Информационные технологии развиваются с каждым днем, и с каждым днем увеличивается число электронных устройств у нас дома и на работе. При этом в последние годы особенно стремительными темпами увеличивается число мобильных устройств. Все эти мобильные устройства нуждаются в том, чтобы быть подключенными к общей сети, часто требуется доступ в Интернет и к общим ресурсам локальной сети. Решить эти задачи можно с помощью беспроводных локальных сетей на базе стандарта Wi-Fi. На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ, wirelessfidelity беспроводная связь) — стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет. Главными преимуществами беспроводных сетей являются большая скорость развертывания и удобство при работе с мобильными устройствами. При развертывании сети в офисе, обычно сеть применяется для доступа к местным локальным ресурсам, Интернету и корпоративным ресурсам (интернет-портал, внутренняя почта и т.д.).
Целью данной работы является проектирование сети беспроводного доступа в 3-х этажном офисном здании, с целью повышения уровня информатизации, предоставления современных услуг связи: высокоскоростной доступ в Интернет, компьютерная сеть, на базе технологии Wi-Fi.
1 Обзор технологии беспроводного доступа Wi-Fi
Wi-Fi (от англ. WirelessFidelity — «беспроводная точность») — стандарт на оборудование Wireless LAN (беспроводная локальная вычислительная сеть), разработанный консорциумом Wi-FiAlliance на базе стандартов IEEE 802.11. Технология Wi-Fi позволяет мобильным устройствам (ноутбукам, КПК, смартфонам и т.д.), оснащѐнным клиентскими Wi-Fi приѐмо-передающими устройствами, подключаться к беспроводной локальной сети и получать через нее доступ в Интернет и к другим ресурсам.
1.1 История развития
В 1990 г. Комитет по стандартам IEEE 802 (InstituteofElectricalandElectronicEngineers), сформировал рабочую группу по стандартам для беспроводных локальных сетей 802.11. Это группа занялась разработкой всеобщего стандарта для сетей, работающих на частоте 2.4 ГГц со скоростями 1 и 2 Мбит/с. Работа по созданию стандарта были завершены через семь лет, и в июне 1997 г. была ратифицирована первая спецификация 802.11. Стандарт IEEE 802.11 стал первым стандартом для продуктов WLAN от независимой международной организации. Однако к моменту выхода стандарта в свет первоначально заложенная в нем скорость передачи данных оказалась недостаточной. Это послужило причиной последующих доработок, поэтому сегодня можно говорить о группе стандартов.[1]
Разработка инфокоммуникационной сети с использованием технологий ...
... технология является связующим звеном между высокоскоростными беспроводными локальными сетями и глобальными сетями типа Интернет. Стандарт IEEE 802.16 (январь 2003 г.) изначально был разработан для организации работы беспроводных сетей в пределах больших городских территорий. ...
1.2 Стандарты протокола 802.11
Разные стандарты Wi-Fi предполагают использование различных форматов радиосигнала. Модуляция сигнала зависит от используемого стандарта — в современных стандартах это может быть либо DSSS (метод прямой последовательности), либо OFDM (ортогональное частотное мультиплескирование).
Краткая информация о различных стандартах Wi-Fi представлена в таблице 1 Таблица 1 — Техническая информация о разных стандартах 802.11 Протокол Дата Частота Типичная Максимальная Модуля- R внутри R вне 802.11 выпуска (ГГц) пропускная пропускная ция здания здания
способность способность (м) (м)
(Мбит/с) (Мбит/с)
- 1997 2,4 0.9 2 IR/FH/D ~20 ~100
SSS a 1999 5 23 54 DSSS ~35 ~120 b 1999 2,4 4,3 11 OFDM ~38 ~140 g 2003 2,4 19 54 OFDM ~38 ~140 n 2009 2,4;5 74 300 OFDM ~70 ~250
802.11. Оригинальная версия стандарта IEEE 802.11, представлена в 1997. На сегодняшний день стандарт не используется. Он описывает передачу данных на двух скоростях: 1 и 2 Мбит/с, а также использование метода прямого исправления ошибок (FEC).
В стандарте описывалось 3 альтернативных технологии физического уровня: инфракрасную на скорости в 1 Мбит/с; технологию с методом скачкового расширения частоты (FHSS), работающую на скорости 1 Мбит/с или 2 Мбит/с; технологию с методом прямой последовательности (DSSS), работающую на скорости 1 Мбит/с или 2 Мбит/с. Технология предполагала работу на частоте 2.4 ГГц, некоторые варианты — на частоте 900 МГц. В настоящее время устройств, работающих в этом стандарте, нет. [1] 802.11а. Стандарт IEEE 802.11а предусматривает скорость передачи данных до 54 Мбит/с. В отличие от базового стандарта спецификациями 802.11а предусмотрена работа в новом частотном диапазоне 5ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогонально частотное мультиплексирование (OFDM), обеспечивающее высокую устойчивость связи в условиях многолучевого распространения сигнала. 802.11b. Устаревший на данный момент стандарт, наиболее популярный в прошлом. Как и в первоначальном стандарте IEEE 802.11, для передачи в данной версии используется диапазон 2 ГГц. Он не затрагивает канальный уровень и вносит изменения в IEEE 802.11 только на физическом уровне. Для передачи сигнала используется метод прямой последовательности (DirectSequenceSpreadSpectrum), при котором весь диапазон делится на 5 перекрывающих друг друга поддиапазонов, по каждому из которых передается информация. Значения каждого бита кодируются последовательностью дополнительных кодов (ComplementaryCodeKeying).
