Общи сведения

Мрежата представлява два или повече компютъра, свързани един с друг спомощтана необходимия за целта хардуер и програмни средства, позволяващи им да обменят информация помежду си и между други устройства.

Хардуерната връзка между отделните компютри и другата, участваща в мрежата периферия може да бъде изградена спомощтана кабели (коаксиални, усукана двойка, оптични), или спомощтана някоя безжична технология (IRDA, Bluetooth). За осигуряването на мрежовата връзка се "грижат" множество мрежови протоколи (TCP/IP, NetBEUI, AppleTalk, PPTP, DHCP), за които ще стане дума по-нататък.

Най-общо казано, има два типа мрежа-LAN (Local Area Network-локална мрежа) и WAN (Wide Area Network-мрежа върху широка област). LAN е мрежа между множество компютри и периферия, физически разположени в една достатъчно малка като размер област-например, в рамките на една или няколко съседни сгради.

WAN е мрежа, която може да се простира на огромно разстояние, като главната й цел е да свързва съществуващите LAN в една мрежа. На свой ред, една WAN може да бъде свързана към друга WAN, образувайки по-висшо ниво в мрежовата йерархия. Най-удачният пример за WAN и Интернет.

В настоящия материал основно ще бъдат засегнати въпросите, свързани с изграждането на LAN и в частност, осигуряването на връзката й с WAN. Скоростта на предаването на данни между две мрежови устройства е дин от най-важните показатели, характеризиращи мрежата и се измерва в брой битове, предадени за една секунда. В синхрон с нарастващите скорости на предаване на данни се появиха съвсем логично и съответните съкращения от типа на Kbps, Mbps, Gbps, означаващи хилядни, милионни и милиардни битове за секунда. Имайте предвид, че закупувайки 100-мегабитова карта, няма да получите скорост на трансфер от 100 Mbps, дори и нещо, доближаващо се до тази цифра, като това се дължи на множество причини (например действащи протоколи за корекция на грешки, шумове по линията, инициализиращи процедури на мрежови устройства). За 100 Mbit-овата карта реалната скорост на предаване на данните ще бъде някъде в интервала между 5-10 Mbps, за една 10 мегабитова-примерно около 10 пъти по-малка.

По отношения конструкцията на LAN можете да срещнете множество термини, като основните от тях са:

• тип мрежа-мрежа с развноправен достъп и тип клиент-сървър
• топология-шинна, кръгова и звезда
• архитектура-Ethernet, TokenRing

# Типове мрежи

Същствуват два основни типа локални мрежи, различаващи се по това, какви права имат свързаните в мрежата компютри и по кой начин ги получават. В мрежа с равноправен достъп всеки компютър има равни с другите права, докато в една мрежа тип клиент-сървър тъкмо сървъра определя правата за достъп до другите участници в мрежата при подадена заявка от всеки един компютър-клиент. Между другото, една локална мрежа може да бъде комбинация от двата типа.

~ Мрежа с равноправен достъп

Както следва от наименованието на този тип мрежи, всички участници в нея са равнопоставени, и в един момент един компютър може да действа като сървър, а в друг-като клиент. Достъпът до общите мрежови ресурси не се администрира от отделен сървър, както е при мрежите тип клиент-сървър. Този тип мрежи се използва, когато броят компютри е сравнително малък и няма нужда от централизирано съхраняване на файлове и мрежови приложения. Поддръжката на този тип мрежа е вградена във всички версии на операционните системи на Microsoft: 95,98,Me, 2000 и XP, включително и в Home edition.

Към другите предимства на този тип мрежи можем да отнесем ниската цена на изграждане, лесното администриране на всеки отделен компютър (възел), липсващата необходимост от мрежов системен администратор, който би трябвало да се грижи за конфигурирането и администрирането.

~ Мрежа тип клиент-сървър

В този тип мрежи предназначението на отделните машини е фиксирано от самото начало-може да има един (или няколко) сървър(а), управляващ(и) достъпа до ресурси и услуги на свързаните към него работни станции.

На сървъра могат централизирано да се съхраняват файлове и приложения, достъпни за използване от всеки компютър, което предполага, че ако сървъра е включен, всеки от компютрите-клиенти може да получи достъп до файловете във всеки един момент. В мрежите с равноправен достъп, при положение, че файловете са споделени (sharing) на някой от компютрите, има изискване той да не се спира, за да осигурява достъпа до определената информация.

Нивото на сигурност в една машина от този тип може да бъде относително лесно повишено благодарение на централизираното управление, обикновено извършвано от мрежовия администратор, който, освен това, може да се грижи и за централизирано архивиране на данните, инсталирането на приложения, администрирането на потребителите и т.н. Мрежите от този тип освен, че са по-бързи от мрежите с равноправен достъп, позволяват включването на повече устройства (не само компютри, но и мрежови принтери и др.), достъпът до които е по-бърз, отколкото при мрежите с равноправен достъп. От друга страна, оборудването за изграждане на този тип мрежи е в пъти по-скъпо, за изграждането и администрирането им е необходиммрежов администратор, който, освен всичко друго, трябва да се занимава и с въпросите на сигурността, особено ако мрежата е свързана към Интернет или към друга мрежа.

~ Комбиниран тип мрежи

Както сигурно се досещате, този тип мрежи е комбинация от горните два типа-мрежа с равноправен достъп и мрежа клиент-сървър. Много често поради спецификата на задачите, които се изпълнават в рамките на една организация, този тип мрежи е за предпочитане.

Както се вижда от схемата, една обособена част от мрежовите устройства, образуващи работна група, образуват мрежа с равноправен достъп, в която ресурсите се споделят между тях, без да се ангажира сървъра. Същевременно, същите компютри са свързани и към сървър, който е част от мрежа тип клиент-сървър. Така, от една страна сървърът контролира първостепенните ресурси, необходими на цялата мрежа, а от друга, не отделя ресурси за управлението на устройства, необходими за работата само на компютрите от работната група, свързани в мрежа с равнопоставен достъп.

# Топология на мрежите

Най-общо казано, топологията на компютърните мрежи е начинът, по който физически (пространствено) и логически са разположени устройствата и мрежовите връзки. Най-широко са разпространени следните топологии: кръгова (ring) , звезда (star) , шинна (bus), дървовидна (tree) и директна връзка (mesh).

~ Кръгова

При тази топология отделните устройства са свързани в мрежа, в която връзките, условно казано, имат формата на кръг.

По този начин, всеки един възел от мрежата има по две връзки-по една към всеки съседен възел. Когато мрежата е малка (примерно, 4-5 възела), закъснението, което се получава докато един пакет пропътува по кръга до намирането на получателя му е относително малко. Обаче, ако мрежата е съставена от около десетина възела, времето нараства значително, което први този тип топология неефикасна за по-големи мрежови конструкции.

~ Звезда

Тази топология е най-разпространената в момента, и то може да се използва и за двата типа мрежи-с равноправен достъп и тип клиент-сървър.

При тази топология всеки възел от мрежата е свързан към отделен порт на устройство, наречено концентраторповторител (repiter) или хъб (hub). Ако връзката между едно от устройствата и R/HUB-a бъде нарушена, това няма да попречи на цялостната работа на мрежата (стига това да не е мрежа тип клиент-сървър и това да е връзката към сървъра). Разбира се, при дефект в концентратора (хъба) цялата мрежа спира да работи. Съвременните 100 Mbit/1 Gbit мрежи се изграждат по тази топология. или

~ Шинна топология

Позната е още под името линейна или последователна. Всички възли от мрежата се свързват към един кабел, в някои източници наричан "опорна магистрала". Ако кабелът се повреди някъде по средата на опорната магистрала, мрежата престава да работи и в двете й части.

