Росс Джон

"WI-FI. БЕСПРОВОДНАЯ СЕТЬ"

Как видите, телеграф — это разновидность длинной, очень длинной кошки. Вы тянете ее за хвост в Нью-Йорке, а ее голова мяукает в Лос-Анджелесе. Вы понимаете это? И радио работает точно так же: вы отправляете сигналы здесь, они принимают их там. Единственная разница заключается в отсутствии кошки.

Альберт Эйнштейн

Введение

Беспроводные соединения между локальными компьютерами и беспроводным доступом в Интернет представляют собой еще два шага по направлению к абсолютному доминированию Интернета во всех известных сферах. Активные подключения из любой точки в помещении или даже из целого кампуса колледжа или офисного парка без необходимости подключения проводов могут сделать сеть и средства, подключаемые к сети, гораздо более гибкими. А быстрый доступ в Интернет из кофейного магазина, вестибюля аэропорта или конференц-центра может изменить метод, с помощью которого вы работаете и играете в режиме online, когда находитесь вдали от домашней базы.

Эта книга поможет вам понять, как работает наиболее популярная система беспроводной Ethernet, известная как 802.1 lb, или Wi-Fi, и поможет вам выбрать и установить сетевые адаптеры, базовые станции и антенны, которые понадобятся вам для установки и использования беспроводной сети дома, на работе и в общественных местах. В издании содержится информация об использовании Wi-Fi-сетей совместно с компьютерами, работающими под управлением Microsoft Windows, Macintosh, Linux и Unix, и объясненяется, как подключить компьютеры, управляемые разными операционными системами, к одной сети. Книга также предложит вам некоторые идеи о том, как наилучшим образом использовать вашу беспроводную сеть после ее установки и как решать вопросы, связанные с ее работой.

Поскольку вы читаете книгу, я надеюсь, что вы будете иметь в виду пару важных вещей: во-первых, идеальная беспроводная сеть должна быть абсолютно незаметна — вы никогда не должны беспокоиться о том, как она запускается и работает; реально поставленной задачей должен быть обмен сообщениями или просмотр содержимого Web-сайтов, а не настройка антенн или изменение вашего ключа кодирования. Беспроводная сеть и любой тип компьютера или сети предназначены быть инструментом, а не конечным продуктом. Помните, что ваша настоящая цель — узнать, выиграли ли вы Red Sox, или пригласить своих друзей на званый обед, выполнить домашнее задание, прослушать радиостанцию из Шотландии (что я и делаю, когда пишу эти строки). Беспроводное интернет-соединение — это конечная, но не окончательная цель.

Не устанавливайте беспроводную сеть, если какой-либо другой тип подключения лучше справляется с работой. Не имеет значения, является ли подключение проводным, беспроводным или реализованным через почтовых голубей, пока оно позволяет вам выполнять то, что вы хотите делать.

И в равной степени важно, что вы участвуете в управлении. Компьютер и сеть должны все делать тем способом, которым вы хотите, чтобы они это делали, и не должны вынуждать вас подстраивать свою личную жизнь и работу для соответствия требованиям машины. Если у вас возникают проблемы с «правильной» работой вашей Wi-Fi-сети (или любой другой связанной с компьютером функции), это практически всегда вина компьютера или людей, разработавших оборудование и программное обеспечение. Вы должны быть хозяином, а не слугой.

Беспроводная сеть все еще является развивающейся технологией, поэтому информация, представленная в данной книге, подобна выстрелу навскидку по движущейся мишени — через год некоторые производители программного обеспечения и некоторые поставщики услуги беспроводной сети объединятся или приостановят работу, а другие откроют сотни новых точек доступа. Более быстрые базовые станции и сетевые адаптеры 802.11а будут перемещать данные по сети с более высокой скоростью, а новые стандарты защиты усложнят возможность взлома вашей сети. Но общие принципы, изложенные в этой книге, не изменятся; вы по-прежнему будете нуждаться в понимании того, как конфигурировать ваш компьютер для отправки и приема данных по беспроводной сети и как переместить ваш работающий в беспроводной сети компьютер из одной сети в другую. К наилучшим источникам информации о новых свойствах и функциях беспроводной сети относятся маркетинговая литература и Web-сайты производителей сетевого оборудования, а также сторонние Web-сайты, такие как сайт 802.1 lb Networking News (http://802.llb.weblogger.comi.

Хочется верить, что эта книга станет постоянным справочником для людей, использующих Wi-Fi-сети, но если такое произойдет, я, скорее всего, не смогу предоставить вам информацию, необходимую для настройки и использования вашей сети. Как только ваша сеть будет настроена и запущена, вы должны забыть о ее существовании. Вам просто остается включить компьютер и начать обмен данными и сообщениями с вашей сетью. После прочтения этой книги (даже если вы пропустили главы, не интересные вам), у вас будет более ясное, чем у других пользователей, представление о том, как работает Wi-Fi и как наиболее выгодно ее использовать. И это стоит гораздо большего, чем время и деньги, потраченные вами на книгу.

Джон Росс

Сиэтл

Благодарности

Все представленное в этой книге было усовершенствовано благодаря сотрудникам редколлегии и производственному персоналу No Starch Press, в частности Кэрол Джурадо (Karol Jurado), Энди Кэрролл (Andy Carroll), Октопод Студиос (Octopod Studios) и Стефании Провайнс (Stephanie Provines). И я особенно признателен Биллу Поллоку (Bill Pollock) за то, что он вообще предложил написать эту книгу.

Также благодарю добрых людей из Orinoco, Zoom и D-Link, предоставивших беспроводное оборудование, что позволило мне сравнить и противопоставить ассортимент сетевых адаптеров, точек доступа и программного обеспечения; Карем Андерсон (Karen Anderson) за то, что позволила мне побаловаться своей сетью AirPort; и Дэйва Пиньона (Dave Pinion) и Тома Экельса (Tom Eckels) из Hatfield 8с Dawson за их техническую поддержку и советы.

Беспроводная сеть превратилась в стремительно меняющуюся коммерческую среду за последние пару лет, с тех пор, как появились услуги провайдеров и были разработаны технические стандарты. Web-сайт Гленна Флейшмана (Glenn Fleishman) 802.11b Networking News (802.1 lb.weblogger.com) является отличным ресурсом, помогающим идти в ногу со временем.

Глава 1. Как работает Wi-Fi

До сегодняшнего дня вы, скорее всего, представляли беспроводную сеть как набор черных ящиков, которые можно использовать, не зная о том, как они работают. В этом нет ничего удивительного, ведь именно так большинство людей относится ко всем технологиям, которые их окружают. В частности, нет необходимости беспокоиться о технических требованиях спецификации 802.11b при подключении вашего портативного компьютера к сети. В идеальном случае (ха!) она должна заработать сразу после включения питания.

Но сегодняшняя беспроводная сеть кардинально отличается от того радио, которым пользовались в начале XX века. Технологии передачи данных тогда не было, а на настройку обычного радиоприемника уходила масса времени.

Поэтому те, кто имел представление о происходящем за панелью от Bakeliic-Dilecto, могли более эффективно использовать радиоаппаратуру, чем те, кто рассчитывал просто включить тумблер.

Чтобы наиболее эффективно использовать технологию беспроводной сети, по-прежнему важно понимать, что именно происходит внутри устройства (или в данпом случае внутри каждого из устройств, составляющих сеть). Эта глава описывает стандарты и спецификации по управлению беспроводными сетями и поясняет, каким образом данные передаются по сети от одного компьютера к другому.

Когда сеть работает правильно, ее можно использовать, не задумываясь обо всех внутренностях: просто щелкните по нескольким иконкам на экране вашего компьютера — и вы в сети. Но когда вы разрабатываете и создаете новую сеть или когда хотите повысить эффективность существующей, важным может оказаться знание того, каким образом данные попадают из одного места в другое. А если сеть еще и некорректно работает, вам потребуется знание основ технологии передачи данных для выполнения какой-либо диагностики. Каждая новая технология проходит стадию отладки (рис. 1.1).

Рис. 1.1

В передаче данных по беспроводной сети участвуют три элемента: радиосигналы, формат данных и структура сети. Каждый из этих элементов не зависит от двух остальных, поэтому, когда вы разрабатываете новую сеть, необходимо разобраться со всеми тремя. С точки зрения знакомой эталонной модели OSI (Open terns Interconnection — взаимодействие открытых систем) радиосигналы действуют на физическом уровне, а формат данных управляет несколькими из верхних уровней. В сетевую структуру входят адаптеры интерфейсов и базовые станции, которые передают и принимают радиосигналы.

В беспроводной сети адаптеры на каждом компьютере преобразуют цифровые данные в радиосигналы, которые они передают на другие сетевые устройства. Они же преобразуют входящие радиосигналы от внешних сетевых элементов обратно в цифровые данные. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers — Институт инженеров no электротехнике и электронике) разработал набор стандартов и спецификаций для беспроводных сетей под названием «IEEE 802.11», определяющий форму и содержание этих сигналов.

Базовый стандарт 802.11 (без индекса «Ь» на конце) был принят в 1997 году.

Он ориентировался на несколько беспроводных сред: два вида радиопередачи (которые мы представим в этой главе далее) и сети с использованием инфракрасного излучения. Более современный стандарт 802.11b обеспечивает дополнительные спецификации для беспроводных сетей Ethernet. Похожий документ, IEEE 802.11a, описывает беспроводные сети, которые работают на более высоких скоростях и других радиочастотах. Другие стандарты радиосети 802.11 с соответствующей документацией также готовятся к публикации.

На сегодняшний день наиболее широко используемой спецификацией является 802.11b. Это стандарт де-факто, используемый практически в каждой Ethernet-сети, и вы наверняка сталкивались с ним в офисах, общественных местах и в большинстве внутренних сетей. Стоит обращать внимание и на развитие других стандартов, однако на данный момент 802.11b наиболее пригоден для использования, особенно если вы рассчитываете подключаться к сетям, где не можете самостоятельно управлять всем оборудованием.

Примечание

Хотя беспроводные сети, представленные в данной книге, соответствуют в основном стандарту 802.11Ь, большая часть сведений относится и к другим видам сетей 802.11.

Следует помнить о двух основных аббревиатурах в стандартах беспроводной сети: WECA и Wi-Fi. WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance — Альянс совместимости беспроводного оборудования Ethernet) представляет собой промышленную группу, в которую входят все основные производители оборудования 802.11b. Их задачей является тестирование и гарантия возможности совместной работы в одной сети беспроводных сетевых устройств всех составляющих членство компаний, а также продвижение сетей 802.11 как всемирного стандарта для беспроводных сетей. Маркетинговые таланты из WECA по-дружески назвали спецификации 802.11 Wi-Fi (сокращение от Wireless Fidelity — беспроводное качество) и сменили собственное имя на Wi-Fi Alliance (Альянс Wi-Fi).

Дважды в год Альянс проводит «анализ совместимости», при котором инженеры многих фирм-производителей подтверждают, что их оборудование соответствующим образом будет взаимодействовать с оборудованием от других поставщиков. Сетевое оборудование, имеющее логотип Wi-Fi, сертицифировано как соответствующее релевантным стандартам и прошедшее тесты на взаимодействие. На рис. 1.2 показан логотип Wi-Fi на сетевых адаптерах от двух различных производителей.

Рис. 1.2

Радиосигналы

Сети 802.11b работают в специальном диапазоне радиочастот 2,4 ГГц, который зарезервирован в большинстве стран мира для нелицензируемых радиослужб соединений точка-точка с распределением спектра.

Нелицензируемый означает, что любой, кто использует оборудование, соответствующее техническим требованиям, может передавать и принимать радиосигналы на этих частотах, не получая лицензию на радиостанцию. В отличие от большинства радиослужб, которые требуют лицензии на право эксклюзивного использования частоты для отдельного пользователя или группы пользователей и которые ограничивают использование данной частоты определенной службой, нелицензируемая служба является общедоступной, и каждый имеет равные права на один и тот же участок спектра. Теоретически технология радио с распределением спектра делает возможным сосуществование с другими пользователями (в разумных пределах) без значительных взаимных помех.

Радиослужба соединения точка-точка (point-to-point) управляет коммуникационным каналом, который переносит информацию от передатчика к отдельному приемнику. Противоположностью такому соединению является широковещательная (broadcast) служба (например, радио- или телевизионная станция), которая отправляет один и тот же сигнал большому количеству приемников одновременно.

Расширенным спектром (spread spectrum) называется ряд способов передачи отдельного радиосигнала с использованием относительно широкого сегмента радиоспектра. В беспроводных сетях Ethernet используются две различные системы радиопередачи с расширенным спектром, называемые FHSS (частотное расширение спектра) и DSSS (расширение спектра с прямой последовательностью). В некоторых старших сетях 802.11 используется более медленная FHSS-система, но в современном поколении 802.11b и 802.11а беспроводных сетей Ethernet используется DSSS.

По сравнению с другими типами сигналов, использующими отдельный узкий канал, радиосвязь с расширенным спектром обеспечивает несколько важных преимуществ. Расширенного спектра более чем достаточно для передачи дополнительной энергии, поэтому радиопередатчики могут работать на очень малой мощности. Поскольку они действуют в относительно широком диапазоне частот, то менее чувствительны к помехам от других радиосигналов и электрического шума. Это означает, что сигналы можно использовать в средах, где традиционный узкополосный тип принять и распознать невозможно, а поскольку сигнал с частотным расширением спектра перемещается по множеству каналов, неавторизованному абоненту предельно трудно перехватить и декодировать его содержимое.

Технология расширенного спектра имеет интересную историю. Она была изобретена актрисой Хейди Ламарр (Hedy Lamarr) и американским композитором-авангардистом Джорджем Антейлом (George Antheil) как «секретная коммуникационная система» для связи с радиоуправляемыми торпедами, которая не должна была глушиться врагом. Перед своим появлением в Голливуде Ламарр вышла замуж за поставщика военного снаряжения в Австрии, где ей доводилось слышать о проблемах с торпедами на званых обедах с клиентами ее мужа. Спустя годы, во время второй мировой войны, она придумала концепцию изменения радиочастот для противостояния помехам.

Антейл стал известным, заставив эту идею работать. Его наиболее популярной композицией была работа «Балет «Механика» (Ballet Mechanique), партитура которой состояла из 16 пианистов, двух авиационных пропеллеров, четырех ксилофонов, четырех басовых барабанов и сирены. Он применил ту же разновидность механизма, которую ранее использовал при синхронизации пианистов, для изменения радиочастот при передаче с расширенным спектром. Первоначальная система на основе перфорированной бумажной ленты имела 88 различных радиоканалов — по одному для каждой из 88 клавиш пианино.

Теоретически тот же метод мог быть использован для передачи голоса и данных, но во времена электронных ламп, бумажной ленты и механической синхронизации весь процесс был слишком сложен для реального создания и использования. К 1962 году твердотельные электронные компоненты заменили электронные лампы и клавиатуры пианино, и технология была использована на судах ВМФ США для секретной связи во время кубинского кризиса. В наши дни радиосвязь с расширенным спектром используется в американской системе спутниковой связи Air Force Space Command's Milstar, в цифровых сотовых телефонах и в беспроводных сетях.

Частотное расширение спектра (FHSS)

Первоначальная разработка Ламарр и Антейла для радио с расширенным спектром основывалась на системе частотного сдвига. Как следует из названия, технология FHSS разделяет радиосигнал на малые сегменты и в течение секунды он многократно «перескакивает» с одной частоты на другую во время передачи данных этих сегментов. Передатчик и приемник используют синхронизированную модель сдвига, которая определяет порядок использования различных подканалов.

Системы на базе FHSS маскируют помехи от других пользователей, используя уэкополосный сигнал несущей, который многократно изменяет частоту в течение каждой секунды. Дополнительные пары передатчиков и приемников одновременно могут использовать различные модели сдвига в одном и том же наборе подканалов. В любой отдельно взятый момент времени каждая передача, скорее всего, использует свой подканал, поэтому между сигналами помех не возникает. Когда случается конфликт, система повторно отправляет тот же пакет до тех пор, пока приемник не получит верную копию и не отправит подтверждение о приеме обратно на передающую станцию.

Для беспроводных служб передачи данных нелицензированный диапазон 2,4 ГГц делится на 75 подканалов шириной в 75 МГц. Поскольку каждый частотный скачок будет небольшой задержкой для потока данных, передача на основе FHSS осуществляется относительно медленно.

Расширение спектра с прямой последовательностью (DSSS)

В технологии DSSS для передачи радиосигнала по одному каналу шириной 22 МГц без изменения частот используется метод, называемый 11-символьной последовательностью Баркера (Barker). Каждая связь с применением DSSS использует только один канал без каких-либо скачков между частотами. Как показано на рис. 1.3, при DSSS-передаче задействуется большая полоса частот, но меньшая мощность, чем при традиционном сигнале. Цифровой сигнал слева представляет собой традиционную передачу, при которой мощность концентрируется в пределах узкой полосы частот. DSSS-сигнал слева использует то же количество мощности, но распределяет эту мощность на более широкий диапазон радиочастот. Очевидно, что DSSS-канал с шириной 22 МГц является более широким, чем каналы с шириной 1 МГц, используемые в FHSS-системах.

DSSS-передатчик разбивает каждый бит в исходном потоке данных на серии двоичных битовых моделей, называемых чипами, и передает их на приемник, который восстанавливает из чипов поток данных, идентичный исходному.

Поскольку наибольшая помеха, скорее всего, занимает более узкую полосу частот, чем DSSS-сигнал, и каждый бит делится на несколько чипов, приемник обычно может идентифицировать шум и аннулировать его перед декодированием сигнала.

Аналогично другим сетевым протоколам DSSS беспроводная связь осуществляет обмен сообщениями о квитировании (handshaking) в пределах каждого пакета данных для подтверждения того, что приемник может распознать каждый пакет. Стандартная скорость передачи данных в DSSS сети 802.11b составляет 11 Мбит/с. Когда качество сигнала падает, передатчик и приемник используют процесс, называемый динамическим сдвигом скорости (dynamic rate shifting) для ее снижения вплоть до 5,5 Мбит/с. Скорость может снижаться из-за наличия источника электрического шума рядом с приемником или по причине того, что передатчик и приемник расположены слишком далеко друг от друга. Если величина 5 Мбит/с по-прежнему слишком велика для управления связью, скорость падает снова, вплоть до 2 Мбит/с или даже 1 Мбит/с.

Рис. 1.3

Распределение частот

По международному соглашению участок радиочастотного спектра около 2,4 ГГц предполагается резервировать под нелицензированные промышленные, научные и медицинские службы, включая беспроводные сети для передачи данных с расширенным спектром. Однако в разных странах власти принимают несколько отличающиеся частотные диапазоны для точного распределения частот. В табл. 1.1 представлены распределения частот в нескольких зонах.

Таблица 1.1. Распределение нелицензированных частот 2,4 ГГц с расширенным спектром

Регион — Частотный диапазон, ГГц

Северная Америка — 2.4000 2,4835 ГГц

Европа — 2.4000 2,4835 ГГц

Франция — 2,4465 2.4835 ГГц

Испания — 2,445 2,475 ГГц

Япония — 2.471 2,497 ГГц

Любая из стран мира, не включенных в данную таблицу, также использует один из этих диапазонов. Несущественные отличия в распределении частот не являются особо важными (если вы не планируете вести передачу через границу между Францией и Испанией или кем-нибудь, отличающимся в равной степени), поскольку большинство сетей работают целиком в пределах одной страны или региона, а нормальная зона покрытия сигнала обычно лежит в пределах нескольких сотен метров. Существует также достаточное перекрытие между различными национальными стандартами, чтобы позволить одному и тому же оборудованию легально работать в любой точке мира. Вы можете настроить свой сетевой адаптер на другой номер канала, когда находитесь за границей, но почти всегда имеется возможность подключения к сети в пределах диапазона вашего адаптера.

В Северной Америке Wi-Fi-устройства используют 11 каналов. Другие страны авторизуют 13 каналов, в Японии их 14, а во Франции — только 4. К счастью, во всем мире набор номеров каналов один и тот же, поэтому канал № 9 в Нью-Йорке использует в точности такую же частоту, что и канал № 9 в Токио или Париже. В табл. 1.2 представлены каналы различных стран и регионов.

Канада и некоторые другие страны пользуются тем же распределением каналов, что и Соединенные Штаты.

Таблица 1.2. Распределение каналов беспроводной Ethernet

Канал — Частота (МГц) и месторасположение

1 — 2412 (США. Европа и Япония)

2 — 2417 (США, Европа и Япония)

3 — 2422 (США, Европа и Япония)

4 — 2427 (США. Европа и Япония)

5 — 2432 (США, Европа и Япония)

6 — 2437 (США. Европа и Япония)

7 — 2442 (США, Европа и Япония)

8 — 2447 (США, Европа и Япония)

9 — 2452 (США, Европа и Япония)

10 — 2457 (США, Европа. Франция и Япония)

11 — 2462 (США, Европа, Франция и Япония)

12 — 2467 (Европа, Франция и Япония)

13 — 2472 (Европа, Франция и Япония)

14 — 2484 (только Япония)

Если вы не уверены в том, какие каналы используются в той или иной стране, проконсультируйтесь в местном органе управления для получения требуемой информации или используйте каналы № 10 или № 11, которые везде являются легальными.

Заметим, что частота, определенная для каждого из этих каналов, на самом деле является центральной частотой канала шириной 22 МГц. Поэтому каждый канал перекрывает несколько других, расположенных выше и ниже его. Полный диапазон 2,4 ГГц имеет пространство только для трех непересекающихся каналов, поэтому, если ваша сеть работает, скажем, на четвертом канале, а сосед использует пятый или шестой, каждая сеть будет детектировать сигналы из другой как помехи. Обе сети будут работать, но эффективность (отражающаяся в скорости передачи данных) не будет оптимальной.

Для минимизации помех такого рода попытайтесь скоординировать использование каналов с близлежащими сетевыми администраторами. По возможности каждая сеть должна использовать каналы, которые разделены по меньшей мере полосой 25 МГц или шестью каналами. Если вы пытаетесь устранить помехи между двумя сетями, используйте один канал со старшим номером, а другой — с младшим. В случае трех каналов наилучшим выбором будут № 1, 6 и 11, как показано на рис. 1.4. При работе в более чем трех сетях вам придется смириться с неким количеством помех, но можно свести их к минимуму, назначив новый канал в промежутке между имеющейся парой.

Рис. 1.4.

На практике дело обстоит немного проще. Вы можете оптимизировать эффективность вашей сети, держась подальше от канала, который используется кем-либо еще, но даже если вы и ваш сосед находитесь в смежных каналах, сети могут работать практически нормально. Более вероятно, что вы столкнетесь с проблемами помех от других устройств, использующих диапазон 2,4 ГГц, например беспроводных телефонов и микроволновых печей.

Спецификации 802.11 и различные национальные органы государственного регулирования (например, Федеральная комиссия связи в Соединенных Штатах) также устанавливают ограничения на значение мощности передатчика и коэффициента усиления антенны, которые может использовать беспроводное устройство Ethernet. Оно предназначено для ограничения расстояния, на которое может вестись связь, и, следовательно, позволяет большему количеству сетей работать в одних и тех же каналах без помех. Мы поговорим о методах обхода этих ограничений в мощности и расширении диапазона беспроводной сети без нарушения закона ниже.

Процесс передачи данных

Итак, у нас есть набор радиопередатчиков и приемников, которые работают на одних и тех же частотах и используют один и тот же вид модуляции (модуляцией в связи называется метод добавления некоторой информации, например голоса или цифровых данных, в радиоволну). Следующим этапом является отправка через эту радиоаппаратуру некоторых сетевых данных. Чтобы начать, давайте обозначим общую структуру компьютерных данных и методы, которые используются в сети для их передачи из одного места в другое. Это общеизвестная информация, но ее изложение займет у меня всего пару страниц. Тогда вам легче будет понять, как работает беспроводная сеть.

Биты и байты

Как известно, обрабатывающее устройство компьютера может распознавать только два информационных состояния: либо сигнал присутствует на входе устройства, либо его там нет. Эти два условия также обозначаются как 1 и 0, или «включено» и «выключено», или знак и пробел. Каждый пример 1 или 0 называется битом.

Отдельные биты не являются особо полезными, но, когда вы соединяете восемь из них в строку (в байт), можно получить 256 комбинаций. Этого достаточно для присвоения различных последовательностей всем буквам алфавита (как строчным, так и прописным), десяти цифрам от 0 до 9, пробелам между словами и другим символам, например знакам препинания и некоторым буквам, используемым в иностранных алфавитах. Современный компьютер распознает несколько 8-битовых байтов одновременно. По завершении обработки компьютер использует тот же битовый код. Результат может быть выведен на принтер, видеодисплей или канал передачи данных.

Входы и выходы, о которых мы говорим здесь, формируют схему коммуникаций. Аналогично процессору компьютера канал данных может распознавать только один бит в момент времени. Либо сигнал присутствует в линии, либо его нет.

На коротких дистанциях можно отправлять данные по кабелю, который переносит восемь (либо кратное восьми число) сигналов параллельно через отдельные провода. Очевидно, что параллельное подключение может быть в восемь раз быстрее, чем отправка одного бита по отдельному проводу, но эти восемь проводов и стоят в восемь раз дороже одного. Когда вы отправляете данные на длинные дистанции, дополнительная стоимость может стать непомерно высокой. А при использовании имеющихся цепей, например телефонных линий, вы должны найти способ отправки всех восьми битов через один и тот же провод (или иной носитель).

Решением является передача одного бита в момент времени с несколькими дополнительными битами и паузами, определяющими начало каждого нового байта. Такой способ называется последовательным каналом передачи данных, поскольку вы отправляете биты один за другим. Не имеет значения, какую промежуточную среду вы используете для передачи битов. Это могут быть электрические импульсы в проводе, два разных аудиосигнала, последовательности мигающих индикаторов, даже пачка записок, прикрепленных к ногам почтовых голубей. Но у вас должен быть способ преобразования выходных данных компьютера в сигналы, используемые средой передачи, и обратного их преобразования на другом конце.

Проверка ошибок

В идеальной передающей цепи сигнал, поступающий на один конец, будет абсолютно идентичен исходящему. Но в реальном мире практически всегда имеется некая разновидность шума, который может внедряться в чистый исходный сигнал. Шум определяется как нечто, добавляемое к исходному сигналу; он может быть вызван разрядом молнии, помехой от другого коммуникационного канала или неплотного контакта где-нибудь в цепи (например, атакой хищного ястреба на почтовых голубей). Каким бы ни был источник, шум в канале может повредить поток данных. В современной коммуникационной системе биты протекают через цепь предельно быстро — миллионы за каждую секунду, поэтому воздействие шума даже в долю секунды может уничтожить достаточное количество битов, чтобы превратить данные в бессмыслицу.

Это значит, что для любого потока данных необходимо включить проверку ошибок. Во время проверки ошибок в каждый байт добавляется некая разновидность стандартной информации, называемой контрольной суммой. Если приемное устройство обнаруживает, что контрольная сумма отличается от предполагаемой, оно запрашивает передатчик о повторной отправке этого же байта.[1]

Квитирование

Разумеется, компьютер, создающий сообщение или поток данных, не может просто перейти в оперативный режим и начать отправку байтов. Сначала он должен оповестить устройство на другом конце, что готов к отправке, а требуемый адресат — к приему данных. Для реализации этого оповещения серии запросов и откликов квитирования должны сопровождаться полезными данными.

Последовательность запросов может выглядеть следующим образом:

Источник: Эй, точка назначения! У меня есть для тебя кое-какие данные.

Точка назначения: Хорошо, источник, начинай. Я готов.

Источник: Здесь начинаются данные.

Источник: Данные, данные, данные…

Источник: Это было сообщение. Ты его получила?

Точка назначения: Я что-то получила, но, кажется, оно повреждено.

Источник: Начинаю снова.

Источник: Данные, данные, данные…

Источник: Получила на этот раз?

Точка назначения: Да, получила. Готова к приему следующих данных.

Поиск точки назначения

Связь через прямое физическое подключение между источником и точкой назначения не нуждается в добавлении какого-либо вида адреса или маршрутной информации как части сообщения. Сначала вы можете настроить подключение (осуществив телефонный вызов или вставив кабели в коммутатор), но после этого связь сохраняется до тех пор, пока вы не проинструктируете систему о разрыве.

Такой тип подключения хорош для передачи голоса и простых данных, но недостаточно эффективен для цифровых данных в сложной сети, которая обслуживает множество источников и точек назначения, поскольку постоянно ограничивает возможности цепи, даже когда данные через канал не идут.

Альтернативой является отправка вашего сообщения на центральный коммутатор, который хранит его до тех пор, пока связь с точкой назначения не станет возможной. Это называется системой хранения и передачи. Если сеть была правильно разработана под тип данных и размер трафика системы, время ожидания будет незначительным. Если коммуникационная сеть покрывает большую часть территории, вы можете передавать сообщение на один или более промежуточных центров коммутации перед тем, как оно достигнет конечного адреса. Значительное преимущество такого метода заключается в том, что множество сообщений может передаваться по одной и той же цепи по принципу «как только будет возможен доступ».

Чтобы еще более повысить быстродействие сети, вы можете делить сообщения, превышающие по длине некоторое произвольное значение, на отдельные части, называемые пакетами. Пакеты из более чем одного сообщения могут посылаться совместно по одной и той же цепи, комбинироваться с пакетами, содержащими другие сообщения при прохождении через центры коммутации и самостоятельно восстанавливаться в точке назначения. Каждый пакет данных должен содержать следующий набор информации: адрес точки назначения для пакета, порядок следования этого пакета по отношению к другим в исходной передаче и т. п. Часть этой информации сообщается центрам коммутации (куда передавать каждый пакет), а другая — точке назначения (как восстановить данные из пакета обратно в исходное сообщение).

Та же самая схема повторяется каждый раз, когда вы добавляете следующий уровень действия в коммуникационную систему. Каждый уровень может прикреплять дополнительную информацию к исходному сообщению и убирать эту информацию, если необходимость в ней исчезла. В то время, когда сообщение отправляется с портативного компьютера по беспроводной сети через офисную сеть и интернет-шлюз на удаленный компьютер, подключенный к другой сети, дюжина или более информационных дополнений может добавляться и удаляться, перед тем как адресат прочтет исходный текст. Пакет данных с адресом и контрольной информацией в заголовке перед содержимым сообщения, завершающийся контрольной суммой, называется фреймом. Как проводные, так и беспроводные сети разделяют поток данных на фреймы, которые содержат различные формы информации квитирования вместе с полезными данными.

Может оказаться полезным представление этих битов, байтов, пакетов и фреймов как цифровой версии письма, которое отправляется через сложную систему доставки.

1. Вы пишете письмо и кладете его в конверт. Адрес точки назначения расположен на внешней стороне конверта.

2. Вы приносите письмо в отдел доставки на работе, где клерк кладет ваш конверт в большой конверт Express Mail (Экспресс-почта). Большой конверт имеет название и адрес офиса, где работает адресат.

3. Почтовый клерк относит большой конверт на почту, где другой клерк кладет его в мешок с почтой и прикрепляет к мешку клеймо, указывающее месторасположение почты, обслуживающей офис адресата.

4. Меток с почтой отвозят на грузовике в аэропорт, где его грузят в транспортную тару вместе с другими мешками, доставляемыми в тот же город, где находится точка назначения. Транспортная тара имеет ярлык, сообщающий грузчикам, что находится внутри.

5. Грузчики заносят контейнер в самолет.

6. На данном этапе письмо находится внутри вашего конверта, который расположен внутри конверта Express Mail, находящегося в мешке с письмами в контейнере внутри самолета. Самолет летит в другой аэропорт, близ города, где находится точка назначения.

7. В аэропорту назначения наземная команда выгружает контейнер из самолета.

8. Грузчики вынимают мешок из контейнера и помещают его в другой грузовик.

9. Грузовик перевозит мешок на почту, расположенную рядом с офисом адресата.

10. На почте клерк вынимает большой конверт из мешка и вручает его почтальону.

11. Почтальон доставляет большой конверт Express Mail в офис адресата.

12. Служащий в приемной офиса вынимает ваш конверт из конверта Express Mail и относит его конечному адресату.

13. Адресат вскрывает конверт и читает письмо.

На каждом этапе информация, имеющаяся на внешней стороне пакета, служит инструкцией, как обращаться с пакетом, но манипулятора не интересует, что находится внутри. Ни вы, ни лицо, которое в конечном итоге прочтет ваше письмо, не видите ни большой конверт Express Mail, ни мешок с письмами, ни грузовик, ни контейнер, ни самолет, но каждое из этих хранилищ играет важную роль в перемещении вашего письма из одного места в другое.

Вместо конвертов, мешков и контейнеров электронное сообщение использует строки данных для оповещения системы, но в конечном итоге выглядит точно так же. В сетевой модели OSI каждый уровень транспортировки может быть представлен отдельным слоем.

К счастью, сетевое программное обеспечение автоматически добавляет и удаляет все заголовки, адреса, контрольные суммы и иную информацию, поэтому вы и лицо, принимающее ваше сообщение, их не видите. Тем не менее каждый элемент, добавляемый к исходным данным, увеличивает размер пакета, фрейма или иного хранилища. Следовательно, возрастает количество времени, необходимое для передачи данных через сеть. Поскольку номинальная скорость передачи наряду с «полезными» данными включает всю дополнительную информацию, реальная скорость передачи данных через сеть значительно медленнее.

Другими словами, даже если ваша сеть подключается на скорости 11 Мбит/с, реальная скорость передачи данных может примерно достигать лишь 6–7 Мбит/с.

Элементы управления беспроводной сетью 802.11b

Спецификация 802.11b задает путь для движения данных по физическому слою (радиосвязь). Это называется слоем управления доступом к среде — Media Access Control (MAC). MAC управляет интерфейсом между физическим уровнем и остальной сетевой структурой.

Физический уровень

В сети 802.11 радиопередатчик добавляет 144-битный заголовок к каждому пакету, включая 128 битов, которые приемник использует для синхронизации с передатчиком, и 16-битное поле начала фрейма. Затем следует 48-битный заголовок, который содержит информацию о скорости передачи данных, длину данных, содержащихся в пакете, и последовательность проверки ошибок. Этот заголовок называется РHY-заголовком, потому что при связи управляет физическим уровнем.

Поскольку заголовок определяет скорость следующих за ним данных, заголовок синхронизации всегда передается со скоростью 1 Мбит/с. Поэтому, даже если сеть работает на все 11 Мбит/с, эффективная скорость передачи данных будет значительно медленнее. Самое большее, на что вы можете рассчитывать, — это примерно 85 % от номинальной скорости. Разумеется, другие типы дополнений в пакетах данных еще больше снижают реальную скорость.

Такой 144-битный заголовок был унаследован от медленных DSSS-систем и оставлен в спецификации с целью гарантии совместимости 802.11b-устройств со старшими стандартами. Однако на самом деле он не является сколько-нибудь полезным. Поэтому существует опциональная альтернатива использования более короткого 72-битного заголовка синхронизации. С коротким заголовком поле синхронизации имеет 56 бит, комбинированных с 16-битным полем начала фрейма, используемым в длинном заголовке. Заголовок на 72 бита несовместим со старым оборудованием 802.11, но это не имеет значения, пока все узлы в сети распознают формат короткого заголовка. Во всех остальных отношениях короткий заголовок работает так же хорошо, как и длинный.

Сеть тратит 192 мс на передачу длинного заголовка и лишь 96 мс для короткого. Другими словами, короткий заголовок наполовину освобождает каждый пакет от дополнительной информации. Это оказывает значительное влияние на реальную пропускную способность канала, особенно для таких вещей, как потоковое аудио, видео и голосовые интернет-службы.

Некоторые производители используют по умолчанию длинный заголовок, другие — короткий. Обычно длину заголовка можно изменять в конфигурационном программном обеспечении для сетевых адаптеров и точек доступа.

Для большинства пользователей длина заголовка является одной из тех технических деталей, в которых они не разбираются, равно как и в деталях других устройств в сети. Десять лет назад, когда телефонные модемы были наиболее распространенным способом подключения одного компьютера к другому, каждый раз при вызове через модем нам приходилось беспокоиться о настройке «битов данных- и «битов остановки». Возможно, мы никогда и не знали, каким был бит остановки (это количество времени, требуемое старому механическому принтеру «Teletype» для возврата в свободное состояние после отправки или приема каждого байта), но знали, что он должен быть одинаков на обоих концах.

Длина заголовка — похожая разновидность скрытой настройки: она должна быть одинаковой на всех узлах сети, но большинство людей не знают и не заботятся о том, что она означает.

МАС-уровень

МАС-уровень управляет трафиком, движущимся через радиосеть. Он предотвращает коллизии и конфликты данных с использованием набора правил, называемых множественным доступом с контролем несущей и предотвращением конфликтов — Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), и обеспечивает функции защиты, определенные стандартом 802.11b. Когда в сети имеется более одной точки доступа, МАС-уровень связывает каждого сетевого клиента с точкой доступа, которая обеспечивает наилучшее качество сигнала.

Когда более чем один узел в сети одновременно пытается передать данные, CSMA/CA просит один из конфликтующих узлов освободить место и произвести повторную попытку позднее, что позволяет оставшемуся узлу отправить свой пакет. CSMA/CA работает так: когда сетевой узел готов отправить пакет, он производит прослушивание на наличие других сигналов. Если ничего не обнаруживается, узел переходит в режим ожидания на произвольный (но короткий) период времени и затем вновь производит прослушивание. Если сигнал по-прежнему не определяется, CSMA/CA отправляет пакет. Устройство, принимающее пакет, проверяет его целостность, и приемник передает уведомление. Но когда передающий узел не принимает уведомления, CSMA/CA предполагает, что произошла коллизия с другим пакетом, и ожидает в течение более длительного интервала времени, а затем вновь производит попытку.

CSMA/CA также имеет опциональную функцию, которая настраивает точку доступа (мост между беспроводной сетью и базовой проводной) в качестве точки-координатора, предоставляющей приоритет сетевому узлу, с которого пытаются отправить критичные ко времени виды данных, например голос или потоковую информацию.

При подтверждении авторизации сетевого устройства для подключения к сети МАС-уровень может поддерживать два вида аутентификации: открытую аутентификацию и аутентификацию с общим ключом. Когда вы конфигурируете свою сеть, все узлы в сети должны использовать один и тот же вид аутентификации.

Сеть поддерживает все эти хозяйственные функции в МАС-уровне посредством обмена (или попытки обмена) сериями контрольных фреймов перед тем, как разрешает отправку данных. Она также устанавливает несколько функций сетевого адаптера:

— режим питания. Сетевой адаптер поддерживает два режима питания: режим непрерывной готовности и экономичный режим опроса. В случае режима непрерывной готовности радиоприемник всегда находится во включенном состоянии и потребляет обычный объем энергии. В случае экономичного режима опроса радиоаппаратура большую часть времени находится в выключенном состоянии, но периодически опрашивает точку доступа на предмет новых сообщений. Как следует из названия, экономичный режим опроса снижает потребляемый от батарей ток в таких портативных устройствах, как компьютеры и PDA;

— управление доступом. Сетевой адаптер осуществляет управление доступом, предотвращая доступ к сети неавторизованиых пользователей. Сеть 802.11b может использовать две формы управления: SSID (имя сети) и МАС-адрес (уникальная символьная строка, которая идентифицирует каждый сетевой узел). Каждый сетевой узел должен иметь запрограммированный SSID, в противном случае точка доступа не будет связываться с данным узлом. Функциональная таблица МАС-адрес он может ограничивать доступ к радиоаппаратуре, адреса которой имеются в списке;

— WEP-шифрование. Сетевой адаптер управляет функцией шифрования с защитой, эквивалентной проводной, — Wired Equivalent Privacy (WEP). Сеть может использовать 64-битный или 128-битный ключ для шифрования и дешифрования данных, пропускаемых через сеть.

Другие уровни управления

Все дополнительные операции, предусмотренные стандартом 802.11, выполняются на физическом и МАС-уровнях. Уровни выше управляют адресацией и маршрутизацией, целостностью данных, синтаксисом и форматом данных, содержащихся внутри каждого пакета. Для этих уровней не имеет значения, каким образом они перемещают пакеты — по проводам, оптоволоконным линиям или через радиоканал. Поэтому вы можете использовать 802.11b с любым видом сети или сетевого протокола. Одна и та же радиоаппаратура может работать с TCP/IP, Novell NetWare и всеми остальными сетевыми протоколами, интегрированными в Windows. Unix, Mac OS и другие операционные системы в равной степени.

Сетевые устройства

Как только тип радиосвязи и формат данных определены, следующим этапом является настройка сетевой структуры. Каким образом компьютер использует формат данных и радиоаппаратуру для реального обмена данными?

Сети 802.11b включают две категории радиоаппаратуры: станции и точки доступа. Станция представляет собой компьютер или иное устройство, например принтер, подключенное к беспроводной сети через внутренний или внешний беспроводной адаптер сетевого интерфейса.

Точка доступа представляет собой базовую станцию для беспроводной сети и мост между беспроводной и традиционной проводной сетью.

Сетевые адаптеры

Сетевые адаптеры для станций могут иметь несколько физических форм:

— съемные PC-карты, которые вставляются в PCMCIA-разъемы на большинстве портативных компьютеров. Антенны и световые индикаторы состояния в большинстве адаптеров на PC-картах выдвигаются на дюйм (2,54 см) после открытия разъема карты. Это связанно с необходимостью избавится от экранирования корпусом. Другие адаптеры на PC-картах имеют разъемы под внешние антенны;

— внутренние сетевые адаптеры на PCI-картах, которые вставляются в настольный компьютер. Большинство PCI-адаптеров на самом деле являются PCMCIA-разъемами, которые позволяют пользователям вставлять РС-карту в тыльную часть компьютера. Однако некоторые встраиваются прямо в PCI-карты расширения. Как альтернатива разъему на задней панели от Actiontec и некоторых других производителей доступны отдельные PCMCIA-разъемы, вставляющиеся во внешние компьютерные отсеки для приводов на передней панели;

— внешние USB-адаптеры. USB-адаптеры часто являются лучшим выбором, чем PC-карты, поскольку адаптер на конце кабеля практически всегда проще переместить в позицию с лучшим приемом сигнала от ближайшей точки доступа;

— внутренние беспроводные адаптеры, интегрированные в портативные компьютерные. Внутренние адаптеры являются модулями, которые вставляются в материнские платы компьютеров. Они имеют тот же внешний вид, что и внешние PC-карты. Антенны для интегрированной радиоаппаратуры обычно скрыты внутри складывающегося компьютерного корпуса;

— съемные адаптеры для PDA и прочих карманных устройств;

— внутренние сетевые интерфейсы, встроенные в другие устройства типа комплектов интернет-телефонии и офисных или бытовых приборов.

Точки доступа

Точки доступа часто комбинируются с другими сетевыми функциями. Вполне вероятно обнаружить автономную точку доступа, которая просто встраивается в проводную сеть при помощи кабеля данных, но существует также масса иных функций. К общим конфигурациям точки доступа относятся:

— простые базовые станции с мостом к Ethernet-порту для подключения к сети;

— базовые станции, которые включают свитч, хаб или маршрутизатор с одним или более портами проводной Ethernet вместе с беспроводной точкой доступа;

— широкополосные маршрутизаторы, обеспечивающие мост между кабельным модемом или DSL-портом и беспроводной точкой доступа;

— программные точки доступа, в качестве базовой станции использующие один из компьютерных беспроводных сетевых интерфейсных адаптеров;

— распределительные шлюзы, поддерживающие ограниченное количество действующих каналов.

Как показано на рис. 1.5, физическая конструкция точек доступа варьируется от одного производителя к другому. Некоторые выглядят, как промышленные устройства, предназначенные для монтажа вне зоны видимости — в полу- или в малозаметном месте на стене; другие имеют привлекательные «аэродинамические» формы, что позволяет размещать их на поверхности кофейного столика. Характерной особенностью одних являются встроенные антенны, а других — постоянно подключенные короткие вертикальные штыревые антенны, у прочих же по-прежнему сохраняются разъемы для внешних антенн (которые поставляются либо не поставляются с точкой доступа). Независимо от размеров и форм каждая точка доступа имеет радиоустройство, которое отправляет и принимает сообщения и данные между сетевыми станциями и портом Ethernet, подключенным к проводной сети.

Рис. 1.5

Рабочие режимы

Сети 802.11b работают в двух режимах: как Ad-Hoc-сети и как инфраструктурные сети. Как следует из названия, Ad-Hoc-сети обычно являются временными. Ad-Нос-сеть представляет собой автономную группу станций, работающую без подключения к более крупной сети или Интернету. Она содержит две или более беспроводных станции без точек доступа или подключения к остальному миру.

Ad-Hoc-сети также называются одноранговыми и независимыми базовыми наборами служб — Independent Basic Service Sets (IBSS). На рис. 1.6 изображена простая Ad-Hoc-сеть.

Инфраструктурные сети имеют одну или более точек доступа, почти всегда подключенную к проводной сети. Каждая беспроводная станция обменивается сообщениями и данными с точкой доступа, которая передает их на другие узлы в проводной сети. Любая сеть, требующая проводного подключения через точку доступа к принтеру, файловому серверу или интернет-шлюзу, является инфраструктурной. Инфраструктурная сеть изображена на рис. 1.7.

Инфраструктурная сеть только с одной базовой станцией также называется базовым набором служб — Basic Service Set (BSS). Когда беспроводная сеть использует две или более точки доступа, сетевая структура является расширенным набором служб — Extended Service Set (ESS). Помните, как несколькими страницами выше техническое название сетевого ID было упомянуто как SSID? Зы можете также встретить название BSSID, если сеть имеет только одну точку доступа, или ESSID, когда точек две или более.

Рис. 1.6

Работа в сети с более чем одной точкой доступа (расширенный набор служб) создает некоторые дополнительные технические сложности. Во-первых, любая базовая станция должна иметь возможность управлять данными с конкретной станции, даже если последняя находится в зоне действия нескольких точек доступа. Если же во время сетевой сессии станция перемещается или рядом с первой точкой доступа неожиданно возникает некий тип локальной помехи, сеть должна сохранять подключение между точками доступа.

Рис. 1.7

Сеть 802.11b решает эту проблему, связывая клиента только с одной точкой доступа в один момент времени и игнорируя сигналы от других станций. Когда сигнал ослабевает на одной точке и усиливается на другой или объем трафика вынуждает сеть заново сбалансировать нагрузку, сеть повторно связывает клиента с новой точкой доступа, которая может обеспечить приемлемое качество услуги. Если вы находите, что это во многом созвучно с работой роуминга сотовых телефонных систем, вы абсолютно правы; сохраняется даже терминология — в компьютерных сетях данный принцип работы также называется роумингом.

Обобщение

Радиосвязь, структура данных и сетевая архитектура являются тремя основными элементами, формирующими внутреннее строение беспроводной Ethernet-сети 802.11Ь. Аналогично компонентам большинства других сетей (и в данном контексте большинства инженерного оборудования) эти элементы должны быть полностью понятны — если в сети пользователи могут отправлять и принимать сообщения, читать файлы и выполнять иные операции, они не должны беспокоиться о малозначащих деталях.

Разумеется, в данном случае предполагается, что сеть всегда работает так, как нужно, и никому из пользователей не приходится звонить в справочную службу с вопросом, почему они не могут прочесть свои электронные письма.

Теперь, когда вы прочитали эту главу, вы больше узнали о том, как беспроводная сеть передает сообщения из точки в точку, и наверняка поймете службу поддержки, которая попросит вас удостовериться, что вы используете канал № 11, что необходимо изменить длину своего заголовка синхронизации или что ваш адаптер работает в инфраструктурном режиме.

Глава 2. Что необходимо для беспроводной связи

Беспроволная локальная сеть требует несколько иного набора компонентов оборудования, чем традиционная проводная сеть. Очевидно, что наибольшим отличием является отсутствие проводов между сетевым сервером, компьютерами беспроводных клиентов и другими устройствами, формирующими сеть, но это — не единственное отличие. В качестве интерфейса самой сети и между проводной и беспроводной частями сети Wi-Fi-сеть должна также использовать радиопередатчики и приемники.

В этой главе определяются компоненты, формирующие беспроводную сеть, и объясняется, какие компоненты будут наиболее полно удовлетворять вашим конкретным требованиям. Ниже представлены описания различных свойств и функций точек доступа, сетевых адаптеров и антенн. Помните, что рынок беспроводного сетевого оборудования обладает жесткой конкуренцией и быстро изменяется. Если один производитель предлагает точку доступа или сетевой адаптер с новоиспеченной функцией, можно предположить, что та же самая функция появится в конкурирующих продуктах в течение нескольких месяцев.

Поэтому в данной главе не обсуждаются конкретные марки или модели. К тому времени, когда вы это прочтете, любые подобные рекомендации безнадежно устареют.

Все говорят на одном языке (в большей или меньшей степени)

Перед обсуждением конкретных свойств и функций может оказаться полезным изучить правила использования оборудования 802.11Ь, принятые более чем одним производителем в одной и той же сети.

Несколько десятков компаний производят оборудование, соответствующее сертификации Wi-Fi. Для соответствия этой сертификации каждое устройство должно подвергаться тесту на взаимодействие в независимой контрольной лаборатории Wi-Fi Alliance. Если точка доступа или сетевой адаптер имеют логотип Wi-Fi, это означает, что они прошли сложные серии тестов с ранее сертифицированным оборудованием от других производителей.

Точки доступа и сетевые адаптеры от разных производителей могут отличаться внешне, каждый производитель создает свое собственное программное обеспечение конфигурирования, но все внутренние радиосхемы весьма похожи. Адаптеры разных марок на самом деле производятся по контракту с другими компаниями и почти все используют один из нескольких стандартных наборов микросхем.

Другими словами, в одной и той же сети возможно использовать любую комбинацию Wi-Fi-сертифицированных адаптеров и точек доступа совместно.

Критическим словом в последнем предложении является возможно. Тестируя оборудование в непосредственно управляемых лабораторных условиях, группа специалистов, близко знакомых с внутренним строением сетей 802.11b, может заставить сеть на основе оборудования от разных производителей работать надлежащим образом.

Означает ли это, что домашний пользователь или IT-персонал малого офиса, никогда ранее не устанавливавший беспроводную сеть, сможет заставить работать ту же самую комбинацию составляющих? Да, возможно, но, вероятно, не с первой попытки. Установка всех функций конфигурации в правильные значения может занять много времени и стараний. Практически всегда устройства от различных производителей имеют разные настройки по умолчанию. Например, некоторые системы используют короткие заголовки синхронизации как принятые по умолчанию, другие используют длинные; некоторые конфигурации требуют WEP-ключей в виде ASCII-символов, а другим необходимо шестнадцатеричное представление. Вы можете заставить все это оборудование работать совместно лишь в результате довольно утомительного труда.

Практически всегда более просто полностью оснастить сеть оборудованием от одного производителя, но не всегда это является наилучшим выбором. Вы можете выбирать марки точек доступа в сети или приобрести сетевые адаптеры одной марки, но в конце концов один из пользователей вашей офисной сети (и вы можете с уверенностью предсказать, кто это, не так ли?) попросит вас подключить сетевой Wi-Fi-адаптер от производителя, о котором вы никогда не слышали. Возможно, адаптер был куплен при распродаже или поступил вместе с новым портативным компьютером. Все равно вам в конечном итоге в одной и той же сети придется интегрировать оборудование и программное обеспечение от более чем одного производителя.

Информация, представленная в этой книге, поможет вам определить действия, которые необходимо выполнить, чтобы сеть заработала. Тем не менее, когда вы собираете первый комплект оборудования, количество проблем с использованием оборудования от одного источника можно уменьшить.

Сетевые адаптеры

Сетевой адаптер представляет собой интерфейс между компьютером и сетью.

В беспроводной сети адаптер содержит радиопередатчик, отправляющий данные с компьютера в сеть, и приемник, который детектирует входящие радиосигналы с данными из сети и передает их на компьютер. В компьютерной операционной системе беспроводной адаптер имеет тот же внешний вид, что и любой другой сетевой интерфейс.

При выборе интерфейсного адаптера вы должны обратить внимание на несколько составляющих: корпус, тип антенны (встроенная или внешняя), совместимость с сетевыми точками доступа и другими узлами в сети, совместимость с компьютерной операционной системой. Разумеется, вы также должны принять во внимание все стандартные вопросы, связанные с любой частью компьютерного программного или аппаратного обеспечения: простоту использования, качество технической поддержки и прочие необходимые пользователю элементы.

Форм-фактор

В большинстве случаев беспроводной адаптер вставляется в один из высокоскоростных компьютерных портов ввода/вывода либо во внутренний слот для карты расширения, разъем PCMCIA или USB-порт. Исключениями являются последние модели портативных компьютеров, имеющие опциональные встроенные интерфейсы 802.11b, которые используют внутренние слоты расширения: mini-PCI, Apple Air Port или слоты, интегрированные в компьютерные материнские платы. Сегевые адаптеры для PDA обычно вставляются в разъемы CompactFlash.

Каждый тип адаптера имеет свои преимущества и недостатки. Выбор конкретного модуля зависит от компьютера, который вы будете использовать с адаптером, и способа, которым вы предполагаете его использовать. Например, если вы хотите подключить к сети портативный компьютер, PC-карта обычно является наилучшим вариантом, поскольку она проста в установке, не занимает много места и не вынуждает вас прокладывать специальный кабель. Но в настольной системе зачастую лучшим выбором является интерфейсный адаптер на внутренней карте расширения или USB-адаптер.

РС-карты

Сетевые адаптеры на PC-картах являются наиболее популярным типом, поскольку общим применением беспроводной Ethernet-сети является добавление портативных компьютеров к существующим сетям. Сейчас практически каждый производитель устройств 802.11b в своей линии продуктов имеет по крайней мере один адаптер на РС-карте.

Беспроводные адаптеры на базе PC-карт являются компактными и не прибавляют значительного веса портативному компьютеру. Оба эти свойства являются важными. Тем не менее, когда сетевая связь вам не требуется, приходится вынимать адаптер из компьютера. В противном случае он будет продолжать распространять нежелательные сигналы и, возможно, позволит третьему лицу подключиться к вашему компьютеру без вашего ведома. Большинство адаптеров на базе PC-карт имеют функции сбережения энергии, однако, даже когда они не активизированы, потребляют малый, но ненужный ток от компьютерной батареи.

Особенно важно вынимать адаптер из портативного компьютера во время коммерческих перелетов. Аналогично сотовым телефонам и любой другой радиоаппаратуре авиакомпании не допускают работы беспроводных сетей на своих самолетах, поскольку они могут вызывать помехи в бортовых навигационных системах.

Все адаптеры на базе PC-карт выглядят практически одинаково, так как они вставляются в компьютерный разъем PCMCIA. Как показано на рис. 2.1, их размер примерно равен размеру кредитной карты с коннектором на одном конце и пластиковой крышкой для внутренней антенны или коннектором для внешней антенны на другом конце.

Рис. 2.1

Большинство адаптеров на базе PC-карт содержат один или два световых индикатора в части, которая выступает за пределы PCMCIA-слота. Один из таких индикаторов загорается при поступлении питания от компьютера, а другой — когда адаптер обнаруживает активную радиосвязь с точкой доступа или другим узлом в эпизодической сети.

Многие адаптеры на базе PC-карт содержат две встроенные антенны с системой разнесения, которая постоянно сравнивает качество входящих сигналов с каждой антенны и автоматически выбирает ту, где сигнал сильнее. Даже несмотря на то, что две антенны внутри PC-карты разнесены только на дюйм или два, улучшение по сравнению с одной антенной может быть значительным.

Сетевые адаптеры на PC-картах обычно имеют встроенные всенаправленные разнесенные антенны, но некоторые производители также предлагают версии с коннекторами для внешних антенн. Выбор между внутренней и внешней антенной всегда является предметом компромисса. В большинстве случаев внутреннюю антенну гораздо проще использовать с портативным компьютером, так как это избавляет вас от необходимости носить отдельную антенну и кабель. Однако проще отрегулировать точное направление антенны на конце кабеля, чем пытаться разместить сторону или тыльную часть компьютера в оптимальном для хорошего приема положении, при котором вы можете комфортно смотреть на экран и иметь доступ к клавиатуре. Если вы хотите связаться с точкой доступа с границы зоны покрытия сети или работаете в месте с большим количеством помех, отдельная направленная антенна с высоким коэффициентом усиления, наоборот, может оптимизировать работу вашей сети лучше, чем антенны, встроенные в большинство РС-карт.

USB-адаптеры

Если ваш компьютер имеет USB-порт, как и большинство настольных и портативных компьютеров, выпускаемых с 1999 года, беспроводной USB-адаптер может стать наилучшим способом подключения к данному компьютеру в сети 802.11b. Адаптер подключается к компьютеру через кабель, поэтому его перемещение (вместе со встроенной антенной) в положение, обеспечивающее наилучшую работу сети, не является проблемой и не помешает вам использовать компьютер. Кроме того, при установке USB-адаптера нет необходимости вскрывать компьютер для размещения USB-устройства.

Выпускается огромное количество USB-адаптеров разных форм и размеров, отражающих дизайнерскую концепцию производителей. Большинство USB-адаптеров имеют встроенные антенны, часто смонтированные на петлях или шарнирах, что позволяет пользователю произвести наилучшую регулировку их положения. Поскольку антенны в USB-адаптерах обычно проще в манипулировании, чем антенны в адаптерах на базе РС-карт, можно предположить, что через USB-устройство будет приниматься лучший сигнал (но помните, что вы не заметите улучшений свыше порога полноскоростного подключения).

На рис. 2.2 изображен беспроводной USB-адаптер от D-Link. Аналогично адаптерам на базе PC-карт большинство USB-адаптеров получают питание от компьютера, поэтому они не требуют отдельной батареи или внешнего источника питания.

Рис. 2.2

Внутренние карты расширения

Наиболее распространенные внутренние беспроводные адаптеры на самом деле являются PC-картами, вмонтированными в разъемы PCMCIA, которые вставляются в слот расширения PCI или ISA. Адаптер вставляется в слот одного из монтажных разъемов на тыльной стороне компьютера. Такой подход обеспечивает несколько преимуществ для производителей. Они могут использовать адаптер на PC-карте, который приобрели отдельно для использования в портативных компьютерах, с заново маркированным разъемом, который приобрели у третьего лица. Металлический корпус PC-карты обеспечивает эффективный экран, который предотвращает проникновение радиосигналов внутрь компьютера. Но для размещения антенны беспроводного адаптера сложно отыскать худшее, чем внутри компьютера, место. Если адаптер имеет встроенную антенну, нельзя просто переместить ее в другое положение для улучшения качества сигнала. Карта выступает с тыльной стороны корпуса компьютера. Задние панели большинства настольных компьютеров обычно являются «крысиными гнездами» для других кабелей и разъемов, которые излучают разнообразные радиосигналы. Задняя металлическая панель компьютера также может выступать как препятствие или источник множественных помех между адаптером и ближайшей точкой доступа.

Разумеется, вполне возможно, что PCI- или ISA-адаптер будет выполнен безупречно и внешне идеально; но не рассчитывайте, что он будет корректно работать, пока на самом деле не испробуете его в своей сети.

Проблемы, с которыми вы при этом сталкиваетесь, практически всегда можно обойти. Если компьютер имеет USB-порт, то беспроводной USB-адаптер является очевидным выбором. Даже если на тыльной стороне компьютера USB-порт визуально отсутствует, возможно, его имеет материнская плата. В таком случае вы можете использовать недорогой кабель и разъем для вывода порта на заднюю стенку. Для более старых материнских плат, не имеющих USB-nopтов, возможной альтернативой являются встраиваемые USB-порты на PCI- или ISA-картах расширения.

В противном случае продолжайте работу с внутренним адаптером. Назло шумам в большинстве случаев он, вероятно, будет работать достаточно адекватно.

Если проблемой является качество сигнала, подберите адаптер с разъемом для внешней антенны вместо антенны встроенной. Адаптеры с внешними антеннами доступны, в частности, от Cisco, Orinoco и Zoom.

Возможно, вам также стоит обратить внимание на сетевой адаптер на базе PC-карты в конструктиве дисковода, который монтируется в дополнительном внешнем отсеке под привод на передней панели настольного компьютера с корпусом типа tower. Это значительно упростит доступ к адаптеру и разместит его вдали от пучка других кабелей и разъемов позади компьютера.

Внутренние адаптеры

Некоторые основные компьютерные марки начали выпускаться с внутренними интерфейсными адаптерами для сети 802.11b в виде дополнительной опции. Эти компьютеры имеют модуль адаптера, смонтированный непосредственно на материнской плате, с антенной внутри графической секции, которая также выводит изображение на экран дисплея.

Очевидным преимуществом внутреннего адаптера является то, что пользователю не приходится носить (забывать или терять) дополнительный аксессуар. Недостаток, если таковой имеется, заключается в том, что, когда приходит время ремонта или замены исходной машины, тот же самый адаптер невозможно поставить на другой компьютер. Если резервная единица не имеет внутреннего адаптера (если она более старая, чем исходная), пользователю или сетевому менеджеру придется либо обзавестись отдельным адаптером на РС-карте, либо обойтись без доступа к сети.

Внутренние беспроводные адаптеры, скорее всего, будут предельно обобщены в следующем поколении портативных компьютеров. Стоимость их примерно та же, что и для отдельной PC-карты. Не стоит беспокоиться о замене имеющегося у вас портативного компьютера новым с внутренним беспроводным устройством доступа, однако, если наступает время выбора, эта функция может оказаться заслуживающей внимания.

Если вы используете внутренний сетевой адаптер, проверьте, что у вас есть простой способ его отключения. В противном случае радиоустройство будет разряжать батарею вашего компьютера быстрее, чем это необходимо, и служить источником радиосигналов, которые могут мешать другим пользователям того же нелицензированного диапазона 2,4 ГГц.

Внутренние и внешние антенны

Многие точки доступа и большинство беспроводных сетевых адаптеров поставляются со встроенными всенаправленными антеннами. В большинстве ситуаций эти встроенные антенны будут отправлять и принимать чистый, сильный поток данных между точкой доступа и ближайшим компьютером. Но если сетевые адаптеры со встроенными антеннами не обеспечивают достаточно хороший сигнал в силу дистанции, преград или помех от других радиосигналов, внешняя антенна может стать наилучшим способом обеспечения сигнала, по крайней мере, на 15 % более сильного, чем антенна, встроенная в адаптер на базе РС-карты.

Если в своей зоне покрытия вы нашли мертвую точку, сетевой адаптер с коннектором под внешнюю антенну может стать верным выбором для сетевого узла, который находится в данном месте (например, настольный компьютер). Однако гораздо более обременительно настраивать отдельную антенну перед регистрацией в сети, поэтому PC-карты со встроенными антеннами, в общем, являются наилучшим выбором для портативных компьютеров и иных портативных устройств.

Помните, что при связи между базовой станцией и беспроводным сетевым адаптером участвуют две антенны — по одной на каждом конце. На любом из них антенна с высоким коэффициентом усиления будет оказывать одинаковое влияние на связь, поэтому в равной степени эффективным может оказаться замена стандартной антенны либо на точке доступа, либо на сетевом интерфейсе. Тем не менее направленная антенна будет фокусировать большую часть сигнала в одном направлении, поэтому она может снизить качество связи с другими сетевыми узлами для точки доступа, как показано на рис. 2.3.