Пропускная способность канала при этом составляет 11 Мбит/сек. Данный стандарт до сих пор поддерживается большим количеством устройств с Wi-Fi.[1] 802.11g. Стандарт IEEE 802.11g, принятый в 2003 году, является логическим развитием стандарта 802.11b и предполагает передачу данных в том же частотном диапазоне, но с более высокими скоростями. Кроме того, стандарт 802.11g полностью совместим с 802.11b, то есть любое устройство 802.11g должно поддерживать работу с устройствами 802.11b. Максимальная скорость передачи данных в стандарте 802.11g составляет 54 Мбит/с. При разработке стандарта 802.11g рассматривались две конкурирующие технологии: метод ортогонального частотного разделения OFDM, заимствованный из стандарта 802.11а и предложенный к рассмотрению компанией Intersil, и метод двоичного пакетного сверточного кодирования РВСС, предложенный компанией TexasInstruments. В результате стандарт 802.11g содержит компромиссное решение: в качестве базовых применяются технологии OFDM и ССК, а опционально предусмотрено использование технологии РВСС. [2] 802.11n. Этот стандарт был утверждѐн 11 сентября 2009. 802,11n по скорости передачи сравнима с проводными стандартами. Максимальная скорость передачи стандарта 802.11n примерно в 5 раз превышает производительность классического Wi-Fi. Можно отметить следующие основные преимущества стандарта 802.11n:
Работа : «Беспроводной стандарт связи lte» «организация ЭВМ «
... ШПД и связанных с этой технологией услуг. 2. Что такое LTE LTE (Long Term Evolution) - название мобильного протокола передачи данных. LTE это продолжение развития технологии CDMA,UMTS, основанной на использовании OFDM ... видео-блоггинг, интерактивное ТВ, или какие-то профессиональные услуги. Переход на стандарт LTE принесет важные преимущества как для абонентов так и для операторов предоставляющих ...
- большая скорость передачи данных (около 300 Мбит/);
- равномерное, устойчивое, надежное и качественное покрытие зоны
действия станции, отсутствие непокрытых участков);
- совместимость с предыдущими версиями стандартаWi-Fi . Недостатки:
- большая мощность потребления;
- два рабочих диапазона ( возможная замена оборудования);
— усложненная и более габаритная аппаратура. Стандарт 802.11n обеспечивает более высокую скорость передачи данных, сохраняя при этом совместимость с предыдущими версиями . Следующие стандарты разработаны для того, чтобы описать работу различных функций, необходимых для работы беспроводных сетей. 802.11d. Стандарт определяет требования к физическим параметрам каналов (мощность излучения и диапазоны частот) и устройств беспроводных сетей с целью обеспечения их соответствия законодательным нормам различных стран. 802.11e. Создание данного стандарта связано с использованием средств мультимедиа. Он определяет механизм назначения приоритетов (QoS) разным видам трафика — таким, как аудио- и видеоприложения. 802.11f. Данный стандарт, связанный с аутентификацией, определяет механизм взаимодействия точек доступа при хэндовере клиента между точками доступа. Другое название –InterAccessPointProtocol. 802.11i. Целью создания данной спецификации является повышение уровня безопасности беспроводных сетей.
В ней реализован набор защитных функций при обмене информацией через беспроводные сети — в частности, технология AES (AdvancedEncryptionStandard) — алгоритм шифрования, поддерживающий ключи длиной 128, 192 и 256 бит. Предусматривается совместимость всех используемых в данное время устройств — в частности, устройств на платформе IntelCentrino — с 802.11i-сетями. 802.11r. Данный стандарт предусматривает создание универсальной и совместимой системы роуминга для возможности перехода пользователя из зоны действия одной сети в зону действия другой. Разработки спецификации стандарта 802.11 значительно приблизили беспроводные сети по многим параметрам к проводным и оптоволоконным сетям. [2] Также можно сделать следующий вывод: большинство устройств, выпускаемых в настоящее время, поддерживают стандарты 802.11g/n. Поэтому при выборе точек доступа и клиентского оборудования нужно ориентироваться на устройства, работающие в этих стандартах. Стандарты 802.11, 802.11а, 802.11b, 802.11g и 802.11n — это стандарты, описывающие протоколы передачи данных по беспроводной сети. Остальные стандарты обеспечивают работу различных механизмов, необходимых для работы беспроводной сети. В проектирируемой нами сети будут использоваться не только стандарты передачи данных (802.11 a/b/g/n), но и дополнительные технологии.