Мрежи, изградени с коаксиален кабел, изискват терминиране (запушване) в двата им края. Ако някой от терминаторите дефектира, това също води до излизането от строя на този сегмент от мрежата.

Изборът на предпочитаната топология за изграждане на мрежата зависи от задачите, които тя ще изпълнява, от възможностите ви или пък е обусловена от стандарта на мрежата, която ще изграждате. Възможно е част от устройствата да са свързани с използването на една топология, другата част използва друга топология и след това двата сегмента се свързват помежду си.

# Модел OSI

Този модел, OSI (Open System Interconnect), разработен от международната организация за стандартизация ISO описва структурата на една идеална мрежова връзка, използвайки понятието нива на взаимодействие на мрежовите компоненти. Моделът OSI съдържа седем нива на взаимодействие, които са относително автономни и могат да се разграничават.

1. Физическо ниво-отговаря за приемането и предаването на бинарните данни. Това ниво определя електрическите, механическите и процедурните характеристики на канала между крайните системи. Точно спецификациите на физическото ниво определят нивата на напреженията, скоростта на предаване на физическата информация, фиксира изискванията за средата за предаване на изнформация и т.н.

2. Канално ниво-осигурява транспортирането на данните под физическото ниво, подсигурявайки физическата адресация, мрежовата топология, информиране за неизправности, администрирането на информационният поток.

3. Мрежово ниво-отговаря за избор на маршрута между двете крайни устройства, дори те да се намират в различни географски райони, за разлика от физическото ниво, което следи само близкостоящите мрежови връзки.

4. Транспортно ниво-най-високо в йерархията на нивата, отговарящи за транспорта на данни. Осигурява следенето за цялостност на изпращаните или получаваните данни, контролира потока и последователността на пакетите с данни, осигурява механизмите за функционирането на виртуалните канали и системите за откриване и отстраняване на неизправности.

5. Сесийно ниво-на основата на множество мрежови протоколи установява, управлява и затваря сеансите за взаимодействие между приложенията, администрирайки заявките им.

6. Представително ниво-осигурява "читаемост" на информацията, изпращана от представителното ниво на една система към същото ниво на друга система. За целта това ниво може да транслира изпращаната информация към някакъв общ формат, разбираем за другата система.

7. Приложно ниво-осигурява изпълнението на потребителските задачи, служейки за интерфейс между крайният системен потребител и мрежовите услуги. На това ниво се синхронизират съвместно работещите приложения, идентифицират се устройствата, с които ще се установява връзка, оценява обемът на ресурсите, необходими за предполагаемата връзка.

Hub, или както е прието в България, концентратор, представлява от себе си многопортов (от 4 до 16 и повече) повторител (repeater) на мрежа с автоматична сегментация, предназначен най-вече за свързване на отделни работни места, оборудвани с мрежови карти, в една мрежа, като отделните работни места могат да работят под управлението на различни операционни системи и да бъдат от различен тип (работещи на различна скорост, например). Всички портове на концентратора по правило имат един и същ приоритет, така че при получаването на сигнал на единия от портовете концентратора го препредава към всички свои активни портове.

При положение, че логиката на концентратора открие някаква неизправност във някой от подвключените към портовете мрежови сегменти, концентраторът автоматично се изключва, като след като при някой от следващите цикли установи, че повредата е отстранена, отново започва да функционира нормално.

Концентраторите са автономни устройства, които могат да бъдат свързвани едно с друго с цел увеличаване на физическия брой подвключени устройства и разширяване топологията на една (хетерогенна) мрежа. Hub-овете би трябвало да отговарят на стандарта IEEE 802.3, работейки в съответствие с ниво 1 (физическо) на модела OSI (Open System Interconnect), което ще рече че те не се влияят от типа на протоколите от по-високо ниво. Процесът, при който концентраторът изключва някой от портовете при откриване на неизправност се нарича сегментация.

Мрежите, в които се използват най-често концентратори, са на базата на кабели с усукана двойка (UTP) - 10Base-T или 100Base-TX/T4, ни има концентратори за мрежи 10Base-2 с коаксиален кабел и 10Base-F с оптичен кабел, както и други. Десет-мегабитовите хъбове често имат портове с конектор RJ-45, така и за коаксиален кабел (BNC) или AUI, което позволява сегментите с коаксиален или оптичен кабел да се използват като главна магистрала (Backbone) между концентраторите.

Основната (и съществена) разлика между концентраторите (Hub) и значително по-разпространените напоследък комутатори (Switch) е в това, че концентраторите нямат възможност да буферират пропусканите през тях пакети с данни, а комутаторите - могат. Това на практика довежда до по-високи скорости на обмен на данни в мрежи, изградени с комутатори, отколкото с концентратори. Срещал съм понятия от типа на Hub-switch, които, поне според мен, са лишени от смисъл и се използват само с маркетингови цели.

"Неумението" на концентратора да буферира пакетите води и до невъзможността му да синхронизира работещи на различни скорости портове, макар че не е изключено да има разработени чипове, които да се справят успешно с този проблем. Липсата на синхронизация по скорост довежда до там, че ако към концентратора има комутирани работни станции, работещи при скорост 10- и 100- мегабита, всички портове на концентратора ще работят на 10 MBit.

Един бегъл поглед в страниците на българските печатни издания, публикуващи ценова информация от фирмите, показва, че в продажба все още има комутатори, като основно се предлагат такива от най-ниско, съответно най-евтино, ниво. В повечето случаи те са произведени от известни и неизвестни китайски фирми, макар че и марковите устройства от големи и известни фирми от типа на 3Com и SMC Networks също се произвеждат в Китай и Тайван.

Концентраторите от по-ниско ниво са обикновено с 4, 5 или 8 порта, много рядко до 16. Напоследък произвежданите модели са предназначени за автономно използване, а не за вграждане във шкафове (стойки). С цел осигуряване на съвместимост с по-старите работни места, някои от тях имат допълнителен BMC порт, като този 9-портов концентратор, произведен от C-Net:

Конструкцията на повечето комутатори от този тип е една и съща, като, съответно, освен чипа, управляващ комутацията на портовете и трансфера на данни, вътре има само няколко релета, светодиодна индикация и дискретни елементи, подсигуряващи захранването:

Често производителите включват и още един допълнителен порт, в който някои от проводниците са с промемени места, за включване на Uplink (обърнат) RJ 45 кабел, което улеснява включването на работна станция, която досега е била включена към друга директно спомощтана sross-linked кабел:

Значително по-рядко се срещат концентратори с AUI порт. Повечето концентратори от ниския ценови диапазон не разполагат с конзолен команден порт или с SNMP модул за управление по мрежата.

Ето и един друг представител на евтин концентратор, произведен от фирма Surecom:

На практика той по нищо не се различава от описания по-горе C-Net, освен че конструкцията му е още по-"олекотена" и няма BNC конектор:

В повечето случаи портовете на тези устройства са изведени от задната страна на корпуса, а индикациите, показващи активността на портовете - от предната страна:

Концентраторите от среден клас обикновено "стартират" от 12 порта, достигайки максималния брой от 24 порта. За разлика от по-евтините си "събратя", тези устройства често имат конзолен порт RS232 за управление посредством терминална програма, както и допълнителни AUI и BNC портове.