В разделе «Внешние антенны» этой главы (см. ниже) можно найти более подробную информацию о внешних антеннах.

Рис. 2.3

Взаимодействие

Wi-Fi-сертификация является гарантией того, что сетевые адаптеры и точки доступа от различных производителей будут совместно работать без проблем, но существует несколько функций и конфигурационных опций, которые могут усложнить обмен данными между определенными комбинациями оборудования или сделать его невозможным. Например, некоторые устройства поставляются с 128-битными ключами шифрования, а другие поддерживают только 64-битные ключи. Если точка доступа предполагает наличие 128 битов, она не станет работать с меньшим ключом.

Самым простым способом этого избежать является приобретение всего оборудования у одного и тот же источника и гарантия того, что вы не используете несовместимые модели (например, два типа сетевых карт Orinoco с 64-битным и 128-битным WEP-ключами). В противном случае тестируйте каждый новый тип компонента сразу после его получения и проверяйте наличие возможности возврата его продавцу в случае несовместимости.

Совместимость с операционной системой

Как любое другое периферийное устройство вашего компьютера, беспроводной сетевой адаптер требует специального драйверного программного обеспечения, содержащего элементы управления и интерфейсы, позволяющие ему обмениваться данными с центральным процессором компьютера. Вы можете безошибочно предположить, что программный диск, поставляемый с адаптером, включает драйвер для Microsoft Windows, но он не будет корректно работать, если вы попытаетесь подключить к вашей сети компьютер, использующий Linux или некую разновидность Unix. Если вы пользователь Macintosh, наилучшим выбором могут стать адаптеры AirPort от Apple или адаптеры Orinoco.

Если с сетевым адаптером вы не получили правильное драйверное программное обеспечение, вам придется поискать его самостоятельно или выбрать другой адаптер, поддерживающий вашу операционную систему. Первоначальным местом для поиска является собственный Web-сайт технической поддержки производителя, который, скорее всего, предоставит выбор драйверов для свободной загрузки. Если вы ничего там не обнаружили, пошлите запрос с информацией в центр технической поддержки производителя — они могут знать о посредническом драйвере для вашей операционной системы или предложат вам протестировать новый драйвер, который еще не опубликовали.

Не сдавайтесь, если производитель не может вам помочь. Многие адаптеры содержат похожие внутренние схемы, поэтому может оказаться возможным использование адаптера, который изначально был создан под другой маркой.

Например, адаптер Xircom CWE1100 использует те же самые драйверы, что и похожие адаптеры от Cisco. Загляните в главы 8 и 9 этой книги, где указаны другие источники драйверов для Linux и Unix от групп пользователей и online-архивов.

Без драйвера адаптер годен для использования разве что в качестве пресс-папье. Если вы все же не можете найти правильный драйвер для своей операционной системы, поищите другой адаптер.

Простота использования

Каждый беспроводной адаптер использует программу конфигурационной утилиты, управляющую режимом работы, номером канала и всеми другими настройками, которые должны совпадать с настройками на других узлах одной сети. Производитель обычно предоставляет программу конфигурирования на CD или дискете, поставляемой с адаптером, но может быть доступна более новая версия для свободной загрузки на Web-сайте.

Любая программа конфигурирования одинаково организует опциональные настройки, а информация о состоянии отображается по-разному. Некоторые используют одно окно, в котором отображается весь спектр функций, тогда как другие располагают их в нескольких отдельных секциях. Некоторые представляют уровень сигнала и его качество в виде числового значения, другие показывают те же самые данные в графической форме. На рис. 2.4 и 2.5 показаны два различных способа представления одной и той же информации.

Рис. 2.4

Рис. 2.5

В идеальных условиях повседневный пользователь никогда не обращается к конфигурационной утилите. Но когда пользователь хочет перейти в другое место или зарегистрироваться в другой сети, конфигурационные настройки и функции неожиданно становятся очень важны. К сожалению, сконфигурировать подключение по беспроводной сети сегодня почти так же сложно, как было сложно настроить передачу данных по телефонному модему годы тому назад. В то время каждый раз при осуществлении вызова приходилось беспокоиться о таких настройках, как «биты остановки» и «эмуляция терминала». Сегодня пользователям беспроводной сети приходится иметь дело с такими важными и сложными понятиями, как «длина заголовка».

Поэтому конфигурационная утилита и окно состояния должны быть простыми как в понимании, так и в использовании. Все они содержат одинаковую информацию и функции, поэтому выбор сводится к субъективной оценке — сможете ли вы, посмотрев на окно конфигурирования, понять, каким образом изменить настройки? Может ли окно состояния сразу сообщить вам, имеется или нет в сети рабочая связь? Как сказал известный карикатурист на давно прошедших выборах: «Вы платите свои деньги и делаете свой выбор».

Защита

Спецификация 802.11b включает схему защиты, называемую WEP (Wired Equivalence Privacy — защита, эквивалентная проводной), в которой используется либо 64-битный, либо 128-битный ключ шифрования. Формат 64-битного шифрования является общепринятым стандартом. Однако в методах 128-битного шифрования существуют некоторые различия, принятые производителями.

Поэтому, когда активизированы усовершенствованные функции защиты разных марок адаптеров и точек доступа, обмен данными между ними не всегда возможен.

Если усовершенствованная защита является в вашей сети важным аспектом, имеет смысл остановить выбор на одной марке оборудования или группе марок, использующих одинаковый вид 128-битного кодирования (например, Cisco и Xircom или Orinoco и AirPort от Apple).

Глава 14 содержит более детальную информацию о настройке и использовании функций защиты беспроводной сети. К сожалению, стандарт WEP-шифрования полон лазеек, поэтому он недостаточно надежно защищает вашу сеть от доступа неавторизованных пользователей. Наилучшим выбором, особенно если ваша сеть состоит из более чем одной марки адаптеров и точек доступа, может стать отключение WEP-шифрования и использование одного из альтернативных методов защиты, описанных в главе 14.

Документация и техническая поддержка

Каждая компания, производящая и продающая беспроводное Ethernet-оборудование, обеспечивает некую разновидность технической поддержки. Тем не менее качество и польза этой поддержки широко варьируются от одного производителя к другому. Если вы не можете найти необходимую вам информацию у производителя, следует выбрать другого поставщика.

Хорошая техническая поддержка должна включать:

— точное и грамотно написанное руководство пользователя;

— центр поддержки, отвечающий на конкретные вопросы по телефону или электронной почте;

— Web-сайт с ответами на часто возникающие вопросы;

— центр загрузки, предлагающий наиболее свежие бесплатные версии драйверов к устройствам;

— конфигурационные утилиты;

— программное обеспечение для отображения состояния.

Каждый адаптер и точка доступа должны поставляться с подробным руководством пользователя, написанным открытым, легким для понимания языком, которое содержит инструкции по установке, конфигурированию и использованию оборудования. Изучение руководства всегда полезно перед тем, как вы приобретете какой-либо компонент компьютерного оборудования. Нет оправдания тем составителям руководств, которые предоставили плохо переведенный или отредактированный текст.

Даже наилучшим образом написанное руководство не содержит ответов на все возможные вопросы, поэтому придется воспользоваться телефоном или отправить электронную почту в центр технической поддержки. Всегда хорошо, если техническая поддержка имеет бесплатный телефонный номер, но это несущественно — вы, скорее всего, заплатите больше за продукт поддержки данной «бесплатной» услуги. Необходимо иметь возможность связаться с техническим персоналом в течение одной-двух минут, либо, если вы звоните в час пик, должна иметься возможность оставить свой номер телефона для обратного звонка в течение пары часов. Нет оправдания техническим службам с постоянно занятой линией (с или без надоедливой музыки) или неинформативными меню, которые не дают ответов на конкретные вопросы.

При отправке вопроса по электронной почте вы должны получить уведомление в течение часа или менее того, даже если это всего лишь автоматическое «Благодарим за вопрос. Подробный ответ будет выслан в самое ближайшее время». Вы должны получить ответ не позднее, чем на следующий рабочий день. И, разумеется, люди, отвечающие на вопросы, должны предоставить информацию, которая на самом деле разрешит ваши проблемы. Плохая информация хуже, чем ее полное отсутствие.

Большинство компаний, выпускающих аппаратное и программное обеспечение, имеют Web-сайты технической поддержки, содержащие ответы на самые распространенные вопросы пользователей. Если у вас есть доступ в глобальную сеть, зачастую это самый простой способ получить быстрый ответ.

Web-сайт также должен иметь центр загрузки, где можно найти копии самых свежих драйверов и вспомогательное программное обеспечение для каждого продукта, включая более не выпускаемые модели.

Репутация

Перед тем как потратить собственные деньги, практически всегда полезно услышать мнение других людей о беспроводном адаптере (или о чем-либо еще, что вы собираетесь приобрести). Производитель и продавец, желающие продать продукт, рады сообщить вам о всех положительных сторонах, эту информацию нельзя считать полностью объективной.

Локальные группы пользователей, опубликованные обзоры продуктов и интернет-форумы — все это может быть полезным источником информации о беспроводном Ethernet-оборудовании. Не всегда стоит принимать на вооружение и придавать особое значение каждому обзору и каждой устрашающей истории, но, когда вы услышите дюжину или более сообщений о драйвере, нарушившем работу Windows, или перегревшейся PC-карте, можно предположить, что в этом есть доля истины. Web-сайт практического применения сетей — Practically Networked Web site (http://www.prarticallynetworked.com) является одним из лучших мест для ознакомления с обзорами и оценками пользователей беспроводного Ethernet-оборудования.

По крайней мере, один из основных поставщиков беспроводного сетевого оборудования имеет репутацию оснащенного плохой технической поддержкой — долгим ожиданием квалифицированной помощи по телефону и еще более длительным ожиданием ответа по электронной почте в сочетании с зачастую бесполезными ответами на вопросы. В условиях такой жесткой рыночной конкуренции, какую имеет сфера беспроводной Ethernet, не стоит связываться с компанией, которая не обеспечивает (или не может обеспечить) должной поддержки.

Адаптеры для Ad-Hoc-сетей

В Ad-Hoc-сети каждый сетевой адаптер обменивается данными с любым другим узлом через непосредственные связи без точек доступа, действующих в качестве центрального узла. Ad-hoc-сети полезны для малых изолированных сетей и прямой одноранговой передачи данных. Например, при использовании персонального компьютера в дороге и настольного компьютера в офисе можно настроить Ad-Hoc-сеть для передачи файлов между обоими устройствами. Либо два владельца персональных компьютеров могут использовать такое подключение для передачи файлов.

Ad-hoc сети, которые соединяют два или более сетевых узла без использования точки доступа, гораздо менее распространены, чем инфраструктурные сети, но являются элементом спецификации 802.11b, поэтому почти каждый сетевой интерфейсный адаптер и программа конфигурирования беспроводной сети обеспечивают функцию эпизодической сети.

В общем, в Ad-hoc-сети хорошо работать будет любой сетевой адаптер с логотипом Wi-Fi. Важно, что все узлы в сети конфигурируются одинаково. Остальные функции конфигурации должны быть теми же самыми, но подключение непосредственно к другому компьютеру должно быть не намного сложнее, чем подключение к точке доступа.

Адаптеры двойного назначения

Сеть Wi-Fi стала очень популярна, но это не единственная беспроводная технология. Некоторые другие системы, включая Bluetoolh (которая обеспечивает подключения очень малого радиуса действия для периферийных компьютерных устройств и аксессуаров, таких как наушники и клавиатуры) и 802.11а (которая использует другой набор радиочастот для обеспечения более высокоскоростной сетевой связи, чем 802.11b), также являются доступными. Каждая система обеспечивает решения какого-то отдельного ряда проблем, и каждая занимает свою нишу на рынке.

Некоторые производители анонсировали новые продукты, сочетающие сетевой интерфейсный адаптер 802.11b с интерфейсом под какую-либо другую беспроводную службу. Одни могут обнаруживать и использовать как 802.11b (2,4 ГГц), так и 802.11а (5,4 ГГц) сети, тогда как другие интегрируют сеть 802.11b с Bluetoolh. По-прежнему некоторые комбинируют доступ к Wi-Fi-сети с использованием сотовой связи или иными службами глобальной сети (WAN).

Преимущества комбинированной точки доступа являются очевидными — одно устройство более удобно в плане переноски и установки, нежели два, и оно обеспечивает доступ к большему количеству сетей и служб. Поскольку одни и те же радиопередатчик и приемник работают на обеих частотах, вероятность помех также снижается.

Идеальный сетевой адаптер двойного назначения должен автоматически обнаруживать радиосигналы от всех совместимых сетей в пределах рабочего диапазона и позволять пользователю моментально устанавливать подключение к любому из них, не беспокоясь о типе используемой в сети связи. Стоимость такого комбинированного адаптера должна быть ненамного выше цены адаптера, распознающего только один сетевой протокол. Такое превосходное беспроводное сетевое устройство на самом деле может появиться в ближайшем будущем.

Между тем несколько представляющих интерес продуктов двойного назначения доступны уже сегодня. Например, GTRAN Wireless выпускает адаптер на базе PC-карты, который работает как с данными сотовой связи CDMA, так и с Wi-Fi-сетями. Он использует сотовую телефонную сеть для отправки и приема данных с достаточно медленной скоростью почти повсюду в пределах крупных мегаполисов; когда пользователь попадает в «горячую точку» в пределах диапазона более быстрого сигнала 802.11, адаптер может установить новое более скоростное подключение.

Другие продукты двойной) назначения будут использовать технологию Blue802, которая была представлена Intersil and Silicon Wave в начале 2002 года. Blue802 допускает одновременную работу Bluetooth и 802.11Ь-подключений через один адаптер, поэтому компьютер может использовать связь по Bluetooth с мышью, клавиатурой, принтером или другим компьютером, одновременно подключившись к Интернету или локальной сети через Wi-Fi-сеть. Функция эта чрезвычайно полезна, поскольку как 802.11b, так и Bluetooth используют одни и те же частоты 2,4 ГГц, и часто создают помехи друг для друга. Blue802 координирует два типа радиопередач для оптимизации работы обеих служб.

Возможно, в скором времени появится большое число иных комбинированных устройств. Если спрос определяется промышленностью, можно встретить сетевой адаптер как с RJ45 Ethernet-коннектором, так и с беспроводной антенной или беспроводной адаптер, передающий такой же пакет, что и модем со скоростью 56 Кбит/с.

Дополнительная стоимость адаптера двойного назначения может быть оправдана, если вы знаете, что будете использовать обе поддерживаемые им сетевые службы. Вlие802 является особо привлекательным, так как комбинированный адаптер в этом случае обеспечивает лучшую эффективность с меньшими помехами, чем два отдельных устройства. Но, как и большая часть другого электронного оборудования, адаптеры двойного назначения будут со временем снижаться в цене, поэтому нет особой причины приобретать какой-либо из них, пока он на самом деле вам не понадобится.

Точки доступа

Большинство беспроводных сетевых интерфейсных адаптеров выполняют только одну функцию: они осуществляют обмен данными между компьютером и сетью.

Точки доступа, напротив, обеспечивают широкий спектр услуг. Они доступны в виде простых точек доступа и в сочетании с хабами, свитчами и маршрутизаторами для проводных подключений к ближайшим компьютерам и иным устройствам.

Существует целая категория беспроводных точек доступа для домашних сетей, называемых распределительными шлюзами.

Физическая конструкция точки доступа менее важна, чем конструкция интерфейсного адаптера, так как нет необходимости вставлять точки доступа в карточный слот компьютера или в дополнительный отсек. Некоторые интегрируются в простые прямоугольные коробки, тогда как другие — в корпуса сложной формы, которые могут выглядеть более индивидуально. Внешний вид корпуса менее важен, чем свойства и функции его наполняющих, особенно когда точка доступа размещается вне зоны видимости. Независимо от формы большинство точек доступа имеют монтажные планки, скобы или иные приспособления для крепления устройства к стене или полке.

Большинство беспроводных сетевых интерфейсных адаптеров выполняют только одну функцию: они осуществляют обмен данными между компьютером и сетью.

Точки доступа, напротив, обеспечивают широкий спектр услуг. Они доступны в виде простых точек доступа и в сочетании с хабами, свитчами и маршрутизаторами для проводных подключений к ближайшим компьютерам и иным устройствам.

Существует целая категория беспроводных точек доступа для домашних сетей, называемых распределительными шлюзами.

Физическая конструкция точки доступа менее важна, чем конструкция интерфейсного адаптера, так как нет необходимости вставлять точки доступа в карточный слот компьютера или в дополнительный отсек. Некоторые интегрируются в простые прямоугольные коробки, тогда как другие — в корпуса сложной формы, которые могут выглядеть более индивидуально. Внешний вид корпуса менее важен, чем свойства и функции его наполняющих, особенно когда точка доступа размещается вне зоны видимости. Независимо от формы большинство точек доступа имеют монтажные планки, скобы или иные приспособления для крепления устройства к стене или полке.

Существует небольшое количество других свойств, которые вы можете принять во внимание при выборе точки доступа. Если в ваших планах значится обзавестись антеннами с высоким коэффициентом усиления или вы хотите поместить антенну в каком-либо изолированном месте, вместо постоянно закрепленной внутренней антенны необходимо использовать точку доступа с коннектором. В сети с большим объемом трафика, где вы планируете использовать более одного радиоканала одновременно, одна точка доступа, имеющая два радиомодуля, может заменить две отдельные точки. Если же наилучшее месторасположение для вашей точки доступа находится вдали от розетки переменного тока, выберите модель, имеющую дополнительную функцию Power over Ethernet (Питание по Ethernet) или Active Ethernet (Активный Ethernet).

Наилучшим способом выбора типа точки доступа для вашей сети является определение того, какой тип подключений вы будете использовать.

Добавляете ли вы беспроводной доступ в имеющуюся проводную сеть? Или вы хотите обеспечить некие новые проводные связи совместно с беспроводной службой? Хотите ли вы использовать беспроводную сеть для доступа в Интернет?

Ответы на все эти вопросы помогут вам выбрать правильную точку доступа для вашей сети.

Полностью беспроводная сеть

Когда все узлы в сети обмениваются данными по радио, точка доступа действует как хаб, обеспечивающий центральный узел управления для сети, как показано на рис. 2.6. Иначе говоря, точка доступа в сети такого типа не обеспечивает доступа к чему-либо, кроме других беспроводных узлов. Такой вид организации является одной из основных функций для каждой точки доступа, поэтому, если связь с беспроводными узлами — основная цель при ее приобретении, выбирайте самую простую и наименее дорогую модель, которая сможет обеспечить приемлемый сигнал для вашей зоны покрытия.

Такой вид простой беспроводной сети возможен, но в полностью беспроводной сети нет особой причины использовать точку доступа. Те же функции могут выполняться и в Ad-hoc-сети, которая создает непосредственные связи точка-точка без необходимости прохождения через центральный хаб.

Единственным случаем, когда имеет смысл использовать полностью беспроводную инфраструктурную сеть (с точкой доступа), является ситуация, при которой вы рассчитываете начать с беспроводной связи и впоследствии расширить сеть. При этом можно добавить проводное Ethernet-подключение к файловому серверу, коллективное интернет-подключение или большее количество компьютеров и рабочих станций. Использование подобной сети эффективно и когда компьютеры на границе зоны покрытия эпизодической сети не могут связываться непосредственно.

Рис. 2.6

Беспроводной доступ к проводной сети

Любая точка доступа может выступать в качестве базовой станции, добавляя беспроводную связь в имеющуюся проводную сеть, как показано на рис. 2.7. Точка доступа обеспечивает тот же самый внешний вид остальной части сети, что и дополнительный хаб или свитч, которые подключают к ней проводные узлы.

Рис. 2.7

В такой разновидности гибридной проводно-беспроводной сети каждое устройство может осуществлять обмен данными с любым другим сетевым узлом, независимо от способа подключения. При этом не имеет значения, подключено ли конкретное устройство к сети проводным способом или через радиосвязь.

Точка доступа, которая действует как мост между проводной и беспроводной частями сети, обычно имеет один 10 Мбит/с или 100 Мбит/с RJ-45 Ethernet-порт для подключения кабеля. Часто имеется дополнительный последовательный порт для удаленного терминала, который можно использовать для ввода команд конфигурирования и получения информации о состоянии.

Комбинирование точки доступа с проводным хабом

В новой сети, которая содержит как проводные подключения, так и беспроводные связи, наилучшим способом может стать отдельное устройство, сочетающее функции беспроводной точки доступа с проводным хабом или свитчем, как показано на рис. 2.8. Такой тип точки доступа иногда описывается как широкополосный маршрутизатор.

Рис. 2.8

Широкополосный маршрутизатор обычно имеет три вида сетевых подключений:

1. Радиосвязи с компьютером с помощью беспроводных Ethernet-адаптеров.

2. Один или более Ethernet-портов для проводной связи с компьютерами, имеющими сетевые интерфейсные карты.

3. Широкополосный WAN-порт для подключения маршрутизатора к базовой сети или для его стыковки с дополнительными хабами или свитчами.

Некоторые маршрутизаторы также содержат принтерный сервер, который может отправлять документы непосредственно на сетевой принтер.

Главными преимуществами комбинированных точки доступа и хаба являются удобство и экономия в сфере домашних или малых офисов, где легко прокладывать кабели к нескольким сетевым компьютерам. Комбинированная единица может также стать самым быстрым способом расширения имеющейся сети с добавлением как проводных, так и беспроводных узлов в удаленном месторасположении.

Широкополосные шлюзы

Широкополосный шлюз представляет собой точку доступа, которая содержит порт для непосредственного подключения к DSL или кабельный модем, поддерживающий высокоскоростной доступ к Интернету, как показано на рис. 2.9.

Некоторые шлюзовые устройства также содержат несколько RJ-45 Ethernet-портов для проводных подключений к локальным компьютерам.

Рис. 2.9

Такой подход наиболее практичен в домашней или малой офисной сети, где провода для широкополосной интернет-службы прокладываются через весь офис, так как для обеспечения зоны покрытия беспроводной сети точка доступа должна размещаться в наиболее приемлемом месте.

Множественные точки доступа

Отдельная точка доступа может быть полностью приемлемой для поддержки беспроводной сети на достаточно малом открытом пространстве с умеренным объемом трафика. Но, если ваша сеть должна охватывать очень большую площадь (более 100 м в диаметре) или пространство, ограниченное объектами или помехами от другой радиоаппаратуры, вам, скорее всего, придется увеличить количество точек доступа.

Большинство домашних сетей и многие сети в маленьких офисах нуждаются лишь в одной точке доступа, поддерживающей роуминг, поэтому ее выбор является проблемой только при работе в крупных и сложных сетях.

Спецификация 802.11b включает функцию роуминга, которая автоматически передает сетевую связь от одной точки доступа к другой, когда качество связи через новую точку становится лучше, чем исходное подключение. Связываясь с точкой доступа, клиент автоматически опрашивает все остальные радиоканалы для определения наиболее сильного или чистого сигнала. Когда клиент обнаруживает канал, который может обеспечить более быструю связь, он разрывает старую и незамедлительно связывается с источником лучшего сигнала.

Поэтому точки доступа с перекрывающимися зонами действия должны быть настроены на разные каналы. Для наименьшего количества помех от одной точки доступа к другой номера каналов любой пары соседних точек должны быть разделены по крайней мере пятью каналами.

В большинстве случаев сетевой клиент не связан с другой точкой доступа до тех пор, пока не перейдет в иное место при активной сетевой связи или пока не возрастет объем трафика в текущем канале. Другими словами, передача может возникнуть, когда пользователь переносит портативный компьютер или PDA с одного места на другое или когда сети будет необходимо сбалансировать нагрузку между всеми имеющимися точками доступа.

Как показано на рис. 2.10, все точки доступа должны быть соединены вместе через обычную проводную сеть, которая может также включать дополнительные компьютеры и серверы, не требующие беспроводного подключения.

Рис. 2.10

В большинстве случаев множественные точки доступа должны размещаться для обеспечения зоны покрытия с перекрыванием примерно 30 % от одной точки доступа к другой. Тем не менее, если ваша беспроводная сеть должна поддерживать большое количество одновременно работающих пользователей, наилучшим способом балансирования нагрузки может стать установка двух или более точек доступа, настроенных на разные каналы, исключающие взаимные помехи, в одном и том же месте.

Роуминг предусмотрен стандартом 802.11b, поэтому должно быть возможным использование точек доступа различных производителей в одной и той же сети. Предполагается, что все они работают совместно. Тем не менее каждая точка доступа содержит собственную конфигурационную утилиту и может иметь отличную от других конструкцию, поэтому сеть на основе точек доступа только одной марки практически всегда будет проще в конфигурировании и использовании, чем смешанная сеть. Создание беспроводной сети достаточно сложная задача. Всегда лучше устранить возможный источник проблем, чем искать виновного.

Внешние антенны

Если вы можете осуществить надежную высокоскоростную передачу данных в любую точку в зоне покрытия сети с антеннами, встроенными в сетевые адаптеры, и антеннами, прикрепленными к вашим точкам доступа, нет абсолютно никакой причины тратить время, деньги или усилия на приобретение внешних антенн. Как только вы достигнете максимально возможной скорости, более дорогая антенна не сможет передавать данные еще быстрее.

Однако, если вы хотите передать радиосигнал на максимально возможное расстояние в условиях приема, далеких от идеальных, отдельная антенна может справиться с помехами, увеличить скорость передачи данных, расширить зону покрытия сети и реализовать надежную связь в местах, где все это было невозможным с простыми внутренними антеннами.

На первый взгляд, наиболее простым способом повышения качества радиосигнала является увеличение мощности, излучаемой передатчиком. Как хотелось бы обычные 30 мВт, выдаваемые большинством беспроводных адаптеров (это 0,030 Вт), превратить в 10–20 Вт или более? Разве это не сделает сигнал гораздо более сильным?

Разумеется, да, но FCC и другие агентства по всему миру, регулирующие работу радиослужб, не позволят вам сделать это. Более мощная радиоаппаратура будет излучать сигналы, которые создадут серьезные помехи на более широкой территории. Это означает, что меньшее количество пользователей сможет использовать один и тот же участок радиоспектра.

Телевизионная станция, использующая канал № 4 в Нью-Йорке, вещает с уровнем выходной мощности 100 000 Вт, но ближайшая станция, использующая тот же канал, находится в Бостоне, в паре сотен миль оттуда. Радиоаппаратура в беспроводной сети использует мощность менее ватта, поэтому сигнал практически пропадает на расстоянии нескольких сотен метров.

Так как вы не можете увеличить мощность, излучаемую радиопередатчиками, наилучшим способом повышения качества сигнала становится оптимизация характеристик антенны.

Выпускаются радиоантенны двух типов: всенаправленные, передающие и принимающие во всех направлениях с равной мощностью, и направленные, фокусирующие свою энергию и чувствительность в заданном направлении.

В беспроводной сети точка доступа с всенаправленной антенной наиболее полезна, если вы хотите охватить большую площадь. Сетевой адаптер с всенаправленной антенной может одинаково хорошо осуществлять связь с любой близлежащей точкой доступа. Если рабочая зона беспроводной сети лежит за пределами области, которую вы можете достичь с помощью внутренних всенаправленных антенн, с помощью внешней антенны можно увеличить площадь примерно на 15 %.

Другими словами, если качество сигнала вашей связи начинает падать на расстоянии дальше 100 м от ближайшей точки доступа, вы можете увеличить зону действия полезного сигнала примерно до 115 м, используя внешнюю всенаправленную антенну либо для точки доступа, либо для сетевого адаптера. Если вы используете внешние антенны на обеих сторонах, можно охватить примерно 132 м. Разумеется, это значение является лишь легким для вычисления примером. Реальная зона действия пары внутренних антенн может быть очень разной, в зависимости от препятствий между обоими устройствами и помех от других радиосигналов. Однако данный 15-процентный показатель улучшения для каждой антенны будет оставаться примерно одинаковым.

Форма зоны покрытия направленной антенны и значение коэффициента усиления (мощность сигнала передатчика и чувствительность приемника) зависят от конкретной конструкции каждой антенны. Некоторые направленные антенны могут обеспечивать лишь умеренное значение коэффициента усиления при широком лепестке (как прожектор), тогда как другие — в три-четыре (или более) раза больший коэффициент усиления при гораздо более узком лепестке (как фара-искатель).

Направленные антенны могут обеспечить значительное улучшение качества сигнала в узкой зоне покрытия. Кроме того, они способны уменьшить помехи от «боковых» зон за пределами данного лепестка. Таким образом, направленные антенны в беспроводной сети могут выполнять несколько функций:

— позволяют пользователю за пределами «нормальной» зоны покрытия подключиться к сети;

— увеличивают эффективную зону покрытия, обслуживаемую точкой доступа, через ограничение зоны покрытия одним направлением;

— снижают или устраняют эффект перекрестных помех от других радиосигналов;

— снижают количество помех, создаваемых беспроводной сетью для другой радиоаппаратуры;

— помогают реализовывать удаленные стационарные соединения точка-точка между зданиями.

Характеристики антенн

В настоящее время выпускаются внешние антенны различных размеров и форм.

При выборе антенны вы должны учитывать несколько параметров, включая зону покрытия, коэффициент усиления, форм-фактор и герметизацию.

Диаграмма направленности

Спецификация для каждой антенны содержит диаграмму, показывающую границы зоны покрытия антенны. Вообще диаграмма может быть либо всенаправленной (антенна, которая излучает или принимает одинаково хорошо во всех направлениях), либо направленной (с наибольшим излучением или чувствительностью в одном направлении), либо в виде восьмерки (с сильным излучением впереди и сзади и слабым — по бокам антенны).

Каталоги и спецификации по направленным антеннам также обычно содержат угол апертуры, ширину луча или зону захвата, выраженные в градусах. Апертурный угол представляет собой сектор круга, в котором располагается зона максимального излучения или чувствительности антенны. Например, если антенна имеет апертурный угол 45°, максимальное излучение или чувствительность расширяется по направлению вперед от антенны с идентичным углом.

Направленные антенны излучают во всех направлениях, поэтому большинство производителей информирует вас о ширине луча более чем в одной плоскости. Эта информация может быть важна, когда вы планируете разместить антенну точки доступа на стене, крыше или мачте и осуществлять обмен данными с наземными сетевыми узлами.

Коэффициент усиления

По сравнению со стандартной дипольной антенной коэффициент усиления антенны представляет собой значение передаваемой мощности или приемной чувствительности (диполем является прямая, запитанная в центре полуволновой длины антенна типа Т-образной двухвыводной антенны, поставляемой со многими FM-радиоприемниками и тюнерами). Коэффициент усиления обычно выражается в dBi (децибелы по отношению к изотропной среде). Антенна с высоким значением dBi имеет больший коэффициент усиления, чем такая же с меньшим его значением.

Зачастую между шириной луча антенны и ее коэффициентом усиления существует компромисс. Антенна с узким апертурным углом фокусирует то же самое количество мощности (или чувствительности) в меньшей зоне.

Форм-фактор

Дипольная антенна для радиоаппаратуры диапазона 2,4 ГГц занимает только 2,54 см в длину, однако рефлекторы и другие элементы, увеличивающие коэффициент усиления и направленные характеристики, могут быть гораздо длиннее.

Многие антенны поставляются внутри защитного покрытия, которое не влияет на их работу, сохраняя антенну в чистоте и порядке и упрощая ее монтаж.

Всенаправленные антенны практически всегда представляют собой вертикальные штыри или стержни не более 5–7 см в диаметре. Некоторые антенны с высоким коэффициентом усиления могут достигать двух-трех метров в длину.

Для комнатного использования, особенно в помещениях с подвесными потолками, специальные всенаправленные антенны могут стать прекрасным выбором для беспроводной сети при потолочном монтаже.

Направленные антенны могут иметь множество форм, включая параболические тарелки и панели с рефлектором позади активной части; антенны, напоминающие укороченную версию телевизионных, монтируемых на крыше, и решетки с несколькими излучающими элементами в плоском корпусе, напоминающем детектор дыма, или монтируемые на шарнире для более точного направления антенны.

Герметизация

Внешние антенны обычно нуждаются в защите от дождя, снега и ультрафиолетового излучения, которая может повредить материал самой антенны. Поэтому многие производители предлагают антенны с защищенными элементами внутри герметичных корпусов.

Не имеет смысла применять герметичный корпус в комнатных условиях, где целью является максимально избавить антенну от преград. Некоторые антенны рекомендуются для «комнатного/наружного применения», но единственное, что изменится при их использовании в комнатных условиях, — это цена.

Как выбрать антенну

Важно помнить, что нет особой необходимости устанавливать антенну с большим коэффициентом усиления, чем требуется на самом деле. Если вы можете реализовать чистую связь при помощи антенны с низким коэффициентом усиления, сеть не станет лучше или быстрее передавать данные от того, что точка доступа качественнее отправляет и принимает сигналы. Фактически, и с более совершенной антенной качество сигнала может оставаться невысоким, поскольку она будет принимать больше шума и помех от других сетей и устройств в диапазоне 2,4 ГГц.

Стандартная всенаправленная антенна должна стать вашим выбором до тех пор, пока у вас не появится веская причина использовать другой тип подобного устройства. Если вам нужна направленная антенна, выберите ту, которая покрывает необходимую зону с максимальной эффективностью. Если у вас нет необходимости охватывать обширную зону, не тратьте деньги на антенну с высоким коэффициентом усиления. Наименьшее значение коэффициента усиления, необходимое для доступа ко всем узлам вашей сети, будет лучшим вариантом, чем более дорогие антенны большего размера, передающие сигнал в места, где, кроме неавторизованных пользователей, никто и никогда не будет его использовать.

Всегда лучше приобретать антенны от поставщика используемой вами радиоаппаратуры, чтобы предотвратить поиск двух или более виновных, когда оборудование отказывается работать надлежащим образом. Тем не менее, если сеть требует некоторой разновидности специальной антенны, которую невозможно достать у производителей или продавцов вашей радиоаппаратуры, не бойтесь обратиться к продавцу-консультанту.

Не разоряйте сами себя

Некоторые разработчики беспроводных сетей спроектировали целый класс экспериментальных кустарных антенн для работы в диапазоне 2,4 ГГц, используя дешевые и легкодоступные материалы, сопоставимые по цене с полной банкой картофельных чипсов Pringles. Об этих антеннах более подробно мы расскажем в главе 10.

До тех пор, пока у вас не появится мастерская, полная инструментов и тестового оборудования, такие кустарные антенны не обеспечат каких-либо преимуществ по сравнению с покупной антенной с хорошо продуманными рабочими характеристиками. После подсчета стоимости материалов и времени, необходимого для создания и испытания кустарной антенны (включая непременное посещение местной лавочки по продаже комплектующих, где вы потратите по меньшей мере 45 мин на поиски необходимых деталей), цена магазинной антенны уже не покажется вам слишком высокой.

Например, примерно за 50 долларов можно приобрести направленную антенну с более высоким коэффициентом усиления, чем стандартная Pringles-версия от HyperGain (http://www.hyperlinktech.com/web/antennas).

Где используется направленная антенна

Существует три способа использования направленных антенн: для точки доступа, для сетевого адаптера или для обоих устройств.

Для точки доступа

Направленная антенна для точки доступа будет обеспечивать более мощный сигнал для всех сетевых узлов, находящихся в пределах зоны покрытия.

Поэтому можно обслуживать пользователей, находящихся далеко от точки доступа, и одновременно улучшить качество сигнала для ближних пользователей. В сети, требующей нескольких точек доступа для обеспечения полной зоны покрытия, более эффективной может стать точка доступа с направленной антенной на одном конце предполагаемой зоны покрытия. Как показано на рис. 2.11, направленная антенна может концентрировать весь сигнал в местах, где он должен использоваться, а не равномерно распространять его во всех направлениях.

Рис. 2.11

В данном примере угол раскрытия направленной антенны составляет примерно 90°, поэтому она распространяет сигнал внутрь здания, не расходуя энергию на подачу сигналов в другие зоны.

Направленные антенны также могут быть полезны для расширения зоны покрытия в одном направлении и распространения сигнала в мертвые точки и места, где точки доступа с всенаправленными антеннами не обеспечивают приемлемого сигнала.

Для сетевого адаптера

При высоком уровне шума другим вариантом является размещение направленной антенны в беспроводном сетевом адаптере и ориентирование ее на точку доступа с всенаправленной антенной. Это наилучший способ добавить узел в сеть через точку доступа, которая также обслуживает других, ближе расположенных сетевых клиентов. Чтобы ликвидировать затраты и неудобство установки другой точки доступа или прокладки Ethernet-кабеля к отдельному изолированному пользователю, попытайтесь использовать направленную антенну для сетевого адаптера данного пользователя.

Дпя точки доступа и сетевого адаптера

Сеть, в которой используются направленные антенны с высоким коэффициентом усиления на обеих сторонах, как правило, охватывают большое пространство. При сохранении прямой видимости без помех от деревьев или зданий передача с крыши на вершину холма может вестись на несколько километров.

Направление антенн друг на друга для максимальной силы сигнала весьма критично для связей на длинные дистанции — поворот одной антенны (или обеих) всего на пару градусов может внести разницу между сильным сигналом и его полным отсутствием. Углы раскрытия дисковых и параболических антенн могут быть предельно узкими.

При отдельном перемещении каждого из обоих концов связи возникают две дополнительные сложности. Если антенны размещены недостаточно высоко, кривизна Земли и электромагнитный феномен, называемый зонами Френеля (Fresnel Zone), могут оказать серьезное влияние на качество связи.

На частоте 2,4 ГГц высота подвеса двух антенн должна быть не менее 13 м над землей или иными препятствиями для организации связи на расстоянии в километр. Для пяти километров минимальная высота подвеса увеличивается до 35 м, а для десяти километров минимальная высота составляет 57 м.

Антенны — это целый мир

Связи на длинные дистанции почти всегда необходимы как решение специальных проблем, например обеспечения доступа туда, где не доступна никакая другая сетевая служба, или подключения пользователей, находящихся в удаленном здании, университетской или корпоративной сети. Добавление направленной антенны, ликвидирующей мертвые точки в комнатной сети, или панельной антенны, монтируемой на крыше или наружной стене для покрытия зоны автостоянки, не сделают вашу сеть более сложной, чем использование точек доступа с всенаправленными антеннами. Но когда вы начинаете думать об антеннах со сложными диаграммами направленности и очень высоким коэффициентом усиления, вы выходите за рамки материала, который может предоставить данная книга на тему беспроводных сетей. В этом случае вам необходима помощь эксперта.

Перед тем как установить большую мощную антенну, вы (или исполнители вашего заказа) должны обратить внимание на такие особенности, как ветровая нагрузка (вы не хотите, чтобы антенна упала во время урагана), местные муниципальные органы (многие считают антенны уродливыми или опасными), либо на оба фактора. Поэтому существуют строго регламентированные правила относительно того, где и как вы можете устанавливать антенны. И вы, скорее всего, решите использовать дорогой компонент тестового оборудования, называемый анализатором спектра, для нацеливания двух антенн друг на друга.

Если у вас отсутствует опыт работы с таким оборудованием, вам придется либо поискать помощи у профессионалов, либо потратить немало времени на эксперименты. Более подробную информацию о двухточечных связях на длинные дистанции можно найти в главе 10.

Время покупать

В этой главе были представлены различные виды беспроводных сетевых адаптеров, точки доступа и антенны, которые понадобятся вам для создания новой беспроводной сети или организации беспроводного доступа в имеющуюся у вас проводную сеть. Следующим этапом будет выбор и объединение всего оборудования. Вы готовы к установке беспроводного оборудования.

В главе 3 вы найдете поэтапные процедуры установки различных типов адаптеров и точек доступа, а также запуска программ конфигурационных утилит, которые организуют совместную работу всех этих устройств в сети.

Глава 3. Установка и конфигурирование точек доступа

Принимая решение обзавестись беспроводной сетью, вы можете пойти двумя путями: распаковать коробки, подключить радиоаппаратуру к компьютерам и попытаться заставить все это работать либо, предварительно все обдумав, заранее найти наилучшее расположение для каждого сетевого компонента. Эта глава предназначена для тех добросовестных и педантичных пользователей, которые сначала занимаются планированием, а потом — установкой. Она также предназначена для тех, кто уже безуспешно пытался запустить сеть и теперь хочет научиться правильно выполнять работу.

Точка доступа в беспроводной сети представляет собой центральный передатчик и приемник, которые обмениваются данными с индивидуальными компьютерами и другими сетевыми клиентами. В инфраструктурном режиме каждая сеть 802.11b должна иметь по крайней мере одну точку доступа. Дополнительные точки доступа могут увеличить масштаб площади, обслуживаемой сетью, и поддерживать большее количество сетевых клиентов, поэтому количество и расположение точек доступа в вашей сети определяет ее зону покрытия и емкость.

Первое, на что необходимо обратить внимание при предварительном планировании, — это цели, для которых данная сеть вам необходима. Все ли компьютеры расположены в ней на фиксированных местах и прост ли доступ к проложенным кабелям? Действительно ли в вашем случае беспроводное оборудование является наилучшим способом подключения компьютеров и пользователей, или его установка — дань моде?

Например, я живу в одноэтажном здании с незаконченной отделкой. Я могу использовать беспроводную связь для расширения своей домашней сети из передней в кухню (и сделал это, когда тестировал оборудование для данной книги). Однако почти так же просто и значительно дешевле вместо этого приобрести недорогие интерфейсные карты Ethernet и протянуть кабель Cat 5 по капитальным балкам. С другой стороны, если я захочу использовать свой персональный компьютер на заднем дворе или на кухне, имеет смысл установить точку доступа в передней и беспроводную сетевую карту в компьютере, с тем чтобы переносить его с места на место. Подобная схема подходит также в том случае, если я живу, например, в двухэтажном доме или квартире, не имея возможности использовать капитальные конструкции.

Для офисной сети можно применить тот же вид анализа. Если все компьютеры в офисе или на фабрике являются стационарными и кабели между ними проложить легко, проводная сеть обычно является наиболее оптимальным выбором. Но если все менеджеры носят портативные устройства при общении с клиентами, инженеры хотят использовать свои персональные машины на деловых встречах или существует некая иная веская причина расширить сеть вне зоны досягаемости кабелей, скорее всего, пришло время добавить беспроводной доступ.

Какое количество точек доступа необходимо

Простая беспроводная сеть работает только с одной точкой доступа и набором сетевых узлов. Тем не менее, когда вы хотите охватить большую площадь или пространство со стенами или иными предметами, которые могут стать помехой сигналу, вам, скорее всего, придется добавить по крайней мере еще одну точку доступа.

В сложной сети точное месторасположение каждой точки доступа не более очевидно, чем наилучшее место для размещения отдельной точки доступа. Если ваша сеть охватывает большое открытое пространство, можно разместить их на равных расстояниях друг от друга, но выяснение наилучшего способа покрытия неоднородного пространства может стать более сложной задачей.

Размещение точек доступа не является точной наукой. Возможно, наилучший способ — начать с отдельной точки доступа на одном конце здания и убедиться в том, что она обеспечивает приемлемую зону покрытия в пределах 50-100 м или до первого значительного отражения в стенах. Сделать это можно при помощи компьютера со специальным тестирующим сигналом. Когда сигнал начнет слабеть, вернитесь к месту, где он стабилен, и попытайтесь поместить вторую точку доступа примерно так, чтобы место последнего хорошего приема было посередине между старой и новой точками. Если вторая точка доступа не обеспечит вам необходимого покрытия остальной зоны, возможно, придется добавить еще несколько. Главной целью должно быть максимум 30-процентное перекрытие в зоне между любой парой точек доступа.

Размещение трех или более точек доступа может стать еще более затруднительным. Помните, что вашей целью является охват наибольшего пространства. Две точки доступа на открытом пространстве вы, скорее всего, разместите между боковыми стенами на расстоянии трети от передней и задней стены.

Добавив еще одну единицу, вы захотите поставить третью посредине и передвинуть другие две ближе к передней и задней стенам или расположить их в некотором подобии треугольника.

Когда необходимо больше двух точек доступа в сложном пространстве, следует задуматься об использовании комбинации всенаправленных и направленных антенн. Антенна на стене, смонтированная высоко и излучающая внутрь, может стать наилучшим вариантом для покрытия мертвой точки или расширения вашей сети в данном конце здания. Не забывайте обращать пристальное внимание на диаграмму направленности антенны, поскольку она может представлять собой узкий конус, а не широкую дугу (подумайте о разнице между прожектором и лампой накаливания).

Можно ли избежать бесцельного лазанья под потолком с перемещением точек доступа для большего количества вариантов? Наилучший совет, который я могу дать, это поработать с архитектурным планом. Вырежьте несколько окружностей, охватывающих в масштабе примерно 150–200 м в диаметре, еще несколько по диаметру равных диаграммам направленных антенн и перемещайте их по архитектурному плану до тех пор, пока не найдете максимально выгодную комбинацию мест, обеспечивающую наилучшее покрытие.

Количество пользователей вашей сети также может влиять на число необходимых точек доступа. Если к одной и той же точке доступа в одно и то же время пытается подключиться свыше полудюжины компьютеров, скорость передачи данных с каждого беспроводного узла падает. Помните, что «полдюжины» одновременно в вашем случае может означать 20–30 пользователей в течение дня.

Если количество пользователей вашей сети со временем возрастает, можно обнаружить, что быстродействие ее снижается, так как точки доступа работают на полной или близкой к тому пропускной способности. В этом случае приходит время подумать о добавлении дополнительных точек доступа. Вы можете расположить новые точки либо посредине, либо рядом с имеющимися. Там, где это возможно, настройте новые точки доступа на другой, не создающий помех, номер канала и переконфигурируйте половину пользователей под его использование.

Работая в инфраструктурном режиме, ваша сеть напоминает схему «звезда», в которой каждый узел связывается с сетью через точку доступа. Поэтому нет необходимости использовать один и тот же номер канала для всех узлов. Если можно распределить их между двумя или тремя не оказывающими помех каналами, сделайте это, и вы снизите количество связей через каждый канал, что улучшит быстродействие всей сети.

План размещения

Общие принципы являются идеальными, но вы устанавливаете беспроводную сеть в реальном месте со стенами и мебелью (наиболее вероятно, с реально существующими источниками помех). Радиоволны проходят сквозь одни материалы и отражаются от других, поэтому общие оценки радиуса действия радиоаппаратуры и силы сигнала в идеальной среде менее значимы, чем эффективность в месте, где вы хотите вести работу. Вам необходим план размещения, который подскажет, как ваша аппаратура будет работать в данной среде.

Первым шагом в создании плана размещения является определение площади, которую вы хотите охватить сетью. В большинстве случаев это вся территория офиса, дома или университета, но существуют иные варианты. Например, вы можете захотеть обеспечить сетевой доступ только в местах общего пользования: конференц-зале, приемной, библиотеке — или реализовать отдельное широкополосное подключение между группой соседей. Имейте в виду, что радиосигналы с частотой 2,4 ГГц могут проникать через стены, потолки и полы, поэтому они, скорее всего, смогут достичь соседних площадей, даже если вы не ставите целью их проникновение на эти территории.

Для домашней или малой офисной сети ваш план размещения может быть очень простым. Если все здание имеет размеры порядка 50 м в длину и 30 в ширину, вы, скорее всего, можете расположить точку доступа практически в любом месте. Достаточно присоединить ее к имеющемуся у вас интернет-подключению. Запустите портативный компьютер или другое устройство как сетевой клиент и пройдитесь с ним при активной сети. Если на всей территории дома или офиса подключение не теряется, вы готовы к работе.

Пространства, покрываемые одной сетью, не обязательно должны быть связанными (или граничащими), несмотря на то, что таким способом создается большинство сетей. Например, под деловую часть может отводиться третий, четвертый и девятый этажи здания. В таком случае расположите точки доступа в офисах, соедините их вместе Ethernet-кабелями и игнорируйте промежуточные этажи. Если ваша сеть распространяется более чем на одно здание, можно расположить точки доступа в каждом здании и соединить их (если никакой связи еще не реализовано) выделенной линией, виртуальной частной сетью (VPN) через Интернет или соединением точка-точка.

Создание плана размещения…

Итак, приблизительное представление о пространстве, которое вы хотите охватить сетью, у нас уже есть. Теперь наступает время создания более детального архитектурного плана. Если ваша сеть будет покрывать более чем один этаж и распространяться более чем на одно здание, вам понадобится план каждого этажа, вертикальная диаграмма каждого здания и третья диаграмма, отображающая всю зону покрытия сети.

Наряду с каждым имеющимся сетевым подключением и розеткой сети переменного тока архитектурный план должен включать месторасположение каждой стены и перекрытия. Если вы знаете о потенциальных источниках помех, например беспроводных телефонах на частоту 2,4 ГГц, сети Bluetooth или микроволновой печи, также пометьте их месторасположения на плане. На рис. 3.1 приведен архитектурный план малого офиса.

Рис. 3.1

Вообще, если вам удастся отыскать точку с прямой видимостью по направлению к каждому месту, где пользователи захотят поместить компьютер или другого сетевого клиента, можно сформировать одну точку доступа. Когда из-за препятствий радиосигналам это невозможно, вам понадобятся дополнительные точки, но не предполагайте машинально, что трасса чистого радиосигнала — это то же самое, что прямая видимость. Единственный способ убедиться — запустить точку доступа и провести тест самому.

В данном офисе наилучшим местом для прямой видимости во всех направлениях будет, скорее всего, угол L-образного помещения. Если результат недостаточно хорош, следующим вариантом будет размещение по одной точке доступа на каждом конце офиса. Данный офис имеет набор сетевых щитков и розеток переменного тока, поэтому подключение к проводной сети не должно вызвать проблем. Однако не всегда это верно. Во многих случаях подходящим местом для точки доступа может быть внутренняя сторона подвесного потолка. Но, если не найти там розетки переменного тока, вероятно, придется поискать другое место или использовать точку доступа, поддерживающую функцию Power over Ethernet (PoE — питание по Ethernet).

Проблем меньше, когда предпочтительное место расположения точки доступа находится рядом с розеткой переменного тока, но далеко от точки сетевого подключения. Зачастую проблему можно решить, применив более длинный сетевой кабель, но не спускайте кабель с подвесного потолка посредине комнаты или по перегородке — это неэстетично, и почти наверняка кто-нибудь будет дергать или задевать его время от времени. Монтаж смотрится гораздо лучше, если протянуть сетевой кабель до несущей стены и либо спустить внутри нее, либо пустить по углу комнаты. Помните, что сетевые кабели не любят поворотов на острых углах; проверьте, что вы оставили широкий радиус загиба при изменении направления кабеля с горизонтального на вертикальное.

Когда вы хотите использовать одну точку доступа для обслуживания двух смежных этажей здания, наилучшим месторасположением будет максимально близкое до граничащего перекрытия расстояние. В большинстве домов месторасположение менее критично, так как через дерево и штукатурку радиосигнал будет проходить легче, чем через бетон и сталь.

Если предполагаемая зона покрытия вашей комнатной сети простирается более чем на 150 м от точки доступа, необходимо иметь более одной точки.

Вне дома вы должны быть способны уверенно принимать сигнал от точки доступа на расстоянии по меньшей мере 500 м от нее при условии прямой видимости.

Антенны, встроенные в большинство точек доступа и сетевых интерфейсов, являются всенаправленными. Это означает, что они излучают одинаково во всех направлениях. Другими словами, зона действия полезного сигнала напоминает сферу или пончик с антенной в центре. Поэтому размещать вашу точку доступа надо по центру зоны, которую хотите охватить. При использовании точки доступа с коннектором под внешнюю антенну вы получаете большую гибкость. В некоторых средах направленная антенна в одном конце здания может быть более эффективна, чем всенаправленная в центре.

Встроенные антенны в большинстве случаев представляют собой штыри, закрепленные на шарнирах, что позволяет вам изменять их положение относительно корпуса устройства. Это может и не внести ощутимой разницы, но обычной практикой является размещение антенн вниз, когда точка доступа расположена рядом с потолком, и вверх, когда она расположена рядом с полом.

Вообще, чуть большую зону покрытия можно получить, когда антенна направлена вертикально, а не горизонтально.

Другой возможной причиной ослабления сигнала являются помехи от переотражения. Это происходит, когда один и тот же сигнал поступает на антенну как непосредственно от передатчика, так и спустя доли секунды после столкновения с отражающей поверхностью. При сигнале вещательного телевидения помехи от переотражения появляются на экране в виде «призрачного» или «теневого» изображения. В сети пакетных данных приемник воспринимает помехи от переотражения в виде шума, который может понижать скорость передачи.

С целью снижения или устранения влияния помех от переотражения во многих точках доступа и сетевых адаптерах используются две отдельные антенны для приема в разных направлениях. Приемник сравнивает уровень сигнала от каждой антенны и автоматически выбирает ту, которая лучше. Даже несмотря на то, что две антенны могут быть расположены на расстоянии дюйма или двух друг от друга, система разнесения часто может обеспечить более чистый сигнал, чем одна антенна. Если встроенная антенна точки доступа размещена внутри корпуса нестандартной формы, например в виде U-образного блока, или, как в некоторых точках доступа D-Link, имеется две отдельные антенны, скорее всего, в устройстве используется приемная система с разнесением. Наилучший способ выяснить тип вашей приемной системы — это обращение к сопроводительной документации.

Если ваша точка доступа имеет две встроенные антенны, можно поэкспериментировать с их положениями. Если зона покрытия неприемлема, когда антенны направлены на север и юг, попытайтесь немного повернуть точку доступа, следя за уровнем сигнала на компьютере сетевого клиента. Если антенны закреплены на шарнирах, попытайтесь повернуть их вокруг оси, а не оставлять абсолютно параллельными.

Вне дома самой лучшей является практическая рекомендация «чем выше, тем лучше». По возможности используйте точку доступа с разъемом под внешнюю антенну, чтобы можно было поместить точку доступа в помещении и проложить коаксиальный кабель к антенне. Герметизация вертикальной антенны на крыше или антенной решетки, смонтированной высоко на стене здания, должна обеспечивать приемлемую зону покрытия радиусом до 600 м при прямой видимости. Когда вы располагаете антенну на крыше, постарайтесь смонтировать ее достаточно высоко, чтобы сделать видимой с земли для предотвращения ослабления сигнала от самого здания, как показано на рис. 3.2.

Рис. 3.2

Если антенну точки доступа вы увидеть не можете, качество сигнала может пострадать, но достаточная его часть будет проходить через препятствие. Не удивляйтесь, если получите более сильный сигнал на расстоянии 20 м, а не прямо у стены.

Величина ослабления сигнала, вызванного препятствием, будет варьироваться для разных строительных материалов. На частоте 2,4 ГГц радиоволны могут легче проходить сквозь дерево и стекло, чем сквозь бетон или конструкционную сталь. Если вы не пытаетесь охватить своей сетью большой колледж-кампус или промышленный парк, от комнатных точек доступа можно получить полностью приемлемый внешний сигнал, особенно если они расположены рядом с внешней стеной.

Раз вы создали план размещения, попробуйте отнести портативное устройство дальше от здания при сохранении активного подключения; возможно, вы удивитесь тому, насколько далеко он распространяется.

Помните, что мы говорим о цифровых сигналах. Как только вы достигнете минимального качества сигнала, необходимого для обеспечения чистой высокоскоростной передачи данных, более сильный сигнал не внесет какой-либо разницы, пока вы не решите проблемы с помехами. Не тратьте время и деньги на добавление внешней точки доступа, если можете обслужить площадку для пикника существующей комнатной точкой доступа. Сигнал от внешней точки доступа может быть сильнее, но какой смысл вам передавать свои данные еще дальше?

Перемещение транспортных средств или иных крупных металлических объектов (таких как подъемные краны) между точкой доступа и сетевым клиентом может вызвать на трассе появление обратного чистого сигнала и временные задержки. Если вы хотите охватить сетью погрузочный двор или иное пространство, по которому перемещаются грузовики или иные крупные объекты, следует смонтировать антенну как можно выше или поместить вторую точку доступа на другой стороне территории, обслуживаемой сетью.

Тестирование, тестирование…

После общего теоретического планирования вам не избежать реального тестирования с настоящим оборудованием. Архитектурный план может предоставить хорошую идею насчет того, как сеть должна работать, но единственным способом выяснить, как на самом деле распространяются радиоволны в зоне, которую вы хотите охватить сетью, является временный монтаж и выполнение некоторых тестов.

При реализации плана размещения существует три варианта:

— поручите кому-либо еще провести для вас предварительное тестирование — либо платному консультанту, либо продавцу сетевого оборудования;

— используйте стандартный план размещения, поставляемый с некоторым беспроводным оборудованием;

— используйте программу конфигурирования, поставляемую с сетевым интерфейсом.

Поручение реализации размещения консультанту или продавцу имеет несколько преимуществ. Во-первых, вы можете позволить ему выполнить работу, а вам останется лишь прочитать отчет, вместо того чтобы самостоятельно бегать (или ползать) по всему зданию с сетевым тестером. Еще важнее то, что люди, постоянно выполняющие работу такого рода, имеют свои собственные измерительные устройства, которые автоматически записывают параметры и формируют подробные отчеты. К сожалению, такие устройства довольно дороги и требуют специального обслуживания, поэтому их невыгодно применять однократно.

Если вы не можете найти кого-либо, способного проделать эту работу, придется выполнить ее самостоятельно. Некоторые поставщики оборудования, включая Cisco, Xircom и Proxim, поставляют программные средства для размещения со своими интерфейсными адаптерами и точками доступа. На рис. 3.3 показана работа программы Xircom Site Survey.

Рис. 3.3

Если ваше тестовое оборудование не имеет какого-либо из данных инструментов, достаточное количество информации для реализации плана размещения можно получить из стандартных программ анализа состояния и конфигурирования, которые поставляются с каждым беспроводным интерфейсом. Чуть проще работать с инструментом размещения, но конфигурационные программы сообщат вам то, что необходимо знать.

Наиболее вероятно, что первая же тестируемая вами точка доступа обеспечит полностью приемлемую зону сетевого покрытия, особенно если вы имеете дело с малой сетью. Но когда вы настраиваете более сложную сеть, чрезвычайно полезно убедить поставщика, чтобы он позволил вам протестировать сетевые интерфейсы и точки доступа нескольких производителей. Так как разные производители используют антенны разной конструкции и свое программное обеспечение для конфигурирования, можно обнаружить, что один выпускает сетевые адаптеры или точки доступа, лучше работающие в вашей сети, чем другой.

Ниже приводятся действия, необходимые для реализации плана размещения:

1. Выберите местоположение своей точки доступа. После создания первичного плана размещения его можно изменить, но в качестве отправной точки выберите на глаз такое место, которое будет охватывать наибольшую площадь.

2. Если у вас уже размещена проводная сеть, подключите пробную точку доступа к ней. Если на месте нет сети, просто вставьте шнур питания и включите точку доступа.

3. Установите беспроводной сетевой адаптер в портативный компьютер.

Если ваша точка доступа не подключена к проводной сети, установите другой беспроводной сетевой интерфейс во второй компьютер. Его следует расположить рядом с точкой доступа, чтобы вы могли рассчитывать на свободное прохождение сигнала.

4. Используйте инструменты конфигурирования для точки доступа и сетевых адаптеров. В этом случае вы будете уверены, что они работают на одинаковых номерах каналов с одним и тем же SSID и длиной заголовка синхронизации. Настройте программное обеспечение адаптера и конфигурационную утилиту для точки доступа на инфраструктурный режим и установите скорость передачи равной 11 Мбит/с или в положение Automatic (Автоматический). Для проведения таких тестов отключите WEP-шифрование.

5. Используя свой архитектурный план, заполните форму плана размещения, аналогичную той, что приведена на рис. 3.4. Введите параметр в столбце Location (Месторасположение) для каждой комнаты в пределах зоны покрытия, а для больших территорий введите два или три параметра.

Рис. 3.4.

6. Поместите портативный компьютер в первое местоположение вашей формы размещения.

7. Запустите программу плана размещения или программу конфигурирования и анализа состояния на своем портативном компьютере. Программа должна сообщить о прохождении сигнала между сетевым узлом и точкой доступа, равно как и об уровне и качестве сигнала. Некоторые программы сообщают либо об уровне, либо о качестве, а не о двух параметрах сразу. На рис. 3.5 показано окно конфигурационной утилиты, которое включает Link Quality (Качество связи) и Signal Strength (Уровень сигнала).

Рис. 3.5

Некоторые программы конфигурирования оценивают качество сигнала только при передаче файлов. Если программа не показывает никакого сигнала, попробуйте открыть окно Windows Network Neighborhood (Соседние сети Windows), если вы используете Windows. Когда ваш компьютер зарегистрирует сеть, беспроводная программа должна отобразить уровень и качество сигнала.

Если ваше портативное устройство все еще не может связаться с точкой доступа, прочтите руководства, прилагаемые к оборудованию, для получения большей информации о настройке сетевого оборудования и конфигурировании компьютера для работы с беспроводным сетевым подключением.

Запишите уровень сигнала, его качество и скорость связи для данного месторасположения в форму размещения. Если вы не используете инструмент размещения, дисплей может не отображать скорость связи.

С работающей программой анализа состояния или конфигурирования перенесите портативный компьютер в другое место из вашего списка. При необходимости для получения новых сведений используйте команду Refresh (Обновить) в окне Network (Сеть). Снова запишите уровень, качество и скорость связи в свою форму размещения.

Повторите процесс для каждого месторасположения в списке.

Вы можете также обойти здание, фиксируя изменения качества сигнала по мере перемещения. Скорее всего, по мере удаления вас от точки доступа уровень сигнала будет падать, но, если качество сигнала и задержки связи остаются хорошими (низкая задержка лучше), у вас не должно возникнуть никаких проблем с использованием беспроводного подключения для данного местоположения.

Не удивляйтесь, если неожиданно обнаружите одну или более мертвых точек, где уровень или качество сигнала падают ниже полезного уровня. Это может случиться из-за препятствия (например, металлического шкафа для хранения документов) между точкой доступа и портативным устройством или из-за некоего источника локальной помехи (микроволновая печь, устройство Bluetooth или беспроводной телефон), расположенного поблизости. Поиск этих мертвых точек является одной из причин выполнения вами плана размещения. В некоторых случаях перемещение тестового устройства всего на метр-два от первоначального местоположения может быть достаточным для решения проблемы. Обязательно отметьте все мертвые точки в форме размещения. Если во время обхода здания вы обнаружили большое количество мертвых точек или если какие-либо мертвые точки находятся в важных местах, попробуйте переместить точку доступа.

После тестирования качества сигнала во всех составляющих вашего списка отметьте расположение точки доступа на архитектурном плане и запишите тестовые значения для каждой комнаты. Если вы работаете в относительно небольшом пространстве, то, скорее всего, заметите повторяющиеся цифры для большинства мест. Не удивляйтесь, обнаружив, что уровень сигнала падает по мере удаления от точки доступа. Если качество сигнала и скорость падают ниже допустимого уровня, вам, возможно, потребуется добавление одной или более точки доступа.

Если качество сигнала является неприемлемым на большей части территории, которую вы хотите охватить сетью, попробуйте передвинуть точку доступа в другое место или, если точка доступа имеет внешнюю антенну, попробуйте передвинуть ее. Ищите место с прямой, беспрепятственной видимостью в направлении максимально возможной части территории. Повторите план размещения с точкой доступа в новом местоположении.