Оценка режимов работы экскаватора ЭО-4225А
... шириной гусеницы 600мм/), м 3,00 Модификации ЭО-4225А с погрузочным оборудованием с рабочим оборудованием ... 1, ТО-2 , ТР , КР ) 5.1 Плановая наработка экскаватора t пл = D раб * K ти * t ... 2. Описание режимов использования и обоснование дней планируемой работы. 1. Принимаю 10 месяцев работы , те ... кН (тс) 210(21,0) Скорость передвижения, км/ч I (II) 1,7(4,2) Угловая скорость поворотной платформы, об/мин ...
1.3 Принцип работы стандарта 802.11n
Стандарт IEEE 802.11n является логическим развитием стандарта 802.11g и является полностью совместимым с ним, то есть любое устройство 802.11n должно поддерживать работу с устройствами 802.11a/b/g. Это повлияло на работу физического уровня стандарта. Максимальная скорость передачи в стандарте 802.11n составляет 300 Мбит/с. В разработке стандарта 802.11n использовались такие «наследственные» технологии, как OFDM (ортогональное частотное мультиплексирование) и QAM (квадратурная амплитудная модуляция).
Подобный подход не только обеспечит обратную совместимость, но и снизит стоимость разработки. Для повышения пропускной способности сети самое простое решение — увеличение числа каналов передачи. Технология называется множественным вводом/выводом. MIMO (multipleinputmultipleoutput).
В случае еѐ использования параллельно передаѐтся множество сигналов, увеличивая тем самым суммарную пропускную способность. Вообще, у MIMO достаточно много преимуществ из-за одновременной передачи данных по разным канала. Технология использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением канала OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing), то есть сигнал передаѐтся по нескольким различным частотам, после приѐма превращаясь в скоростной поток данных.Однако для реализации MIMO на практике необходимо, чтобы для каждого потока данных использовались свои антенны приѐма/передачи, цени RF и АЦП.[3]
Рисунок 1- Принцип работы системы MIMO
Передаваемая последовательность делится на параллельные потоки, из которых па приемном конце восстанавливается исходный сигнал. Здесь возникает некоторая сложность — каждая антенна принимает суперпозицию сигналов, которые необходимо отделять друг от друга. Для этого па приемном конце применяется специально разработанный алгоритм пространственного обнаружения сигнала. Этот алгоритм основан па выделении поднесущей и оказывается тем сложнее, чем больше их число. Единственным недостатком использования MIMO является сложность и громоздкость системы и, как следствие, более высокое потребление энергии. Для обеспечения совместимости MIMO-станций и традиционных станций предусмотрено три режима работы:
- унаследованный режим (legacymode);
- смешанный режим (mixedmode);
— режимзеленогополя (green field mode).
Каждому режиму работы соответствует своя структура преамбулы — служебного поля пакета, которое указывает на начало передачи и служит для синхронизации приемника и передатчика. В преамбуле содержится информация о длине пакета и его типе, включая вид модуляции, выбранный метод кодирования, а также все параметры кодирования. Для исключения конфликтов в работе станций MIMO и обычных (с одной антенной) во время обмена между станциямиMIMO пакет сопровождается особой преамбулой и заголовком. Получив такую информацию, станции, работающие в унаследованном режиме, откладывают передачу до окончания сеанса между станциями MIMO. Кроме того, структура преамбулы определяет некоторые первичные задачи приемника, такие как оценка мощности принимаемого сигнала для системы автоматической регулировки усиления, обнаружение начала пакета, смещение по времени и частоте.
Исследование скважин методом установившихся режимов работы
... режимах работы скважины (так называемый метод пробных откачек) и на исследования при неустановившихся режимах работы скважины (метод прослеживания уровня или кривой восстановления давления). Исследование скважин методом установившихся режимов работы. Исследование при установившихся режимах позволяет получить важнейшую характеристику работы скважины ...
1.3.1 Режим работы станций MIMO
Унаследованный режим. Этот режим предусмотрен для обеспечения обмена между двумя станциями с одной антенной. Передача информации осуществляется по протоколам 802.11а. Если передатчиком является станция MIMO, а приемником — обычная станция, то в передающей системе используется только одна антенна и процесс передачи идет так же, как и в предыдущих стандартахWi-Fi. Если передача идет в обратном направлении — от обычной станции в многоантенную, то станция MIMO использует много приемных антенн, однако в этом случае скорость передачи не максимальная. Структура преамбулы в этом режиме такая же, как в версии 802.11а. Смешанный режим. В этом режиме обмен осуществляется как между системами MIMO, так и между обычными станциями. В связи с этим системы MIMO генерируют два типа пакетов, в зависимости от типа приемника. С обычными станциями работа идет медленно, поскольку они не поддерживают работу на высоких скоростях, а между MIMO — значительно быстрее, однако скорость передачи ниже, чем в режиме зеленого поля. Преамбула в пакете от обычной станции такая же, что и в стандарте 802.11а, а в пакете MIMO она немного изменена. Если передатчиком выступает система MIMO, то каждая антенна передает не целую преамбулу, а циклически смещенную.
