Беспроводные сети: строить и использовать

--> Дата: Фев 18, 2008 42

Валерий Шербанов,

эксперт компании "Микротест"

Текущее положение на рынке услуг связи не устраивает многих пользователей. Современный темп жизни требует, чтобы пользователь услуг мог получить доступ к сервисам в любом месте и в любое время. Рассмотрим плюсы и минусы перспективных беспроводных технологий – Wi-Fi, WiMAX и CDMA, а также предоставляемые ими услуги и сервисы.

Сети Wi-Fi, или IEEE 802.11

Технология Wi-Fi хорошо известна и широко распространена благодаря доступности и дешевизне оборудования. Однако потенциальному потребителю Wi-Fi необходимо четко осознавать, что запросы корпоративных и домашних пользователей различаются. Для примера: сегодня точку доступа домашнего класса можно приобрести по цене ниже 100 долл., точку доступа корпоративного уровня – менее чем за 500 долл.

Рассмотрим различия в подходах домашних и корпоративных пользователей, причем под последними будем понимать людей, в чьи задачи входит развертывание сети, мониторинг и управление ею.

Особенности домашних пользователей таковы:

в среднем имеют невысокий уровень знаний о сетевых технологиях;
недостаточно осознают необходимость защиты сети;
отсутствуют требования к резервированию и надежности оборудования;
не требуется проектировать расположение точек доступа, выбирать каналы и измерять помехообстановку в зоне действия беспроводной сети;
не требуется удаленный мониторинг и управление локально установленным оборудованием.

У корпоративных пользователей все гораздо сложнее: им необходимо сделать расчеты пропускной способности каналов и спланировать размещение оборудования, обеспечить достаточный уровень безопасности беспроводного соединения и т. п.

В пределах одной зоны Wi-Fi максимальное число одновременно работающих точек или каналов, не создающих помех друг другу, равно трем. Стандарт 802.11 использует протокол CSMA/CA, создающий избыточный трафик с целью предотвращения коллизии, при этом по стандарту максимальная скорость TCP-соединения для 802.11b составляет 5,9 Мбит/с, UDP – 7,1 Мбит/с.

В тесном пространстве современных офисов несколько компаний могут использовать беспроводную сеть на одной территории. Поэтому для организации беспроводной сети необходимо иметь специализированное радиооборудование: спектроанализатор, измеритель мощности.

В офисной сети даже небольшого предприятия не обойтись одной точкой доступа. И здесь нужно понять, чем же все-таки корпоративные устройства отличаются от домашних. В корпоративных точках доступа предусмотрены процедуры, когда изменения настроек одной точки доступа автоматически переносятся на все подчиненные. Пусть даже настройка выполняется нечасто, но это позволяет экономить силы. Время недоступности сети в связи с ее переконфигурированием становится минимальным.

Антенна представляет собой сложное устройство, оно рассчитывается и согласовывается. У домашних точек доступа нередко вместо антенны просто прикреплен кусок провода. Однако простое удаление антенны показывает ее важность для работы сети.

Что касается вопросов безопасности, домашним пользователям опасаться и прятать особенно нечего. В худшем случае злоумышленник воспользуется Интернет-каналом, создаст нежелательный трафик (если трафик оплачивается), может разослать спам. В большинстве случаев домашние пользователи не осознают этой угрозы или игнорируют ее.

Корпоративным пользователям, в отличие от домашних, есть что скрывать. Практически вся информация, с которой работают сотрудники компаний, представляет собой коммерческую тайну, и ее утечка может негативно сказаться на бизнесе. Поэтому разворачивание корпоративной беспроводной сети требует особой осторожности и высокой квалификации. Ошибка в настройке сети равноценна установленной на улице в свободном доступе сетевой розетке, к которой любой проходящий может подключиться и слушать трафик.

