Категории

Технология Wi-Fi

Автор kozak 25.08.2015 0 Коммен. Статьи,

Обзор технологии Wi-Fi, принцип работы, преимущества и недостатки, примеры построения Wi-Fi-сетей
Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity — «беспроводная точность») — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

 

Любое оборудование соответствующее стандарту IEEE 802.11 может быть протестировано в Wi-Fi Alliance и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.

Принцип работы
Обычно схема Wi-Fi-сети содержит не менее одной точки доступа (так называемый режим infrastructure и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0.1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения.

Преимущества Wi-Fi
Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями. Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.
Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.

Недостатки Wi-Fi
- Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Белоруссия и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.

- В Украине использование Wi-Fi без разрешения Украинского государственного центра радиочастот(рус.) (укр. Український державний центр радіочастот) возможно лишь в случае использования точки доступа со стандартной всенаправленной антенной (<6 Дб, мощность сигнала ≤ 100 мВт на 2.4 ГГц и ≤ 200 мВт на 5 ГГц) для внутренних (использование внутри помещения) потребностей организации (Решение Национальной комиссии по регулированию связи Украины № 914 от 2007.09.06) В случае сигнала большей мощности либо предоставления услуг доступа в Интернет, либо к каким-либо ресурсам, необходимо регистрировать передатчик и получить лицензию УДЦР.

- Высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.
- Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA и WPA2, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения.

- Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний маршрутизатор Wi-Fi-стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 500 м снаружи. Микроволновая печь или зеркало, расположенные между устройствами Wi-Fi, ослабляют уровень сигнала. Расстояние зависит также от частоты.
- Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа, например, в больших многоквартирных домах, где многие жильцы ставят свои точки доступа Wi-Fi.
- Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости.
- Уменьшение производительности сети во время дождя.

- Для уменьшения потери при условиях плохой погоды принято при расчете Wi-Fi-сети ставить оборудование с запасом в треть мощности передатчика.
- Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации.
- Малая пригодность для работы приложений, использующих медиапотоки в реальном времени (например, протокол RTP, применяемый в IP-телефонии): качество медийного потока непредсказуемо из-за возможных высоких потерь при передаче данных, обусловленных целым рядом неконтролируемых пользователем факторов (атмосферные помехи, ландшафт и иное, в частности перечисленное выше). Несмотря на данный недостаток, выпускается масса VoIP оборудования на базе устройств 802.11b/g, которое ориентировано в том числе и на корпоративный сегмент: однако в большинстве случаев документация к подобным устройствам содержит оговорку, гласящую, что качество связи определяется устойчивостью и качеством радиоканала.

Разновидности стандартов WiFi
Некоторые из разновидностей Wi-Fi-стандартов, которые получили широкое распространение:

  • Стандарт IEEE 802.11a – работает в стандартизированном частотном диапазоне 5 ГГц и обладает скоростью передачи данных в зоне прямой видимости до 54 Мбит/с.
  • Стандарт IEEE 802.11b/g – работают на частоте диапазона 2,4 ГГц и обеспечивают максимальную скорость передачи данных в зоне прямой видимости до 11 Мбит/с и соответственно 54 Мбит/с.
  • Стандарт IEEE 802.11 Super g являясь логичным продолжением стандарта IEEE 802.11g способен обеспечить максимальную скорость передачи данных до 108 Мбит/с.
  • Стандарт IEEE 802.11n – имеет возможность работать с частотными диапазонами 2,4 — 2,5 или 5,0 ГГц и обеспечивает скорость передачи данных порядка 480 Мбит/с.

Одним из наиболее распространенным типом Wi-Fi-сетей является построение сети по типу Ad-hoc. Соединение типа точка – точка двух или более устройств в сеть посредством встроенного или же дополнительного Wi-Fi-адаптера.