Итог: этапы плана размещения

1. Определите пространство, которое хотите охватить сетью.

2. Приготовьте архитектурный и поэтажный планы.

3. Выберите идеальные месторасположения для точек доступа и антенн.

4. Проведите координирование с другими беспроводными сетями.

5. Установите точки доступа.

6. Протестируйте беспроводную связь из многих местоположений.

7. Попробуйте передвинуть точки доступа или антенны.

Проблемы с помехами

Если никто еще не использует беспроводную сеть или какое-либо иное устройство на частоте 2,4 ГГц в радиусе километра, не стоит беспокоиться о помехах вашей сети. Однако с каждым днем это становится все менее вероятным.

Другие сетевые службы, наряду с беспроводными телефонами, микроволновыми печами, внешними осветительными установками и радиоуправляемыми игрушками, используют тот же самый набор частот. Несколько близлежащих домашних или офисных сетей также могут пытаться задействовать свои собственные сети на базе 802.11b. Зачастую все это превращается в радиоджунгли.

Тип радиомодуляции, используемый в беспроводных Ethernet-сетях, рассчитан на преодоление помех от всех этих служб. Инженеры, разрабатывающие различные радиослужбы на частоту 2,4 ГГц, пытаются сотрудничать, поэтому мы можем использовать сети, телефоны, микроволновые печи и игрушки одновременно. Тем не менее на практике приемники в ваших точках доступа и сетевых адаптерах могут прослушивать канал, рассчитанный на передачу хорошего, чистого Wi-Fi-сигнала, вместо этого получая цифровой эквивалент потрясания рук в воздухе и криков «Апорт!».

Если говорить более конкретно, происходит отправка сообщения обратно источнику сигнала, которое гласит: «А? Что вы сказали? Я не понял этот последний пакет». При этом радиоустройство, передающее сигнал, отправляет тот же пакет снова и снова, пока приемник не вышлет уведомление о получении чистой копии. То же происходит со следующим пакетом, следующим после него, и так далее. Получается такой же эффект, как при попытке разговора по шумной телефонной линии или уоки-токи, где…вам…приходится…говорить…очень… медленно…и…слушать…очень…внимательно. Другими словами, ваша прекрасная скоростная сеть будет вести себя так, будто она принимает биты данных через конвейер, полный патоки.

Если вокруг большое количество радиопомех, вы, скорее всего, обнаружите это при составлении плана размещения. Если не удается реализовать связь со скоростью 11 Мбит/с в пределах прямой видимости точки доступа, поищите поблизости источник другого сигнала. Это может быть что-нибудь явное, вроде микроволновой печи в закусочной или беспроводного телефона на кухне, или нечто более сложное для выявления, наподобие другой сети в следующей комнате или канала радиосвязи, проходящего через вашу крышу.

Можно попробовать выполнить пару мероприятий по снижению или устранению помехи: либо удалить источник помехи, либо перестроить вашу сеть на другой канал. Изменить канал зачастую проще, но не всегда эффективнее, так как источник помех может представлять собой радиоустройство с переменной частотой, которая перемещается по всему диапазону 2,4 ГГц, либо на новой частоте может заработать третий источник помехи.

Чтобы попытаться устранить помехи, выполните следующие действия в данном порядке:

1. Перейдите на другой канал, отстоящий от проблемного не менее чем на пять позиций. Например, если вы используете канал № 6, попробуйте спуститься на канал № 1 или подняться на канал № 11.

2. Проверьте наличие беспроводного телефона, микроволновой печи или какого-либо иного устройства, излучающего на частоте 2,4 ГГц. По возможности замените мешающее устройство работающим на другой частоте, например, беспроводным телефоном на частоту 900 МГц.

3. Если есть возможность изменить выходную мощность радиоаппаратуры в своих точках доступа и интерфейсных адаптерах, проверьте, что она установлена в высокое (обычно 100 мВт) значение.

4. Спросите соседей, используют ли они беспроводную сеть. Очевидно, сталкиваясь с тем же видом помех от вашей сети, они, скорее всего, согласятся проработать совместный план пользования каналами, по которому каждая сеть использует свой. Помните: если вы сможете использовать сети, разделенные по меньшей мере пятью каналами, то сведете межканальные помехи к минимуму. Если вы пытаетесь скоординировать более чем три канала, расставьте номера каналов в диапазоне по возможности наиболее широко.

Поскольку единственный набор из трех каналов, не создающих помех, это каналы 1, 6 и 11, можно обнаружить, что они получают больше помех от соседних сетей, чем один из промежуточных каналов. Лучшего результата можно добиться с одним или двумя промежуточными каналами.

5. Попробуйте заменить всенаправленные антенны на точке доступа, в сетевых адаптерах или на обоих устройствах направленными антеннами для увеличения уровня сигнала и чувствительности приемников.

Возможно, вам придется передвинуть точку доступа в другое место или добавить больше точек доступа для покрытия той же территории. Если есть возможность убедить соседей перейти к направленным антеннам, попытайтесь сделать так, чтобы их и ваши диаграммы направленности перекрывались в минимальной степени.

На данном этапе чего-то более серьезного сделать не удастся. Придется либо принять медленную работу сети, либо заменить Wi-Fi-сеть на 2,4 ГГц беспроводной сетью 802.11а, работающей на частоте 5,2 ГГц.

Вы можете столкнуться с еще одним источником помех, но, вероятно, обнаружить его не сумеете, пока ваша сеть работает не столь долгий промежуток времени. Все дело в том, что по мере возрастания популярности вашей беспроводной сети среди пользователей, все большее и большее их число пытается использовать сеть одновременно, и общее быстродействие ухудшается. Для решения такого вида проблемы добавьте точки доступа, работающие на других каналах.

Установка точек доступа

Как объяснялось в главе 2, многие точки доступа комбинируются с такими устройствами, как, например, сетевые маршрутизаторы, интернет-шлюзы и традиционные Ethernet-хабы. Как минимум каждая точка доступа должна включать радиопередатчик и приемник, одну-две встроенные антенны или коннекторы для внешних антенн и Ethernet-порт для подключения точки доступа к проводной сети. Точка доступа должна также иметь некоторый вид встроенной программы конфигурирования, которая отображает текущие настройки и принимает команды для внесения изменений.

Поскольку все точки доступа выпускаются в различных корпусах с отличающимися входами, выходами и органами управления, необходимо следовать специальным инструкциям по установке и конфигурированию, поставляемым с вашим устройством. К сожалению, руководства от производителя не всегда предоставляют всю требуемую информацию. В этом разделе представлена общая процедура по установке стандартной точки доступа с сопутствующими комментариями о свойствах и функциях, которые существуют не в каждом продукте. Она предназначена для дополнения процедуры инсталляции, изложенной в руководстве к вашей точке доступа.

Физическая установка

Ниже приведены общие этапы установки точки доступа:

1. При необходимости смонтируйте точку доступа. Руководство пользователя должно содержать специальные инструкции по работе с используемой вами моделью.

2. Руководствуясь информацией из вашего плана размещения, расположите точку доступа в месте, где вы собираетесь работать с ней. Если точка доступа имеет встроенную антенну на шарнире или ином механизме, который позволяет вам ориентировать ее в пространстве, установите антенну в положение, максимально близкое к вертикальному. Если вы располагаете антенну рядом с потолком, поверните антенну так, чтобы она была направлена прямо вниз. Если антенна расположена рядом с полом, направьте ее прямо вверх. Если вы не можете регулировать положение антенны, не беспокойтесь об этом; в фиксированном положении точка доступа должна работать практически так же хорошо. Если точка доступа имеет разъем под внешнюю антенну, установите антенну и проложите кабель от нее к точке доступа. Кабель должен быть как можно более коротким, не натянутым и не согнутым под острым углом.

3. Подключите питание к точке доступа. Большинство из них поставляются с встроенными в вилку адаптерами постоянного тока, но некоторые имеют шнуры питания от переменного тока. В любом случае сначала подсоедините кабель питания к точке доступа, а затем вставьте кабель или источник питания в розетку переменного тока. Точка доступа не потребляет большого количества энергии, поэтому нет необходимости использовать специально выделенный источник питания переменного тока. Однако, если для поддержки компьютеров вы используете источник бесперебойного питания или защиту от выбросов напряжения, следует также обезопасить точку доступа. Если для обеспечения питания точки доступа вы используете систему РоЕ, следуйте инструкциям РоЕ для подключения питания.

4. Подключите Ethernet-кабель к сетевому разъему на точке доступа и ближайшему сетевому хабу, свитчу или другой имеющейся сетевой точке.

Прочтите руководство, чтобы выяснить, каким образом подключить кабель управления к точке доступа. Некоторые из них используют последовательный кабель от расположенного рядом компьютера, а другие управляются через сеть. Вы будете использовать это подключение для настройки конфигурации точки доступа. Если используется последовательное подключение, более просто расположить компьютер недалеко, где вы сможете видеть реакцию светодиодных индикаторов (LED) на обычные действия по конфигурированию вместо протягивания длинного кабеля к имеющемуся компьютеру.

5. Включите тумблер питания точки доступа. Скорее всего, вы увидите, как загорится светодиодный индикатор. Может пройти несколько минут, пока внутренний процессор точки доступа подготовится к работе. Руководство к точке доступа должно пояснять назначение светодиодных индикаторов.

После завершения физической инсталляции следующим этапом станет конфигурирование точки доступа. Если вы используете точку доступа и беспроводные адаптеры одной марки, принятые по умолчанию настройки будут, вероятно, одинаковыми, поэтому вы получите возможность установить адаптер в близлежащий компьютер и сразу же протестировать сеть.

Конфигурирование точки доступа через браузер

Большинство точек доступа имеют порты для локальной сети, поэтому они в основном принимают команды конфигурирования через выделенный локальный IP-адрес. Для просмотра и изменения настроек точки доступа вы можете использовать Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator или иной графический Web-браузер. Поскольку точка доступа снабжена собственным программным обеспечением, программа конфигурирования будет запускаться в любой операционной системе. Вам не понадобятся разные варианты для Windows, Macintosh, Linux, Unix или иных операционных систем.

Графическую утилиту конфигурирования большинство найдет более простой в использовании, чем версию с командной строкой, поскольку в ней отсутствует необходимость запоминать набор замысловатых команд всякий раз, когда вы хотите что-либо выполнить.

В первый момент включения точки доступа она будет использовать принятые по умолчанию настройки, установленные на заводе. До тех пор, пока вы не измените некоторые из этих настроек, неавторизованные пользователи, вероятно, смогут получить доступ к вашей сети, а сетевые пользователи (авторизованные или нет) — вносить изменения, которые должны выполняться только сетевым администратором. Специальная процедура конфигурирования для каждого типа точек доступа своя, но общие принципы остаются схожими.

Используйте эту процедуру как дополнение к информации в руководстве к точке доступа:

1. Удостоверьтесь, что точка доступа подключена к локальной сети.

2. На компьютере, подключенном к LAN, откройте Web-браузер на ваш выбор.

3. В поле браузера Address (Адрес) введите принятый по умолчанию численный IP-адрес для точки доступа, как указано в руководстве, и нажмите Ввод.

4. Браузер должен найти и открыть окно регистрации точки доступа, аналогичное представленному на рис. 3.6. Введите необходимую информацию — обычно логин, пароль или оба параметра.

Рис. 3.6

Вы должны увидеть активную страницу конфигурирования. На рис. 3.7 показана типовая страница конфигурирования, характерная для точки доступа ZoomAir AP11.

Рис. 3.7

Если при попытке открыть конфигурационную утилиту вы получили сообщение «Unable to connect» («Невозможно подключиться») вместо окна регистрации, отправьте запрос командой ping точке доступа. В Windows откройте окно DOS Prompt и введите

ping [IP address],

используя числовой IP-адрес точки доступа.

Если сеть распознает адрес, вы должны увидеть отклик, аналогичный изображенному на рис. 3.8. Если утилита сообщает: «Host unreachable» («Хост недоступен»), возможно, произошел конфликт между сервером с динамическим протоколом конфигурирования хоста — Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) в вашей сети и принятым по умолчанию адресом для точки доступа. В следующем разделе поясняется, как справиться с этой проблемой. DHCP и другие проблемы DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамического конфигурирования хоста) автоматически назначает IP-адрес каждому компьютеру в сети.

Рис. 3.8

Так как DHCP устраняет необходимость присваивания отдельного адреса каждому компьютеру вручную, он может сэкономить время и нервы.

Однако, когда свитч или беспроводная точка доступа одновременно пытаются выступать в роли DHCP-серверов или устройство клиента рассчитано на конкретный адрес, а DHCP-сервер назначает адрес с ходу, попытка настроить сеть может превратиться в кошмар.

Когда вы добавляете точку доступа в сеть, конфликтующие DHCP-серверы могут вызвать проблемы. Некоторые автономные точки доступа рассчитаны на прием запросов доступа к конфигурационным Web-страницам по заданному числовому IP-адресу. Тем не менее, когда такая точка доступа подключается к роутеру, который выступает в качестве DHCP-сервера, назначается другой адрес. Поэтому, когда пользователь пытается подключиться по IP-адресу, указанному в руководстве к точке доступа, ничего не происходит (либо браузер сообщает: «Unable to find this address» — «Невозможно найти данный адрес», что одно и то же).

Конфигурирование точки доступа для DHCP может оказаться гораздо более простым, если каждая точка доступа принимала DHCP одинаковым способом. Но, разумеется, такого не бывает. Единственное, что могло бы спасти ситуацию, — если бы инженеры всех компаний, разрабатывающих и выпускающих точки доступа, пришли к одинаковому решению проблемы. Но надежд на это мало.

Существует несколько способов справиться с данной проблемой. Вы можете избежать ее полностью, используя консоли управления в большинстве точек доступа и вводя команды конфигурирования через последовательный порт, а не через Web-страницу. При этом, однако, должен применяться специальный язык команд, который будет сложнее, чем графическая утилита, а некоторые точки доступа не умеют принимать команды через свои последовательные порты.

Вторым вариантом является использование консоли управления для изменения принятого по умолчанию IP-адреса на адрес, назначенный DHCP-сервером.

Большинство DHCP-серверов имеют окно присвоенных адресов, аналогичное изображенному на рис. 3.9.

Рис. 3.9

После смены адреса точки доступа используйте свой Web-браузер для запуска утилиты конфигурирования.

Если вы не хотите возиться с настройкой подключения через последовательный порт к точке доступа, следующей альтернативой является отключение DHCP-сервера и использование принятого по умолчанию IP-адреса для отображения утилиты конфигурирования в браузере.

Такой подход хорош как временное решение проблемы, пока вы настраиваете сеть, но он отключает раздачу адресов для всех остальных пользователей, которые принимают их с того же DHCP-сервера. Поэтому нужно будет либо вручную присваивать все адреса, либо быть уверенным, что вы вновь включите DHCP-сервер после завершения конфигурирования сети.

Если все эти методы кажутся слишком сложными, существует еще один способ попасть на страницу конфигурирования: проложите кроссоверный кабель от сетевого порта точки доступа к компьютеру с Ethernet-портом. Кроссоверный кабель на разъемах имеет противоположную распайку выводов, поэтому устройства на каждом конце и принимают, и отправляют данные по соответствующим выводам. Применив такой кабель, вы можете использовать свой браузер для открытия утилиты по принятому по умолчанию IP-адресу. Такой подход прост, если у вас есть правильный тип кабеля (стандартный Ethernet-кабель работать не будет), но он вынудит вас отключить точку доступа от остальной части сети.

Важно помнить, что сеть может иметь только один DHCP-сервер. Если к сети подключен другой, присваивающий числовые адреса, лучше будет отключить функцию DHCP в точке доступа и позволить основному серверу управлять назначением адресов для всей сети, включая проводные и беспроводные узлы.

Это единственный случай, когда стандартное решение проблемы менее полезно, чем специальная процедура, поставляемая с вашей конкретной точкой доступа. Руководство по оборудованию должно содержать инструкции по установке, которые затрагивают как конфигурационную утилиту точки доступа, так и сетевые настройки Windows, которые применимы к машине каждого клиента. Найдите руководство и постарайтесь следовать его инструкциям с максимальной точностью. Когда вы имеете дело с комбинацией конфигурационных настроек точки доступа и сетевыми настройками Windows, которые на самом деле работают (и, несомненно, такая комбинация существует), запишите эти настройки на бумаге и храните их вместе с руководством. Они понадобятся вам впоследствии для добавления большего числа компьютеров и точек доступа в одну и ту же сеть.

Конфигурирование точки доступа через последовательный порт

Большинство точек доступа имеют последовательный порт, который допускает прямое подключение с удаленного терминала (или с компьютера, в котором запущена программа терминального эмулятора, например HyperTerminal, поставляемая с Windows). Это представляет собой альтернативу общим конфигурационным утилитам на Web-основе.

Последовательный порт точки доступа может быть либо 9-выводным коннектором данных DB-9, либо коннектором RJ-45, который выглядит, как слегка увеличенная версия коннектора RJ-11, широко используемого для одиночной телефонной линии. Если в вашей точке доступа используется RJ-45, производитель, скорее всего, поставляет кабель и адаптер. Если коннектором является DB-9, то вам понадобится кабель-переходник с компьютерного СОМ-порта. Если для точки доступа необходим обычный кабель, это должно быть указано в руководстве.

По крайней мере одна точка доступа имеет коннектор DB-9, который не обеспечивает доступа к утилите конфигурирования. D-Link DI-713 Wireless Gateway имеет последовательный порт, который подключается к модему и коммутируемой телефонной линии как опциональное дополнение к WAN-подключению.

Для отправки команд на точку доступа через последовательный порт выполните следующее:

1. Подсоедините кабель между точкой доступа и одним из СОМ-портов компьютера.

2. Запустите программу терминального эмулятора, например HyperTerminal, и сконфигурируйте подключение через СОМ-порт, подключенный к точке доступа.

3. Откройте подключение к точке доступа.

4. Включите точку доступа, если это еще не сделано. Вы сможете увидеть сообщение о запуске в терминальном эмуляторе, аналогичное изображенному на рис. 3.10.

Рис. 3.10

Когда точка доступа будет готова к приему команд, отобразится подсказка.

Для подтверждения того, что терминальный эмулятор работает, нажмите ввод.

Точка доступа должна отобразить другую подсказку в новой строке.

На данном этапе точка доступа готова к приему команд конфигурирования. В различных точках доступа используется разный язык команд, поэтому вам следует найти в руководстве правильные команды, которые необходимо использовать для изменения ваших сетевых настроек.

Команды и настройки конфигурирования

Каждая конфигурационная утилита по-разному управляет командами и настройками конфигурирования, но любая точка доступа, соответствующая спецификациям 802.11b, должна иметь одинаковый основной набор функций.

Так как вы сами настраиваете беспроводную сеть, то можете заменить принятые по умолчанию значения другими.

Многие конфигурационные утилиты на Web-основе используют вкладки или меню для разделения списка функций на несколько окон. Если местоположение конкретной команды неясно из конструкции активного окна, попробуйте открывать неактивные окна до тех пор, пока не найдете нужное, или изучите руководство к точке доступа на предмет специальных инструкций поиска.

Язык команд для изменения конфигурации через последовательный порт точки доступа должен также быть приведен в руководстве. Во многих случаях команда help будет вызывать на экране список других команд со свойственным им синтаксисом.

Вообще, утилита конфигурирования должна содержать следующие функции: IP-адрес, маску подсети, ID беспроводной сети, канал, защиту и DHCP.

IP-адресс

Строка IP address (IP-адрес) отображает числовой IP-адрес, используемый в данный момент точкой доступа. Это может быть адрес, принятый по умолчанию, присвоенный на заводе, автоматически назначенный DHCP-сервером или присвоенный вручную сетевым администратором.

Маска подсети

Строка Subnet mask (маска подсети) идентифицирует подсеть, включающую точку доступа и беспроводных клиентов, которые подключаются к сети через данную точку. Адрес подсети присваивается сетевым администратором. Если ваша LAN подсети не имеет, используйте принятое по умолчанию значение 255.255.255.0.

Идентификатор беспроводной сети (SSID)

SSID (Service Set Identification — идентификация набора служб) представляет собой «имя» беспроводной сети, которая содержит точку доступа. Когда беспроводной клиент пытается подключиться к сети, он ищет точку доступа с таким же SSID, как в его собственных конфигурационных настройках. Если он обнаруживает сигнал с другим SSID, ассоциация отклоняется, и сканирование в поисках правильного SSID продолжается.

Поэтому SSID служит двум целям: он выступает как первая линия защиты против неавторизованного доступа к беспроводной сети, а при наличии более одной беспроводной сети указывает каждому клиенту нужную. Сам по себе SSID не является особенно эффективным инструментом защиты, так как некоторые сетевые адаптеры принимают SSID ЛЮБОГО типа, позволяющий клиенту связаться с первой же обнаруженной точкой доступа, независимо от ее SSID.

Канал

Канальная настройка представляет собой номер радиоканала, который точка доступа будет использовать для обмена данными с устройствами клиента в беспроводной сети. Каждая точка доступа работает на одном канале, но большинство сетевых адаптеров сканируют весь диапазон в поисках наилучшего сигнала с одинаковым SSID. Если пользователи вашей сети имеют функцию сканирования, можно предположить, что близлежащие устройства обнаружат вашу точку доступа независимо от канальной настройки. Тем не менее, когда кто-то из пользователей пытается использовать сетевой адаптер с предварительно заданным каналом, их настройки должны совпадать.

В среде с шумами некоторые каналы иногда работают лучше других, поскольку сети и устройства могут создавать помехи на одних частотах и не создавать их на других. Если поблизости работают другие сети, можно уменьшить помехи и повысить эффективность, используя номера каналов, которые не перекрываются. Если это невозможно, используйте каналы, максимально отстоящие друг от друга.

Если в вашей сети имеется более одной точки доступа, следует настроить соседние точки на другие каналы. Во избежание наложения сигналов помните, что нужно использовать каналы, отстоящие друг от друга по меньшей мере на пять единиц, например 1, 6 и 11.

Защита

WEP (Wired Equivalent Privacy — защита, эквивалентная проводной сети) представляет собой схему защиты вашей сети от лиц, не имеющих соответствующего электронного ключа. Как поясняется в главе 14 данной книги, WEP-шифрование недостаточно эффективно против некоторых недоброжелателей, но это лучше, чем ничего. Все оборудование 802.11b поставляется с опциональным WEP-шифрованием, поэтому следует знать, как его использовать.

Каждая точка доступа может использовать 64-битный WEP ключ для ограничения неавторизованного доступа, а некоторые предлагают на выбор либо 64-битный ключ, либо более безопасный 128-битный. Поскольку 64-битный ключ в действительности является 40-битным (комбинированным с 24-битной векторной строкой инициализации), некоторые программы конфигурирования называют его 40-битным шифрованием. Точки доступа и сетевые адаптеры, использующие 40-битное WEP-шифрование, полностью совместимы с использующими 64-битный WEP-ключ.

К сожалению, в качестве WEP-ключа одни производители требуют строки из букв и цифр, а другие рассчитывают, что вы будете вводить последовательности шестнадцатеричных чисел либо в виде пяти групп по две, либо в виде одной строки из десяти цифр. Некоторые же по-прежнему будут запрашивать у вас идентификационную фразу и автоматически генерировать шестнадцатеричный ключ.

Обычно проще настроить беспроводную сеть с отключенным шифрованием, но хорошо бы снова его включить, когда вы начнете пересылать по сети реальные данные. WEP-ключи должны быть одинаковыми в каждой из конфигурационных утилит для ваших точек доступа и всех устройств пользователей, которые вы рассчитываете использовать.

DHCP

Как упоминалось в разделе «DHCP и другие проблемы» несколькими страницами выше, точка доступа может выступать в качестве DHCP-сервера, который автоматически присваивает числовые IP-адреса беспроводным клиентам.

Помните, что в отдельный момент времени может быть активен только один DHCP-сервер, поэтому, если один уже активизирован, отключите функцию DHCP для своей точки доступа. Если в вашей сети их больше, DHCP-сервер должен быть активен только в одной из них.

Когда DHCP-сервер точки доступа находится в активном состоянии, конфигурационная утилита может отображать список активных в данный момент DHCP-клиентов на том же экране, который содержит функции включения/отключения. Утилита может также предназначаться для открытия другого окна или отображать другой экран, содержащий список DHCP-клиентов.

Другие устройства

В дополнение к настройкам, перечисленным выше, в конфигурационной утилите вашей точки доступа вы можете обнаружить некоторые другие функции.

Они могут управлять не относящимися к беспроводной сети функциями, интегрированными в устройство, или представлять собой настройки, позволяющие пользователю задавать некоторые произвольные значения, которые в противном случае изменялись бы на устройстве.

Руководство к точке доступа должно предоставить необходимую вам информацию для настройки этих функций. Когда назначение настройки неясно либо она кажется неважной, самым верным решением будет оставить принятое по умолчанию значение. Другими словами, если есть сомнения, оставьте все как есть!

Множественные точки доступа

Во многих беспроводных сетях для расширения зоны покрытия за пределы распространения сигнала от одной базовой станции используется более одной точки доступа. Если устройство клиента перемещается дальше от активной в данный момент точки доступа и ближе к другой или качество сигнала ухудшается из-за помех от других радиосигналов, исходная точка будет передавать подключение другой, принимающей наилучший сигнал от клиента. Это сродни технологии, позволяющей сотовым телефонам осуществлять роуминг без прерывания переговоров.

Спецификация 802.11b позволяет устройствам клиентов передавать связь в сети от одной точки доступа к другой, но она не поясняет, каким образом передается активное соединение. В отсутствие стандарта каждый производитель точек доступа предлагает свой собственный метод, который может быть несовместим с системой от любого другого изготовителя. Возможно, с течением времени такая ситуация изменится, но в обозримом будущем в вашей сети важно будет использовать только один тип точки доступа. Можно предположить, что Wi-Fi-совместимый сетевой адаптер будет работать с точкой доступа любого типа, но неверно предполагать, что две разные точки доступа будут работать совместно.

Чтобы реализовать сеть с более чем одной точкой доступа, просто подключите все их к одной и той же проводной Ethernet-сети и сконфигурируйте для работы с одними и теми же SSID- и WEP-ключами. Если вы не используете DHCP-cepвер, который автоматически назначает IP-адреса, назначьте свой числовой IP-адрес каждой точке доступа, но используйте одни и те же адреса шлюзов для всей сети и маску подсети. Если точка доступа работает в качестве DHCP-сервера, не забудьте отключить функцию DHCP для всех остальных точек доступа.

Каждая точка доступа должна работать на канале, отличном от используемых соседними. По возможности используйте номера каналов, которые не оказывают помех друг на друга, например 1, 6 и 11. На очень большом пространстве попробуйте сохранить широкие интервалы между номерами каналов, располагая их в сети аналогично тому, как показано на рис. 3.11.

Рис. 3.11

Точки доступа, комбинированные с хабами и шлюзовыми маршрутизаторами

Некоторые производители предлагают продукты, сочетающие функции беспроводной точки доступа и сетевого хаба, свитча или маршрутизатора. К другим комбинированным продуктам относятся сетевые серверы печати или широкополосный (по кабелю или DSL) доступ в Интернет в сочетании с точками доступа. Комбинированное устройство может стать прекрасным выбором для новой небольшой сети или для добавления проводных и беспроводных клиентов в уже имеющуюся сеть. Так как комбинированное устройство не требует отдельных источников питания, корпусов и соединительных кабелей под каждую функцию, стоимость его будет значительно ниже, чем стоимость отдельных компонентов, выполняющих те же операции. Удобство за счет уменьшения числа соединительных кабелей также может стать весьма привлекательным, особенно для малой сети, когда нецелесообразно прокладывать провода обратно к месту установки.

Чтобы решить, какое из комбинированных устройств будет наилучшим образом соответствовать вашим конкретным требованиям, сначала определите их, а затем просмотрите каталоги продукции различных производителей и Web-сайты в поисках устройства, максимально соответствующего вашим потребностям. Помимо прочего, D-Link, Linksys, Intel и Buffalo предлагают широкий ассортимент точек доступа, комбинированных с другими функциями.

Установка точки доступа в составе комбинированного устройства не намного отличается от установки автономной точки. Каждое устройство использует собственную конфигурационную утилиту, которая предоставляет возможность настройки рабочего канала, SSID и других настроек вместе с другими конфигурационными свойствами, применяемыми к дополнительным функциям устройства. Руководство, прилагаемое к каждому продукту, является единственным источником специальной информации, необходимой для выполнения обычных действий по конфигурированию и настройке.

В большинстве Wi-Fi-сетей точки доступа являются практически незаметными в повседневном использовании. Они располагаются на полке или на полу за столом, где и осуществляют обмен данными между компьютерами пользователей и проводной сетью. Как только вы установите и включите точку доступа, о ней можно забыть до той поры, пока вам не понадобится изменить конфигурацию.

Глава 4. Установка и конфигурирование сетевых интерфесов

Установка беспроводного сетевого адаптера осуществляется проще, чем установка точки доступа, так как большинство сетевых адаптеров являются устройствами с автоматическим подключением. Независимо от физической конфигурации, каждый сетевой адаптер требует как драйвер устройства для работы в качестве программного интерфейса между адаптером и компьютерной операционной системой, так и конфигурационную утилиту для настройки рабочих параметров.

Установка адаптеров на РС-картах

Сетевые адаптеры на PC-картах вставляются в PCMCIA-разъем портативного компьютера или в переходник, который соединяется со слотом расширения настольного компьютера (это означает, что адаптер одного типа вставляется в адаптер другого типа). Чтобы установить PC-карту, просто аккуратно, но надежно вставьте ее в разъем. Когда карта размещена правильно, вы увидите, что выводы внутри разъема соответствуют отверстиям на краю карты.

Большинство беспроводных адаптеров на PC-картах имеют внутренние антенны, на 2,5–5 см выступающие за внешний край PCMCIA-разъема. Тем не менее несколько адаптеров поставляются с разъемами под внешние антенны.

Если вы используете внешнюю антенну, расположите ее в месте, где хотите с ней работать, и проложите антенный кабель к антенному разъему сетевого адаптера.

Установка USB-адаптеров

Большинство беспроводных USB-адаптеров представляют собой компактные устройства со встроенными антеннами. Так как адаптер подключается к компьютеру через кабель, его легко переместить, если в данном месте сильный сигнал от точки доступа получить не удается.

Чтобы установить USB-адаптер, выполните следующие действия:

1. Проложите USB-кабель от компьютера к месту, где собираетесь расположить адаптер. Имейте в виду, что оба конца USB-кабеля имеют разные типы разъемов, поэтому удостоверьтесь, что разъем на стороне компьютерного конца подходит для USB-порта компьютера.

2. Вставьте кабель в USB-порт.

3. Вставьте другой конец кабеля в сетевой адаптер.

4. Запустите программу конфигурирования, поставляемую с вашим адаптером, или используйте Wireless Configuration Tool (Инструмент конфигурирования беспроводной сети) в Windows XP.

5. Откройте окно отображения уровня и качества сигнала. Если качество сигнала недостаточно хорошее, отрегулируйте положение адаптера для оптимальной работы.

Установка внутренних адаптеров

Установка внутреннего адаптера в настольный компьютер осуществляется несколько сложнее, так как для этого нужно вскрыть корпус и вставить адаптер в слот расширения. Но от установки любой другой карты расширения она отличается не сильно.

Все действия, скорее всего, вам уже знакомы. Ниже приводится их последовательность.

1. Выньте шнур питания.

2. Откройте корпус.

3. Найдите свободный слот расширения.

4. Выньте защитную металлическую пластину на задней стенке.

5. Вставьте адаптер в слот.

6. Закрепите его винтом.

7. Закройте корпус.

8. Вставьте шнур питания обратно в компьютер.

Большинство внутренних сетевых адаптеров на самом деле являются адаптерами на PC-картах с разъемами PCMCIA, которые вставляются в слот расширения. Если руководство к адаптеру не убедит вас в обратном, перед установкой разъема в компьютер лучше удалить PC-карту из разъема. Для правильной установки разъема в слот расширения часто требуется небольшое изгибание и нажатие. После того как вы заново соберете компьютер и проверите, что Windows (или любая другая операционная система) распознала разъем PCMCIA, вставьте адаптер в разъем и загрузите драйвер беспроводного адаптера.

Многие внутренние сетевые адаптеры не являются переходами от PCMCIA к PCI. Вместо этого они используют более простой и дешевый метод, называемый PLX. Это означает, что любая PCMCIA-карта, вставленная в такой PCI-адаптер, без специальных драйверов работать не будет.

Загрузка драйверов

Независимо от своего физического формата почти все беспроводные адаптеры являются устройствами Plug-and-Play, то есть Windows должна автоматически обнаруживать адаптер сразу после его установки. Тем не менее операционной системе необходим специальный программный драйвер для каждого типа адаптера для того, чтобы его можно было использовать для отправки и приема данных.

Драйверы получают из нескольких источников — они могут быть автоматически включены в состав Windows, располагаться на дискете или CD-ROM, поставляемыми с адаптером, или быть доступными на Web-сайте технической поддержки компании. Часто наиболее свежие драйверы доступны на Web-сайте компании. Компакт-диск или загруженный из Интернета файл с драйвером для беспроводного сетевого адаптера включают программу конфигурационной утилиты для данного адаптера. Перед физической установкой или подключением адаптера у вас должна иметься возможность установить программное обеспечение и драйвер.

Когда вы впервые вставите PC-карту в разъем PCMCIA или вставите USB-адаптер в USB-порт компьютера, Windows идентифицирует адаптер и запустит Add New Hardware Wizard (Мастер установки нового оборудования), как показано на рис. 4.1. Если вы уже скачали самую последнюю версию драйвера и конфигурационную утилиту, выберите функцию автоматического поиска. Windows найдет и установит драйвер.

После установки драйвера Windows может попросить вас перезагрузить компьютер. Некоторые конфигурационные утилиты запускаются автоматически всякий раз, когда беспроводной адаптер находится в активном состоянии; другие требуют от пользователя запуска программы из меню Start > Programs (Пуск > Все программы) или с помощью иконки на рабочем столе Windows.

Если программа конфигурирования не открывается в окне программ, она будет отображать иконку состояния в системном трее рядом с часами.

Рис. 4.1

Драйвер AirPort для Apple загружается на Macintosh как часть инсталляционного пакета. В системах Linux и Unix вам придется устанавливать драйвер вручную. Главы 7 и 8 описывают драйверы для Linux и Unix более подробно.

Использование программы конфигурационной утилиты

Неудивительно, что каждый производитель беспроводных точек доступа использует свою программу конфигурационной утилиты. Все они управляют одними и теми же настройками и функциями и отображают похожую информацию, но вместо получения лицензии на уже имеющуюся программу большинство компаний предпочитают писать свое собственное программное обеспечение. В большинстве случаев, за некоторыми исключениями, вы будете встречать собственные утилиты для каждой марки адаптера.

Основные различия между конфигурационными утилитами больше связаны с расположением функций и информации о состоянии, чем с функционированием программы. Некоторые производители используют одну программу для отображения текущего состояния беспроводного подключения и отдельную программу для изменения конфигурационных настроек. Другие используют одну программу с отдельными вкладками или пунктами меню для информации о состоянии и конфигурации. Тем не менее на практике каждая конфигурационная утилита выполняет одни и те же задачи.

Некоторые конфигурационные утилиты запускаются автоматически при запуске Windows, что удобно при постоянном использовании беспроводной связи. Однако в портативных компьютерах, которые часто работают в отсутствие активного сетевого подключения, загрузка утилиты только увеличивает время, необходимое для запуска компьютера, и требует некоторого объема системной памяти. Для предотвращения автоматического запуска программы конфигурирования в Windows 98, Windows ME и Windows XP используйте меню Start > Programs > Startup (Пуск > Все программы > Автозагрузка) или msconfig для идентификации и отключения программ, которые запускаются автоматически.

Утилита Wireless Network Connection от Microsoft Windows XP содержит утилиту Wireless Network Connection (Беспроводное сетевое подключение), которая поддерживает большую часть широко используемых беспроводных сетевых адаптеров. Если Windows поддерживает сетевой адаптер, она автоматически запускает утилиту Wireless Network Connection, пока вы не отключите ее на вкладке Wireless Networks (Беспроводная сеть) в окне Wireless Network Connection Properties (Свойства беспроводного сетевого подключения), представленном на рис. 4.2.

Рис. 4.2

Если Windows не поддерживает адаптер, будет использоваться конфигурационная утилита, поставляемая с ним.

При использовании адаптера Orinoco с Windows XP производитель рекомендует использовать утилиту Microsoft вместо Orinoco Client Manager. На практике не имеет особого значения, какую из них вы предпочтете, — обе отображают информацию, необходимую для выбора точки доступа, и обе имеют похожие элементы управления. Вам следует попробовать две программы и выбрать ту, которая кажется более простой в использовании. Данный способ проверки подходит и в отношении других марок, поэтому Microsoft и производители индивидуальных адаптеров распространяют утилиту Wireless Network Connection для поддержки дополнительных адаптеров.

Считывание информации о состоянии

На рис. 4.3,4.4 и 4.5 представлены окна отображения состояния для двух различных марок беспроводных адаптеров. На рис. 4.6 изображено окно состояния Wireless Network Connection (Беспроводное сетевое подключение) для Windows.

Рис. 4.3

Каждая из этих программ предоставляет в чем-то отличающийся набор информации. Однако практически все окна содержат большую часть из следующих компонентов:

— Уровень сигнала. Уровень сигнала представляет собой уровень мощности радиосигнала, принятого адаптером во время последнего сканирования. Большинство программ показывают уровень в процентах, но некоторые представляют измеренное значение в dBm (децибел на 1 мВт).

Значение это наиболее полезно в виде оценки изменения сигнала в разных местах, но у многих производителей принципиального значения оно не имеет;

— Качество сигнала. Качество сигнала представляет собой качество пакетов данных, принятых адаптером во время последнего сеанса связи.

100-процентный показатель означает, что все принятые пакеты хорошие;

— Общее качество. Общее качество представляет собой вычисленное значение, зависящее от уровня и качества сигнала. Обычно оно оценивается как Excellent (Отличное), Good (Хорошее), Fair (Удовлетворительное) или Poor (Плохое).

Рис. 4.4

Рис. 4.5

— Скорость связи или скорость данных. Скорость связи представляет собой номинальную скорость передачи данных, которая используется в данный момент адаптером и связанной точкой доступа;

— Ассоциация. Это поле подтверждает, что адаптер выполнил подключение к беспроводной сети;

— MAC. Это поле идентифицирует уникальный МАС-адрес сетевого адаптера;

— SSID. SSID является названием сети, с которой устройство ассоциировано в данный момент. Все узлы и точки доступа в беспроводной сети должны использовать один и тот же SSID;

— Тип сети. Если в сети используется одна или более точек доступа, сеть является инфраструктурной (infrastructure). Если это одноранговая сеть, ее тип — эпизодический (ad hoc);

Рис. 4.6

— Канал. Это поле показывает радиоканал, в данный момент используемый адаптером;

— Шифрование. Это поле показывает, использует ли адаптер WEP-шифрование в данный момент, и — если адаптер может работать как с 64-битным, так и с 128-битным ключом, — тип используемого шифрования;

— Активность. Окно активности показывает количество входящих и исходящих пакетов, которые адаптер отправляет и получает.

Инструменты конфигурирования беспроводной сети

Конфигурационным инструментом называется место установки или изменения локальных настроек, которые ваш адаптер использует для связи с сетью.

Некоторые утилиты отображают информацию о состоянии в одном окне, оставляя место для изменения этих настроек в другом.

Необходимо, чтобы тип сети, SSID и ключ WEP-шифрования для всех узлов в сети были одинаковыми. Числовой IP-адрес для каждого адаптера должен быть уникальным, но адрес подсети — одинаковым для всех адаптеров.

Если ваш адаптер не осуществляет автоматическое сканирование на предмет активного канала или если в зоне действия имеется более одной точки доступа, вы должны использовать инструмент конфигурирования для настройки номера канала на используемый ближайшей точкой.

Самый простой способ сконфигурировать целую сеть, полную адаптеров, — это начать с конфигурирования точки доступа и запомнить конфигурационные настройки беспроводной сети, которые должны совпадать. Если вы рассчитываете, что пользователи будут конфигурировать свои адаптеры, вам следует приготовить список стандартной информации или карту, которая содержит следующие настройки:

— сетевой SSID;

— тип сети (инфраструктурная или Ad-Hoc);

— включение/отключение DHCP;

— если DHCP отключен, IP-адрес и маску подсети, присвоенные этому адаптеру;

— тип WEP-шифрования (отсутствует, 40/64-битное или 128-битное);

— ключ WEP-шифрования (или телефонный номер справочной службы, которая может его предоставить);

— номер канала;

— длину заголовка синхронизации;

— URL, логин и пароль для доступа в сеть (при необходимости).

Независимо от того, насколько понятно вы предоставили письменные инструкции, при подключении к сети в отсутствие помощи некоторые столкнутся с проблемами. Поэтому список ваших инструкций также должен включать имя или телефонный номер лица, которое может помочь в настройке адаптера и разговаривать с пользователем во время процесса конфигурирования.

Если большинство ваших пользователей имеют одинаковый тип адаптера, в инструкции можно включить снимки изображения окна конфигурирования адаптера и окна Windows Network Settings (Настройки сети Windows) с последовательностью открытия этих окон.

Перемещение из одной сети в другую

Если вы используете портативный компьютер в более чем одной беспроводной сети, можете составить свою собственную памятку по конфигурированию своего сетевого адаптера для работы с каждой сетью: домашней, офисной, в кофейне, аэропорту и так далее. Некоторые конфигурационные утилиты предоставляют два или более предварительно заданных конфигурационных профиля, но если ваши этого не обеспечивают, придется настраивать все функции каждый раз, когда вы перемещаетесь из сети в сеть.

Утилита Wireless Network Connection (Беспроводное сетевое подключение) в Windows XP включает функцию автоматического конфигурирования беспроводного соединения, которая обнаруживает любую беспроводную сеть в пределах зоны действия и автоматически конфигурирует ваш адаптер. Если он совместим с утилитой Windows, это может сэкономить массу времени и нервов. Однако, если Windows не обнаруживает сеть, которая должна быть в наличии, это не мешает использованию инструмента поиска, например Network Stumbler, для ручного сканирования.

Чтобы использовать функцию автоматического конфигурирования беспроводной сети в Windows XP, выполните следующие действия:

1. Откройте окно Wireless Network Properties (Свойства беспроводной сети), щелкнув по сетевой иконке в System Tray (Системный трей) рядом с часами, или откройте Start > Settings > Network Connections (Пуск > Настройки > Сетевые подключения), щелкните правой клавишей мыши по иконке для беспроводного сетевого подключения и из всплывающего меню выберите Properties (Свойства).

2. Выберите вкладку Wireless Networks (Беспроводная сеть).

3. Включите или отключите автоматическое конфигурирование, выбрав функцию Use Windows to Configure My Wireless Network Settings (Использовать Windows для конфигурирования настроек моей беспроводной сети).

4. Щелкните по кнопке Advanced (Дополнительно), чтобы открыть окно, где вы можете задать тип сетей, которые Windows будет автоматически обнаруживать. На рис. 4.7 показано окно Advanced (Дополнительно).

5. Выберите тип сети, которую должен обнаружить ваш компьютер. Чтобы проинструктировать Windows об обнаружении и подключении к любой ближней сети, даже если ее нет в списке Preferred Networks (Предпочитаемые сети), установите переключатель в положение Automatically Connect to Non-preferred Networks (Автоматически подключаться к непредпочитаемым сетям).

За кулисами Windows

Каждый производитель адаптеров предоставляет программное обеспечение для наиболее популярных версий Microsoft Windows, но это не единственная операционная система, которую можно использовать с беспроводным сетевым адаптером, если найти правильные драйверы. Драйверы для менее распространенных операционных систем могут быть доступны на Web-сайтах технической поддержки производителей адаптеров или у групп пользователей, предпочитающих ту или иную операционную систему. Для пользователей Macintosh наилучшим вариантом является использование адаптеров AirPort от Apple и программного обеспечения, поставляемого с ними, которые полностью совместимы с другими сетями 802.1 lb. Однако при наличии необходимых драйверов некоторые другие адаптеры также будут работать с Мае. Адаптеры AirPort от Apple являются частными версиями продукции Orinoco, поэтому часто используются с адаптерами этого производителя. Глава 6 поясняет, как использовать программу AirPort с Macintosh.

Если у вас есть какая-либо другая версия беспроводного адаптера на основе PC-карты или USB, не теряйте надежды. Cisco и другие производители также предоставляют драйверы и конфигурационное программное обеспечение для Mac OS. Проверьте Web-сайт производителя адаптеров на предмет самых свежих версий.

Драйверы некоторых адаптеров также доступны для Linux, FreeBSD, NetBSD и прочих версий Unix либо непосредственно у производителя (например, Orinoco и Cisco предоставляют драйверы под Linux на своих Web-сайтах), либо у пользовательских групп. Некоторые из последних вариантов Unix и Linux 4. Щелкните по кнопке Advanced (Дополнительно), чтобы открыть окно, где вы можете задать тип сетей, которые Windows будет автоматически обнаруживать. На рис. 4.7 показано окно Advanced (Дополнительно).

5. Выберите тип сети, которую должен содержат драйверы для нескольких широко используемых чипсетов 802.11b.

Главы 7 и 8 дают более подробную информацию об использовании Linux и Unix в беспроводной Ethernet-сети.

Уровень и качество сигнала

Большинство беспроводных утилит показывают уровень и качество сигнала на гистограммах или в виде процентного значения, но они не сообщают, от какой величины 100-процентный сигнал составляет свои проценты. Важно понимать, что уровень сигнала и его качество — две разные вещи. Беспроводному адаптеру не обязательно принимать сигнал с «полным уровнем» для передачи данных на максимально возможной скорости. Пока приемник распознает чистый сигнал, сеть должна работать. Но даже сильный сигнал может пострадать, если приемник также ловит помехи от других беспроводных сетей или устройств, использующих те же радиочастоты, например беспроводных телефонов или микроволновых печей.

Даже если скорость передачи данных меньше максимально возможного значения, уровень сигнала может не оказывать какого-либо влияния. Например, при использовании Wi-Fi-сети для подключения компьютера к Интернету через DSL-линию (при скорости примерно 5 Мбит/с или менее), это не окажет какого-либо влияния, падение скорости вашей локальной сети с 11 до 2 Мбит/с не окажет серьезного влияния.

Радиосигнал с расширенным спектром, используемый в Wi-Fi-сети, непохож на FM-радиосигнал, но проблемы с помехами и качеством у них одинаковы. Если вы проживаете в большом городе или близ него, то, скорее всего, принимаете десяток или более FM-радиостанций. Некоторые из них могут иметь передатчики, близко расположенные к вашему дому, а другие — вещать из другого конца города. Но пока приемник ловит станцию с минимальным уровнем полезного сигнала, радио воспроизводит музыку достаточно хорошо. Сигнал от небольшой радиостанции в миле от вас звучит так же хорошо, как и крупная коммерческая станция с гораздо более мощным передатчиком высоко в горах (эта дискуссия — чисто техническая). С другой стороны, если вы находитесь в зоне неуверенного приема станции или другая близлежащая точка использует ту же частоту, звук от станции, которую вы хотите услышать, будет шумным и неразборчивым.

Также общее качество связи по беспроводной сети определяется и уровнем сигнала, и наличием или отсутствием постороннего шума.

Технически шум в информационном канале определяется как «любая посторонняя энергия или информация». Единственное, что должен принимать сетевой адаптер, — это цифровой сигнал, приходящий от другой точки доступа вашей сети, поэтому все остальное является шумом. Сюда могут относиться и помехи от других беспроводных сетей передачи данных и других радиоустройств, использующих те же радиочастоты, и помехи от естественных источников, например молний. До определенного момента цифровая технология и радиосистема с расширенным спектром, используемые в сети 802.11b, могут игнорировать помехи, но когда мощность шума поднимается до мощности полезного сигнала, сеть применяет свои функции по коррекции ошибок до тех пор, пока не сможет подтвердить, что с передатчика на приемник поступил четкий сигнал.

Шумовой сигнал или пара других радиоустройств, пытающихся использовать один и тот же канал одновременно, могут снизить скорость передачи данных и сделать сигнал слабо распознаваемым. Так как расстояние между передатчиком и приемником увеличивается, количество принимаемой энергии будет уменьшаться до тех пор, пока сигнал не станет слишком слабым, чтобы приемник смог декодировать данные. При наличии физических препятствий, поглощающих часть излучаемой энергии между передатчиком и приемником, дальность действия полезного сигнала может стать еще короче. Для повышения уровня сигнала можно использовать антенну с высоким коэффициентом усиления или поднять ее на крышу высокого здания для увеличения дальности приема, но в определенной точке уровень сигнала все равно будет слишком слаб для использования.

Когда возникают проблемы с сигналом, для определения их источника используйте оценки уровня и качества сигнала. Если сигнал сильный, но качество низкое, проблема, скорее всего, вызвана помехой, но если и качество, и уровень сигнала неудовлетворительны, вероятно, вы располагаетесь слишком далеко от ближайшей точки доступа. Каждый раз, когда сеть не может успешно передать пакет данных, устройство на приемном конце оповещает передатчик о повторной отправке этого же пакета. Это может случиться при наличии шума или помехи в подключении, когда несколько пользователей пытается использовать один и тот же канал одновременно или радиосигнал слишком слабый, чтобы приемник мог декодировать данные, содержащиеся в пакете. Один-два повторных пакета в потоке данных не вносят какой-либо существенной разницы, но когда почти каждый пакет становится необходимым отправлять несколько раз, реальная скорость передачи данных составит лишь половину (или менее) от номинальной скорости. Можно попытаться компенсировать плохой сигнал парой устройств 802.11b, понизив скорость передачи (действует, как медленная и членораздельная речь при шумной телефонной линии), но эффект часто остается тем же: прием данных затягивается.

Медленная передача данных не всегда вызывается сетевыми радиоустройствами. Она часто случается, когда на сервер поступает сложный трафик или на проводную часть сети наводится некая разновидность шума, поэтому некоторые проблемы могут иметь одинаковые симптомы. Чтобы выявить их источник, запустите конфигурационную утилиту или программу отображения состояния на компьютере клиента. При низком уровне сигнала попробуйте перейти в другое место, подальше от препятствий между вашим компьютером и точкой доступа. Если уровень сигнала нормальный, а качество плохое, вероятно, сетевой адаптер принимает шум вместе с сетевыми данными. Если же и уровень, и качество сигнала являются нормальными, но скорость данных низкая, причина, скорее всего, в сервере или в самой сети.

Глава 5. Wi-Fi для Windows

В мире идеальных сетей можно вставить беспроводной сетевой адаптер в компьютер, запустить его и сразу же подключиться к сети. Нет проблем, нет хлопот (и нет необходимости в таких книгах, как эта). Когда Windows идентифицирует сетевой адаптер при запуске, она автоматически помещает иконку Network (Сеть) на рабочий стол и конфигурирует набор стандартных сетевых ресурсов.

К сожалению, в окружающей нас реальности не все так просто. Перед тем как начать передавать данные по беспроводной сети, возможно, придется сообщить Windows, как и где искать сеть и как подключиться через нее к Интернету. Эта глава содержит объяснение общих принципов работы Windows с беспроводной сетью и специальные процедуры, необходимые вам для конфигурирования сетевых инструментов и функций в различных версиях Windows. Занятие это утомительное и нудное, но, если вы не выполните его правильно, сеть просто не будет работать должным образом.

В Windows XP предполагается, что вся возня будет осуществляться автоматически, если (и это существенное если) ваш сетевой адаптер имеет прошивку, совместимую с автоматическим инструментом конфигурирования от Microsoft.

Многие из наиболее популярных марок адаптеров не могут этим похвастаться, поэтому велик шанс, что вам придется конфигурировать беспроводное подключение вручную. Даже если Windows распознает ваш адаптер, полезно понять, что именно за этим кроется.

Если у вас есть опыт по настройке сетей под Windows, то не должно возникнуть особых проблем с беспроводной сетью. В данном случае беспроводной адаптер представляет собой лишь еще один тип сетевого интерфейса, который производит обмен данными между приложениями и операционной системой.

До Windows XP «беспроводной» инструмент входил в состав отдельной утилиты. В ХР имеется вкладка для беспроводных настроек в диалоговом окне сетевых свойств. Конфигурирование Windows под беспроводную сеть является вопросом оповещения компьютера о том, что он подключен к сети, и последующей настройкой адресов сетевых серверов и служб.

К сожалению, Windows выполняет все функции конфигурирования по виртуальной схеме, поэтому весьма полезным является набор ссылок к каждой из этих функций. Их вы найдете ниже.

Конфигурирование сети под Windows в общих чертах

Не все версии Windows используют одинаковые инструменты конфигурирования, но все они выполняют одну задачу: IP-адрес компьютера, маска подсети и адрес шлюза должны соответствовать значениям в остальной части сети. Их можно полностью настроить, не понимая значения, но всегда полезно хотя бы немного знать принципы работы сети на самом деле.

IP-адреса

Числовой IP- (адрес протокола IP) адрес сетевого клиента представляет собой формальную идентификацию, которую другие компьютеры этой же сети используют для доступа к данному устройству. Каждый компьютер должен иметь свой адрес.

Службы администрирования Интернета создали сложную систему нумерации с уникальным адресом для каждого устройства, подключенного к Сети. IP-адреса всегда выглядят в виде четырех числовых групп в диапазоне от 0 до 255, поэтому общее количество IP-адресов составляет от 0.0.0.0 до 255.255.255.255.

Эти номера иногда называются «октетами», так как в них используются восемь бинарных цифр (бинарное 11111111 эквивалентно десятичному 255).

Числовой IP-адрес может идентифицировать отдельный компьютер или шлюз в локальную (распределенную) сеть с двумя или более компьютерами, подключенными через маршрутизатор. Когда сеть подключается к Интернету через шлюз, каждому локальному компьютеру также присваивается уникальный числовой IP-адрес. В зависимости от того, как спроектирована сеть, каждый компьютер в ней может иметь IP, полученный из Интернета или в одном из диапазонов для частного использования, и шлюз, который подключает сеть к

Интернету и осуществляет преобразование между частными и коллективными адресами.

Чтобы предотвратить конфликты между локальными IP-адресами и интернет-адресами, для использования в локальных сетях резервируется несколько диапазонов номеров:

— 10.0.0.0 до 10.255.255.255;

— 172.16.0.0 до 172.31.255.255;

— 192.168.0.0 до 192.168.255.255.

Назначению адресов

В некоторых сетях каждому устройству клиента DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol — Протокол динамического конфигурирования хоста) сервер присваивает свой IP Сервер назначает адрес всякий раз, когда пользователь подключается к сети, поэтому от одной сессии к другой один и тот же пользователь может иметь разный локальный адрес. Такой процесс называется динамическим конфигурированием хоста.

Обычно DHCP-сервер находится на маршрутизаторе, который управляет всеми устройствами в сети. В чистой беспроводной сети он, как правило, располагается в точке доступа. В смешанной сети, состоящей из беспроводных и проводных подключений, DHCP-сервер, вероятнее всего, находится в интернет-шлюзе.

Примечание

Такое расположение чревато проблемами. Рекомендуется располагать DHCP-сервер на компьютере, являющемся контроллером домена, DNS-сервером в демилитаризованной зоне, а не на шлюзе, поскольку, как правило, шлюз принимает атаки извне первым.

Такое расположение чревато проблемами. Рекомендуется располагать DHCP-сервер на компьютере, являющемся контроллером домена, DNS-сервером в демилитаризованной зоне, а не на шлюзе, поскольку, как правило, шлюз принимает атаки извне первым.

На рис. 5.1 показан сервер в типовой сети.

Рис. 5.1

Когда DHCP-сервер активен, все пользователи сети должны дать инструкцию Windows (другие операционные системы) получать IP-адрес автоматически. Если сеть не использует DHCP-сервер, сетевой администратор обязан присвоить постоянный адрес каждому пользователю. Если адреса назначаются вручную, сохраните копию их списка в текстовом файле и резервную копию на бумаге.

Руководство для вашей точки доступа должно по умолчанию определять диапазон адресов для устройств пользователей. Если вы используете DHCP, сервер будет присваивать их автоматически. В противном случае для каждого устройства вашей сети необходимо применять другой адрес из заданного диапазона. При подключении беспроводной сети к проводной вам может понадобиться конфигурирование диапазона адресов, используемого точкой доступа, в диапазон для вашей сети.

Маска подсети

Маска подсети представляет собой строку из четырех чисел, которая определяет часть более крупной сети, содержащую компьютер или другой сетевой узел.

Каждое из четырех чисел обычно равно либо 255, либо 0. Числа определяют компоненты IP-адреса, идентифицирующие сеть или локальную подсеть и индивидуальные компьютеры или другие сетевые узлы. Например, если маска подсети равна 255.255.255.0, то все числовые IP-адреса в сети должны быть XXX.XXX.XXX.ZZZ, где ХХХ.ХХХ.ХХХ одинаково для всех адресов, a ZZZ для каждого адреса индивидуально.

Маска подсети должна быть идентичной для всех точек доступа и беспроводных клиентов, обслуживаемых этими точками. В малых и средних сетях маска подсети практически всегда равна 255.255.255.0.

Шлюзы

Шлюз представляет собой беспроводную точку доступа, маршрутизатор или иное устройство, работающее в качестве интерфейса между компьютерами и другими устройствами или сетями, которые не являются компонентами локальной сети. Каждый раз, когда компьютер извне пытается подключиться к сетевому устройству, он должен передавать данные через шлюз.

Адрес шлюза (иногда называемый основным шлюзом) представляет собой числовой IP-адрес шлюзового сервера. В зависимости от сетевых настроек часто им является адрес, назначенный точке доступа. Если же ваше беспроводное оборудование конфигурировано для работы в качестве простого моста, это может быть тот же IP-адрес, что и у шлюза для проводной сети.

Если точка доступа дополнительно выступает в качестве хаба или маршрутизатора, адрес шлюза для проводных и беспроводных клиентов отличается от адреса для связи с сетью или интернет-сервером. При конфигурировании сетевого клиента не забывайте в качестве основного шлюза использовать IP-адрес сети точки доступа, а не интернет-шлюза.

DNS-серверы

DNS (Domain Name System — Служба имен доменов) сервер представляет собой компьютер, который преобразует имена доменов, например nostarch.com или hard-cider.com, в числовые IP-адреса. Некоторые DHCP-серверы предоставляют адрес DNS-сервера автоматически. Другие требуют от каждого пользователя добавлять DNS-сервер для TCP/IP-конфигурации вручную. Если вы не используете DHCP, то должны задать по крайней мере один адрес DNS-сервера.

Большинство сетей и провайдеров интернет-услуг для обеспечения работоспособности служб при отказе первичного сервера используют два или более DNS-серверов. Сетевой администратор или интернет-провайдер должны предоставить адреса DNS-серверов вашей сети.

Некоторые точки доступа и сетевые шлюзы также требуют адреса DNS-сервера. Список серверов точки доступа или шлюза должен быть идентичен списку серверов каждого отдельного пользователя.

Доступ к файлам и принтеру

Когда File Sharing (Доступ к файлам) включен, файлы вашего компьютера становятся доступными для других пользователей. Printer Sharing (Доступ к принтеру) позволяет им отправлять файлы и документы на принтер, подключенный к коллективному. В Microsoft Networking (Сеть Microsoft) папка, содержащая файлы, доступные другим пользователям, называется Share (Общие документы).

Уровень доступа к файлу или папке определяет, могут ли другие пользователи считывать файл, не изменяя его, или добавлять, удалять или изменять содержимое файла.

Свойства сетевого интерфейсного адаптера

Если вы не можете отыскать настройку или функцию в конфигурационной утилите, откройте окно Properties (Свойства) вашего беспроводного адаптера. Драйвер для каждого типа сетевого интерфейсного адаптера содержит набор функций, которые управляют специальными его свойствами, например именем, которое клиент будет использовать в сети, скоростью передачи данных, режимом работы и режимом энергосбережения.

Рис. 5.2 показывает типовой список свойств адаптера.

Рис. 5.2

Чтобы открыть окно Properties (Свойства), зайдите в Windows Control Panel (Панель управления Windows), дважды щелкните по иконке System (Система) и выберите Device Manager (Менеджер устройств). Затем откройте список Network Adapters (Сетевые адаптеры) и дважды щелкните по параметру для вашего беспроводного адаптера. Список свойств находится под вкладкой Advanced (Дополнительно).

Многие из этих же свойств адаптера присутствуют и в конфигурационной утилите, поставляемой с ним, и в утилите конфигурирования беспроводной сети Windows XP.

Назовите свой компьютер

Сеть использует числовой IP-адрес для поиска и идентификации вашего компьютера, но пользователи вашей сети оперируют именами, запоминающимися проще, чем любая строка из цифр и точек. Большинство пользователей могут не знать о том, что 192.168.0.34 — это ваш офисный компьютер, а 192.168.0.37 — портативный компьютер на кухне. Поэтому вы (или сетевой администратор) обязаны присвоить каждому сетевому компьютеру имя. Это имя будет появляться во всех каталогах и списках, доступных через вашу сеть, как показано на рис. 5.3. Каждый компьютер должен иметь уникальное имя с максимальной длиной из 15 символов и пробелов.

Рис. 5.3

Поле Computer Description (Описание компьютера) заполнять не требуется, но оно может предоставить более подробную информацию о сетевом клиенте другим пользователям, чем ограниченное 15 символами Computer Name (Имя компьютера).

Windows также предоставляет место для включения каждого компьютера в сети в рабочую группу (workgroup). В небольшой сети вы, скорее всего, захотите отнести все компьютеры к одной рабочей группе. Следовательно, настройка Workgroup Name (Название рабочей группы) везде должна быть одинаковой.

В некоторых беспроводных сетях название рабочей группы должно совпадать с SSID, используемым точкой доступа, особенно когда утилита конфигурирования сети не отображает список близлежащих сетей. Если вы столкнулись с проблемой при подключении, попробуйте изменить название рабочей группы на SSID сети, к которой вы хотите подключиться.

Конфигурирование Windows 98 и Windows ME

Windows 98, Windows 98 SE и Windows Me имеют похожие инструменты конфигурирования сети.

IP-адрес и маска подсети

Для настройки IP-адреса и маски подсети необходимо выполнить следующие действия:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке Network (Сеть).

2. На вкладке Configuration (Конфигурирование) найдите параметр TCP/IP для сетевого адаптера и кнопку Properties (Свойства).

3. Если она еще не видна, откройте вкладку IP Address (IP-адрес).

Отобразится окно Properties (Свойства), представленное на рис. 5.4.

Рис. 5.4

4. Если DHCP-сервер в вашей точке доступа или ином сетевом устройстве находится в активном состоянии, выберите функцию Obtain an IP Address

Automatically (Получать IP-адрес автоматически). Если вы не используете DHCP-сервер, выберите функцию Specify an IP Address (Задать IP адрес) и введите IP-адрес, присвоенный этому компьютеру, в поле IP Address (IP-адрес).

5. Поле Subnet Mask (Маска подсети) находится на той же вкладке Рис. 5.4

TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP). Если вы не используете DHCP-сервер, введите маску подсети, которая используется точкой доступа.

