Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Когда в доме появляется несколько компьютеров, организация домашней локальной сети становится насущной проблемой. Пользователи быстро поняли преимущества беспроводных домашних сетей, не требующих прокладки в квартире или доме кабеля на витой паре и позволяющих легко переносить ноутбук из комнаты в комнату. Производители также быстро отреагировали на этот спрос, приступив к выпуску для таких сетей компактных многофункциональных центральных устройств, совмещающих функции модема, маршрутизатора и точки беспроводного доступа.
Практически все современные ноутбуки имеют сегодня встроенные беспроводные сетевые адаптеры, ими также оснащены многие принтеры. П Резидентный доступ альтернативных операторов связи, у которых нет проводного доступа к клиентам, проживающим в многоквартирных домах. О Тзк нззываемый «кочевой» доступ в аэропортах, железнодорожных вокзалах и т. п. Ы Организация локальных сетей в зданиях, где нет возможности установить современную кабельную систему, например в исторических зданиях с оригинальным интерьером. П Организация временных локальных сетей, например, при проведении конференций. П Рвпвирвнивлокальныхсетяей.
Иногда одно здание предприятия, например испытательная лаборатория или цех, 'может быть расположено отдельно от других. Небольшое число рабочих мест в таКом здании делает крайне невыгодным прокладку к нему отдельного кабеля, поэтому беспроводная связь оказывается более рациональным вариантом. П Мсбильныв локальные сети.
Если пользователь хочет получать услуги сети, перемещаясь нз помещения в помещение или из здания в здание, то здесь конкурентов у беспроводной локальной сети просто нет. Классическим примером такого пользователя зтв Главе 12. Технологии локальных сетей на разделяемой среде является врач, совершающий обход и пользующийся своим ноутбуком для связи с базой данных больницы, Пока что мобильные локальные сети не претендуют на полное покрытие крупных территорий,:как это сделали мобильные сотовые телефонные сети, но перспективы такого развития имеются. В этой области технологиям беспроводных локальных сетей предстоит выдержать конкуренцию с мобильными сотовыми телефонными сетями Зб (от английского Згг) Сепегаг!оп — сети третьего поколения).
Предыдущее поколение мобильных сотовых телефонных сетей не является для беспроводных локальных сетей серьезным конкурентом, так как эти сети разрабатывались в первую очередь для передачи голоса, а для передачи данных в них применяется вспомогательный протокол ОРИ со скоростями в диапазоне несколько килобит в секунду, что сегодня не может удовлетворить пользователей Интернета. Однако в сетях ЗС скорость передачи данных уже находится в диапазоне от 144 Кбит/с до 2 Мбит/с, что уже гораздо лучше для доступа в Интернет как для компьютеров, так и для мобильных телефонов, поддерживающих такие приложения для Интернета, как веб-доступ и электронная почта. В этом случае конкуренция может оказаться жесткой.
Пока что беспроводные локальные сети выигрывают у сетей ЗС соревнование в скорости (54 против 2 Мбит/с), но уступают в мобильности, так как их область покрытия обычно ограничена зданием или небольшой территорией аэропорта или вокзала. Далее будет рассмотрен самый популярный стандарт беспроводных локальных сетей— ЖЕЕ 802 11. Сети и оборудование 1ЕЕЕ 802.11 также известны под названием %г)-Р) — пс имени консорциума %И-Е!' А!1!апсе (йцр:/Атьй.огй), который занимается вопросам совместимости н сертификации оборудования стандартов 1ЕЕЕ 802.11. Топологии локальных сетей стандарта 802.11 Стандарт 802.11 поддерживает два типа топологий локальных сетей: с базовым и с рас- ширенным наборами услуг.
Сеть с базовым набором уояуг (Заз1с Записе Зег, ВЗЗ) образуется отдельнымн станциями, базовая станция отсуктвует, узлы взанмодейстуют друг с другом непосредптвнно (рнс. 12.1$). Дпя того чтобы войти в сеть ЗЗЗ, станция должна выполнить процедуру присоединения. Сети ВБЯ не являются традиционными сотами в отношении зон покрытия, они могут находиться друг от друга на значительном расстоянии, а могут частично или полностью перекрываться — стандарт 802.11 оставляет здесь свободу для проектнровгцика сети.
Станции могут использовать разделяемую среду для того, чтобы передавать данные: 'ь) непосредственно друг другу в пределах одной сети ВЯЗ; С) в пределах одной сети ВБЗ транзитом через точку доступа; (З между разными сетями ВЗБ через две точки доступа и распределенную систему; С) между сетью ВЯЗУ-проводной локальной сетью через точку доступа, распределенную систему и порталз. ' %ог! является сокращением от%не!вез г Ые1!гу — «беспроводная точностью термин был введен пю аналогии с популярным термином Н(-Г1, обозначающим высокую точность воспроизведения звука аппаратурой. г Функции портала стандартом не детализируются, зто может быть коммутатор нлн маршрутам.
379 Беспроводные локальные сети! ЕЕЕ 802.11 Рис. 12.16. Сети с базовым набором услуг В сетях, облэдающих инфраструктурой, некоторые станции сети являются базовыми, или, в терминологии 802.11, точками доступа (Ассезз Ро!пт, АР). Станция, которая выполняет функции АР является членом какой-нибудь сети ВЗЗ (рис. 12.16). Все базовые станции сети связаны между собой с помощью распределенной системы (!)!зтг!Ьот!оп Зузтещ, !)Я), в качестве которой может использоваться та же среда (то есть радио- или инфракрасные вынм), что и среда взаимодействия между станциями, или же отличная от нее, например проводная.
