Термін WDS (Wireless Distribution System) розшифровується як «розподілена бездротова система». Якщо говорити спрощено, то дана технологія дозволяє точкам доступу для бездротового з'єднання не тільки з бездротовими клієнтами, а й між собою.
Бездротові мережі, звані також Wi-Fi- або WLAN (Wireless LAN)-мережі, володіють, в порівнянні з традиційними провідними мережами, чималими перевагами, головним з яких, звичайно ж, є простота розгортання. Так, бездротова мережа не потребує прокладання кабелів (часто вимагає штробления стін); важко заперечити такі переваги бездротової мережі, як мобільність користувачів в зоні її дії і простота підключення до неї нових користувачів. У той же час бездротові мережі на сучасному етапі їх розвитку не позбавлені серйозних недоліків. Перш за все, це низька, за сьогоднішніми мірками, швидкість з'єднання, яка до того ж серйозно залежить від наявності перешкод і від відстані між приймачем і передавачем; погана масштабованість, а також, якщо мова йде про використання бездротової мережі в приміщеннях, досить обмежений радіус дії мережі.
Один із способів збільшення радіусу дії бездротової мережі полягає у створенні розподіленої мережі на основі декількох точок бездротового доступу. При створенні таких мереж в домашніх умовах з'являється можливість перетворити всю квартиру в єдину бездротову зону і збільшити швидкість з'єднання незалежно від кількості стін (перешкод) в квартирі.
У цій статті ми детально розповімо про те, як крок за кроком розгорнути і налаштувати розподілену бездротову мережу в домашніх умовах з використанням двох точок бездротового доступу.
Вибір обладнання для бездротової мережі
Є кілька типів бездротових стандартів: 802.11a, 802.11b і 802.11g. Відповідно до цих стандартів існують і різні типи обладнання. Стандарти бездротових мереж сімейства 802.11 відрізняються один від одного перш за все максимально можливою швидкістю передачі. Так, стандарт 802.11b передбачає максимальну швидкість передачі до 11 Мбіт / с, а стандарти 802.11a і 802.11g - максимальну швидкість передачі до 54 Мбіт / с. Крім того, в стандартах 802.11b і 802.11g передбачено використання одного і того ж частотного діапазону - від 2,4 до 2,4835 ГГц, а стандарт 802.11a має на увазі застосування частотного діапазону від 5,15 до 5,35 ГГц.
Обладнання стандарту 802.11a, в силу використовуваного ним частотного діапазону, не сертифіковані в Росії. Це, звичайно, не заважає застосовувати його в домашніх умовах. Однак купити таке обладнання проблематично. Саме тому в подальшому ми зосередимося на розгляді стандартів 802.11b і 802.11g.
Слід врахувати, що стандарт 802.11g повністю сумісний зі стандартом 802.11b, тобто стандарт 802.11b є підмножиною стандарту 802.11g, тому в бездротових мережах, заснованих на обладнанні стандарту 802.11g, можуть також працювати клієнти, оснащені бездротовим адаптером стандарту 802.11b. Вірно і зворотне - в бездротових мережах, заснованих на обладнанні стандарту 802.11b, можуть працювати клієнти, оснащені бездротовим адаптером стандарту 802.11b. Втім, в таких змішаних мережах криється один підводний камінь: якщо ми маємо справу із змішаною мережею, тобто з мережею, в якій є клієнти як з бездротовими адаптерами 802.11b, так і з бездротовими адаптерами 802.11g, то всі клієнти мережі будуть працювати по протоколу 802.11b. Більш того, якщо всі клієнти мережі використовують один і той же протокол, наприклад 802.11b, то дана мережа є гомогенною, і швидкість передачі даних в ній вище, ніж в змішаній мережі, де є клієнти як 802.11g, так і 802.11b. Справа в тому, що клієнти 802.11b «не чують» клієнтів 802.11g. Тому для того, щоб забезпечити спільний доступ до середовища передачі даних клієнтів, які використовують різні протоколи, в подібних змішаних мережах точки доступу повинні відпрацьовувати певний механізм захисту. Не вдаючись в подробиці реалізації даних механізмів, відзначимо лише, що в результаті застосування механізмів захисту в змішаних мережах реальна швидкість передачі стає ще менше.
Тому при виборі обладнання для бездротової домашньої мережі варто зупинитися на обладнанні одного стандарту. Протокол 802.11b сьогодні є вже застарілим, та й реальна швидкість передачі даних при використанні даного стандарту може виявитися неприйнятно низьким. Так що оптимальний вибір - обладнання стандарту 802.11g.
Архітектура розподіленої бездротової мережі
Основним елементом будь-якої бездротової мережі є точка доступу. Остання може являти собою як окремий пристрій, так і бути інтегрованою в бездротової маршрутизатор.