Концентраторите, имащи вградена възможност за управление чрез SNMP, могат да имат до 48 порта, като те обикновено имат и конзолен порт, както и възможност за акумулиране на статистическа информация, използвайки протоколите SNMР/IР или IРХ. Този тип концентратори разполагат с възможност за отдалечено управление и се използват за изграждане на мрежи с много работни места. Типичен пример за такъв концентратор е устройството HP ProCurve 10Base-T Hub-24M:

Към концентратора HP ProCurve 10/100 Hub-24  може да бъде включено всякакво устройство, поддържащо мрежовите протоколи 10Base-T или 100Base-T, поддържа SNMP и RMON.

Не съм извършвал сравнително тестване на концентраторите по няколко причини. От една страна, много трудно е да се подсигури еднакво разпределено натоварване между всички портове на Hub-a и да се измери трафика през тях. От друга, дори и да се измери трафика, той силно варира в зависимост от големината на обменяни пакети, респективно файлове.

Също така, трябва да се има предвид следното основно нещо. Производителите на устройства вграждат в изделията си чипове, произведени от различни фирми. Чиповете силно се различават по производителност, вградени логически схеми за контрол и корекция на грешки и поддържани функции. Това дава пряко отражение върху скоростите на обмен между мрежовите устройства.

Все пак, аз извърших поредица от експерименти с няколкото концентратора, попаднали в Лабораторията ни, сравнявайки резултатите от няколкото хаотични измервания на скоростите на копиране на файловете по мрежата между няколко отделни работни станции. Моето субективно мнение е, че в сравнение с комутаторите (Switch), концентраторите при по-високо натоварване се справят по-лошо с пропускането на пакетите с данни през портовете си, което се изразява в по-ниските скорости на обмен на данни между мрежовите устройства.

Първите LAN комутатори (switch) са се появили някъде в края на миналия век (звучи така, все едно че става дума за времето, когато е било изобретено електричеството :-)), като те са били устройства от ниво 2 (OSI Layer2) и главната им цел бе да заменят хъбовете там, където те "издаваха багажа" - в по-големите мрежи. По-точно, първоначално технологията за комутиране на сегментите бе предложена от фирмата Kalpana през 1990 г., когато се появяват и първите устройства, отговарящи на Layer 2 от модела OSI (Open System Interconnect) с елементи на Layer 3 и Layer2+Layer3 (multilayer).

В самото начало, когато първите двупортови switch-ове все още не се различаваха много-много от концентраторите (hub), те се наричаха мостове (bridges), като в процеса на еволюцията станаха многопортови, придобиха нови функции и вместо термина "мост" започнаха да отговарят на името "комутатор".

Комутаторите позволяват всяка една работна станция да предава данните през комуникационната среда без да се конкурира с другите. Комутацията де-факто преобразува Ethernet от общодостъпна среда с конкурентна борба за използването на канала за връзка в система с адресирано и регулиране предаване на данните.

Благодарение на това, че комутаторите могат да управляват трафика в съответствие с ниво 2 на протокола на канално ниво на физическия модел OSI те имат възможност да контролират MAC-адресите (Media Access Control Address) на включените към него устройства, както и да транслират пакетите с данни от един стандарт в друг (Ethernet в FDDI, например), като тази функция е свойствена в пълен обем на комутаторите, поддържащи OSI Level3, и по този начин, доближаващи се до маршрутизаторите.

С помощта на комутатор могат да бъдат свързани, освен няколко отделни устройства, и няколко отделни сегмента на една мрежа, всеки един от които може да има включени към него други крайни устройства. Сегмент - това е част от мрежовия кабел, ограничена чрез мостове/комутатори (bridges/switches), маршрутизатори (routers), повторители (repeaters) или терминатори (terminators).

Основната разлика между концентратора (hub) и комутатора (switch) идва от възможността на последния да буферира пакетите с данни. Комутатора не винаги буферира преминаващите през него данни, а само тогава, когато е необходимо да се съгласува скоростта на предаване на пакетите между две устройства, когато адресът на получателя не се намира в адресната таблица, или когато портът, където трябва да се изпрати пакетът, е зает. Хубавото в случая е това, че комутаторът може да започне да получава пакета с данни едновременно с анализирането на адреса на пакета, който се намира в заглавието му и на който той трябв ада бъде препратен. По този начин комутаторът започва да буферира данните (store-and-forward) още преди да е установил параметрите на връзка с приемника й (освен в случаите, когато данните не се буферират и преминават "on the fly": cut-though). При това двойката портове изпращач-получател динамично се комбинират във виртуални канали, което увеличава пропусквателната способност на мрежата в сравнение със случая, когато се използват концентратори.

Много популярен е начинът на свързване, когато сървърите се включват към по-високоскоростните портове на комутатора, а работните станции - към по-нискоскоростните. При този начин на свързване в идеалния случай всяка от работните станции има максимално висока скорост на връзка със сървъра, ограничена само от възможностите на мрежовия адаптер на станцията.

Комутаторите комуникират един с друг в режим на пълен дуплекс (full duplex), което означава, че данните се приемат и предават едновременно: нещо невъзможно в обикновена ethernet мрежа. При това скоростта на предаване на данни е максимална за възможностите на LAN NIC-овете и е двойно по-голяма, отколкото при half duplex режима на работа, зависейки от конкретния модел комутатор.

Теоретичните и практическите познания за комутаторите позволяват да се направи един много логичен извод относно това, дали обемът на вградената в чиповете на комутатора памет влияе върху скоростите на предаване на данни през портовете им. Точно с това може да бъде обяснена разликата в цените на външно еднакво изглеждащите устройства: просте те използват различни чипове, с различен обем памет, бързодействие и функционалност. Ще дам и един пример, данни за който открих в Интернет (не разполагам с необходимото оборудване за точното измерване на трафика, както и с каквито и да е данни за чиповете, използвани в разглежданите по-долу комутатори, предлагани на нашия пазар). В таблицата по-долу е оценена производителността на няколко комутатора от среден клас, произвеждани преди няколко години:

Веднага проличава предимството на устройствата с по-голям кеш. Особено актуален е по-големият размер на кеша при изграждането на мрежи с устройства, работещи на различни скорости.

Приоритезацията на трафика е още едно негативно свойство (или особеност) на Ethernet, което се превръща в значителен недостатък при положение, че по мрежата се предава информация, чувствителна към задържане при трансфер, каквато е видеоинформацията или предаването на глас в реално време.

Тъй като протоколите от канално ниво на модела OSI не поддържат поле за приоритет на кадъра, някои производители на мрежово оборудване са решили проблема със собствени средства, интегрирайки в произвежданите от тях комутатори допълнителни схеми. Така, например, 3Com разработи технологията PACE (Priority Access Control Enabled - управление на приоритетите за достъп), позволяваща в един канал да се обособят два логически канала - с висок и нисък приоритет съответно. Този метод обаче приоритетите се присвояват на портовете на комутатора и кадърът застава на опашката на кадрите със съответен приоритет в зависимост от това, на кой порт е бил подаден. Впоследствие бе приет стандартът IEEE 802.1p, определящ осем нива на приоритет на кадъра посредством записите във новите полета, приети със стандарта IEEE 802.1Q, като приоритетите вече не са свързани с портовете.

Но стига теория, която предвид множеството приети стандарти е огромна по обем и практически неинтересна за не-специалисти. Да видим какво са сложили производителите в кутиите на продаваните у нас комутатори..