За счет этого снижается мощность потребления станции, а канал используется более эффективно. Однако не все унаследованные станции могут работать в этом режиме. Дело в том, что если алгоритм синхронизации устройства основан навзаимной корреляции, то произойдет потеря синхронизации. Режим зеленого поля. В этом режиме полностью используются преимущества систем MIMO. Передача возможна только между многоантенными станциями при наличии унаследованных приемников. Когда идет передача MIMO-системой, обычные станции ждут освобождения канала, чтобы избежать конфликтов. В режиме зеленого поля прием сигнала от систем, работающих по первым двум схемам, возможен, а передача им — нет. Это сделано для того, чтобы исключить из обмена одноантенные станции и тем самым повысить скорость работы. Пакеты сопровождаются преамбулами, которые поддерживаются только станциями MIMO. Все эти меры позволяют максимально использовать возможности систем MIMO-OFDM. Во всех режимах работы должна быть предусмотрена защита от влияния работы соседней станции, чтобы предотвратить искажения сигналов. На физическом уровне модели OSI для этого используются специальные поля в структуре преамбулы, которые оповещают станцию о том, что идет передача и необходимо определенное время ожидания.
Некоторые методы защиты принимаются и на канальном уровне. В зависимости от используемой полосы пропускания режимы работы классифицируются следующим образом. Наследуемый режим. Этот режим нужен для согласования с предыдущими версиями Wi-Fi. Он очень похож на 802.11a/g как по оборудованию, так и по полосе пропускания, которая составляет 20 МГц. Двойной наследуемый режим. Устройства используют полосу 40 МГц, при этом одни и те же данные посылаются по верхнему и нижнему каналу (каждый шириной 20 МГц), но со смещением фазы на 90°. Структура пакета ориентирована на то, что приемником является обычная станция. Дублирование сигнала позволяет уменьшить искажения, повышая тем самым скорость передачи. Режим с высокой пропускной способностью. Устройства поддерживают обе полосы частот — 20 и 40 МГц. В этом режиме станции обмениваются только пакетами MIMO. Скорость работы сети максимальна. Режим верхнего канала. В этом режиме используется только верхняя половина диапазона 40 МГц. Станции могут обмениваться любыми пакетами. Режим нижнего канала. В этом режиме используется только нижняя половина диапазона 40 МГц. Станции также могут обмениваться любыми пакетами. [4]
Монтаж и производство настройки сетей проводного и беспроводного ...
... 1.2 ВЫПОЛНЕННЫЙ МОНТАЖ И ПРОИЗВЕДЕННАЯ НАСТРОЙКА СЕТЕЙ ПРОВОДНОГО И БЕСПРОВОДНОГО АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА Монтаж структурированных кабельных систем (СКС) — основа бесперебойной работы IT- ... скорость передачи данных многократно возрастает, из-за смены поколений компьютеров и увеличению производительности сетевых устройств, что приводит к повышению нагрузку сети. Долговечность и надежность сети ...
1.3.2 Методы повышения быстродействия
Скорость передачи данных зависит от многих факторов (таблица 2) и, прежде всего, от полосы пропускания. Чем она шире, тем выше скорость обмена. Таблица 2 — Скорость передачи данных при различных типах модуляции
Полоса Количе- Скорость пе- Скорость
Относительная
пропуска- ство Число редачи данных передачи Модуляция скорость ко ния. подне- каналов при СР = 800 данных при
дирования
МГц сущих нс СР = 400 нс BPSK 1/2 6,5 7,2 64-QAM 5/6 65 72,2 BPSK 1/2 13 14,4 64-QAM 5/6 130 144
20 52 BPSK 1/2 19,5 21,7 64-QAM 5/6 195 216,7 BPSK 1/2 26 28,9 64-QAM 5/6 260 288,9 BPSK 1/2 13,5 15 64-QAM 5/6 135 150 BPSK 1/2 27 30 64-QAM 5/6 270 300
40 108 BPSK 1/2 40,5 45 64-QAM 5/6 405 450 BPSK 1/2 54 60 64-QAM 5/6 540 600
Второй фактор — количество параллельных потоков. В стандарте 802.11n максимальное число каналов равно 4. Также большое значение имеют тип модуляции и метод кодирования. Помехоустойчивые коды, которые обычно применяются в сетях, предполагают внесение некоторой избыточности. Если защитных битов будет слишком много, то скорость передачи полезной информации снизится. В стандарте 802.11n максимальная относительная скорость кодирования составляет до 5/6, то есть на 5 битов данных приходится один избыточный. В таблице 2 приведены скорости обмена при квадратурной модуляции QAM и BPSK. Видно, что при прочих одинаковых параметрах модуляция QAM обеспечивает гораздо большую скорость работы. [5]
1.3.4 Передатчики и приемники 802.11n
В стандарте IEЕЕ 802.11n допускается использование до четырех антенн у точки доступа и беспроводного адаптера. Обязательный режим подразумевает поддержку двух антенн у точки доступа и одной антенны и беспроводного адаптера. В стандарте IEEE 802.11n предусмотрены как стандартные каналы связи шириной 20 МГц, так и каналы с удвоенной шириной. Общая структурная схема передатчика изображена на рисунке 3. Передаваемые данные проходят через скремблер, который вставляет в код дополнительные нули или единицы (так называемое маскирование псевдослучайным шумом), чтобы избежать длинных последовательностей одинаковых символов. Затем данные разделяются на N потоков и поступают на кодер с прямой коррекцией ошибок (FEC).