Як ми вже відзначали, основним недоліком бездротової мережі, побудованої на основі однієї точки доступу, є її обмежений радіус дії і яскраво виражена залежність швидкості з'єднання від наявності перешкод і відстані між точкою доступу і бездротових клієнтом мережі. Якщо мова йде про створення бездротової мережі в межах однієї кімнати, то однієї точки доступу буде цілком достатньо. Якщо ж потрібно реалізувати завдання створення бездротової мережі в квартирі, що складається з декількох кімнат, розділених бетонними стінами з арматурою, то однієї точки доступу може виявитися явно недостатньо. Розглянемо типовий приклад двокімнатної квартири з бетонними стінами. Якщо точка доступу встановлена в одній кімнаті, то працювати з цією точкою доступу з сусідньої кімнати (в даному випадку перешкодою є одна бетонна стіна) ще можливо. Однак установка з'єднання з кухні, яка відокремлена від кімнати з точкою доступу двома бетонними стінами, якщо і можливо, то на неприпустимо низькій швидкості.
Для того, що розширити радіус дії бездротової мережі на всю квартиру, найпростіше розгорнути розподілену бездротову мережу на базі двох або більше точок доступу.
Отже, для прикладу розглянемо ситуацію, коли в квартирі (або невеликому офісі) є два стаціонарних комп'ютера і один або кілька ноутбуків, оснащених бездротовими адаптерами, а також дві точки доступу (AP), підключених до стаціонарних комп'ютерів (рис. 1). Потрібно розгорнути розподілену бездротову мережу на основі двох точок доступу з тим, що б об'єднати ресурси всіх комп'ютерів в єдину мережу і, крім того, збільшити швидкість з'єднання між усіма клієнтами мережі. Приклад, що демонструє збільшення радіусу дії бездротової мережі, показаний на рис. 2.
Мал. 2. Збільшення радіусу дії бездротової мережі за рахунок використання двох точок доступу
Розглянута нами архітектура розподіленої бездротової мережі має ще й ту перевагу, що дозволяє об'єднати в бездротову мережу стаціонарні ПК, не оснащені бездротовими адаптерами. В даному випадку замість бездротових адаптерів виступають точки доступу, до яких підключені стаціонарні ПК.
Якщо мова йде не про квартиру, а про невеликому офісі, то в якості комп'ютерів ПК # 1 і ПК # 2 можуть виступати провідні сегменти мережі. Тоді дві точки доступу, що функціонують в режимі бездротових мостів, дозволяють з'єднувати один з одним два бездротових сегмента мережі бездротовим чином.
Отже, після того, як архітектура розподіленої бездротової мережі визначена, розглянемо приклад її практичної реалізації. Однак, перш ніж переходити до розгляду конкретних налаштувань точок доступу, необхідно визначитися з тим, які саме точки доступу потрібні, з тим, щоб на їх основі можна було створювати розподілену бездротову мережу.
технологія WDS
Термін WDS (Wireless Distribution System) розшифровується як «розподілена бездротова система». Дана технологія підтримується більшістю сучасних точок доступу. Якщо говорити спрощено, то дана технологія дозволяє точкам доступу для бездротового з'єднання не тільки з бездротовими клієнтами, а й між собою.
Технологія WDS може використовуватися для реалізації двох режимів бездротових з'єднань між точками доступу: режиму бездротового мосту (радіомосту) і режиму бездротового повторювача.
Режим бездротового моста дозволяє точкам доступу працювати тільки з іншими точками доступу, але не з клієнтськими адаптерами. Режим бездротового повторювача дозволяє точкам доступу працювати як з іншими точками доступу, так і з клієнтськими адаптерами.
Зрозуміло, що розглянута нами архітектура розподіленої бездротової мережі мають на увазі функціонування обох точок доступу в режимі бездротових повторювачів.
Підводні камені технології WDS
Незважаючи на здаються переваги технології WDS, тут є свої підводні камені, серед яких варто відзначити наступні:
- зменшення швидкості з'єднання в WDS мережі;
- неможливість використання WPA-шифрування даних;
- проблема сумісності обладнання різних виробників.
Зменшення швидкості з'єднання в бездротовій мережі при реалізації WDS технології пов'язано з тим, що всі точки доступу використовують один і той же канал зв'язку, тому, чим більше точок бездротового доступу використовується в мережі в режимі повторювача або моста, тим нижче швидкість з'єднання бездротових клієнтів у такий мережі.
Інший недолік WDS-мережі полягає в тому, що в ній не підтримуються технології аутентифікації користувачів і шифрування даних, засновані на динамічних ключах. Підтримуються тільки статичні ключі. Тобто єдина технологія, підтримувана WDS-мережами, - це WEP-шифрування, яке, як відомо, є менш стійким в порівнянні з WPA-шифруванням.
