Разработка проекта

Выбор

Выбор

Поскольку в поликлинике уже имеется сеть Fast Ethernet работающая по стандарту 100Base-TX, а также объемы информации передаваемой по сети информации не требуют более высоких скоростей, использование этого стандарта наиболее целесообразно. Также это позволит избежать дополнительных затрат на приобре6тение оборудования Gigabit Ethernet (средняя стоимость оборудования Hub 1100-1800р., стоимость сетевой платы для сети 1000BASE-T 500-700р. Такая плата необходима для каждого компьютера). При необходимости в дальнейшем расширить пропускную способность сети, можно будет использовать уже существующую кабельную систему поскольку, по данным Gigabit Ethernet Alliance, любой канал, на котором работает 100Base-TX, пригоден для 1000Base-T. Однако вдобавок к процедурам и тестируемым параметрам, определяемым стандартом ANSI/TIA/EIA TSB 67, рекомендуется также проверять величины потерь от отражения и приведенных перекрестных помех на дальнем от передатчика конце.

Для Wi-Fi наиболее широко используемыми на сегодняшний день является оборудование стандартов g и n. Далее постараемся более подробно рассмотреть эти стандарты и выбрать наиболее подходящий, в нашем случае.

802.11g привлекателен максимальной пиковой скоростью 54 Мбит/с и обратной совместимостью с 802.11b. Более высокая скорость достигается благодаря использованию кодирования OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), которое впервые было применено в стандарте 802.11a. Обратная совместимость достигается таким же частотным диапазоном 2,4 ГГц и поддержкой старой схемы модуляции Complementary Code Keying (CCK), которые использовались в 802.11b.

Второй пункт особенно важен, поскольку все устройства 802.11g могут переключаться как в режим работы "только-802.11b", так и в смешанный режим "b/g" и в режим "только-11g".

Стандарт очень быстро завоевал рынок беспроводных сетей, причём даже до его официальной ратификации, с появлением первых продуктов "чернового" (draft) варианта 802.11g, нацеленных на частных пользователей. После ратификации стандарта 802.11g он проник и в корпоративную сферу. Оборудование этого стандарта остаётся лидером на рынке беспроводных сетей, что обусловлено прекрасным соотношением цены и качества.

Несмотря на рекламу производителей, оборудование 802.11g не слишком хорошо подходит для передачи потокового видео. И проблема здесь не в скорости, поскольку различные технологии позволяют эффективно её увеличить. Проблема в том, что стандарт работает в перегруженном диапазоне 2,4 ГГц. У большинства потребителей в диапазоне 2,4 ГГц работает и другое оборудование, которое мешает насладиться потоковым видео по беспроводной сети. Потоковый звук, с другой стороны, может передаваться стабильно, так как он требует намного меньшую пропускную способность. Но и в этом случае всё зависит от условий.

Расширенные версии

Существует две основные технологии улучшения 802.11g. Первая - Broadcom 125* High Speed Mode (первоначально Afterburner), которая удаляет из передаваемых данных всю служебную информацию, без которой можно обойтись. Используется сжатие данных и "frame bursting" (отправка большего количества пакетов с данными за то же время), а также некоторые другие способы снижения объёма служебных данных.

Сетевое оборудование, использующие эту технологию, обычно содержит надпись "125* High Speed Mode", хотя Linksys предпочитает "SpeedBooster".

Вторая технология называется Atheros Super-G (или Super-AG для двухдиапазонных продуктов), подробно она описана в этом документе (PDF). Super-G использует схожие методы "frame bursting", сжатия и уменьшения служебных данных, но, кроме них, прибегает к противоречивому режиму "Turbo".

Режим "Turbo" (нынешнее название "Dynamic Turbo") предполагает объединение двух каналов для повышения реальной пропускной способности до 50 Мбит/с. Однако достигается это ценой создания помех соседним сетям 802.11b и g. Хотя Atheros несколько раз пыталась изменить режим "Turbo" так, чтобы при его использовании соседние сети продолжали работать нормально, режим Super-G по-прежнему не стоит использовать там, где близко есть другие беспроводные сети.

В документации оборудования, с поддержкой Super-G обычно указывается максимальная скорость передачи "108Mbps".

Часто увеличение скорости можно получить даже при использовании оборудования разных производителей, но с условием того, что устройства поддерживают одну и ту же технологию. Если же попробовать совместить в одной сети оборудование Super-G и 125* и High Speed Mode, то устройства откатятся на "обычный" стандарт 11g.