Точки доступа вместе с распределенной системой поддерживают службу расаределеиной системы (1)!зтпЬцт!оп Яузтещ Вегу!се, !)ЗЯ). Задачей РЯБ является передача пикетов между станциями„которые по каким-то причинам не могут или не хотят взаимохейстзовать между собой непосредственно. Наиболее очевидной причиной использования Мо является принадлежность станций разным сетям ВЗЗ. В этом случае они передают адр своей точке доступа, которая через Во передает его точке доступа, обслуживающей сегь Вбб со станцией назначения. Рис.
! 2.16. Сеть с расширенным набором услуг д!их с расширенным набором услуг (ехгеппеб 8еплсе 8е1, е88! состоит из нескольких сутей : 8%, сбьедииенных распределенной средой. 380 Глава 12, технологии локальных сетей на разделяемой среде Сеть Е38 обеспечивает станциям мобильность — они могут переходить из одной сети В88 в другую.
Эти перемещения обеспечиваются функциями уровня МАС рабочих и базовых станций, поэтому они совершенно прозрачны для уровня ЕЕС. Сеть Е88 может также взаимодействовать с проводной локальной сетью. Для этого в распределенной системе должен присутствовать портал. Стек протоколов! ЕЕЕ 802.11 Естественно, что стек протоколов стандарта 1ЕЕЕ 802.11 соответствует общей структуре стандартов комитета 802, то есть состоит из физического уровня и уровня МАС, поверх которых работает уровень ЕЕС. Как и у всех технологий семейства 802, технология 802,11 определяется нижними двумя уровнями, то есть физическим уровнем и уровнем МАС, а уровень ЕЕС выполняет свои стандартные общие для всех технологий ЕАЫ функции.
Структура стека протоколов 1ЕЕЕ 802.11 показана на рис. 12.17. шс Рис. 12.17. Стек протоколов !ЕЕЕ 802.11 Уровень МАС выполняет в беспроводных сетях больше функций, чем в проводных. Функции уровня МАС в стандарте 802.11 включают: О доступ к разделяемой среде; О обеспечение мобильности станций при наличии нескольких базовых станций; О обеспечение безопасности, эквивалентной безопасности проводных локальных сетей. В сетях 802.11 уровень МАС поддерживает два режима доступа к разделяемой среде: распределенный режим 1)СР (1)!эгг!Ьнгед Срого!паг!оп Рппсгюп) и централизованный режим РСР (Ро1пг Сорго!паг!оп Епископ). Режим РСР применяется в тех случаях, когда необходимо приоритезировать чувствительный к задержкам трафик.
На физическом уровне существует несколько вариантов спецификаций, которые отличаются используемым частотным диапазоном, методом кодирования и, как следствие,— скоростью передачи данных. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом уровня МАС, но некоторые временнйе параметры уровня МАС зависят от используемого физического уровня. Распределенный режим доступа ЮСР Рассмотрим сначала, как обеспечивается доступ в распределенном режиме 1)СЕ В этом режиме реализуется метод СИМА/СА (СагПег 8епзе Мп!г!р1е Ассеаэ тк!гЬ Со!!га!оп Ачок(апсе — метод прослушивания несущей частоты с множественным доступом и предотвращением коллизий).
Вместо неэффективного в беспроводных сетях прямого распознавания коллизий по методу С8МА/С() здесь они выявляются косвенно. Для этого каждый ЗВ1 Беспроводные локальные сети 1ЕЕЕ 802.11 Таймер отсрочки: 3 2 1 0 Среда Проверка: Проверка: занято свободно Проверка: свободно Начало интервала! РЗ Запуск таймера отсрочки Рис. 12.18.
Режим доступа ОСЕ Станция, которая хочет передать кадр, обязана предварительно прослушать среду. Как только она фиксирует окончание передачи кадра, она обязана отсчитать интервал времени, равный межкадровому интервалу (188). Если после истечения 1Е8 среда все еше свободна, то начинается отсчет слотов фиксированной длительности.
Кадр можно начать передавать только в начале какого-либо из слатов при условии, что среда свободна. Станция выбирает для передачи слот на основании усеченного экспоненциального двоичного алгорильиа отсрочки, аналогичного используемому в методе С8МА/С1). Номер слота выбирается как случайное целое число, равномерно распределенное в интервале 10, С"юг), где СЪЧ означает Солгепг!оп тйпооту (конкурентное окно). 0 том, как выбирается размер слота и величина конкурентного окна, будет сказано немного позже, а сейчас рассмотрим этот довольно непростой метод доступа на примере, который иллюстрирует рис. 12.18.
Пусть станция А выбрала для передачи на основании усеченного экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки слот 3. При этом она присваивает таймеру отсрочки (назначение которого будет ясно из дальнейшего описания) значение 3 и начинает проверять состояние среды в начале каждого слота. Если среда свободна, то аз значения таймера отсрочки вычитается 1, и если результат равен нулю, то начинается передача кадра. Тимы образом обеспечявввтбя условие незанятости всех слатов, Змзсчвл ВЫбранный, Это условкз является нвобходяыым для нвчзлз пврвввчй переданный кадр должен подтверждаться кадром положительной квитанции, посылаемым станцией назначения.
Если же по истечении оговоренного тайм-аута квитанция не поступает, станция-отправитель считает, что произошла коллизия. Режим доступа 1гСЕ требует синхронизации станций. В спецификации 802.11 эта проблема решается достаточно элегантно — времени(яе интервалы начинают отсчитываться от момента окончания передачи очередного кадра (рис.
12.18). Это не требует передачи каких-либо специальных синхронизируюших сигналов и не ограничивает размер пакета размером слота, так как слоты принимаются во внимание только при принятии решения о начале передачи кадра. 382 Главе 12. Технологии локальных сетей на разделяемой среде Если же в начале какого-нибудь слота среда оказывается занятой, то вычитания единицы не происходит, и таймер «замораживается».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