За начало "препарирах" един 16-портов комутатор SMC, който въпреки много "приличната" си цена, се оказа, че е изграден с използването на "маркови" чипове от по-висок клас, освен че позволява разширяването му с допълнителни модули, които се включват към изведения върху платката куплунг.

Всъщност, обикновено в кутиите на всички подобни устройства има много място: специализираните чипове (в случая от Broadcom) са с висока степен на интеграция и не заемат много място, освен ако не са покрити от големи радиатори, така че в кутията има място за още релета и стабилизиращи захранването схеми, и остава още много свободно.

Успях да фотографирам, но не и да използвам едни натък модул поради една единствена причина: в Лабораторията ни мрежите не са оптични, а с обикновен меден кабел категория 5.

Както се вижда на снимката, модулът също съдържа достатъчно голям чип с пасивно охлаждане, освен двете 7 ns памети и специализирани микросхеми:

По-малките SOHO комутатори в най-добрия случай използват по-слабите интегрални схеми, произведени от Realtek, които имат и по-малък размер на вградената в тях кеш-памет, както е при Switch-а от известната само на китайския производител марка Vegas (не че някои по-познати на българския пазар марки са по-добри..:-)), но съм виждал и комутатори от SMC със същите чипове...

В много от по-евтините комутатори съм виждал интегрални схеми, за които не успях да намеря никаква информация в Интернет, което не говори добре за производителя. По правило, в такива модели елементната база е доста бедна, което говори за икономии за сметка на качеството. Това ме навежда на мисълта да не купувате no-name устройства, които никой преди вас не е ползвал и не се знае дали са удачни.

Почти всички комутатори, за разлика от концентраторите, имат изведена върху горния капак или лицевата страна на кутията светодиодни индикации за режима на работата на портовете.

Дори и да имат разлики в начина на разположение на светодиодите, в повечето случаи последните индицират наличие на колизии (смущения), работата в режим Full duplex, както и наличието на активност на съответния порт (тази тройна редица светодиоди на комутатора Surecom толкова ми хареса, че не можах да се въздържа да не я снимам по-отблизо).

Макар че често продуктите на Surecom се отъждествяват с low-end сектора на пазара, отварянето на кутията на комутатора показа, че продуктът е на "висота" като изпълнение: и чипът, съдейки по размерите му, не е от евтините, нито има места с незапоени кондензатори и индуктивности.

По принцип, в домашни или офис условия, където мрежите са от малко станции и не се натоварват значително, трудно може да бъде "хваната" разликата в качеството на работа на един или друг комутатор, а още повече сравнена с голяма точност.

За целите на тестовете се ограничих с подмяната на използвания досега от нас комутатор във нашата локална мрежа със всяко едно от преминалите през Лабораторията на Computer Experts Group мрежови устройства. Какво да ви кажа... не съм забелязал никакви отклонения при нито едно от тях.. Макар че ми се струва, че Repotec-a на моменти, особено при копиране на много файлове по мрежата, показва по-ниски стойности на трансфер (използвана е програмата DU Meter), отколкото "колегата" му, осем-портовия комутатор Surecom.

Мисля, че за една малка мрежа, стига човек да не е вманиачен като мен :-)), би свършило работа всяко едно от тези устройства, макар че ако разликите в цените са малки, по-добре би било да си "харесате" по-марково устройство. Това донякъде би ви гарантирало безпроблемната му работа при по-високи натоварвания, и то най-вече при многочасов и многодневен непрекъснат режим на работа в рамките на една офис мрежа, която работи денонощно, а освен всичко това комутира максимално възможния брой устройства за възможностите на даден модел Switch.

Дотук говорих за SOHO комутаторите, тезим които са в повечето случаи с максимално 8 порта. Говорейки за по-високия клас, определено става дума за по-сериозни и отговорни мрежи, което предполага използването на устройства от известен производител, а те, между другото, не са малко... Тук следва да се ориентирате по името, техническите характеристики, възможностите за разширение, поддържани технологии и най-вече по отзивите на другите потребители: за целта съществува голямата и често безпристрастната световна мрежа - Интернет.

Безжични връзки... Доскоро, споменавайки този термин, веднага се досещахме за мобилните телефони. Но има и други области, където удобството на безжичните комуникации ги е изтласкало на гърба на комуникационната вълна. Една от тях ще разгледам в тази статия, посветена на върха на технологичния пробив в областта на комуникациите - безжичните мрежи.

Използването на радиоканалите за връзка между устройствата, макар че не е ново като изобретение, едва напоследък еволюира значително, особено благодарение на широкото разпространение на Internet, локалните и WAN мрежи, свързващи много хора, позволяващи да си разменят глас, видео и данни помежду си, и то с осезаемо високи скорости. Тласък за развитието именно на безжичните устройства е дала необходимостта от по-голяма свобода и удобство при изграждането на мрежи, необходимостта от лесното включване на все по-бързо увеличаващия се брой на мобилни абонати, не желаещи да търсят специални точки за включване към мрежата, а глобално погледнато - потребността на съвременния човек от модерни бързодействащи и високоскоростни комуникации. Според изчисленията на аналитиците, през следващата година в света ще има над 1 милиард мобилни устройства, оборудвани с безжична връзка.

Стандарт IEEE 802.11

Комитетът по стандарти на организацията IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), IEEE 802, сформира работната група за изработването на стандарт за безжични локално мрежи 802.11 преди около 12 години, през 1990 година. Задачата на тази работна група бе да разработи всеобщ стандарт за радиопредаване и за безжични локални мрежи, които ще работят на честота 2.4 GHz със скорост на предаване на данни 1 и 2 Mbps (Megabits-per-second).

Работата по създаването на стандарта бе завършена през 1997 година, когато през юни месец бе ратифицирана първата официална спецификация на 802.11. Стандартът IEEE 802.11 бе първият стандарт за безжични мрежи (WLAN, Wireless Local Area Network), приет от независима международна стандартизираща организация, разработила, освен него, и множество други спецификации и стандарти за мрежовите връзки по кабел.

Междувременно технологиите за предаване на данни се развиваха с нарастващо темпо, така че първоначално заложените в стандарта скорости за предаване на данни от 1 и 2 Mbps вече бяха малки за големите обеми информация, която се обменяше по съществуващите мрежи и бяха станали безинтересни за потребителите. Това подтикна разработчиците на стандарта IEEE 802.11 към създаване на нови стандарти, които де-факто се явяват разширения на основния, 802.11.

Това става през септември 1999 година, когато е ратифицирано разширението на стандарта, получило наименованието IEEE 802.11b (IEEE 802.11 High Rate). Основната разлика от предишния стандарт - повишена до 11 Mbps скорост на обмен на данни между безжичните устройства, което в идеалния случай означава над 1.4 MB/сек. трансфер между устройствата, което дава тласък към преминаване към изграждането на гъвкави безжични мрежи от корпоративно ниво.

Съвместимостта между продуктите, произведени от различни производители, се гарантира от независима организация, наречена Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA, http://www.weca.net), създадена от лидерите в производството на мрежови устройства, между които са Cisco , Lucent , 3Com , IBM , Intel, Apple, Compaq, Dell , Fujitsu , Siemens , Sony , AMD (над 80 компании), през същата 1999 година.

Стандартът IEEE 802.11 работи в съответствие с двете долни нива на модела OSI - физическо и канално ниво. Всяко едно мрежово приложение, протокол или операционна система могат да работят при това положение в една безжична мрежа не по-лошо, отколкото това става в обикновена Ethernet мрежа. Основната архитектура, особености, протоколи и служби са определени в стандарта 802.11, а спецификацията 802.11b засяга физическото ниво, променяйки скоростта на обмен и достъп към по-висока.

