Материал: конспект-лекций

296

2.3.2 Компоненти та структура безпроводової локальної мережі

Стандарт 802.11 визначає два типи обладнання – клієнт, в якості якого може виступати комп'ютер, який укомплектований безпроводовою мережною інтерфейсною картою (Wireless Network Interface Card, WNIC), і точка доступу (Access point, АР), що виконує роль містка між безпроводовою та проводовою мережами. Також використовуються не стандартизовані мережні пристрої, що розширюють стандарт 802.11.

Безпроводовий мережний адаптер (Network Interface Card, NIC) - призначений для при-

строю користувача, який представляє собою комп'ютерну плату, складається з прийомо-

передавача та інтерфейсного чіпу. Останній може організувати роботу адаптера як по засобах ста-

ндартного комп'ютерного інтерфейсу (PCI, USB, і т. д.), так і з'єднуючись напряму з чіпсетом сис-

теми через власний канал або будучи інтегрованим в нього. Адаптер оснащений антеною. Най-

більш поширені адаптери зовнішнього виконання.

Точка доступу (Access Point, АР) - інфраструктурний пристрій, що забезпечує доступ до ло-

кальної мережі за допомогою персонального комп'ютеру або безпроводового телефону. АР вико-

нує роль містка між безпроводовою і проводовою мережами. Точка доступу складається з прий-

мач-передавача, інтерфейсу проводової мережі (802.3), а також програмного забезпечення. Конс-

труктивно точки доступу можуть бути виконані як для зовнішнього (захищений варіант), так і для внутрішнього офісного використання. У різних АР набір функцій може істотно відрізнятися: засо-

би діагностики і контролю мережі, віддаленої настройки і усунення несправностей, а також інтег-

рувати в собі функції маршрутизатора.

Точка доступу-повторювач ретранслює всі пакети, які були прийняті на безпроводовий ін-

терфейс. Ця ретрансляція здійснюється через той же канал, через який пакети були одержані. Точ-

ка доступу-повторювач розширює базову зону обслуговування, а також домен колізій. Її застосу-

297

вання може мати небажані наслідки: накладення широкомовних доменів може призвести до ско-

рочення пропускної спроможності каналу удвічі, оскільки початкова точка доступу також приймає сигнал, що ретранслюється. Ця проблема може мати ще більший вплив при використанні ланцюж-

ка точок доступу-повторювачів. Крім того, точка доступу-повторювач обмежує кількість клієнтів з розширеннями, які дозволяють підтримувати прив'язку до служб і їх використання через точки до-

ступу-повторювачі. Не зважаючи на обмеження, безпроводові повторювачі широко використову-

ються в мережах. Їх використання ефективне у випадках, коли з'єднання точки доступу з проводо-

вою інфраструктурою є неефективним, або неможливим із-за перешкоди. На рис. 2.44 наведено приклад використання безпроводового повторювача. Станція 1 знаходиться за межами зони види-

мості точки доступу 2 (АР2), але видима для точки доступу 3 (АРЗ), яка для неї виконуватиме роль повторювача.

Рисунок 2.44 – Застосування точки доступу - повторювача

Універсальний клієнт або міст робочої групи інкапсулює одержані пакети з проводової ме-

режі в пакети безпроводової і таким чином надає для точки доступу інтерфейс стандарту 802.11.

Термін «універсальний клієнт» найчастіше використовується, коли йдеться про підключення од-

ного проводового пристрою; термін міст робочої групи використовується, якщо підключається не-

велика мережа, що складається з декількох пристроїв (рис. 2.45).

Прикладами пристроїв, що відносяться до цієї категорії, можуть слугувати касові термінали магазинів, принтери, застарілі ПК, копіювальні пристрої і невеликі мобільні мережі. На даному етапі не існує стандартного підходу до інкапсуляції або пересилки даних, отриманих через прово-

довий інтерфейс, тому при роботі з універсальними клієнтами або містком робочої групи необхід-

но упевнитися в сумісності їх з точкою доступу.

