Bezprzewodowa sieć lokalna (skr. WLAN, od
ang.
Wireless Local Area Network) –
sieć lokalna
, w której połączenia między urządzeniami sieciowymi zrealizowano bez użycia przewodów (np. tzw.
skrętki
, czy
światłowodów
).
Charakterystyka
Sieci tego typu wykonywane są najczęściej z wykorzystaniem
mikrofal
jako medium przenoszącego
sygnały
, ale również z użyciem
podczerwieni
. Są one projektowane w oparciu o standard
IEEE
802.11
, który opisuje warstwę fizyczną i
MAC
.
Do komunikacji za pomocą mikrofal wykorzystuje się pasmo 2,4
GHz
(w standardzie 802.11b oraz 802.11g) lub też 5 GHz (w standardzie 802.11a). Pasmo 2,4 GHz podzielone jest na 20 kanałów w paśmie 2,4-2,5 GHz, które układają się co 5 MHz od 2400 do 2500 MHz. Każdy kanał ma swoją
częstotliwość nośną
, która jest
modulowana
przy przesyłaniu informacji.
Szybkość przesyłania
danych
zależna jest od użytego
standardu
i odległości pomiędzy użytymi
urządzeniami
i wynosi najczęściej 11, 22, 44, 54 lub 108
Mb/s
.
Na całość infrastruktury sieci bezprzewodowych składają się następujące elementy:
Bezpieczeństwo
Szyfrowanie
WEP
było stosowane jako standardowa ochrona danych w sieciach bezprzewodowych. Długość klucza od 40 do 104 bitów powoduje spowolnienie transmisji. Użytkownik musi znać hasło, na podstawie którego zostanie wygenerowany klucz. Bez klucza użytkownik nie połączy się z siecią bezprzewodową.
Z powodu znanych słabości szyfrowania WEP obecnie stosuje się metodę
WPA
lub
WPA2
.
Zgodność sieci bezprzewodowych i przewodowych
Sieci kablowe, jak i bezprzewodowe mogą być wykorzystywane razem (np. 2 sieci kablowe połączone ze sobą bezprzewodowo, komputer podłączony bezprzewodowo do sieci przewodowej lub na odwrót, itp.). Jest to możliwe dzięki: zewnętrznym bezprzewodowym kartom sieciowym, podłączanym na złącze
RJ-45
(mogą być podłączone do jakiegokolwiek urządzenia, nie tylko komputera), routera bezprzewodowego ze złączami
RJ-45
, itp.
Zalety
Do zalet sieci bezprzewodowych należy:
- mobilność – końcówki mogą się przemieszczać,
- łatwość instalacji – nie trzeba kłaść przewodów,
- elastyczność – łatwe dokładanie nowych końcówek,
- zasięg – od kilku metrów (w budynkach) do kilkudziesięciu
kilometrów
,
- szybka rozbudowa i modyfikacja struktury sieci.
Wady
- częsta niekompatybilność rozwiązań różnych producentów,
- poziom bezpieczeństwa niższy od rozwiązań przewodowych,
- niska prędkość przesyłu danych do czasu standardu 802.11n,
- zakłócenia sygnału sieci.
Zastosowania
Miejsca coraz powszechniejszych instalacji sieci bezprzewodowych:
- transport – wymiana informacji przy transporcie towarów, przemieszczania ładunków uaktualnianie znaków drogowych itp.,
- handel – szybkie zmiany w organizacji wnętrz,
- opieka zdrowotna – możliwość uzyskiwania przez lekarzy i personel szybkiego dostępu do danych pacjenta oraz korzystania z konsultacji, a także zdalnego używania komputerowo sterowanego sprzętu medycznego,
- usługi finansowe – łatwa organizacja usług bankowych i operacji handlowych,
- edukacja – dostępność uniwersyteckich komputerów z różnych punktów uczelni,
- produkcja – możliwość zdalnego sterowania pracą robotów.
Topologia sieci bezprzewodowych
Sieć bezprzewodowa to rozwiązanie do zastosowania w domach i małych biurach, gdzie istnieje potrzeba połączenia ze sobą komputerów , drukarek, urządzeń multimedialnych, konsol do gier czy modemów. Urządzenia bezprzewodowe eliminują konieczność instalowania okablowania.
Obecnie wśród sieci bezprzewodowych możemy wyodrębnić dwa główne typy topologii, a są to:
Topologia gwiazdy
Najszerzej wykorzystywaną topologią (w sieciach bezprzewodowych) obecnie, jest topologia gwiazdy. W celu komunikacji wykorzystuje jedną centralną bazę (punkt dostępowy). Pakiet informacji, wysyłany jest z węzła sieciowego, a odbierany w stacji centralnej i kierowany przez nią do odpowiedniego węzła. Sieci budowane w tej topologii mają duże możliwości i są wydajne. Zastosowanie punktu dostępowego zwiększa maksymalną odległość między stacjami (komputerami), umożliwia także dołączenie przewodowej sieci lokalnej do bezprzewodowej sieci lokalnej. Sieć zbudowaną w oparciu o tę topologię można praktycznie do woli powiększać poprzez dołączanie kolejnych punktów dostępowych.
Topologia kraty
Topologia kraty różni się od topologii gwiazdy i prezentuje trochę inny typ architektury sieciowej. W sieciach kratowych poszczególne węzły (punkty dostępu) nie komunikują się z innymi węzłami za pośrednictwem centralnych punktów przełączania, ale wymieniają z nimi dane bezpośrednio lub przez inne węzły wchodzące w skład kraty. W sieciach kratowych nie trzeba instalować przełączników, ponieważ decyzje o sposobie przekazywania pakietów podejmują same punkty dostępu, dysponując specjalnym oprogramowaniem. W sieciach kratowych pierwszoplanową rolę odgrywają protokoły, które automatycznie wykrywają węzły i definiują topologię całego środowiska. Kratowe sieci LAN są najczęściej oparte na technologii 802.11 (a, b lub g), ale równie dobrze mogą wykorzystywać dowolną technologię radiową, taką jak UltraWideband czy 802.15.4. Ważne jest aby w tej sytuacji protokoły nie absorbowały zbyt dużej części przepustowości sieci (max. 2 procent). Wszystkie zadania związane z definiowaniem topologii i wyborem ścieżek są realizowane w tle i każdy węzeł buduje swoją własną listę, na której znajdują się sąsiednie węzły i inne informacje niezbędne do ekspediowania pakietów. Jeśli konfiguracja sieci ulega zmianie, tzn. przybywa nowy węzeł lub istniejący węzeł "wypada" z topologii, lista jest samoczynnie modyfikowana, odzwierciedlając zawsze aktualny stan sieci. Zaletą sieci kratowych jest to, że można je w miarę szybko i bez większego trudu rozbudowywać. Wystarczy po prostu dokładać kolejne węzły, a resztę automatycznie wykonują specjalne programy, które znajdują się w punktach dostępowych.
Rodzaje sieci bezprzewodowych
- Tryb ad-hoc (zwany także peer-to-peer) – w tym przypadku wszystkie urządzenia sieci komunikują się ze sobą bezpośrednio (jeśli pozwala na to zasięg radiowy) – nie wykorzystuje punktów dostępowych.
- Tryb infrastruktury (zwany również stacjonarnym) – wykorzystuje punkty dostępowe; wszystkie urządzenia komunikują się tylko z AP, który spełnia funkcję bramy (do sieci przewodowej) i pośredniczy w komunikacji pomiędzy urządzeniami sieci bezprzewodowej.
Zobacz też
