Выбор оборудования и настройка Wi-Fi-сетей на ПК

4.1. Общие сведения о технологии Wi-Fi

Сложилось так, что стандартизацией технологий беспроводных локальных сетей занимается группа IEEE 802.11x. Эти сети называют по-разному. Например, часто встречается сокращение от Wireless Local Area Network, то есть WLAN, или, по-русски – беспроводная локальная сеть. Так как WLAN-сети и Ethernet-сети имеют схожие принципы работы (в частности – метод доступа к среде передачи данных), первые иногда называют RadioEthernet-сети. Однако это название устарело и используется очень редко. Самым популярным названием сетей без проводов стало Wi-Fi – от Wireless Fidelity, что переводится как "Беспроводная преданность".

Существует несколько стандартов ( IEEE 802.11a, b, g и другие), в которых работают Wi-Fi сети. В частности, стандарты различаются скоростью передачи данных и стоимостью устройств. Цена разнится не слишком сильно, поэтому, создавая беспроводную сеть, есть смысл ориентироваться на самое быстрое из доступного оборудования. Если вы хотите сэкономить – вполне возможно, что вам подойдут и более медленные его модификации.

Стандарт 802.11b поддерживает скорость соединения до 11 Мбит/с. Надо отметить, что полезные данные передаются со скоростью как минимум в два раза меньшей заявленной, так как часть пропускной способности канала занимают служебные данные. Этого вполне хватит для удобной работы в Интернете, передачи по сети небольших файлов. 802.11b-адаптерами часто комплектуют КПК. Стандарты IEEE 802.11a и IEEE 802.11g поддерживают скорость связи до 54 Мбит/c.

Сегодня наиболее актуален стандарт IEEE 802.11g – он совместим с наиболее распространенным в недалеком прошлом IEEE 802.11b, работает в том же частотном диапазоне

1. 802.11 – первый стандарт группы, поддерживает скорости связи 1 и 2 Мбит/с
2. 802.11a – поддерживает передачу данных на скоростях до 54 Мбит/с, использует радиоканал в диапазоне 5 Ггц.
3. 802.11b – поддерживает передачу данных на скоростях до 11 Мбит/с, использует радиоканал в диапазоне 2,4 Ггц. Это – наиболее популярный стандарт прошлых лет, который актуален и сейчас.
4. 802.11f – описывает порядок связи между равнозначными точками доступа.
5. 802.11g – поддерживает передачу данных на скорости до 54 Мбит/с с использованием частоты 2,4 Ггц – наиболее актуален сегодня.
6. 802.11i – новый стандарт безопасности беспроводных сетей.
7. 802.11n – стандарт был утверждён 11 сентября 2009, теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4 - 2,5 или 5,0 ГГц.

Часто Wi-Fi -адаптерами оснащают ноутбуки и КПК, а так же некоторые настольные ПК. Поэтому, задумываясь о беспроводной домашней сети, проверьте ваши устройства на предмет наличия в них вышеуказанных адаптеров.

4.2. Выбор оборудования: сетевые адаптеры

Давайте поговорим о том, что вам понадобится для создания Wi-Fi сети. Если вы собираетесь строить небольшую сеть, количество устройств в которой ограничено десятью, для создания сети вам понадобятся лишь сетевые адаптеры ( рис. 4.1 .). Такая архитектура Wi-Fi сети называется Ad Hoc (или Independent Basic Service Set – IBSS).

Рис. 4.1. Wi-Fi-адаптер с интерфейсом USB

Сеть получается достаточно дешевой – ее стоимость равна цене сетевых адаптеров - в среднем - $20-40 за адаптер. Достоинства такой сети – в простоте настройки и в исключительной мобильности – скажем, вы легко можете связать по Wi-Fi пару-тройку ноутбуков где-нибудь в парке на лавочке. Но есть у сети и недостатки. В частности – ограниченное количество компьютеров, которое может входить в сеть, ограниченное расстояние между компьютерами, ограниченные возможности связи с проводными сегментами сети. Конечно, можно соорудить маршрутизатор из какого-нибудь ПК, оснащенного проводным и беспроводным интерфейсами, но зачем создавать лишнюю нагрузку на систему, если есть способ лучше (хотя – дороже) – воспользоваться так называемой точкой доступа.