Для систем с одной или двумя антеннами N = 1, а если используются три или четыре передающих канала, то N = 2. Рисунок 3 — Общая структура передатчика MIMO-OFDM Кодированная последовательность разделяется на отдельные пространственные потоки. Биты в каждом потоке перемеживаются (для устранения блочных ошибок), а затем модулируются. Далее происходит формирование пространственно-временных потоков, которые проходят через блок обратного быстрого преобразования Фурье и поступают на антенны. Количество пространственновременных потоков равно количеству антенн. Структура приемника аналогична структуре передатчика изображена на рисунке 4, но все действия выполняются в обратном порядке.
«Проектирование локальной вычислительной сети МДОБУ детский ...
... доступ и ведение, поскольку основывается на комплексной обработке данных. актуальность темы Объектом для монтажа сети выбрано дошкольное учреждение МДОБУ детский сад «Семицветик» с.Булгаково. Предметом исследования, Целью выпускной квалификационной работы ...
Рисунок 4 — Общая структура приемника MIMO-OFD
1.3.5 Совместимость со старыми стандартами 802.11
Рабочая группа IEEE гарантирует обратную совместимость новых устройств 802.11n с оборудованием 802.11a/b/g при условии использования одного и того же частотного диапазона и канала. Другими словами, как мы уже говорили, поддержка 20-мегагерцовых каналов пригодится для обратной совместимости. Совместимость с существующим оборудованием 802.11a/b/g будет обеспечиваться средствами МAC-уровня. То есть все существующие устройства стандартов 802.11a/b/g смогут подключаться к точкам доступа 802.11n. На уровне MAC также будет обеспечена совместимость схем модуляции для соответствующих частотных диапазонов. Естественно, придѐтся решить проблемы, возникающие при взаимодействии оборудования различных стандартов. [7]
2 Проектирование сети
Нам нужно спроектировать беспроводную сеть Wi-Fi двухэтажного офисного здания. Площадь каждого этажа составляет 360 м2. Стандартная точка доступа обеспечивает уверенный прием на расстоянии 30 м при отсутствии преград. Следовательно, нам понадобится несколько точек доступа на этаже. Их расположение будет зависеть от планировки помещения и толщины стен. Предполагается, что у сети уже есть выход в Интернет, и для подключения к глобальной сети можно будет использовать его.
2.1 Выбор стандарта для построения сети
Информация о различных стандартах Wi-Fi представлена в разделе 1.2. Оригинальный стандарт 802.11 рассматривать не имеет смысла по той причине, что он не является действующим. Стандарт 802.11b не позволяет достичь нужных скоростей передачи данных, а стандарт 802.11а недостаточно распространен. При его применении придется оснащать каждого клиента специализированным приемопередатчиком, что значительно увеличивает стоимость организации сети. Наиболее логично использовать стандарт 802.11g или 802.11n для проектирования беспроводной сети. Так как теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 300 Мбит/с, то для удовлетворения потребности будет использоваться оборудование на базе стандарта 802.11n. Этот стандарт широко известен, позволяет работать на скоростях, необходимых для нашей проектируемой сети, поддерживается большим количеством мобильных устройств, есть большая практика работы с сетями, работающими в данном стандарте, что позволит избежать ошибок при проектировании и работе. При принятии решений относительно развертывания беспроводной локальной сети (WLAN) необходимо учитывать:
- особенности работы протокола 802.11n;
- поведение мобильных узлов;
- вопросы защиты:
- качество связи в целом и для различных типов приложений в отдельно сти (QoS):
- сервисы и приложения, которые будут использоваться клиентами.
2.2 Разработка структурной схемы организации сети
Беспроводная сеть, которую планируется реализовать, будет основана на стандарте IEЕЕ 802.11n. Сеть будет управляться сервером с помощью коммутатора. Так как коммутатор и точки доступа распространяют сигнал сферически, планируется установить по три точки доступа на каждом этаже по всей площади офисного здания, а коммутатор — на первом этаже. Схема беспроводной сети представлена на рисунке 5.
Промышленные локальные сети, Ethernet tcp/ip (IP)
... промышленных сетях для передачи данных применяют: кабели волоконно-оптические линии беспроводную связь (радиомодемы и Wi-Fi). Промышленные сети могут взаимодействовать с обычными компьютерными сетями, в частности использовать глобальную сеть ... относятся: сетевые карты; концентраторы; коммутаторы; маршрутизаторы; спец оборудование для доступа к глобальным сетям. Сетевые карты, являются одной ...
