Джон Росс - Wi-Fi. Беспроводная сеть
В условиях беспрепятственной прямой видимости беспроводная связь может пригодиться там, где сложно или невозможно протянуть кабели от одного здания к другому;
— могут обеспечить подключение к сети и высокоскоростной доступ в Интернет пользователям и автономным компьютерам в удаленных местах.
Беспроводное соединение может обеспечить широкополосное подключение в местах, не обслуживаемых широкополосной DSL, службой кабельного телевидения или даже стандартной телефонной линией;
— могут реализовывать беспроводные сетевые соединения как недорогую альтернативу выделенным линиям. Частные сети передачи данных, предоставляемые телефонной компанией или иными распространенными конторами, обычно требуют однократной оплаты за установку и ежемесячной абонентской платы. Ежегодные выплаты за выделенную линию часто могут во много раз превышать однократную трату на приобретение и установку радиосоединения.
В некотором смысле сетевое соединение точка-точка является категорией, полностью отличной от беспроводной сети. Обе используют одну и ту же радиотехнологию, а беспроводная сеть вполне может распространяться за пределы отдельного здания, но двухточечная связь может с одинаковой легкостью использовать какой-либо другой тип радиомодуляции на любой другой частоте вместо DSSS на 2,4 ГГц и выполнять ту же самую функцию. Ниже будет представлено несколько ссылок на альтернативные методы подключения удаленных точек к вашей сети.
Расширение LAN
Беспроводное сетевое соединение точка-точка может представлять собой либо сеть на одном конце, подключенную к отдельному устройству клиента на другом, либо мост между двумя сетями. Другими словами, конечные точки соединения могут представлять собой либо отдельный компьютер, либо целую сеть.
Беспроводная сеть с удаленным пользователем, аналогичная изображенной на рис. 11.1, работает так же, как сеть с двумя или более точками доступа в пределах одного здания. Единственное отличие заключается в том, что несколько точек доступа, подключенных к сети, используют внешнюю антенну, направленную на компьютер клиента в удаленном месте. Удаленный компьютер появляется в сети так же, как любой другой сети.
Рис. 11.1
Беспроводной сетевой мост, аналогичный изображенному на рис. 11.2. представляет собой соединение между двумя сегментами одной и той же LAN.
Оба сегмента могут быть разделены минимальным расстоянием в несколько сотен метров или максимальным в несколько километров и более.
Рис. 11.2
Если расстояние между двумя конечными точками слишком велико для отдельного радиосоединения или в зоне прямой видимости присутствуют препятствия, в опорных точках соединения точка-точка между источником и пунктом назначения могут использоваться ретрансляторы. Ретрансляционной точкой может стать изолированная радиовышка или крыша. Она также может представлять собой место с дополнительными сетевыми клиентами, например третье здание между двумя конечными точками.
Соединение точка-точка может использовать любую точку доступа и сетевой адаптер, имеющие разъемы под внешние антенны. Тем не менее некоторые производители предлагают беспроводные маршрутизаторы, специально разработанные для внешних мостовых применений, и это зачастую является лучшим выбором. Все мосты, изготовленные Plexus, Hyperlink, Orinoco и другими компаниями, сочетают точки доступа с маршрутизаторами, поэтому могут значительно упростить реализацию сети.
Соединения «от точки к точке» и «от точки ко многим»
Комнатная точка доступа использует либо всенаправленную антенну, излучающую одинаковое количество энергии во всех направлениях от центра предполагаемой зоны покрытия, либо направленную антенну с широким апертурным углом, расположенную на одном конце зоны покрытия. Точка доступа, обеспечивающая беспроводную службу в пределах обозначенной зоны (такой, как офис или дом), представляет собой службу «от точки ко многим»: она может осуществлять обмен данными со многими сетевыми клиентами одновременно.