298

Міст робочої групи 1

Універсальний клієнт 1

Точка доступу 1

Рисунок 2.45 – Застосування універсального клієнта і містка робочої групи

Безпроводові містки забезпечують взаємозв'язок проводових і безпроводових мереж, що розміщені на одній території або рознесені на відстані. Основна відмінність між містками і міст-

ками робочої групи полягає у тому, що останні забезпечують безпроводовий доступ тільки до не-

великої робочої групи проводових пристроїв, тоді як перші з названих здатні сполучати великі ме-

режі, які рознесені на відстані, набагато більші, ніж характерні для безпроводових локальних ме-

реж. На рис. 2.46 приведений приклад використання безпроводових містків.

Безпровідній міст 2

Безпровідній міст 1

Рисунок 2.46 – Приклад використання безпроводових містків

Як видно на рисунку, один з містків виконує роль точки доступу до безпроводової локаль-

ної мережі, інші виступають в ролі клієнтів [7,8].

Набір обслуговування (service set) – це логічно згруповані пристрої. Технологія WLAN за-

безпечує доступ до мережі шляхом передачі широкомовних сигналів через ефір на несучій в діапа-

299

зоні радіочастот. Приймаюча станція може одержувати сигнали в діапазоні роботи декількох пе-

редаючих станцій. Передаюча станція спочатку передає ідентифікатор зони обслуговування

(Service Set Ifentifier, SSID). Станція-приймач використовує SSID для фільтрації отриманих сигна-

лів і визначення сигналу, що призначений для неї.

У стандарті 802.11 визначено два способи організації мережі: інфраструктурний

(Infrastructure) і незалежний (Independent), що інколи згадується як одноранговий (Ad-Hoc).

Сукупність станцій, що взаємодіють одна з одною в межах дії однієї точки доступу або од-

норангової мережі, називається базовим набором обслуговування (Basic Service Set, BSS) або не-

залежним базовим набором послуг (Independed Basic Service Set, IBSS). IBSS також називають не-

плановою (Ad-Hoc) мережею, тому що вона по суті являється простою одноранговою WLAN.

У одноранговій мережі центральний вузол відсутній, всі станції є рівноправними членами системи (рис. 2.47).

СтанціяAccounting 1

Рисунок 2.47 – Одноранговий режим

Клієнти безпосередньо встановлюють з'єднання один з одним, внаслідок чого створюється тільки одна базова зона обслуговування (BSS), що не має інтерфейсу для підключення до прово-

дової локальної мережі (тобто відсутня яка-небудь розподільна система, яка необхідна для об'єд-

нання BSS). Обмежень на кількість пристроїв, які можуть входити в одну незалежну базову зону обслуговування, в стандартах не визначено. Але, оскільки кожен пристрій є клієнтом, часто певна кількість членів BSS не може встановити зв'язок внаслідок проблеми прихованого вузла (hidden node issue).

У інфраструктурному режимі функції координації передачі даних виконує спеціальний ви-

ділений вузол, точка доступу. Безпроводові станції користувачів через неї взаємодіють один з од-

ним і пристроями в проводовій мережі. Точка доступу може мати порт висхідного каналу (uplink port), через який BSS підключається до проводової мережі (наприклад, висхідний канал Ethernet).

Схема такої мережі приведена на рис. 2.48.

300

AP

Рисунок 2.48 – Інфраструктурний режим

Декілька інфраструктур BSS, що об'єднані за допомогою проводової або безпроводової ме-

режі, називаються розширеним набором обслуговування (Extended Service Set, ESS). У ESS мо-

жуть об'єднуватися тільки BSS, які працюють в інфраструктурному режимі, але не IBSS. Для такої взаємодії використовуються пристрої канального (мережний міст) або мережного рівня (маршру-

тизатори). Схема такої мережі приведена на рис. 2.49 [8].

AP2

Accounting1 Проводова мережа (розподілена система)

AP1

Рисунок 2.49 – Розширений набір обслуговування

2.3.3 Архітектура стеку протоколів сімейства IEEE 802.11

Сімейство стандартів IEEE 802.11, є частиною сімейства стандартів для локальних і міських мереж і функціонує на фізичному і канальному рівнях моделі OSI. Архітектура протоколу 802.11

представлена на рисунку 2.50.