Рисунок 5 – Схема беспроводной сети
2.3 Авторизация и доступ пользователей
Для авторизации в сети предполагается использовать веб-авторизацию на основе CaptivePortal, а также ключ WPA/PSK2 для доступа к беспроводной сети. Доступ к сети на основе ключа позволит обеспечить защищенность сети от посторонних, а веб-авторизация позволит уникальным образом идентифицировать каждого подключающегося клиента. Посетителям офисного центра можно выдавать временно сгенерированные пароли либо использовать один и тот же стандартный. Преимущество веб-авторизации по сравнению со всеми другими — ее доступность на большом количестве устройств, будь то ноутбуки, КПК или смартфоны. Каждому подключившемуся беспроводному клиенту по DHCP выдается уникальный IP-адрес из т.н. «серой» (непубличной) подсети, макса подсети, шлюз и DNS-серверы. Таким образом, вся беспроводная сеть является маршрутизируемой. При этом пользователям не нужно передавать никаких дополнительных маршрутов — хватит маршрута по умолчанию (defaultroute), который будет показывать путь до сервера доступа, выполняющего одновременно функции маршрутизатора беспроводной сети. Этот маршрутизатор будет производить перенаправление трафика на нужные направления — локальные ресурсы, ресурсы на других компьютерах офисной сети, IP-телефония либо Интернет.
2.4 Электропитание точек доступа
Также при строительстве сетей связи крупного размера надежность и управляемость сети приобретает большее значение, чем стоимость ее строительства. Поэтому большое значение приобретает надежное обеспечение электропитания устройств. Коммутатор и сервер доступа должны располагаться в специально оборудованной серверной комнате, где достаточно легко обеспечить резервируемое гарантированное электропитание. Надежное электропитание точек доступа обеспечить сложнее, т.к. контролировать систему электропитания всего здания системным администраторам в настоящее время не под силу. Прокладывать отдельную электрическую сеть для питания точек доступа чаще всего нецелесообразно по экономическим и организационным причинам. В данной ситуации можно использовать централизованное питание точек доступа по технологии РоЕ (PoweroverEthernet).
Эта технология позволяет подавать электропитание по витой паре на расстояние до 350 м. Для обеспечения питания используются специальные коммутаторы с РоЕ портами. Для подачи электропитания и для передачи данных можно использовать один провод UTP Cat5e. Точки доступа должны быть соединены с коммутатором витой парой UTP 5е. Питание должно обеспечиваться по свободным парам этих же кабелей по технологии РоЕ. Таким образом, коммутатор будет обеспечивать питание точек доступа. Расстояние от коммутатора до любой из точек доступа не будет превышать 100 м, поэтому проблем с использованием UTP кабеля не возникнет. Кабель должен прокладываться в специальных кабель-каналах, закрепленных на стенах внутри здания. Часть кабелей также можно провести над фальш- потолком.
2.5 Описание и характеристика выбранного оборудования
2.5.1 Точка доступа
Основным элементом беспроводной сети являются точки доступа, поэтому в первую очередь необходимо сделать выбор этого беспроводного оборудования. В техническом задании к точкам доступа предъявлены следующие требования:
Компьютерные сети и телекоммуникации XXI века
... параболической антенной) при условии прямой видимости. Организации беспроводной сети существенно дороже, чем обычной. Для организации учебных ... печатающие устройства, доступ в Internet, базы и банки данных. Наиболее современные и перспективные подходы к сетям связаны ... проводные и беспроводные каналы. Каждый из них характеризуется определенными значениями существенных с точки зрения организации ...
- полоса рабочих частот в пределах: 2400.. .2483,5 МГц;
- поддерживаемая скорость доступа: не менее 100 Мб/с;
- оборудование должно удовлетворять требованиям одного из стандартов
IEEE 802.11 (a,b,g,n);
- рабочая температура: от 0 до 40°С;
- рабочая влажность: от 10 до 90%; Также в разделе 2.4 решено, что точки доступа должны поддерживать питание по технологии РоЕ.
Приведенным требованиям к точкам доступа удовлетворяет D-LinkAirPremier N DAP-2690. Двухдиапазонная точка доступа D-LinkAirPremier N DAP-2690 с поддержкой PoE предназначена для построения беспроводных локальных сетей предприятий (WLAN).
Она может выполнять функции базовой станции для подключения к беспроводной сети устройств, работающих по стандартам 802.11а, 802.11b, 802.11g и 802.11n. Разработанная для сетей бизнеса-класса, эта точка доступа предлагает сетевым администраторам набор функций для построения защищенных и управляемых беспроводных сетей с поддержкой работы в двух диапазонах частот. DAP-2690 позволяет создать управляемую и надежную двухдиапазонную беспроводную сеть. Четыре съемные двухдиапазонные антенны обеспечивают оптимальный радиус действия при работе в двух частотных диапазонах 2,4ГГц (стандарты 802.1g и 802.1n) и 5ГГц (802.1a и 802.11n).