На физическо ниво са отделени общо три метода за предаване на данни, единият от които е в инфрачервеният диапазон, а другите два са радиочастотни, работещи в интервала между 2.4 GHz и 2.483 GHz. Двата широколентови канала могат да използват различни методи за организиране на предаването - метод на пряка последователност (DSSS-Direct Sequence Spread Spectrum), или метода на частотните подскоци (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum).

Режими на работа 802.11

Стандартът 802.11 фиксира два вида безжично мрежово оборудване - клиент, ролята на който обикновено се поема от компютър с инсталирана безжична мрежова интерфейсна платка (Network Interface Card, NIC), и точка за достъп (Access point, AP), която служи за връзка между безжична и кабелна мрежа.

Клиентът, както споменах по-горе, е окомплектован с мрежова карта 802.11, която може да бъде с интерфейс ISA, PCI или PC Card, както и във вид на вградено решение. Точката за достъп обикновено е оборудвана с приемо-предавател, интерфейс към кабелна мрежа (802.3) и специализирано програмно осигуряване.

Стандартът IEEE 802.11 определя дава режима на работа на безжичната мрежа - режим точка-точка (Ad-hoc) и режим клиент/сървър, наричан още режим на инфраструктурата (infrastructure mode). По този начин са озаглавени режимите във повечето програмни пакети, управляващи Access Point, процедурите по настройването на които няма как да избегнете :-)).

Първият режим, точка-точка, наричан още IBSS - независим набор от служби, както личи и от заглавието, сполучливо трансформирано от неразбораемото поне за мен "Ad-hoc", представлява елементарна като структура мрежа, в която отделните станции се свързват една със друга пряко, без да е необходима точка за достъп. Разбира се, при това положение съществуват някои ограничения от типа на максималния брой устройства, които могат да изграждат такава мрежа, което зависи от типа на безжичното мрежово оборудване и от спецификациите на 802.11.

Режимът клиент/сървър предполага използването на поне една точка за достъп, представляваща специялизирано устройства, както сигурно вече се досещате, която да е включена към кабелна Ethernet мрежа, и определен, често ограничен брой крайни безжични работни станции. Този тип конфигурация се нарича основен набор от служби (BSS - Basic Service Set), като при наличието на два или повече BSS се формира разширен набор от служби (ESS - Extended Service Set). Очевидно е предимството на режима клиент/сървър, когато безжичната мрежова станция може да получи достъп до локално мрежово устройство или специфична функция, свързано към стационарната мрежа (например, към мрежов принтер, скенер или Интернет).

Промени в стандарта, направени от 802.11b

Както споменах по-горе, основната промяна, внесена от 802.11b в основния стандарт, е поддръжката на две нови скорости на предаване на данни - 5.5 и 11 Mbps. За постигането на тези скорости се използва методът на пряка последователност (DSSS), което означава, че системите 802.11, използващи DSSS, ще са съвместими с DSSS системите 802.11, но няма да се "виждат" със системите, използващи FHSS 802.11.

Другото полезно нещо при 802.11b е методът на динамична промяна на скоростта на трансфер в зависимост от силата на сигнала, шумовете в ефира или отдалечеността на станцията. Това, обяснено на неусложнен и разбираем език (а не на този технически, към който незнайно защо имам такъв афинитет :-)), означава, че устройствата IEEE 802.11b могат да установят връзка помежду си при 11 Mbps, после, при възникване на смущения, или при отслабване на сигнала, те автоматично ще намалят скоростта на предаване. След определен период от време, след като се появи възможност устройствата пак да работят на по-висока скорост, скоростта пак ще бъде автоматично увеличена до максимално възможната. Просто и логично...

Повечето модели интерфейсни карти са предназначени за включване към шината PC Card/PCMCIA. За да могат те да бъдат монтирани в компютрите, които нямат такъв слот, производителите предлагат преходници към PCI от PCMCI.

За радост на всички, на които нямат свободно място на PCI слотовете на desktop системите им, много от производителите произвеждат и външни устройства с интерфейс USB.

В резюме основните характеристики на адаптерите IEEE 802.11b изглеждат така:

• интерфейс: PC Card, USB, PCI
• скорост на предаване на данни: до 11 Mbps
• работа в half-duplex режим
• възможност за работа в режим точка-точка и клиент/сървър с точка за достъп
• работна честота: 2.4 GHz
• далечина на връзката: 100..500 м в зависимост от външните условия и от скоростта

По-нататъшно развитие на стандарта: IEEE 802.11a и стандарт Hiperlan

Разбира се, бясното препускане на мегахерци и мегабайти не остави този сравнително неотдавна приет стандарт (имам предвид IEEE 802.11) да съществува необезпокояван. Логичното изискване към все по-големите обеми на трансферирана информация изисква нови промени в стандартите за безжични комуникации. Още през януари 1997 Федералната комисия на САЩ по съобщенията (FCC) даде разрешение да се използва за безлицензни радиочастотни мрежи 5 GHz-вия диапазон, в който са обособени два участъка (5.15 - 5.35 GHz и 5.725 - 5.825 GHz) с обща честотна лента от 300 MHz.

Макар че и двете спецификации IEEE 802.11 са приети по едно и също време през есента на 1999 година, широкото разпространение на IEEE 802.11b устройства, предлагани още преди това от няколко големи производителя, им осигури предимство пред "конкурентите" от 802.11a.

Адаптерите, отговарящи на спецификациите IEEE 802.11a, на външен вид по нищо не се отличават от старите 802.11b, но имат три много основни "вътрешни" разлики:

• интерфейс: Card Bus, USB 2.0
• скорост на предаване на данни: до 54 Mbps
• работна честота: 5 GHz

Диапазонът от честоти, отделен за IEEE 802.11а, съвпада с европейския стандарт HIPERLAN (High Performance Local Area Network), благодарение на което произвежданото за HIPERLAN оборудване може да се използва на всички континенти.

Макар и да са спецификации на един и същ формат, отличаващи се само по една буква в наименованието си, устройствата , отговарящи на стандарта 802.11b не могат да бъдат медернизирани до по-бързия 802.11а. По този начин, ако в момента имате изградена 802.11b мрежа, единственият начин, по който можете да я накарате да заработи на 54 Mbps, е да подмените оборудването с ново. Единственото изключение са последните модели точки за достъп (Access Points), които позволяват монтирането в тях на PCMCI карти, отговарящи на стандарта 802.11b, и на 802.11a.

Антени за WLAN

Макар че повечето от устройствата 802.11 и да разполагат с вътрешни антени, повечето от тях, особено точките за достъп, разполагат с възможност за включване на външни антени.

Използването на външни антени, както лесно може да се досети всеки, позволява да се увеличи обхвата на устройствата и да се стабилизира и усили приемания сигнал, като в крайна сметка разстоянието между безжичните устройства може да достигне десетки километри. Разбира се, с вътрешните антени е нереално да се очакват подобни разстояния, дори и при пряка видимост между безжичните устройства (вижте колко малка е вградената в тази PCMCI карта антена: тя заема част от черната пластмаса в левия край на картата):

Използваните антени могат да бъдат от няколко типа - от антени с тясно фокусиране (насочване) до кръгови (широконасочени) антени. Когато се цели постигането на максимално разстояние между две устройства, например, при съединение точка-точка, се използват теснонасочени антени, "прицелени" една в друга. Тяснофокусираната антена концентрира излъчването си в тънък лъч, проникващ на по-далеко разстояние.