Шлюз

Для настройки адреса шлюза необходимо выполнить такую последовательность операций:

1. В окне TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP), которое вы используете для настройки IP-адреса, откройте вкладку Gateway (Шлюз) для отображения диалогового окна, представленного на рис. 5.5.

Рис. 5.5

2. Введите IP-адрес беспроводной точки доступа в поле New gateway (Новый шлюз) и щелкните по кнопке Add (Добавить).

DNS-серверы

При настройке свойств DNS должны производиться следующие шаги:

1. В окне TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP) выберите вкладку DNS Configuration (Конфигурация DNS) для отображения диалогового окна, представленного на рис. 5.6.

Рис. 5.6.

2. Если DHCP-сервер назначает DNS-адреса сетевым клиентам, выберите функцию Disable DNS (Отключить DNS). В противном случае выберите функцию Enable DNS (Включить DNS).

3. Если функция еще не отображена, введите имя, присвоенное данному компьютеру, в поле Host (Хост).

4. Если у сети есть доменное имя, введите его в поле Domain (Домен).

5. Введите адрес каждого DNS-сервера, который использует ваша сеть, в поле DNS Server Search Order (Порядок поиска DNS-сервера) и щелкните по кнопке Add (Добавить). Сетевой администратор или провайдер могут предоставить необходимые DNS-адреса для сети.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) в окне TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP) и снова в окне Network (Сеть), чтобы сохранить новые настройки конфигурации. Windows запишет изменения и спросит у вас о перезагрузке компьютера. Новые настройки вступят в силу после выполнения перезагрузки.

Доступ к файлам и принтеру

Чтобы сделать содержимое папки или всего диска доступным для других сетевых пользователей, щелкните правой клавишей мыши по папке или иконке диска и из всплывающего меню выберите функцию Sharing (Доступ). Откроется диалоговое окно Properties (Свойства), представленное на рис. 5.7.

Рис. 5.7

Чтобы ограничить доступ к данной папке или диску, выберите функцию Not Shared (Нет доступа). Чтобы сделать ее доступной пользователям на других компьютерах, выберите функцию Shared As (Включить доступ как) и тип доступа, который хотите применить к данному ресурсу.

При открытии общего доступа к диску или папке иконка для данного элемента изменяется. Когда доступ разрешен, иконка снабжена изображением руки.

Свойства сетевого интерфейсного адаптера

Чтобы изменить свойства сетевого интерфейсного адаптера, выполните следующие действия:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке Network (Сеть). Появится окно Network (Сеть).

2. Выберите вкладку Configuration (Конфигурирование) для отображения списка установленных сетевых компонентов.

3. В верхней части списка компонентов выберите первый параметр для вашего сетевого адаптера и щелкните по кнопке Properties (Свойства). Откроется окно Adapter Properties (Свойства адаптера).

4. Выберите вкладку Advanced (Дополнительно). Отобразится список свойств, аналогичный представленному на рис. 5.8.

Рис. 5.8.

5. Выделите каждый элемент списка свойств для просмотра текущей настройки в поле Value (Значение). Одни значения являются текстовыми полями, а другие представляют собой раскрывающиеся меню. Чтобы изменить текущее значение в текстовом поле, выделите текст и введите новое значение. Чтобы изменить значение в меню, выберите в нем новое значение, которое хотите использовать.

6. Для сохранения изменений щелкните по кнопке ОК (Да) и закройте окно.

Ту же операцию проделайте в окне Network (Сеть) для возврата на рабочий стол.

Некоторые беспроводные сетевые адаптеры, в том числе и продукты от Orinoco, не позволяют менять каких-либо настроек свойств. Если в окне Adapter Properties (Свойства адаптера) вы не видите вкладку Advanced (Дополнительно), для изменения настроек адаптера используйте программу конфигурационной утилиты, поставляемую с ним.

Сетевая идентификация

Перед тем как вы сможете подключиться к сети, необходимо присвоить имя своему компьютеру. В Windows 98 и Windows ME настройки функций находятся на вкладке Identification (Идентификация) в окне Network (Сеть). Для изменения этих настроек выполните последовательность команд:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке Network (Сеть). Откроется окно Network (Сеть).

2. Выберите вкладку Identification (Идентификация) для просмотра страницы, изображенной на рис. 5.9.

Рис. 5.9

3. Введите имя данного компьютера в сети в поле Computer Name (Имя компьютера).

4. Введите сетевой SSID в поле Workgroup (Рабочая группа).

Примечание

Это не обязательно. Проконсультируйтесь у сетевого администратора.

5. Если вы хотите предоставить другим сетевым пользователям более подробное описание данного компьютера, введите текст в поле Computer Description (Описание компьютера).

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения изменений и закройте окно.

Конфигурирование Windows 2000

Windows 2000 содержит те же самые настройки конфигурирования, что и более ранние версии Windows, но некоторые из них расположены в других местах.

IP-адрес и маска подсети

Для настройки IP-адреса и маски подсети выполните следующие операции:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке Network and Dial-Up Connections (Сеть и коммутируемые подключения).

Откроется окно с иконками для профиля каждого сетевого подключения.

2. Профилем сетевого подключения для вашего беспроводного Ethernet-подключения является Local Area Connection (Локальное подключение).

Правой клавишей мыши щелкните по иконке и из всплывающего меню выберите Properties (Свойства).

Появится окно свойств, аналогичное представленному на рис. 5.10.

Рис. 5.10

Убедитесь, что имя вашего беспроводного сетевого интерфейсного адаптера присутствует в поле Connect Using (Используемое подключение).

3. В списке установленных компонентов выберите Internet Protocol (TCP/IP) и Properties (Свойства).

Появится окно TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP), аналогичное представленному на рис. 5.11.

4. Если DHCP-сервер в вашей точке доступа или некое иное сетевое устройство находится в активном состоянии, выберите функцию Obtain an IP Address Automatically (Получать IP-адрес автоматически). Если вы не используете DHCP-сервер, выберите функцию Use the Following IP Address (Использовать следующий IP-адрес) и введите IP-адрес, присвоенный данному компьютеру, в поле IP Address (IP-адрес).

5. Поле Subnet Mask (Маска подсети) находится в том же окне TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP), которое управляет IP-адресом. Если в вашей DHCP сервер не используется, введите маску подсети, которая применяется для точки доступа.

6. Введите IP-адрес сети беспроводной точки доступа в поле Default Gateway (Основой шлюз).

Рис. 5.11

7. Если DHCP-сервер назначает DNS-адреса сетевым клиентам, выберите функцию Obtain DNS Server Address Automatically (Получать адрес DNS-сервера автоматически). Если в сети используется статичный DNS-сервер, выберите функцию Use the Following DNS Server Addresses (Использовать следующие адреса DNS-сервера) и введите DNS-адреса, предоставленные вашим сетевым администратором или провайдером.

Доступ к файлам и принтеру

Чтобы сделать содержимое папки или всего диска доступным для других сетевых пользователей, щелкните правой клавишей мыши по иконке папки или диска и из всплывающего меню для просмотра диалогового окна, изображенного на рис. 5.12, выберите функцию Sharing (Доступ).

Чтобы разрешить доступ к этой папке или диску другим пользователям этого же компьютера, выберите функцию Share This Folder (Открыть доступ к этой папке). Чтобы разрешить другим пользователям в сети редактировать или удалять файлы, выберите Allow Network Users to Change My Files (Разрешить изменение файлов по сети).

Когда вы открываете доступ, иконка для открытого элемента меняется — на ней появляется изображение руки.

Рис. 5.12

Свойства сетевого интерфейсного адаптера

Чтобы изменить свойства сетевого адаптера, достаточно выполнить следующие действия:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке Network and Dial-Up Connections (Сеть и коммутируемые подключения).

Откроется окно Network Connections (Сетевые подключения).

2. Подведите курсор к иконке для профиля сетевого подключения беспроводного адаптера и щелкните по ней правой кнопкой мыши. Выберите Properties (Свойства) из всплывающего меню.

3. На вкладке General (Общие) выберите команду Configure (Конфигурирование). Откроется окно Adapter Properties (Свойства адаптера).

4. Активизируйте вкладку Advanced (Дополнительно). Отобразится список свойств.

5. Выделите каждый элемент списка свойств для просмотра текущей настройки в поле Value (Значение). Одни значения являются текстовыми полями, а другие представляют собой всплывающие меню. Чтобы изменить текущее значение в текстовом поле, выделите текст и введите новое значение. Чтобы изменить значение в меню, выберите его там.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения ваших изменений и закройте окно. То же самое проделайте в окне Network (Сеть) для возврата на рабочий стол.

Некоторые беспроводные сетевые адаптеры, в том числе и продукты от Orinoco, не позволяют менять каких-либо настроек свойств. В этом случае для изменения настроек адаптера используйте программу конфигурационной утилиты, поставляемую с ним.

Настройки функции идентификации в Windows 2000 расположены на вкладке Network Identification (Сетевая идентификация) в окне System Properties (Свойства системы). Чтобы поменять настройки, выполните следующие действия:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по иконке System (Система). Откроется окно System Properties (Свойства системы).

2. Выберите вкладку Network Identification (Сетевая идентификация).

Откроется диалоговое окно, представленное на рис. 5.13.

Рис. 5.13

3. Активизируйте строку Properties (Свойства), чтобы открыть окно Identification Changes (Изменения идентификации), представленное на рис. 5.14.

Рис. 5.14

4. Введите имя, идентифицирующее данный компьютер в сети, в поле Computer Name (Имя компьютера).

5. Введите сетевой SSID в поле Workgroup (Рабочая группа).

Примечание

Это не обязательно. Проконсультируйтесь у сетевого администратора.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения настроек и закройте окно.

Конфигурирование Windows XP

В Windows XP Microsoft ввела специальную поддержку беспроводной сети 802.11b, которая рассчитана на интеграцию беспроводной конфигурации с другими настройками Windows. Теоретически такой шаг должен упростить настройку и использование беспроводных сетей, но все же это не простой Plug-and-Play-процесс.

Целью является автоматическое конфигурирование беспроводной сети.

Windows сама должна обнаруживать ваш беспроводной сетевой адаптер и осуществлять поиск доступных сигналов беспроводной сети. В идеале при обнаружении близлежащей сети для подключения пользователю достаточно сделать лишь несколько щелчков мышью. Если вы заменяете адаптеры на другую марку (это поддерживается Windows XP), вам не придется изучать новый набор команд и средств управления.

Однако реальное положение вещей не всегда соответствует задуманному в силу нескольких причин. Во-первых, функция автоматического конфигурирования требует совместимой прошивки в сетевом адаптере, а для многих адаптеров такая прошивка еще недоступна. Во-вторых, все еще существует несколько тайных конфигурационных настроек, скрытых в Device Manager (Менеджер устройств), а не в инструменте конфигурирования беспроводной сети. Пока в Windows XP не будут внесены усовершенствования, а большинство адаптеров их не поддержит, может оказаться необходимым использование скрытых настроек и функций сетевого конфигурирования, а также инструмента, поставляемого с вашим сетевым адаптером.

Самая ли свежая у вас прошивка?

Поскольку разработка прошивки, совместимой с Windows XP, требует временных затрат для многих производителей сетевых адаптеров, особенно важно удостовериться в том, что вы используете наиболее свежее программное обеспечение и прошивку со своим адаптером. Почти каждый производитель сетевых адаптеров предлагает последние обновления на Web-сайтах в виде бесплатных загрузок.

Использование инструментов беспроводной сети Windows

Если ваш беспроводной адаптер поддерживает конфигурационный инструмент от Microsoft, его стоит попробовать. Некоторые поставщики интегрируют средства управления Windows Wireless Properties (Свойства беспроводной сети Windows) со своими собственными программами. Например, на рис. 5.15 представлен Orinoco Client Manager. Когда вы выбираете функцию Add/Edit Configuration Profile (Добавить/Редактировать профиль конфигурирования) в меню Actions (Операции), открывается окно Windows Wireless Networks Properties (Свойства беспроводных сетей Windows).

Рис. 5.15

Другие адаптеры позволяют вам делать выбор между собственными программами и инструментами Windows. Обе программы, скорее всего, выполняют аналогичные задачи, поэтому правильным выбором является использование той, которая больше нравится вам. Попробуйте обе и выберите наиболее простую в понимании и использовании.

Wireless Wetwork Connection Status

Чтобы открыть окно отображения состояния, дважды щелкните по сетевой иконке в системном трее рядом с часами.

Окно Wireless Network Connection Status (Состояние беспроводного сетевого подключения) отображает текущее состояние вашей беспроводной связи, включая состояние подключения, количество времени, в течение которого текущая связь является активной, скорость передачи данных, качество сигнала и количество байтов, отправленных и принятых адаптером с момента подключения к сети. На рис. 5.16 показано окно отображения состояния.

Рис. 5.16

Чтобы отключить радиосвязь, щелкните по кнопке Disable (Отключить) в нижней части окна состояния. Для изменения большинства общих сетевых настроек используйте кнопку Properties (Свойства).

Сетевые конфигурационные настройки

Чтобы настроить функции конфигурирования беспроводной сети, выберите Start ► Settings > Network Connections (Пуск > Настройки > Сетевые подключения) и дважды щелкните по иконке для вашего беспроводного подключения. Окно Wireless Network Connection Properties (Свойства беспроводного сетевого подключения) напоминает окно свойств для проводных сетевых подключений с дополнительной вкладкой для беспроводных функций, как показано на рис. 5.17.

Рис. 5.17

Чтобы конфигурировать ваше беспроводное подключение, выполните следующие действия:

1. В списке установленных компонентов выберите Internet Protocol (TCP/IP) и щелкните по кнопке Properties (Свойства). Появится окно TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP), аналогичное показанному на рис. 5.18.

Рис. 5.18

Активизируйте вкладку General (Общие), если она еще не выбрана.

2. Если DHCP-сервер в вашей точке доступа или некое иное сетевое устройство находится в активном состоянии, выберите функцию Obtain an IP Address Automatically (Получать IP-адрес автоматически). Если вы не используете DHCP-сервер, выберите функцию Use the Following IP Address (Использовать следующий IP-адрес) и введите IP-адрес, присвоенный данному компьютеру, в поле IP Address (IP-адрес).

3. Поле Subnet Mask (Маска подсети) находится в том же окне TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP), которое управляет IP-адресом. Если вы не используете DHCP-сервер в вашей сети, введите маску подсети вашей точки доступа.

4. Если вы не используете DHCP-сервер, введите IP беспроводной точки доступа в поле Default Gateway (Основной шлюз).

5. Если DHCP-сервер назначает DNS-адреса сетевым клиентам, выберите функцию Obtain DNS Server Address Automatically (Получать адрес DNS-сервера автоматически). Если в сети используется статичный DNS-сервер, выберите функцию Use the Following DNS Server Addresses (Использовать следующие адреса DNS-сервера) и введите DNS-адреса, предоставленные вашим сетевым администратором или провайдером.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения настроек и закройте это окно.

Доступ к файлам и принтеру

Чтобы сделать содержимое папки или целого диска доступным для других сетевых пользователей, подведите курсор к иконке папки или диска, щелкните правой кнопкой мыши и выберите функцию Sharing and Security (Доступ и безопасность) из всплывающего меню. Откроется окно Properties (Свойства), изображенное на рис. 5.19.

Чтобы разрешить доступ к этой папке или диску по сети, выберите функцию Share This Folder on the Network (Открыть доступ к этой папке по сети).

Чтобы разрешить другим пользователям в сети редактировать или удалять файлы, выберите функцию Allow Network Users to Change My Files (Разрешить сетевым пользователям изменять файлы).

Когда вы открываете доступ, иконка для открытого элемента изменяется — на ней появляется изображение руки.

Рис. 5.19

Свойства интерфейсного адаптера

Чтобы изменить свойства сетевого интерфейсного адаптера, выполните перечисленные ниже операции:

Чтобы изменить свойства сетевого интерфейсного адаптера, выполните перечисленные ниже операции:

1. В окне Wireless Network Connection Properties (Свойства беспроводного сетевого подключения) щелкните по кнопке Configure (Конфигурирование). Откроется окно Adapter Properties (Свойства адаптера).

2. Выберите вкладку Advanced (Дополнительно). Отобразится список свойств, аналогичный представленному на рис. 5.20.

Рис. 5.20

3. Выделите каждый элемент в списке свойств, чтобы посмотреть текущие настройки в поле Value (Значение). Одни значения являются текстовыми полями, а другие представляют собой всплывающее меню. Чтобы изменить текущее значение в текстовом поле, выделите текст и введите новое значение. Чтобы изменить значение в меню, выберите его из списка самостоятельно.

4. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения ваших изменений и закройте окно. То же самое действие произведите в окне Network (Сеть) для возврата на рабочий стол.

Некоторые беспроводные сетевые адаптеры не позволяют менять какие-либо настройки свойств. В этом случае для изменения настроек адаптера используйте программу конфигурационной утилиты, поставляемую с ним.

Идентефикация в сети

Чтобы задать или изменить имя, присвоенное компьютеру в Windows XP, откройте вкладку Computer Name (Имя компьютера) в окне System Properties (Свойства системы) и произведите следующие действия:

1. В Control Panel (Панель управления) дважды щелкните по значку System (Система). Откроется окно System Properties (Свойства системы).

2. Выберите вкладку Computer Name (Имя компьютера). Появится изображенное на рис. 5.21 диалоговое окно.

Рис. 5.21

Введите имя, идентифицирующее компьютер в сети, в поле Computer Description (Описание компьютера). Активизируйте команду Change (Изменить). Откроется окно Computer Name Changes (Изменения имени компьютера), представленное на рис. 5.22.

Рис. 5.22

Введите сетевой SSID в поле Workgroup (Рабочая группа).

Примечание

Это не обязательно. Проконсультируйтесь у сетевого администратора.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) для сохранения изменений и закройте окно.

Конфигурирование беспроводной сети в Windows XP

Инструменты конфигурирования беспроводной сети в Windows XP используются в качестве общего интерфейса, который может управлять сетевыми адаптерами многих марок. Некоторые производители адаптеров используют только утилиту Windows, а другие реализуют ее как часть собственных более объемных пакетов сетевого конфигурирования.

Чтобы открыть окно Wireless Network Connection Properties (Свойства беспроводного сетевого подключения), выполните следующие действия:

1. Дважды щелкните по иконке Network (Сеть) в системном трее Windows рядом с часами в нижнем правом углу экрана. Откроется окно Wireless Connection Status (Состояние беспроводного подключения).

2. Выберите Properties (Свойства) в нижней части окна. Окно Properties напоминает открытое окно на рис. 5.23.

Рис. 5.23

Выбор сети

Если ваш компьютер находится в зоне действия более одной сети, вы должны выбрать ту, которую хотите использовать. Утилита Wireless Properties (Свойства беспроводной сети) содержит список предпочтительных сетей, но это не ограничивает вас выбором одной из данного списка.

Список доступных сетей в окне Properties (Свойства) отображает SSID всех сетей, к которым можно подключиться с вашего беспроводного адаптера. Если адаптер обнаруживает только одну сеть, Windows автоматически подключится к ней. Когда сетевой адаптер обнаруживает более одной сети, он сравнивает SSID каждой с названиями в списке Preferred Networks (Предпочтительные сети) и автоматически подключает вас к сети с наивысшим приоритетом. Вы можете изменить порядок поиска сетей, пользуясь кнопками Move Up (Вверх) и Move Down (Вниз) в окне Properties (Свойства).

Microsoft предусмотрительно скрыла диалоговое окно, определяющее, будет или нет Windows ограничиваться сетями из списка предпочтительных. Если ваш адаптер обнаруживает сеть вне списка предпочтений, он установит подключение при условии, что будет активна функция отсутствия предпочтений в окне Advanced (Дополнительно). Чтобы открыть это окно, выберите Advanced в окне Properties (Свойство).

Разумеется, компьютер не всегда делает правильный выбор — если он обнаружит две или более сети, автоматического подключения к необходимой вам может и не произойти. Когда такое происходит, выберите SSID правильной сети в списке Available Networks (Доступные сети) и активизируйте команду Configure (Конфигурировать). Откроется другое окно с большим количеством информации о данной сети, и для нее будет настраиваться подключение.

Включение и отключение кодирования

Окно Local Properties (Свойства локальной сети), которое можно открыть из главного окна Properties (Свойства) либо кнопками Configure (Конфигурирование) и Properties (Свойства), включает набор функций WEP-настройки. Если вы используете сеть с активным WEP-шифрованием, включите функцию Data Encryption (Шифрование данных).

Итог: реализация подключения

Независимо от того, используете вы Windows XP или какую-либо более раннюю версию операционной системы, должна иметься возможность настройки подключения к беспроводной сети. Если функция автоматического подключения не работает, не думайте, что вы сделали что-то неправильно, — скорее всего, вы стали жертвой чьей-то некачественной разработки. Далее приведены некоторые вопросы для проверки:

— Является ли SSID, используемый вашим компьютером, в точности таким же, что и SSID сети, к которой вы хотите подключиться?

— Включено или выключено WEP-шифрование? Если включено — используете ли вы правильный ключ? Установлено ли 64-битное или 128-битное шифрование?

— Использует ли точка доступа фильтрацию МАС-адреса? Присутствует ли ваш беспроводной адаптер в списке разрешенных пользователей?

— Соответствует ли название рабочей группы SSID?

— Использует ли ваша точка доступа DHCP-сервер? Если нет, являются ли IP-адрес, маска подсети и основной шлюз правильными?

— Является ли правильной длина заголовка синхронизации?

Глава 6. Wi-Fi для Macintosh

Семейство беспроводных сетевых продуктов AirPort от Apple является логичным выбором для пользователей Macintosh, которые хотят подключать свои компьютеры по беспроводной сети. Поскольку Apple управляет обоими объектами сетевой связи — точкой доступа и сетевым клиентом, сеть AirPort гораздо проще настраивать, чем стандартную сеть 802. 11b. По имеющемуся подключению AirPort Base Station (наименование точки доступа от Apple) автоматически загружает свои конфигурационные интернет-настройки через компьютер Macintosh и передает их остальным компьютерам одной и той же сети.

Apple является членом Wi-Fi Alliance, и как AirPort Base Station, так и AirPort Card соответствуют сертификации Wi-Fi. Поэтому Macintosh с AirPort Card может подключаться к любой сети 802.11b почти с той же легкостью, с какой он подключается к сети AirPort. Беспроводная сеть на смешанной платформе, включающая Mac, PC на базе Windows, Unix- или Linux-машины, в качестве точек доступа также может использовать одну или более базовую станцию AirPort.

Радиоустройства, используемые в картах AirPort и базовых станциях AirPort, являются брендовыми версиями беспроводных сетевых адаптеров Orinoco PCMCIA. AirPort Base Station производится компанией KarlNet, которая продает похожий продукт под названием Wireless KarlRouter.

Для некоторых свойств и функций в своих беспроводных сетях Apple использует различные названия, но общие правила разработки, конфигурирования и использования сети AirPort остаются теми же, что и правила для настройки стандартных беспроводных сетей. Единственным отличием между сетью AirPort и любой другой Wi-Fi-сетью являются некоторые термины и программное обеспечение, передающее конфигурационные данные к базовой станции AirPort от сетевого клиента.

Эта глава описывает настройку и использование беспроводной сети AirPort на компьютерах Macintosh, пути присоединения Macintosh с AirPort Card к имеющейся сети 802.1 lb, не использующей AirPort Base Station, и способы подключения компьютера, работающего под Windows, к сети AirPort.

Компоненты AirPort

Семейство продуктов AirPort включает два компонента: беспроводной сетевой адаптер AirPort Card (карта AirPort) и точку доступа AirPort Base Station (базовая станция AirPort). AirPort Card представляет собой PCMCIA-карту со специальным разъемом, которая вставляется в компьютеры Macintosh, не поддерживающие PC-карты. AirPort Base Station является автономной точкой доступа, управляющей беспроводной сетью. Самая последняя версия имеет встроенный разъем PCMCIA, содержащий AirPort Card (или идентичную карту беспроводного адаптера WaveLAN или Orinoco), два Ethernet-порта 10/100Base-T и встроенный модем для телефонной линии со скоростью 56 Кбит/с.

На рис. 6.1 изображена базовая станция AirPort.

Рис. 6.1

На корпусе AirPort Base Station три световых индикатора, которые отображают текущее рабочее состояние (табл. 6.1).

Таблица 6.1 Назначение индикаторов AirPort Base Station

Индикатор — Цвет — Состояние

1 — Мерцающий зеленый — Связь установлена

2 — Непрерывный зеленый — Питание включено

3 — Мерцающий зеленый — Используется Ethernet- или модемный порт

Совместно с оборудованием AirPort Apple предоставляет несколько программных инструментов:

— AirPort Setup Assistant (Мастер настройки AirPort) является инструментом конфигурирования, который автоматизирует процесс настройки сети;

— AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort) обеспечивает прямой доступ к функциям конфигурирования для настройки и изменения оборудования в более сложных сетях;

— AirPort Control Strip (Контрольная строка AirPort) представляет собой простой инструмент для мониторинга и управления сетью с рабочего стола;

— AirPort Application (Приложение AirPort) обеспечивает более детальное управление и мониторинг работы сети;

— AirPort Software Base Station (Программная базовая станция AirPort) является альтернативой использованию отдельной базовой станции; она преобразует сетевого клиента в программно-управляемую точку доступа.

Настройка сети AirPort

Большинство пользователей AirPort могут применять AirPort Setup Assistant для создания и конфигурирования своих сетей, не обращаясь к сложным конфигурационным функциям. Тем не менее, когда локальные условия требуют прямого управления дополнительными настройками, а сетевой администратор хочет отслеживать работу сети, AirPort Admin Utility обеспечивает более полное функционирование.

Использование Setup Assistant для создания сети является быстрым и простым: просто сконфигурируйте клиента, щелкните по паре кнопок и предоставьте программе принимать все решения самостоятельно. Setup Assistant автоматически загрузит все настройки.

Установка оборудования

Некоторые последние модели компьютеров Macintosh были выпущены с интегрированными адаптерами AirPort и программным обеспечением AirPort, связанным с операционной системой. Если вы используете более старый Macintosh, который еще не имеет карты AirPort, перед тем, как вы попытаетесь запустить AirPort Setup Assistant, необходимо установить AirPort Card.

Чтобы установить AirPort Base Station, выполните следующие действия:

1. Расположите базовую станцию AirPort там, где планируете с ней работать.

Аналогично любой другой беспроводной сетевой точке доступа отдельная базовая станция AirPort должна быть рядом с центром зоны, охваченной сетью. Если вы устанавливаете более одной базовой станции, для покрытия большей территории распределите их равномерно по всему пространству.

2. Проложите кабель между Ethernet-портом базовой станции и имеющимся хабом проводной Ethernet или широкополосным интернет-маршрутизатором, например DSL-модемом или кабельным модемом. Если доступа к проводной LAN или широкополосной интернет-службе у вас нет или в качестве дополнения вашему широкополосному подключению вы хотите использовать телефонную линию, проложите телефонный кабель от модемного порта базовой станции к телефонной розетке.

3. Подключите питание к базовой станции.

Антенны базовой станции AirPort встроены в корпус, поэтому нельзя изменить их положение, не передвинув все устройство. Если вы обнаружили, что после запуска AirPort Setup Assistant уровень сигнала является недостаточным для надежного обмена данными со всеми сетевыми клиентами, попробуйте передвинуть базовую станцию в другое место для лучшего распространения сигнала.

Запуск AirPort Setup Assistant

Интерфейс AirPort Setup Assistant от OS 9 к OS/X изменяется, но команды остаются одинаковыми, даже если они находятся в разных местах. Для того чтобы использовать AirPort Setup Assistant в OS 9:

1. Установите прямое подключение локального компьютера к Интернету.

AirPort Setup Assistant будет передавать конфигурационные настройки от данного компьютера базовой станции. Установите AirPort Card на данный компьютер.

2. Удостоверьтесь, что базовая станция AirPort подключена к телефонной линии, широкополосному подключению или обоим средствам и что питание подается на базовую станцию. Зеленый индикатор номер 2 (средний) на базовой станции должен светиться.

3. Откройте верхнее меню.

4. Запустите AirPort Setup Assistant, который расположен в (Mac OS 9) Applications > Apple Extras > AirPort (Программы > Дополнительные компоненты Apple > AirPort) или (в Mac OS X) Applications > Utilities (Программы > Утилиты). Появится окно приветствия AirPort Setup Assistant.

5. Выберите один из трех пунктов в окне Introduction (Приветствие), как показано на рис. 6.2.

6. Настройте локальный компьютер для подключения к имеющейся беспроводной сети.

7. Настройте AirPort Base Station.

8. Настройте Software Base Station.

Окно Introduction (Введение) первой предлагает функцию Set Up Your Computer to Join an Existing Wireless Network (Настроить ваш компьютер для подключения к имеющейся беспроводной сети), но на практике по крайней мере одна базовая станция (или другая точка доступа) уже должна работать в пределах действия сигнала AirPort Card. Когда вы создаете новую сеть, необходимо для начала настроить по крайней мере одну базовую станцию, поэтому разъясним назначение функции Set Up an AirPort Base Station (Настроить базовую станцию AirPort).

Рис. 6.2

Set Up mm AirPort Bmse Station

Функция Internet Choice (Выбор подключения Интернета) определяет способ конфигурирования базовой станции. Если компьютер, где уже работает Setup Assistant, подключен к Интернету, программа может использовать имеющиеся настройки для конфигурирования базовой станции. Если подключение к Интернету отсутствует, Setup Assistant откроет Internet Setup Assistant (Мастер настройки через Интернет), который будет запрашивать все конфигурационные настройки TCP/IP, необходимые для подключения беспроводной сети.

Set Up Your Computer to Jolm am Existing Wireless /network

Функция Set Up Your Computer to Join an Existing Wireless Network (Настроить ваш компьютер для подключения к имеющейся беспроводной сети) автоматически обнаруживает радиосигналы от активных сетей и конфигурирует локальную машину для подключения к одной или более из них. После завершения поиска компьютер отображает окно Conclusion (Итоги), которое сообщает, что работа AirPort Setup Assistant выполнена, и предоставляет список обнаруженных сетей. Чтобы подключиться к сети, выберите название из списка и щелкните по кнопке Connect Now (Подключиться сейчас). AirPort Card свяжется с сетью, и компьютер автоматически запустит программу AirPort Application.

Set Up Your Computer to Be an AlrPort Software Base Station

Software Base Station (Программная базовая станция) выполняет все функции базовой станции AirPort с одного из компьютеров в сети. Такой вариант может обеспечить преимущества беспроводной сети без дополнительных трат на приобретение отдельной базовой станции, но он вынуждает дополнительно расходовать ресурсы (включая вычислительную мощность и память) компьютера. Также это означает, что при отключении компьютера базовой станции не будет работать вся сеть. Отдельная базовая станция AirPort также предоставляет сетевому администратору большую гибкость в отношении места ее расположения.

Если вы решили использовать Software Base Station, для запуска программы базовой станции выберите компьютер поближе к центру, так как любой другой беспроводной клиент в сети будет обмениваться радиосигналами с базовой станцией.

Чтобы установить Software Base Station, выберите функцию Set Up Your Computer to Be an AirPort Base Station (Настроить ваш компьютер для работы в качестве базовой станции AirPort). Setup Assistant предложит выбрать автоматическое импортирование данных конфигурирования сети из интернет-настроек вашего компьютера или запуск Internet Setup Assistant (Мастер настройки через Интернет).

AirPort Application

AirPort Application представляет собой Apple-версию программы конфигурирования и отображения состояния беспроводной сети для Windows, поставляемую с беспроводными сетевыми адаптерами от других производителей. На рис. 6.3 изображено AirPort Application.

AirPort Application имеет три поля: Status, AirPort и AirPort Network.

Status

Поле Status (Состояние) отображает название сети, подключенной к компьютеру, состояние подключения и качество сигнала, который в данный момент принимает AirPort Card.

AirPort

Поле AirPort показывает, включена или выключена в данный момент AirPort Card, и снабжена кнопкой для включения/выключения карты. AirPort ID представляет собой МАС-адрес локальной карты AirPort.

Рис. 6.3

Когда сеть сконфигурирована как закрытая, она не отображается в списке обнаруженных сетей. Чтобы подключиться к закрытой сети, пользователь должен ввести ее название в AirPort Application или Control Strip. Это специфичная функция защиты, которая предотвращает подключение неавторизованных пользователей.

AirPort Nertwork

Меню Choose Network (Выбор сети) в AirPort Network представляет собой список всех беспроводных сетей, которых обнаруживает данный сетевой пользователь, кроме закрытых сетей.

Функция Computer-to-Computer Network (Сеть от компьютера к компьютеру) конфигурирует локального клиента как участника эпизодической сети.

Base Station ID (ID базовой станции) представляет собой МАС-адрес базовой станции AirPort или другой точки доступа, которая управляет сетью, подключенной в данный момент к этому пользователю.

Модуль AirPort Control Strip

Модуль AirPort Control Strip (Контрольная строка AirPort), изображенный на рис. 6.4, имеет пять окружностей, которые показывают качество текущего сигнала. Чем больше окружностей закрашено, тем качество выше. Модуль AirPort также является кнопкой управления, открывающей меню, из которого пользователь может выполнять несколько общих функций:

— включение/отключение беспроводного сетевого подключения;

— выбор сетевого подключения, когда в зоне действия имеется более одного беспроводного сигнала;

— установка подключения к Интернету через модем базовой станции;

— операции мониторинга и управления модемом;

— отображение AirPort ID (МАС-адрес) локального компьютера и базовой станции.

Рис. 6.4

AirPort Admin Utility

Зачастую можно полностью настроить сеть AirPort с помощью Setup Assistant, не используя ничего, кроме принятых по умолчанию конфигурационных настроек, но AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort) обеспечивает их установку или изменение, когда Setup Assistant не предоставляет достаточного количества функций.

Окно AirPort Admin Utility в OS 9 имеет четыре вкладки, каждая из которых содержит элементы управления для разных групп настроек AirPort. В OS/X имеется шесть вкладок, но команды и функции являются одинаковыми.

Вкладка AirPort

Вкладка AirPort в Admin Utility содержит элементы управления базовой станцией AirPort и сетью в целом. Эти элементы управления доступны с любого компьютера Macintosh, подключенного в данный момент к сети. Вкладка AirPort изображена на рис. 6.5. Информация в поле окна Identity (Идентификация) определяет название сети AirPort, которое аналогично SSID в любой другой сети 802.11b. Чтобы подключить компьютер с не AirPort беспроводным сетевым адаптером к сети AirPort, используйте название сети так же, как SSID.

Поля Contact (Контактная информация) и Location (Месторасположение) являются опциональными настройками, отображающими дополнительную информацию о сети. Обычно поле Contact может содержать название, телефонный номер и адрес электронной почты лица, осуществляющего управление сетью, а поле Location отображает физическое месторасположение базовой станции.

Рис. 6.5

Поле AirPort Card повторяет название сети и предоставляет место для изменения Channel Frequency (Частота канала) — название Apple-номера радиоканала. Принятая по умолчанию настройка для сети AirPort — Channel 1 (Канал 1), но этот канал ничем не лучше любого другого. В сети, где работает больше одной AirPort Network, каждая станция должна использовать свой канал. Все обычные правила по предотвращению помех от других сетей 802.11 и других радиослужб с частотой 2,4 ГГц применимы и к сетям AirPort, поэтому часто помогает смена номера канала на тот, который используется не так широко, как принятый по умолчанию. Когда базовая станция меняет каналы, все клиенты AirPort, подключенные к сети, переходят на него автоматически. В сети на смешанной платформе большинство адаптеров 802.11b производят сканирование сигналов от активной сети, поэтому вы можете рассчитывать, что сетевые пользователи тоже автоматически перейдут на новый канал. Если какой-либо из адаптеров в сети не меняется автоматически, необходимо изменить номера каналов вручную.

Функция Create a Closed Network (Создать закрытую сеть) позволяет сетевому администратору создавать беспроводную сеть, название которой не появляется в списках доступных сетей в AirPort Setup Assistant (Мастер настройки AirPort), AirPort Application (Приложение AirPort) и модуле AirPort Control Strip (Контрольная строка AirPort). Чтобы подключиться к закрытой сети, вместо выбора из списка пользователь должен непосредственно ввести ее название.

Кнопка Optimize Placement (Оптимизировать размещение) позволяет открывать окно Placement (Размещение), изображенное на рис. 6.6.

Окно Placement

Окно Placement (Размещение) обеспечивает графическое отображение уровня и качества сигнала для каждого сетевого клиента, подключенного в данный момент к базовой станции. Это окно может помочь сетевому администратору выбрать наилучшее местоположение для базовой станции или компьютера пользователя.

Рис. 6.6

Колонка AirPort ID отображает название каждого компьютера, подключенного в данный момент к беспроводной сети. Если имя компьютеру не присвоено, AirPort ID показывает МАС-адрес компьютера.

Колонка Quality (Качество) показывает качество радиосвязи с точки зрения базовой станции. Качество представляет собой соотношение уровней сигнала и шума, поэтому сильный, но шумный сигнал может иметь более низкое качество, чем слабый сигнал в отсутствие помех. Если качество сигнала определяется как Good (Хорошее) или лучше, соединение должно обеспечивать обмен данными на полной скорости.

Колонка Signal Strength (Уровень сигнала) показывает измеренный уровень радиосигнала от каждого сетевого клиента базовой станцией.

Колонка Noise Level (Уровень шума) показывает уровень помех от других сетей и радиослужб, которые базовая станция принимает по каждому соединению. Если уровень шума достигает уровня сигнала, работа сети ухудшается.

Функция Show History (Показать историю) открывает другое графическое окно, которое отображает качество сетевых сигналов с течением времени.

Вкладка Internet

Вкладка Internet, изображенная на рис. 6.7, определяет информацию, которую базовая станция использует для подключения локальной беспроводной LAN к Интернету. AirPort Setup Assistant (Мастер настройки AirPort) загружает настройки автоматически.

Рис. 6.7

Некоторые настройки могут со временем меняться (когда, например, провайдер заново конфигурирует свои сетевые серверы), поэтому AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort) обеспечивает доступ к следующим настройкам сетевой конфигурации:

— функция Connect Using (Используемое соединение) позволяет сетевому администратору задавать подключение через Ethernet-порт базовой станции или встроенный модем. Когда активна функция Connect Using Modem (Подключение с использованием модема), базовая станция использует телефонную сеть для подключения беспроводной сети к Интернету. Если активна функция Connect Using Ethernet (Подключение с использованием Ethernet), базовая станция подключается к Ethernet;

— две функции Configure TCP/IP (Конфигурирование TCP/IP): DHCP, которая указывает базовой станции автоматический способ назначения IP-адреса и маски подсети каждому сетевому клиенту; и Manual (Ручное), которая требует от пользователя ручного ввода данных настроек в каждый компьютер.

— поле IP Address (IP-адрес) отображает числовой IP-адрес для подключения через Интернет данного сетевого пользователя;

— поле Subnet Mask (Маска подсети) отображает настройки маски подсети, которые базовая станция использует для подключения множественных клиентов через отдельное интернет-подключение;

— Router Address (Адрес маршрутизатора) представляет собой IP интернет-шлюза;

— поля DNS Servers (Сервера DNS) содержат IP-серверов доменных имен, которые преобразуют интернет-имена в числовые адреса;

— Domain Name (Имя домена) представляет собой имя домена сети, к которому подключен данный клиент.

Вкладка Network

Вкладка Network (Сеть), изображенная на рис. 6.8, управляет мостом между беспроводной сетью AirPort и проводной LAN.

Рис. 6.8

При активированной функции Distribute IP Addresses (Распределять IP-адреса) компьютерам беспроводной сети будет соответствовать один IP (который точка доступа преобразует в отдельные локальные адреса) или для каждого компьютера будет использоваться свой IP.

Вкладка Access Control

Вкладка Access Control (Управление доступом), изображенная на рис. 6.9, обеспечивает ограничение использования сети заданными компьютерами, не позволяя базовой станции принимать подключение от любого клиента в пределах зоны действия сигнала. Список разрешенных компьютеров отображает AirPort ID этих компьютеров. Чтобы добавить не предназначенное для AirPort устройство в сеть с ограниченным доступом, используйте МАС-адрес беспроводного сетевого адаптера.

Рис. 6.9

Использование AirPort Network

Как только сеть AirPort установлена и запущена, любой Macintosh использует другие компьютеры, подключенные к сети через беспроводные соединения, как обычный сетевой ресурс. Передача файлов, доступ в Интернет, удаленные принтеры и другие службы отображаются в сетевом окружении так, как если бы они были подключены через Ethernet-кабели.

Для большинства пользователей единственным свидетельством того, что беспроводное подключение находится в активном состоянии, будут индикаторы модуля AirPort Control Strip (Контрольная строка AirPort) в нижней части экранов, которые загораются и гаснут, так как качество беспроводного сигнала изменяется вследствие помех и работы сети. Пока сетевой компьютер находится внутри зоны покрытия базовой станции или уровень помех невелик, подключения к локальной сети и Интернету должны быть почти такими же быстрыми, как и в сети 10Base-T.

Подключение клиентов Macintosh к другим сетям

Apple полагает, что большинство пользователей Macintosh будут использовать свои AirPort-карты для подключения компьютеров к другим Мае через базовую станцию AirPort. Но это не единственный возможный способ использования беспроводной сети с Macintosh. Поскольку Setup Assistant (Мастер настройки) автоматизирует процесс, Мае проще подключить к сети AirPort, чем к беспроводной сети, построенной на смешанной платформе и использующей точки доступа, сетевые адаптеры и конфигурационное программное обеспечение из разных источников. Однако AirPort-карты соответствуют спецификации Wi-Fi по взаимодействию, поэтому они также могут связываться с точками доступа 802.1 lb (и в Ad-Hoc-сетях), изготовленными другими производителями.

Следовательно, использование компьютера Macintosh в новой или имеющейся беспроводной сети, которая также содержит сетевых клиентов, работающих под Windows или другими операционными системами, не является проблемой.

Например, владельцы PowerBook, приносящие свои компьютеры в места, обслуживаемые беспроводными сетями, могут подключаться к таким сетям почти так же легко, как владельцы портативных компьютеров на базе Windows.

А беспроводная сеть в офисе или домашних условиях может обеспечивать услугу как Мае, так и PC без каких-либо изменений в сетевой конфигурации.

Большинство владельцев Macintosh, вероятно, захотят использовать AirPort Card вместо другой марки сетевого адаптера, поскольку программное обеспечение AirPort довольно глубоко интегрировано с сетевыми функциями Mac OS.

Однако, если вы можете найти драйвер и управляющую программу для версии Mac OS, используемой вашим компьютером, также возможно установить другую PC-карту или беспроводной сетевой адаптер на базе USB. Драйверы Macintosh доступны для сетевых адаптеров, выпускаемых Orinoco, Proxim и Buffalo. Адаптеры Orinoco имеют весьма похожую конструкцию с AirPort Card (что неудивительно, принимая во внимание то, что они производятся на одной фабрике), и некоторые пользователи сообщают о наличии возможности использовать управляющую программу Orinoco со своими AirPort-картами.

Подключение AirPort Card к отличной от AirPort точке доступа

Когда Macintosh с картой AirPort находится в зоне действия сигнала от отличной точки доступа, AirPort Card должна обнаружить сигнал и отобразить SSID точки доступа в меню Choose Network (Выбор сети) приложения AirPort и меню AirPort Control Strip (Контрольная строка AirPort). При выборе данной сети в меню AirPort карта должна связаться с точкой доступа, как если бы она связывалась с базовой станцией AirPort. Модуль Control Strip и приложение AirPort будут отображать качество сигнала от точки доступа в своих графических окнах тем же способом, каким они отображают подключение к Apple Base Station.

В большинстве крупных деловых сетей и общественных беспроводных служб сетевой администратор, скорее всего, обладает подготовленным документом «как подключиться к сети» для персонала и посетителей, которые хотят использовать свои портативные компьютеры и другие устройства в беспроводной LAN.

Это может быть отпечатанный информационный лист, брошюра или оперативная Web-страница. В любом случае он будет включать некоторые специальные настройки, которые необходимо изменить в программах конфигурационных утилит. Конфигурационной программой для адаптера AirPort является AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort), однако Apple выбрала другие названия для некоторых из настроек, включая Network Name (Название сети) для SSID и AirPort ID для МАС-адреса сетевого адаптера. К счастью, утилиты AirPort обнаруживают название сети и ID автоматически, поэтому нет необходимости менять их вручную.

Если беспроводная сеть использует DHCP-сервер в точке доступа или другом месте сети для назначения IP-адресов сетевым клиентам, откройте вкладку Internet в AirPort Admin Utility и установите функцию Configure TCP/IP (Конфигурирование TCP/IP) для ввода DHCP-адресов.

Если сеть не использует DHCP, сетевой администратор предоставит список конфигурационных настроек, предназначенных для данного клиента.

Чтобы конфигурировать AirPort клиента для подключения к сети, установите функцию Configure TCP/IP (Конфигурирование TCP/IP) в положение Manually (Вручную) и введите эти адреса на вкладке Internet в AirPort Admin Utility. Скопируйте IP-адрес, маску подсети, DNS сервера и имя домена, предоставленные сетевым администратором, прямо в поля Admin Utility.

Настройка, которая в AirPort называется Router Address (Адрес маршрутизатора), известна остальному миру как сетевой шлюз. Введите адрес шлюза, предоставленный сетевым администратором, в поле Router Address в AirPort Admin Utility.

Подключение других Wi-Fi-клиентов к сети AirPort

Поскольку беспроводная сеть использует базовую станцию AirPort как свою точку доступа, она не ограничивается клиентами AirPort. Компьютер каждого пользователя в сети AirPort не обязательно должен быть Macintosh. Нет абсолютно никакой разницы между сетью AirPort и любой другой сетью 802.11b, поэтому компьютер, использующий какую-либо другую марку сетевого адаптера и операционную систему, не вызовет проблем с обнаружением сети AirPort.

Базовая станция AirPort появилась в сетевых адаптерах компьютеров, работающих под другими операционными системами, как точка доступа стандарта 802.1 lb. Адаптер будет использовать сеть AirPort для обмена данными с другими компьютерами и в качестве интернет-шлюза. С позиции адаптера подключение к базовой станции AirPort аналогично подключению к точке доступа любой другой марки.

Конфигурирование сетевого клиента под использование сети несколько более сложно, чем обнаружение радиосигнала, поскольку Apple использует другие названия для некоторых из стандартных сетевых конфигурационных настроек.

Если вы незнакомы с преобразованием терминологии AirPort и 802.11b, то, возможно, столкнетесь с проблемами, пытаясь заставить сеть работать правильно.

Не паникуйте. Мы здесь, чтобы помочь. Все окажется не так плохо, как только вы ознакомитесь с ключами перевода, которые будут представлены через несколько страниц.

Network Properties

В Windows окно Network Properties (Свойства сети) содержит настройки и функции, которые компьютер должен использовать для подключения к сети TCP/IP В Macintosh та же информация находится в AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort).

Если AirPort Admin Utility настроена под использование DHCP для конфигурирования TCP/IP, конфигурационная утилита клиента также должна быть настроена для работы с DHCP (в Windows выберите функции Obtain an IP Address Automatically (Получать IP-адрес автоматически) и Obtain DNS Server (Получать DNS-сервер)).

Если AirPort Admin Utility настроена для ручного конфигурирования TCP/IP, пользователи под Windows, Unix или Linux должны ввести следующие настройки TCP/IP Properties (Свойства TCP/IP):

— IP-адрес — используйте IP-адрес, предоставленный сетевым администратором или ISP;

— Маска подсети — скопируйте маску из вкладки Internet в AirPort Admin Utility Если вы не знаете маску, попробуйте ввести 255.255.255.0;

— DNS-серверы — скопируйте адреса DNS-сервера из вкладки Internet в Admin Utility;

— Хост — скопируйте название сети из вкладки AirPort в Admin Utility;

— Домен — скопируйте имя домена (если есть) из вкладки Internet в Admin Utility;

— Шлюз — скопируйте адрес маршрутизатора из вкладки Internet в Admin Utility.

Конфигурирование беспроводной сети

Как вы знаете, каждый беспроводной сетевой адаптер поставляется со своей программой конфигурационной утилиты. В Windows XP имеется стандартная утилита конфигурирования беспроводной сети, но если вы используете более старую версию Windows (или какую-либо другую операционную систему), придется использовать программу, поставляемую с оборудованием адаптера.

Некоторые конфигурационные утилиты выполняют автоматическое сканирование близко расположенных беспроводных сетей и отображают меню, показывающее SSID каждой из них, тогда как другие программы требуют, чтобы пользователи задавали SSID сетей, которые они хотят использовать. Когда сетевой адаптер обнаруживает сеть AirPort, он отображает значение Network Name (Название сети) как ее SSID. Если конфигурационная утилита запрашивает SSID, используйте Network Name, которое появляется на вкладке AirPort в Admin Utility.

Если адаптер не выбирает рабочий канал автоматически, установите номер канала в поле Channel Frequency (Частота канала) на вкладке AirPort.

Если сеть использует AirPort Base Station, это инфраструктурная сеть.

Чтобы реализовать Ad-Hoc-сеть между Macintosh и Windows (или другим пользователем), настройте функцию AirPort Network в окне Settings (Настройки) в AirPort Setup Assistant (Мастер настройки AirPort) для использования сети «от компьютера к компьютеру».

Как только сетевая конфигурация настроена и пользователь связался с базовой станцией, окно качества сигнала у сетевого клиента должно отобразить качество связи, а окно Air Port Placement (Размещение) — имя сетевого клиента и качество радиосвязи вместе со всеми остальными компьютерами в беспроводной сети. На данном этапе все компьютеры в сети — независимо от операционной системы — должны появиться в списках доступных сетевых подключений других компьютеров.

Конфигурирование базовой станции AirPort с помощью отличающегося от AirPort клиента

Администратор смешанной сети, содержащей как Macintosh, так и другие операционные системы, может использовать два варианта настройки базовой станции: либо конфигурировать базовую станцию через Macintosh, либо использовать одну из конфигурационных программ AirPort, которые Apple и другие разработчики программного обеспечения создали для Windows и Unix.

По крайней мере три разработчика программного обеспечения предлагают альтернативы принадлежащей Apple конфигурационной программы AirPort Base Station. Большая их часть написана для Windows или других операционных систем, но по крайней мере одна доступна и для Macintosh.

Эти программы выполняют те же функции, что и программное обеспечение Apple, но по-разному организуют функции конфигурирования. Данные программы используют стандарт 802.11b и терминологию TCP/IP, поэтому могут быть более понятны опытным администраторам беспроводных сетей.

AirPort Admin Utility для Windows

Собственность компании Apple утилита Admin Utility для Windows доступна для свободной загрузки с http://docs.info.apple.com/article.html?artnum=l20093.

Программа не работает с оригинальной (Graphite) AirPort Base Station, но является полезным инструментом для более новой версии (Snow).

Полностью соответствуя своему названию, AirPort Admin Utility для Windows выполняет те же функции, что и AirPort Admin Utility для Macintosh.

AirPort Base Station Configurator

AirPort Base Station Configurator (Конфигуратор базовой станции AirPort) от Jon Sevy представляет собой написанное на Java приложение, которое запускается на любом компьютере, имеющем Java Runtime Environment (Оболочка запуска Java), включая большинство версий Windows, Unix и Mac OS. Программа (с полным руководством) доступна для загрузки на http://edge.mcs.drexel.edu/GICL/people/sevyairport. На рис. 6.10 изображено типовое окно программы.

Рис. 6.10

Некоторые другие утилиты AirPort доступны из того же источника. Среди них программа мониторинга работы модема базовой станции, утилита, оценивающая уровень и качество сигнала беспроводных соединений, и Wireless Host Monitor (Мониторинг беспроводного хоста), которая отображает список компьютеров, подключенных в данный момент к базовой станции.

FreeBase

FreeBase является конфигурационной программой базовой станции AirPort для Windows, доступной в режиме online на http://freebase.sourceforge.net. Web-сайт FreeBase также содержит «экскурсию» по AirPort Base Station, которая поясняет, как менять карту внутреннего адаптера и предоставляет некоторые подробности о внутренних протоколах передачи настроек и конфигурационной схеме базовой станции.

На рис. 6.11 показано окно FreeBase. Аналогично AirPort Base Station Configurator во FreeBase все организовано в одном окне, снабженном вкладками.

Рис. 6.11

KarlNet Configurator

Как мы ранее упоминали в этой главе, AirPort Base Station представляет собой версию точки доступа, разработанную KarlNet. KarlNet не гарантирует, что ее собственная программа KarlNet Configurator будет работать с AirPort Base Station (вероятно, потому, что не желает конкурировать с главным заказчиком), но можно предположить, что она на самом деле будет работать. Версия KarlNet Configurator для Windows доступна для загрузки на http://www.karlnet.com/download. Тем не менее программа KarlNet значительно более ограничена, чем две другие конфигурационные программы для Windows, поэтому нет особой причины выбирать именно ее.

Является ли AirPort альтернативой?

Поскольку Apple может управлять обоими объектами сетевого соединения AirPort — точкой доступа и сетевыми клиентами, она предлагает систему автоматического решения проблем конфигурирования, являющихся камнем преткновения в большинстве других беспроводных сетей, без потери совместимости с другими Wi-Fi-сетями. Можно надеяться, что инструменты беспроводной сети в Windows XP будут двигаться в том же направлении, но на данный момент по-прежнему проще и быстрее подключить группу Мае к сети AirPort, чем к сети, в которой используется другая марка точки доступа. После ознакомления с секретными обозначениями (в виде замысловатых названий AirPort, данных некоторым стандартным свойствам и функциям) ваши сетевые адаптеры будут также прекрасно чувствовать себя в сети AirPort.

Сеть AirPort, без сомнения, является очевидным выбором для офисной или домашней беспроводной сети, где большинство компьютеров — Macintosh. Для остальных AirPort Base Station (при необходимости с посредническим программным обеспечением) является полностью подходящей точкой доступа.

Независимо от позиции в этих утомительных диспутах лиц, использующих различные операционные системы, получается, что Apple заслужила на это право.

Глава 7. Wi-Fi для Linux

Каждый беспроводной сетевой адаптер (за исключением Apple AirPort Card) поставляется с драйверами и конфигурационными инструментами для Microsoft Windows, но это не означает, что Windows является единственной операционной системой, которая будет работать с данным адаптером. Сети TCP/IP безразлично, какой тип операционной системы используется на компьютерах, подключенных к ней. Она просто принимает биты и байты с порта компьютера и распространяет их. Если вы можете найти нужный драйвер для своего сетевого адаптера, у вас есть возможность использовать беспроводную сеть с компьютером любого типа. Данное утверждение так же справедливо для Linux и различных версий Unix, как и для систем Windows и Macintosh. Эта глава содержит информацию о подключении вашего компьютера на базе Linux к сети Wi-Fi и описывает некоторые утилиты и инструменты, которые могут упростить положение вещей. В главе 8 вы можете найти похожую информацию об использовании в сети Wi-Fi компьютеров Unix.

Найти нужный драйвер не всегда просто. Данная глава поясняет, как найти необходимые драйверы под Linux для нескольких адаптеров и как установить и использовать их для подключения к беспроводной сети. Глава предназначена для пользователей, которые уже имеют достаточный опыт работы с Linux по настройке и использованию проводного сетевого подключения. Если вам необходимо получить дополнительную поддержку по использованию ваших клиентов под Linux, вы должны обратиться к соседу-специалисту или поискать более подробную книгу по Linux.

Драйверы: особенности и противоречия

Перед тем как глубже окунуться в таинства подключения устройств под Linux к беспроводным сетям, давайте уделим немного времени обзору задач драйверов и причине их чрезвычайной важности. В этой главе вы сможете найти совет по поиску нужных драйверов для различных типов беспроводных сетевых адаптеров и их использованию для подключения компьютеров под Linux к беспроводной сети.

Драйвер — это средство взаимодействия операционной системы и периферийного устройства, подключенного к компьютеру. Драйвер преобразует входящие команды и данные, полученные или переданные устройству в форму, понятную операционной системе. Он управляет памятью и синхронизацией с ОС, определяет порты ввода-вывода (I/O) и прерывания, которые будут использоваться с операционной системой. На рис. 7.1 показано взаимодействие между компьютером и стандартным драйвером устройства.

Рис. 7.1

Каждое периферийное устройство, включая беспроводной сетевой адаптер, требует драйвер, преобразующий стандартные функции ОС в команды управления. Устройство без правильного драйвера полезно не больше, чем пресс-папье или дверная пружина.

Например, драйвер для клавиатуры сообщает компьютеру о том, какой порт ввода/вывода переносит данные, преобразует нажатия клавиш в понятные данные и управляет включением/выключением индикаторов Caps Lock, Num Lock и Scroll Lock. Драйвер принтера содержит специальные алгоритмы, отличающие матричный принтер от лазерного. Драйвер для устройства ввода или вывода будет определять, используется ли при работе последовательный или параллельный порт, USB-порт, разъем PCMCIA или один из внутренних слотов расширения на материнской плате компьютера. Драйвер для беспроводного сетевого адаптера устанавливает номер канала, используемый радиоустройством для передачи и приема данных, уровень передаваемой радиоустройством мощности и скорость передачи данных.

Драйверы для беспроводных Ethernet-адаптеров управляют на физическом уровне протоколами TCP/IP, оперируя информацией, необходимой адаптерам для установки и использования радиосоединений с сетью, тогда как другие уровни определяют формат передаваемых данных и их содержание. Этим гарантируется возможность адаптера работать с различными форматами данных.

Драйверы также согласовывают работу некоторой части оборудования с различными операционными системами. Они преобразуют входные и выходные сигналы в команды на «родственном языке» устройства и наоборот.

Драйверы, написанные для различных операционных систем, управляющих одним и тем же устройством, начинают работу, имея инструкции в виде различных форм, и преобразуют данные инструкции в тот же самый набор элементов управления устройством. Поэтому, если ваш компьютер работает под Linux, требуются драйверы устройства, написанные специально для данной операционной системы.

Может быть полезным представление драйвера как словаря для устройства.

Все словари, написанные на английском, датском и малайском, содержат одинаковый набор понятий, но они представлены на языках, которые будут понятны разным пользователям. Драйверы компьютерных устройств аналогичны, только вместо языков человеческой речи выступают операционные системы.

Драйвер устройства является отличной от конфигурационной утилиты программой, но многие разработчики программного обеспечения комбинируют оба типа в единую программу установки. Конфигурационная утилита содержит набор конфигурирующих устройство команд и поля ввода, принимающие данные в обоих направлениях через драйвер к сетевому адаптеру.

Где искать драйверы

Итак, вам нужен драйвер для операционной системы компьютера, чтобы использовать беспроводной сетевой адаптер. Если вам повезло или вы предусмотрительно побывали в нужном магазине, необходимый драйвер находится на CD-ROM, поставляемом с адаптером или в комплекте с операционной системой.

Большая часть выпускаемых беспроводных адаптеров является брендовой продукцией, имя настоящего производителя которой не указывается на упаковке или корпусе самого устройства. Зачастую необходимо выполнить некую исследовательскую работу по определению нужного драйвера для конкретного адаптера. Orinoco и Cisco занимают особенно активную позицию на рынке изготовления адаптеров по лицензии. Производители адаптеров могут не захотеть, чтобы вы знали о том, чье оборудование помещено внутри их корпусов, но разработчики посреднических драйверов для Linux зачастую определяют, какие марки с какими драйверами будут работать.

Главным носителем драйвера под Linux для вашего беспроводного адаптера является CD, поставляемый с адаптером. Некоторые производители включают их вместе с драйверами под Windows, но не рассчитывайте на это. Хорошо, если драйвер входит в комплект. Тогда вам не придется тратить время на его поиски в других источниках.

Если у вас есть возможность выбора, лучше приобрести адаптер, который поставляется с драйвером для вашей операционной системы. Производители адаптеров, выпускающие драйверы под Linux, делают все возможное для предоставления своей продукции потенциальным пользователям, но на данном этапе развития рынка беспроводных сетей подобные драйверы не распространены. Кроме того, они тестируются самими производителями, и в случае некорректной работы вам есть где искать виноватых. Но нет ничего хуже, чем в ответ на любые вопросы услышать от сотрудников службы технической поддержки из центра приема заказов, что они не поддерживают данное программное обеспечение.

Так как Wi-Fi-сети становятся все более популярными, у производителей появляется больше стимулов продавать драйверы, предназначенные для относительно узкого сегмента рынка. Когда общее количество беспроводных пользователей измеряется десятками миллионов, пять или менее процентов тех, кто хочет использовать беспроводную сеть с Linux, превращается в значительное число потенциальных покупателей.

Если драйвер не поставляется с адаптером, проверьте Web-сайт производителя на наличие таковых, доступных для бесплатной загрузки. Многие производители печатают адреса Web-сайтов на этикетках своих адаптеров и в руководствах, но если вы не можете отыскать адрес, попробуйте набрать http: / /www, [название марки].сот или посмотрите в одной из online-директорий драйверов к устройствам, например http://www.windrivers.com. http://www.driverzone.com или http://www.driversplanet.com. Слйты-директории ориентируются на сбор драйверов для Windows, но как только вы зайдете по ссылке на страницу драйверов производителя, как правило, сможете найти драйверы и для других операционных систем, если они вообще существуют.

Если у вас уже есть адаптер, изготовленный компанией, не поддерживающей Linux, вам придется перейти из относительно стабильного мира коммерческого оборудования к необъятной вселенной групп пользователей, спискам адресов электронной почты и Web-сайтам. Сообщества пользователей, упомянутых здесь, состоят из людей, стремящихся повысить эффективность своих любимых операционных систем, и тех, кто тратит свое личное время (и рабочие ресурсы) на предоставление информации и ответы на вопросы. В таких сообществах десятки разработчиков программного обеспечения создают драйверы к устройствам и конфигурационные инструменты для беспроводных адаптеров.

Драйверы для Linux

Более 80 различных марок беспроводных сетевых адаптеров имеют ярлыки сертификации Wi-Fi, но почти все они используют один из четырех-пяти интегрированных чипсетов. Следовательно, для управления почти всеми адаптерами необходимы лишь несколько драйверов Linux.

Некоторые компании, в том числе Cisco, Intel, Orinoco, Addtron и Samsung, для беспроводных сетевых адаптеров предлагают свои собственные драйверы Linux. Если вы не можете найти драйвер Linux от изготовителя, можно попробовать использовать один из драйверов, имеющихся в комплектах поставки Linux, или скачать драйвер от посредника-разработчика. В табл. 7.1 содержится частичный перечень драйверов для Linux.