Ну і остання проблема WDS-мереж - це проблема сумісності обладнання різних виробників. Справа в тому, що на сьогоднішній момент не існує єдиної специфікації WDS, що породжує певну проблему при використанні пристроїв різних виробників.
Звичайно, якщо для створення розподіленої мережі використовуються точки доступу, побудовані на одних і тих же чіпсетах, то питання про несумісність обладнання відпадає. Однак в більшості випадків інформація про чіпсет, на якому побудована точка доступу, недоступна користувачеві. Тому єдиною 100% гарантією сумісності обладнання є використання однакових точок доступу для розгортання WDS-мережі. Також велика ймовірність сумісності обладнання при використанні точок доступу одного виробника (навіть якщо це різні моделі). У відношення ж сумісності точок доступу різних виробників питання залишається відкритим (хоча, звичайно, це не означає, що точки доступу різних виробників будуть несумісні один з одним).
Налаштування точок доступу
Для розгортання розподіленої бездротової мережі на базі двох точок доступу, що підтримують WDS-технологію, перш за все необхідно налаштувати окремо дві бездротові мережі. Власне, процес настройки кожної бездротової мережі полягає в налаштуванні двох окремих точок доступу.
Ми будемо розглядати процес налаштування точок доступу, інтегрованих в бездротові маршрутизатори Gigabyte GN-B49G і Gigabyte GN-BR01G. Передбачається, що на всіх комп'ютерах, що входять в бездротову мережу, використовується операційна система Windows XP Professional SP3 (англійська версія).
Далі кожну точку доступу необхідно підключити до комп'ютера з використанням традиційного мережевого інтерфейсу Ethernet (для цього на комп'ютерах повинні бути встановлені мережеві Ethernet-контролери). У разі використання бездротових маршрутизаторів підключення комп'ютера проводиться через LAN-порт маршрутизатора.
Для настройки бездротової мережі потрібно задати наступні параметри:
- Тип бездротової мережі. Якщо точка доступу підтримує кілька бездротових стандартів, необхідно в явному вигляді вказати стандарт бездротової мережі (наприклад, 802.11g).
- Номер каналу. Для бездротового з'єднання точки доступу з клієнтами мережі можуть використовуватися різні частотні канали. Наприклад, в разі протоколу 802.11g можна застосовувати канали з першого по тринадцятий. Можна в явному вигляді вказати, який саме канал буде використовуватися для встановлення з'єднання, а можна задати автоматичний вибір каналу (Enable auto channel select). Для реалізації розподіленої бездротової мережі необхідно, щоб обидві точки доступу підтримували б один і той же канал зв'язку, тому на обох точках доступу необхідно вибрати один і той же канал зв'язку, наприклад, 6.
- SSID. Кожна бездротова мережа має свій унікальний ідентифікатор SSID, який представляє собою умовну назву бездротової мережі. У нашому випадку ми використовували SSID за званням точки доступу, тобто для однієї мережі - B49G, а для другої - BR01G.
- Rate. Точка доступу дозволяє в явному вигляді вказати швидкість встановлюється з'єднання. Втім, робити це не рекомендується і найкраще задати автоматичне визначення швидкості з'єднання (auto / best).
- Hide SSID. Для підвищення безпеки бездротового з'єднання практично всі сучасні точки доступу підтримують режим прихованого ідентифікатора. При активації даної функції користувач, скануючий ефір на предмет наявності бездротових мереж, не бачитиме SSID існуючої бездротової мережі. При первинній настройці бездротової мережі не слід активувати даний режим.
Отже, після того як усі основні параметри точки доступу зроблені, можна приступати до настроювань бездротових адаптерів на клієнтах мережі.
Налаштування бездротових адаптерів
Налаштування конкретного бездротового адаптера, природно, залежить від версії драйвера і утиліти управління. Однак самі принципи настройки залишаються незмінними для всіх типів адаптерів. З огляду на популярність ноутбуків на базі мобільної технології Intel Centrino, невід'ємною частиною якої є наявність модуля бездротового зв'язку, настройку бездротового з'єднання ми опишемо на прикладі драйвера Intel PROSet / Wireless (версія 9.0.1.59), що використовується в ноутбуках на базі технології Intel Centrino.
Далі необхідно провести настроювання бездротового адаптера. У разі ноутбука на базі мобільної технології Intel Centrino відкрийте діалогове вікно Intel PROSet / Wireless (значок цього вікна знаходиться в системному треї), за допомогою якого буде створюватися профіль нового бездротового з'єднання.
Натисніть на кнопку Додати, щоб створити профіль нового бездротового з'єднання. У діалоговому вікні Створити профіль бездротової мережі (рис. 4) Введіть назву (наприклад, B49G) і ім'я бездротової мережі (SSID), яке було задано при налаштуванні точки доступу (B49G або BR01G).