Когато е необходимо да се подсигури покритие на по-голяма площ, се използват кръгови антени, например, в рамките на една сграда или по-голяма площ. Възможен е вариантът, когато станцията е един условен център е оборудвана с кръгова антена, а станциите около нея - с насочени към централната антени с тясно фокусиране. По този начин ще се получи съединение точка - много точки. Най-често усилването на антените е между 3 и 24 dB, като всичко е в ръцете на разработчика на конкретната антена.

Други безжични технологии: Bluetooth

Bluetooth. Тази безсмислена като превод дума (буквалния й превод е "син зъб") все по-често се среща в материалите, посветени на компютрите. Най-вероятно вие знаете, че става дума за технология, чрез която се изграждат безжични мрежи, в които могат да участват не само компютри, но и други устройства - например мобилни телефони или дори апарати от домашния ни интериор - печки, хладилиници...

Има няколко причини, който не позволяват на Bluetоoth да увеличи значително своят дял при текущо използваните безжични интерфейси. Ето някои от тях:

- висока (засега) производствена цена на необходимата за функционирането на интерфейса елементна база - липса на добра поддръжка на ниво операционна система (може да бъде решено с написване на драйвери) - липса на интерес от страна на производителите да предлагат устройства с Bluetooth интерфейс - нерешени проблеми със запазването на неприкосновеността на обменяните между устройствата данни (лесно се прихващат и декодират от разстояние)

От друга страна, има предимства, които може би ще помогнат на тази технология да си изгради добро бъдеще (на Bluetooth в сегашния му вид или на негов наследник, изчистен от недостатъците на предшественика):

• добре обмислена структура
• неотклонно намаляваща цена на хардуерния модул (едночипово решение)
• поддръжка от страна на консорциум, основан през 1998 г, със свободно безплатно членство, в който членуват над 2000 компании, между които IBM, Intel, Nokia, Erricson, Toshiba, 3COM, Lucent, Microsoft.

Конструктивно, най-грубо погледнато, Bluetooth-устройството представлява хардуерен модул (обособен или интегриран, изпълняващ функциите на радиопредавател/приемник под управлението на драйвер. Приемо-предавателят (ПП) според спецификациите трябва да работи в честотния диапазон от 2400 - 2483,5 MHz, който е освободен в повечето държави и не изисква лицензиране. Съществуват държави като Франция и Япония, в които част от този диапазон се използва и за други цели, там диапазонът за тези устройства е стеснен до 2445-2475 MHz (Испания), 2446,5-2483,5 (Франция).

Разстояние, на което могат да се отдалечат две устройства Bluetooth, е около 20-30 метра, но се работи по удължаването му. В замяна на това, няколко Bluetooth устройства могат да се свържат в мрежа и през стена (стени) или на няколко етажа в една сграда, без да има необходимост от пряка видимост или външна антена.

Широчината на канала е 723,2 Kb/sec. за устройства, работещи в асинхронен режим, и 433,9 Kb/sec. за работещите в синхронен режим.

Когато по канала е се предават данни, могат да бъдат предавани 3 аудиоканала, като всеки едни от тях поддържа 64 Kbps синхронен пренос. Допуска се съставен сигнал от данни и аудио.

Bluetooth има и друга, отличваща го от останалите технологии особеност: различните Bluetooth устройства влизат в контакт едно с друго автоматично, веднага след като попаднат в обсега на ПП, а за установяването на връзката, аутентификацията и др. се грижи програмното осигуряване.

Едно от големите предимства на Bluetooth е, че устройството, поддържащо стандарта, влизайки в обхват, може да установи връзка не с едно, а с множество други, поддържащи тази технология, като не е задължително те да си взаимодействат активно.

Устройство, обменящо активно информация с други устройства, според терминологията на Bluetooth се нарича master, a устройствата, с които то комуникира активно се наричат slave, като максималния брой slave устройства може да бъде 7. Освен това може да съществуват още неограничен брой неактивни slave устройства, които са установили връзка с него, макар, че са синхронизирани с master, не обменят данни с последния, очаквайки освобождаване на свободно място, за да осъществят преноса на данни. Такъв тип връзка между устройствата се нарича piconet. В рамките на една piconet връзка може да има само едно master устройство, но когато е необходимо, свързаното с него slave може да смени статуса си на master, образувайки своя pinocet структура. Този тип сложна съставна структура носи наименованието scatternet, в която всяко едно устройство може да бъде едновременно и master и slave, в зависимост от конкртената ситуация и мястото му в структурата.

По този начин, една scatternet мрежа от Bluetooth устройства е един, образно казано, динамично променящ се организъм, преобразуващ структурата си според текущите нужди (в зависимост от това, към кои точки от мрежата се комутират новите устройства).

Разбира се, за да се избегне дублирането на устройствата и други нежелани отклонения, всяко устройство, освен уникалното си име, взаимодейства с другите, използвайки различен канал за връзка, на различна честота и с различен от другите параметър hopping, характеризиращ hopping channel (хопинг-канал). Хопинг (hopping)-това е периодична промяна на честотата, определяна от параметъра hopping sequence. По спецификация,пълният вариант на която можете да намерите на www.bluetooth.com, включваща 10 варианта на hopping sequence. При всеки от тези десет варианта честотата се променя 1 600 hops/sec.

Ще кажа няколко думи за процеса на установяване на връзка на ново устройство, попаднало в обхвата на друго (други) Bluetooth устройства. Първоначално всяко Bluetooth устройство, попадайки в някакво пространствено положение, извършва претърсване на каналите за свързване, търсейки други устройства. Този режим носи името Device Discovery, и, в зависимост от това, в кой от описаните режими се намират евентуално откритите устройства, се установява или не връзка. Тези устройства може да се намират в няколко режима:

• discovery mode-устройствата, работещи при този режим се намират в готовност да приемат установяващите връзка процедури.
• limited diskoverable mode-при този режим устройствата приемат връзката само при спазване на някои условия (например ограничено време).
• non-discoverable mode-този режим се използва когат устройствата не трябва да приемат нови запитвания.

Освен всичко това, устройствата, намиращи се в някои от първите два режима могат да пребивават и в connectable или non-connectable mode. Ако устройството е в първия mode, устройствата разменят служебна информация, настройвайки специфични параметри на връзката помежду им.

От друга страна, при положение, че устройството е във втория mode, то може да бъде открито от участници в сеанса, но не позволява установяване на някои параметри на връзката и респективно, приемането и предаването на данни.

На следващия етап се извършва прочитането на имената на всички достъпни Bluetooth устройства (според спецификациите, освен, че разполага с уникален мрежов адрес, всяко устройство на ниво потребител оперира със собствено име), извършва се търсенето на достъпните услуги, които устройствата могат да споделят (използва се Service Discovery Protocol-SDP), установяват се параметрите на връзката и.... готово! Всичко това става невидимо за потребителя на устройството, без участие от неговата страна.

Защита на данните

Всички технологии за безжични комуникации използват един или друг вариант на кодиране на данните с цел тяхна защита.

Мрежите, отговарящи на стандарта IEEE 802.11, използват функции за криптиране WEP за кодиране на информацията, като, в зависимост от класа на устройството криптирането може да бъде 64- или 128- битово.

