Организация беспроводной Wi-fi сети в пассажирском вагоне класса купе (1196977), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Чтобы еще более повысить быстродействие сети, можно делить сообщения, превышающие по длине некоторое произвольное значение, на отдельные части, называемые пакетами. Пакеты из более чем одного сообщения могут посылаться совместно по одной и той же цепи, комбинироваться с пакетами, содержащими другие сообщения при прохождении через центры коммутации и самостоятельно восстанавливаться в точке назначения. Каждый пакет данных должен содержать следующий набор информации: адрес точки назначения для пакета, порядок следования этого пакета по отношению к другим в исходной передаче и т. п. Часть этой информации сообщается центрам коммутации (куда передавать каждый пакет), а другая — точке назначения (как восстановить данные из пакета обратно в исходное сообщение).
Сетевой адаптер управляет функцией шифрования с защитой, эквивалентной проводной, — Wired Equivalent Privacy (WEP). Сеть может использовать 64-битный или 128-битный ключ для шифрования и дешифрования данных, пропускаемых через сеть.
2.7 Преимущества беспроводной сети Wi-fi
Беспроводных сети, как и любые другие сети имеют ряд преимуществ и недостатков, по которым можно оценивать и надежность. Преимущества сети Wi-fi заключаются в следующем:
- мобильность;
- удобство;
- отсутствие проводов;
- передача данных в сети осуществляется по воздуху;
- уникальность технологии;- возможна установка в местах, где прокладка проводной сети по тем или иным причинам невозможна.
2.8 Недостатки беспроводной сети Wi-fi
К основным недостаткам беспроводной системы Wi-fi можно отнести следующие показатели:
- высокое энергопотребление, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства;
- относительно высокая стоимость оборудования;
- скорость доступа зависит от среды передачи;
- скорость напрямую зависит от среды передачи сигнала;
- ограничение на используемые частоты или мощность передатчика;
- при большой плотности точек доступа могут возникнуть проблемы доступа к открытой точке доступа ;
- некоторые устройства могут работать нестабильно или на меньших скоростях;
- ограниченная функциональность.
2.9 Обеспечение безопасности беспроводной сети Wi-fi
Безопасности беспроводных сетей следует уделять особое внимание из-за использования незащищенной среды передачи данных. Поскольку любой находящийся в зоне охвата беспроводной сети злоумышленник имеет возможность свободно прослушивать и передавать данные, возникает необходимость защиты сети от несанкционированного подключения, а передаваемых данных от прослушивания.
На сегодняшний день существуют следующие стандарты безопасности сетей Wi-Fi:
- WEP – самый первый и наиболее уязвимый, заключается в шифровании передаваемых данных статическим ключом, используется алгоритм RC4;
- WPA – модернизированный WEP, добавлены алгоритмы динамической смены ключа (TKIP) и проверки целостности пакета (MIC), возможно применение стандарта авторизации пользователей 802.1x, для шифрования передаваемых данных используется алгоритм RC4;
- WPA2 и 802.11i – наиболее современные стандарты безопасности беспроводных сетей, отличаются от WPA применением криптостойких алгоритмов шифрования AES, RSA, 3DES.
Помимо аутентификации пользователя и шифрования передаваемых по радиоканалу данных на активном оборудовании используются политики безопасности. В зависимости от результатов авторизации пользователь может помещаться в определенный VLAN и к нему могут применятся листы контроля доступа.
Все современное оборудование обладает мощными средствами обеспечения безопасности, включая поддержку наиболее совершенных способов защиты, однако при выборе оборудования и методов защиты следует учитывать, что применение современных протоколов аутентификации и шифрования налагает серьезные ограничения на оборудование и программное обеспечение пользователей беспроводной сети. Особенно актуальной проблема может стать при создании хот-спотов, так как заранее невозможно определить технические характеристики подключаемого оборудования.
