных беспроводных стандартов. Большим плюсом решений на базе коммутаторов являются недорогие точки доступа, а также различные дополнительные функции, например для планирования сложной беспроводной инфраструктуры.

Штефан Мучлер - шеф-корреспондент LANline. С ним можно связаться по адресу: [email protected] .

? AWi Verlag

Обзор важнейших критериев выбора

Аппаратное обеспечение

• Соответствие стандарту (специальные функции/высокая скорость доступны только в среде, где применяются продукты одного производителя)
• Мощный процессор/криптографический процессор
• Простое крепление к стене/потолку
• Электропитание по витой паре (Power over Ethernet)
• Две антенны (с возможностью переключения)
• Возможность подключения внешних антенн
• Возможность модернизации до новых стандартов безопасности/качества услуг

Функции безопасности

• Шифрование WEP/динамический WEP (WEP Plus)
• Безопасность WPA (аутентификация 802.1х/RADIUS и шифрование TKIP/AES)
• Трансляция сетевых адресов (Network Address Translation, NAT)
• Списки контроля доступа на базе МАС-адресов
• Транзитная пересылка VPN IPSec
• Брандмауэр с контекстной проверкой пакетов (если точка доступа используется как маршрутизатор доступа)

Управление

• Интерфейс Web (сервер HTTP)
• Поддержка SNMP
• Сервер DHCP/ретранслятор DNS
• Инструментарий для планирования и конфигурирования

Дополнительные функции (точка доступа как маршрутизатор доступа)

• Встроенный ISDN/DSL/кабельный маршрутизатор
• Интегрированный коммутатор
• Интегрированный сервер печати

Прочее

• Сертификация Wi-Fi
• Режим моста
• Поддержка качества услуг (WME)

Никто не думал, что за последние 20 лет в каждом доме (в цивилизованных странах) появится компьютер с доступом в Интернет. Так и стандарты беспроводных сетей 802.11x , считавшиеся раньше чем-то накладным и сложным, теперь можно встретить почти в каждом доме, хоть и «законспирированными», ведь официально использование Wi-Fi (буду называть им весь спектр стандартов 802.11x ) без соответствующего разрешения у нас запрещено.

Вообще-то, Wi-Fi предназначался для беспроводного соединения двух и более компьютеров в пределах одного помещения, максимум - одной квартиры или офиса. Однако это те же самые радиосигналы, которые, как известно, можно направить, усилить или провести по кабелю. Тогда рамки применения технологии можно несколько расширить: друг с другом можно связывать целые здания и даже кварталы. Но перед нами встают две проблемы: техническая и экономическая.

Техническая проблема: диапазон волн, занимаемый большинством стандартов Wi-Fi , находится в диапазоне 2.4 ГГц, а при таких высоких ее значениях «загнать» сигнал в провод становится крайне непросто. Из-за высокой частоты сигнала передатчики должны находиться непременно в зоне прямой видимости, или максимум разделяться слабенькой перегородкой типа листвы дерева, но никак не стеной дома. Да и мощность передатчика для таких расстояний все-таки маловата, а доступных устройств для усиления сигнала в свободной продаже я не видел.

Экономическая же проблема состоит в том, что существующие устройства для усиления и распространения радиосигнала стоят безумно дорого, а ведь беспроводная сеть должна обеспечивать главное условие - быть дешевле проводных технологий. А зачем тогда она иначе вообще нужна, ведь за такие деньги уже можно протянуть «воздушную» линию сетевого кабеля? Приведу пример: стоимость антенны для распространения Wi-Fi-радиоволн - 200$, стоимость 50м кабеля Belden H1000 с фирменными наконечниками - 60$... Хорошо только одно: прямые руки и знание физики позволяют сократить эти расходы больше, чем в 10 раз! То есть на всю сеть можно потратить не более 10$ (не включая Wi-Fi-адаптеры )!

Постановка задачи

Беспроводные сети создали массу возможностей самым доступным (или дешевым) образом объединить компьютеры, проводное соединение которых будет слишком накладным. Вот и перед мной и моим другом встала подобная задача - соединить «несоединимое».

Казалось бы, даже для существующих стандартов Wi-Fi задача очень сложна: нужно соединить компьютеры в квартирах, находящихся по разные стороны пусть и стоящих неподалеку (на расстоянии 100м) друг от друга двух домов. Какая уж тут прямая видимость. Вот примерная схема:

План действий таков:

Антенна

Вообще, любая новая идея немножко авантюрна и всегда натыкается на чье-либо «нельзя», «идиотизм» и так далее, обязательно найдется «статья», где все задуманное перечеркивается категоричным высказыванием крутого «специалиста», а внизу чаще всего мы можем видеть ссылочки на небольшой интернет-магазинчик с такими, знаете ли, «смешными» ценами...
Существует много типов антенн для Wi-Fi сетей: всенаправленные, параболические, баночные, биквады, точечно направленные. Самые доступные и простые - баночные антенны и биквады. Их можно легко направить (то есть сконцентрировать весь сигнал в определенную сторону), легко изготовить (не зря я упоминал про жесть и банки кофе), они не громоздки (а ведь легкость и незаметность немаловажны). Но для нашей сети мы выбрали баночный тип - он компактнее биквада и имеет достаточно узкую диаграмму направленности (для соединения «точка-точка» в самый раз). В конце концов, не зря же на нем весь GSM работает. Можно конечно использовать тарелку с передатчиком в фокусе или строить непревзойденную по эффективности, поделенной на цену, ФА-20 .

