Bezprzewodowa sieć lokalna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Bezprzewodowa karta sieciowa Planet WL-8310

Bezprzewodowa sieć lokalna (ang. Wireless Local Area Network, w skr. WLAN) – sieć lokalna, w której połączenia między urządzeniami sieciowymi zrealizowano bez użycia przewodów (np. tzw. skrętek, czy światłowodów). W Polsce nazwa Wi-Fi (chociaż pierwotnie była nazwą tylko jednego produktu używającego kreślony standard WLAN) uzywana jest jako synonim określenia WLAN.

Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]

Sieci tego typu wykonywane są najczęściej z wykorzystaniem mikrofal jako medium przenoszącego sygnały, ale również z użyciem podczerwieni. Są one projektowane w oparciu o standard IEEE 802.11, który opisuje warstwę fizyczną i MAC.

Do komunikacji za pomocą mikrofal wykorzystuje się pasmo 2,4 GHz (w standardzie 802.11b oraz 802.11g) lub też 5 GHz (w standardzie 802.11a). W Europie pasmo 2,4 GHz jest podzielone na 13 kanałów w zakresie 2400 – 2483,5 MHz z krokiem 5 MHz (częstotliwość środkowa pierwszego kanału to 2412 MHz). Jednak pasmo zajmowane przez jedną sieć wynosi około 20 MHz, a więc w praktyce mogą pracować jedynie 3 sieci bez wzajemnych zakłóceń, ponieważ kanały zachodzą na siebie. Każdy kanał ma swoją częstotliwość nośną, która jest modulowana przy przesyłaniu informacji.

Szybkość przesyłania danych zależna jest od użytego standardu oraz odległości pomiędzy użytymi urządzeniami i wynosi najczęściej 11 (802.11b) lub 54, 108 (802.11a/g) Mb/s.

Na całość infrastruktury sieci bezprzewodowych składają się następujące elementy:

Bezpieczeństwo[edytuj | edytuj kod]

Szyfrowanie WEP było stosowane jako standardowa ochrona danych w sieciach bezprzewodowych. Długość klucza od 40 do 104 bitów powoduje spowolnienie transmisji. Użytkownik musi znać hasło, na podstawie którego zostanie wygenerowany klucz. Bez klucza użytkownik nie połączy się z siecią bezprzewodową.

Z powodu znanych słabości szyfrowania WEP obecnie stosuje się metodę WPA lub WPA2.

Zgodność sieci bezprzewodowych i przewodowych[edytuj | edytuj kod]

Sieci kablowe, jak i bezprzewodowe mogą być wykorzystywane razem (np. 2 sieci kablowe połączone ze sobą bezprzewodowo, komputer podłączony bezprzewodowo do sieci przewodowej lub na odwrót itp.). Jest to możliwe dzięki: zewnętrznym bezprzewodowym kartom sieciowym, podłączanym na złącze RJ-45 (mogą być podłączone do jakiegokolwiek urządzenia, nie tylko komputera), routera bezprzewodowego ze złączami RJ-45 itp.

Zalety[edytuj | edytuj kod]

Do zalet sieci bezprzewodowych należy:

  • mobilność – końcówki mogą się przemieszczać,
  • łatwość instalacji – nie trzeba kłaść przewodów,
  • elastyczność – łatwe dokładanie nowych końcówek,
  • zasięg – od kilku metrów (w budynkach) do kilkudziesięciu kilometrów,
  • szybka rozbudowa i modyfikacja struktury sieci.

Wady[edytuj | edytuj kod]

  • częsta niekompatybilność rozwiązań różnych producentów,
  • poziom bezpieczeństwa niższy od rozwiązań przewodowych,
  • niska prędkość przesyłu danych do czasu standardu 802.11n,
  • zakłócenia sygnału sieci.
  • mniejsza stabilność połączenia

Zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Miejsca coraz powszechniejszych instalacji sieci bezprzewodowych:

  • transport – wymiana informacji przy transporcie towarów, przemieszczaniu ładunków, uaktualnianie znaków drogowych itp.,
  • handel – szybkie zmiany w organizacji wnętrz,
  • opieka zdrowotna – możliwość uzyskiwania przez lekarzy i personel szybkiego dostępu do danych pacjenta oraz korzystania z konsultacji, a także zdalnego używania komputerowo sterowanego sprzętu medycznego,
  • usługi finansowe – łatwa organizacja usług bankowych i operacji handlowych,
  • edukacja – dostępność uniwersyteckich komputerów z różnych punktów uczelni,
  • produkcja – możliwość zdalnego sterowania pracą robotów.