Для ограничения доступа посторонним устройствам в Wi-Fi-сети применяется шифрование данных. В каждое устройство, включая точку доступа, прописывается специальный ключ (фраза), которым шифруются данные, передаваемые «по воздуху». Сам же ключ в «эфир» не передается, по этому «перехватить» его не возможно. Теоретически, конечно, существует возможность подобрать ключ к сети. Но эта возможность обратно пропорциональна длине ключа. Поэтому рекомендуют создавать ключ как можно большей длины (с большим количеством символов).
Дополнительно некоторые точки доступа позволяют прописывать физические адреса (МАС-адреса) конкретных беспроводных устройств, которые должны иметь доступ в сеть – другим устройствам соединение предоставляться не будет.
3 МАРШРУТИЗАТОР
3.1 Определение маршрутизатора
Маршрутизатор (роутер, рисунок. 3.1) представляет из себя электронное устройство, которое может подключаться к сети интернет, а также выполняет процесс пересылки пакетов данных между сетевыми компьютерными устройствами с обеспечением для этих устройств доступа к интернету.
Рисунок. 3.1 Стандартный вид маршрутизатора
3.2 Применение маршрутизаторов
Основное назначение маршрутизаторов – маршрутизация трафика сети. В дополнение к маршрутизации, маршрутизаторы осуществляют и коммутацию каналов/сообщений/пакетов/ячеек.
Маршрутизатор функционирует на сетевом уровне и служит для организации связи между сетями с одинаковыми сетевыми протоколами, например IP или IPX.
Маршрутизатор обеспечивает защиту информации и контроль за путями её передачи.
Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, в том числе несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения различных локальных сетей, а так же для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет.
В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (в основном на основе ядра Linux) с помощью которого можно превратить персональный компьютер в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор. Также в роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением.
3.3 Принцип работы маршрутизатора
Маршрутизаторы объединяют отдельные сети в общую составную сеть. К каждому маршрутизатору могут быть присоединены несколько сетей.
В сложных составных сетях почти всегда существует несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Задачу выбора маршрутов из нескольких возможных решают маршрутизаторы, а также конечные узлы.
Зачастую, в большой сети маршрутизаторы бывают нескольких иерархических уровней. Иными словами, узлы локальной сети будут подключаться к маршрутизатору Уровня 1, маршрутизаторы Уровня 1 будут подключаться к маршрутизатору Уровня 2, и так по мере необходимости. Маршрутизаторы верхнего уровня будут соединяться уже только между собой. При такой схеме подключения адресная часть передаваемых пакетов тоже будет иметь несколько уровней, и маршрутизаторы определенного уровня будут интересоваться только соответствующей их уровню адресной частью, игнорируя все другие.
Обычно, маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.
Как правило, маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных.
3.4 Классификация маршрутизаторов
Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.
Маршрутизаторы верхнего класса – магистральные маршрутизаторы (backbone routers). Самые высокопроизводительные, служат для объединения сетей предприятия (построения центральной сети). Центральная сеть может состоять из большого количества локальных сетей, разбросанных по разным зданиям и использующих самые разнообразные сетевые технологии, типы компьютеров и операционных систем. Магистральные маршрутизаторы – это наиболее мощные устройства, способные обрабатывать несколько сотен тысяч или даже несколько миллионов пакетов в секунду. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. Большое внимание уделяется в магистральных моделях надежности и отказоустойчивости маршрутизатора, которая достигается за счет системы терморегуляции, избыточных источников питания, заменяемых «на ходу» (hot swap) модулей, а также симметричного мультипроцессирования.
Маршрутизаторы среднего класса – маршрутизаторы региональных отделений. Соединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью. Сеть регионального отделения, так же как и центральная сеть, может состоять из нескольких локальных сетей. Такие маршрутизаторы, как правило, представляют собой некоторую упрощенную версию магистрального маршрутизатора, поддерживаемые ими интерфейсы локальных и глобальных сетей менее скоростные. Данные маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Это наиболее обширный класс выпускаемых маршрутизаторов, характеРисуноктики, которых могут приближаться к характеристикам магистральных маршрутизаторов, а могут и опускаться до характеристик маршрутизаторов удаленных офисов.