Соединение точка-точка преследует другую цель: оно осуществляет передачу максимально возможного числа излучаемых сигналов между двумя фиксированными точками. Радиосигналы передаются в обоих направлениях, поэтому каждая антенна, маршрутизатор или точка доступа использует одну и ту же антенну как для приема, так и для передачи. Целью является фокусирование радиосигнала по направлению к антенне на другой стороне соединения, поэтому по крайней мере одна из конечных точек использует направленную антенну. Если осуществляется соединение на большое расстояние, для обеспечения максимально сильных сигналов обе антенны должны быть направленными.
В кампусе или аналогичной зоне, где сеть соединяет несколько зданий, для распространения сетевой службы от центра к удаленным местам в более чем одном направлении сетевые связи должны быть «разделены». В системе такого типа центральная точка доступа использует ненаправленную антенну, а каждая удаленная точка — направленную, как показано на рис. 11.3. В системе, где две удаленные точки находятся в одном и том же направлении, наилучшим вариантом может стать направленная антенна с широким углом обзора. Более сложная система может сочетать направленные и всенаправленные антенны.
Рис. 11.3
Установка соединения точка-точка
Первый пункт плана размещения соединения точка-точка — определение возможного пути прохождения сигнала. Теоретически можно вычислить необходимую высоту обеих антенн и определить расстояние между ними, но такой способ часто не срабатывает. Почти всегда, прежде чем вы сможете запустить вашу радиоаппаратуру и начать передавать данные по сети, требуется настройка. Предварительное размещение можно выполнить, воспользовавшись хорошей картой (например, топографической картой Геологической разведки США), но на некотором этапе придется поднятая на крышу (или выглянуть в окно) и убедиться в наличии прямой видимости с предположительным местом другого конца связи. Если расстояние превышает две сотни метров, воспользуйтесь парой биноклей.
Вы можете расположить антенну на своем собственном здании без каких-либо особых разрешений, но, если вы хотите использовать крышу коммерческого здания, скорее всего, вам понадобится разрешение его владельца и, возможно, местного муниципального органа. Это не должно вызвать серьезных проблем при монтаже неприметных антенн, но учитывать такую возможность необходимо, если вы хотите использовать относительно большую тарелку или что-то аналогичное. Используя имеющийся шест или вышку для крепления антенны, удостоверьтесь, что вы не создаете помех другим антеннам поблизости и не принимаете помех от них.
Подъем на мачту или вышку с полным инструментов поясом и надежное закрепление громоздкой антенны в точном положении на высоте 30 или более метров не простая послеобеденная прогулка. Даже не помышляйте об этом без соответствующего страховочного оборудования, включая защитные каски для всех работающих, — оброненный ключ или болт может нанести смертельную травму. Если у вас отсутствует опыт подобного вида работ, нет ничего постыдного в том, чтобы нанять кого-нибудь для выполнения работы за вас. Люди, занимающиеся продажей антенн, могут подсказать вам, где найти квалифицированного установщика антенн в вашей местности.
Выбор трассы для сигнала
Первым этапом установки соединения является принятие решения, где в точности оно будет реализовано. Если вы просто расширяете сеть на территорию парковки или хайвэя, путь будет очевиден: место, свободное от высоких деревьев перед зданием. Но если соединение осуществляется на расстоянии более километра, сначала необходимо обозначить путь на карте.
Топографические карты на бумаге или в online-режиме предоставят вам максимум подробностей, на http://www.topozone.com имеются карты всей территории Соединенных Штатов; http://toporama.cits.mean.rnca.gc.ca является источником карт территории Канады. Если точное положение мест для обеих конечных точек из карты ясно не сразу, устройство GPS (global positioning system — глобальная система позиционирования) может показать точные географические координаты.
Сложная местность: связь на дальние дистанции
Расстояние, покрываемое большинством беспроводных сетей, измеряется скорее в метрах, нежели в километрах, поэтому реализация соединения является относительно простой задачей. Каждая точка связи расположена в пределах прямой видимости, антенны легко направлять друг на друга. При небольшом расстоянии уровень сигнала обычно не является проблемой, особенно с направленными антеннами.