Изготовление баночной антенны подразумевает использование определенных законов волновой теории. Вкратце: сигнал в банке максимален на первой четверти синусоиды волны, и именно в этом месте мы должны расположить волновод определенной длины для его считывания или даже усиления.

Мы использовали антенну из-под диетического продукта, а мой друг - из-под банки Nescafe на 125 чашек. Их характеристики оказались близки к идеальным. Поэтому если не можете найти дома подходящей по размеру банки - линейку в руки и вперед в супермаркет.

При изготовлении возникает еще одна забота - грозозащита. Необходимо убедиться, что рядом находится громоотвод и антенна не торчит на самом высоком месте. Не забывайте об этом! Плюс не забывайте про гидроизоляцию, особенно если антенна находится в не очень доступном месте.

Разъем

В западных источниках мы встречаем требование использовать специальный высокочастотный разъем для беспроводных сетей такого типа. Но он дорог и труднодоступен для покупки, поэтому решено было обойтись самым обыкновенным , какие еще остались в радиомагазинах. Вот как выглядит комплект :

K центральному проводнику, который, по идее, должен обжимать провод, мы и припаиваем наш волновод. Самая трудоемкая часть - припаять к ответному (внешнему) концу провод, ведь других путей кроме как залезть внутрь разъема, нет. Проще всего образовать из конца петлю и, капнув немного олова, расплавить припой внутри разъема.

Провод

Провода, в идеале, должны иметь волновое сопротивление 50 Ом и как можно меньшее затухание. Но про цену таких проводов я уже упоминал, а нужно нам было ни много ни мало 50 метров кабеля - треть дистанции от компьютера до компьютера, а дешевый кабель типа RG-58 вносил очень сильное затухание. Поэтому пришлось использовать обходное решение - более дешевый 75-омный кабель. Дело в том, что на высоких частотах потери несогласовки (ссылаюсь на информацию одного из форумов) невелики - около 10%. Главную роль здесь играет затухание на метр. Поэтому кабель был выбран RG-6U . И характеристики как у дорогого 50-омника, и цена божеская - всего 0.2$ за метр.

Wi-Fi адаптер

При покупке Wi-Fi адаптера нужно помнить следующее: в принципе, характеристики из предлагаемого ассортимента чаще всего одинаковы, поэтому не нужно ориентироваться на мысль, что «вот у этого мощность на децибел больше, поэтому беру его».

А вот наличие внешнего разъема и внешней антенны в комплекте поставки обязательно. Нет, конечно, можете купить и адаптер с маленькой антеннкой непосредственно у разъема, но поверьте мне: паять замучаетесь! Исключение может составлять разве что наличие т.н. «пигтейла» - переходника с RP-SMA разъема на разъем для внешней антенны (N-Type ).

Однако цена такого куска провода - от 10$ вкупе со стеклянным взглядом менеджера. Поэтому такой способ годится разве что при наличии этого самого проводка и качественных высокочастотных разъемов.

Самым подходящим, на наш взгляд, мы выбрали адаптер компании Edimax . Модель у фирмы для PCI всего одна - EW-7128G .

Крепление антенны

Немаловажная часть хорошего приема сигнала - качественное крепление. Тут уж каждый выкручивается по-своему, но я приведу свой вариант крепления, хоть и не считаю его самым удачным (по крайней мере, будьте готовы повторно настраивать свою антенну через 2 дня работы сети).

Вдоль банки крепится алюминиевая пластинка от 3.5″ отсека корпуса ATX . Как правило, в нужных нам местах уже на заводе проделаны дырочки, и нам остается только аккуратно просверлить банку по центру. За крайние отверстия крепится банка, а за центральное - саморезом к торцу любой балки (я использовал старый плинтус) само крепление.

Расчет

Здравый расчет - вот немаловажная деталь успеха, оперируя которым, вы сможете противостоять всем «проискам империализма» в виде небольших коммерческих «статеек».

Итак, мы имеем:

Конечно, мои данные очень приблизительны, но и они дают четкую картину того, что и в таких «жутких» условиях работоспособность сети будет обеспечена. Плюс не надо забывать о том, что баночная антенна концентрирует сигнал в одном направлении, а значит и больше полезной мощности дойдет до получателя.

Установка

Следующий этап - прицеливание. Самый луший способ здесь - экспериментирование, но и посчитать размах углов не помешает. Имеем стандартную геометрическую задачу.

Наклон антенны на крыше будет также составлять чуть больше 4 градусов, и нужно обеспечивать хорошую прочность крепления.

Пробный пуск
Перед первым пуском новой сети хочется привести подсчет всех затрат на ее создание.

Остался самый последний шаг, ради которого собственно, все и затевалось - торжественное включение. Производилось оно без подобавющих этому явлению бутылки шампанского, оркестра и народных гуляний. На экране просто возник сухой скриншот, который и дал ответ на все интересующие нас вопросы:

Честно признаться, в успех мы не верили до последнего. Канал спокойно держит скорость соединения 11МБит/сек. , но реальная скорость копирования вдвое меньше - при хороших условиях (т.е. при правильной пристрелке антенны) средняя скорость составляет 600КБайт/сек, до адресата доходит примерно 4/5 пакетов , остальные доходят после повторного запроса (after retry).

Вывод
Думаю, вы все видите сами. Процесс построения Wi-Fi сети на самом деле не так сложен на практике, как кажется. Главное в этом деле - точный расчет и прямые руки. Конечно, еще желательны и качественные комплектующие, но это не так критично.