При Bluetooth има три режима на защита, като най-защитеният Security mode 3 (link level enforced security) оперира с сеансови ключове (Bond), които се генерират в процеса на свързване на две устройства, и се използват в процеса на свързване, идентификация и предаване на данни между две устройства.

При всички положения, проблемът със защитата на данните при безжичните комуникационни устройства е открит - все още е сравнително лесно да бъде уловен сигнала от ефира и той да бъде декодиран.

Както споменах, 802.11b осигурява контрол на данните на MAC ниво MAC (второ ниво в модела OSI), и механизми на криптиране, известни като Wired Equivalent Privacy (WEP), които могат да бъдат включени или изключени.

Когато WEP е включен, той защитава само пакета с данни, но не и заглавието му, така че всички свързани в мрежата устройства могат да "преглеждат" преминаващите данни. За контрол на достъпа във всяка точка на достъп се разполага ESSID (или WLAN Service Area ID), без информация за който станцията не може да се включи към точката за достъп.

Освен това, при нея може да се съхранява списък от "разрешени" MAC адреси на упълномощените устройства, по този начин разрешавайки към мрежата да се включват само тези устройства, които се намират в списъка.

Криптирането на данни се извършва спомощтана алгоритма RC4 с 40-битов ключ, но има и по-прости начини на криптиране. Решавайки, кое точно устройство да си закупите, обърнете внимание и на този параметър - някои производители на безжични комуникационни устройства, с цел поевтиняване на изделията си, използват по-прости алгоритми за кодиране.

Изграждане на безжични мрежи

По принцип, преди да кажа няколко думи по този повод, искам да уточня, че това е въпрос, изискващ определени познания, и то не само по подбора на необходимото оборудване, разполагането му по най-удачния начин, но и по настройването на програмното осигуряване, правата на достъпа и политиката на безопасността.

Най-простият начин да свържете два компютъра в безжична мрежа е да включите във всеки един от тях по една WLAN карта, без значение с какъв интерфейс е тя, стига да се поддържа, да инсталирате драйвери, да настроите необходимите параметри на връзка, нива на криптиране, и сте готови да обменяте данни между устройствата!

Операционните системи от ново поколение от типа на Windows XP и Linux, след инсталирането на необходимите драйвери разпознават устройствата коректно и позволяват "общуването" с тях, както и настройването на някои параметри.

Тестове на скорости за трансфер на данни

Това, както много пъти съм казал, е едно от най-неприятните занимания, поради изключителната зависимост на резултатите от средата, в която се провеждат тестовете.

В този смисъл, ако извърша измерванията на трафика между две безжични мрежови устройства в една географска точка, почти сигурно е, че няма да мога да постигна идентични условия в някоя друга точка. Все пак, донякъде измерванията, които реших да ги направя в рамките на едно помещение, като разстоянието между устройствата е около 5 метра, а единственото препятствие на пътя на вълните съм бил аз в комплект с атмосферния въздух, можем да приемем получените резултати за достатъчно достоверни.

Измерванията са направени с помоще на невероятно полезната програма Intel I/O Meter, разучаването само на малката част от възможностите на която ми отне около една милионна част от предполагаемата продължителност на моя живот (ако правилно съм я сметнал :-)). Сравнявани са резултатите при копирането на фиксирани по големина пакети с данни, като са дадени усреднени стойности.

За тестовете са използвани контролерите SMC 2602W (802.11b), Proxim Harmony (802.11a), SMC 1144 (Fast Ethernet), SMC 9452TX (Gigabyte Ethernet) и Epox (Bluetooth) USB модули. При тестването на 10 Mbps връзката 100 Mbps SMC контролерите са ограничавани по скорост програмно.

Поглеждайки графиките, веднага може да се определи мястото на всеки един от стандартите в "реалния" свят, а не в цитираните във стандартите теоретично възможни скорости. Вижда се, например, смешната скорост на трансфер от около 61 kBps при Bluetooth, по никакъв начин не отговаряща на съвременните изисквания. IEEE 802.11b има скорост, съизмерима с 10 Mbps Ethernet мрежови карти, новият IEEE 802.11a - наполовина на сегашните 100 Mbps карти Fast Ethernet. За гигабитовите мрежови контролери да не говорим - все още няма безжична технология, позволяваща пренос на данни с такава скорост.

Разстояние

Почти всеки уважаващ себе си производител има на сайта си информация относно разстоянието, на което могат да се свързват неговите продукти, като обикновено тези данни се отнасят за идеални условия, на практика често недостижими реално.

По принцип, безжичното IEEE 802.11 оборудване работи с вътрешната си антена в рамките на няколко помещения от една сграда, като разстояянието силно зависи от това, дали стените са желязобетонни или тухлени (гипсови). В тези случаи две устройства се свързват на разстояние между 5-15, понякога и повече, метра. При използването на кръгови антени покритието в една сграда може да бъде разширено понякога до 100-150 метра.

При изграждане на безжични връзки между устройства, разположени в различни сгради, всичко зависи от разстоянието, типа на антенито, атмосферните условия (при дъжд скоростта често пада) и препятствията на пътя на сигнала, но разстоянието между две устройства може да достигне 30-40 километра. Има данни за реално извършени експерименти и изградени връзки между устройствата, надхвърлящи 100 км., при използването на специални антени (http://hpwren.ucsd.edu).

При всички положения, единственият начин да разберете това е да пробвате, като имайте предвид, че оборудването от някои фирми (например, Cisco), се справя със далечните разстояния по-добре, отколкото някои негови конкуренти.

Опасни ли са WLAN устройствата?

Чувал съм изсказвания, че като всяко едно устройство, излъчващо електромагнитни вълни в радиочастотния диапазон, и Wireless LAN устройствата са донякъде опасни.

Според проучванията на компетентните органи, за такива твърдения няма основания. На първо място, това се дължи на факта, че мощността на предавателя в едно безжично комуникационно 802.11 устройство е около 100 mW, което е около 20-30 пъти по-малко, отколкото е мощността на един мобилен телефон, който, освен че се намира по-близо до мозъка ви при говорене, по време на разговор излъчва непрекъснато. WLAN устройството предава данните във вид на пакети, така че не работи в нерекъснат режим.

Все пак, не е излишно да се знае, че няколко авторитетни организации следят посточнно нивата на излъчвания на този тип комуникационни устройства. Между тях са IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), NRPB (National Radiological Protection Boards in the United Kingdom), IRPA/INIRC (International Radiation Protection Association's International Non-Ionizing Radiation Committee), World Health Organization и др.

Основни производители на Wireless LAN оборудване

Признавам, преди да се заема с разучаването на въпроса, свързан с безжичните комуникации, списъкът с известните на мен производители на този тип оборудване са се изчерпвали с две-три от най-известните имена. Една бърза разходка по сайтовете на организациите като IEEE и WECA ме убедиха, че производителите и разработчиците на този тип оборудване се увеличават със пропорционална на интереса към този тип устройства скорост.

Вярвам, че всеки от вас би могъл да открие интересуващата го информация, написвайки думичките "Wirreless LAN vendors" в полето за заявка на Google, но, все пак, ето няколко от големите производители:

• 2 Wire
• 3Com
• Acer NeWeb Corporation
• Acrowave Systems Co., Ltd
• Agere
• Aironet
• Alcatel
• Apple Computer, Inc.
• Breezecom
• Bromax
• Cisco Systems
• CyLink
• Delta Networks, Inc.
• D-Link
• Fujitsu
• Hewlett-Packard
• Intel
• Linksys Group, Inc.
• Lucent Technologies
• Melco Inc. (Buffalo)
• Nokia Networks
• Nortel Networks Corporation
• Proxim
• Samsung
• SMC Networks
• Toshiba

Заключение

Не бих си и помислил, че съм пророк, казвайки, че времето на безжичните комуникации е дошло, и то е дошло времето на широкото им разпространение и използване - това просто е обективната реалност, която ни заобикаля.