4.3. Беспроводная точка доступа

Сеть, построенная с использованием точки доступа ( рис. 4.2 .), называется Infrastructure-сетью. В центре такой сети находится отдельное устройство, снабженное Wi-Fi -антеннами, часто – интерфейсами для подключения к проводным сетям или даже телефонным линиям.

Рис. 4.2. Wi-Fi-точка доступа Dlink DWL-7200AP

Применение точки доступа позволяет создавать распределенные в территориальном плане сети благодаря тому, что точки доступа можно связывать между собой. Так, существует два режима работы подобной сети.

Первый, называемый BSS – Basic Service Set – предусматривает использование одной точки доступа для всех целей. А второй – ESS – Extended Service Set – предусматривает объединение нескольких BSS-сетей в единую инфраструктуру. Связи между базовыми станциями в таком случае могут быть организованы как с применением радиоканала, так и с использованием кабелей.

Стоимость сетевого оборудования в случае построения Infrastructure-сети увеличивается на стоимость точки доступа – то есть примерно на $60-100 и на стоимость Ethernet-адаптера, который нужен для подключения устройства к одному из компьютеров вашей сети. Точку доступа можно подключить и к коммутатору. Это нужно для настройки устройства.

В итоге, если вы хотите выбрать оборудование для беспроводной сети, вам понадобится либо купить по одному беспроводному сетевому адаптеру для каждого из входящих в сеть компьютеров (заранее проверьте, нет ли в системах встроенных беспроводных адаптеров), либо взять те же адаптеры и точку доступа.

4.4. Установка Wi-Fi-адаптеров и точки доступа

Установка Wi-Fi адаптеров аналогична установке любых других карт расширения.

Единственно, вам нужно учесть наличие у Wi-Fi -адаптеров антенн – если антенна связана с адаптером кабелем, следует разместить ее как можно выше, а еще лучше – с учетом диаграммы направленности антенны (если диаграмма есть в прилагаемой к плате инструкции), ориентировав антенну таким образом, чтобы главный лепесток антенны (или главный лепесток диаграммы направленности) был направлен в сторону точки доступа или рабочей станции, с которой вы хотите установить связь.

Обычно при установке точки доступа ее надо подключить к источнику питания и к Ethernet-карте одного из компьютеров сети, либо – к хабу. Причем, обычно для подключения устройства к компьютеру используется кроссовер-кабель, для подключения к хабу – обычно обжатый Ethernet-кабель.

Большинство точек доступа и некоторые сетевые карты имеют разъемы для подключения внешних антенн. Это открывает возможности установления связи на больших расстояниях

4.5. Wi-Fi-антенны и расстояние связи

Если говорить о расстоянии Wi-Fi связи, то здесь все очень сильно зависит от антенн и окружающей обстановки. Например, несколько капитальных стен могут значительно уменьшить мощность сигнала, а мелкая металлическая сетка и вовсе стать для него серьезным препятствием. На практике дальность Wi-Fi связи варьируется от нескольких десятков до нескольких сотен метров (или даже нескольких километров с использованием специальных антенн). Для построения небольшой сети внутри помещения вам хватит стандартных антенн, поставляемых в комплекте с Wi-Fi -адаптерами и точками доступа, но иногда возникает необходимость в использовании отдельно приобретаемых внешних антенн.

Основная характеристика антенн – это коэффициент усиления антенны, который измеряется в изотропных децибелах dBi. Чем коэффициент усиления больше, тем лучше. Обычная пассивная антенна не усиливает сигнал, она лишь "перераспределяет" его таким образом, что в одном из направлений он оказывается усиленным в то время, как в других, естественно, ослабевает. Максимальное усиление сигнала осуществляется в направлении главного лепестка диаграммы направленности, на некоторых антеннах это направление особо отмечено.

Существует два типа антенн – ненаправленные ( рис. 4.3 .) и направленные ( рис. 4.4 .).

Рис. 4.3. Ненаправленная антенна Dlink ANT24-0400

Ненаправленные антенны подходят для использования в помещениях для увеличения зоны покрытия Wi-Fi -сети. Они обычно обладают небольшим коэффициентом усиления, что-то в районе 3-5 dBi. Например, антенна может быть сконструирована таким образом, что в ее поперечном сечении сигнал усиливается за счет ослабления его в ее продольном сечении. Направленные антенны характеризуются высокими dBi (например, это может быть 15 или 20 dBi) и предназначены для организации Wi-Fi -связи на больших расстояниях, достигающих нескольких километров.