Таблица 7.1. Драйверы беспроводных адаптеров для Unux

Адаптер

Адаптеры, использующие чип Intersil Prism II Actiontec, Addtron, Bromax, Compaq, D-Unk, GemTec, Unksys, Nokia, Samsung, SMC, Z-Com, ZoomAir и прочие

Источник драйвера

Скачайте последнюю версию wlan-ng драйверов на http://linux-Wlan.CQm/PUP/linux-Wlan-ng или попробуйте драйверы HostAP на http://www.epitest.fi/Pnsm2

Адаптер

Orinoco, Lucent

Источник драйвера

Драйверы Unux на CD поставляются с адаптерами и на http://www.orinocowireless.com

Для получения информации об альтернативных драйверах, см http://www.hpi.hp com/personai/Jeap.Tpurriipes/Unux/Qnnocchtmi

Адаптер

Apple

Источник драйвера

Адаптеры AirPort являются частными версиями продуктов Orinoco Попробуйте скачать драйверы на http://www.orinocowireless.com или

http://www.hp|.hp.CQm/persQnal/Jean_Tourrilhes/Linux/QrinQCpfhtrnl

Адаптер

BreezeComDS11

Источник драйвера

http://www.xs4ailni/~bvermeui/swailpw

Адаптер

Cisco 340 и 350, Dell TrueMobile 1100

Источник драйвера

http://www.cisco.com/public/sw-sentr/sw-wireless.shtml Другая версия данного драйвера входит в состав пакета Linux PCMCIA и ядро Unux под наименованием airo о (для PCI и ISA версий) и airo_csо (для PCMCIA)

Адаптер

D-Unk DWL-500

Источник драйвера

ftp //ftp.dlink.com/Wireless/DWL-500/Driver/DWL500_linux_driver_034.tar.gz

Адаптер

Ericsson 11 Mb DSSS WLAN

Источник драйвера

http://www.ericsson.cQm/wlan/su_downloads11.asp

Адаптер

Intel PRO/Wireless 2011

Источник драйвера

http://www.appsr.cps.intel.com.scnpts-df/Product_Filter.asp?ProductID=450

Адаптер

Nokia C110/C111

Источник драйвера

http://www.nokia.com/phones/productsupport/wlan/c110_c111

Адаптер

Samsung MagicLan

Источник драйвера

http:/www.magiclan.com.product/magiclan/download/mlist.isp

Адаптер

Symbol Spectrum24 High Rate, 3Com AirConnect

Источник драйвера

http://vww.sourceforge.net/projects/spectrum24

Адаптер

3Com WLAN XJack

Источник драйвера

http://www.xs4all.nl/~bvermeul/swallow

Адаптер

D-Link DWL-650+ и устройства со скоростью 22 Мбит/с от других поставщиков

Источник драйвера

Почти все из этих карт используют новый чипсет Т1, на момент написания книги не имевший поддержки Linux. О будущих разработках можно поставщиков узнать на http://wyw.hpl.hp.com/personal/Jean_Tourrilhes/Linux

Если вы не можете найти свой адаптер в этом списке, посмотрите на Web-сайте Wireless LAN Resources for Linux (Беспроводные ресурсы LAN для Linux) на http://www.hpI.hp.com/personal/Jean_Tourrilhes/Linux. Этот сайт служит в качестве центра сбора информации о работе беспроводных сетей под Linux.

Не вся информация на сайте касается сетей 802.11b, но здесь представлено очень много полезной информации.

Сообщество Linux известно тем, что оказывает помощь новым пользователям. Специалисты, знающие о том, какой драйвер будет работать с вашим беспроводным адаптером Whoopie-Matic Lightning Bolt, возможно, уже указали ссылки на необходимую вам информацию в сетевой конференции Linux.

Сетевая конференция comp.os.linux.networking представляет собой место для размещения вопросов о нахождении драйверов для беспроводных сетевых адаптеров.

Перед размещением ваших собственных вопросов всегда полезно просмотреть архивы конференций на предмет ранее опубликованных ответов, которые могут решить вашу проблему. Группы пользователей обычно оказывают большую помощь, если знают, что вы, по крайней мере, попытались найти ответ сами.

Посмотрите в секции comp.os.linux на http://groups.google.com для поиска архивов предыдущих вопросов и ответов.

Чипсеты Prism от Intersil используются в большинстве беспроводных сетевых адаптеров, выпускаемых под многими марками. Web-сайт Intersil

содержит текущий список пользователей Prism на http: //www.intersil.com /design /prism/prismuser/index.asp.

Если ваш адаптер создан на чипсете Prism, можно использовать драйвер linux-wlan, доступный для загрузки на http://www.linux-wlan.com/download.html.

Если вашего адаптера нет в списке Prism и ни один из других источников не может сообщить вам, где найти драйвер, следующим этапом является идентификация и поиск драйвера для чипсета внутри адаптера. Эту информацию почти всегда можно найти, введя ID-код ФКС, указанный на этикетке адаптера, на поисковой странице FCC ID Search Page Федеральной комиссии связи на http://www.fcc.gov/oet/fccid. Эта база данных предоставляет ссылки на базу данных с копиями документации, предоставляемой с приложением производителя для утверждения типового образца. Обычно в нее включается техническое описание и несколько основных схем. Беглого чтения достаточно, чтобы получить ответ о производителе чипсета, а эта информация поможет найти подходящий драйвер.

Другие программы для беспроводной сети под Linux

Некоторые из драйверов Linux для специальных беспроводных адаптеров поставляются с конфигурационными утилитами, управляющими назначением каналов, выбором SSID и так далее. Также доступны отдельные пакеты беспроводных приложений, которые могут упростить процессы настройки и использования беспроводного подключения к сети.

Как правило, эти пакеты основаны на Wireless Extensions (Беспроводные расширения) для Linux API, которые включены в большинство последних версий Linux и программы Wireless Tools (Инструменты беспроводной сети), применяющие беспроводные расширения. Комбинированная документация по Wireless Extensions и по Wireless Tools представлена в режиме online на http://www.hpl.hp.cQm/personal/Jean_Tourrilhnes/Linux/UnMX.Wireless.Exten$ionsThtml.

По мере появления другого программного обеспечения для Linux Web-страница Wireless Tools for Linux http://wvw.bpl.hp.com/personal/Jear_Tourrilhes/Linux/Tools.html) станет, вероятно, одним из лучших мест для получения необходимой информации.

Если ядро поддерживает беспроводные расширения, пользователь может менять сетевую конфигурацию без перезапуска драйвера. Беспроводные расширения являются отключенными по умолчанию, поэтому в конфигурации ядра пользователь должен включить функцию CONFIG_NET_RADIO.

Wireless Tools

Wireless Tools (Инструменты беспроводной сети) представляют собой набор программ, управляющих беспроводными расширениями. Они доступны для загрузки на http://www.hpl.hp.com/personal/Jean_Tourrilhes_Linux/Tools.html.

Wireless Tools являются консольными программами, но также обеспечивают основу для других программ, которые добавляют графический интерфейс пользователя (GUI) к органам управления и статистики.

Wireless Tools содержит каталог /proc/net/wireless и три программы: iwconfig, iwspy и iwpriv. Программы Wireless Tools скорее являются основой для разработчиков программного обеспечения, нежели простыми в использовании ресурсами для конечных пользователей. Они выполняют важную подготовительную работу для других программ, поэтому полезно знать принцип их работы и доступные функции. С точки зрения же реальной работы программы, аналогичные KOrinoco и gWireless, гораздо более просты в использовании для каждого, за исключением наиболее ярых приверженцев командной строки.

/proc/net/wireless

Каталог /proc/net/wireless представляет собой виртуальный каталог в псевдофайловой системе /ргос, который отображает некоторую статистическую информацию о беспроводном интерфейсе. Каталог /ргос показывается как файлы, поэтому команда cat /proc/net/wireless будет отображать состояние беспроводной сети:

>cat /proc/net/wireless

Inter-lstal Quality I Discarded packets

face Itusllink level noise I nwid crypt misc

eth2: fO 15. 24. 4 181 0 0

Расшифровывается данный перечень следующим образом:

— листинг status показывает текущее состояние сетевого устройства;

— значения Quality (Качество) представляют качество сигнала в соединении, уровень сигнала на входе приемника и уровень шума приемника при отсутствии сигнала;

— значения Discarded packets (Отброшенные пакеты) отражают количество пакетов, пропущенных из-за недействительного сетевого ID (nwid) или из-за невозможности декодировать содержимое пакетов.

iwconfig

Программа iwconfig управляет функциями конфигурирования беспроводного адаптера. В сети 802.11b они включают следующие параметры:

— Channel — номер канала, используемого адаптером;

— nwid — код сети. В сети 802.11b nwid аналогичен SSID;

— name — название типа беспроводной сети или протокола, используемого в ней. Это может быть тип адаптера или стандартное название, например «802.11b»;

— enc — ключ шифрования, используемый в данный момент.

Команда iwconfig без аргумента воспроизводит список текущих значений iwconfig и /proc/net/wireless.

iwspy

Программа iwspy устанавливает и отображает IP-адрес локального компьютера и МАС-адрес.

Iwpnv

Программа iwpnv обеспечивает дополнительную поддержку для свойственных устройству расширений.

KOrinoco

KOrinoco — это программа, которая предоставляет информацию и конфигурационные настройки Wireless Tools в виде набора экранов и диалоговых окон для графической среды KDE рабочего стола. Она имитирует Orinoco Client Manager для Windows. Даже несмотря на то, что программа выглядит аналогично поставляемой с сетевыми адаптерами Orinoco, она должна работать и с другими марками, обеспечивающими поддержку драйверами беспроводных расширений под Linux. Информация о программе и инструкции для загрузки находятся в сети на http://korinoco.sourceforge.net.

Главное окно состояния KOrinoco показывает необходимую информацию о текущем подключении, в том числе уровень сигнала, номер канала и SSID текущего сетевого подключения. KOrinoco Configuration Editor (Редактор конфигурации KOrinoco) предоставляет все функции, необходимые для связи с беспроводной точкой доступа или подключения к Ad-Hoc-сети.

gWireless

gWireless представляет собой другой набор программ беспроводной сети, использующих информацию из Wireless Tools. Он включает апплет панели Gnome, по мере улучшения качества текущего сетевого подключения меняющий цвет с красного на оранжевый, а затем на зеленый, и графический интерфейс для функций и информации, использующий iwconfig. Графический интерфейс по-прежнему находится в стадии развития, но проект выглядит многообещающе. Домашней страницей для информации о gWireless является http://gwifiapplet.sourceforge.net.

NetCfg

NetCfg — это инструмент конфигурирования сети в среде Gnome. Он позволяет пользователю создавать и изменять профили подключения и менять сетевые настройки в режиме реального времени. Домашняя страница NetCfg расположена на http://netcfg.sourceforge.net.

Wavemon

Программа Wavemon для мониторинга и конфигурирования настроек беспроводного адаптера использует псевдографическую библиотеку ncurses. Она содержит экран Overview (Обзор) со всей важной информацией из Wireless Tools в графической форме, «оповещение об уровне», срабатывающее при падении уровня сигнала ниже предопределенного порога, и полноэкранный дисплей истории, отображающий изменения уровня сигнала, шума и качества сигнала с течением времени. Имеется также инструмент конфигурирования с набором меню для простоты настройки.

Для получения большей информации о wavemon и ссылок на свежую версию программы загляните на http://www.jm-music.de/projects.html.

Программы отображения состояния

Некоторые программы импортируют информацию из листингов /proc/net/ wireless в графические дисплеи. Основное различие между этими программами проявляется в формате дисплея.

Wvlanmon

Wvlanmon представляет собой разновидность апплета панели Gnome, который отображает качество связи в виде цветной панели. Вы можете найти wvlanmon на http://tobi.tildesoftware.net/index/projects/wvlanmon.

E-Wireless

E-Wireless — это апплет Enlightenment (Обучение), который отслеживает и отображает информацию о качестве сигнала на основании листингов /proc/net/wireless.

Программа доступна для загрузки на http://www.bitshift.org/wireless.shtml.

Wmwave

Wmwave представляет собой плавающую панель, отображающую качество связи, уровень сигнала и уровень шума в небольшом окне. Она доступна на http://www.schuermann.org/-dockapps.

GKrellMwireless

Монитор GKrellM — это графическое окно системной информации, которое может использовать темы для соответствия с внешним видом многих оконных менеджеров. Беспроводной плагин GKrellM добавляет информацию о сетевом подключении. Для получения общей информации о GKrellM зайдите на главный Web-сайт на http://web.wt.net/~billw/gkrellm/gkrenm.html. Для ознакомления с подробностями о беспроводном плагине зайдите на http://gkrellm.luon.net/gkrellmwireless.phtml.

WireStat

WireStat отображает беспроводные сетевые подключения в формате Xload.

Скачайте программу с http://www.bogor.net/idkf/idkf/software/linux-hack/wlan.

Удаленный мониторинг

Запись /proc/net/wireless выглядит как файл, поэтому здесь можно извлекать информацию о состоянии удаленных сетевых клиентов из сети. Программы Signal Level Server (Сервер уровня сигнала) и Clients (Клиенты) Стивена Хенли (Steven Hanley) предоставляют эту информацию в графическом окне. Для получения подробностей и загрузки зайдите на http://wibble.net/~sjh/wireless.

Конфигурирование течки доступа

Кроме Apple AirPort Base Station многие другие конфигурационные утилиты для беспроводных точек доступа используют Web-интерфейс, внутренний интерфейс командной строки с удаленного терминала или оба варианта, поэтому нет никакой разницы в том, какую операционную систему вы используете на компьютере-хосте, подключенном к точке доступа. Команды точки доступа, элементы управления и окна отображения состояния будут одинаковыми в любой системе.

Точка доступа Apple AirPort Base Station конфигурируется сложнее. Внутреннее программное обеспечение, поставляемое с AirPort Base Station, рассчитано на Macintosh-конфигурирование с использованием AirPort Setup Assistant (Мастер установки AirPort) и AirPort Admin Utility (Утилита администрирования AirPort).

Для настройки AirPort Base Station с хоста под Linux вам понадобится конфигурационная программа для Linux. На сегодняшний день только одна программа — AirPort Base Station Configurator — присутствует в этом описании. Отдельные версии программы для двух AirPort Base Station («Snow» и более старой «Graphite») доступны на http://edge.mcs.drexel.edu/GICL/people/sevy/airport.

Поскольку программа написана как приложение Java, AirPort Configurator будет запускаться на любом компьютере, где установлена Java Runtime Environment (JRE). Сюда относятся платформы Windows, Solaris и Linux. Вы можете получить копию JRE на http://java.sun.eom/products/jdk/l.2/jre.

Глава 8. Wi-Fi для Unix

Количество беспроводных функций для пользователей различных версий Unix является ограниченным, но они все же существуют. Мир драйверов для беспроводных адаптеров и сетевого программного обеспечения для систем Unix не так велик, как для Linux, но здесь осуществляется достаточная поддержка для подключения к беспроводной сети компьютеров под многими основными версиями Unix. Произвести поиск доступного драйвера перед приобретением адаптера для Unix даже более важно, чем для Linux, потому что драйверы некоторых адаптеров для каждой версии Unix просто не существуют. Orinoco, Cisco и наиболее широко используемые интегрированные чипы часто поддерживаются, но вам может не повезти с менее распространенной маркой адаптера.

Драйверы Unix

Если у вас уже есть беспроводной адаптер, который вы хотите использовать с компьютером, работающим под Unix, можно попробовать стандартные драйверы или поискать информацию в архивах телеконференций и списках адресатов, которые подходят для вашей версии Unix. Поисковая страничка FreeBSD на http://www.freebsd.org/search/search.html является особенно хорошим ресурсом для выяснения совместимости драйверов и адаптеров, даже если вы используете другой тип Unix. Но не удивляйтесь, обнаружив, что наилучшим решением является приобретение адаптера другой марки.

Если у вас еще нет адаптера, лучшим выбором для клиента под Unix будет оборудование, которое поддерживается драйверами wi и an. Можно заставить работать и другие адаптеры, но это, скорее всего, потребует гораздо большего времени и усилий. Оперативные страницы руководств для каждой версии Unix предоставляют точный синтаксис и подробную информацию об использовании wi- и ап-драйверов.

FreeBSD, OpenBSD и NetBSD имеют похожие драйверы и сопутствующие утилиты для многих широко используемых беспроводных адаптеров. Драйвер wi поддерживает адаптеры Orinoco и адаптеры, использующие чипсеты Intersil Prism, в том числе продукцию от 3Com, Samsung, SMC, Addtron, Linksys и Microsoft. Драйвер an (для Aeronet — компании, которая позже присоединилась к Cisco) в OpenBSD работает с адаптерами Cisco 340 и 350.

Если есть возможность идентифицировать чипсет внутри адаптера, обычно не составляет труда выяснить, какой драйвер нужно использовать. В большинстве случаев название чипсета, используемого в адаптере, будет отражено в документации, которая подчиняется ФКС. Если вы не знаете тип чипсета, расположенного внутри вашего адаптера, используйте оперативный поисковый инструмент по номеру ID для ФКС на http://www.fcc.gov/oet/fccid.

Инструменты конфигурирования

Каждая версия BSD Unix включает конфигурационные программы, управляющие настройками и функциями адаптеров, которые используют an- и wi-драй-веры. Названия некоторых команд отличаются друг от друга, но функции, по существу, остаются теми же самыми. В табл. 8.1 перечислены конфигурационные команды для различных версий BSD Unix.

Таблица 8.1 Программы конфигурирования Unix

Тип Unix — Конфигурация wi — Конфигурация an

FreeBSD — Wi wiconfig Драйвер — не используется

NetBSD — wiconfig — ifconfig и ifmedia

OpenBSD — wiconfig — ancontrol

Тип Unix Конфигурация wi Конфигурация an FreeBSD Wi wiconfig Драйвер не используется

NetBSD wiconfig ifconfig и ifmedia OpenBSD wiconfig ancontrol Так как сети Wi-Fi получают все большее распространение, скорее всего, в ближайшем будущем практически все версии Unix будут поддерживать услуги беспроводного Ethernet. Как всегда, официальные и неофициальные списки адресов электронной почты, сетевые конференции и Web-сайты, посвященные каждой версии, будут содержать новости о драйверах и сетевую поддержку сразу же после их опубликования.

wiconfig и wicontrol

Программы конфигурирования для драйвера wi могут настраивать функции сети и адаптера. Синтаксис для команд wi con fig и wicontrol идентичен во всех трех версиях Unix, которые их содержат.

Синтаксис для wiconf ig в сети 802.11b выглядит следующим образом:

wiconfig [interface] [-0] [-е Oil] [-k key [-v 11 2 I 3 I 4]]

[-t tx rate] [-n network name] [-s station name] [-p port type]

[-m MAC address] [-d max datalength] [-r RTS threshold] [-f frequency]

[-A 0|1] [-M 0|1] [-P 0|1] [-T 1|2|3|4]

Синтаксис для wicontrol абсолютно ему идентичен.

Аргумент interface определяет название логического интерфейса сетевого адаптера. Названиями обычно являются wiO, wil и т. д. В расчете на то, что в компьютере присутствует только один беспроводной адаптер, оно будет отображено как wi0.

Для просмотра текущих настроек сетевого адаптера введите команду wiconfig или wicontrol и название интерфейса. Ключ WEP-шифрования появится, только если вы имеете корневой доступ к системе.

Другие функции перечислены в табл. 8.2.

Функция — Назначение

— о — Отображает счетчики статистики для данного интерфейса

— е — Включает или отключает WEP-кодирование Введите — е 0 для отключения кодирования, или — е 1 для его включения. По умолчанию кодирование находится в отключенном состоянии

— k key [-v 1/2/3/4] — Устанавливает ключи WEP-кодирования Если в настройке для команды — v пропущено, команда будет устанавливать первый ключ

— Т 1/2/3/4 — Идентифицирует WEP-ключ, который адаптер будет использовать для кодирования исходящих пакетов

— t tx rate — Устанавливает скорость передачи Значениями tx rate являются

1. 1 Мбит/с

2. 2 Мбит/с

3. Автоматический выбор скорости (значение по умолчанию)

4. 4 Мбит/с

5. 6 Мбит/с

11. 11 Мбит/с

— n network name — Задает название (SSID) сети, к которой подключается клиент Принятым по умолчанию значением является пустая строка, которая инструктирует клиента 06 ассоциировании с первой точкой доступа, которую он обнаружит. Функция — р должна быть настроена на BSS-режим, чтобы данная функция работала

— s station name — Задает название, которое будет идентифицировать данного клиента в сети

— p port туре — Идентифицирует режим работы, который будет использовать сетевой клиент. Используйте — р 1 для инфраструктурного режима и — р 2 для эпизодического режима

— m MAC address — Изменяет МАС-адрес сетевого адаптера Редко бывает веская причина для смены фабричного MAC-адреса

— d max data length — Изменяет максимальный размер фрейма в байтах. Принятым по умолчанию значением является 2304

— г RTS threshold — Задает RTS/CTS порог в байтах Принятым по умолчанию значением является 2347

— f frequency — Задает номер рабочего канала адаптера В инфраструктурном режиме большинство сетевых адаптеров автоматически сканируют все доступные каналы в поисках точки доступа, поэтому эта функция должна быть опущена до тех пор. пока вы не захотите выбрать конкретный канал в среде, где имеется более одного сигнала

— M — Включает или отключает функцию, которая снижает помехи от микроволновых печей Используйте 0 для отключения этой функции или 1 для включения

— Р 0/1 — Включает или отключает управление питанием

Все эти функции выглядят более сложными, чем являются на самом деле.

Если ядро распознает карту и настройки адаптера совпадают с настройками точки доступа и другими адаптерами в одной и той же сети, к ней можно подключиться без серьезных проблем. Если ядро не обнаруживает карту, его следует пересобрать.

При настройке нового подключения проще вводить каждую функцию в виде отдельной команды, чем пытаться запустить всю строку одновременно. Ниже приведены наиболее часто используемые команды.

wiconfig — pi — настраивает сетевого клиента для работы в инфраструктурном режиме с одной или более точками доступа;

wiconfig-s Sally s Laptop — идентифицирует сетевой узел как «ноутбук Салли»;

wiconfig — el — включает WEP-шифрование;

wiconfig — k [WEP key] — устанавливает WEP-ключ.

Наряду с настройками беспроводной сети необходимо настроить и стандартные функции сетевой конфигурации, применимые к любому TCP/IP-подключению.

Команда ipconf ig управляет данными настройками в большинстве версий Unix.

Как только вы сконфигурировали беспроводной сетевой адаптер и сетевое подключение, они начинают работать аналогично любому другому. Вы можете запускать такие сетевые утилиты, как ping, Web-браузеры, клиенты электронной почты и прочие приложения, и подключаться к сетевым ресурсам так же, как через проводную сеть.

Разумеется, через беспроводное соединение вы можете подключаться с платформы Unix к любому другому компьютеру той же сети, независимо от операционной системы, используемой им. Если все компьютеры подключены к одной сети, они не вызовут проблем с обменом радиосигналами и данными.

Утилиты для Unix

Некоторые инструменты конфигурирования Linux и программы отображения состояния, описанные в предыдущей главе, применимы к одной или более версиям Unix. В данном же случае что-либо, напоминающее количество вариантов для Linux или Windows, отсутствует. Оригинальные утилиты даже более редки, но по крайней мере пара их существует и для Unix.

Xwipower

Xwipower представляет собой утилиту, которая отображает на экране уровень беспроводного сигнала и содержит гистограмму, отслеживающую его с течением времени. Как показано на рис. 8.1, иконка уровня сигнала предоставляет набор гистограмм уровня принимаемого сигнала.

Рис. 8.1

Сообщение на японском языке появляется, когда адаптер не может обнаружить сигнал (в примерном переводе это звучит как «вне зоны сигнала»).

Та же самая иконка показывает текущий уровень заряда батареи. Когда небольшое изображение батареи на иконке полностью закрашено, это означает, что батарея заряжена либо компьютер использует внешнее питание.

Иконка батареи превращается в контур, когда уровень заряда падает ниже 10 %.

Xwipower работает в FreeBSD и NetBSD. Она доступна на http://iplab.aist-nara.acjp/member/masafu-o/xwipower.

WEP

WEP является инструментом для настройки WEP-шифрования во FreeBSD. Он доступен на том же источнике, что и Xwipower.

Bsd-airtools

Bsd-airtools представляет собой пакет BSD-инструментов для обнаружения и анализа сетей 802.1 lb и управления беспроводными адаптерами на базе Prism.

Глава 9. Wi-Fi для PDA и других карманных устройств

Wi-Fi-сети не ограничиваются полноразмерными компьютерами, работающими под полномасштабными операционными системами. В наши дни Palm, Handspring Visor, КПК и другие карманные персональные цифровые помощники — personal digital assistants (PDA) — могут использовать Wi-Fi-связь для синхронизации данных с другими компьютерами, отправлять и принимать электронную почту, а также загружать данные из Интернета. В ближайшем будущем новая категория гибридных устройств будет автоматически переключаться между относительно медленными сотовыми сетями с широкой зоной покрытия и гораздо более скоростными сетями Wi-Fi, которые действуют только на расстоянии нескольких сотен ярдов от своих точек доступа.

Некоторые PDA интегрированы для работы с другими радиослужбами, например сотовой телефонной сетью GSM (Global System for Mobile communications — Глобальная система мобильных коммуникаций). Однако, как правило, если ваш PDA может подключиться к традиционной проводной LAN, наверняка существует способ заставить его работать через Wi-Fi-соединение.

PDA с функцией Wi-Fi могут быть особенно полезными вдали от вашего дома или офиса, когда вы хотите произвести обмен сообщениями по электронной почте или быстро получить нужную информацию в общественном месте.

Использование карманных устройств в сети Wi-Fi

В сети Wi-Fi сетевая структура, которая поддерживает портативные и настольные компьютеры, работает и с карманными устройствами. Одна или более точка доступа действует в качестве хабов для беспроводной сети и дополнительно выступает в роли мостов к проводной части LAN и к Интернету. Отдельная сеть может включать как карманные устройства, так и более крупные компьютеры, поэтому наиболее практичным является использование беспроводной связи для синхронизации PDA с другим компьютером.

Для использования PDA в беспроводной сети он должен иметь сетевой адаптер, драйвер^ для него и инструменты для конфигурирования связи. Мир карманных устройств не имеет универсального набора стандартов для интерфейсов оборудования, поэтому каждый тип PDA требует адаптера, специально для него предназначенного.

В настоящее время выпускается множество карманных устройств различных форм и размеров с несколькими конкурирующими операционными системами. Следовательно, не существует отдельного стандартного типа корпуса сетевого адаптера (как, например, PC-карта), который мог бы подойти для каждого из них. Формат CompactFlash является наиболее общей конструкцией, особенно среди КПК, но для многих PDA требуются адаптеры или модули, специально разработанные под их собственные интерфейсы. Поэтому, если вы используете беспроводной модуль с Palm m500, невозможно использовать его же для iPAQ или Handspring Visor.

Подключение PDA к беспроводной сети требует тех же основных действий, что и настройка соединения с портативным или настольным компьютером: установите адаптер и измените сетевые настройки для соответствия требованиям вашей беспроводной LAN. Точка доступа воспринимает PDA как еще один сетевой узел. Формат данных внутри каждого пакета может различаться, но для сети это не имеет значения; она работает с заголовками, которые сетевой адаптер добавляет к началу и концу каждого пакета.

Windows СЕ

Windows СЕ и более новая версия Windows CE.NET представляют собой операционные системы Microsoft для карманных и портативных компьютеров и интегрированных устройств. К наиболее широко распространенным компьютерам, которые используют Windows СЕ, относятся Compaq iPAQ, Cassiopeia от Casio, Jornada от Hewlett-Packard и (®migo-60 °C от URThere. Размеры портативных PC больше размеров КПК, но меньше по сравнению с традиционными ноутбуками.

Операционная система Handheld PC используется в компьютерах разнообразных форм-факторов, в том числе планшетах и переворачивающихся экранах с клавиатурой. Последняя версия Windows CE.NET содержит интегрированную поддержку сетей 802.11.

В устройствах Windows СЕ не существует отдельного стандарта портов ввода-вывода или разъемов, поэтому беспроводные адаптеры не являются универсально совместимыми. Каждый тип (а иногда каждая модель) требует адаптер конкретного вида. Некоторые используют те же PC-карты, что и для портативных компьютеров (с разными драйверами). Другие требуют более компактного адаптера CompactFlash. В табл. 9.1 перечислены несколько популярных PDA для Windows СЕ и адаптеры, которые они используют для доступа к беспроводной сети.

Таблица 9.1 Популярные PDA для Windows СЕ и беспроводные сетевые адаптеры для них

Производитель — Модель — Тип адаптера

Audiovox — Maestro — CompactFlash

Casio — Cassiopeia BE300 — CompactFlash

Compaq — IPAQ — CompactFlash или РС-карта

Hewlett-Packard — Jornada — CompactFlash или PC-карта

URThere — @migo-600c — PC-карта

NEC — MobilePro — CompactFlash, PC-карта или оба варианта

Toshiba — Pocket PC e740 — Интегрированный

Практически все устройства под Windows СЕ снабжены USB-портами, поэтому для подключения к сети Wi-Fi возможно использование беспроводных USB-адаптеров. И все же не очень практично подцеплять USB-кабель и внешний адаптер, который больше, чем сам PDA, к устройству, рассчитанному на размер вашей ладони. Никто не предлагает беспроводные USB-драйверы для Windows СЕ, поэтому нам это не интересно. С другой стороны, USB-coединение между вашим PDA и более крупным компьютером может быть очень полезно при желании закачать драйверы и программное обеспечение на PDA.

Вы можете представить адаптер CompactFlash в виде уменьшенной версии адаптера PCMCIA (PC Card). Форм-фактор CompactFlash примерно равен размеру спичечного коробка, но беспроводные адаптеры обычно бывают несколько больших размеров, поскольку встроенные антенны выходят за край разъема. Wi-Fi-адаптеры CompactFlash доступны от компаний Intel, Kyocera, D-Link, Pretec, Socket и Symbol. На рис. 9.1 показан адаптер Symbol.

Рис. 9.1

Некоторые более крупные КПК, например от NEC, Hewlett-Packard и Compaq, вместо слотов CompactFlash имеют PCMCIA-разъемы. Поэтому они могут использовать те же беспроводные адаптеры на базе PC-карт, которые применяются с портативными PC, если к ним можно найти драйвер для Windows СЕ. К счастью, практически все основные производители предлагают драйверы для Windows СЕ. Для получения свежего списка адаптеров со ссылками на драйверы зайдите на Web-сайт Windows СЕ Криса де Херрера (Chris De Herrera) на http://www.cewindows.net/peripherals/pccardwirelesslan.htm.

Если у вас уже есть адаптер на базе PC-карты, который вы хотите использовать с устройством под Windows СЕ, для поиска свежих драйверов посетите Web-сайт производителя. Если производитель не предлагает драйвер для Windows СЕ, посмотрите на тыльной стороне адаптера ID-номер ФКС и проверьте этот номер по базе данных на http://www.fcc.gov/oet/fccid для выяснения, является ли он брендовой версией адаптера с доступным драйвером.

Установка и конфигурирование беспроводного адаптера

Программное обеспечение, сопровождающее драйвер, всегда содержит утилиту конфигурирования беспроводной сети. Специальная процедура загрузки и установки нового драйвера и программы конфигурирования для разных адаптеров своя, но все они включают следующие общие действия:

1. Вставьте адаптер в PDA.

2. Подключите PDA к настольному или портативному компьютеру с Windows.

3. Используйте утилиту Microsoft Active Sync (Активная синхронизация) для пересылки программного обеспечения с крупного компьютера на PDA.

В некоторых случаях необходимо сначала скачать программное обеспечение у производителя.

4. Введите конфигурационные настройки для вашего подключения к беспроводной LAN и Интернету через PDA. Если в LAN используется DHCP-cepвер, настройте PDA на автоматическое принятие IP-адреса; если DHCP не используется, введите адрес, присвоенный PDA, и адрес шлюза сети вручную.

5. Задайте SSID беспроводной сети или настройте PDA на обнаружение и отображение всех близлежащих SSID.

6. Если ваша сеть использует WEP-шифрование, введите ключ шифрования.

7. Отключите кабель между PDA и компьютером.

8. Попробуйте запустить сетевую связь, чтобы удостовериться, что сеть работает правильно. Если ваша конфигурационная утилита включает команду ping, выберите ее.

После завершения инсталляции и конфигурирования выберите Start > Programs > Connections (Пуск > Программы > Подключения) и создайте новое сетевое подключение. Ваш PDA должен подключиться к сети. Теперь вы можете запускать те же сетевые приложения и утилиты, которые запускали через модем или проводную сеть.

PalmOS

Владельцы карманных Palm и других PDA, которые используют платформу Palm OS, не имеют такого большого количества беспроводных функций. Поскольку каждый тип карманного Palm требует свой корпус для сетевого интерфейса, категория Palm OS на рынке беспроводных адаптеров не так привлекательна, как арена Windows СЕ, где один продукт CompactFlash или PCMCIA может работать с большим количеством разных устройств. Xircom-подразделение Intel предлагает адаптеры 802.11b для Palm серий т500 и т125 и для Handspring Visor, а карманники серий SPT на базе Palm от Symbol имеют беспроводные интерфейсы, интегрированные в устройства. Symbol также владеет лицензией на выпуск сканеров штрихового кода под Palm OS, которые используют Wi-Fi-сети для отправки данных на хост-компьютер. Однако, если у вас другая модель Palm или, например, Sony Clie, вам может не повезти.

Palm m500 и m125

Беспроводное соединение 802.11b с Интернетом обеспечивает скоростную альтернативу службе Palm.Net, которая подключается через сотовую телефонную систему. Беспроводной LAN-модуль Xircom от Intel для карманных Palm заменяет стандартный Palm-разъем, который подключает карманное устройство к PC. Когда Palm «общается» с беспроводным модулем, пользователь может применить Wi-Fi-coединение для подключения PDA к хосту-компьютеру для обмена данными HotSync и для доступа в Интернет. На рис. 9.2 представлен модуль Xircom с Palm m500.

Рис. 9.2

Wi-Fi сетевые подключения через адаптер Xircom Symbol PDA требуют того же типа конфигурационных настроек, что и любой другой беспроводной сетевой клиент. Настройки клиента на Palm (например, DHCP, WEP-шифрование и IP-адреса) должны соответствовать конфигурации сетевой точки доступа.

Handspring Visor

Handspring Visor является еще одним типом устройства с Palm OS в корпусе, полностью отличном от карманников Palm. Поэтому оно не может использовать те же беспроводные адаптеры. Беспроводной Ethernet-модуль SpringPort от Xircom вставляется в верхнюю часть корпуса Visor. Модуль снабжен собственной батареей, поэтому он не увеличивает ток, потребляемый от внутренней батареи Visor.

Чтобы использовать SpringPort, вставьте модуль в верхнюю часть Visor. Visor автоматически распознает SpringPort и отобразит окно конфигурирования с пятью функциями: Client Settings, Network Settings, HotSync Settings, Status и Tips.

Окно Client Settings (Настройки клиента) содержит функции конфигурирования, которые идентифицируют Visor в сети и настраивают связь.

Используйте это окно для назначения имени клиента, определения SSID сети, включения или отключения WEP-шифрования и управления питанием.

Окно Network Settings (Настройки сети) предоставляет инструкции для добавления текущих функций SpringPort к сетевой конфигурации Visor.

Окно Status (Состояние) отображает состояние текущей связи. Оно показывает уровень сигнала и состояние двух батарей (в Visor и в SpringPort).

Функция Advanced Status (Дополнительное состояние) открывает меню с пунктами IP Information (Информация об IP) и Software Information (Информация о программном обеспечении). Функция IP Information открывает окно с текущим IP-адресом Spring-Port, маской подсети, адресами DNS-серверов, состоянием DHCP и МАС-адресом SpringPort.

Другие карманные устройства

Если кто-либо на данный момент и производит сетевые адаптеры 802.11b для Blackberry, Psion или иных разновидностей PDA, эта информация хранится в секрете. Ситуация может измениться, так как спрос на беспроводные LAN растет и появляются новые модели карманников. Многие имеющиеся в наличии модели никогда не имели доступа к Wi-Fi-сетям, и такие карманники, как Blackberry и некоторые Palm, были разработаны в сочетании с интегрированными радиоустройствами, использующими другую беспроводную службу, поэтому добавление радиоустройства на частоту 2,4 ГГц в тот же самый корпус может быть предельно сложным. Некоторые карманники занимают на рынке настолько узкую нишу, что производителям просто невыгодно тратить рабочее время и деньги на создание Wi-Fi-интерфейса, так как потенциальные продажи не смогут возместить затраты на исследование и развитие. Поэтому подключение вашего отдельно взятого PDA к Wi-Fi-сети может оказаться невозможным.

Если вы не мыслите свою жизнь без какого-либо из этих устройств, единственным вариантом будет замена PDA на другую модель или использование иного способа получения доступа к остальному миру. Иногда лучше понять, что «Вы Не Можете Попасть Отсюда Сюда», и смириться с положением вещей.

Больше не всегда лучше

Стандартный экран Palm OS составляет всего 160х 160 пикселей. Экраны Windows СЕ могут быть больше (вплоть до 640х 480), но физический размер их дисплея чуть меньше, чем у портативного компьютера с теми же численными параметрами. Поэтому изображение, отлично выглядящее на традиционном мониторе, может стать бесполезным в карманном устройстве. Так как все большее количество устройств с миниатюрными экранами подключается к Интернету, многие Web-сайты и службы создаются для соответствия таким экранам.

Нереально рассчитывать на то, что на площади в пару квадратных дюймов можно увидеть тот же самый объем информации, что и на полноразмерном компьютерном мониторе, поэтому Web-службы для PDA обычно используют экраны, предназначенные для соответствия специфичным требованиям их целевой аудитории. Это означает, что успешные Web-службы для пользователей карманных устройств ограничиваются небольшим объемом данных на экране.

Распространенной практикой является большое количество вложенных окон.

Так как дисплеи имеют меньшие размеры и большинство PDA предназначены для работы с относительно медленными сетевыми подключениями, не следует рассчитывать на использование вашего Palm или iPAQ в режиме online так же, как вы используете портативный или настольный компьютер. Их сетевые функции во многом идентичны, но содержание, вероятно, будет весьма отличаться.

Появление новых преимуществ

Wi-Fi-интерфейсы следующего поколения будут еще меньше, чем те, что используются в адаптерах CompactFlash сегодня. SyChip, дочерняя компания Bell Labs, представила прототип миниатюрного интерфейсного модуля, который будет добавлять внутренние возможности 802.11b сотовым телефонам и другой бытовой технике, а некоторые компании разрабатывают новый продукт «смартфон», который сочетает функции сотового телефона, PDA и Wi-Fi-клиента в едином карманном корпусе или корпусе размером с бумажник. Такие устройства позволяют пользователям реализовывать высокоскоростное интернет-подключение, когда они находятся в зоне действия точки 802.11b, и возвращаться обратно к менее скоростному сотовому подключению, когда оно становится единственным доступным соединением с беспроводной сетью. Другие для беспроводных соединений с расположенными поблизости периферийными устройствами могут сочетать услуги Wi-Fi с Bluetooth.

Помните, что для Wi-Fi-сети неважно, какой тип данных перемещается по ней или какой тип устройства отправляет и принимает их. Пока фреймы, пакеты и методы радиомодуляции соответствуют спецификациям 802.11b, сеть будет пропускать данные, поэтому технология, которая сегодня подключает персональный компьютер к Интернету, появится в интегрированных модулях, предоставляющих полностью новые службы. Например, бытовые приборы, офисная техника и автомобили будут передавать информацию диагностики в центры мониторинга, которые будут идентифицировать проблемы и высылать техника по ремонту до того, как проблема станет очевидной-для их пользователей. А счетчики воды и электричества позволят удаленной системе сбора данных принимать информацию о счете, не отправляя сотрудников коммунальных служб фиксировать показания счетчика. Некоторые из этих приложений вместо Wi-Fi будут, вероятно, использовать Bluetooth, но мы, скорее всего, увидим некоторую разновидность интегрированных Wi-Fi-устройств в течение нескольких следующих лет.

Несмотря на трудности с беспроводной сетью 3G, WTi-Fi и ее преемники призваны стать лидерами широкого применения во всех видах устройств.

Глава 10. Распространение сети за пределы вашего помещения

Первоначальной идеей спецификации 802.11b было обеспечение беспроводных подключений к сетям на ограниченной территории, например в офисах, домах и общественных учреждениях. Wi-Fi предполагалось сделать простым расширением традиционной Ethernet для портативных и других компьютеров, которые через кабель подключать неудобно. Другие радиослужбы должны были обеспечивать беспроводной доступ к Интернету в общественных местах.

Однако Wi-Fi-оборудование является недорогим, не требует лицензии и относительно просто в настройках и использовании, поэтому огромное направление «подпольных сетевиков» стало развивать альтернативные направления технологии, расширяющие зону действия сетей 802.11b за пределы офисов и классов. Лица, сделавшие это своим хобби, и руководители целых сообществ устанавливают антенны на крышах и склонах гор, где могут обеспечить всех соседей коллективным или частным беспроводным доступом в Интернет и создавать двухточечные соединения для передачи данных на расстояние в несколько миль. Многие колледжи и университеты обзавелись внешними беспроводными точками доступа для своих кампусных сетей, а некоторые крупные города приступили к созданию коллективных Wi-Fi-сетей, которые со временем охватят все деловые зоны.

Это массовое движение состоит главным образом из любителей техники и сетевых хакеров, но потенциально может создать серьезную конкуренцию беспроводным сетям 3G (сотовая сеть третьего поколения) с бюджетом в миллиарды долларов. Если эти некоммерческие сети, наспех собранные в банках из-под кофе с помощью скотча и антенн, смогут когда-либо обеспечивать широко распространенный надежный и дешевый беспроводной сетевой доступа со скоростью 6 Мбит/с, персонал сотовых сетей 3G столкнется с множеством проблем, пытаясь убедить людей приобретать их дорогие службы со скоростью 384 Кбит/с. Поэтому операторы коммерческих структур очень внимательно следят за движением сетевого сообщества.

Относительно легко устанавливать и использовать Wi-Fi-сеть для перемещения данных между зданиями или для обеспечения сетевого доступа на задний двор, парковку или другое открытое место. Внешние антенны широко доступны, а при желании можно довольно просто соорудить и собственную.

Данная глава содержит информацию о практических и юридических вопросах, связанных с работой и использованием беспроводной сети за пределами зоны вашей собственности, и предоставляет сведения о внешних точках доступа и антеннах. В следующей главе вы сможете узнать, как использовать Wi-Fi-оборуцование для реализации и использования соединений точка-точка.

Юридические вопросы

Wi-Fi-сети не требуют лицензий, но ФКС и другие органы государственного регулирования выпустили свод правил о радиопередачах, которые делают возможной организацию подобных сетей. Большинство из этих правил создано для того, чтобы уменьшить вероятность возникновения помех между беспроводными сетями, телефонами и другими службами, использующими одни радиочастоты, поэтому никто не имеет преимущества перед другими близко расположенными пользователями.

Когда вы пытаетесь создать 802.11b — сеть с максимально возможной зоной покрытия, уровень радиосигналов от вашей точки доступа и сетевых адаптеров становится гораздо более важным фактором. Существует прямая связь между уровнем сигнала и расстоянием, на которое он распространяется, поэтому важно знать разрешенные правилами пределы.

В Соединенных Штатах специальные правила, касающиеся беспроводных устройств 802.11b, находятся в Разделе 15.247 Части 15 свода правил ФКС.

Приводим выдержку из них:

(Ь) Максимальная пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя не должна превышать следующих значений:

(1) Для […] всенаправленных систем: 1 В.

(3) За исключением указанного в параграфах (b)(3)(i), (ii) и (iii) данного раздела, при использовании передающих антенн с коэффициентом усиления, превышающим 6 dBi, пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя должна быть уменьшена ниже указанных в параграфах (b)(1) или (b)(2) данного раздела значений соответственно на то количество в дБ, на которое коэффициент направленного усиления превышает 6 dBi.

(i) Системы, работающие в диапазоне 2400–2483,5 МГц, используемые только для фиксированной связи точка-точка, могут задействовать передающие антенны с коэффициентом направленного усиления больше 6 dBi при условии, что максимальная пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя уменьшена на 1 дБ на каждые 3 дБ от коэффициента направленного усиления антенны, превышающие 6 dBi.

Что все это означает? Во-первых, правила разрешают радиопередатчикам точек доступа и сетевых адаптеров иметь максимальную мощность, равную одному ватту. Во-вторых, до тех пор, пока не будет снижена мощность передатчика при увеличении коэффициента усиления, максимальное значение коэффициента усиления антенны составляет 6 dBi. В узконаправленных передающих системах связи точка-точка разрешается использовать больший коэффициент усиления, чем во всенаправленных системах. Максимальная мощность, подаваемая на антенну, не должна превышать 1 Вт, но для увеличения эффективной мощности излучения до 4 Вт вы можете использовать направленную антенну.

Каждая антенна должна быть сертифицирована лишь для той точки доступа, с которой вы намереваетесь ее использовать. Такие сертификаты должны предоставляться компанией, занимающейся продажей антенн.

При подсчете выходной мощности радиоустройства необходимо также учитывать потери сигнала в кабеле между устройством и антенной. Например, на выходе точки доступа может быть 20 dBi (менее полуватта), но отдельно взятый антенный кабель теряет 6 дБ на частоте 2,4 ГГц. Поэтому от радиоустройства антенна будет получать только 14 dBi. Это значительно меньше ватта, следовательно, остается запас для некоторого дополнительного значения коэффициента усиления антенны.

Радиоаппаратура, интегрированная в большинство Wi-Fi точек доступа и адаптеров, передает лишь около 0,03 Вт, поэтому она хороша в пределах разрешенных ограничений до тех пор, пока вы не подключитесь к большой антенне с громадным коэффициентом усиления. РЧ- (радиочастотный) усилитель между радиоустройством и антенной может добавить мощности свыше одного ватта, но, разумеется, этим будут нарушены правила ФКС.

Повышенную мощность передатчика можно выгодно использовать для двух разных типов Wi-Fi-сигналов: схемы точка-точка, при которой дополнительная мощность увеличивает расстояние между двумя точками; и всенаправленной схемы, при которой увеличенная мощность точки доступа может расширить зону действия, в пределах которой устройства пользователей могут успешно подключаться к сети. При подключении точка-точка обычно используются направленные антенны с высоким коэффициентом усиления на обеих сторонах. При втором типе подключения точка доступа обычно использует всенаправленную или секторную антенну, которая охватывает широкую территорию передачи.

В любом случае ограничения мощности радиопередатчиков в диапазоне 2,4 ГГц, принятые ФКС, являются слишком категоричными. Было бы неплохо, скажем, выжать 5 Вт для создания четкой и надежной передачи данных на расстояние в 8-16 км или более, используя антенну с высоким коэффициентом усиления, или задействовать одну точку доступа для покрытия крупной территории. Однако провайдеры телефонных компаний и других служб, предлагающих услуги передачи данных, имеют достаточное влияние на органы регулирования, продолжая лоббировать требования низкого уровня мощности. Поэтому ограничение в 1 Вт, вероятно, является значением, на котором следует остановиться во всех районах, за исключением сельскохозяйственных.

Как ответственный законопослушный гражданин, вы должны всегда серьезно относиться к этим федеральным законам. А как ответственный законопослушный автор, я никогда бы не призвал вас их нарушать. Тем не менее очень маловероятно, что условный индивидуум или представитель малого бизнеса, использующий антенну с высоким коэффициентом усиления для повышения уровня сигнала, привлек бы внимание со стороны ФКС или другого правоохранительного органа, пока данный условный сигнал не создал бы значительные помехи. А даже если жалоба будет иметь место, сложно идентифицировать источник нелегального сигнала (если крупногабаритная антенна не закреплена на открытом месте на крыше или стене здания). Построение вашей Wi-Fi-сети в соответствии с ограничениями ФКС по мощности является правильным, но вносит ограничения, поскольку мешает повысить уровень сигнала.

Как правило, ФКС не тратит свое время и ресурсы на разбирательство жалоб о помехах на нелицензированных частотах, таких как ISM-диапазон 2,4 ГГц, используемый сетями Wi-Fi. Но закон есть закон, поэтому в принципе никто, пребывающий в здравом уме, никогда бы не решился демонстративно повысить мощность своих точек доступа и сетевых адаптеров или использовать антенны с очень высоким коэффициентом усиления. Разумеется, нет.

Если вы читаете книгу за пределами Северной Америки, помните, что правила ФКС действуют только на территории Соединенных Штатов. Органы управления других стран устанавливают свои собственные ограничения, которые иногда бывают еще более строгими, чем американские, а правоохранительные органы могут быть гораздо более суровы. Перед тем как устанавливать антенну с высоким коэффициентом усиления или радиочастотный усилитель в сети, важно проконсультироваться с техническими и юридическими специалистами в вашей стране.

Несмотря на то что выходная мощность большинства беспроводных сетей — даже с антеннами, имеющими высокий коэффициент усиления, — должна быть в пределах установленных безопасных значений, всегда лучше избегать работы с антеннами, обладающими высоким коэффициентом усиления или снабженными специальным усилителем. Многие точки доступа содержат предостережения о работе с оборудованием, находящимся поблизости от вашего тела (особенно от ваших глаз), и при использовании усилителей и антенн с высоким коэффициентом усиления следует это учитывать.

Внешние антенны и точки доступа

Вот некоторые факторы, связанные с уровнем сигнала (и, следовательно, максимальным расстоянием) радиоканала между точкой доступа и сетевым клиентом в сети Wi-Fi:

— коэффициент усиления антенны;

— передаваемая мощность;

— длина антенны;

— затухание в кабеле.

Имейте в виду, что Wi-Fi-соединение перемещает данные в двух направлениях: от точки доступа к сетевому адаптеру и от адаптера к точке доступа.

Поэтому антенны и радиоустройства должны иметь способность как передавать, так и принимать радиосигнал. К счастью, коэффициент усиления и характеристики направленности антенны являются одинаковыми и для приема, и для передачи, поэтому антенна, увеличивающая полезную мощность исходящего сигнала, может также повысить чувствительность приемника к слабому входящему сигналу.

Внешняя антенна должна быть устойчива и к физической среде, в которой она работает. Сильный ветер может сместить антенну от цели, на которую та была изначально ориентирована; скопившийся лед и снег могут ослабить сигнал и увеличить нагрузку на крепежное оборудование, а солнечные лучи — ухудшить качество пластикового покрытия. Поэтому многие антенны размещены внутри обтекателей или иных корпусов, обеспечивающих дополнительную защиту.

В настоящее время существует множество различных форм и размеров антенн на частоту 2,4 ГГц. Всенаправленная антенна может представлять собой один элемент всего в несколько сантиметров длиной с покрытием или без него.

Антенны, встроенные в PCMCIA-адаптеры, являются еще более короткими.

Наиболее распространенные направленные антенны — это «волновой канал» (уменьшенная версия размещаемых на крыше ТВ-антенн), миниатюрные антенны, напоминающие детекторы дыма, параболические рефлекторы, которые могут достигать высоты до 0,9 м, и крупные панели с очень широкими углами аперетуры.

Помните, что в сети 802.11b используются цифровые радиосигналы, поэтому использование повышенной мощности или модной антенны, а также размещение ее на крыше не дает абсолютно никакого преимущества. Если антенна с умеренным коэффициентом усиления обеспечивает приемлемый сигнал, ваши данные не станут сколько-нибудь лучше, если заменить антенну на крупногабаритную и более дорогую. А маленькие антенны также гораздо менее заметны, что может снизить вероятность появления претензий со стороны соседей и местных муниципальных органов.

Характеристики антенны

Беспроводные сетевые устройства используют одни и те же антенны как для передачи, так и для приема радиосигналов. В режиме передачи антенна оперирует с гораздо большей мощностью, чем в режиме приема, но эффективность характеристик остается одинаковой. Антенна, которая повышает эффективную излучаемую мощность сигнала передатчика, на то же значение повышает и чувствительность приемника, поэтому антенна, подключенная к Wi-Fi-точке доступа или сетевому адаптеру, будет повышать уровень радиосигналов, передающихся в обоих направлениях. Наиболее важными характеристиками, которые определяют эффективность антенны, являются апертурный угол и коэффициент усиления.

Апертурный угол представляет собой угол дуги, в пределах которого антенна излучает или принимает энергию с максимальной мощностью или чувствительностью. Если, например, апертурный угол антенны составляет 20°, «пространство» максимального уровня сигнала составляет по 10° с каждой стороны от фронтальной части антенны. Уровень сигнала будет падать, когда обе антенны соединения перестают находиться в пределах взаимных апертурных углов. На рис. 10.1 показан процесс взаимного ориентирования пары направленных антенн.

Рис. 10.1

Встроенные антенны, поставляемые со многими точками доступа и большинством сетевых адаптеров, не являются направленными, поэтому они в равной степени во всех направлениях излучают и детектируют сигналы.

Спецификации для ненаправленной антенны (также называемой всенаправленной) не включают апертурный угол, но если такое случается, он должен составлять 360°. Как следует из названия, при соединении точка-точка антенны ориентируются непосредственно одна на другую, поэтому их апертурные углы могут быть очень узкими.

Коэффициент усиления антенны представляет собой ее эффективную выходную мощность или чувствительность по отношению к стандартной дипольной антенне. Поэтому при измерении уровня сигналов от двух одинаковых передатчиков или одного и того же через два приемника сигнал, проходящий через антенну с коэффициентом усиления 3 dBi, будет на 3 дБ сильнее, чем на эталонной дипольной антенне. Коэффициент усиления антенны возрастает с увеличением размеров антенны и при фокусировании сигнала в пределах узкой апертуры.

Углы и коэффициент усиления антенны удобно представлять аналогично фокусировке света. Стандартная электролампа рассеивает одинаковое количество света во всех направлениях (за исключением основания колбы). Однако, если вы поместите рефлектор с одной стороны от источника света или сфокусируете свет в заданном направлении, кажущаяся яркость света в пределах зоны фокуса возрастет, а при отдалении от целевой зоны будет падать сила света. Общее количество света, излучаемого лампой, остается тем же самым, но большая часть света концентрируется в определенных местах.

Радиоантенны работают похожим образом. Ненаправленная антенна излучает равное количество энергии во всех направлениях, тогда как направленная антенна может концентрировать большую часть энергии в одном направлении.

Направленные антенны с узкими апертурными углами полезны для соединений точка-точка, но это не единственный способ извлечения преимуществ такой антенны в беспроводной сети. При наличии потенциальной возможности помех от других радиосигналов часто полезно расположить направленную антенну так, чтобы их источник был вне апертурного угла с тем, чтобы приемная антенна гораздо менее чувствовала источник помех, чем полезный сигнал.

Когда вы пытаетесь обеспечить покрытие вашей территории сетью, одновременно избегая влияния на соседей, можно разместить направленные антенны на краю охватываемой зоны и направить внутрь ее.

Антенна большого размера эффективнее, чем некрупная антенна, но весьма важен именно правильный размер. Идеальная антенна для любой радиочастоты имеет длину, в точности совпадающую с длиной волны на данной частоте или кратную ей. Поэтому совместно с вашей сетью 802.11b рекомендуется использовать антенну, специально спроектированную для работы на частоте 2,4 ГГц (2400 МГц). Антенна правильных размеров будет отправлять и принимать Wi-Fi-сигналы гораздо более эффективно, чем антенна произвольной длины.

Мощность

Максимальное значение мощности, излучаемой радиопередатчиком 802.11b, определяется конструкцией радиоустройства. При работе с сетью регулировать ее обычно невозможно или, если такая возможность предоставляется, все действия сводятся к выбору между «высокой» и «низкой» мощностью. Тем не менее выходная мощность одного из радиоустройств значительно меньше допустимого максимума, поэтому часто можно увеличить значение мощности, подаваемой на антенну, не нарушая закон.

Если вы не можете повысить мощность, излучаемую передатчиком, единственный способ увеличить мощность сигнала радиоустройства точки доступа или сетевого адаптера — между передающим устройством и антенной разместить радиочастотный усилитель. Это устройство похоже на черный ящик, на вход которого поступает сигнал малой мощности, а с выхода снимается мощный сигнал с тем же содержимым.

Некоторые РЧ-усилители предназначены для использования внутри помещений рядом с точкой доступа, маршрутизатором или сетевым адаптером.

Другие монтируются снаружи на вышках или мачтах рядом с антенной.

Комнатные усилители обычно проще устанавливать и управлять ими. К ним легче подключить источник переменного тока, но они менее эффективны, так как длинный антенный кабель поглощает часть мощности. Усилитель в герметичном корпусе рядом с антенной подает на нее больше мощности, но доступ к нему будет затруднен, когда понадобится ремонт или замена. Если вы используете внешний усилитель, выберите тот, который питается постоянным током по антенному фидеру.

HyperLink Technologies и другие производители предлагают усилители на частоту 2,4 ГГц. Многие из этих устройств усиливают как входящие, так и исходящие сигналы. Это полезная функция делает возможной установку усилителя только на одной стороне соединения и по-прежнему увеличивает уровень сигнала в обоих направлениях.

Длина антенны

Радиосигналы с частотой 2,4 ГГц распространяются в пределах прямой видимости, расстояние передачи сигнала можно увеличить, подняв выше одну или обе антенны. Поэтому размещение антенн на крышах, вершинах холмов и высоких башен — распространенная практика. Чтобы компенсировать кривизну земли, средняя высота подвеса антенн должна увеличиваться по мере увеличения расстояния, на которое передается сигнал.

Радиосвязь по принципу прямой видимости на самом деле осуществляется на большее расстояние, чем линия видимости между двумя антеннами.

Радиоволны распространяются в пределах сигарообразной зоны, называемой зоной Френеля, которая окружает прямую линию между передающей и приемной антеннами. Для максимально лучшей передачи зона Френеля должна быть свободной от холмов, деревьев, зданий и прочих препятствий.

Поэтому максимальное расстояние, на которое можно передавать беспроводной сетевой сигнал, зависит от средней высоты подвеса обеих антенн с поправкой на кривизну земли и на наличие зоны Френеля. В табл. 10.1 приведен набор минимальных высот, требуемых для различных дистанций на частоту 2,4 ГГц.

Помните, что это приблизительные оценки, поэтому на самом деле можно передавать данные несколько дальше максимальных указанных расстояний.

Таблица 10.1 Зависимость между высотой подвеса антенны и максимальной дальностью распространения сигнала

Расстояние — Средняя высота подвеса антенны

1,6 км — 4 м

4,8 км — 8 м

8 км — 10,5 м

12,8 км — 14 м

16 км — 17 м

24 км — 25 м

32 км — 35 м

Заметим, что высота двух антенн является усредненной высотой над усредненной поверхностью. Если одна антенна расположена выше усредненного значения, другая может быть размещена ближе к земле. Поэтому, если одна из сторон соединения на расстоянии 8 км расположена на вершине холма или на крыше восьмиэтажного здания, другая может располагаться ближе к уровню земли при условии отсутствия препятствий между обеими точками.

Если вы пытаетесь обеспечить покрытие Wi-Fi-сетью крупной территории, эффективнее поместить максимально высоко антенну точки доступа, а не пытаться поднять множество антенн отдельных пользователей.

Потери в кабеле

Кабель, по которому радиосигнал передается от радиопередатчика к антенне и от антенны к приемнику, не является идеальной средой для передачи.

Каждый метр кабеля поглощает малое, но измеримое количество энергии. Это означает, что с увеличением длины кабеля количество мощности, поступающей на антенну, падает.

Влияние такого затухания в коротком кабеле обычно незначительно, но может оказаться весьма заметным при большей длине. Если антенна расположена на башне или крыше или вы пытаетесь оценить коэффициент усиления антенны, необходимый для связи точка-точка на длинное расстояние, необходимо учесть потери в кабеле при вычислении уровня сигнала, поступающего на нее. Уровень потерь в конкретном кабеле зависит от его диаметра и материалов, используемых при его изготовлении. Спецификации для каждого типа кабеля включают значение затухания, часто выражаемое в дБ на 30 м на различных рабочих частотах.

Если на частоте 2500 МГц потери в кабеле составляют 6,80 дБ, можно предположить, что в кабеле длиной 6 м на частоте 2,4 ГГц будет теряться примерно 1,3 дБ. Если выходная мощность точки доступа или сетевого адаптера равна 20 dBi, по такому кабелю антенна будет получать только 18,7 дБ. Поэтому, когда вы подаете сигнал на антенну с коэффициентом усиления 6 dBi, эффективная излучаемая мощность примерно будет равна 24,7 дБ (20 — 1,3 + 6 = 24,7).

Каждый метр фидера увеличивает значение потерь в кабеле, следовательно, точки доступа и сетевые адаптеры следует располагать как можно ближе к антенне. Если антенна крепится на крыше или стене здания, попробуйте поместить радиоаппаратуру в ближайшем распределительном щите или другом месте, где есть доступ к сети переменного тока и Ethernet-кабелям. Гораздо эффективнее проложить более длинный Ethernet-кабель к точке доступа и более короткий фидер к антенне.

Прокладывая фидерный кабель, оставьте небольшой запас на каждом конце, чтобы упростить подключение и отключение кабеля от антенны и радиоустройства. Но не оставляйте лишнюю часть кабеля лежать в свернутом виде на полу только потому, что он оказался длиннее, чем необходимо. Вся эта часть будет поглощать сигнал без какой-либо пользы.

Кампусные сети

Как правило, кампусная сеть обеспечивает беспроводной доступ в Интернет или LAN пользователям, находящимся в двух или более зданиях или на открытом пространстве, окружающем эти здания. «Кампусная сеть» может существовать в кампусе колледжа или университета, но такой же вид планирования и дизайна можно применять к другим местам. Например, кампусная сеть может работать в офисном или промышленном парке, в таком общественном месте, как супермаркет с центром развлечений, даже на ферме или пристани. В нескольких крупных городах сети, похожие на кампусные, установлены в центральных деловых районах для обеспечения коллективного доступа в Интернет.

Другая форма временной кампусной сети может существовать во время особых событий, например музыкальных фестивалей, слетов скаутов или сборищ поклонников старых автомобилей.

Простейшие кампусные сети возникают спонтанно: радиосигналы от точек доступа, обеспечивающих сетевую службу внутри здания, не ограничиваются его стенами, поэтому пользователь на парковке или заднем дворе может также осуществить беспроводной доступ к сети. Более крупная и более сложная кампусная сеть может иметь дополнительные точки доступа в местах, специально выбранных для обслуживания сетевых клиентов на лужайке перед колледжем или в кофейне напротив.

Кампусная сеть может стать дополнением к набору беспроводных соединений, подключающих несколько зданий к одной сети, но это не одно и то же.

Кампусная сеть должна обеспечивать широкую зону покрытия внешней территории, в то время как связь точка^гочка просто распространяет отдельную сеть на территории внутри нескольких зданий. Глава 11 данной книги содержит подробную информацию о проектировании и использовании сетевых соединений точка-точка.

Настройка кампусной сети

Вообще, те же правила, которые используюся при проектировании Wi-Fi-сети для обслуживания отдельного здания, применимы к кампусной сети. Выберите места для точек доступа, которые будут обеспечивать сигналы на максимально широкой территории и гарантировать примерно 20-процентное перекрытие обслуживаемой зоны с соседними. Для каждой пары накладывающихся зон должен использоваться свой радиоканал.

Вместо встроенных антенн, прилагающихся ко многим точкам доступа и предназначенных для комнатного использования, почти в каждом случае точки доступа, обслуживающие внешнюю сеть, должны иметь разъемы под внешние антенные. Выберите антенну с наиболее удовлетворяющими вашим требованиям характеристиками и используйте кабель для подключения ее к точке доступа в изолированной от погодных условий среде.

Подключайте точек доступа к локальной сеты н Интернету

Если ваши точки доступа расположены в зданиях, где уже есть сетевая служба, можно использовать точки доступа с внешними антеннами просто как расширение существующей сети. Если же у вас еще нет сетевого подключения к точкам доступа, придется его создать.