Автор провел простейшее исследование: проехав на автомобиле со сканером Wi-Fi, находил беспроводные сети и записывал их параметры. Результаты получились неутешительные. Год назад только одна сеть из 10 имела простейшее WEP-шифрование, остальные были открыты для доступа. Сегодня ситуация немного изменилась: в шести из 10 сетей используется WEP-шифрование и в одной – WPA. Однако известно, что WEP-шифрование признано нестойким и ломается пассивной атакой за приемлемое время.

Альтернатива WEP-шифрованию – протоколы WPA и WPA2, требующие более сложной настройки и дополнительного оборудования (RADIUS-сервера и сервера сертификатов). Разворачивание такой сети требует квалифицированного персонала и дорогостоящих программно-аппаратных средств.

Беспроводная сеть дает компании несколько ощутимых плюсов. Обеспечение мобильным сотрудникам единого бесшовного сетевого подключения сильно облегчает им жизнь. В таком подключении нуждаются и руководители компании на встречах с деловыми партнерами, и продавцы, проводящие презентации в переговорных. Гости компании оценят внимание к себе, если со своего ноутбука через гостевой вход корпоративной беспроводной сети они смогут воспользоваться Интернетом.

Сети WiMAX

Если сети Wi-Fi можно рассматривать как альтернативу локальным проводным сетям, то сети WiMAX относятся к масштабу города. Рассмотрим, какие сервисы WiMAX могут быть востребованы пользователями.

Оригинальный стандарт WiMAX, IEEE 802.16, описывает частотный диапазон от 10 до 66 ГГц. Стандарт IEEE 802.16a добавляет диапазон 2 ГГц, который представляет наибольший интерес как международный нелицензируемый диапазон частот.

Радиус действия точки доступа WiMAX составляет 50 км в идеальных условиях прямой видимости. Для городской черты это значение будет меньше, реальное расстояние можно определить только практически. Хотя существуют методики расчета радиопокрытия, но учесть все факторы современного мегаполиса трудно – слишком многое будет иметь влияние. Реально можно просчитать примерную карту покрытий для больших улиц, но не более того.

Технология WiMAX создает общее соединение с полосой пропускания 70 Мбит/с, что способно заменить порядка ста линий DSL с пропускной способностью 1 Мбит/с. WiMAX использует тот же самый протокол логического канала, что и проводные сети (802.2), поэтому он совместим на канальном уровне с другими.

Основными потребителями WiMAX станут ноутбуки и КПК. Революционная суть этой технологии в том, что пользователь получает высокоскоростное соединение вне офиса или дома. Если раньше рабочее место ограничивалось столом, с появлением и развитием Wi-Fi оно расширилось до пределов всего офиса или дома, то WiMAX предоставляет рабочее пространство в любой точке города.

От развития и внедрения WiMAX выиграют прежде всего те пользователи, которым приходится часто обращаться за оперативной информацией в офисную локальную сеть. Решение получается простым и элегантным – в офисе ставится VPN-шлюз в Интернет, через который с помощью WiMAX сотрудники получают защищенный доступ в локальную сеть предприятия.

Используя высокоскоростной доступ, можно проводить видеоконференции высокого качества, создавать каналы недорогой IP-телефонии. Здесь необходимо отметить, что создание скоростной сети масштаба города несет потенциальную угрозу тем же мобильным операторам. Найдутся люди, которые воспользуются своим КПК или ноутбуком, чтобы сделать практически бесплатный IP-телефонный звонок. Другой вопрос, что пока основной массе пользователей некогда и не хочется разбираться в этих технологиях и возможностях.

Активно продвигает свои решения для построения сетей WiMAX компания Intel. Это устройства для базовых станций, наборы микросхем для создания пользовательских адаптеров. Уже появились российские компании, предлагающие свое оборудование для строительства сетей.

Стоит отметить возможность создания единой биллинговой системы. Сейчас работает довольно много коммерческих хот-спотов, где можно оплатить Wi-Fi-доступ и работать. Однако, если пользователь купил доступ у одного провайдера, а потом переместился, доступ придется заново покупать у другого провайдера, что неудобно. С этой точки зрения сеть WiMAX имеет явное преимущество: в каком бы районе города ни находился пользователь, он будет работать с одним оператором и иметь один лицевой счет, что, безусловно, выгодно всем сторонам.