Topologia sieci bezprzewodowych[edytuj | edytuj kod]

Sieć bezprzewodowa to rozwiązanie do zastosowania w domach i małych biurach, gdzie istnieje potrzeba połączenia ze sobą komputerów, drukarek, urządzeń multimedialnych, konsol do gier czy modemów. Urządzenia bezprzewodowe eliminują konieczność instalowania okablowania.

Obecnie wśród sieci bezprzewodowych możemy wyodrębnić dwa główne typy topologii, a są to:

Topologia gwiazdy[edytuj | edytuj kod]

Najszerzej wykorzystywaną topologią (w sieciach bezprzewodowych) obecnie, jest topologia gwiazdy. W celu komunikacji wykorzystuje jedną centralną bazę (punkt dostępowy). Pakiet informacji, wysyłany jest z węzła sieciowego, a odbierany w stacji centralnej i kierowany przez nią do odpowiedniego węzła. Sieci budowane w tej topologii mają duże możliwości i są wydajne. Zastosowanie punktu dostępowego zwiększa maksymalną odległość między stacjami (komputerami), umożliwia także dołączenie przewodowej sieci lokalnej do bezprzewodowej sieci lokalnej. Sieć zbudowaną w oparciu o tę topologię można praktycznie do woli powiększać poprzez dołączanie kolejnych punktów dostępowych.

Topologia kraty[edytuj | edytuj kod]

Topologia kraty różni się od topologii gwiazdy i prezentuje trochę inny typ architektury sieciowej. W sieciach kratowych poszczególne węzły (punkty dostępu) nie komunikują się z innymi węzłami za pośrednictwem centralnych punktów przełączania, ale wymieniają z nimi dane bezpośrednio lub przez inne węzły wchodzące w skład kraty. W sieciach kratowych nie trzeba instalować przełączników, ponieważ decyzje o sposobie przekazywania pakietów podejmują same punkty dostępu, dysponując specjalnym oprogramowaniem. W sieciach kratowych pierwszoplanową rolę odgrywają protokoły, które automatycznie wykrywają węzły i definiują topologię całego środowiska. Kratowe sieci LAN są najczęściej oparte na technologii 802.11 (a, b lub g), ale równie dobrze mogą wykorzystywać dowolną technologię radiową, taką jak UltraWideband czy 802.15.4. Ważne jest aby w tej sytuacji protokoły nie absorbowały zbyt dużej części przepustowości sieci (max. 2 procent). Wszystkie zadania związane z definiowaniem topologii i wyborem ścieżek są realizowane w tle i każdy węzeł buduje swoją własną listę, na której znajdują się sąsiednie węzły i inne informacje niezbędne do ekspediowania pakietów. Jeśli konfiguracja sieci ulega zmianie, tzn. przybywa nowy węzeł lub istniejący węzeł „wypada” z topologii, lista jest samoczynnie modyfikowana, odzwierciedlając zawsze aktualny stan sieci. Zaletą sieci kratowych jest to, że można je w miarę szybko i bez większego trudu rozbudowywać. Wystarczy po prostu dokładać kolejne węzły, a resztę automatycznie wykonują specjalne programy, które znajdują się w punktach dostępowych.

Rodzaje sieci bezprzewodowych[edytuj | edytuj kod]

  • Tryb ad-hoc (zwany także peer-to-peer) – w tym przypadku wszystkie urządzenia sieci komunikują się ze sobą bezpośrednio (jeśli pozwala na to zasięg radiowy) – nie wykorzystuje punktów dostępowych.
  • Tryb infrastruktury (zwany również stacjonarnym) – wykorzystuje punkty dostępowe; wszystkie urządzenia komunikują się tylko z AP, który spełnia funkcję bramy (do sieci przewodowej) i pośredniczy w komunikacji pomiędzy urządzeniami sieci bezprzewodowej.

Uznanie patentu na WLAN[edytuj | edytuj kod]

2 kwietnia 2012 r. CSIRO, australijska agencja rządowa do spraw badań naukowych, wygrała w Stanach Zjednoczonych sprawę o uznanie patentu na sieci WLAN[1].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Zobacz publikację na Wikibooks:
Bezprzewodowy sprzęt sieciowy

Przypisy

  1. Australia wygrała walkę o patent na sieć WLAN. Polskie Radio, 2012-04-02. [dostęp 2014-01-22].