Чтобы подключить кампусную сеть к локальной сети или Интернету, вы должны обеспечить присутствие сетевого подключения на каждой точке доступа. Подключение может осуществляться по Ethernet-кабелю, выделенной телефонной линии или радиосоединению точка-точка.

Каждая точка доступа требует наличие источника электропитания, но не всегда нужно прокладывать шнур удлинителя от ближайшей розетки переменного тока. Многие производители точек доступа предлагают функцию «питание по Ethernet», которая подает питание по тому же кабелю, что переносит данные.

Ethernet-кабели легко подключать, но это не лучший выбор для связи между зданиями, за исключением весьма специфичных ситуаций. Во-первых, для прокладки кабеля вы должны иметь надежную трассу. Нельзя просто натянуть кабель между деревьями или проложить его по газону. В кампусе колледжа иногда можно проложить кабели по дымоходу или иным коммуникационным туннелям, но в большинстве мест это непрактично. Даже если у вас есть вариант прокладки кабеля от одного здания к другому, максимальное практическое расстояние для 10Base-T или 100Base-T подключения кабелем с витой парой составляет лишь около 100 м. Если точка доступа расположена от сетевого хаба на расстоянии более 100 м, вам придется добавить в линию несколько ретрансляторов или заменить кабель с витой парой на оптоволоконное подключение. В любом случае стоимость получится гораздо большей, чем при использовании радиосвязи.

Иногда идеальное место для точки доступа находится в здании, где есть услуга Интернета, но она не является частью сети, которую вы хотите использовать для кампусной. В данном случае можно установить связь с помощью виртуальной частной сети (VPN), которая организует «туннель» по Интернету на обратном пути к вашей сети. Точка доступа будет пропускать данные в вашу сеть и из нее через VPN, как с помощью обычного кабеля.

Третьей альтернативой зачастую является наиболее практичный выбор.

Используйте соединения точка-точка между сетевым хабом и каждой из удаленных точек доступа. Внешние маршрутизаторы и соответствующее оборудование и программное обеспечение, разработанные специально для этой цели, доступны у Orinoco, D-Link и многих других поставщиков. Вы можете найти подробную информацию о соединениях точка-точка в следующей главе.

Насколько большие у вас соты?

Максимальная зона покрытия каждой точки доступа не всегда является наилучшим выбором для беспроводной сети. Аналогично случаю с сотовыми телефонными системами требования для доступа к сети должны определять значение доступной частотной полосы. Территория, на которой находится большое количество пользователей, например читальный зал в библиотеке, должна обслуживаться двумя или более точками доступа с перекрытием, в то время как территория, на которой присутствуют только случайные пользователи, например парковка, может обслуживаться только одной. Когда вы разрабатываете свою сеть, при поиске оптимального варианта для каждого месторасположения можете использовать антенны с различными характеристиками направленности и коэффициентом усиления.

Коллективная или частная?

Доступ к кампусной сети может ограничиваться членами сообщества, работающими с сетью, либо она может быть открыта для любого пользователя, находящегося в пределах зоны действия радиосигнала. Сеть может быть сконфигурирована и таким образом, чтобы предоставлять всем подключение к Интернету, но не к другим локальным компьютерам. Например, сетевой администратор колледжа может захотеть обеспечить в кампусе беспроводной доступ в Интернет для студентов, профессорско-преподавательского состава и персонала, исключив из этого списка случайных пользователей. С другой стороны, бизнесмен может захотеть обеспечить неограниченный доступ в Интернет и корпоративную сеть для сотрудников, а посетителям — только подключение к Интернету.

Управление доступом в кампусную сеть не отличается от управления доступом в любую другую беспроводную сеть — для предотвращения проникновения в сеть неавторизованных пользователей доступны те же инструменты, которые вы могли бы использовать в комнатной сети. Сюда относятся инструменты

WEP-шифрования и функции фильтрации МАС-адреса, включенные в точки доступа, внешние брандмауэры, которые могут требовать от пользователя ввода имени учетной записи и пароля перед установкой подключения.

Использование кампусной сети

С точки зрения сетевого пользователя кампусная сеть выглядит аналогично любой другой Wi-Fi-сети: беспроводной сетевой адаптер вашего компьютера обнаруживает радиосигнал, и, если распознает SSID и прочие элементы защиты, связь устанавливается. Некоторые кампусные сети требуют только доступа в Интернет, тогда как другие обеспечивают также локальные подключения к LAN или WAN.

Если ваш компьютер не может получить достаточно сильный сигнал для реализации сетевого соединения, всегда хорошо попробовать перейти в другое место. Такие помехи, как препятствия в виде деревьев, отраженные сигналы от стен зданий и другие компоненты, могут вносить искажения в двустороннюю передачу сигнала между вашим компьютером и ближайшей точкой доступа. Даже отклонения на метр или два может быть достаточно для значительного улучшения качества связи.

Сеть по соседству

Раздумывая над относительной простотой домашней беспроводной сети и сложной кампусной сетью, вы можете захотеть расширить свою домашнюю или малую офисную сеть, организовать высокоскоростное интернет-подключение с ближайшими соседями или позволить сотрудникам брать свои портативные компьютеры в кофейню напротив. Если вы или ваши дети любите играть в сетевые игры с соседями или с помощью своего Palm или КПК хотите выходить в режим online, одновременно общаясь с ними на ежегодном празднике, соседская сеть может стать лучшим выбором.

Перед тем как вы решите установить антенну на крыше, тщательно продумайте, что вы хотите получить от соседней сети и как планируете организовать защиту остальной части вашей. Если вы пытаетесь добавить в свою сеть конкретную точку (например, дом заданного соседа или кафе, ставшее де-факто вашим филиалом), используйте направленную антенну, которая сфокусирует ваш сигнал на необходимый объект. С другой стороны, если вы хотите обеспечить точку выхода в Интернет для всех в пределах квартала или более, можно расположить ненаправленную антенну с высоким коэффициентом усиления в самой высокой точке вашего здания. А если вы используете одну и ту же сеть как для комнатного использования, так и для использования по соседству, удостоверьтесь, что брандмауэр изолирует ваши компьютеры от коллективной части сети.

Если у сетевого адаптера есть разъем под внешнюю антенну, можно либо приобрести, либо сконструировать направленную антенну, которую вы сможете направить на ближайшую точку доступа сетевого сообщества. Весьма вероятно, что вы обнаружите соседние сигналы, которые не принимались на всенаправленную антенну с низким коэффициентом усиления, встроенную в адаптер. О создании антенны мы расскажем в следующей главе.

Как осчастливить своего провайдера

На первый взгляд, чрезвычайно логично: организуйте высокоскоростное подключение через кабельный модем или DSL с вашим соседом и тем самым снизите затраты. Или позвольте всем в здании или пригородном квартале пользоваться одним подключением.

Но при этом абсолютно не учитывается потенциальная вероятность препирательств с вашим провайдером, который может посчитать ваш с щедростью организованный доступ по кабелю или DSL помехой (реальной или потенциальной) для получении своей прибыли и нарушением собственных условий предоставления услуги. Некоторые крупные ISP, включая AT&T Broadband, SBC и Time Warner Cable, имеют специальные службы, не позволяющие клиентам организовывать подключения по соседним сетям. Многие другие ISP этим не обеспокоены или даже поощряют такую практику.

ISP обоснованно считают, что домашние сети предъявляют гораздо больше требований к пропускной способности интернет-подключения, чем есть в наличии. Когда вы проектируете и создаете коммуникационную сеть, то вычисляете ее максимальную пропускную способность в зависимости от прогнозируемого максимума. Если вы сделали это правильно, сеть работает с некоторым запасом на экстренный случай, но, если потребление возрастает выше расчетного значения, вся система перегружается и вам требуется большая пропускная способность.

Такой вид планирования применим к телефонным системам, хайвэям и трамвайным линиям, равно как и к интернет-подключениям. Если трамваев (или полос частот) у вас достаточно, чтобы обеспечить пропускную способность в часы пик, система работает эффективно и количество 10- и 25-центовых монет в кассе должно покрыть ваши издержки. Но когда на конце линии открывается большая новая фабрика, вашей системой неожиданно захотят воспользоваться 500 дополнительных пассажиров! До тех пор, пока вы не увеличите пропускную способность, транспорт будет переполнен и все будут выражать недовольство.

Опытным путем можно достаточно точно выяснить, насколько большой спрос будет существовать в любой отдельно взятый момент, — вы можете не знать в точности, кто именно находится в онлайне в 10:15 во вторник утром, но можете предсказать, какое количество трамваев или какая полоса частот понадобится для удовлетворения общего спроса.

В случае учетной записи провайдер предусматривает достаточную пропускную способность для удовлетворения максимального спроса. Тем не менее, если спрос увеличивается вдвое, приходится приобретать и устанавливать дополнительное оборудование и искать источник доходов для покрытия затрат.

Естественно, хочется избежать дополнительных расходов на оборудование, которое может нарушить работу всей системы. Об этом следует знать и выполнять планирование (и назначение цены) соответствующим образом.

Итак, у вас есть два варианта — либо поинтересоваться у вашего ISP, имеет ли он службу коллективных подключений, и следовать его директивам (или поискать другого провайдера); либо игнорировать возможные сложности и установить окрестные точки доступа в надежде, что телефонная компания, кабельное телевидение или ваш провайдер не узнают о них.

Защита сети: если кругом одни соседи

Простейшей конфигурацией соседствующей сети является одна точка доступа с широкой зоной покрытия и незащищенным подключением к Интернету.

Каждый, имея сетевой адаптер в пределах зоны действия вашего сигнала, может использовать вашу сеть для обмена данными через Интернет. Это может быть семья по соседству или парень из фургона, припаркованного на улице, который использует вашу сеть для скачивания порнографии.

До тех пор, пока вы преднамеренно не создадите коллективную интернет-точку для всех проходящих мимо, необходимо использовать по крайней мере один из инструментов защиты, предусмотренных спецификацией 802.11b:

— включите шифрование с WEP-ключом, правда, опытный взломщик может подобрать WEP-ключ менее чем за час, но это отвадит дилетанта;

— используйте фильтрацию МАС-адреса для ограничения доступа к вашей сети конкретными сетевыми адаптерами; опять же, несложно имитировать MAC с помощью надлежащего программного обеспечения, но это еще одно препятствие для неавторизованного доступа;

— отключите функцию DHCP, которая автоматически присваивает числовой IP-адрес каждому клиенту, и назначьте конкретный адрес каждому авторизованному пользователю;

— включите функцию брандмауэра в вашей точке доступа или маршрутизаторе;

— используйте внешний сервер или другой брандмауэр, который заставляет каждого пользователя вводить логин и пароль перед подключением к Интернету;

— используйте виртуальную частную сеть (VPN).

Если для соединения двух или более ваших компьютеров вы пользуетесь одной сетью, используйте брандмауэр для изолирования данной части сети от коллективной точки доступа. Помимо этого требуйте от легальных пользователей вашей сети обращать внимание на доступ к файлам с тем, чтобы они не позволяли посторонним считывать или записывать данные на свои компьютеры.

Наконец, проверьте, что вы изменили администраторский пароль точки доступа. Не используйте admin или какой-либо другой широко используемый по умолчанию пароль. Недоброжелатель, вторгающийся через вашу точку доступа, может нанести сети ощутимый урон.

Глава 11. Соединения точка-точка и ретрансляторы

Использование радио для расширения зоны действия локальной сети — идея не новая. Оборудование и программное обеспечение для добавления удаленных клиентов существует, по крайней мере, уже в течение десяти лет. Школьники, бизнесмены, научные исследователи и провайдеры используют беспроводные соединения с распределением спектра для расширения локальных сетей и интернет-служб в места, где традиционные проводные сети были бы непрактичны или нереализуемы. Но стоимость и сложность процесса делают это работой для профессионалов и платных консультантов.

Недорогое Wi-Fi-оборудование стало широко доступным, многие пользователи имеют представление об ориентировании антенны на соседнее здание или склон горы на расстоянии 8-16 км для создания дешевого высокоскоростного соединения для передачи данных. Некоторые экспериментаторы и кустари, имеющие больше времени, нежели денег, даже конструируют свои собственные антенны из жестяных банок, упаковок из-под картофельных чипсов и обрезков из своих подвальных мастерских. Они знают о том, что Wi-Fi-соединсния могут быть надежным способом передачи данных на большие расстояния. Эта глава содержит информацию о проектировании и использовании беспроводных сетевых связей точка-точка.

Беспроводное соединение точка-точка может быть частью более крупной Wi-Fi-сети, оно может работать в качестве простого моста между двумя проводными сетями или просто добавлять удаленную точку к имеющейся сети. Соединение точка-точка отличается от друтих сетей 802.11b, так как передает данные между двумя конкретными точками, а не вещает сетевой сигнал всем сетевым клиентам в зоне его действия. Также можно использовать соединение 802. 11b как элемент беспроводного шлюза, обеспечивающего интернет-доступ к сообществу или изолированному месту, где невозможна проводная связь.

Зачем расширять беспроводную сеть? Соединения точка-точка могут выполнять несколько функций:

— могут расширять отдельную сеть для подключения пользователей из нескольких зданий. Коммерческий или академический департамент, располагающийся на территории группы зданий, может использовать беспроводные соединения для распространения сетевых служб на все рабочие места в организации;

— могут передавать данные через такие препятствия, как хайвэй или река.

В условиях беспрепятственной прямой видимости беспроводная связь может пригодиться там, где сложно или невозможно протянуть кабели от одного здания к другому;

— могут обеспечить подключение к сети и высокоскоростной доступ в Интернет пользователям и автономным компьютерам в удаленных местах.

Беспроводное соединение может обеспечить широкополосное подключение в местах, не обслуживаемых широкополосной DSL, службой кабельного телевидения или даже стандартной телефонной линией;

— могут реализовывать беспроводные сетевые соединения как недорогую альтернативу выделенным линиям. Частные сети передачи данных, предоставляемые телефонной компанией или иными распространенными конторами, обычно требуют однократной оплаты за установку и ежемесячной абонентской платы. Ежегодные выплаты за выделенную линию часто могут во много раз превышать однократную трату на приобретение и установку радиосоединения.

В некотором смысле сетевое соединение точка-точка является категорией, полностью отличной от беспроводной сети. Обе используют одну и ту же радиотехнологию, а беспроводная сеть вполне может распространяться за пределы отдельного здания, но двухточечная связь может с одинаковой легкостью использовать какой-либо другой тип радиомодуляции на любой другой частоте вместо DSSS на 2,4 ГГц и выполнять ту же самую функцию. Ниже будет представлено несколько ссылок на альтернативные методы подключения удаленных точек к вашей сети.

Расширение LAN

Беспроводное сетевое соединение точка-точка может представлять собой либо сеть на одном конце, подключенную к отдельному устройству клиента на другом, либо мост между двумя сетями. Другими словами, конечные точки соединения могут представлять собой либо отдельный компьютер, либо целую сеть.

Беспроводная сеть с удаленным пользователем, аналогичная изображенной на рис. 11.1, работает так же, как сеть с двумя или более точками доступа в пределах одного здания. Единственное отличие заключается в том, что несколько точек доступа, подключенных к сети, используют внешнюю антенну, направленную на компьютер клиента в удаленном месте. Удаленный компьютер появляется в сети так же, как любой другой сети.

Рис. 11.1

Беспроводной сетевой мост, аналогичный изображенному на рис. 11.2. представляет собой соединение между двумя сегментами одной и той же LAN.

Оба сегмента могут быть разделены минимальным расстоянием в несколько сотен метров или максимальным в несколько километров и более.

Рис. 11.2

Если расстояние между двумя конечными точками слишком велико для отдельного радиосоединения или в зоне прямой видимости присутствуют препятствия, в опорных точках соединения точка-точка между источником и пунктом назначения могут использоваться ретрансляторы. Ретрансляционной точкой может стать изолированная радиовышка или крыша. Она также может представлять собой место с дополнительными сетевыми клиентами, например третье здание между двумя конечными точками.

Соединение точка-точка может использовать любую точку доступа и сетевой адаптер, имеющие разъемы под внешние антенны. Тем не менее некоторые производители предлагают беспроводные маршрутизаторы, специально разработанные для внешних мостовых применений, и это зачастую является лучшим выбором. Все мосты, изготовленные Plexus, Hyperlink, Orinoco и другими компаниями, сочетают точки доступа с маршрутизаторами, поэтому могут значительно упростить реализацию сети.

Соединения «от точки к точке» и «от точки ко многим»

Комнатная точка доступа использует либо всенаправленную антенну, излучающую одинаковое количество энергии во всех направлениях от центра предполагаемой зоны покрытия, либо направленную антенну с широким апертурным углом, расположенную на одном конце зоны покрытия. Точка доступа, обеспечивающая беспроводную службу в пределах обозначенной зоны (такой, как офис или дом), представляет собой службу «от точки ко многим»: она может осуществлять обмен данными со многими сетевыми клиентами одновременно.

Соединение точка-точка преследует другую цель: оно осуществляет передачу максимально возможного числа излучаемых сигналов между двумя фиксированными точками. Радиосигналы передаются в обоих направлениях, поэтому каждая антенна, маршрутизатор или точка доступа использует одну и ту же антенну как для приема, так и для передачи. Целью является фокусирование радиосигнала по направлению к антенне на другой стороне соединения, поэтому по крайней мере одна из конечных точек использует направленную антенну. Если осуществляется соединение на большое расстояние, для обеспечения максимально сильных сигналов обе антенны должны быть направленными.

В кампусе или аналогичной зоне, где сеть соединяет несколько зданий, для распространения сетевой службы от центра к удаленным местам в более чем одном направлении сетевые связи должны быть «разделены». В системе такого типа центральная точка доступа использует ненаправленную антенну, а каждая удаленная точка — направленную, как показано на рис. 11.3. В системе, где две удаленные точки находятся в одном и том же направлении, наилучшим вариантом может стать направленная антенна с широким углом обзора. Более сложная система может сочетать направленные и всенаправленные антенны.

Рис. 11.3

Установка соединения точка-точка

Первый пункт плана размещения соединения точка-точка — определение возможного пути прохождения сигнала. Теоретически можно вычислить необходимую высоту обеих антенн и определить расстояние между ними, но такой способ часто не срабатывает. Почти всегда, прежде чем вы сможете запустить вашу радиоаппаратуру и начать передавать данные по сети, требуется настройка. Предварительное размещение можно выполнить, воспользовавшись хорошей картой (например, топографической картой Геологической разведки США), но на некотором этапе придется поднятая на крышу (или выглянуть в окно) и убедиться в наличии прямой видимости с предположительным местом другого конца связи. Если расстояние превышает две сотни метров, воспользуйтесь парой биноклей.

Вы можете расположить антенну на своем собственном здании без каких-либо особых разрешений, но, если вы хотите использовать крышу коммерческого здания, скорее всего, вам понадобится разрешение его владельца и, возможно, местного муниципального органа. Это не должно вызвать серьезных проблем при монтаже неприметных антенн, но учитывать такую возможность необходимо, если вы хотите использовать относительно большую тарелку или что-то аналогичное. Используя имеющийся шест или вышку для крепления антенны, удостоверьтесь, что вы не создаете помех другим антеннам поблизости и не принимаете помех от них.

Подъем на мачту или вышку с полным инструментов поясом и надежное закрепление громоздкой антенны в точном положении на высоте 30 или более метров не простая послеобеденная прогулка. Даже не помышляйте об этом без соответствующего страховочного оборудования, включая защитные каски для всех работающих, — оброненный ключ или болт может нанести смертельную травму. Если у вас отсутствует опыт подобного вида работ, нет ничего постыдного в том, чтобы нанять кого-нибудь для выполнения работы за вас. Люди, занимающиеся продажей антенн, могут подсказать вам, где найти квалифицированного установщика антенн в вашей местности.

Выбор трассы для сигнала

Первым этапом установки соединения является принятие решения, где в точности оно будет реализовано. Если вы просто расширяете сеть на территорию парковки или хайвэя, путь будет очевиден: место, свободное от высоких деревьев перед зданием. Но если соединение осуществляется на расстоянии более километра, сначала необходимо обозначить путь на карте.

Топографические карты на бумаге или в online-режиме предоставят вам максимум подробностей, на http://www.topozone.com имеются карты всей территории Соединенных Штатов; http://toporama.cits.mean.rnca.gc.ca является источником карт территории Канады. Если точное положение мест для обеих конечных точек из карты ясно не сразу, устройство GPS (global positioning system — глобальная система позиционирования) может показать точные географические координаты.

Сложная местность: связь на дальние дистанции

Расстояние, покрываемое большинством беспроводных сетей, измеряется скорее в метрах, нежели в километрах, поэтому реализация соединения является относительно простой задачей. Каждая точка связи расположена в пределах прямой видимости, антенны легко направлять друг на друга. При небольшом расстоянии уровень сигнала обычно не является проблемой, особенно с направленными антеннами.

Связь на длинное расстояние реализовать сложнее, так как сигнал слабее и точно сориентировать антенны гораздо труднее. На рис. 11.4 показано, почему приемник становится сложнее обнаружить по мере удаления от передатчика.

Рис. 11.4

Также труднее определить конкретное здание или другую конечную точку невооруженным глазом, когда оно является одним из множества на склоне горы или в долине на расстоянии нескольких километров, поэтому телескоп или пара биноклей — важный атрибут в вашей сумке с инструментами для монтажа.

Начав с места, где сетевое подключение уже имеется, поищите взглядом цель с крыши или из окна верхнего этажа. Если вы можете ее найти, то, скорее всего, сможете установить сетевое соединение.

Тем не менее по крайней мере одна из антенн соединения на большое расстояние должна быть размещена достаточно высоко для преодоления препятствий, обусловленных влиянием зон Френеля и кривизной земли. Это не проблема для связи на расстоянии одного-двух километров: крыша двухэтажного здания должна обеспечить достаточную высоту для беспрепятственного обзора, если на пути отсутствуют деревья. Но, если вы пытаетесь передать сигнал на расстояние десять или более километров, высота подвеса антенны становится важным вопросом.

Именно по этой причине радиовышки часто можно встретить на вершинах холмов и высоких зданий.

Настройка антенн

Для наилучшей эффективности направленная антенна должна быть строго ориентирована на антенну, расположенную на другом конце соединения. Если антенны на обеих конечных точках являются направленными, обе они должны быть ориентированы соответствующим образом. В большинстве случаев наилучшее место для расположения антенны будет крыша, вышка или крепление к наружной стене, но иногда ее можно расположить в помещении рядом с окном, если соблюдается условие прямой видимости на другую сторону соединения. Большинство коммерческих антенн снабжены диаграммами их излучения при максимальном сигнале в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Сверьтесь с этой документацией, так как не для всех антенн сразу можно указать точки самого сильного сигнала. Например, антенны типа «волновой канал» имеют максимум, несколько смещенный относительно центральной оси, и в случае связи на длинное расстояние это может повлиять на успех или неудачу мероприятия.

Можно полностью настроить пару антенн, отслеживая уровень сигнала с помощью программы конфигурирования Wi-Fi, но когда вы имеете дело со связью на длинные дистанции и слабыми сигналами, компонент измерительного оборудования, называющийся анализатором спектра, обеспечит гораздо более точную информацию. Анализатор спектра представляет собой очень дорогой радиоприемник, отображающий участок спектра в виде визуального изображения. Любой обнаруженный сигнал на дисплее отображается в виде пика, который растет по мере возрастания уровня сигнала. Следовательно, для поиска наилучших мест для антенн вы можете использовать дисплей.

К сожалению, анализаторы спектра, способные отображать сигнал с частотой 2,4 ГГц, — устройства достаточно дорогие. Новый анализатор стоит несколько тысяч долларов. Лучшим вариантом будет взять его напрокат или взаймы на день-два, пока вы будете устанавливать антенны. Если анализатор спектра отыскать трудно, не беспокойтесь об этом; окно отображения уровня сигнала в Wi-Fi-программе работает почти так же хорошо.

Установка и настройка антенн для соединения точка-точка не рассчитаны на работу одного человека. Как минимум вам понадобится один помощник для регулировки положения антенны, а другой — для наблюдения за компьютером или анализатором спектра с целью определения наиболее сильного сигнала. Если у вас есть возможность разместить по команде на каждой стороне соединения с телефонами или радиостанциями, это сэкономит массу времени и усилий.

Для правильного ориентирования антенн выполните следующие действия:

1. Выберите конкретное месторасположение, где хотите установить каждую из антенн, и надежно закрепите мачты или шесты, на которых они будут размещаться.

2. Используйте монтажное оборудование, поставляемое с каждой антенной, для ее крепежа к мачте, шесту или иному несущему предмету. Направьте антенну на другую конечную точку соединения, но не затягивайте винты — вам будет необходимо отрегулировать положение антенны более точно.

3. Проложите фидер от антенны к беспроводному маршрутизатору, точке доступа или сетевому адаптеру. Если у вас есть доступ к анализатору спектра, который может работать на частоте 2,4 ГГц, подключите его к кабелю, идущему от антенны.

4. Подключите маршрутизаторы или точки доступа к соответствующим сетям, включите радиоустройства на обеих сторонах. Если вы используете анализатор спектра, настройте его на частоту радиоканала, используемого вашей точкой доступа или маршрутизатором. Если у вас нет анализатора спектра, запустите конфигурационную утилиту на сетевом устройстве.

Если направленная антенна используется лишь на одном конце сетевой связи, регулировать нужно только ее.

5. Медленно перемещайте антенну, подключенную к маршрутизатору или анализатору спектра. Вы должны увидеть пик на экране отображения уровня сигнала, когда данная антенна направлена прямо на другую сторону соединения. Сначала подвигайте антенну влево и вправо, затем отрегулируйте вертикальный угол. Когда окно отображения уровня сигнала или анализатор спектра покажет самый сильный сигнал, зафиксируйте антенну.

6. Если другая антенна также является направленной, повторите процесс нахождения пикового сигнала. Если у вас есть бригада на удаленной точке, она может произвести регулировку своей антенны, общаясь по радио или телефону с людьми на первой точке.

7. Если антенна еще не подключена к сетевому устройству, подключите антенный фидер к вашему маршрутизатору, точке доступа или сетевому адаптеру.

На данном этапе вы должны быть способны осуществить обмен данными между двумя конечными точками в обоих направлениях. Если получить достаточный сигнал по соединению для реализации пригодного к использованию сетевого подключения не удается, возможно, придется усилить сигнал с помощью РЧ-усилителя или заменить антенны другими, имеющими больший коэффициент усиления.

Препятствия и ретрансляция

Каждая антенна в соединении точка-точка должна иметь свободный от препятствий обзор антенны на другом конце связи. Если между источником и точкой назначения находится здание или возвышенность, придется найти способ переправить сигнал через нее или в обход. Если трасса сигнала проходит через лесистую местность, постарайтесь реализовать свой план размещения весной или летом, так как сигнал, без проблем проходящий сквозь голые ветви, может быть поглощен листвой и прочей растительностью. Примерное затухание в листве составляет 3 дБ, или половину мощности вашего сигнала, на одно дерево.

Если вы не можете перенаправить сигнал в обход, то единственным способом передать его будет использование ретранслятора в месте, где обеспечивается прямая видимость на обе конечные точки. Ретранслятор может представлять собой отдельный маршрутизатор с возможностью подключения двух радиоустройств (например, Orinoco Outdoor Router), два отдельных маршрутизатора, подключенных через сетевой Ethernet-кабель, или пару точек доступа, соединенных через сетевой хаб. Чтобы снизить влияние помех между двумя антеннами, для каждого сегмента в цепи сетевого соединения должен использоваться отдельный радиоканал.

В качестве дополнительного преимущества маршрутизатор, ретранслирующий сеть на следующее радиоустройство, может также обеспечивать сетевую службу в здании, где располагается ретранслятор, или разделять сеть и ретранслированные сигналы для двух или более удаленных конечных точек. Поэтому, например, центральный пункт управления Wi-Fi-сетью может быть расположен на мансарде, а подключение к ретрансляционной точке — на вершине соседнего холма или крыше.

Альтернативы 802.11b

Соединения сети 802.11b на длинные расстояния не единственный способ подключения к сети удаленных пользователей. Другие методы расширения зачастую более просты или надежны.

Основные причины использования Wi-Fi-оборудования в беспроводном соединении точка-точка заключаются в том, что инструментарий является широкодоступным и относительно недорогим. Он не требует специальной лицензии, а соединение может быть частью существующей беспроводной сети. Но можно также использовать радиоустройства, использующие (лицензированные или нелицензированные) радиочастоты или другие типы радиосигналов.

Спецификация 802.11 от IEEE (без индекса Ь) касается устройств, использующих как модуляцию с прямым последовательным расширением спектра (DSSS), так и модуляцию с расширением спектра при изменении частоты (FHSS). В радиосреде, где помехи от других беспроводных сетей являются проблемой, часто с шумом может помочь справиться другая технология.

Каждый тип радиоустройств предлагает свое сочетание скорости передачи данных и диапазона сигнала. Например, семейство беспроводных сетевых продуктов Alvarion (ранее BreezeCom) PRO.l 1 использует радиоаппаратуру с FHSS, которая может передавать данные со скоростью вплоть до 3 Мбит/с на расстояние до 48 км. BreezeNET Workgroup Bridge подключается прямо к 10Base-T Ethernet LAN.

Если скорости сети 802.12b в 11 Мбит/с недостаточно для удовлетворения ваших потребностей, более скоростное подключение могут обеспечить другие устройства, но они обычно работают на более коротких дистанциях, чем Wi-Fi-связь. Оборудование 802.11а обладает максимальной скоростью передачи данных (примерно 54 Мбит/с на 5 ГГц). Максимальная скорость Over LAN HS 100 от C-SPEC примерно 100 Мбит/с, но зона действия сигнала значительно уже, чем для соединения 802.11b.

Барри МакЛарион (Barry McLarnon) собрал информацию о десятках беспроводных продуктов для локальных сетей, использующих несколько различных рабочих частот, включая 915 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц. Его Web-сайт на http://hydra.carleton.ca/info/wlan.html представляет собой прекрасный источник обзоров оборудования, статей и ссылок на сайты производителей.

Эта книга посвящена беспроводным сетям, но иногда полезно помнить, что задачей является реализация сетевого подключения, а не беспроводной связи.

Если широкополосное подключение к Интернету в удаленной точке уже существует, используйте его. Одно лишь то, что организация беспроводной связи является возможной, — не самый веский аргумент для ее применения.

Например, виртуальная частная сеть может обеспечить все преимущества беспроводной связи точка-точка без проблем с настройкой пары антенн. Для заинтересованных в использовании сети людей отдельная сеть с VPN-туннелем, соединяющая два или более здания, выглядит почти как сеть с радиосвязью.

Другой, зачастую очень эффективный метод — прокладка кабелей между соседними зданиями через коммунальные туннели.

Антенны для сетевых адаптеров

Если для подключения одного удаленного сетевого клиента вы используете связь точка-точка, вам понадобится сетевой адаптер, рассчитанный на внешнюю антенну. Некоторые производители, включая Zoom и Orinoco, предлагают беспроводные сетевые адаптеры на PC-картах с разъемами под антенну ZoomAir Model 4103, представленный на рис. 11.5, поставляется со сменной всенаправленной антенной, которую вы можете заменить кабелем или направленной антенной.

Рис. 11.5

PCMCIA-адаптеры Orinoco содержат две внутренние антенны и разъем под внешнюю. Он расположен под небольшой крышкой на краю карты, как показано на рис. 11.6. Крышку можно снять с внешней стороны.

Рис. 11.6

Так как в адаптере Orinoco используется оригинальный разъем, необходим специальный кабель, pigtail, со стандартным антенным разъемом на одном конце и вилкой, соответствующей разъему Orinoco, на другом. Переходник марки Orinoco может стоить дороже, чем карта сетевого адаптера, но менее чем за треть стоимости Orinoco вы можете приобрести и другие переходники, работающие не хуже, например, от компаний Fleeman Anderson & Bird (http://www.fab-corp.com). HyperLink Technologies (http://www.hyperlinktech.com) и Invictus Networks (http://www.invictusnetworks.com).

Антенна своими руками?

Многие любители домашних сетей разрабатывают и собирают свои антенны из подручного оборудования, пластиковых корпусов, медного провода, пустых жестяных банок и упаковок из-под чипсов. В зависимости от содержимого кладовой и буфета материалы для направленной антенны домашнего изготовления с высоким коэффициентом усиления могут обойтись не дороже трех-четырех долларов без учета стоимости банки из-под кофе, тушенки или чипсов. Если вы решите приобрести все компоненты и вспомогательные инструменты, необходимые для проекта, то можете потратить более $20.

Однако, если добавить время, необходимое для сборки антенны и ее настройки для оптимальной работы, становится абсолютно неясно, дешевле ли вам обойдется собственная конструкция, чем приобретение недорогой промышленной антенны. Нет ничего удивительного в том, чтобы потратить тришесть часов или более на сборку одной из — дешевых» кустарных антенн. Нескольких минут поиска в сети (набирайте «антенна на 2,4 ГГц») должно быть достаточно для нахождения нескольких источников информации по направленным антеннам стоимостью менее $50, которые будут работать по крайней мере так же хорошо, как и те, что вы можете сконструировать. Имейте в виду, что точка доступа или адаптер сетевого клиента передают только долю ватта, поэтому нет необходимости в антенне, которая работает с большой мощностью; вы можете обойтись относительно легкой конструкцией.

Самым распространенным типом направленных антенн для двухточечной связи является — yagi», антенная система Яги-Уда («волновой канал»). Она была названа в честь двух японских инженеров, профессора Хидстсугу Яги (Hidetsugu Yagi) и профессора Шинтаро Уда (Shintaro Uda) из Тохукского университета (Tohuku University), еще в 1926 году разработавших и сконструировавших первые образцы. Типичная антенна «волновой канал», аналогичная изображенной на рис. 11.7, имеет один активный элемент, длина которого равна половине длины волны на рабочей радиочастоте (примерно 6,4 см на 2.4 ГГц).

Элементы четвертьволновой длины также будут работать. Дополнительные элементы, называемые рефлекторами и директорами, располагаются параллельно активному элементу через абсолютно одинаковые интервалы, определяемые размером активного элемента. Рефлекторы располагаются позади активного элемента, а директоры — впереди него. Большинство ТВ-антенн на крышах, широко использовавшихся до появления кабельного и спутникового телевидения, были типа «волновой канал».

Рис. 11.7

«Волновой канал» всегда имеет только один рефлектор, который примерно на 5 % длиннее активного элемента, и несколько директоров, примерно на 5 % короче (каждый последующий директор должен быть короче предыдущего). Чем больше элементов вы добавляете в «волновой канал», тем выше значение коэффициента усиления. Если вы хотите сами сконструировать такую антенну, взгляните на антенну Роба Фликенджера (Rob Fiickenger), смонтированную в банке из-под картофельных чипсов Pringles, на http://www.oreilly-net.com/cs/weblog/view/wlg/448.

Во многих конструкциях кустарных антенн «волновой канал» на частоту 2,4 ГГц в качестве рефлекторов, директоров и активных элементов используются однодюймовые шайбы (2,54 см). Можно назвать две основные причины, по которым они работают отнюдь не идеально: во-первых, на частоте 2,437 ГГц (центральная частота шестого канала) активный элемент четвертьволновой длины должен иметь размер приблизительно 3 см, а шайбы на 16 % меньше, чем должны быть для идеальной работы; во-вторых, рефлектор и директоры имеют те же размеры, что и активный элемент, это снижает коэффициент усиления (или чувствительность) антенны. Но, учитывая, что вся конструкция обходится примерно в $7, она заслуживает внимания. Если пара таких антенн доставляет ваш сигнал из точки в точку и обратно с высокой скоростью, неважно, что рефлекторы и директоры не соответствуют точным размерам.

В более традиционной 13-элементной конструкции Даррена Фултона (Darren Fulton) на http://www.users.bigrpond.com/Darren.fulton/yagi/13element_yagu-antenna_for2.htm. представленной на рис. 11.8, использованы антенные элементы из толстой латунной или медной проволоки и рефлектор, изготовленный из листового алюминия.

Рис. 11.8

«Волновой канал» не является единственным типом направленной антенны, подходящим для самодельных конструкций. Волноводные антенны с излучающим элементом внутри отражающего металлического цилиндра или конуса представляют собой другую весьма эффективную конструкцию. Эффективность антенны зависит от размеров, длины излучающего элемента и точности его позиционирования. Инструкции Грега Рема (Greg Rehm) по созданию волноводной антенны из жестяной банки представлены в режиме online на http://www.turnpoint.net/wireless/cantennahowto.html.

Если вы хотите усилить сигнал во всех направлениях, следует использовать всенаправленную антенну. Дисконическая конструкция Тима Кайла (Tim Kyle) доступна на http://kyleti.aswwc.net/index.php?page=projects&old_project=80211bDiscone и выглядит неплохой отправной точкой.

Исходя из тестов и оценок, опубликованных в Интернете по этим и другим кустарным антеннам, они являются в равной степени эффективными и дешевыми, особенно если при подсчете стоимости вы не учитываете затраченного времени.

Глава 12. Коллективные и групповые сети

Сетевая технология Wi-Fi, которая обеспечивает беспроводной сетевой доступ в офисную и домашнюю сеть, также позволяет пользователям подключать портативные компьютеры и карманные устройства к Интернету из других мест, включая отели, конференц-залы и пассажирские терминалы в аэропортах. Многие провайдеры, сотовые телефонные компании и независимые службы беспроводной сети имеют коллективные интернет-точки.

Все большее количество кофеен, ресторанов и аналогичных коммерческих заведений устанавливают такие точки в надежде, что это привлечет к ним больше клиентов.

Люди, использующие беспроводные сети на работе и дома, могут использовать свои портативные компьютеры и сетевые адаптеры для отправки и получения почты, хождения по Интернету и обмена файлами через коллективные беспроводные службы. Эти службы обеспечивают доступ пользователям, сделавшим однократный взнос за подключение или вносящим помесячную абонентскую плату.

Когда они доступны, то могут обеспечить удобный высокоскоростной доступ в Интернет и корпоративные сети в качестве относительно недорогой альтернативы коммутируемым подключениям.

Беспроводная технология Ethernet также создала новое поколение энтузиастов и руководителей групп, которые устанавливают антенны на крышах и горных склонах, где могут охватывать все окрестности подключениями по коллективной беспроводной сети.

До сих пор мы рассказывали только о настройке и работе вашей беспроводной сети и подключении к ней компьютеров. Эта глава пояснит, где и как можно найти коллективные сети и каким образом сконфигурировать компьютер для их использования.

Наиболее важным отличием между частной беспроводной и коллективной сетью является уровень и тип управления доступом, которые владельцы и администраторы сети предоставляют своим пользователям. Частная сеть, расположенная в офисе, на фабрике или в кампусе колледжа, может использовать некую комбинацию паролей, WEP-шифрования и секретного SSID для защиты от неавторизованных пользователей. Напротив, большая часть коллективных сетей сконфигурирована как «информационная утилита», открытая и доступная всем, кто имеет сетевой адаптер и кредитную карту.

До того, как беспроводной доступ стал возможен, большинство людей, желающих пользоваться Интернетом или подключаться к своей корпоративной сети, находясь вдали от своих домов или оффисов, для реализации подключения должны были использовать коммутируемый модем и телефонную линию. Этот способ работает, но зачастую очень трудно найти общественный телефон с нужным типом разъема, разместить компьютер на маленькой полке в телефонной будке и найти местный телефонный номер провайдера (ISP). Если вам повезет, можно подключиться с солидной скоростью 56 Кбит/с. Беспроводной доступ в Интернет по сравнению с коммутируемым обычно предоставляет несколько важных преимуществ: он скоростной, обеспечивает быстрое подключение и вместо кабелей использует радиосигналы, поэтому вы не зависите от ближайшего телефонного разъема.

А как насчет подключения через сотовый телефон? Это выполнимо, но часто требует значительного времени на реализацию вызова, инициации, подключения, проверки и т. д., пока вы не сможете начать пользоваться сетью. Когда вы подключены, связь осуществляется медленно и часто обрывается. Другие беспроводные службы, например CDPD (Cellular Digital Packet Data — сотовая система передачи пакетов цифровых данных), более просты и надежны, чем сотовые телефоны и модемы, но максимальная скорость их соответственно ограничена 19,2 Кбит/с. Wi-Fi-подключения выполняются практически мгновенно, а скорость передачи данных значительно быстрее.

Большинство людей, подключающихся к коллективным беспроводным сетям, используют их для подключения к Интернету или своим рабочим корпоративным сетям. В отличие от частной беспроводной сети, коллективная сеть обычно не используется для обмена файлами с другими компьютерами одной и той же сети или отправки документов на локальный принтер. Эпизодические одноранговые сети и инфракрасная связь являются более подходящими способами для данного вида передачи файлов между рабочими местами.

Коллективные сети

Коллективные сети обеспечивают беспроводной доступ в Интернет с поминутной или посуточной оплатой, а также часто предоставляют возможность фиксированной помесячной оплаты нелимитированного трафика. Чаще всего они располагаются в местах, где существует вероятность, что лица, совершающие деловые поездки, захотят получить быстрый и простой доступ к службам электронной почты и Интернета, — в ресторанах и кофейнях, чьи владельцы рассчитывают таким образом привлечь дополнительных клиентов. Несколько коллективных беспроводных сетей имеются даже в прачечных-автоматах.

Поскольку беспроводная служба была введена в отелях и конференц-залах, лица, проводящие свои скучные собрания, используя слайды PowerPoint, начали замечать, что некоторые члены их аудитории больше смотрят на экраны портативных компьютеров, раскрытых перед ними, чем на выступающих докладчиков. Возможно, они прослушивают вполуха план маркетинга на предстоящий год, но некоторые из них сосредотачиваются на сообщениях или Web-страницах, которые компьютеры принимают по воздуху, а другие опубликовывают свои собственные заметки и комментарии о презентации в Web-журналах или пересылают их друзьям и коллегам, не присутствующим на встрече. Заставляет ли это выступающих делать свои речи более интересными? Не думаю. Но это позволяет людям в аудитории использовать моментальную отправку почты для непрерывной записи комментариев к речи докладчиков.

Внедрение коллективной беспроводной сети все еще находится на ранней стадии. Беспроводные сигналы используются в аэропортах, отелях и паре тысяч кофеен Северной Америки и Европы, но это лишь малая часть общественных мест с беспроводной сетью, которые будут доступны в ближайшие несколько лет.

На данный момент, для того чтобы получить действительно широкую зону покрытия, все еще необходимо иметь отдельные учетные записи для множественных коллективных и групповых беспроводных служб. Если вы переносите портативный компьютер или PDA из аэропорта, обслуживаемого Boingo, в кофейню с точкой hereUare, вам понадобятся учетные записи для обеих служб. Так как индустрия провайдеров услуги беспроводного Интернета — Wireless Internet Service Provider (WISP) растет и развивается, роуминг между точками, работающими с несколькими WISP, получит распространение, позволяя для подключения из множества мест использовать одну учетную запись. WISP-компании работают над роуминговыми планами, которые позволят абонентам использовать их учетные записи через ближайшую коллективную точку доступа, даже если она принадлежит другому провайдеру услуги.

Со временем служба беспроводной сети должна реализоваться так же легко, как сотовая телефония; просто включите компьютер, и, если вы находитесь в пределах зоны действия коллективной точки доступа, вас впустят в сеть. Но мы пока от этого далеки.

Настройка подключения к коллективной сети

Аналогично беспроводной Ethernet доступ к коллективной сети почти всегда требует некоторых усилий при настройке сетевых конфигураций компьютера. Если вы прочли (или просто пролистали) предыдущие главы данной книги, то знаете о конфигурировании беспроводной сети больше, чем 90 % людей, использующих коллективные беспроводные сети, поэтому добавление новых настроек для WayPort или другой коллективной сети не будет проблематичным.

Поиск сети

Существует два способа поиска коллективной беспроводной сети: вы можете заглянуть в online-каталог или запустить компьютер и посмотреть, находится ли он в зоне действия каких-либо сетей. Если ваша конфигурационная утилита беспроводной сети автоматически не отображает SSID всех обнаруженных сетевых сигналов, наилучшим вариантом будет посещение директорий каждого из поставщиков услуг перед подключением. Но если вы используете систему, которая выполняет сканирование на предмет ближайших сигналов и позволяет использовать выбранный по желанию, вы можете обнаружить коллективные беспроводные сети, которые не указаны ни в одной директории.

Однако это одна из «функций», которые не являются базовыми для всех марок. Ваша конфигурационная утилита может предоставить вам список сетей, обнаруженных ею, и позволить вам выбрать ту, к которой вы хотите подключиться, а может и не иметь данной функции. Если вы используете Apple PowerBook совместно с AirPort Card и программным обеспечением AirPort, программа отображает меню из соседних беспроводных сетей в модуле Control Strip и в Airport Application. Инструмент Wireless Network Settings (Настройки беспроводной сети) в Windows ХР выполняет то же самое. В некоторых утилитах Windows и Linux, когда SSID не определен или установлен в положение ANY (Любой), адаптер будет автоматически ассоциироваться с первой обнаруженной сетью. Если ваш адаптер настроен на обнаружение неизвестных сетей, он должен найти коллективную сеть при наличии таковой в зоне действия.

Разумеется, многие из обнаруженных вами при поиске сетей будут являться частными, а не коллективными сетями. Некоторые из них могут быть доступны посторонним пользователям, так как их владельцы не удосужились применить WEP-шифрование и другие функции защиты стандарта 802.11b, но существует реальное различие между кражей услуги и пользованием преимуществ коллективной сети.

Почти всегда проще подключиться к известной сети, чем искать случайный сигнал. Когда вы настраиваете учетную запись в одной из коллективных сетевых служб, можно настроить профиль альтернативной конфигурации, который будет обнаруживать данную сеть. Некоторые конфигурационные утилиты выполняют автоматическое сканирование своих списков профилей, тогда как другие требуют от пользователя изменения профилей вручную. В любом случае, когда ваше портативное устройство находится в зоне действия данной службы, оно будет сразу же ассоциироваться с сетью, к которой вы хотите подключиться.

Каждая из работающих коллективных сетевых служб имеет страничку «Где нас найти» на своем Web-сайте, где перечислены все активные месторасположения. Поэтому, когда вы прибываете в аэропорт, обслуживаемый Boingo, или кофейню с сетью T-Mobile, можно активировать конфигурационный профиль для данной службы и зарегистрироваться без дополнительного поиска. К тому же некоторые Web-сайты предлагают комбинированные каталоги, включающие точки доступа и точки, обслуживаемые многочисленными провайдерами услуг.

Сюда относятся hup://www.wirinder.com и http://www.80211hotspots.com.

Если вы не знаете о том, какая коллективная беспроводная служба действует в том или ином месте, вам придется выполнить поиск сигнала с помощью компьютера. Если у вас еще нет учетной записи для данного провайдера беспроводной службы, не беспокойтесь — большинство позволяет новым пользователям устанавливать свои учетные записи на месте. Если вам везет, провайдер услуги будет иметь роуминговое соглашение со службой, которая заключила контракт с вами, поэтому вам не придется устанавливать новую учетную запись.

Часто в коллективной сети можно зарегистрироваться в месте, находящемся вне зоны действия оператора, обслуживающего точку доступа. Например, Tully's Coffee представляет собой сеть кафетериев на базе Seattle, чья стратегия недвижимости заключается в открытии своих магазинов, расположенных поблизости с существующими точками Starbucks. Пока она не предоставляет Wi-Fi-доступ (это планируется в будущем), но многие из клиентов регистрируются через точку доступа в расположенном поблизости Starbucks. Директор TuUy's Том О'Киф (Tom O'Keefe) сказал в Seattle Times: «Просто так получается, что люди сидят в наших магазинах, пьют замечательный кофе от Tully's, едят наши бублики — и подключаются к Wi-Fi в Starbucks через улицу. Как вам известно, Wi-Fi распространяется повсюду».

Этапы поиска сигнала беспроводной сети различны для разных операционных систем и конфигурационных утилит, но основные этапы всегда одинаковы.

Перед тем как внести изменения в сетевые настройки и профиль подключения вашего компьютера, сделайте копию исходных настроек в записной книжке или каком-либо другом месте, где вы сможете их найти. Вам понадобится восстановление этих настроек, когда вы вернетесь в вашу офисную или домашнюю сеть.

Для поиска беспроводной сети выполните следующие действия:

1. Если сеть еще не подключена, вставьте карту беспроводного сетевого адаптера в разъем PCMCIA вашего компьютера или подключите адаптер к USB-порту компьютера.

2. Включите компьютер.

3. Используйте инструмент сетевых настроек TCP/IP, чтобы проинструктировать компьютер о получении IP-адреса от DНСР-сервера.

4. Сохраните изменения в сетевых настройках. Перезагрузите компьютер при необходимости.

5. Откройте инструмент конфигурирования беспроводной сети.

6. Если вы знаете название сетевой службы, которую хотите использовать, установите это название в качестве SSID в профиле активного подключения. Если вы хотите осуществить поиск сети, установите SSID в значение ANY (Все) или оставьте SSID пустым.

7. Выберите новый конфигурационный профиль в качестве активного профиля.

8. Откройте инструмент отображения состояния беспроводной сети.

Если ваш компьютер находится в зоне действия беспроводной сети, инструмент отображения состояния будет показывать уровень и качество сигнала.

В зависимости от программы он может также показывать название сети.

Поиск сети в Windows ХР

В Windows ХР осуществить поиск сети еще проще:

1. Вставьте беспроводной адаптер в разъем PCMCIA компьютера или подключите его к USB-порту.

2. Включите компьютер.

3. Дважды щелкните по иконке Network (Сеть) в системном трее (рядом с часами). Если беспроводной сетевой адаптер обнаруживает один или более соседних сигналов, откроется окно Wireless Network Connection Status (Состояние беспроводного сетевого подключения), изображенное на рис. 12.1.

Рис. 12.1

4. Щелкните по кнопке Properties (Свойства) и выберите вкладку Wireless Networks (Беспроводные сети), чтобы открыть окно Wireless Connection Properties (Свойства беспроводного подключения), изображенное на рис. 12.2.

Рис. 12.2

5. Список доступных сетей показывает все сети, обнаруженные беспроводным адаптером. Чтобы подключиться к одной из них, выберите название сети из списка и щелкните но кнопке Configure (Конфигурирование).

6. Windows автоматически заполнит поле Network Name (Название сети).

Коллективные сети обычно не используют WEP-шифрование, поэтому вы можете проигнорировать поле Wireless Network Key (Ключ беспроводной сети). Выберите Cancel (Отмена), чтобы закрыть это окно.

7. Щелкните по кнопке ОК (Да) в окне Properties (Свойства) и Close (Закрыть) в окне Status (Состояние).

Как только вы нашли сеть и установили подключение, откройте свой Web-браузер. Если браузер настроен на автоматическое открытие домашней страницы, он ее не найдет, но откроет страницу регистрирования коллективной сетевой службы. Если у вас еще нет учетной записи в этой службе, следуйте инструкциям для создания новой учетной записи. Если ваш браузер настроен на запуск с чистой страницы, он не будет автоматически отображать окно регистрации, но логин будет появляться, когда вы попытаетесь подключиться к сайту из перечня Bookmarks (Закладки) или Favorites (Избранное).

Инструменты поиска беспроводной сети

Если ваш инструмент конфигурирования беспроводной сети не выполняет автоматического сканирования всех доступных сетевых сигналов. Network Stumbler Мариуса Милнера (Marius Milner) становится весьма привлекательной утилитой Windows, которая осуществляет их поиск и отображает перечень, аналогичный представленному на рис. 12.3. Такой перечень показывает все, что нам необходимо знать об обнаруженном сетевом сигнале, включая МАС-адрес, SSID, номер канала и уровень и качество сигнала.

Рис. 12.3

Утилиту Network Stumbler еще называют begganoare, что означает, что она доступна бесплатно, но пользователям, считающим ее полезной, предлагается внести произвольный взнос разработчику. Вы можете скачать Network Stumbler на http://www.nets_turnbler.com/download.php.

Один из главных операторов беспроводных точек Boingo Wireless предлагает свою собственную бесплатную программу поиска, изображенную на рис. 12.4.

Программное обеспечение Boingo предназначено для работы со своими точками, но также обнаруживает и отображает другие. Скачайте программу Boingo на http://www.boingo.com

Рис. 12.4

Wireless Connection Manager от Hewlett-Packard является другой бесплатной программой, которая выполняет поиск и подключение к сетям Wi-Fi. К сожалению, она работает только под Windows 2000 или Microsoft Pocket PC 2002 с беспроводной PC-картой Compaq WL110, поэтому бесполезна для большинства пользователей. Но является бесплатной, и поэтому попробовать данную программу имеет смысл, если у вас есть необходимый набор оборудования. Для получения большей информации см. Web-сайт HP на http://www.hp.com/solutionsi/corporatebusiness/wcm.

Страница с программами на wardriving.com (http://www.wardriving.com/code.php содержит ссылки на многие инструменты для сканирования Wi-Fi-сигналов, равно как и другие, обеспечивающие дополнительную защиту и элементы управления.

Отправка почты через коллективную сеть

Многие офисные сети и провайдеры конфигурируют свои почтовые серверы, позволяя пользователям получать электронную почту из любой точки в Интернете, но отправлять почту они разрешают только из своих собственных сетей. Это ограничение защищает от спамеров и других неавторизованных пользователей, рассылающих почту через незащищенный сервер, но также осложняет отправку сообщений легальным пользователям, когда они находятся вдали от дома.

Для решения этой проблемы большинство коллективных интернет-служб запускает почтовые серверы, которые принимают исходящую почту от временно регистрирующихся абонентов. Если ваш обычный сервер отклоняет сообщения, когда вы подключаетесь через коллективную беспроводную сеть, попробуйте сменить название SMTP-сервера в своей программе почтового клиента. Название SMTP-сервера обычно предсгавляег собой mail, [название сети], но, если это не срабатывает, обратитесь к центру технической поддержки коллективной сети. Не забудьте сменить настройку на исходный сервер, когда вернетесь домой.

Коллективные сети в аэропортах

Обеспечение службы коллективной беспроводной сети на терминалах аэропортов является новой развивающейся технологией, которая кажется простой с точки зрения потребителя, — установить достаточное количество точек доступа для покрытия всех вестибюлей и холлов авиакомпаний, подключить их к широкополосной интернет-магистрали и подождать, пока клиенты начнут платить за сетевой доступ. Это звучит как лицензия на печатание денег. Разумеется, не все так просто. Теперь, когда пузырь инвестиций доткомов лопнул, гораздо сложнее собирать деньги для новых интернет-служб.

Координирование всех этих радиоустройств является непростой задачей.

Менеджеры технических услуг в крупных аэропортах настаивают на полном контроле за каждым радиопередатчиком, действующим на территории их собственности. Кто-то должен проверять, что радиоаппаратура в диспетчерском такси в передней части пассажирского терминала не оказывает влияния на похожие устройства в пожарной части аэропорта или уоки-токи погрузочных бригад. Диспетчеры в башне должны вести переговоры с судном в воздухе и на земле. Десяток или более авиакомпаний нуждаются в своих собственных частных каналах, а четыре-пять отдельных сотовых телефонных компаний и пейджинговых служб рассчитывают предоставить услугу своим клиентам с передатчиками в каждом вестибюле. И не забудьте о спутниковой тарелке на крыше, питающей ТВ-мониторы, воспроизводящие CNN у каждого выхода, или маломощные АМ-радиостанции, работающие для людей, ищущих место в парковочном гараже. Для радиоспециалистов аэропорта добавление «нелицензированной» службы беспроводной Ethernet представляет собой лишь дополнительную головную боль.

Ситуация еще более осложняется, когда аэропорт заключает льготное соглашение с одной беспроводной службой, а авиакомпания подписывает контракт с другой о предоставлении беспроводной службы всем членам своих VIP-клубов — должен ли аэропорт разрешить авиакомпании обеспечивать собственную службу на арендуемой территории? Или же оставить преимущество использования за аэропортом? Будут ли обе службы создавать друг другу помехи? Будут ли они создавать помехи каким-либо другим радиослужбам? Кто осуществляет контроль за передатчиками?

Единственное, что при этом можете сделать вы, — это включить компьютер, установить SSID в положение ANY (Любой) и посмотреть, обнаружит ли он сигнал. Если утилита отображения состояния беспроводной сети сообщит вам, что сигнал обнаружен, не забудьте посмотреть меню или окно, которое отображает все сети в пределах зоны действия. Если у вас есть учетная запись в одной из этих сетей, двигайтесь далее и регистрируйтесь. Если нет, выберите сеть с наилучшим качеством сигнала и заполните новую учетную запись.

Если вы часто вылетаете из одних и тех же аэропортов или являетесь членом одного из VIP-клубов авиакомпании, вам следует установить заранее оплаченную учетную запись в компании, обеспечивающей услугу в подобных местах. Когда вы находитесь в аэропорту, где используется другая служба, вы обычно можете на месте договориться об оплате учетной записи в срок.

На данный момент необходимо скачать и отпечатать копии текущего списка «Где нас найти» каждой коллективной беспроводной службы, где вы имеете учетную запись, и носить их в своей компьютерной сумке. Некоторые службы не имеют точек доступа, которые охватывают весь пассажирский терминал в определенных аэропортах, но они могут иметь покрытие в пределах ограниченной зоны, например конкретном вестибюле аэропорта или кофейне. Если вы, скажем, уже оплатили неограниченную услугу от Boingo, то, возможно, захотите использовать именно ее, даже если это потребует переноски компьютера в другую часть аэропорта.

Когда различные беспроводные службы выполняют свои соглашения по роумингу, весь процесс упрощается. У вас есть учетная запись службы, которую вы используете чаще всего, и, путешествуя, вы используете заранее оплаченное подключение. Беспроводные сети ведут счет за услугу, поэтому вам не приходится беспокоиться. Но пока подобные соглашения не вступят в силу, всякий раз при регистрации в новой службе вам будет нужна новая учетная запись.

Точка T-Mobile

Оператор T-Mobile является одним из крупнейших провайдеров беспроводной сетевой службы в Соединенных Штатах. Его зона покрытия сети охватывает «бизнес-зоны», куда относятся аэропорты, клубы авиакомпаний, отели, рестораны и конференц-залы. Его сети работают на многих терминалах American Airlines и Admirals' Clubs. У T-Mobile также есть договор о сотрудничестве по обеспечению беспроводной сети в более чем 3000 кофеен Starbucks. Директор Starbucks Говард Шульц (Howard Schultz) полагает, что это «привлечет в магазины много новых клиентов, и большинство из них станут постоянными».

T-Mobile предоставляет перечень услуг, удовлетворяющих различным требованиям случайных пользователей, часто путешествующих лиц и пользователей, планирующих применять сеть в пределах одного столичного района. Вы можете выбрать план, который наилучшим образом соответствует вашим собственным нуждам, на http://www.t-mobile.com. Starbucks предлагает бесплатную однодневную услугу T-Mobile HotSpot. Для получения текущего рекламного кода посетите Web-сайт Starbucks на http://www.starbucks.com/retail/wireless.asp.

Boingo

Boingo является вторым из «большой двойки» провайдером коллективной беспроводной сетевой службы. Boingo имеет беспроводные сети в терминалах аэропортов, отелях и других местах, обслуживающих людей, совершающих деловые поездки. Принадлежащие ему сети в аэропортах включают Dallas-Fort Worth, Остин, Сиэтл и Сан-Хосе. Было объявлено также о планах внедрения дополнительной службы в аэропортах Атланты, Чикаго, Вашингтона и Бостона. Самый свежий каталог обогуживаемых Boingo мест размещен на http://www.boingo.com.

hereUare

hereUare не является провайдером беспроводной службы, но предоставляет общую учетную запись, что позволяет подключаться к беспроводным точкам, принадлежащим и обслуживаемым несколькими сетями. Один ID пользователя и пароль будут работать в любом обслуживаемом месте.

К сожалению, не все широко распространенные беспроводные сети участвуют в программе hereUare. Вы можете скачать программу Global Locator, предоставляющую поисковый список сайтов hereUare с точным месторасположением и SSID, необходимым для регистрации на каждом сайте, на http://www.hereuare.com.

Коллективный доступ в частные сети

Многие фирмы и общественные учреждения, например университеты, госпитали и библиотеки, имеющие свои собственные беспроводные сети, позволяют посетителям подключаться к Интернету через них. В местах, где доступен такой вид услуги, сетевой администратор, скорее всего, имеет приготовленную заранее брошюру с инструкциями, которая поясняет, как сконфигурировать компьютер для использования службы. Если вы посещаете компанию, где может существовать беспроводной сетевой доступ, обратитесь к администратору для получения более подробной информации.

Подключение групповой сети

Беспроводные групповые сети используют сетевую технологию 802.11b для организации высокоскоростного доступа в Интернет в окрестностях или в пределах целого города. Операторы этих сетей размещают антенны для своих точек доступа на крышах и других местах, выбранных для организации максимально широкой зоны покрытия.

Несмотря на истинность утверждения, что максимальная дальность действия полезного сигнала беспроводной Ethernet составляет лишь 90 м, если вы не используете некую разновидность антенны с высоким коэффициентом усиления, этого достаточно для предоставления услуги половине городского квартала. И чем больше добровольцев установят дополнительные точки доступа на своих крышах, тем шире будет зона покрытия. Некоторые групповые сети также используют связь точка-точка с направленными антеннами (часто используемые кустарные рефлекторы изготовлены из жестяных банок и других дешевых компонентов, как описано в главе 11) для расширения зоны покрытия до мест, расположенных за пределами действия локальных точек доступа.

Со временем организаторы таких сетей рассчитывают создать беспроблемные «альтернативные сети», обеспечивающие бесплатный или очень дешевый доступ в Интернет для целых районов. Если им это удастся, можно будет реализовать бесплатное или недорогое беспроводное интернет-подключение отовсюду в пределах зоны покрытия сети. Сейчас количество обслуживаемых мест все еще очень мало, поэтому окажетесь вы или нет в пределах действия сетевого сигнала — вопрос чистого везения.

Если неколько подобных некоммерческих сетей, наспех собранных с помощью клейкой ленты и старых банок из-под чипсов, смогут когда-нибудь приблизиться к обеспечению зоны покрытия целого города со скоростью 11 Мбит/с, персонал сотовых сетей 3G столкнется с множеством проблем, пытаясь убедить покупателей приобретать их дорогие службы со скоростью 9600 бит/с. Поэтому операторы коммерческих сотовых и беспроводных сетей очень внимательно следят за движением сетевого сообщества.

Групповые беспроводные сети обычно реализуются энтузиастами, кооперативными службами, которые обслуживают коллективные сети для обеспечения доступа в Интернет крупных или небольших районов. В некоторых больших городах, включая Сиэтл, Сан-Франциско и Лондон, локальные групповые сети задействуют десятки базовых станций и ретрансляционных точек. В Австралии коллективные радиосети работают в нескольких крупных городах, а другая группа сообщает об обслуживании целого островного государства Тасмании.

