В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Другое применение технологии беспроводных локальных сетей — обеспечение доступа к локальной сети оснащенной антенной мобильной станции, например лэптопа илн ноутбука. Пример использования такого соединения — передача данных с персонального мобильного компьютера сотрудника, вернувшегося из командировки, на офисный сервер.
Мобильный доступ также полезен для крупных открытых пространств, таких как университетские кампусы или комплексы зданий корпораций. В обоих случаях пользователи могут перемещаться по территории со своими портативными компьютерами, и им может понадобиться доступ к серверам кабельной локальной сети из самых разных мест. Еще пример беспроводной локальной сети — временная локальная сеть без централизованного сервера, развертываемая для решения возникших в конкретный момент задач.
Например, группа сотрудников может собраться в конференц-зале со своими портативными компьютерами. Эти сотрудники могут соединить свои компьютеры в локальную сеть на время собрания. Требования к беспроводным локальным сетям Беспроводные локальные сети должны удовлетворять тем же требованиям, что и любая локальная сеть, то есть обладать высокой пропускной способностью, способностью покрывать короткие расстояния, обеспечивать полную связность для присоединенных станций, а также возможность широковещательной рассылки.
Кроме того, имеется ряд требований, специфических для окружения беспроводных локальных сетей. Ниже перечислены самые важные требования: + Лропускпаяспособиость. Протоколуправлениядоступомкносителю(МАС) должен как можно эффективнее использовать носитель. + Количество узлов. Беспроводным локальным сетям может потребоваться поддерживать сотни узлов во множестве ячеек. + Соединение с магисгпральиой локальной сетью. В большинстве случаев требуется соединение со станцияя~и на кабельной магистральной локальной сети. Для локальных сетей, входящих в ту или иную инфраструктуру, зто легко достигается при помощи управляющих людулей, соединенных с локальными сетями обоих типов.
Может также потребоваться возможность обслуживания л1обильных пользователей и полдержка временных беспроводных локальных сетей. + Зона обслуживания. Как правило, зона, покрываемая беспроводной локальной сетью, представляет собой круг диаметром от 100 до 300 м. ~ Энергопотребление. Мобильные пользователи используют рабочие станции с питанием от батарей, которые должны работать в течение довольно долгого периода.
Это означает, что протокол МАС, предполагающий постоянный опрос точек доступа мобильными узлами, является неприемлемым. Также недопустимы частые «рукопожатия» с базовой станцией. Типичные реализации беспроводных локальных сетей позволяют снижать энергопотребление станции в то время, когда станция не использует сеть, например в режиме ожидания. + устойчивость передачи и безопасность. Если не спроектировать беспроводную локальную сеть должным образом, она может быть подвержена помехам и легко прослушиваться. + Работа нескольких сетей в одной области.
По мере роста популярности беспроводных локальных сетей вероятность одновременной работы нескольких сетей в одной и той же области или в соседних областях, в которых возможна интерференция, становится все выше. Подобная интерференция может нарушить нормальную работу алгоритл1а МАС, а также создать условия для несанкционированного доступа к локальной сети.
+ Нвлицвпзионпов использоватгв сети. Пользователи предпочли бы покупать и применять такое программное и аппаратное обеспечение для беспроводных локальных сетей, для которого не требуется получение лицензии на частотный диапазон. + Роумияг. Протокол МАС, используемый в беспроводных локальных сетях, должен позволять мобильной станции перемешаться из одной зоны приема (ячейки) в другую. + динамическое конфигурирование. Вопросы адресации и сетевого управления протокола МАС должны поаволять динамическое и автоматизированное добавление, удаление и перемещение конечной системы без нарушения работы других пользователей.
Комитетом 1ЕЕЕ 802.11 был разработан набор стандартов для беспроводной локальной сети. Обзору этих стандартов посвящен остаток этой главы. Архитектура 1ЕЕЕ 802.11 На рис. 6.15 показана модель, разработанная рабочей группой 1ЕЕЕ 802.11. Минимальным строительным блоком беспроводной докальной сети является базовый набор служб (Ваз1с Бегч1се Бег, В85), состоящий из некоторого количества станций, выполняющих одинаковый протокол МАС и конкурирукпцих за доступ к одному и тому же носителю коллективного доступа.
Основной набор служб может быть изолированным или соединяться с магистральной распрвделитпельиой сиолвиой (ПЫг1Ьцг(оп Бузгеш, ПЯ) через тачку доступа (Асеева Рошц АР). Точка доступа функционирует подобно мосту. Протокол МАС может быть полностью распредеЛенным или централизованным, управляясь центральной функцией координации, .Размещающейся в точке доступа. Базовый набор служб, как правило, соотвегству- 184 Глава 6. Высокоскоростные локальные сети 6.4. Беспроводные локальные сети 188 ет ячейке (се11).