Точка доступа DAP-2690 помещена в металлический корпус с вентиляцией в соответствии с нормами пожарной безопасности. Данная высокоскоростная точка доступа поддерживает стандарт 802.3af PoweroverEthernet (PoE), что позволяет устанавливать это устройство даже в тех местах, где розетки питания недоступны. DAP-2690 обеспечивает беспроводное соединение на скорости до 300Мбит/св обоих диапазонах 2,4ГГц и 5ГГц. Поддержка функции Wi-FiMultimediaTM (WMM) QualityofService делает точку доступа идеальным решением для передачи аудио, видео и голосовых приложений. Функция QoS позволяет автоматически приоритезировать трафик согласно уровню интерактивных потоков, таких как игры или VoIP. Функция QoS также предоставляет опцию выпадающего меню для выбора правил приоритета пользователя. Помимо этого, DAP-2690 поддерживает функцию балансировки нагрузки, обеспечивая максимальную производительность. Вид DAP-2690 представлен на рисунке 6.
Рисунок 6 – беспроводная точка доступа DAP-2690 Для обеспечения комплексной защиты сети, DAP-2690 поддерживает последние технологии защиты беспроводных сетей, используя обе версии шифрования данных Personal и Enterprise стандартов WPA и WPA 2 (802.11i) с поддержкой сервера RADIUS, позволяющего пользователям создавать собственные учетные записи. Кроме того, точка доступа поддерживает фильтрацию MAC-адресов, сегментацию беспроводных LAN, функцию запрета широковещания SSID, обнаружение несанкционированных подключений и работу беспроводной сети в режиме широковещания по расписанию. DAP-2690 поддерживают до 8 SSID для каждого диапазона, что позволяет использовать несколько VLAN для осуществления сегментации сети. Также DAP2690 поддерживает механизм изоляции беспроводного клиента, что позволяет ограничить прямое соединение «клиент-клиент». Помимоэтого, DAP-2690 поддерживаетфункцию Network Access Protection (NAP) в Windows Server 2008. NAP позволяет сетевым администраторам определить несколько уровней доступа к сети на основе индивидуальных требований клиента. Если клиент идентифицирован вне зоны доступа, он будет автоматически возвращен на разрешенный уровень сетевого доступа. Для оптимизации производительности сети DAP-2690 может быть настроена в любом из режимов работы: точка доступа, WDS с точкой доступа, WDS/мост (No AP Broadcasting) и беспроводной клиент. Благодаря поддержке WDS сетевые администраторы могут легко установить несколько точек доступа DAP-2690 и настроить их в режиме моста, обеспечивая при этом доступ к сети отдельным клиентам. В точке доступа DAP-2690 также реализованы расширенные функции, такие как балансировка нагрузки (для оптимальной передачи трафика в сети) и резервирование (для безотказной работы беспроводного соединения).
Помимо этого, поддержка SpanningTreeProtocol способствует более эффективной передаче данных, позволяя избежать широковещательного шторма в режиме WDS. Точка доступа поддерживает множество опций управления, включая Webинтерфейс (HTTP), SecureSocketLater (SSL, обеспечивает безопасное соединение с Интернет), SecureShell (SSH, для обеспечения безопасного канала между компьютерами на расстоянии) и Telnet (двунаправленный, 8-битный байториентированный сетевой протокол).
Для расширенного сетевого управления можно использовать D-LinkCentralWi-FiManager (для H/w Bx) или D-Viewmodule SNMPv3 для настройки и управления множеством точек доступа с одного компьютера. Помимо стандартных опций управления, D-LinkCentralWi-FiManager и D-View позволяют сетевым администраторам автоматически осуществлять проверку оборудования без потери времени и ресурсов. Массив точек доступа обеспечивает управление несколькими сетевыми устройствами в одной группе для легкой настройки и развертывания сети. Помимо этого, DAP-2690 поддерживает функцию работы беспроводной сети по расписанию, обеспечивающую сохранение электроэнергии. Благодаря поддержке двух частотных диапазонов, PoE, корпусу с вентиляцией, расширенным функциям управления, улучшенным параметрам и настройкам безопасности, DAP-2690 является идеальным решением по организации беспроводной сети для предприятий сектора SMB. Общие характеристики представлены в приложении А.