Многие группы коллективных сетей имеют амбициозные планы по обеспечению услуги для широкой зоны покрытия, но к их реальным действиям часто относится лишь использование точек доступа. На данный момент групповые сети представляют собой скорее развлечение, нежели полезный ресурс, так как все еще не имеют значительных зон покрытия. В наши дни большинство групповых сетей на самом деле занимает меньшую нишу, чем малая доля изолированных точек, которые могут обслуживать один и тот же SSID. Если ситуация изменится, они станут весьма важной частью городской коммуникационной инфраструктуры.

Personal Telco Project публикует каталог ссылок на действующие по всему миру сети на http://www.personaltelco.net/index.cgi/WirelessCommunies. Большинство сетей в списке Personal Telco Project имеет online-карты и перечни узлов, отображающие месторасположения обслуживаемых точек доступа. Например, на рис. 12.5 показаны точки доступа сети PDX Wireless в деловом центре и окрестностях Портленда, Орегон.

В зависимости от вашей точки зрения групповые сети являются либо полезным дополнением, либо серьезной конкуренцией коммерческим сетям 802.11b.

Когда T-Mobile устанавливал беспроводную точку в магазине Starbucks в Pioneer Courthouse Square Портленда, был выбран канал, на котором работает групповая сеть, используемая для обеспечения бесплатной услуги на площади. Разумеется, такая реализация создавала значительные помехи обеим сетям. Через пару дней споров T-Mobile перешел на другой канал.

Если вы можете найти сигнал групповой сети, обычно можно использовать ее как интернет-подключение, но не рассчитывайте получить от операторов техническую поддержку или другую помощь. Некоторые групповые сетевики помогут, но обычно подобные сети являются бесплатными службами. Не требуйте того же типа поддержки, которую могли бы получить у коммерческого провайдера.

Если вам нужна помощь, попробуйте отправить вежливый запрос электронной почтой на адрес сетевого координатора, указанный в сетевом каталоге.

Рис. 12.5

Владельцы некоторых групповых точек накладывают ограничения на использование своих сетей, но они обычно представляют собой разновидность очевидных правил, с которыми легко примириться: не используйте сеть для отправки спама, не пытайтесь пересылать большие файлы и т. д. Основным правилом должно стать «Не делай ничего, что может помешать работе сети».

Если вы рассчитываете использовать соединение по групповой беспроводной сети как постоянное интернет-подключение, сообщите владельцу точки доступа о вашем присутствии. Владельцем, возможно, является сосед, который будет поражен и польщен, если вы время от времени будете заходить к нему с пачкой домашнего печенья. Групповые сети обычно реализуются энтузиастами; если вы хотите пользоваться их преимуществами, задумайтесь о возможности вступления в группу и содействия в выполнении какой-либо работы. Даже если у вас нет значительного технического опыта, существуют другие пути внести свой вклад.

Перед тем как вы сможете использовать групповую сеть, вы должны найти сигнал и определить, каким образом сконфигурировать сетевые настройки своего компьютера. Может быть полезным запуск программы-сканера, например Network Slumbler, Boingo, или инструментов конфигурирования беспроводной сети в Windows ХР и AirPort, но даже если вы обнаружите устойчивый сигнал, то, вероятно, не сможете сказать, принадлежит ли он групповой сети, рассчитанной на ваш трафик, или частной сети, где не была включена сетевая защита. Лучше использовать online-руководства, опубликованные в Интернете для групповых сетей. Описание каждой сетевой точки доступа должно предоставить вам информацию, необходимую для реализации подключения: месторасположение, SSID сети, является ли DHCP активным и т. д.

Защита коллективной сети

Когда вы регистрируетесь в коллективной сети, то должны соблюсти некоторые меры предосторожности для предотвращения чтения ваших файлов кем-либо посторонним. Перед подключением к коллективной сети вы должны отключить File Sharing (Доступ к файлам).

В Windows 95, Windows 98 и Windows ME используйте следующую процедуру:

1. В Control Panel (Панель управления) откройте диалоговое окно Network (Сеть).

2. Выберите команду File and Printer Sharing (Доступ к файлам и принтерам).

3. В диалоговом окне File and Printer Sharing (Доступ к файлам и принтерам) отключите функцию I Want to Give Others Access to My Files (Разрешить доступ к файлам другим пользователям).

В Windows 2000 и Windows ХР отсутствует общее место для отключения доступа к файлам, поэтому вы должны отключать каждый доступ отдельно.[2] Выполните следующие действия для отключения доступа:

1. Откройте окно My Computer (Мой компьютер).

2. Иконки для всех ваших дисков и папок с открытым доступом отмечены изображением руки. Для отключения доступа щелкните правой клавишей мыши по иконке и выберите Sharing and Security (Доступ и безопасность) в меню.

3. Отключите функцию Share This Folder on the Network (Доступ к этой папке по сети).

4. Щелкните по кнопке ОК. (Да) для закрытия диалогового окна.

5. Повторите процесс для каждой папки или файла с открытым доступом.

Не забудьте о папке Shared Documents (Общие документы).

Когда вы возвращаетесь обратно в офисную или домашнюю сеть, следует снова вернуться к процедуре обеспечения доступа к файлам.

А как насчет опасности того, что кто-либо похитит ваши данные в момент, когда они пересылаются по радиосвязи? Такое может произойти, даже если вы используете WEP-шифрование, но маловероятно, пока вы не являетесь объектом правительственной слежки или промышленного шпионажа. Вам следует учитывать, что любые данные, передаваемые через беспроводную сеть, не являются защищенными. Шпион с соответствующим оборудованием и программным обеспечением может скопировать пакеты ваших данных, когда они передаются по радио.

Единственный способ быть абсолютно уверенным в том, что никто не отслеживает вашу беспроводную сеть, — это прекратить ее использовать. По сравнению с подключением к вашей собственной сети подключение через коллективную сеть является в большей или меньшей степени незащищенным. Если кто-либо серьезно настроен похитить ваши сетевые пакеты, он, скорее всего, найдет способ сделать это. Наилучшим способом защиты является минимизация количества важных данных, отправляемых по сети, и постоянное использование надежного метода шифрования, такого как SSH (защищенный телнет) или VPN (виртуальная частная сеть, используемая многими компаниями для обеспечения безопасного доступа к корпоративной сети для внешних пользователей), при отправке информации. Такой вид защиты напрямую не связан с коллективными сетями. Для получения большей информации о сетевой защите (или ее недостатках) читайте главу 14.

Глава 13. Сеть Guerilla

Сеть Guerilia (также известная как wardriving) является смягченным названием незаконного доступа в Интернет через незащищенные беспроводные сети. Она нелегальна, неэтична и с легкостью получается там, где владельцы или администраторы беспроводных сетей не удосужились использовать WEP-шифрование или как-нибудь по-другому обезопасить свои сети. Во многих деловых районах, высокотехнологичных промышленных парках и высококачественных жилищных коммуникациях случайный посетитель часто может зарегистрироваться в полудюжине или более беспроводных сетей в пределах пары кварталов.

Если вам удалось обнаружить сетевой сигнал, вы должны быть способны зарегистрироваться или подключаться через найденную сеть к Интернету. Имея необходимое программное обеспечение, вы можете отслеживать данные других пользователей, когда они пересылаются по сети, и взламывать их ключи WEP-шифрования. Разумеется, никто из читателей никогда даже не подумал бы о попытке зарегистрироваться в чьей-либо сети или вести прослушивание чужого сетевого трафика без разрешения, поэтому я не буду вдаваться в детали об установке подобного подключения. Если вы хотите попробовать, рассчитывайте на себя. Нескольких минут работы с хорошим интернет-поисковиком достаточно для получения списка принятых по умолчанию заводских SSID и WEP-ключей многих популярных сетевых точек доступа и программного обеспечения для взлома WEP-шифрования. Многие пользователи, особенно в домашних и малых офисных сетях, не включают WEP-шифрование, так как оно «чересчур сложное» и «связано с большим количеством проблем». А подавляющее большинство никогда не пытались сменить принятые по умолчанию настройки.

В какой-то степени жестоко утверждать, что люди, не защищающие свои сети, заслуживают того, чтобы посторонние вторгались в их системы. Но и самые надежные инструменты защиты вообще не помогут, если вы их не используете.

Такой тип квазилегального взлома беспроводной сети, или wardriving, представляет собой модернизацию старой практики хакеров — wardialing — использования модема для набора случайных телефонных номеров в поиске других компьютеров с незащищенными портами вызова.

Некоторые беспроводные сети, аналогичные описанным в главе 12, на самом деле приветствуют коллективный доступ, поэтому законное основание для применения warwatking с использованием PDA с активированной функцией Wi-Fi здесь имеется. Даже если вы и не пытаетесь настроить подключение к сети, побродить окрест и посмотреть, что можно обнаружить, может быть познавательно (и, разумеется, любопытно).

Защищена ли ваша сеть?

С точки зрения администратора вашей собственной беспроводной сети, у вас должен возникнуть целый ряд вопросов типа «Защищена ли моя сеть? Может ли кто-нибудь с улицы подключиться к сети без моего ведома? Каким образом я могу держать этих #*@&$! подальше от моей сети?. Для получения ответов о защите беспроводной сети обращайтесь сразу к главе 14.

По крайней мере, вы должны понять, что сети Wi-Fi не являются абсолютно защищенными. Каждая точка доступа 802.11b и сетевой адаптер излучают сигналы, которые могут быть обнаружены посторонними. Принять меры по ограничению доступа к сети в ваших силах, но вы не можете скрыть ее существование от опытного шпиона.

Инструменты сканирования

Инструмент сканирования представляет собой программу, которая использует беспроводной сетевой адаптер для сканирования активных сетей и отображения характеристик каждой их них. Я описывал подобные инструменты в предыдущих главах, но они также важны для поиска сигналов Wi-Fi.

Наиболее широко используемым сканером для Windows является Network Stumbler <http://www.netstumbler.com). Если вы используете Linux, наиболее распространенным вариантом является Kismet (http://www.kismetwireless,net).

Однако это не единственные варианты. Программное обеспечение конфигурирования и управления беспроводной сетью в Windows ХР, программы, поставляемые с сетевыми адаптерами нескольких марок (включая Orinoco и HP-Compaq) и инструмент Boingo Wireless (доступный на http://www.boingo.com) могут предоставить похожую информацию.

Процесс использования любого из вышеперечисленных средств во многом идентичен: запустите компьютер с установленным беспроводным адаптером и сканером, работающим на обнаружение и отображение ближних сигналов. Используйте информацию, предоставленную инструментом сканирования, для конфигурирования вашего адаптера с целью реализации подключения.

Поиск сигнала

Если вы планируете много времени проводить с ноутбуком в поиске сетей, следует задуматься о специальном wardriving-комплекте, который содержит наиболее подходящие для работы инструменты. Вам понадобятся сетевой адаптер с внешней антенной (например, Orinoco или Zoom), кабель для питания портативного компьютера от автомобильного прикуривателя и антенна с большим, чем у встроенной в адаптер, коэффициентом усиления.

Если вы не знаете, откуда исходят соседние Wi-Fi-сигналы, наилучшим выбором станет всенаправленная антенна, смонтированная на крыше вашего автомобиля. Orinoco, Hyperlink и другие производители создают готовые мобильные антенны на частоту 2,4 ГГц, хорошо справляющиеся с работой, но если вы не хотите тратить деньги на установку, можно воспользоваться устройством с адаптером-переходником, несколькими зажимами и антенной от беспроводного телефона с частотой 2,4 ГГц. Это вполне подойдет для дешевого временного приспособления, сделанного на скорую руку. Многие конструкции всенаправленных антенн имеются в Интернете.

У вас также есть возможность попробовать одну из кустарных направленных антенн, встроенных внутрь жестяной банки или упаковки из-под картофельных чипсов Pringles, но направленная антенна не лучший инструмент для поиска неизвестных точек доступа. Вам придется поворачивать антенну по направлению к каждому зданию, которое вы проходите. Очевидно, что, если у вас нет желания привлекать к своим поискам внимание, это не лучшая идея.

Еще одно предупреждение: следите за дорогой. Не пытайтесь смотреть в компьютер во время управления машиной. Либо возьмите с собой человека для работы с компьютером, либо припаркуйте машину перед поиском радиосигналов. Наезд на случайного пешехода или столкновение с другим автомобилем может испортить целый день.

Поиск без сканирования — warchalking

Еще не ясно, является ли warchalking новым стандартом для определения доступных Wi-Fi-сигналов или временным увлечением. В любом случае феномен этот чрезвычайно интересен. Как высокотехнологичное расширение традиционных указателей людей (например, символов «здесь проживает добрая леди» или «осторожно, злая собака»), warchalking-символы, обозначающие места наличия сигнала Wi-Ei-сети, — это сообщения знающим код пользователям, как к данной сети подключиться.

Предложенные английским Web-дизайнером Мэттом Джонсом (Matt Jones) летом 2002 года символы warchalking (изображенные на рис. 13.1) быстро стали известны во всем мире. Код простой. Узкий круг обозначает сеть для избранных; два встречно-параллельных полукруга — доступную («открытую») сеть; а круг с расположенной внутри буквой W — сеть с WEP-шифрованием. Сетевой SSID появляется над символом, а частотная полоса указывается под ним.

Рис. 13.1

Warchalking обладает всеми элементами для статьи о примечательных новинках на тему «Фанаты техники, использующие необычные изображения для своего тайного хобби», поэтому десятки газет и дикторов по всему миру сообщают об этом странном новом виде деятельности.

На практике еще рано говорить, станут ли warchalking-символы действительно распространенными, когда пройдет первоначальный интерес. Владельцы большинства частных сетей не хотят, чтобы посторонние знали о существовании их сетей, a oneраторы коллективных сетей обычно помещают объявление открытым текстом в окнах магазинов или на своих территориях. Большинство людей, работающих с беспроводными точками Wi-Fi, не поощряют использование их посторонними.

Тем не менее, если вы хотите поиграть, сделать это достаточно легко. Просто носите кусок мела вместе с wardriving-комплектом и делайте незаметные пометки на стенах или тротуаре, в тех местах, где находите сигнал. Добавьте сетевой SSID и полосу частот, если они вам известны, и следуйте далее. Не используйте краску или несмываемый маркер: если владелец сети захочет стереть отметку, он должен быть способен сделать это без особого труда.

Если вы уже обнаружили один из таких символов, это говорит о том, что вы нашли подходящее место для реализации беспроводного подключения. Но не рассчитывайте найти большое количество warehalking-символов — возможно, журналистов, рассказывающих о данном феномене, гораздо больше, чем реальных пользователей. Если вы обнаружили один из таких символов, когда прогуливались по деловому центру Сан-Хосе или Лондона, можете удивить своих друзей, указав на него и объяснив, что он означает.

Вообще, сеть guerilla или wardriving, как и прослушивание телефонных переговоров ваших соседей по беспроводной связи, является разновидностью развлечения, но лежит за пределами границ вежливости. Конечно, можно аргументировать это тем, что любой, работая с незащищенной сетью, заслуживает, чтобы ею воспользовались другие. Аргумент о пропускной способности, которой хватает для всеобщего пользования, тоже звучит довольно сносно.

Однако это вряд ли убедит владельца сети (или бдительного полицейского, постучавшего в дверь вашей машины, когда вы находитесь в online-режиме), что ваши намерения полностью честны и никому не причинят никакого вреда.

И они, скорее всего, будут правы.

Если вы воспринимаете wardriving как неагрессивное хобби, подобно тем, кто использует радиосканеры на железнодорожную станцию и прослушивает диалоги между диспетчерами и машинистами электровозов, то это, скорее всего, достаточно безобидное увлечение. Но когда вы переступаете черту и на самом деле реализуете неавторизованное подключение, вы должны точно осознавать, чем занимаетесь — воровством частотной полосы, и быть готовым к последствиям.

Хорошо, настал конец проповеди. В следующей главе мы поговорим о защите беспроводной сети и предотвращении доступа в вашу сеть людей, прочитавших эту главу.

Глава 14. Защита беспроводной сети

Беспроводные сети не являются защищенными. Позвольте повторить: беспроводные сети не являются защищенными. Большую часть времени они достаточно безопасны для большинства пользователей, но абсолютно частными такие сети сделать невозможно.

Простая истина состоит в том, что беспроводная сеть использует радиосигналы с четко определенным набором характеристик, поэтому любой, желающий уделить достаточное количество времени и усилий отслеживанию этих сигналов, скорее всего, сможет найти способ перехватить и прочитать данные, содержащиеся в них. Если вы посылаете конфиденциальную информацию по беспроводному соединению, недоброжелатель может скопировать ее. Номера кредитных карт, пароли учетных записей и другая персональная информация является уязвимой.

Шифрование и другие методы защиты могут слегка усложнить перехват данных, но они не обеспечивают полной защиту от действительно опытного шпиона. Как вам может сказать любой полицейский, замки хороши от честных людей, но опытные воры знают, как справиться с ними. В Интернете легко найти целый каталог инструментов для взлома WEP-шифрования.

Делая ситуацию еще более опасной, многие сетевые администраторы и пользователи домашней беспроводной сети оставляют двери и окна своих сетей широко открытыми, не используя шифрование и другие функции защиты, интегрированные в каждую беспроводную точку 802.11b и сетевой узел. «Вход по логинам» в незащищенные частные сети возможен во многих городских районах и в огромном количестве местных сетей. Весной 2001 года San Francisco Chronicle сообщила, что эксперт по сетевой защите с направленной антенной, смонтированной на крыше фургона, в деловом районе Сан-Франциско смог зарегистрироваться в среднем в полудюжине беспроводных сетей на квартал. Число таких сетей неуклонно растет. Годом позже группа сотрудников Microsoft, проводящая «неофициальный тест», обнаружила более 200 незащищенных точек с открытым доступом в пригородной окрестной сети Сиэтла. А магазины Tully's Coffee сообщают, что замечают, как их клиенты регистрируются в Wi-Fi-сетях через точки доступа в магазинах Starbucks, расположенных напротив.

Простых арифметических действий достаточно: ваша точка доступа имеет дальность действия 100 м или более во всех направлениях, поэтому сигнал, скорее всего, распространяется за пределы вашей собственности (или стен ваших апартаментов). Сетевое устройство в соседней комнате здания или через улицу, скорее всего, может сеть обнаружить. На подобное действие способен и ноутбук или PDA, размешенный в припаркованной на улице машине. Если не выполнить некоторых мер предосторожности, оператор данного устройства сможет зарегистрироваться в вашей сети, похитить файлы с серверов и внедриться в интернет-подключение с потоковым видео или сетевыми играми.

Важно понимать, что мы говорим о двух разных типах угроз безопасности беспроводной сети. Первой является опасность подключения к вашей сети постороннего лица без вашего ведома или разрешения; второй является возможность того, что опытный взломщик может похитить данные, когда вы передаете и принимаете их. Каждая из них — отдельная потенциальная проблема, и каждая требует специального метода профилактики и защиты. Несмотря на определенную правоту утверждения, что ни один из ныне доступных инструментов не может обеспечить полной защиты, они могут значительно усложнить жизнь большинству случайных недоброжелателей.

Беспроводные сети представляют собой компромисс между защитой и удобством использования. Очевидные преимущества беспроводного сетевого подключения — быстрый и простой доступ в сеть с портативного компьютера или из изолированного месторасположения — требуют затрат. Для большинства пользователей эти затраты не перевешивают удобства работы с беспроводной сетью. Но аналогично тому, как, паркуясь, вы запираете двери своей машины, вы должны принять похожие меры для защиты сети и данных.

Защита вашей сети и данных

Что вы можете предпринять для защиты от посторонних как оператор беспроводной сети? У вас есть два пути: вы можете смириться с фактом, что сети 802.11b не являются полностью защищенными, но использовать встроенные функции сетевой защиты для замедления работы недоброжелателей; можно отказаться от встроенных инструментов и вместо этого для изолирования использовать брандмауэр.

Понятно, что функции защиты, интегрированные в протоколы 802.11b.

неприемлемы для абсолютной защиты передаваемых данных. Если вы читали статьи о защите беспроводной сети в отраслевых журналах и изучали дискуссии на сетевых форумах, легко поверить, что Wi-Fi-сети такие же дырявые, как и вошедшее в пословицу решето. Но, возможно, реальная угроза вашей собственной сети этим преувеличивается. Помните, что большинство людей, близких к похищению ваших сообщений или проникновению в вашу сеть, не будут просто сидеть и ждать, когда вы начнете передавать данные. И, говоря совсем начистоту, большинство данных, пересылаемых через вашу сеть, на самом деле не представляют никакого интереса. Но инструменты шифрования доступны в каждой Wi-Fi-сети, поэтому вам на самом деле стоит их использовать.

Более серьезная угроза заключается не в том, что ваши сообщения будут перехватываться, а в том, что будут создаваться нелегальные к ней подключения. При этом неавторизованный пользователь сможет либо читать файлы, хранящиеся на других сетевых компьютерах, либо использовать ваше широкополосное подключение к интернету без вашего ведома или разрешения.

Имеет смысл позаботиться об управлении вашей сетью. Если вы выбрали реализацию защиты 802.11b, следует выполнить специальные шаги:

— расположите вашу точку доступа в середине здания, а не рядом с окном. Это уменьшит расстояние, которое должны преодолевать ваши сигналы, проходящие через стены;

— используйте шифрование WEP (Wired Equivalent Privacy — защита, эквивалентная проводной), имеющееся во всех сетевых узлах 802.11b. При наличии достаточного количества времени и нужного оборудования WEP несложно взломать, но шифрованные пакеты прочитать все же труднее, чем данные, пересылаемые без шифрования. В этой главе приводится больше информации о WEP-шифроваиии;

— чаще меняйте WEP-ключи. Извлечение ключей WEP-шифрования из потока данных требует времени, и каждый раз при смене ключей недоброжелателям, пытающимся похитить ваши данные, приходится все начинать сначала. Поменять ключи раз или два за месяц — это не слишком часто;

— не храните WEP-ключи в легкодоступном месте. В крупной сети может быть предпринята попытка сохранить их на локальной Web-странице или в текстовом файле. Не делайте этого;

— не используйте электронную почту для передачи WEP-ключей. Если посторонний украл названия учетных записей и пароли, похититель будет получать сообщения с вашими новыми ключами до того, как их получат ваши законные пользователи;

— добавьте другой уровень шифрования, например Kerberos, SSH или VPN поверх WEP-шифрования, интегрированного в беспроводную сеть;

— не используйте принятый по умолчанию SSID вашей точки доступа. Эти настройки хорошо известны сетевым хакерам;

— смените SSID на что-либо, не определяющее вашу работу или месторасположение. Если недоброжелатель обнаружит название BigCorpNet и, оглядевшись, увидит штаб-квартиру BigCorp напротив через улицу, он, скорее всего, целенаправленно проникнет в вашу сеть. То же касается домашней сети. Не называйте ее Перкинсы (Perkins), если это имя написано на внешней стороне вашего почтового ящика. Не используйте SSID, который звучит так, как будто ваша сеть содержит некоторого рода заманчивую информацию, — используйте непримечательное название, например пустое поле, «сеть- или даже строку из случайных символов (W24rnQ);

— смените IP-адрес и пароль вашей точки доступа. Принятые по умолчанию пароли для большинства инструментов конфигурирования точек доступа найти легко (и они часто повторяются от одного производителя к другому — совет: не используйте «admin»), поэтому они недостаточно хороши даже для защиты от ваших собственных пользователей, не говоря уже о посторонних недоброжелателях, намеревающихся использовать вашу сеть в своих собственных целях;

— отключите функцию «широковещательный SSID» для точки доступа, которая допускает реализацию подключений от клиентов без наличия правильного SSID. Это не дает гарантии, что ваша сеть будет невидима, но может помочь;

— включите функцию управления доступом для своей точки доступа. Управление доступом ограничивает подключения к сетевым клиентам с заданными МАС-адресами. Точка доступа будет отказывать в соединении любому адаптеру, чей адрес не присутствует в списке. Это может быть непрактично, если вы хотите разрешить другим посетителям пользоваться вашей сетью, но это полезный инструмент для домашней и малой офисной сети, где вы знаете всех своих потенциальных пользователей. Аналогично функции «широковещательный SSID» это не дает гарантии, но и не повредит;

— протестируйте защиту своей сети, попробовав найти ее с улицы. Возьмите портативный компьютер с запущенной программой сканирования, такой как Network Stumbler или утилита отображения состояния вашего сетевого адаптера, и начинайте отходить от здания. Если вы можете обнаружить свою сеть на расстоянии квартала, это же сможет и посторонний. Помните, что недоброжелатели могут использовать направленные антенны с высоким коэффициентом усиления, которые это расстояние увеличивают;

— воспринимайте сеть как широко открытую для коллективного доступа. Удостоверьтесь, что все использующие сеть сознают, что они используют небезопасную систем;

— распространяйте файловый доступ только на файлы, которые действительно хотите сделать доступными. Не открывайте весь диск. Используйте защиту паролем для каждого доступного элемента;

— используйте тс же инструменты защиты, которые использовали бы в проводной сети. В лучшем случае беспроводная часть вашей локальной сети является не более защищенной, чем проводная часть, поэтому вы должны соблюдать все те же предосторожности. В большинстве случаев беспроводная часть сети является гораздо менее защищенной, чем проводная;

— рассмотрите использование виртуальной частной сети (VPN) для дополнительной защиты.

Некоторые специалисты используют другой метод защиты беспроводной сети. Они принимают идею о том, что сеть 802.11b является незащищенной, поэтому даже не пытаются использовать встроенные функции защиты. Например, группа сетевой защиты Advanced Supercomputing Division NASA в Калифорнии установила, что «сеть сама по себе не обеспечивает надежной аутентификации и защиты от взлома» и что «функции защиты 802.11b лишь потребляют ресурсы, не обеспечивая взамен никакой реальной защиты». Поэтому она отключила все функции защиты 802.11b и использует вместо этого свой собственный файерволл беспроводной сети — Wireless Firewall Gateway (WFG). WFG представляет собой маршрутизатор, расположенный между беспроводной и остальной частью сети, поэтому весь входящий и исходящий сетевой трафик с беспроводных устройств (включая доступ в Интернет) должен проходить через шлюз.

Как дополнительное преимущество такой метод защиты сводит администраторскую долю в каждом пакете к минимуму, так как они не содержат аутентификации или шифрования. Это уменьшает количество битов в каждом пакете, что увеличивает эффективную скорость передачи данных по сети.

Другие операторы беспроводной сети используют VPN для управления доступом через свои беспроводные шлюзы. VPN добавляет другой уровень защиты от точки к точке к IP-слою (вместо физического уровня, где в 802.11b происходит шифрование) перед тем, как пользователь сможет работать в сети.

Сетевая защита необходима в двух случаях — сетевой администратор не хочет допустить проникновения в свою сеть неавторизованных пользователей, а индивидуальные пользователи не хотят, чтобы кто-то получил доступ к их личным файлам. Когда вы регистрируетесь в коллективной сети, необходимо принять некоторые меры предосторожности против чтения ваших файлов по сети.

Чтобы отключить File Sharing (Доступ к файлам) перед подключением к коллективной сети, используйте следующую процедуру в Windows 95, Windows 98 и Windows ME:

1. В Control Panel (Панель управления) откройте диалоговое окно Network (Сеть).

2. Выберите File and Printer Sharing (Доступ к файлам и принтерам).

3. В диалоговом окне File and Printer Sharing отключите функцию I Want to Give Others Access to My Files (Открыть доступ остальным к моим файлам).

В Windows 2000 и Windows ХР отсутствует центральное место для отключения доступа к файлам, поэтому вы должны отключать каждый доступ отдельно.[3]

1. Откройте окно My Computer (Мой компьютер).

2. Иконки для всех ваших доступных дисков и папок снабжены изображением руки. Для отключения доступа щелкните правой клавишей мыши по иконке и выберите Sharing and Security (Доступ и безопасность) в меню.

3. Отключите функцию Share This Folder on the Network (Открыть доступ к этой папке по сети).

4. Щелкните по кнопке ОК (Да), чтобы закрыть диалоговое окно.

5. Повторите процесс для каждой доступной папки или файла. Не забудьте о папке Shared Documents (Общие документы).

Возвращаясь в офисную или домашнюю сеть, вы должны выполнить процедуру в обратном порядке для возобновления доступа к файлам.

Другая проблема заключается в опасности отслеживания шпионом данных, пересылаемых по радиосвязи, и похищения конфиденциальной информации на лету. Это не настолько широко распространено, как получение доступа к сети и чтение файлов шпионом, но возможно. Шифрование и другие инструменты защиты могут усложнить декодирование данных, но лучше поступать с сетью Wi-Fi, как с сотовым телефоном: никогда не посылайте сообщение или файл с конфиденциальной информацией.

Инструменты защиты 802.11b

Инструменты защиты в спецификациях 802.11b не идеальны, но это лучше, чем ничего. Даже если вы решите их не использовать, перед отключением важно понимать, что они собой представляют и как работают.

Название сети (SSID)

Как уже говорилось в главе 1, каждая беспроводная сеть имеет название. В сети только с одной точкой доступа названием является ID набора основных служб — Basic Service Set ID (BSSID). Когда сеть содержит более чем одну точку доступа, название превращается в ID расширенного набора служб- Extended Service Set ID (ESSID). Стандартным обозначением всех сетевых названий является SSID — термин, который вы наиболее часто будете встречать в программах конфигурационных утилит для беспроводных точек доступа и клиентов.

При конфигурировании точек доступа для сети вы должны присвоить ей SSID. Каждая точка доступа и сетевой клиент в сети должны использовать один и тот же SSID. На компьютерах, работающих под Windows, SSID беспроводного адаптера должен также быть названием рабочей группы.

При обнаружении двух или более точек доступа с одинаковым SSID пользователь предполагает, что все они являются частью одной и той же сети (даже если точки доступа работают на разных радиоканалах), и связывается с точкой доступа, обеспечивающей наиболее сильный или чистый сигнал. Если вследствие помех или затухания данный сигнал ухудшится, клиент попытается перейти на другую точку доступа, которая, как он считает, принадлежит этой же сети.

Если две разные сети с перекрытием сигналов имеют одно и то же название, клиент предположит, что обе они являются частью одной сети, и может попытаться выполнить переход. С точки зрения пользователя, такой ошибочный переход выглядит как полное прерывание сетевого подключения. Поэтому каждая беспроводная сеть, которая может перекрываться другой, должна иметь уникальный SSID.

Исключениями из правила уникального SSID являются коллективные и групповые сети, которые обеспечивают доступ только в Интернет, но не к другим компьютерам или устройствам в локальной сети. Такие сети часто имеют общий SSID, поэтому абоненты могут обнаруживать и подключаться к ним из нескольких мест.

Некоторые точки доступа, включая Apple AirPort Base Station и похожие системы Orinoco, имеют функцию, которая предоставляет выбор между «открытым» и «закрытым» доступом. Когда точка доступа настроена на открытый доступ, она принимает подключение от клиента, чей SSID установлен в положение Any (Любой), так же, как и от устройств, сконфигурированных для общения по собственному SSID точки доступа. Когда точка доступа настроена на закрытый доступ (Apple называет это «скрытая сеть»), она принимает только те подключения, чей SSID совпадает с ее SSID. Это хороший способ защиты сети от посторонних, но он работает, только если каждый узел в сети использует адаптер от Orinoco (Apple AirPort Card является частной версией адаптера Orinoco). Если адаптер, изготовленный каким-либо другим производителем, пытается подключиться к закрытой точке доступа, она будет игнорировать его, даже при совпадении SSID.

Сетевой SSID обеспечивает весьма ограниченную форму управления доступом, так как необходимо задавать SSID при настройке беспроводного подключения. Функция SSID точки доступа всегда представляет собой текстовое поле, принимающее любое название, которое вы захотите присвоить. Однако многие программы конфигурирования сети (включая инструменты беспроводной сети в Windows ХР и те, что поставляются с некоторыми основными марками сетевых адаптеров) автоматически обнаруживают и отображают SSID каждой активной сети в пределах зоны действия их сигналов. Поэтому не всегда обязательно знать SSID сети перед подключением. Иногда конфигурационная утилита (монитор сети или программа сканирования, аналогичная Network Stumbler) будет показывать вам названия каждой близлежащей сети в виде списка или меню.

В качестве примера на рис. 14.1 показан результат работы сканера Network Stumbler в аэропорту Сиэтл-Такома, где пассажирский терминал обслуживает WayPort, a MobileStar обеспечивает покрытие в VIP-клубе American Airlines. (MobileStar вошла в состав другой службы вскоре после того, как я составил данный план, поэтому названия сетей изменились, но служба осталась на месте).

Каждая точка доступа поставляется с принятой по умолчанию настройкой SSID. Эти принятые по умолчанию параметры хорошо известны и опубликованы в сообществах сетевых шпионов (см., например, http://www.wi2600.org/mediawhore/nf0/wireless/ssid_defaults). Очевидно, что принятые по умолчанию настройки не должны использоваться в любой сети.

Рис. 14.1

Многие точки доступа поставляются с функцией скрытия SSID, часто называемой Скрытая сеть или Скрываемая сеть. Эта функция помогает помешать некоторым шпионам обнаружить название вашей сети, но всякий раз, когда новый клиент подключается к ней или существующий клиент получает слабый сигнал, выполняется передача SSID, и такая программа, как Kismet, его определяет. Сокрытие SSID может замедлить работу случайного гостя, но не обеспечивает реальной защиты.

WEP-шифрование

WEP-шифрование является функцией каждой системы 802.11b, поэтому важно знать принцип его работы, даже если вы решили им не пользоваться. Как следует из названия, первоначальной задачей протокола защиты, эквивалентной проводной — Wired Equivalent Privacy (WEP), было обеспечение уровня защиты беспроводных сетей, сравнимой с защитой проводной сети. Но существует весьма распространенное утверждение, что сеть, основанная на WEP-шифровании, почти так же уязвима к вторжению, как и сеть с абсолютным отсутствием защиты. Она будет защищать от случайных шпионов, но не будет особенно эффективна против упорного взломщика.

WEP выпоняет три функции: предотвращает неавторизованный доступ в сеть, выполняет проверку целостности каждого пакета и защищает данные от недоброжелателей. Для шифрования пакетов данных WEP использует секретный ключ шифрования перед тем, как сетевой клиент или точка доступа передаст их, и применяет этот же ключ для декодирования данных после их приема.

Когда клиент пытается обменяться данными с сетью, используя другой ключ, результат искажается и игнорируется. Поэтому WEP-настройки должны быть абсолютно одинаковыми на каждой точке доступа и адаптере клиента в сети. Это звучит достаточно просто, но вызывает затруднения, так как производители используют разные методы для определения размера и формата WEP-ключа. Функции неизменны от марки к марке, но одинаковые настройки не всегда имеют одинаковые обозначения.

Сколько битов в вашем WEP-ключе?

Во-первых, WEP-ключ может состоять либо из 64, либо из 128 битов. 128-битные ключи взломать труднее, но они также увеличивают количество времени, необходимое для передачи каждого пакета.

Путаница в реализациях разных производителей возникает оттого, что 40-битный WEP представляет собой то же, что и 64-ключ WEP, а 104-битный ключ — то же, что и 128-битный ключ. Стандартный 64-битный WEP-ключ является строкой, содержащей внутренне сгенерированный 24-битный вектор инициализации и 40-битный секретный ключ, присвоенный сетевым администратором. Спецификации некоторых производителей и конфигурационные программы называют это «64-битным шифрованием», а другие — «40-битным шифрованием». В любом случае схема шифрования остается той же самой, поэтому адаптер, использующий 40-битное шифрование, полностью совместим с точкой доступа или адаптером, использующим 64-битное шифрование.

Многие сетевые адаптеры и точки доступа также содержат функцию «сильное шифрование», использующую 128-битный ключ (который на самом деле является секретным 104-битным ключом с 24-битным вектором инициализации).

Сильное шифрование односторонне совместимо с 64-битным шифрованием, но не является автоматическим, поэтому все составляющие смешанной сети из устройств со 128-битным и 64-битным ключом будут работать с 64-битным шифрованием. Если точка доступа и все адаптеры допускают 128-битное шифрование, используйте 128-битный ключ. Но если вы хотите, чтобы ваша сеть была совместима с адаптерами и точками доступа, которые распознают только 64-битное шифрование, настройте всю сеть на использование 64-битных ключей.

ASCII или шестнадцатеричный ключ?

Но только длина ключа сбивает с толку при настройке WEP-шифрования. Некоторые программы требуют ключа в виде строки из текстовых символов, а другие — в виде шестнадцатеричных чисел. Остальные могут генерировать ключ из опциональной идентификационной фразы.

Каждый ASCII-символ состоит из 8 битов, поэтому 40-битный (или 64-битный) WEP-ключ содержит 5 символов, а 104-битный (или 128-битный) ключ состоит из 13 символов. В шестнадцатеричной системе каждое число состоит из 4 битов, поэтому 40-битный ключ содержит 10 шестнадцатеричных символов, а 128-битный имеет 26 символов.

На рис. 14.2, где показано окно Wireless Setting (Настройка беспроводной сети) для точки доступа D-Link, поле 40-bit Shared Key Security (Защита с 40-битным ключом доступа) использует шестнадцатеричные символы и имеет пространство для десяти символов. Программа D-Link содержит все десять символов в одной строке, но некоторые другие разделяют их на пять групп по два числа или на две группы из пяти чисел.

Рис. 14.2

Для компьютера ключ выглядит одинаково в любом случае, но проще копировать строку, когда она разделена на части.

Многие утилиты клиентов, такие как диалоговое окно Wireless Network Properties (Свойства беспроводной сети) в Windows ХР (изображенное на рис. 14.3), предлагают на выбор либо шестнадцатеричный код, либо текст, поэтому вы можете использовать формат, соответствующий определенному, для точки доступа.

Идентификационная фраза представляет собой текстовую строку, которую адаптеры и точки доступа автоматически преобразуют в строку из шестнадцатеричных символов. Так как люди обычно легче запоминают осмысленные слова или фразы, чем абракадабру из шестнадцатеричных символов, идентификационную фразу легче передавать, чем шестнадцатеричную строку. Тем не менее идентификационная фраза полезна только тогда, когда все адаптеры и точки доступа в сети сделаны одним производителем.

Рис. 14.3

Какие функции присутствуют

Аналогично практически всем настройкам в конфигурационной утилите 802.11Ь-названия WEP-функций не являются постоянными от одной программы к другой.

Некоторые используют открытый набор таких функций, как «включить WEP-шифрование», а другие используют техническую терминологию, взятую из официальной спецификации 802.11. Открытая системная аутентификация — это второй вариант названия «WEP-шифрование отключено».

Некоторые точки доступа также предоставляют опциональную функцию аутентификации с открытым ключом, использующей WEP-шифрование, когда сетевой клиент имеет ключ, но нешифрованные данные принимаются с других сетевых узлов.

Комбинирование шестнадцатеричных и текстовых ключей

Настройка смешанной сети усложняется, когда некоторые сетевые узлы используют только шестнадцатеричные ключи, а другие требуют текстовых. Если такая ситуация возникла в вашей сети, нужно следовать нижеперечисленным правилам для их настройки WEP:

— преобразуйте все текстовые ключи в шестнадцатеричные. Если конфигурационная программа требует текстового ключа, введите символы Ох (ноль с последующей строчной буквой х) перед шестнадцатеричной строкой. Если вы используете программное обеспечение AirPort от Apple, вместо Ох в начале шсстнадцатеричного ключа необходимо ввести символ доллара ($);

— удостоверьтесь, что все ваши ключи шифрования имеют правильное количество символов;

— если все по-прежнему не работает, прочтите разделы, посвященные защите, в руководствах для ваших сетевых адаптеров и точек доступа. Возможно, что одно или более из этих устройств в сети имеет некую скрытую индивидуальную особенность, о которой вы не знаете.

Смена WEP-ключей

Многие точки доступа и адаптеры сетевых клиентов могут поддерживать до четырех разных 64-битных WEP-ключей, но только один является активным в отдельный момент времени, как показано на рис. 14.4. Другие ключи являются запасными, что может позволить сетевому администратору корректировать защиту сети с помощью короткого уведомления. Адаптеры и точки доступа, поддерживающие 128-битное шифрование, используют только один 128-битный WEP-ключ в отдельный момент времени.

Рис. 14.4

В сети, где WEP-шифрование организовано серьезно. WEP-ключи должны меняться регулярно, по расписанию. Срок в месяц достаточен для сети, по которой не передаются важные данные, но для более серьезной сети новый ключ необходимо устанавливать раз или два в неделю. Не забывайте записывать свои текущие WEP-ключи в безопасном месте.

В домашней или малой офисной сети вы, скорее всего, будете менять все WEP-ключи самостоятельно. В противном случае сетевой администратор или специалист по защите должен распространять новые WEP-ключи на бумаге, в служебной записке, а не по электронной почте. Для дополнительного уровня защиты в сетях с использованием 64-битного шифрования проинструктируйте ваших пользователей о смене двух ключей одновременно (не текущих принятых по умолчанию). Отправьте отдельную служебную записку с уведомлением пользователей о том, какой ключ стал новым, принятым по умолчанию, и когда должна произойти его смена.

Типовое еженедельное указание может выглядеть так:

Пожалуйста, введите следующие новые 64-битные WEP-ключи:

Ключ 1: XX XX XX XX XX

Ключ 4: YY YV YY YY YY

В другой записке, неделей позже, будут предоставлены коды для Ключа 2 и Ключа 3.

Отдельное указание может сообщать: «Наша сеть перейдет на использование Ключа 3 в полночь на вторник. Пожалуйста, смените принятый по умолчанию ключ вашего сетевого адаптера». Для смены выбирайте время, когда беспроводную сеть использует наименьшее количество пользователей, поскольку любое активное соединение на точке доступа в момент смены ключей будет разорвано и его нельзя будет восстановить до изменения ключей на адаптере клиента. Пользователи могут ввести новые ключи заранее как альтернативы текущему активному ключу и сменить их несколькими щелчками мыши, когда новый ключ вступит в силу.

Достаточно ли WEP-защиты?

Некоторые ученые, изучающие компьютеры, опубликовали доклады о WEP-шифровании, в которых приводятся аргументы против его использования для защиты конфиденциальных данных. Все они указывают на серьезные недостатки в теории и практике криптографии, используемые при составлении алгоритмов WEP-шифрования. Эти эксперты единогласны в своих рекомендациях: всякий, кто использует беспроводную сеть 802.11, не должен полагаться на WEP в целях защиты. Необходимо задействовать другие методы защиты своих сетей.

Группа из Калифорнийского университета в Беркли нашла многочисленные недостатки в алгоритме WEP, делающие его уязвимым по крайней мере для четырех различных видов атак:

— пассивных атак с использованием статистического анализа для декодирования данных;

— активных атак с созданием шифрованных пакетов, которые заставляют точку доступа принимать ложные команды;

— атак с анализом шифрованных пакетов для создания словаря, который затем может быть использован для автоматического декодирования данных в реальном времени;

— атак с изменением заголовков пакетов для перенаправления данных в точку назначения, управляемую атакующим.

Доклад из Беркли завершается недвусмысленным утверждением: «WEP-защита не эквивалентна проводной. Проблемы с протоколом — это результат неправильного понимания некоторых основ криптографии и, следовательно, небезопасного использования методов шифрования».

Исследователи из Университета Раиса и из AT&T Labs опубликовали собственное описание своих атак на сети с WEP-шифрованием (http://www.cs.rice.edu/~astubble/wep), что привело их к похожему заключению: «WEP в 802.11 полностью небезопасен». Они смогли заказать и получить необходимое оборудование, установить испытательный стенд, разработать свой инструмент для атаки и успешно завладеть 128-битным WEP-ключом менее чем за неделю.

Как доклады из Беркли, так и доклады AT&T Labs написаны техническими экспертами и для технических экспертов, с анализом криптографии. Их доводы понятны, но методы предполагают наличие у недоброжелателя некоторых серьезных технических знаний. Тем не менее инструменты для менее искушенных взломщиков кодов можно найти так же легко. Как AirSnort (http://airsnort.shmoo.com), так и WEPCrack (http://sourceforge.net/projects_wepcrack) являются программами для Linux, которые отслеживают сигналы беспроводной сети и используют слабые места WEP-алгоритма для получения ключа кодирования.

Разработчики AirSnort утверждают, что их программа может успешно взламывать большинство сетей в течение двух недель. Данная технология отслеживает сетевые сигналы без влияния на них, поэтому сетевой администратор не может обнаружить наличие атаки. Программа выпускается с целью усугубления проблемы. Если взломать WEP-шифрование легко, группы, создающие стандарты, вынуждены либо искать способ сделать его безопаснее, либо заменить более трудным для взлома вариантом.

Подведем итог: смотрите на это проще и шифруйте свои сетевые данные.

Шифрованные данные защищеннее передачи открытым текстом, а взлом WEP-ключа требует времени, поэтому WEP добавляет другой (предположительно слабый) уровень защиты, особенно если вы часто меняете ключи. Для защиты вас от серьезных врагов WEP-шифрование много сделать не в состоянии, но оно обезопасит от случайных недоброжелателей. Гораздо проще проникнуть в сеть, не использующую шифрование (что и делает большинство из них), поэтому хакер, обнаруживший зашифрованный сигнал, скорее всего, переключится на цель с меньшей защитой.

Помощь на подходе

Очевидно, что схема защиты с прорехами, достаточными для того, чтобы провести через них гигантский «цифровой грузовик», почти так же плоха, как и полное отсутствие защиты. Успешные атаки на WEP-шифрование и легко доступные инструменты для использования недостатков протокола защиты заставляют участников Wi-Fi Alliance серьезно задуматься о поддержке своей лицензии как стандарта де-факто для беспроводной сети. Такие слова, как «кризис», используются ими для описания внимания, уделяемого данным проблемам.

Они хотят найти решение до того, как дурная слава о взломах защиты перевесит спрос на беспроводное Ethernet-оборудование, тщательно созданное и разрекламированное ими.

Новые стандарты, которые разрешат эту проблему, будут называться 802.11i.IEEE. Комитет стандартов 802.11 приступил к обсуждению проблемы за несколько месяцев до того, как она стала достоянием общественности. Комитет, названный Task Group i (TGi), занят работой над новой усовершенствованной спецификацией защиты, которая будет (как предполагается) лишена всех известных недостатков стандартов WEP-шифрования. Группа обещает, что новые инструменты защиты заработают автоматически и будут совместимы с более старым оборудованием, не использующим новые инструменты. У исследовательской группы есть Web-сайт на http://grouper.ieee.Org/groups/802/11/Reports, где можно найти информацию о встречах и прочесть некоторые технические документы.

Wi-Fi Alliance желает, чтобы его члены приступили к использованию продукта TGi как можно быстрее. Это может разрядить ситуацию до того, как она превратится в коммерческое бедствие. Как только инженеры сообщат о найденном решении, все производители точек доступа и сетевых адаптеров будут интегрировать новые методы защиты в свою продукцию, a Alliance добавит их к тестовому комплекту сертификации Wi-Fi. Обновленное программное обеспечение и прошивки обеспечат совместимость существующих продуктов 802.11b с новыми протоколами 802.11i.

Управление доступом

Большинство точек доступа имеет функцию, разрешающую сетевому администратору ограничивать доступ к адаптерам клиентов из заданного списка. Если сетевое устройство, чей МАС-адрес не присутствует в списке авторизованных пользователей, пытается подключиться, точка доступа игнорирует запрос на ассоциирование с сетью. Такой способ может стать эффективным для предотвращения подключения посторонних к беспроводной сети, но это вынуждает сетевого администратора хранить полный список адаптеров пользователей и их МАС-адресов. Каждый раз, когда новый пользователь хочет подключиться к сети и когда легальный пользователь меняет адаптеры, кто-то должен добавлять в список еще один МАС-адрес. Это осуществимо в домашней или малой офисной сети, но может стать большой проблемой для крупной корпоративной или кампусной системы.

Каждая конфигурационная утилита точки доступа для списков доступа использует свой формат. Руководство и on line-документация, поставляемые с вашей точкой доступа, должны предоставлять подробные инструкции по созданию и использованию списка управления доступом. Стандарт 802.11b не определяет максимальный размер списка управления доступом для точки доступа, поэтому номера распределяются по всей карте. Некоторые точки доступа ограничивают список несколькими десятками параметров. Другие, например Proxim Harmony АР Controller, будут поддерживать вплоть до 10000 отдельных адресов. Остальные допускают неограниченное количество. Если вы планируете использовать список адресов для управления доступом в свою сеть, удостоверьтесь, что точка доступа будет работать с достаточно большим списком для поддержки всех пользователей с достаточным запасом на будущее. Непреложное правило — точка доступа должна допускать по крайней мере вдвое большее число МАС-адресов по сравнению с нынешним числом пользователей вашей сети.

МАС-аутентификация не может защитить от всех вторжений, так как смена МАС-адреса в большинстве сетевых карт является тривиальной: все, что нужно сделать недоброжелателю, — это достаточно долго отслеживать трафик вашей сети, чтобы найти действующего пользователя и скопировать его МАС-адрес.

Тем не менее это может стать весьма эффективным способом замедлить работу случайного шпиона.

Аутентификация: стандарт 802.1х

Из-за прорех в защите со спецификацией WEP-шифронания многие производители беспроводного сетевого оборудования и разработчики программного обеспечения уже адаптировали новый IEEE-стандарт — 802.1x — для добавления в свои сети другого уровня защиты. Стандарт 802.1х определяет структуру, которая может поддерживать несколько различных форм аутентификации, включая сертификаты, смарт-карты и однократные пароли, все из которых обеспечивают большую защиту, чем управление доступом, интегрированное в 802.11.

В беспроводных сетях 802.11 технология, названная устойчивой защитой сети — Robust Security Network, встраивается поверх структуры 802.1х для ограничения доступа в сеть авторизованными устройствами.

Большинство конечных пользователей должны знать две вещи о 802.1х: во-первых, она интегрирована в некоторое (но не все) аппаратное и программное обеспечение 802.11b, включая конфигурационную утилиту беспроводной сети, поставляемую с Windows ХР и многими современными точками доступа, поэтому может обеспечить еще один потенциальный уровень защиты; а во-вторых, она все еще обладает серьезными недостатками, которые опытный сетевой хакер может использовать для внедрения в беспроводную сеть. Малоприятные технические подробности, в виде анализа подготовленные двумя исследователями Университета Мериленда, доступны в режиме online на http://www.cs.umd.edu/~waa/1x.pdf.

Кажется, что появился ориентир, не так ли? Инженеры из заинтересованных компаний, производящих оборудование и программное обеспечение, объединяются вместе под флагом исследовательской группы

Что делать? Является ли безопасная беспроводная сеть недостижимым идеалом? Если вы посмотрите на беспроводную защиту как на игру в кошки-мышки, весьма очевидно, что мыши (шпионы и сетевые кракеры) остаются в выигрыше. Но этим мышам необходимы углубленные знания и оборудование для преодоления существующих инструментов кодирования и аутентификации.

Подумайте об этом как о парадной двери вашего дома: если вы оставите ее широко открытой, любой может войти и похитить ваши вещи, но если вы запрете дверь и закроете на щеколду окна, грабителю будет гораздо труднее проникнуть внутрь. Специалист может вскрыть замок, но на это потребуется много времени и усилий.

Брандмауэры

Если вы допускаете мысль о том, что WEP-шифрование и 802.1х не обеспечивают приемлемой защиты беспроводной сети, следующим логичным шагом будет поиск другого способа предотвращения доступа посторонних в вашу сеть. Вам нужен брандмауэр.

Брандмауэр является прокси-сервером, фильтрующим все данные, проходящие через него в сеть или из нее, в зависимости от набора правил, установленных сетевым администратором. Например, брандмауэр может отсеивать данные от неизвестного источника или файлы, связанные с определенным источником (вирусы). Или он может пропускать все данные, передающиеся из локальной сети в Интернет, но пропускать только конкретные их типы из Интернета. Наиболее общим использованием брандмауэра сети является шлюз в Интернет, как показано на рис. 14.5. Брандмауэр отслеживает все входящие и исходящие данные между локальной сетью на одной стороне и Интернетом на другой. Такой тип брандмауэра предназначен для защиты компьютеров в сети от неавторизованного доступа из Интернета.

Рис. 14.5

В беспроводной сети брандмауэр может быть также расположен на шлюзе между беспроводными точками доступа и проводной сетью. Такой брандмауэр изолирует беспроводную часть сети от проводной сети, поэтому недоброжелатели, подключившие свои компьютеры к сети без разрешения, не могут использовать беспроводное подключение для выхода в Интернет или проводную часть сети. На рис. 14.6 показано местоположение брандмауэра в беспроводной сети.

Рис. 14.6

Не оставляйте шансов захватчикам беспроводной сети

Большинство людей, пытающихся присоединиться к беспроводной сети, не беспокоятся о других компьютерах; их интересует бесплатный высокоскоростной доступ в Интернет. Если они не могут использовать вашу сеть для загрузки файлов или подключения к своим любимым Web-страницам, то, скорее всего, попытаются найти какую-либо другую незащищенную беспроводную точку. Это не означает, что вы должны хранить конфиденциальные данные в доступных файлах на незащищенных компьютерах, но если можно ограничить или запретить доступ в Интернет, вы сделаете свою сеть гораздо менее привлекательной для недоброжелателей. Брандмауэр в беспроводной сети может выполнять несколько функций: он действует как маршрутизатор между беспроводной и проводной сетью или как мост между сетью и Интернетом, блокирует все перемещения трафика с беспроводной части в проводную, которые не исходят от аутентифицированного пользователя. Но он не вмешивается в команды, сообщения и передачу файлов, осуществляемые доверенными пользователями.

Авторизованный пользователь может подключаться к сетевым узлам проводной части смешанной сети или к Интернету, а посторонний будет отсекаться брандмауэром.

Так как и авторизованные пользователи, и посторонние находятся на незащищенной стороне брандмауэра, это не изолирует беспроводные узлы один от другого. Недоброжелатель по-прежнему может получить доступ к другому компьютеру в этой же беспроводной сети и считать доступные файлы, поэтому лучше отключить File Sharing (Доступ к файлам) на любом компьютере, подключенном к беспроводной сети.

Брандмауэр для беспроводной сети должен использовать некий тип аутентификации, чтобы пропускать авторизованных пользователей через шлюз, а всех остальных отсеивать. Если управление доступом, основанное на МАС-адресах, встроено в системы 802.11Ь, а дополнительная аутентификация в802.1х неприемлема, то внешний брандмауэр должен требовать от каждого пользователя ввода логина и пароля до подключения к Интернету.

Если ваша беспроводная сеть содержит компьютеры, работающие под несколькими операционными системами, брандмауэр должен использовать логин, работающий на любой платформе. Самым простым способом выполнения этого условия является использование сервера аутентификации на базе Web, наподобие включенного в Apache Web-сервер (http://httpd.apache.org).

Центр NASA использует Apache на выделенном сервере для создания Web-сайта, уведомляющего пользователей о вводе названия учетной записи и пароля.

Сервер использует скрипт Perl/CGI для сравнения логина и пароля с базой данных. Если они правильные, он инструктирует сервер о принятии команд и данных по IP-адресу пользователя. Если в базе данных логина нет или пароль неточный, сервер Apache отображает Web-страницу «Invalid Username and Password — («Неверный логин и пароль»).

Web-сервер Apache доступен как Unix приложение, которое запускается на старом медленном компьютере с ранним Pentium или лаже 486 CPU, поэтому часто можно заново использовать старый компьютер, который больше не применяется в повседневной работе, чтобы задействовать его в качестве брандмауэра. Как приложение Apache, так и операционная система Unix доступны в качестве открытого программного обеспечения, поэтому далжна быть возможность построить брандмауэр на базе Apache за предельно низкую стоимость.

Если вы предпочитаете вместо Unix использовать Windows, у вас есть несколько вариантов. Можно использовать Windows NT/2000 версию Apache либо такую коммерческую утилиту, как Wireless Enforcer от Sygate (http://www.sygate.com/prodacls/sse/sse_swe_securjty.htm) — Wireless Enforcer работаете другими элементами Sygate Secure Enterprise Suite (Комплект корпоративной защиты Sygate) для назначения и проверки уникального отпечатка пальца каждому авторизованному пользователю. Если посторонние пытаются подключиться к точке доступа без необходимого отпечатка, сеть блокирует их.

Изолирование вашей сети от Интернета

Не все атаки на беспроводную сеть осуществляются по воздуху. Беспроводная сеть требует такого же рода брандмауэрной поддержки против атак из интернета, как и любая другая сеть. Многие точки доступа содержат функции конфигурируемого брандмауэра, но, если ваши этого не обеспечивают, сеть должна содержать один или более следующих брандмауэров:

— программа брандмауэра на каждом компьютере;

— отдельный маршрутизатор или выделенный компьютер для работы в качестве сетевого брандмауэра;

— интегрированный пакет защиты, например пакет Sygate, описанный в предыдущем разделе.

Клиентские программы брандмауэров обеспечивают другую линию защиты от атак вашей сети через Интернет. Некоторые из них исходят от недоброжелателей, ищущих способ прочесть ваши файлы и другие ресурсы, которые вы хотите скрыть от внешнего мира. Другие могут захотеть использовать ваш компьютер в качестве рассыльной точки для спама или попыток внедрения в компьютер в другой точке земного шара, чтобы сделать реальный ресурс сложнее для отслеживания. Остальные распространяют вирусы или используют нежелательные программы, перехватывающие управление компьютером и отображающие устрашающие или рекламные сообщения. К тому же незащищенная машина с большим объемом неиспользуемого пространства хранения может стать привлекательной мишенью для хакеров, желающих распространять пиратское программное обеспечение, музыку или видеофайлы (не думаете же вы, что они хранят этот хлам на своих собственных компьютерах?).

Если вы установите брандмауэр, уведомляющий вас о попытке внешнего компьютера подключиться к сети, то, скорее всего, будете отмечать несколько попыток вторжения каждый день.

Точки доступа с брандмауэрами

Самым простым вариантом использования брандмауэра для беспроводной сети является использование встроенного в точку доступа. Некоторые сочетают функции беспроводной точки доступа с широкополосным маршрутизатором и свитчем Ethernet, поэтому поддерживают как проводных, так и беспроводных сетевых клиентов.

Как известно, сетевой маршрутизатор обеспечивает преобразование между числовым IP-адресом, определяющим шлюз локальной стеи, и внутренними IP-адресами, определяющими индивидуальные компьютеры в ее пределах. Брандмауэр обычно блокирует все входящие запросы данных к локальным сетевым хостам, но это создает проблемы, когда вы хотите использовать один или более компьютеров локальной сети в качестве файловых серверов. Для решения этой проблемы брандмауэр включает виртуальный сервер, который перенаправляет запросы определенного типа на соответствующий компьютер внутри сети.

Каждый запрос на подключение к серверу содержит номер конкретного порта, определяющего тип сервера. Например, Web-серверы работают с портом 80, a FTP используют порт 21, поэтому номера этих портов являются частью запроса на доступ. Принимая запросы на доступ к серверу, вы должны включить в брандмауэре функцию преобразования сетевого адреса — network address translation (NAT) для направления этих запросов на заданный компьютер в пределах локальной сети. На рис. 14.7 виртуальный сервер сконфигурирован для использования компьютера с локальным IP-адресом 192.168.0.177 в качестве Web-сервера и 192.168.0.164 в качестве FTP файлового сервера. В табл. 14.1 приведены наиболее распространенные номера служебных портов.

Табл. 14.1 Распространенные номера служебных портов протокола TCP/IP

В разных сетях используются сотни номеров других портов, но большинство из них вы никогда не встретите в реальном использовании. Официальный список назначенных портов находится на http://www.iana.org/assignments/port-numbers.

Рис. 14.7

NAT-преобразование предполагает, что IP-адреса каждого виртуального сервера от одного запроса к следующему меняться не должны. Web-сервер с текущим номером 192.168.0.23 не должен через неделю переходить на 192.168.0.47. Обычно это не является проблемой в проводной сети, но в беспроводной, где сетевые клиенты подключаются и выходят непрерывно. DHCP-сернер автоматически присваивает следующий доступный номер каждому новому клиенту. Если один из этих пользователей является месторасположением одного из сетевых служебных портов, NAT, возможно, его не обнаружит. Проблема эта не слишком распространена, так как в большинстве сетей в качестве серверов не используются портативные компьютеры, но иногда такое случается. Решением является либо отключение DHCP-сервсра и назначение постоянного IP-адреса каждому клиенту, либо перемещение служебного порта на компьютер, имеющий проводное соединение с сетью.

Брандмауэрное программное обеспечение

Брандмауэр беспроводного шлюза на интерфейсе между точкой доступа и проводной частью вашей LAN предотвратит использование сети посторонними для выхода в Интернет, а брандмауэр интернет-подключения отклонит попытки подключения к сети из Интернета, но для беспроводной сети необходима еще одна форма защиты. Если кто-либо получает доступ к вашей беспроводной сети без разрешения, вы захотите избавить от него другие легальные компьютеры в этой же сети. Это означает, что вам необходима программа брандмауэра клиента для каждого сетевого узла.

Брандмауэр клиента выполняет те же функции на сетевом интерфейсе компьютера, которые сетевой или корпоративный брандмауэр выполняет для всей сети. Он обнаруживает попытки подключения к портам TCP и игнорирует их, если они не совпадают с одной или более конфигурационными настройками программы брандмауэра.

Некоторые брандмауэры доступны в виде испытательной версии, а другие являются бесплатными для некоммерческих пользователей, поэтому можно легко попробовать их на вашей собственной системе и выбрать наиболее понравившийся.

Ниже приведены некоторые программы для Windows:

— ZoneAlarm (http://www.zonelabs.com/store/content/home.jsp):

— Tiny Personal Firewall (http://www.tinysoftware.com/pwall.php):

— Sygate Personal Firewall (http://www.sygate.com/products/shield_ov.htm)

— Norton Desktop Firewall (http://enteriprisesecurity.Symantec.com).

— Norton Personal Firewall (http://www.symantec.com):

— GFI LANguard (http://www.languard.com).

Пользователи Unix и Linux также имеют многие функции брандмауэра. Большинство из них были написаны для использования на автономных брандмауэрных компьютерах, которые широко применяются в качестве сетевых шлюзов, но они в равной степени могут выступать в качестве защиты индивидуальных сетевых клиентов.

В Linux брандмауэр является частью ядра, пользователь работает с ним через консольные утилиты — либо ipchains, либо iptables. Обе документированы на http://linuxdoc.org/HOWTO/IPCHAINS-HOWVTO.html и http://www.netfilter.org/unreliable-guides/packet-filtering-HOWTO соответственно. IP Filter представляет собой программный пакет, обеспечивающий службы брандмауэра для систем FreeBSD и NetBSD. Официальный Web-сайт IP Filter находится на http://coombs.anu.edu.au/-avalon, а на http://www.obfuscation.org/ipf/ipf-howto.txt представлен отличный документ по его использованию. Программа может отклонять или разрешать любой пакет, проходящий через брандмауэр, а также выполнять фильтрацию по сетевой маске или адресу хоста, реализовать ограничения по служебному порту и обеспечивать службы NAT-преобразования.

NetBSD/i386 Firewall является другим бесплатным брандмауэром на Unix.

Он работает на любом PC с 486-м или более современном CPU с минимальным объемом памяти 8 Мб. Домашняя страница NetBSD/i386 Firewall Project находится на http://www.dubbele.com.

PortSentry является инструментом определения сканируемых портов, интегрируемым в несколько широко используемых версий Linux, включая Red Hat, Caldera, Debian и Turbo Linux. Он доступен для загрузки на http://www.psionic.com/products/portsentry.html.