Распределительная система может быть коммутатором„кабельной сетью или беспроводной сетью. На рис, 6.15 показана наиболее простая конфигурация, в которой каждая станция принадлежит одному набору ВЮ, то есть каждая станция находится в зоне приема/передачи только других станций того же набора ВЯЗ. Два набора ВЯЗ могут также перекрываться географически, так что одна станция может входить в несколько наборов ВЯЯ. Более того, связь между станцией и набором ВЯЯ является динамической.
Станции могут отключаться, выходить из зоны приема и входить в зону приема. Рис. 6.15. Архитектура! ЕЕЕ 602.11 Расширенный набор служб (Ехгепг1ед Бегу(се Зец ЕЗЗ) состоит из двух или более базовых наборов служб, соединенных распределительными системами. Как правило, распределительная система представляет собой кабельную мап1стральную локальную сеть, но может также быть любой компьютерной сетью. Для уровня 1.1.С (1л61са! 1 (пк Сопгго1 — управление лоп~ческим соединением) расширенный набор служб представляется в виде единой локальной сети. Как показано на рисунке, точка доступа (АР) реализована в качестве части станции. Точка доступа поддерживает логику доступа к распределительной системе. Чтобы интегрировать архитектуру 1ЕЕЕ 802.11 с традиционной кабельной локальной сетью, используется портал.
Логика портала реализована в таком устройстве, как мост или маршрутизатор, являюшемся частью кабельной локальной сети и соединенном с распределительной системой, (,лужбы 1ЕЕЕ 802.11 Стандартом 1ЕЕЕ 802,11 определен ряд служб, которые должны предоставляться беспроводными локальными сетями для обеспечения функциональности, эквивалентной функциональности кабельных локальных сетей. Наиболее важные службы перечислены ниже. 4.
Назначение ассоциации. Установление начальной связи между станцией и точкой доступа. Прежде чем станция сможет передавать или принимать кадры по беспроводной локальной сегц, должны быть извесгны ее идентификатор и адрес. Для этого станция должна быль ассоциирована с точкой доступа, Затем точка доступа может передать эту информацию другой точке доступа для упрошения маршрутизации и доставки кадров. + Переназначение ассоциации. Передача назначенной ассоциации от одной точки доступа к другой, что обеспечивает возможность перемещения мобильных станций. + Удаление ассоциации.
Уведомление об удалении назначенной ассоциации, посылаемое либо станцией, либо точкой доступа. Станция должна выдать это уведомление, прежде чем покинет зону или выключится. Хотя средства МАС защищают себя от станций, исчезающих без уведомленги. + Аутентигрикация используется для выяснения подлинности станций друг для друга. В кабельной сети, как правило, предполагается, что физический доступ к носителю является достаточным основанием для права доступа к локальной сети. Это предположение неверно для беспроводной локальной сети, в которой для присоединения достаточно соответствующим образом настроенной антенны.
Для установки подлинности друг друга общающиеся станции используют службу аутентификации. Стандартами не определяется схема аутентификации, поскольку она может варьироваться от относительно ненадежного чрукопожатияь до схем шифрования с открытым ключом. + Секретность требуется для предотвращения чтения содержимого сообшений не теми, кому они предназначаются. Для обеспечения секретности стандарт разрешает использоватыпифрование. Уровни протокола 1ЕЕЕ 802.11 Стандартом 1ЕЕЕ 802.11 определена многоуровневая архитектура протоколов, позволяющая реализовать только что описанные службы (рис. 6.16). На нижнем, физическом уровне определяются частотный диапазон, скорость передачи данных и другие детали фактической радиопередачи.
Над ним располагается уровень МАС (Медшп1 Ассезз Сопгго1 — управление доступом к носителю), управляюший доступом к совместно используемому радиодиапазону, так что передачи станций не мешают друг другу. Нижний подуровень уровня МАС представляет собой функцгпо распределенной координации (Ейзгг1Ъпгеб Соогд1пат(оп РппсВоп, 1)СР). 186 Глава 6. Высокоскоростные локальные сети 6 4 Беспроводные локальные сети 1 87 Функция ОСР использует состязательный алгоритм ЕЕЬе| нет для предоставления доступа всемутрафику. Обычныйасинхронныйтрафикиспользует функцию()СР 'ч напрямую. Функция точечной координации (Ро1пг Соогйпат|оп Рппсйоп, РСР) реализует централизованный алгоритм МАС, используемый для предоставления обслуживания без конкуренции, что достигается путем поочередного опроса станций.
Функция РСР предоставляется графику более высокого приоритета или тра фнку с более высокими требованиями к параметрам времени. Наконец, уровень ЬЬС (Ь08|са1 1лй Сопгго1 — управление логическим соединением) предоставляет интерфейс с более высокими уровнями и выполняет такие базовые функции канального уровня, как контроль ошибок. 1ЕЕЕ як,11 1ЕЕЕ8Й.1!а 1ЕЕНЩ1!Ь Рио.6.16.