Кроме того, Broadcom и Atheros имеют в своих арсеналах и технологии увеличения дальности действия. Но, поскольку производители стараются не указывать радиус действия, они не особенно их упоминают. Но мы всё же напомним. Atheros называет свою технологию eXtended Range (XR), а Broadcom – BroadRange.

Преимущества:

+ наличие широкого ассортимента оборудования;

+ относительно низкая цена;

+ доступны технологии улучшения скорости и радиуса действия.

Недостатки:

- помехи со стороны другого 2,4-ГГц оборудования, в том числе СВЧ-печей, беспроводных телефонов и Bluetooth-устройств;

- помехи со стороны соседних беспроводных сетей, поскольку доступны всего три непересекающихся канала;

- устройства одной технологии улучшения 802.11g не могут работать с другой;

- сложно определить, какая технология улучшения 802.11g используется в данном случае.

Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 МБит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. 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.

Кроме того, устройства 802.11n могут работать в трёх режимах:

- наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11b/g и 802.11a

- смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11b/g, 802.11a и 802.11n

- «чистом» режиме — 802.11n (именно в этом режиме и можно воспользоваться преимуществами повышенной скорости и увеличенной дальностью передачи данных, обеспечиваемыми стандартом 802.11n).

Черновую версию стандарта 802.11n поддерживают многие современные сетевые устройства.

Устройства стандарта 802.11n могут работать в одном из двух диапазонов — 2,4 или 5 ГГц. Это намного повышает гибкость их применения, позволяя отстраиваться от источников радиочастотных помех. При выборе подходящей системы ИТ-специалистам следует иметь в виду, что практически все клиенты 802.11n на основе CardBus и ExpressCard пока рассчитаны только на диапазон 2,4 ГГц, но несколько встраиваемых адаптеров и плат типоразмера mini-PCI способны поддерживать оба.

Спецификация 802.11n предусматривает использование как стандартных каналов шириной 20 МГц, так и широкополосных — на 40 МГц с более высокой пропускной способностью. Проект её версии 2.0 рекомендует применять 40-мегагерцовые каналы только в диапазоне 5 ГГц, однако пользователи многих устройств такого типа получат возможность вручную переходить на них даже в диапазоне 2,4 ГГц.

Ключевой компонент стандарта 802.11n под названием MIMO (Multiple Input, Multiple Output — много входов, много выходов) предусматривает применение пространственного мультиплексирования с целью одновременной передачи нескольких информационных потоков по одному каналу, а также многолучевое отражение, которое обеспечивает доставку каждого бита информации соответствующему получателю с небольшой вероятностью влияния помех и потерь данных. Именно возможность одновременной передачи и приема данных определяет высокую пропускную способность устройств 802.11n.

Чаще всего стандартными считаются антенные конфигурации цепи для передачи и приёма информации 3 × 3 или 2 × 3, однако со временем устройства стандарта 802.11n станут поддерживать и другие варианты. В простых недорогих моделях будет реализована схема из одной передающей и двух принимающих цепей (по статистике абоненты потребляют гораздо больше данных, чем передают), тогда как пользователи, которым нужна очень большая скорость передачи данных, смогут приобрести старшие модели с конфигурацией антенн 4 × 4.

Действующий сейчас стандарт сетевого питания 802.3af (PoE) не обеспечивает мощности, необходимой для электроснабжения точек доступа с антенными конфигурациями 3 × 3 и выше. Ему на смену уже разрабатывается стандарт 802.3at, но пока он не принят, производители беспроводных устройств изыскивают обходные пути решения этой проблемы (например, за счёт автоматического отключения многолучевой передачи), а разработчики беспроводных микросхем стремятся снизить потребляемую мощность своих чипов.

Когда пропускная способность кабельного подключения точки беспроводного доступа к проводной сети превышает 100 Мбит/с либо в этих целях используется новая инфраструктура Gigabit Ethernet, узким местом на пути трафика грозит стать беспроводной контроллер. Коммутаторы с дешифрованием и другие промежуточные устройства могут быть просто не в состоянии обслуживать столько же точек беспроводного доступа, как и раньше. Так что, готовясь к развертыванию инфраструктуры 802.11n, обязательно нужно поинтересоваться возможностями беспроводного контроллера у его производителя.

Разработчики спецификации 802.11n позаботились о том, чтобы компоненты на её базе сохраняли совместимость с устройствами стандарта 802.11b или 802.11g в диапазоне 2,4 ГГц и с устройствами 802.11a — в диапазоне 5 ГГц. В новых сетях 802.11n еще долгое время будет работать множество прежних беспроводных клиентов, так что при развертывании беспроводных ЛВС администратору следует обязательно предусмотреть их поддержку.