Сеть IMT-MC-450 (CDMA)

Стандарт IMT-MC-450 (CDMA) – это версия стандарта третьего поколения IMT-MC для диапазона 450 МГц. Сегодня в России сеть CDMA построена и успешно эксплуатируется в Москве, Петербурге, Екатеринбурге и ряде других городов под торговой маркой SkyLink.

Технология CDMA интересна тем, что сигнал "размазывается" по всему частотному диапазону и на спектральном анализаторе виден как шум. В России используется диапазон 450 МГц и местами 800 МГц, что позволяет операторам снизить затраты на разворачивание сети, используя те же самые антенны и часть оборудования, что и для предыдущей технологии NMT-450.

С точки зрения передачи информации CDMA обеспечивает стандартную скорость 153 кбит/с. Это значительно больше скорости, предоставляемой абонентам сетей GSM/GPRS, на такой скорости можно относительно комфортно просматривать Web-сайты и почту.

Сейчас на рынке появились хорошие аппараты, внешний вид и функциональность которых устраивают бизнес-пользователей. Эти аппараты можно также использовать как беспроводной модем.

Основная проблема CDMA заключается в том, что при увеличении количества абонентов на один сайт снижается дальность действия базовой станции. Это связано с тем, что все абоненты работают в одном канале и более близкие к сайту абоненты "забивают" дальних. Кроме того, по расчетам специалистов компании Motorola, максимальное количество активных абонентов на сайт не должно превышать 40. Дальнейшее увеличение их числа ухудшает качество связи, вплоть до "разваливания" голоса, когда кодек не может собрать голосовую информацию и это проявляется как квакающий звук и провалы речи. Эти проблемы частично решаются установкой дополнительных базовых станций.

Еще один минус технологии CDMA в том, что она не допускает одновременной работы двух операторов в одном регионе на одной частоте.

Мобильный контент

Вслед за появлением новой среды обитания появляется и жизнь в этой среде. Среда обитания насыщается, возникает межвидовая конкуренция. Это сравнение с живой природой вполне уместно в случае мобильного контента, который прорастает на сетях передачи. Достаточно посмотреть, сколько рекламы обрушивается на потребителей, предлагая SMS и WAP-доступ к картинкам и мелодиям. И это при ограниченной пропускной способности, малом размере SMS-сообщения и черно-белых экранах мобильных телефонов (до недавнего времени).

Появление высокоскоростных каналов информации, когда информацию можно получать где угодно и как угодно, конечно же, сильно стимулирует рынок мобильного контента.

Высокие скорости идеально подходят для передачи мультимедийной информации – мобильного телевидения, видео по заказу. Уже сейчас КПК ненамного дороже, а порой и дешевле мобильных телефонов верхнего ценового диапазона. КПК могут стать серьезным устройством с постоянным доступом в сеть, в котором будут интегрированы такие сервисы, как телефония, Интернет, доступ по VPN, видео по запросу и игры.

Игры – одна из перспективных ниш на рынке мобильного контента. Достаточно упомянуть, что Microsoft для своей игровой приставки следующего поколения XBox 360 будет поставлять WiMAX-адаптер, чтобы потребители могли подключаться к многопользовательским играм. Хочется надеяться, что лидеры российского игрового рынка не останутся в стороне и тоже предложат доступ к интересным игровым серверам.

В странах, где скоростные мобильные сети получили достаточное развитие, большой популярностью пользуется контент "для взрослых", который продвигается наравне с мелодиями и картинками.

***

Подводя итоги, стоит подчеркнуть, что все типы сетей будут развиваться и предоставлять пользователям свои услуги. Вопрос в самих пользователях – что они требуют от сети передачи и сколько готовы платить за данные удобства. Время покажет.