Маршрутизаторы нижнего класса – маршрутизаторы удаленных офисов. Предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. такие маршрутизаторы могут поддерживать один – два интерфейса локальных сетей, рассчитаны на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Маршрутизатор удаленного офиса может поддерживать работу по коммутируемой телефонной линии в качестве резервной связи для выделенного канала. Эти маршрутизаторы пользуются большим спросом в организациях, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения. Существует очень большое количество типов маршрутизаторов удаленных офисов. Это объясняется как массовостью потенциальных потребителей, так и специализацией такого типа устройств, проявляющейся в поддержке одного конкретного типа глобальной связи. Существуют маршрутизаторы, работающие только по сети ISDN, существуют модели только для аналоговых выделенных линий и т. п.
3.5 Виды маршрутизаторов
Многопротокольные маршрутизаторы напоминают мосты с той существенной разницей, что они работают на сетевом уровне. Как и любой маршрутизатор, они берут пакет с одной линии и передают его на другую, но при этом линии принадлежат к разным сетям и используют разные протоколы.
Маршрутизаторы с интеграцией услуг гарантируют приоритетному трафику, в частности трафику реального времени, своевременную доставку. Они поддерживают протокол RSVP для резервирования таких ресурсов, как пропускная способность и буферы в очереди.
Коммутаторы третьего уровня, по сути, также являются маршрутизаторами, причем пакетные коммутаторы – на самом деле обычные маршрутизаторы, только быстрые.
3.6 Типы маршрутизаторов
Маршрутизаторы бывают нескольких типов, более подробную информацию по ним мы приведем ниже.
Внутренний маршрутизатор (internal router) – маршрутизатор, все интерфейсы которого принадлежат одной зоне. У таких маршрутизаторов только одна база данных состояния каналов.
Пограничный маршрутизатор (area border router, ABR) – маршрутизатор, соединяющий одну или больше зон с магистральной зоной и выполняет функции шлюза для межзонального трафика. У пограничного маршрутизатора всегда хотя бы один интерфейс принадлежит магистральной зоне. Для каждой пРисунокоединенной зоны маршрутизатор поддерживает отдельную базу данных состояния каналов.
Магистральный маршрутизатор (backbone router) – маршрутизатор, у которого всегда хотя бы один интерфейс принадлежит магистральной зоне. Определение похоже на пограничный маршрутизатор, однако магистральный маршрутизатор не всегда является пограничным. Внутренний маршрутизатор, интерфейсы которого принадлежат нулевой зоне, также является магистральным.
Пограничный маршрутизатор автономной системы (AS boundary router, ASBR) – обменивается информацией с маршрутизаторами принадлежащими другим автономным системам. Пограничный маршрутизатор автономной системы может находиться в любом месте автономной системы и быть внутренним, пограничным или магистральным маршрутизатором.
4 ОБЗОР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ ПАССАЖИРСКОГО ДВИЖЕНИЯ
4.1 Классы вагонов
По всей сети железных дорог в нашей стране эксплуатируются множество классов пассажирских вагонов, обо всех классах рассказывать не будем, ниже перечислим только основные
Сидячий эконом класс (отсутствие лежачих сидений, только сидячие места (жесткие), 64 посадочных места, рисунок. 4.1);
Рисунок. 4.1 Сидячий эконом класс
Сидячий бизнес класс (отсутствие лежачих сидений, только сидячие места (мягкие), 43 посадочных места, рисунок. 4.2);
Рисунок. 4.2 Сидячий бизнес класс
Общий (это обычный плацкартный вагон, в котором используются только нижние полки, а верхние не используются, имеет 27 посадочных мест (схема приведена плацкартного вагона, рисунок. 4.3));