Темата за мрежите, дори и само безжичните мрежи, е наистина огромна и не може да бъде обхваната само в една статия. Надявам се, че с този материал съм Ви дал някоя начална информация и съм ви ориентирал по отношение на това, какво точно представляват най-разпространените за момента безжични технологии.

Сравнявайки двата типа комуникации - жичните и безжичните, могат да се видят значително повече предимства при безжичните, отколкото недостатъци, дори и в сравнение с Ethernet. Безспорно, технологиите ще продължават да се развиват с все още по-нарастващо темпо, изчиствайки грешките и неточностите, увеличавайки скоростите за обмен и грижейки се по-добре за съхраността на ценните ни данни.

Радостен е и фактът, че новите технологии (с изключение на Bluetooth), позволяват преноса на данни, видео и глас в реално време с висока скорост, което ги прави още по примамливи за съвременния човек, одна от главните задачи на който да бъде информиран, за да бъде ефикасен в работата си.

Засега решенията на базата на IEEE 802.11 или Bluetooth за по-скъпи от Ethernet мрежите - един 802.11b адаптер струва между $70-120, един Access Point - около $200, но цените постоянно намаляват.

Аз лично съм взел своето решение за това, каква ще е бъдещата ми мрежа - WLAN. Нека да оценим мощта на тази технология, да помислим за бъдещето и да бъдем свързани...безжично, навсякъде, където и да сме!

--------------

Мрежи: Инсталиране и конфигурация на WLAN карти под Windows и Linux

Мрежовото оборудване, произведено от SMC Networks и HP (Lucent), е предоставено за тестове от фирма Computer 2000.

Историята: един безкраен кошмар от кабели, хъбове и гръмотевици ...

Имам удоволствието да поддържам малка мрежа – към 1 кв.км в центъра на София. Всичко е много стабилно, интернета е към 200-300 кб/с, клиентите са доволни и т.н... Има обаче едно природно явление наречено буря! И най-вече гръмотевици и ветрове. Те всеки месец късат кабели или по-лошо събирам статично електричество и “опичат” всички хъбове, мрежови карти, а на места и цели компютри ?, което си е голям и неуправдан разход. Пробвахме със заземеване и протектори, но не помогна много. Тогава започнахме да мислим върху варянт без кабели.... “няма кабели – няма проблеми”.

Проведох следните експерименти:

Тестова ситуация:

I вариант
точка 1 – Linux; kernel 2.4.18 – SMC-2602W (pcmcia in pci)
точка 2 – MS Windows 2000 sp1 – SMC-2602W (pcmcia in pci)

II вариант
точка 1 – Windows XP – SMC USB Adapter SMC266-AR
точка 2 – Windows 98 - SMC USB Adapter SMC266-AR

Това са два различни блoка с бетонни стени. Access Point-а е постарен на прозореца, който е затворен. В съседния апартамент се намира единия клиент на мрежата, делят ги две тухлени стени и няма пряка видимост. Връзката между точката 1 и АР е 11 mb ( фигура 1). И двата апартамента във десния блок са на 6тия етаж.

Между двата блока има каща, дървета и улица. Втория клиент на мрежата се намира на втория етаж зад носеща бетонна стена, т.е. доста дебела стена ?

Връзката м/у този клиент и АР на 120 метра е 5.5 mb, което е грубо към 300 kb на практика тествана от мен скорост в тези условия. Мрежата се държи много стабилно.
Ако имаше кабели на мястото на радио вълните, схемата би изглеждала така :

Инсталация на тази система :

1) инсталация на клиент: Под каквато и версия на Windows инсталацията е безкрайно лесна ! След като поставите USB утройството, системата ви иска инсталационен диск и се инсталира картата. След рестарт се наглася като нормално мрежово устройтво. Потребителите на Windows XP са улеснени защото имам по-пални и лесни за контрол драйвери, а потребителите на 9x,Me трябва да инсталират допълнителен софтуер от диска ако искат да мога да контролират напълно новото си устройство.
2) Инсталацията на АР ми отне обаче повече време и главоболия?. АР си е мрежови клиент и си има собствен IP адрес в мрежата, т.е. това си е пълноценен мрежови компютър. Нужно му е само ток от адаптера и тръгва ? Ако искате да го направите част и от кабелната си мрежа – просто го пускате с UTP кабел към нея и вече може да по ping-нете и настроите.
2.1) настройка на АР :

към АР устройството също има диск. На него има една пограмка - EZ Connect Wireless AP Manager. След като я инсталирате тя ще сканира къде имате AP (устройтвото трябва да е в същата мрежа като PC-то с UTP кабел).

Избирате към кое устройство да се свържете и тогава придобивате право на следните настройки :

Основни настройки : IP адрес, име на АР и име на мрежата.

Криптиране или как да направим мрежата си непробиваема за досaдното съседче, което се възбужда от това да ни чете съобщенията в ICQ ?

MAC филтър: Задаване кой са клиентите на мрежата ви и вече е невъзможно на някой друг да се върже към нея без да сте му разрешили. АР познава клиентите по WLAN картите, които позват. Така единствения начин да се краде трафик или влиза е мрежата е като се открадне и самата карта.

След като веднъж настроите АР, може да му махнете кабела, ако разбира се нямате намерение да го свързвате към кабелна мрежа и вече е готов за употреба! Сега е зависим само от тока ? Няма значение с коя ОС сте – Windows или Linux… AP ще ви обслужи с свърже с другите от мрежата без да се интересува.

Заключение: Това са много добри и надежни устройсва и можат да ви спестят не само пари, а и много време, което често е много по-скъпо !

Инсталиране по Linux

Нужните ви пакети:

• - source пакерите на kernal-а ( kernel-source-2.x )
• - pcmcia-cs
• - linux-wlan

Поставяте kernel source-а в /usr/src/linux директорията. Разопаковате другите два парета и стартирате Configure фаила в pcmcia-cs директорията.

След като привършите с конфигурацията – компилирате и инсталирате пакета

$ make

$ make install

Вече имате поддръжка на PCMCI карти под Linux! Сега остава да му се каже, че тази карта е wireless network cart… това става с linux-wlan.

От директорията на linux-wlan стартирате Configure файла :

!!! Завължително трябва да имате source-a на ползваното от вас (в момента) ядро ! както и source-a на pcmcia-cs !!!

След конфигурацията :

$ make all

$ make install

!!! Внимание ... make install се прави само ако имате root права !!!

след инсталация трябва само да добавите няколко реда код в /etc/xxx/rc файла

(xxx – в зависимост от дистрибуцията, която ползвате – стандартно /etc/rc.d/rc), който може да вземете от README файла в зависимост от модела на картата и нейния интерфейс.

Стартирате:

$ wland

Конфигурацията се извършва от wlan.cfg файла... От там се наглася и криптирането... Важно е при първоначалните експерименти да ползвате еднакви .cfg файлове на двете Linux системи, кадето разликата е само в ip адресите )

Правилната конфигурация на системата се познава по-това, че след стартирането на:

$ ifconfig

виждате интерфейс wlan, подобно на eth0 и lo