Традиционно зоны беспроводных ЛВС имеют сферическую форму (если ничто не мешает распространению радиоволн), однако применение в стандарте 802.11n технологии MIMO и пространственного мультиплексирования искажает её и делает менее предсказуемой (форма здесь во многом зависит от условий окружающей среды). В результате привычный контрольно-измерительный инструментарий, обычно используемый при планировании сети, может оказаться непригодным или во всяком случае малоэффективным.

Преимущества:

+ обратная совместимость с существующими технологиями 802.11a/b/g;

+ доступна скорость более 100 Мбит/с (при идеальных условиях);

+ возможность работы в диапазонах 2,4 и 5 ГГц.

Недостатки:

- высокая цена;

- может мешать другим устройствам, работающим на 2,4 ГГц;

- устройства, использующие диапазон 2,4 ГГц, подвержены влиянию беспроводных телефонов, СВЧ-печей и прочего оборудования;

- до сих пор не утвержден единый стандарт, что вызывает сложности в совместимости оборудования разных производителей.

Сейчас на ранке представлено достаточно большое количество оборудования обоих спецификаций, что позволяет поразмыслить над выбором. Конечно за стандартом 802.11n будущее, однако это оборудование до сих пор имеет более высокую стоимость. К тому же высокая скорость передачи данных по беспроводной сети может столкнуться с проблемой передачи данных по проводным сетям, в точках их соединения. Когда пропускная способность может превысить 100 Мбит/с, создателям беспроводных сетей стоит позаботиться о подводе к точке доступа проводного соединения Gigabit Ethernet. Пока, конечно, такая полоса пропускания может показаться чрезмерной, однако со временем, когда нагрузка на беспроводные сети увеличится, нынешние Ethernet-каналы вполне могут стать узким местом на пути сетевого трафика. Все это пододвигает нас к выбору более простой и более дешевой конфигурации, а именно 802.11g.

С учетом выбранной технологии создания ЛВС (Wi-Fi) проведем проектирование сети для уже имеющихся компьютеров в здании стоматологической клиники №1.

Стандартом WiFi предусмотрено несколько вариантов топологии беспроводной сети.

1. Простейшей структурой является локальная сеть «каждый с каждым» Ad-hoc - Independent Basic Service Set (IBSS – независимый основной набор услуг) или Peer-to-Peer (точка – точка), которую можно считать беспроводным аналогом одноранговой сети Ethernet, при которой узлы сети связываются напрямую друг с другом.

Такая структура удобна для быстрого развертывания сетей. Для ее организации требуется минимум оборудования - каждое устройство просто должно быть оборудовано адаптером WLAN.

Данная топология предназначена для развертывания временных сетей.

2. Чаще используется другой вид организации беспроводных сетей, получивший название Infrastructure Mode – инфраструктурный режим. В этом режиме узлы сети связаны друг с другом не напрямую, а через точку доступа -Access Point. Различают два режима взаимодействия с точками доступа - BSS (Basic Service Set – базовый набор услуг) и ESS (Extended Service Set – расширенный набор услуг).

В базовом режиме BSS все узлы связаны между собой через одну точку доступа, которая может также играть роль моста для соединения с Интернетом и внешней кабельной сетью.

Расширенный режим ESS представляет собой объединение нескольких точек доступа, т.е. объединяет несколько сетей BSS. В этом случае точки доступа могут взаимодействовать и друг с другом, а пользователь может переходить от одной точки доступа к другой. Расширенный режим удобно использовать тогда, когда необходимо объединить в одну сеть достаточно удаленных друг от друга пользователей или подключить несколько проводных сетей.

В нашем проекте наиболее выгодной и удобной будет инфраструктурный режим, чтобы объединить уже существующие проводные сети а также обеспечить наибольшее удобство при изменении состава сети. Учитывая особенности строения здания, 5 этажей и кирпичные стены, соединение каждый с каждым будет проблематично создать, из-за малой мощности стационарных передатчиков.

Учитывая необходимость создания сети обхватывающей все здание, оптимальным решением было бы расположение Wi-Fi – точки доступа посередине этажа. Для повышения безопасности наиболее стабильным будет вариант использования сервера для соединения между существующими сетями, точкой доступа Wi-Fi и соединением с Интернет.

В конечном виде наша сеть будет иметь следующее построение:

Дата добавления: 2017-01-14