К.т.н.
Чунарьова А.В., Власенко А.Ю.
Національний
авіаційний університет (НАУ), Україна
СУЧАСНІ
БЕЗДРОТОВІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ
Актуальність. Wi-Fi
(Wireless Fidelity) - це сучасна технологія бездротового доступу в Інтернет, що
найбільше динамічно розвивається. Доступ в Інтернет за технологією Wi-Fi
здійснюється за допомогою спеціальних радіо-точок доступу.
Метою роботи є аналіз сучасних
бездротових систем та технологій передачі даних та виділення певаг і недоліків
використання Wi-Fi мереж.
Ядром бездротової мережі Wi-Fi є так звана точка
доступу, яка підключається до якоїсь наземної мережевої інфраструктури (каналів
Інтернет-провайдера) та забезпечує передачу радіосигналу. Точка Доступу - це
"прозорий" міст, доступ, що надає безпровідний доступ станціям,
обладнаним безпровідними мережевими картами до комп'ютерів, об'єднаних в мережу
за допомогою проводів. За допомогою точок доступу безпровідні робочі станції
можуть бути дуже швидко об'єднані в мережу.
Точка доступу складається із приймача, передавача,
інтерфейсу для підключення до дротової мережі та програмного забезпечення для
обробки даних. Навколо точки доступу формується територія радіусом 50-100
метрів (її називають хот-спотом або зоною Wi-Fi), на якій можна користуватися
бездротовою мережею [1-3].
При декількох підключеннях до однієї точки смуга
пропускання, наприклад 11 Мбіт/с (стандарт 802.11b) ділиться на кількість
підключених користувачів. Наприклад, троє підключених користувачів до
DWL-1000AP отримають по 3,67 Мбіт/с (11/3=3,67). Теоретично обмежень на
кількість підключень немає, але на практиці варто обмежитися 10-15
користувачами.
Для того, щоб підключитися до точки доступу власнику
ноутбуку або мобільного пристрою із Wi-Fi адаптером, необхідно просто потрапити
в радіус її дії. Усі дії із визначення пристрою та налаштування мережі
більшість операційних систем комп'ютерів і мобільних пристроїв проводять
автоматично. Якщо користувач одночасно потрапляє в декілька Wi-Fi зон, то
підключення здійснюється до точки доступу, що забезпечує найсильніший сигнал.
Підключитися до мережі Wi-Fi можна за допомогою
ноутбуків і кишенькових комп'ютерів, оснащених спеціальним устаткуванням. На
сьогоднішній день практично всі сучасні портативні та кишенькові комп'ютери є
Wi-Fi-сумісними. Однак і власники не нових мобільних ПК також можуть легко
використати цю зручну технологію, установивши в PCMCIA-слоти своїх комп'ютерів
спеціальні Wi-Fi-картки, або підключивши зовнішній Wi-Fi-пристрій через
USB-порт.
Зазвичай
схема Wi-Fi мережі містить не менше однієї точки доступу і не менше одного
клієнта. Також можливе підключення двох клієнтів в режимі точка-точка (Ad-hoc),
коли точка доступу не використовується, а клієнти з'єднуються за допомогою
мережевих адаптерів «прямо». Точка доступу передає свій ідентифікатор мережі
(SSID) за допомогою спеціальних сигнальних пакетів на швидкості 0,1 Мбіт / с
кожні 100 мс. Тому 0,1 Мбіт / с - найменша швидкість передачі даних для Wi-Fi.
Знаючи SSID мережі, клієнт може з'ясувати, чи можливе підключення до даного
пункту доступу. При попаданні в зону дії двох точок доступу з ідентичними SSID
приймач може вибирати між ними на підставі даних про рівень сигналу. Стандарт
Wi-Fi дає клієнтові повну свободу при виборі критеріїв для з'єднання. Більш
докладно принцип роботи описано в офіційному тексті стандарту.
Проте,
стандарт не описує всі аспекти побудови бездротових локальних мереж Wi-Fi. Тому
кожен виробник устаткування вирішує цю задачу по-своєму, застосовуючи ті
підходи, які він вважає найкращими з тієї чи іншої точки зору. Тому виникає
необхідність класифікації способів побудови бездротових локальних мереж.
За
способом об'єднання точок доступу в єдину систему можна виділити:
-
автономні точки доступу (називаються також самостійні, децентралізовані,
розумні);
-
точки доступу, що працюють під управлінням контролера (називаються також
«легковагі», централізовані);
-
безконтролерні, але не автономні (керовані без контролера);
За
способом організації та управління радіоканалами можна виділити бездротові
локальні мережі:
- зі статичними настройками радіоканалів;
- з динамічними (адаптивними) настройками
радіоканалів;
- зі «шаруватої» або багатошаровою структурою
радіоканалів
[1-2].
Переваги Wi-Fi
Дозволяє
розгорнути мережу без прокладання кабелю, що може зменшити вартість розгортання
та / або розширення мережі. Місця, де не можна прокласти кабель, наприклад,
поза приміщеннями і в будівлях, що мають історичну цінність, можуть
обслуговуватися бездротовими мережами. Дозволяє
організовувати доступ до мережі мобільних пристроїв. Wi-Fi.
Гарантується сумісність обладнання завдяки обов'язковій сертифікації обладнання
з логотипом Wi-Fi.
Випромінювання
від Wi-Fi пристроїв в момент передачі даних на два порядки (у 100 разів) менше,
ніж у стільникового телефону.
Недоліки Wi-Fi
У
діапазоні 2.4 GHz працює безліч пристроїв, таких як пристрої, що підтримують
Bluetooth, і інші, і навіть мікрохвильові печі, що погіршує електромагнітну
сумісність. Частотний діапазон і експлуатаційні обмеження в різних країнах неоднакові.
У багатьох європейських країнах дозволені два додаткових каналу, які заборонені
в США; У Японії є ще один канал у верхній частині діапазону, а інші країни,
наприклад Іспанія, забороняють використання низькочастотних каналів. Більш
того, деякі країни, наприклад Росія, Білорусь і Італія, вимагають реєстрації
всіх мереж Wi-Fi, що працюють поза приміщеннями, або вимагають реєстрації
Wi-Fi-оператора.
Стандарт
шифрування WEP може бути відносно легко зламаний навіть при правильній
конфігурації (через слабку стійкість алгоритму). Незважаючи на те, що нові
пристрої підтримують досконаліший протокол шифрування даних WPA і WPA2, багато
старих точки доступу не підтримують його і вимагають заміни. Прийняття
стандарту IEEE 802.11i (WPA2) в червні 2004 року зробило доступною безпечнішу
схему, яка доступна в новому обладнанні. Обидві схеми вимагають більш стійкий
пароль, ніж ті, які зазвичай призначаються користувачами. Багато організацій
використовують додаткове шифрування (наприклад VPN) для захисту від вторгнення.
На даний момент основним методом злому WPA2 є підбір пароля, тому
рекомендується використовувати складні цифро-буквені паролі для того, щоб
максимально ускладнити завдання підбору пароля [2,4].
Література
1. Владимиров А.А. «Wi-фу: боевые приемы взлома и защиты
беспроводных сетей. - НТ Пресс, 2005. – 464 с.
2. Джим Гейер Беспроводные сети.Первый шаг. - СПб.:Вільямс, 2005. – 189 с.
3. Джон Росс. Wi-Fi.
Беспроводные сети. Установка. Конфигурирование. – CПб.:НТ Пресс, – 2006. – 550 c.
4. Педжман Р.,
Джонатан Л. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта
802.11. - СПб.:Вильямс, 2004 -302 с.