Виртуальные частные сети

Изолируя подключение между сетевыми узлами от другого сетевого трафика, VPN может добавлять еще один уровень защиты. VPN является кодированным каналом передачи, который соединяет две сетевые конечные точки через «туннель данных». Многие эксперты по сетевой защите рекомендуют VPN как эффективный способ защиты беспроводной сети от недоброжелателей и неавторизованных пользователей. Вы можете найти более подробную информацию о настройке и использовании VPN в следующей главе.

Физическая защита

До сих пор мы говорили о предотвращении доступа электронных воришек в вашу сеть. Достаточно просто получить доступ к сети, используя имеющееся в наличии оборудование, которое еще не было для нее сконфигурировано. Сделать это еще проще, если у злоумышленника есть компьютер, украденный у авторизованного пользователя.

Потерять портативный компьютер малоприятно. Еще хуже позволить похитителю использовать украденный компьютер для ретстрации в сети. Как сетевой оператор вы должны напоминать своим пользователям, что их портативные устройства — это привлекательные мишени для воришек, и предлагать некоторые советы по их защите. Будучи пользователем, вы и сами должны придерживаться тех же правил.

Первое правило простое — не забывайте о том, что вы носите компьютер. Это кажется очевидным, но водители такси в Лондоне нашли примерно 2900 ноутбуков (и 62 ООО мобильных телефонов!), оставленных в автомобилях в течение шести месяцев. Бесчисленное количество других были оставлены в самолетах, гостиничных номерах, пригородных электричках и конференц-залах. Не афишируйте то, что вы носите компьютер. Нейлоновые сумки с крупной надписью «IВМ» или «COMPAQ» на боку могут выглядеть модно, но они не так безопасны, как обычный портфель или хозяйственная сумка.

Держите компьютер в руках или на плече всегда, когда он не заперт в шкафу или камере хранения. Отвлекитесь на минуту — и опытный вор сможет его похитить. Терминалы аэропортов, железнодорожные станции и вестибюли отелей являются привычными местами для краж. Не оставляйте незащищенный персональный компьютер в офисе на ночь. Не пропускайте его через сканеры в аэропортах. Попросите контролера досмотреть его собственноручно или удостоверьтесь, что можете вернуть компьютер сразу же после того, как он закончит прохождение по ленте транспортера. Два человека, работающих в паре, могут элементарно задержать вас и украсть компьютер до того, как он окажется у вас. Если кто-либо пытается стащить компьютер во время проверки багажа, поднимите шум и позовите на помощь охрану. Удостоверьтесь, что ваши компьютеры и отдельные компоненты, такие как РС-карты, имеют ярлыки, указывающие на право собственности, внутри и снаружи.

Компания Security Tracking of Office Property (http://www.stoptheft.com) предлагает регистрируемые защитные печатные ярлыки на цианокрилатном клее, для удаления которых требуется усилие в 360 кг, с нестираемой химической маркировкой «Похищенная собственность», которая проявляется, если кто-либо удалит ярлык.

Если вы можете убедить своих клиентов использовать на компьютерах устройства оповещения, это может повысить шансы на их возвращение. ТгаскIТ (http://www.trackit-corp.com) представляет собой устройство оповещения, состоящее из двух частей, которое использует пристегиваемый цепочкой передатчик и миниатюрный приемник, находящийся в компьютерной сумке. Когда передатчик находится на расстоянии более 12 м от приемника, тот издает сирену силой 110 дБ, что обычно заставляет вора бросить украденную сумку.

И наконец, храните список моделей и серийных номеров отдельно от самих устройств. Эта информация необходима вам для страхового требования.

Когда вы обнаруживаете, что один из компьютеров, подключенных к вашей сети, был утерян или украден, важно защитить остальную сеть. По возможности смените сетевой SSID, пароль и WEP-ключи как можно скорее. Если ваша сеть использует список МАС-адресов для управления доступом, удалите МАС-адрес похищенного устройства из списка авторизованных подключений.

Объединение вашей сети с миром

Если вы используете беспроводную сеть для обеспечения коллективного доступа в Интернет окрестной сети или кампуса или хотите позволить заказчикам и другим посетителям подключаться к вашей беспроводной сети, не стоит использовать WEP или другие инструменты защиты для ограничения доступа известными пользователями, но все же необходимо обеспечить некоторые меры защиты.

Ваше желание предоставить людям прямое подключение к Интернету не означает, что вы хотите позволить им бродить по другим компьютерам вашей сети, — необходимо изолировать беспроводные точки доступа от остальной ее части.

Если все локальные узлы вашей сети подключены по проводам, наилучшим методом будет размещение брандмауэра между беспроводной точкой доступа и проводной LAN, что позволит точке доступа (и компьютерам, подключенным к ней через беспроводные соединения) подключаться только к Интернету, а не к любому из локальных узлов проводной сети, как показано на рис. 14.8.

Тем не менее, если некоторые из ваших домашних компьютеров используют беспроводные подключения, необходимо защитить их от доступа посторонних, использующих коллективную часть вашей сети. Для осуществления этого плана существует пара способов: на рис. 14.9 показана беспроводная сеть с программным брандмауэром на каждом домашнем компьютере, а на рис. 14.10 — система, использующая две отдельные беспроводные сети с разными SSID, подключенные к одному и тому же интернет-узлу. Основным правилом является использование одного или более брандмауэров для изолирования коллективной части вашей сети от компьютеров, которые вы не хотите делать доступными для остального мира.

Рис. 14.8

Рис. 14.9

Рис. 14.10

Глава 15. Виртуальные частные сети

Инструменты защиты в спецификации 802.11 недостаточно хороши для защиты данных, передаваемых через беспроводную сеть. Итак, что же является альтернативой? Виртуальная частная сеть (VPN) может добавить другой эффективный способ защиты данных, перемещающихся от беспроводного сетевого клиента к хосту, который может располагаться везде, где есть сетевое подключение.

Для соединения двух точек по сети через кодированный канал VPN использует «туннель данных». Конечные точки могут являться отдельным сетевым клиентом и сетевым сервером, парой компьютеров клиентов или других устройств, а также шлюзами в паре сети. Данные, проходящие через коллективную сеть, являются полностью изолированными от другого сетевого трафика. При этом используется аутентификация с помощью логина и пароля для ограничения доступа авторизованными пользователями, кодирование данных, чтобы сделать их непонятными для посторонних, и аутентификация данных для управления целостностью каждого пакета данных и гарантии того, что все данные происходят от легитимных сетевых клиентов. VPN является не только другим уровнем шифрования. VPN изолирует весь сквозной путь данных от других сетевых пользователей, поэтому неавторизованные пользователи не могут их получить. Работа VPN-сетей протекает на IP-(сетевом) уровне ISO-модели. Поэтому они могут работать выше протоколов 802.11b, работающих на физическом уровне. VPN могут также пропускать данные через сетевое подключение, содержащее более одной физической среды (например, беспроводное соединение, пропускающее данные по направлению к проводной Ethernet-сети). Другими словами, VPN является сквозной службой — не имеет значения, использует ли она беспроводное соединение Ethernet-кабель, стандартную телефонную линию или некую комбинацию той или другой передающей среды. VPN представляет собой туннель, простирающийся от одной сетевой конечной точки к другой независимо от того, какая среда является переносчиком данных. Этим добавляется другой уровень защиты дополнительно к (или в качестве альтернативы) WEP-шифрованию, которое применяется только к беспроводной части сети.

В традиционной VPN удаленный пользователь может регистрироваться в удаленной сети и получать те же сетевые службы, которые доступны для локальных клиентов. VPN часто используются для расширения корпоративных сетей в филиалы и подключения пользователей к сети из дома или других мест, на пример офиса клиента или заказчика.

Компьютер клиента, подключенный через VPN-сервер, выглядит для остальной сети (с VPN защитой) так же, как и устройство клиента в этой же комнате или здании. Единственное различие заключается в том, что данные из VPN проходят через VPN-драйвер и коллективную сеть, а не перемещаются в локальную сеть непосредственно из сетевого адаптера. На рис. 15.1 показано типичное VPN-подключение к удаленной сети.

Рис. 15.1

Все преимущества защиты обычной проводной VPN верны и для VPN с малым радиусом действия, которая реализует туннели через беспроводное соединение, и для VPN с дальним радиусом действия, которая начинается с беспроводной сети и переправляет данные на удаленный сервер. Существуют два различных способа использования VPN: локальная VPN может расширяться только через беспроводную часть сети между устройствами клиентов и точкой доступа, а расширенная сеть может переносить зашифрованные с помощью VPN данные за пределы точек доступа к VPN-серверу через коллективную сеть, такую как интернет или коммутируемое телефонное подключение.

Расширенная сеть представляет собой традиционную VPN (проходящую через коллективную сеть, например Интернет), которая исходит от беспроводного сетевого клиента. Эта же VPN может также поддерживать подключения, не содержащие беспроводного сегмента, вместе с логинами от коллективных беспроводных служб в аэропортах или других общественных местах. Это обычный способ использования VPN.

Локальные VPN с малым радиусом действия более интересны для лиц, работающих с беспроводной сетью, так как они добавляют другой уровень защиты для беспроводных соединений. Поскольку данные, перемещающиеся между беспроводными клиентами и сетевыми точками доступа, являются шифрованными (с использованием алгоригма, который более защищен, чем WEP-шифрование), они непонятны для любого постороннего, который может отслеживать сигнал.

К тому же, поскольку VPN-сервер на точке доступа не будет принимать данные от беспроводных клиентов, которые не используют правильные VPN-драйверы и пароли, злоумышленник не может войти в сеть, представившись клиентом для для точки доступа.

Целью беспроводной VPN является защита беспроводного соединения между клиентами и точкой доступа и блокирование неавтори зова иных пользователей. Поэтому изолированные и кодированные данные могут перемещаться только в пределах одной комнаты, а не на сотни или тысячи километров. Разумеется, точка доступа может также отправить зашифрованные с помощью VPN-данные через Интернет к компьютеру в удаленном месте.

На рис. 15.2 показано беспроводное подключение к VPN. VPN-сервер располагается между беспроводной точкой доступа и локальной сетью, поэтому все пакеты, перемещающиеся по беспроводной части сети, будут шифрованными.

Для ясности диаграмма показывает VPN-сервер как отдельный компонент, но на практике наиболее практичным способом добавления VPN-защиты в беспроводную сеть является использование маршрутизатора или шлюза, включающего поддержку VPN. Маршрутизаторы с функцией VPN доступны от нескольких поставщиков, включая Alvarion, Colubris и Nexland.

Рис. 15.2

Методы VPN

VPN пересылает данные через одну или более промежуточную сеть к точке назначения в другой сети. Туннельный клиент VPN инкапсулирует имеющиеся пакеты данных или фреймы путем добавления нового заголовка с трассировочной информацией, которая инструктирует их о способе достижения конечной точки VPN. Путь прохождения через промежуточные сети называется туннелем. В конечной точке туннеля VPN-сервер удаляет туннельный заголовок и отправляет данные кточке назначения, определяемой полями заголовков. Точная форма туннеля не оказывает никакого влияния на данные, так как данные воспринимают туннель как соединение точка-точка.

Туннельные заголовки могут принимать несколько форм. Методами, наиболее широко используемыми в VPN, являются протокол туннельного соединения точка-точка — PoinHo-Point Tunneling Protocol (РРТР), протокол туннельного соединения второго уровня — Layer Two Tunneling Protocol (L2TP) и режим IP Security (IPSec). РРТР и L2TP могут перемещать данные через сети IP, IPX и NetBEUI; IPSec ограничен IР-сетями. Как клиент, так и сервер должны использовать один и тот же протокол.

В РРТР и L2TP клиент и сервер должны конфигурировать туннель для каждой передачи перед началом обмена данными. Параметры конфигурирования включают путь через промежуточную сеть и спецификации шифрования и сжатия. После завершения передачи клиент и сервер разрывают подключение и закрывают туннель.

В случае соединения по сети IPSec клиент и сервер до начала обмена данными должны реализовать туннель через промежуточные сети в отдельной транзакции.

Каждый из этих протоколов обладает своими преимуществами и недостатками, но все они достаточно хороши для создания защищенной связи между беспроводным сетевым клиентом и точкой доступа. Отличия между всеми тремя носят скорее технический, чем практический характер. Вы можете найти прекрасное описание работы всех трех протоколов в официальном документе Microsoft, озаглавленном Virtual Private Networking in Windows 2000: An Overview (Виртуальная частная сеть в Windows 2000: Обзор), который доступен в online-режиме на http://www.microsoft.com/windows2000/docs/VPNoverview.doc.

VPN-сервер

VPN-сервер может быть частью Unix- или Windows-сервера либо встроен в автономный сетевой маршрутизатор или шлюз. Если ваша сеть уже использует отдельный компьютер в качестве выделенного сервера, его же можно принять и за VPN-сервер.

Десятки производителей VPN-оборудования предлагают маршрутизаторы, шлюзы и другие продукты, поддерживающие один или более VP N-протоколов.

Каждый из этих продуктов имеет свой набор функций, поэтому важно протестировать конкретную комбинацию клиента и сервера, которые вы собираетесь использовать в вашей сети, перед тем, как остановить на них выбор. Консорциум виртуальных частных сетей — Virtual Private Network Consortium (VPNC) переходит к набору тестов на взаимодействие и стандартам сертификации (во многом аналогичным Wi-Fi-стандартам для оборудования 802.11b). Web-сайт VPNC, расположенный на http://www.vpnc.org. перечисляет продукты, прошедшие тесты на взаимодействие, а также предоставляет ссылки на источники информации о многих VPN-продуктах.

Конфигурирование Windows Server для буспроводной VPN

Если вы склоняетесь к использованию Windows Server, РРТР станет, возможно, самым простым для применения протоколом, так как он был создан как спецификация Microsoft. Он обеспечивает всестороннюю поддержку РРТР во многих версиях Windows, поэтому относительно просто конфигурирует РРТР-клиентов и серверы без необходимости применения посреднического оборудования. Windows 2000 и Windows ХР также поддерживают L2TP.

Компьютер, используемый как РРТР сервер, должен работать под одной из серверных операционных систем Microsoft: Windows NT Server 4.0, Windows 2000 Server или Windows XP Server. Для сервера также необходимы две сетевые интерфейсные карты: одна подключается к проводной сети или интернет-шлюзу, а другая подключается к беспроводной сети. Интерфейсная карта, подключенная к беспроводному порту, обычно присоединяется непосредственно к Ethernet-порту беспроводной точки доступа.

Точный процесс установки РРТР на Windows Server каждой версии Windows слегка отличается, но общие этапы остаются одинаковыми. Для получения необходимой информации по конфигурированию конкретной операционной системы обратитесь за помощью к оперативным окнам Help (Помощь), Microsoft's Resource Kit (Пакет ресурсов Microsoft) и другой online-документации для вашей операционной системы. В последующих разделах в общих чертах приведены этапы конфигурирования.

Конфигурирование подключения к проводной сети

Соединение с LAN или другой сетью является выделенным подключением через сетевой адаптер. Профиль сетевого подключения для данного соединения должен включать IP-адрес и маску подсети, назначенные этому подключению, а также принятый по умолчанию адрес, присвоенный сетевому шлюзу.

Конфигурирование VPN-подключения

VPN-подключение обычно представляет собой Ethernet-соединение с одной или более точками доступа. Профиль подключения на сервере для VPN-соединения должен включать IP-адрес и маску подсети, назначенные этому порту, а также адреса DNS- и WINS-серверов, используемые данной сетью.

Конфигурирование сервера удаленного доступа в качестве маршрутизатора

Сервер должен использовать либо статические пути, либо протоколы трассирования, делающие каждого беспроводного клиента доступным из проводной сети.

Включение и конфигурирование сервера для РРТP- или L2TR-клиентов

Windows использует службу удаленного доступа — Remote Access Service (RAS) и протокол соединения точка-точка — Point-to-Point Protocol (РРР) для реализации VPN-подключений. Служба Routing and Remote Access (Маршрутизация и удаленный доступ) включает RAS, а VPN-подключение требует следующих функций конфигурирования RAS:

— Authentication Method — шифрованные РРТР-подключения используют методы аутентификации MS-CHAP или EAP-TLS;

— Authentication Provider — либо встроенная в Windows 2000 процедура, либо внешний RADIUS-сервер могут проверять сетевых клиентов;

— IP Routing — IP Routing и удаленный доступ на базе IP должны быть активны. Если проводная сеть ожидает DHCP-конфигурирование, то должен быть включен сервер DHCP

Конфигурирование РРТР- или L2TP-портов

Настройте каждый РРТР- или L2ТР-порт для разрешения удаленного доступа.

Конфигурирование сетевых фильтров

Входные и выходные фильтры защищают сервер удаленного доступа от отправки и приема данных, которые не исходят от VPN-клиента, отклоняют отправку данных от (и к) неавторизованных пользователей, поэтому злоумышленники не смогут получить доступ к интернет-подключению (или к проводной локальной сети) через беспроводную сеть.

Конфигурирование служб удаленного доступа

Разрешение удаленного доступа для каждого беспроводного клиента должно быть настроено на разрешение доступа к RAS-серверу, а тип порта — на правильный VPN-протокол (например, РРТР или L2TP). Профиль для каждого подключения должен содержать тип используемого шифрования. В Windows существуют три степени надежности кодирования:

— основное: с использованием 40-битного ключа шифрования;

— сильное: с использованием 56-битного ключа шифрования;

— самое сильное: с использованием 128-битного ключа шифрования

VPN-серверы для Unix

РоРТоР является РРТР-сервером для Linux, OpenBSD, FreeBSD и других версий Unix. Информация о настройке и использовании, а также загрузка текущей версии доступны на http://poptop.lineo.com.

Все версии BSD (включая FreeBSD. Net BSD. OpenBSD и Mac OS X) в качестве части программного пакета содержат IPSec VPN-клиента и сервер.

Linux FreeS/WAN представляет собой наиболее популярную версию IPSec для Linux. Зайдите на http://www.freeswan.org для загрузки, получения документации и доступа к сообществу пользователей FreeS/WAN.

Если вы используете брандмауэр Linux, стоит обратить внимание на VPN-маскарадинг как на альтернативу программам-надстройкам типа РоРТоР. Linux использует функцию IP-маскарадинга из ядра Linux для реализации подключения к Интернету множества клиентов через одно соединение. VPN-маскарадинг является частью IP-маскарадинга, поддерживающей РРТР- и IPSec-клиентов. Руководство для Linux по VPN-маскарадингу находится на http://www.linuxdoc.Qrg/HQWTO/VPN-Masguerade-HQWTO.html

Сетевое оборудование с поддержкой интегрированной VPM

Выделенный компьютер, работающий под Linux или одной из BSD-версий Unix, может стать недорогим VPN-сервером; или, если вы используете Windows Server для других целей, он может также обеспечивать поддержку VPN за небольшую стоимость или вообще бесплатно. Однако полномасштабный сетевой сервер часто является сложным и не всегда лучшим решением относительно простой проблемы. Многие свитчи, маршрутизаторы, шлюзы и брандмауэры также включают поддержку VPN. Cisco, 3Com, Intel и многие другие производители выпускают VPN-продукты, которые часто гораздо проще в установке и управлении, чем отдельный компьютер.

В беспроводной сети VPN-сервер не нуждается во всех «наворотах», которые свойственны серверу в крупной корпоративной сети. Как показано на рис. 15.3, маршрутизатор, расположенный между беспроводной точкой доступа и проводной частью корпоративной сети, может легко выполнять роль VPN-сервера. В домашней сети VPN-сервер может работать между точкой доступа и DSL или кабельным модемом.

Автономное оборудование VPN-клиента между компьютером и сетью также доступно, но не так практично в беспроводной сети, поскольку беспроводной сетевой адаптер практически всегда вставляется в сам компьютер.

Программное обеспечение VPN-клиента

Беспроводной клиент подключается к VPN-серверу через его беспроводное Ethernet-соединение с точкой доступа, которое операционная система воспринимает как сетевое подключение. Чтобы настроить VPN-туннель через данное подключение, необходимо в качестве сетевой службы установить туннельный протокол.

Рис. 15.3

Конфигурирование Windows для VPN

Большинство версий Windows снабжено поддержкой виртуальных частных сетей, но эта функция не является частью принятой по умолчанию инсталляции.

Поэтому первым этапом при настройке VPN-клиента является установка протокола. В пользовательских версиях Windows выполните следующее:

1. В Control Panel (Панель управления) выберите Add > Remove Programs (Установка · Удаление программ).

2. Откройте вкладку Windows Setup (Установка Windows) в окне Add/Remove Program Properties (Свойства установки/удаления программ).

3. Выберите Communications (Связь) в перечне Components (Компоненты) и затем Details (Детали). Откроется окно Communications (Связь), изображенное на рис. 15.4.

Рис. 15.4

4. Прокрутите список компонентов, чтобы найти Virtual Private Networking (Виртуальная частная сеть). Установите флажок рядом с данным пунктом.

5. Щелкните по кнопке ОК (Да) в окне Communications (Связь) и окне Add/Remove Programs (Установка/удаление программ).

6. Выполните перезагрузку, когда компьютер предложит вам это сделать.

В Windows NT и Windows 2000 выполните следующее:

1. В Control Panel (Панель управления) выберите пункт Network (Сеть).

2. На вкладке Protocols (Протоколы) щелкните по кнопке Add (Добавить). Откроется диалоговое окно Select Network Protocol (Выбор сетевого протокола).

3. Выберите Point to Point Tunneling Protocol (Туннелинг точка-точка протокол) из списка Network Protocols (Сетевые протоколы) и щелкните по кнопке ОК (Да). Windows загрузит РРТР-файлы.

4. Когда откроется окно РРТР Configuration (РРТР конфигурация), выберите количество VPN-стройств, которые вы хотите поддержать на этом клиенте. В большинстве случаев для беспроводного клиента достаточно одного устройства.

5. Щелкните по кнопкам ОК (Да) во всех открытых окнах.

6. Перезагрузите компьютер, чтобы сделать VPN-клиента активным.

7. Чтобы добавить VPN-клиент в качестве порта службы удаленного доступа, откройте Control Panel (Панель управления) и снова выберите Network (Сеть). Откройте вкладку Services (Службы) и выберите функцию Remote Access Service (Служба удаленного доступа).

8. Щелкните по кнопке Properties (Свойства), чтобы открыть диалоговое окно RAS Properties (Свойства RAS).

9. Выберите Add (Добавить), чтобы открыть окно Add RAS Device (Добавить RAS-устроЙство).

10. Если VPN 1-RASPPTPM не видно, откройте раскрывающийся список устройств, выберите VPN 1-RASPPTPM и щелкните по кнопке ОК (Да).

11. Выберите VPN-порт, а затем Configure (Конфигурирование). Выберите пункт, определяющий беспроводной сетевой порт, и щелкните по кнопке ОК (Да).

Наконец, вы должны создать профиль подключения, который выполняет подключение к VPN-серверу:

1. В Control Panel (Панель управления) или окне My Computer (Мой компьютер) откройте Dial-Up Networking (Коммутируемая сеть).

2. Дважды щелкните по иконке Make New Connection (Создать новое подключение). Запустится Make New Connection Wizard (Мастер установки нового подключения).

3. В первом окне мастера, представленном на рис. 15.5, введите название вашего VPN-сервера в поле Type a Name (Введите название).

Рис. 15.5

4. Откройте меню Select a Device (Выбор устройства) и выберите функцию VPN Adapter (VPN-адаптер). Щелкните по кнопке Next (Далее) для перехода к следующему окну мастера.

5. Введите IP-адрес VPN-сервера в поле Host Name or IP Address field (Имя или IP-адрес хоста). Щелкните по кнопке Next (Далее). Мастер подтвердит, что профиль нового подключения создан.

6. Выберите команду Finish (Готово), чтобы закрыть мастер. Вы должны увидеть иконку для профиля нового подключения в окне Dial-Up Networking (Коммутируемая сеть).

7. Если вы планируете часто использовать беспроводное VPN-подключение, создайте ярлык для профиля нового подключения. Windows автоматически разместит его на рабочем столе.

В Windows ХР мастер делает весь процесс гораздо проще:

1. В Control Panel (Панель управления) откройте Network Connections (Сетевые подключения).

2. Дважды щелкните по иконке New Connection Wizard (Мастер новых подключений).

3. Когда откроется окно Network Connection Туре (Тип сетевого подключения), показанное на рис. 15.6, выберите функцию Connect to the Network at My Workplace (Подключиться к сети на рабочем месте).

Рис. 15.6

4. В окне Network Connection (Сетевое подключение), изображенном на рис. 15.7, выберите функцию Virtual Private Network Connection (Подключение через виртуальную частную сеть) и щелкните по кнопке Next (Далее).

Рис. 15.7

5. В окне Connection Name (Название подключения) введите название беспроводного VPN-подключения. Это название появится на ярлыках рабочего стола для этого подключения. Щелкните по кнопке Next (Далее).

6. В окне Public Network (Коллективная сеть), показанном на рис. 15.8, выберите функцию Do Not Dial (Некоммутируемый вызов), так как вам не нужно подключаться через телефонную линию. Щелкните по кнопке Next (Далее).

Рис. 15.8

7. В окне VPN Server Selection (Выбор VPN-сервера), показанном на рис. 15.9, введите IP-адрес VPN-сервера.

8. Щелкните по кнопке Next (Далее), а затем — по Finish (Готово) для завершения работы мастера.

VPN-клиент Microsoft L2TP/IPSec

Microsoft содержит клиента для L2ТР-подключений с помощью IPSec в Windows 2000 и Windows ХР. Похожая программа для Windows 98, Windows Me и Windows NT Workstation 4.0 доступна для бесплатной загрузки у Microsoft. Для поиска программы зайдите на Web-страницу Microsoft's Windows 2000 Tools and Utilities (Инструменты и утилиты для Windows 2000), находящуюся на http://www.microsoft.com/windows2000/downloads/tools/default.asp. и выберите соответствующую ссылку.

Реализация подключении в Windows

Сразу после установки профиля VPN-подключения можно легко подключить клиента Windows к хостовой сети или Интернету через беспроводное

Рис. 15.9

VPN-соединение: просто дважды щелкните по иконке профиля подключения.

Windows запросит логин и пароль и затем выполнит подключение.

Если ваше беспроводное соединение представляет собой наиболее часто используемый путь подключения к Интернету, вы можете сделать его подключением по умолчанию, которое будет открываться всякий раз при запуске сетевого приложения, например Web-браузера или программы клиента электронной почты. Чтобы сделать VPN-профиль установленным по умолчанию, выполните следующие действия:

1. Откройте окно Internet Properties (Свойства Интернета) в Control Panel (Панель управления).

2. Выберите вкладку Connections (Подключения).

3. В поле Dial-Up Settings (Настройки коммутируемого подключения) выберите профиль VPN-подключения из списка и щелкните по кнопке Set Default (Установить по умолчанию).

4. Щелкните по кнопке Settings (Настройки). В поле Dial-Up Settings (Настройки коммутируемого подключения) введите свой логин и пароль на VPN-сервере.

5. Выберите функцию Dial Whenever a Network Connection Is Not Present (Использовать при отсутствии подключения к сети).

Функции Windows ХР

Windows ХР обеспечивает многие функции VPN, которые были недоступны в ранних версиях Windows. Для их установки произведите следующую последовательность:

1. Откройте окно Network Connections (Сетевые подключения) в Control Panel (Панель управления). Если у вас есть ярлык для вашего VPN-подключения на рабочем столе, вы можете пропустить этот пункт.

2. Дважды щелкните по иконке VPN. Откроется окно Connect (Подключить), аналогичное представленному на рис. 15.10.

Рис. 15.10

3. Щелкните по кнопке Properties (Свойства). Откроется окно Properties (Свойства) для вашего VPN-клиента. На рис. 15.11 изображена вкладка General (Общие) окна Properties.

Рис. 15.11

4. IP-адрес VPN-сервера уже должен быть виден в поле Host Name (Название хоста). Функция Dial Another Connection First (Установить сначала другое подкключение) должна быть отключена. Выберите вкладку Networking (Сеть) для просмотра функций, показанных на рис. 15.12.

Рис. 15.12

5. Выберите тип VPN-сервера, который ваша сеть будет использовать, в меню Туре of VPN (Тип VPN). Если вы не знаете тип VPN, выберите функцию Automatic (Автоматически).

6. Выберите Internet Protocol (TCP/IP) из списка компонентов подключения и щелкните по кнопке Properties (Свойства), чтобы изменить сетевые настройки.

7. Активизируйте вкладку Advanced (Дополнительно) для отображения окна, показанного на рис. 15.13. Если ваша сеть еще не защищена брандмауэром, включите функцию Internet Connection Firewall (Брандмауэр подключения к Интернету). Это обезопасит беспроводного клиента от атак, осуществляемых из Интернета.

Рис. 15.13

Вкладки Options (Свойства) и Security (Безопасность) в окне Properties (Свойства) управляют свойствами подключения, которые обычно не меняются с принятых по умолчанию настроек. Сетевые администраторы, желающие изменить настройки защиты, должны проинструктировать своих пользователей о том, как сконфигурировать эти функции для соответствия специальным требованиям сети.

VPN-клиенты дли Unix

Использование VPN на компьютере, работающем под Unix, является более сложным, чем запуск VPN с машины под Windows, так как клиент не интегрирован в ядро. Поэтому нужно найти программу клиента, которая работает с версией Unix и необходимым VPN-протоколом. Программы, обеспечивающей универсального VPN-клиента и некоторых комбинаций, например РРТР для BSD версий Unix, кажется, вообще не существует.

РРТР-Unix

PPTP-Unux является клиентом Linux, который подключается к РРТР-серверам.

Разработчики программы поощряют пользователей к созданию портов для других версий Unix, но свою деятельность сосредотачивают на Linux.

Неофициальная домашняя страница для проекта клиента PPTP-Unux находится на http://www.scooter.сх/alpha/pptp.himl.

IPSec-клиенты

Пользователи Linux могут выбирать из нескольких реализаций IPSec:

— FreeS/WAN (http://www.freeswan.org);

— pipsecd (http://perso.enst.fr/~beyssac/pipsec):

— NIST Cerberus (http://www.antd.nist.gov/cerberus).

IPSec входит в состав пакета OpenBSI). Вы можете найти пособие, объясняющее, как его использовать, на http://www.x-itec.de/projects/tuts/ipsec-howto.lxt.

IPSec-реализация для FreeBSD находится на http://www.r4k.net/ipsec. Для получения информации об IPSec для NetBSD зайдите на http://www.netbsd.org/Documentation/network/ipsec.

Использование беспроводной VPN

Когда вы разрабатываете VPN для защиты данных в сети, проходящих через беспроводное соединение, важно понимать, где в точности расположены конечные точки VPN-туннеля. Если VPN реализует туннель только через беспроводное соединение, как показано на рис. 15.14, сеть будет выглядеть так же, как и без VPN. Однако, если VPN реализуется между точками доступа через глобальную сеть (такую, как Интернет), аналогичную представленной на рис. 15.15, беспроводной сетевой клиент может выглядеть как компонент сети в другом здании.

Рис. 15.14

Рис. 15.15

Насколько же далеко должна простираться ваша беспроводная VPN? Это зависит от того, что вы хотите при помощи нее выполнять. Если ваша беспроводная сеть предназначена для поддержки ноутбуков и других портативных компьютеров офиса, фабрики или кампуса, имеет смысл поставить сервер между сетью точек доступа и подключением к вашей корпоративной сети. Это защитит данные беспроводных пользователей и не пустит в сеть неавторизованных пользователей, но не повлияет на тех, чьи компьютеры подключены к сети по кабелям.

В домашней или малой офисной сети точки доступа, скорее всего, подключаются к маршрутизатору интернет-шлюзаа, который обеспечивает доступ в Интернет для всех компьютеров офиса или дома. Если точка доступа и шлюз являются отдельными устройствами, вы можете расположить VPN-сервер между обоими. Но если точка доступа и шлюз совмещены в одном корпусе, вам придется выбрать один из указанных ниже способов подключения. Используйте VPN-клиентов на всех компьютерах (включая настольные машины, связанные проводами со шлюзом) и разместите клиента между шлюзом и интернет-модемом, как показано на рис. 15.16.

Рис. 15.16

Можно также игнорировать порты проводной Ethernet на шлюзе и добавить новый хаб или свитч между VPN-сервером и интернет-модемом, как показано на рис. 15.17.

Рис. 15.17

Реализация подключении по умолчанию

Если вы используете беспроводную сеть с VPN-защитой большую часть времени, следует сделать VPN-профиль подключением по умолчанию. Всякий раз при запуске сетевого приложения компьютер будет пытаться подключиться через VPN до тех пор, пока вы не установите другое подключение (например, коммутируемую телефонную линию).

Чтобы установить в Windows профиль подключения как принятый по умолчанию, откройте окно Dial-Up Networking (Коммутируемая сеть). В Windows ХР используйте окно Network Connections (Сетевые подключения). Щелкните правой клавишей мыши по иконке профиля, который хотите использовать, и выберите в меню функцию Set as Default (Установить как принятое по умолчанию).

Чтобы подключиться к VPN, которая не является принятой по умолчанию, дважды щелкните по иконке профиля VPN-подключения. Вы увидите окно регистрации, аналогичное изображенному на рис. 15.18. Введите ваш логин и пароль и выберите Connect (Подключиться).

Если VPN-сервер распознает вашу учетную запись, он установит подключение.

Рис. 15.18

Отказ от VPN

Даже несмотря на то, что вы обычно используете VPN для защиты беспроводных данных, иногда хочется отправить данные в чистом виде, без применения VPN. Например, есть возможность использовать VPN в офисе или дома, но в аэропорту или в другом общественном месте, не защищенном VPN, компьютер и сетевой адаптер необходимы для прямого подключения.

К тому же программы конфигурирования, управляющие рабочим каналом сети, SSID и другими функциями, являются утилитами на базе Web, интегрированными в точку доступа. Так как точка доступа находится внутри VPN-туннеля, невозможно отправить команды точке доступа по VPN.

Важно помнить, что VPN вы можете использовать, когда есть такая необходимость, и отказаться от нее, если вы хотите реализовать подключение напрямую.

Использование VPN через коллективную сеть

Когда вы подключаете портативный компьютер к своей корпоративной сети через коллективную в аэропорту или конференц-зале, вы можете подключиться через нее к Интернету и затем к вашему корпоративному VPN-серверу. Так как вам необходимо зарегистрироваться в коллективной сети, перед тем как инициировать VPN-подключение, необходимо создать отдельный профиль подключения «VPN через коллективную сеть» в дополнение к тому, который вы используете из собственного офиса. Профиль должен ссылаться на ваш корпоративный VPN-сервер, но не должен стать подключением по умолчанию.

Для подключения через коллективную сеть на компьютере, работающем под Windows, выполните следующие действия:

1. Включите компьютер с установленным беспроводным сетевым адаптером.

2. Используйте вашу утилиту конфигурирования беспроводной сети для выбора коллективной сети, которую вы хотите использовать.

3. Запустите Internet Explorer, Netscape Navigator или какой-либо другой Web-браузер. Вы увидите окно регистрации коллективной сети.

4. Введите название учетной записи и пароль. Коллективная сеть распознает ваш логин.

5. Сверните окно браузера и откройте окно Dial-Up Networking (Коммутируемая сеть).

6. Дважды щелкните по иконке для VPN через профиль Public Network (Коллективная сеть). Компьютер подключится через Интернет к вашей корпоративной LAN.

7. Введите логин и пароль для своей корпоративной сети.

Глава 16. Советы по устранению проблем

Когда все в вашей сети работает правильно, вы даже не догадываетесь о ее существовании. Просто включаете беспроводной сетевой адаптер и входите в online-режим.

Сеть хорошо функционирует, только когда все настроено правильно, но важная настройка часто скрывается за тремя слоями экранов и диалоговых окон. Если какая-либо скрытая конфигурационная функция установлена неверно, сетевое подключение не будет работать корректно.

Эта глава содержит описания общих проблем и инструкции по их устранению.

Компьютер не обнаруживает сетевой адаптер

Windows должна автоматически обнаруживать PCMCIA- или USB-адаgтер, когда вы подключаете его к компьютеру или когда включаете компьютер с уже подключенным адаптером. Если вы используете PC-карту, то должны услышать характерный звук, когда PCMCIA-контроллер ее обнаруживает, а в системном трее (рядом с часами) должна появиться иконка PC Card, аналогичная показанной на рис. 16.1.

Рис. 16.1

Если Windows не включает ваш сетевой адаптер автоматически, вероятно, она не может найти нужный драйвер либо для PCMCIA-разъема, либо для самого адаптера. Device Manager (Менеджер устройств, изображенный на рис. 16.2) будет отображать иконку с желтым восклицательным знаком или красным символом X для любого устройства, которое в данный момент работает некорректно.

Рис. 16.2

Щелкните правой кнопкой мыши по иконке с восклицательным знаком или символом X и выберите Properties (Свойства) в меню для восстановления работы устройства или переустановите драйвер.

Если для PCMCIA-разъема или сетевого адаптера иконки нет вообще, установите драйвер с диска, поставляемого с адаптером, или скачайте новый драйвер с Web-сайта производителя.

Если ваш Macintosh не определяет адаптер AirPort, попробуйте перезагрузить программное обеспечение AirPort.

В Linux для PC-карты требуются PCMCIA-службы и Wireless Extensions (Беспроводные расширения). В Unix для сетевого адаптера вы должны установить специальный драйвер.

Не запускается программа конфигурирования беспроводной сети

Многие программы конфигурирования беспроводной сети были написаны для конкретного типа сетевого адаптера. Эти программы осуществляют поиск соответствующего адаптера при запуске и, если не могут его обнаружить, автоматически отключаются. Поэтому программа конфигурирования от одной компании, скорее всего, не будет работать с адаптером от другой. Исключениями являются адаптеры и программы конфигурирования, входящие в программный пакет более чем одной марки, например Cisco и Xircom, или Orinoco и Apple и программы конфигурирования, поставляемые с Windows и другими операционными системами.

Поэтому устанавливайте лишь то программное обеспечение для конфигурирования и управления, которое написано для вашего адаптера. Если у вас нет CD, поставляемого с адаптером, вы, скорее всего, можете скачать необходимую программу на Web-сайте производителя.

Программа управления беспроводной сетью пытается подключиться, даже если адаптер не используется

Некоторые программы конфигурирования и управления беспроводной сетью автоматически пытаются начать работу каждый раз, когда вы запускаете компьютер. Программное обеспечение, поставляемое с адаптерами D-Link, особенно подвержено этой напасти. Запуск беспроводных программ при старте хорош для настольного компьютера, который постоянно использует их для подключения к LAN, но имеет меньший смысл для портативного компьютера, который часто работает без подключения к беспроводной сети.

Чтобы отменить функцию автозапуска в Windows, выполните следующие действия:

1. В меню Start (Пуск) Windows выберите Run (Выполнить).

2. Введите msconfig в поле Open (Открыть) и щелкните по кнопке ОК (Да).

3. Выберите вкладку Startup (Автозапуск) для отображения списка программ, запускающихся автоматически каждый раз. когда вы запускаете Windows.

4. Найдите программу конфигурирования беспроводной сети и снимите соответствующий флажок.

5. Большинство систем Windows имеют несколько других ненужных программ, которые запускаются автоматически. Пока у вас открыта программа, поищите другие программы, которые вам не нужны, и отключите их.

6. Щелкните по кнопке ОК (Да) и перезагрузите компьютер, если Windows попросит вас сделать это.

Если вы удалили несколько программ из списка Startup (Автозапуск), то, скорее всего, заметите, что Windows загружается намного быстрее, чем раньше.

Теперь программа конфигурирования не будет запускаться каждый раз при загрузке Windows, но вы можете запустить ее, когда это будет необходимо. Скорее всего, на вашем рабочем столе или в меню Program (Программы) появится ярлык для одной или более программ беспроводной сети.

Компьютер не связывается с локальной сетью

Если вы не можете обнаружить сеть, удостоверьтесь в следующем:

— PC-карта беспроводного сетевого адаптера плотно вставлена в PCMCIA-разъем;

— кабель между USB-адаптером и компьютером подключен на обоих концах;

— откройте программу конфигурирования беспроводной сети и удостоверьтесь, что SSID совпадает с SSID точки доступа для сети, которую вы хотите использовать;

— если вы используете точку доступа, удостоверьтесь, что ваш сетевой адаптер сконфигурирован под инфраструктурную сеть;

— если вы пытаетесь подключиться непосредственно к другому адаптеру, удостоверьтесь, что обе системы сконфигурированы в режиме Ad-Hoc;

— настройки WEP-шифрования сети соответствуют настройкам адаптера;

— IP-адрес настроен правильно; если точка доступа или некий другой DHCP-сервер автоматически назначает IP-адреса, удостоверьтесь, что TCP/IP-настройки компьютера настроены на автоматическое получение адреса;

— настройка длины заголовка синхронизации для вашего сетевого адаптера та же самая, что и настройка для точки доступа — в некоторых программах конфигурирования эта функция называется Short Radio Headers (Короткие радиозаголовки);

— сетевой администратор содержит МАС-адрес вашего сетевого адаптера в перечне устройств, разрешенных для подключения к сети; не доверяйте МАС-адресу, напечатанному на этикетке адаптера, — он не всегда совпадает с адресом, на самом деле присвоенным адаптеру, используйте конфигурационную утилиту адаптера для поиска реального МАС-адреса и не путайте МАС-адрес адаптера с адресом точки доступа, к которой он подключен.

Компьюьтер подключается к другой сети

Там, где имеется несколько беспроводных сетей, попадающих в зону действия радиоустройства сетевого адаптера, компьютер будет обнаруживать все сети.

Если функция SSID настроена на подключение ANY (Любой), клиент будет связываться с самым сильным сигналом. Если же программа конфигурирования содержит список из двух или более SSID, она будет выполнять поиск по SSID в порядке, определенном списком.

Чтобы сконфигурировать свой компьютер для подключения к конкретной сети, измените настройку SSID в программе конфигурирования беспроводной сети и название рабочей группы. Как SSID, так и рабочая группа должны соответствовать SSID точки доступа, которую вы хотите использовать.

Для изменения названия рабочей группы в Windows 98 и Windows ME выполните следующие действия:

1. Откройте окно Network (Сеть) в Control Panel (Панель управления).

2. Выберите вкладку Identification (Идентификация).

3. Измените название в поле Workgroup (Рабочая группа).

Для изменения названия рабочей группы в Windows 2000 и Windows ХР проделайте следующие операции:

1. Откройте окно System (Система) в Control Panel (Панель управления).

2. Выберите вкладку Computer Name (Название компьютера).

3. Щелкните по кнопке Change (Изменить).

4. Измените название в поле Workgroup (Рабочая группа).

Большинство сетевых адаптеров обычно автоматически сканируют все доступные радиоканалы в поисках пригодных к использованию сетевых сигналов.

Однако некоторые функции конфигурирования позволяют пользователю ограничить адаптер одним каналом. Если этот канал занят какой-либо другой сетью, адаптер попытается связаться с ней, поэтому проверяйте функции конфигурирования и удостоверяйтесь, что адаптер выполняет поиск на нужном канале.

Локальная сеть видна, но нельзя подключиться к Интернету

Большинство сетей используют шлюзовый сервер для преобразования внутренних IP-адресов, используемых в локальной сети, в отдельный IP-адрес, который идентифицирует данную сеть в Интернете. Чтобы реализовать интернет-подключение, сетевые конфигурационные настройки TCP/IP компьютера должны определять адреса шлюза и одного или более DNS-серверов.

Интернет работает, но не видны другие компьютеры в локальной сети

Клиентские программы брандмауэров, аналогичные той, что входит в состав Norton Internet Security, обычно блокируют входящие попытки просмотра файлов и директорий. Это предотвращает неавторизованный доступ на ваш компьютер, но также блокирует другие компьютеры в локальной сети до тех пор, пока вы специально не разрешите доступ с них (используя IP-адреса). Элементы управления брандмауэром должны включать функцию идентификации «проверенные компьютеры» или «разрешение локального доступа» (варианты различны для каждой программы брандмауэра). Для получения необходимых инструкций обратитесь к документации на программу брандмауэра.

Если брандмауэр не блокирует доступ, можно предположить, что компьютер, к которому вы пытаетесь получить доступ, сконфигурирован неправильно, точка доступа не распознает МАС-адрес данного компьютера или на нем отключен File Sharing (Доступ к файлам).

Уровень сигнала слабый или качество сигнала низкое

Учитывая, что точка доступа находится в зоне действия вашего компьютера, слабый сигнал, вероятно, вызван некоторого рода препятствием между вашим сетевым адаптером и точкой доступа. Для улучшения качества и уровня сигнала попробуйте переместить адаптер (и компьютер, если адаптер расположен на PC-карте) в другое место. Длина волны радиосигналов с частотой 2,4 ГГц предельно мала (поэтому они называются «микроволновыми»!), поэтому перемещения адаптера даже на короткое расстояние может быть достаточно для внесения заметных изменений.

Если вы используете USB-адаптер, появляется большая свобода выбора его местоположения. Попробуйте поместить его на книжный шкаф или другое место с соблюдением прямой видимости на точку доступа и повращать адаптер (или внешнюю антенну) из стороны в сторону, отклоняя положение от строго вертикального, — это может улучшить совпадение поляризации антенны адаптера с поляризацией антенны точки доступа.

Невозможно найти коллективную сеть

Перед тем как ваш компьютер сможет подключиться к коллективной беспроводной сети, сетевой адаптер должен связаться с ее точкой доступа. Если адаптер автоматически к сети не подключается, проверьте следующие конфигурационные настройки:

— удостоверьтесь, что конфигурационная утилита настроена на распознавание SSID коллективной сети;

— убедитесь, что TCP/IP-настройки сконфигурированы для принятия IP-адреса от DHCP-сервера;

— запустите Web-браузер перед попытками использовать какую-либо другую программу интернет-клиента, например проверку почты. Большинство коммерческих коллективных сетей отображают окно регистрации в браузере и не реализуют другого подключения, пока вы не идентифицируете себя (и не запустите их счетный хронометр).

Я не знаю, нахожусь ли я в зоне действия сети

Некоторые утилиты беспроводной сети обнаруживают и отображают SSID всех ближайших сетевых сигналов, поэтому вы можете проверить наличие сигнала, просто вставив адаптер и запустив программу отображения состояния.

Для получения более подробной информации о соседних сетях, включая их SSID, попробуйте использовать Network Stumbler (доступен на http://www.netstumbler.com) для идентификации всех сигналов, которые ваш сетевой адаптер может обнаружить. Network Stumbler является программой для Windows, которая работает не с каждой маркой адаптера, но если они совместимы, может стать важным инструментом. Для получения информации о похожих программах для других операционных систем просмотрите ссылки на http://www.wardriving.com/code.php.

Сеть работает медленно

Всякий раз, когда работа отдельного сетевого сегмента замедляется, общее быстродействие сети страдает. Это означает, что медленная передача или загрузка файлов может быть вызвана перегрузкой сервера или тем, что слишком большое число клиентов пытаются использовать сеть одновременно. В пределах беспроводного сегмента сети медленная работа может быть вызвана высоким спросом на доступ к сети или помехами от других беспроводных сетей и радиослужб, работающих на той же частоте. Затухание сигнала и помехи от переотражения также могут вызывать падение скорости передачи данных по беспроводной сети.

Чтобы уменьшить помехи, попробуйте переместить точку доступа на другой канал, расположенный по крайней мере через пять от исходного. Например, если в данный момент вы используете канал № 2, попробуйте переместить точку доступа на канал № 7. Это потребует найстройки точки доступа, поэтому такую задачу может выполнить только администратор.

Если беспроводная сеть перегружена из-за большого числа пользователей, находящихся в режиме online одновременно, добавьте больше точек доступа, использующих разные каналы.

Если скорость передачи данных между точкой доступа и отдельным сетевым клиентом является медленной, попробуйте сменить скорость сетевого адаптера с положения Automatic (Автоматическая) на 5,5 Мбит/с или даже 2 Мбит/с. Но каким же образом можно улучшить скорость передачи, снижая ее? Поверьте, такой способ работает, так как передатчик, использующий высокоскоростную связь, повторно отправляет каждый пакет до тех пор, пока приемник не подтвердит получение правильной копии. Если сигнал предельно слабый или среда шумная, что может потребовать многократных повторений отправки каждого пакета, это означает, что один пакет будет пересылаться несколько раз перед отправкой следующего пакета. Когда вы снижаете скорость передачи, каждый пакет становится проще для распознания, поэтому сеть может его не повторять.

Можно ли улучшить эффективность с помощью внешней антенны?

Как правило, внешняя антенна улучшает уровень сигнала беспроводной сети примерно на 15 %, поскольку ее можно расположить в месте, свободном от препятствий на пути сигнала. Внешняя антенна может подключаться либо к точке доступа (в этом случае она будет повышать уровень сигнала для каждого сетевого клиента), либо к беспроводному сетевому адаптеру. Если вы можете расположить внешние антенны на обеих сторонах соединения, общее улучшение составит примерно 32,5 %.

Предполагается, что встроенная и внешняя антенны имеют одинаковые характеристики. Если внешняя антенна является направленной или имеет больший коэффициент усиления, чем встроенная, улучшение эффективности может быть еще большим. С другой стороны, многие сетевые адаптеры и точки доступа используют две встроенные антенны в «разнесенной» системе, которая постоянно сравнивает сигналы от каждой и выбирает тот, что сильнее. В шумной среде система с разнесенными антеннами может быть более эффективна, чем одна антенна.

Что еще можно сделать для улучшения эффективности?

Энергия, излучаемая передающей антенной, часто является поляризованной либо в горизонтальной, либо в вертикальной плоскости, поэтому приемная антенна будет принимать более сильный сигнал от антенны с тем же типом поляризации. Другими словами, если передатчик использует вертикальную антенну, приемная антенна будет ловить более сильный сигнал, если тоже будет вертикальной. Если передающая антенна горизонтальная, приемная антенна также должна быть горизонтальной.

На короткой дистанции поляризация не будет оказывать особого влияния на эффективность беспроводного Ethernet-соединения. Даже если обе антенны имеют разные поляризации, они по-прежнему будут обмениваться достаточно уверенными для передачи данных сигналами на полной скорости. Однако, когда вы попытаетесь извлечь хотя бы небольшую часть полезных данных из слабого и шумного сигнала, вы заметите некоторое улучшение, если одинаково поляризуете обе антенны.

Встроенные антенны, имеющиеся в большинстве адаптеров на РС-картах, трудно либо невозможно переместить без поворота всего компьютера, но многие точки доступа имеют антенны, смонтированные на шарнирах, поэтому их легко перемещать из вертикального положения в горизонтальное.

При перемещении к другой точке доступа адаптер теряет подключение

Предполагается, что беспроводные адаптеры обнаруживают все соседние точки доступа и автоматически перемещают связь на точку с чистым, сильным сигналом. Тем не менее передачи не всегда работают правильно. Иногда адаптер теряет сетевое подключение, когда сигнал от самой ближней точки доступа ослабевает. Если такое случается, попробуйте отключить беспроводное соединение и перезапустить его (выньте вашу беспроводную карту и вставьте ее обратно) или перезапустите ваш компьютер.

Где можно найти копию стандартов 802.11b?

IEEE-стандарты написаны одними инженерами для других инженеров, поэтому читать их не особенно интересно. Тем не менее они представляют собой определенные документы для беспроводных Ethernet-сетей, поэтому вам стоит с ними ознакомиться. Они доступны в режиме online на http://standards.ieee.org/reading/ieee/std/lanman.

Как выяснить, кто изготовил адаптер?

Несмотря на ярлыки на корпусах, многие беспроводные сетевые адаптеры и точки доступа изготавливаются по лицензии продуктов какой-либо другой компании. Часто для компании гораздо проще добавлять беспроводные продукты в свои каталоги, приобретая их у кого-либо еще, вместо того, чтобы разрабатывать и создавать свои собственные.

Некоторые компании, продающие лицензионные версии адаптеров и точек доступа, могут сообщить вам, кто их изготавливает, но многие продавцы будут настаивать на том, что они все изготавливают собственноручно, а даже если они этого не делают, будут аргументировать наличием гарантии — поэтому зачем вам беспокоиться?

С точки зрения пользователя или сетевого администратора имя производителя оригинального оборудования — original equipment manufacturer (OEM) не должно представлять для вас никакой разницы, пока устройство соответствует Wi-Fi-cepтификации. Если оборудование прошло Wi-Fi-тесты, можете рассчитывать, что оно будет работать достаточно хорошо.

Несмотря на это, иногда полезно знать, что находится внутри защитного корпуса PC-карты. Если вы используете адаптер с компьютером, работающим под Unix или Linux, персонал технической поддержки производителя может не знать, где искать необходимые драйверы и инструменты конфигурирования для своих устройств; но когда вы знаете, чьи компоненты находятся внутри, то можете найти драйверы сами. С точки зрения сетевого администратора полезно знать, какие адаптеры являются идентичными используемым, поэтому вы можете хранить на руках несколько дубликатов, которые будут работать с существующими драйверами на компьютерах ваших пользователей.

Как же выяснить имя оригинального производителя? Вам придется провести собственную исследовательскую работу. Каждая часть электронного оборудования, продаваемого в Соединенных Штатах и способного излучать радиоэнергию, должно иметь регистрационный номер, присвоенный Федеральной комиссией связи — Federal Communications Commission (FCC). Он применяется к радиопередатчикам, например беспроводным сетевым устройствам, и к большинству других компьютерных компонентов, поскольку они излучают радиоэнергию как побочный эффект любой функции, которую выполняют.

ID-номер ФКС существует почти на каждом беспроводном сетевом устройстве. Например, на рис. 16.3 изображен ярлык на РС-карте адаптера ZoomAir. ID-номером ФКС является BDNWLANPCCARD11.

Рис. 16.3

ФКС имеет поисковую базу данных на http://www.fcc.gov/oet/fccid, в которой перечислен каждый ID-номер со ссылками на копии всех технических документов, предоставляем ьгх производителем со своим устройством для регистрации. Большинство этой информации — техническая документация, но если вы просмотрите документы, то сможете найти что-либо, идентифицирующее оригинального производителя.

В таком случае все просто — в описании одного из докладов о проведении теста сообщается: «Карта является идентичной карте Intersil-. Это информация, которая понадобится вам для установки карты на систему под Unix; для карт Intersil используется wi-драйвер.

База данных ФКС также полезна для таких людей, как я, у которых кладовая полна старых компьютерных карт, кажущихся достаточно ценными для хранения, но не имеющими ярлыков, которые могли бы объяснить, для чего они предназначены. База данных отображает каждую карту в листинге с описанием и, возможно, даже с копией руководства пользователя. С заводским номером и номером модели обычно можно найти Web-сайт производителя, где можно отыскать еще больше подробностей.

Является ли программное обеспечение, поставляемое с сетевым адаптером или доступа, свежим?

Программное обеспечение, поставляемое с беспроводными сетевыми адаптерами, существует в двух видах: программы, запускаемые на компьютере, подключенном к адаптеру, и внутренняя прошивка, управляющая самим адаптером. Все программное обеспечение, запускаемое внутри точки доступа, является прошивкой.

Производители беспроводного сетевого оборудования (и большинства других связанных с компьютерами продуктов) часто выпускают новые версии программного обеспечения, поддерживающего их продукты. Обновленное программное обеспечение может включать заплатки для коррекции недостатков, выявленных после выпуска продукта, поддержку новых операционных систем и дополнительные свойства и функции, например усовершенствованное шифрование. Всегда полезно посещать Web-сайт производителя с целью проверки доступных обновлений.

Установка новых программ конфигурирования и отображения состояния проста — загрузите новое программное обеспечение поверх старой версии.

В большинстве случаев производитель поставляет его в виде исполняемого файла, который автоматически удаляет более ранние версии и запускает полную инсталляцию. Всегда полезно прочесть README-файл или другие инструкции, которые поставляются как часть загрузочного пакета.

Обновление прошивки — процесс более сложный. Производитель всегда предоставляет подробные инструкции, которым вы должны следовать максимально точно. Перед обновлением прошивки точки доступа не забудьте оповестить всех своих пользователей о том, что сеть временно будет находиться в автономном режиме.

Можно ли снизить ток, потребляемый от батареи компьютера?

Радиопередатчик преобразует электрическую энергию в радиосигналы, поэтому батарея в портативном компьютере с установленным беспроводным адаптером будет разряжаться гораздо быстрее, чем в таком же компьютере без адаптера.

Однако существует несколько операций, которые вы можете выполнить для снижения тока потребления до максимально возможного уровня.

Во-первых, выньте адаптер, если вы его не используете. Если вы находитесь на борту самолета или где-либо еще вне зоны действия беспроводного сигнала или используете компьютер для какой-то цели, не требующей доступа в сеть, выньте адаптер на PC-карте из разъема или вытащите USB-кабель. Если ваш компьютер имеет внутренний беспроводной адаптер, отключите его.

Это хороший совет для любого съемного устройства на PC-карте. Модемы, адаптеры Ethernet и платы памяти потребляют мощность, когда вставлены в компьютер, поэтому батарея прослужит дольше, если разъем будет пуст.

Когда вы используете беспроводной сетевой адаптер, можете снизить потребляемую мощность, применив протокол экономичного питания — Power Saving Protocol, являющийся частью спецификации 802.11. В конфигурационной утилите адаптера имеется набор функций управления питанием, которые инструктируют адаптер о введении режима экономии энергии:

— CAM (Constantly Awake Mode — постоянный дежурный режим) потребляет самое большое количество энергии и обеспечивает самую быструю работу. В этом режиме адаптер включен постоянно. Он принимает все входящие сообщения по мере того, как точка доступа их выдает;

— PSP (Power Saving Protocol — протокол экономичного питания) потребляет меньшее количество энергии, но несколько замедляет работу. В режиме PSP адаптер инструктирует точку доступа о записи сообщений для данного сетевого узла в буфер и вводит спящий режим малого потребления энергии. Через регулярные временные интервалы (несколько раз в течение каждой минуты) адаптер включается и проверяет точку доступа на предмет сообщений. Так как существует задержка между моментом, когда точка доступа принимает каждое сообщение, и моментом отправки сообщения на адаптер, находящийся в спящем режиме, данные и сообщения будут пересылаться дольше.

Можно ли использовать точку доступа в качестве сетевого моста?

Точка доступа является мостом между беспроводной и проводной сетями. Если для обслуживания беспроводной сетью всей территории одной точки доступа не хватает, подключение дополнительных точек доступа к проводной сети может расширить зону покрытия. «Беспроводной мост», при помощи которого беспроводная связь объединяет две сети, является более специализированной функцией.

Многие точки доступа обеспечивают беспроводное мостовое соединение как опцию, но оно не принадлежит основному набору функций. Если вы собираетесь использовать точку доступа в качестве моста между сетями, перед тем, как ее приобрести, проверьте спецификации. Наилучшим выбором будет приобретение отдельного беспроводного моста вместо взятия на вооружение стандартной беспроводного адаптера.

Слышал, что радиосигналы от сотовых телефонов могут представлять опасность. А как насчет беспроводной Ethernet?

Некоторые люди верят, что сотовые телефоны безопасны. Другие убеждены в том, что они представляют собой серьезную угрозу здоровью. Ученые и инженеры занимаются исследованиями и публикуют доклады, требующие подтверждения того, что частое использование сотовых телефонов может — или не может — вызывать рак, заставить скисать молоко или производить какой-либо еще нежелательный эффект. Воздействие на человека электромагнитных полей на частотах, используемых сотовыми телефонами и беспроводными сетевыми адаптерами находится в пределах, которые большинство организаций, занимающихся изучением данного вопроса, считают безопасными. Мыслящие иначе верят, что эти уровни чересчур высоки.

Даже если вы считаете сотовые телефоны потенциально опасными, радиоустройства в беспроводных адаптерах безопаснее в силу нескольких причин.

Во-первых, когда сотовый телефон находится в режиме передачи, он располагается в нескольких сантиметрах от мозга пользователя, а беспроводной адаптер расположен на расстоянии метра или более. Влияние не ионизирующего излучения (иное название радиоволн) уменьшается пропорционально квадрату расстояния, поэтому передатчик, расположенный в 5 см от вашего мозга, будет оказывать примерно в 36 раз большее влияние на организм, чем радиоустройство, расположенное на расстоянии метра, если оба радиосигнала имеют одинаковый уровень мощности в антенне.

Во-вторых, мощность сотового телефона в 20 раз выше мощности беспроводного адаптера (0,6 Вт против 0.03 Вт), поэтому интенсивность сигнала сильнее более чем в 700 раз.

И наконец, влияние радиочастотного излучения на органическое вещество носит кумулятивный характер — чем дольше организм подвергается воздействию излучения, тем сильнее влияние. Большинство сотовых телефонов излучает непрерывный сигнал все время, пока подключение остается активным, но беспроводные сети являются коммутируемыми службами, которые активны только тогда, когда на самом деле передают данные. Это означает, что общее количество времени на передачу для беспроводного адаптера составляет лишь малую часть от времени, в течение которого остается активным сотовый телефон.

Поэтому общее количество излучения, принимаемого вашим телом от беспроводного сетевого адаптера, является мизерной долей того количества, что вы получаете от сотового телефона. Существует множество других, более серьезных угроз вашему здоровью и безопасности.

Но является ли Wi-Fi-сигнал абсолютно безопасным? Слишком рано говорить, какой кумулятивный эффект будет лет через 20–30, поэтому никто не может ничего утверждать с абсолютной уверенностью. Но все факты говорят о том, что это, скорее всего, не доставит нам какого-либо серьезного вреда.

Примечания

1

Очевидно, автор ошибся. Для контроля корректности принятого байта используется проверка четности, контрольная сумма применяется для проверки блоков (групп байтов), поскольку размер контрольной суммы будет не менее байта и ее тоже нужно передавать. — Прим. науч. ред.

2

Для централизованного управления доступом к файлам в Windows ХР и Windows 2000 откройте правой кнопкой мыши контекстное меню My Computer и выберите Manage. В правой панели выберите закладку Shared Folder, затем Shares — Прим науч ред.

3

Для централизованного управления доступом к файлам в Windows ХР и Windows 2000 откройте правой кнопкой мыши контекстное меню My Computer и выберите Manage. В правой панели выберите закладку Shared Folders, затем Shares. — Прим. науч. ред.

Content

Росс Джон
"WI-FI. БЕСПРОВОДНАЯ СЕТЬ"

Введение

Благодарности

Глава 1. Как работает Wi-Fi

Глава 2. Что необходимо для беспроводной связи

Глава 3. Установка и конфигурирование точек доступа

Глава 4. Установка и конфигурирование сетевых интерфесов

Глава 5. Wi-Fi для Windows

Глава 6. Wi-Fi для Macintosh

Глава 7. Wi-Fi для Linux

Глава 8. Wi-Fi для Unix

Глава 9. Wi-Fi для PDA и других карманных устройств

Глава 10. Распространение сети за пределы вашего помещения

Глава 11. Соединения точка-точка и ретрансляторы

Глава 12. Коллективные и групповые сети

Глава 13. Сеть Guerilla

Глава 14. Защита беспроводной сети

Глава 15. Виртуальные частные сети

Глава 16. Советы по устранению проблем

Примечания