2.5.2 PoEКоммутатор
Для питания и агрегации точек доступа можно использовать РоЕ коммутатор D-Link DWS-4026. Гигабитный коммутатор D-Link DWS-3024L для управления беспроводными точками доступа уровня 2+ предназначены для развертывания беспроводной сети для бизнеса. Благодаря этому устройству можно создавать унифицированные масштабируемые, высокопроизводительные, безопасные и управляемые проводные/беспроводные коммутируемые локальные сети. Располагая портами GigabitEthernet, слотами для установки дополнительных модулей 10GE1, поддержкой технологии PoweroverEthernet и возможностью подключения резервных источников питания, коммутатор обеспечивает предприятиям простой переход к беспроводным сетям стандарта 802.11n, быстрое подключение беспроводных устройств вне зависимости от их физического расположения и централизованное управление политиками безопасности. Вид DWS-3024L представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 – беспроводной коммутатор DWS-3024L Гигабитный коммутатор DWS-3024L является корневым устройством, позволяющими управлять безопасностью, полосой пропускания и поддерживать функционирование всей беспроводной сети. Помимо этого, выполняя мониторинг пользователей и управляя их аутентификацией во время роуминга, коммутатор могут задавать и управлять всеми параметрами беспроводных точек доступа, включая радиочастотные каналы, управление питанием, сегментацией беспроводного трафика, роумингом, балансировкой нагрузки, обнаружением несанкционированных точек доступа и параметрами безопасности. Разработанный для легкого развертывания сети, коммутатор поддерживает от 24 до 48 беспроводных точек доступа, которые могут быть подключены к его портам непосредственно или опосредованно через коммутатор локальной сети. Каждый порт коммутатора снабжен поддержкой технологии 802.3af PoE, что позволяет осуществлять подключение точек доступа, находящихся в местах, где розетки питания недоступны. Гигабитные порты являются оправданным вложением средств, с целью последующего перехода к беспроводной сети стандарта 802.11n. Коммутатор оборудован 24 портами 10/100/1000BASE-T и 4 комбо-портами SFP. К каждому порту 10/100/1000BASE-T можно подключить беспроводную точку доступа или проводное сетевое устройство, например сервер, сетевое устройство хранения информации или другой коммутатор. Комбо-порты SFP обеспечивают гибкое подключение по оптике, в то время как дополнительные модули 10 GE1 позволяют создавать свободные от «узких мест» соединения между коммутаторами или подключаться к высокоскоростной оптической магистрали. В сетях малого и среднего бизнеса (SMB) для управления несколькими точками доступа или для использования в смешанной проводной/беспроводной локальной сети потребуется только один коммутатор, поддерживающий управление беспроводными точками доступа. При увеличении количества точек доступа в систему централизованного управления можно объединить до 4 коммутаторов. Благодаря простоте расширения, поддержке гигабитных скоростей для подключения высокоскоростных точек доступа и маршрутизации уровня 3 для организации межсетевого роуминга, DWS-3024L обеспечивает архитектуру, которая унифицирует и упрощает сложную конфигурацию беспроводной сети, подготавливая простой переход к будущим технологиям. Для облегчения труда IT-персонала коммутатор обеспечивает выбор свободных или наименее используемых радиочастотных каналов для каждой беспроводной точки доступа, чтобы избежать интерференции с другими точками доступа или радиочастотными устройствами. Для каждой точки доступа коммутатор устанавливает выходную мощность передатчика, которая обеспечит устойчивый прием радиосигналов беспроводными клиентами и в то же время сведет к минимуму интерференцию с радиочастотными сигналами других устройств. При каждом добавлении новой точки доступа или удалении ее из сети коммутатор автоматически настраивает радиочастотные каналы и выходную мощность передатчика всех беспроводных точек доступа. Можно задать время или временной интервал выполнения автоматической настройки, что позволяет минимизировать необходимость выполнения настроек вручную. Коммутатор обладает двумя функциями для повышения отказоустойчивости беспроводной сети, а именно — так называемый процесс «самовосстановления» и функция балансировки нагрузки между точками доступа. Чтобы восполнить недостаточную зону покрытия в результате выхода из строя точки доступа (например, из-за сбоя питания), коммутатор автоматически увеличивает выходную мощность передатчика соседних точек доступа, чтобы увеличить их зону покрытия. Для обеспечения непрерывного подключения существующих клиентов, коммутатор выполняет балансировку нагрузки между точками доступа, когда сетевой трафик достигает определенного порогового значения. В то же время коммутатор отклоняет подключение новых клиентов к точке доступа для того, чтобы избежать перегрузки полосы пропускания. Через платформу централизованного управления, процесс обслуживания и настройки сети становится более эффективным. При запуске Интернет-браузера на любом персональном компьютере, подключенном к сети, и наборе IP-адреса управляемого коммутатора, пользователи могут рассмотреть карту топологии и точно определить местоположение точек доступа и непосредственно коммутатора. На карте используются иконки точек доступа, на которые можно нажать для выбора точки доступа, и показываются цвета, чтобы дифференцировать различные радиочастотные каналы, используемые точками доступа. В случае отказа точки доступа пользователи могут легко определите ее местонахождение на карте и заменить на другую с аналогичными параметрами. Благодаря централизованным радиочастотным политикам, автоматическому выбору наименее используемого канала и балансировке нагрузки точек доступа, коммутатор DWS-3024L может эффективно управлять беспроводной полосой пропускания для оптимизации трафика WLAN. Коммутатор поддерживает централизованную базу данных с информацией по доступу беспроводных пользователей к информации, например, MAC-адреса и ключи аутентификации. В сети с несколькими коммутаторами эта информация обеспечивается обмен информацией между ними. По мере перемещения пользователей по офису с использованием беспроводного оборудования, может меняться используемая для подключения точка доступа. С помощью непрерывного постоянного мониторинга точки доступа коммутатор может установить роуминг между точками доступа для этих пользователей, не требуя переустановки ключей аутентификации. Быстрый роуминг осуществляется без разрыва соединения, обеспечивая надежную работу соединения для таких мобильных приложений, как беспроводная IP-телефония и беспроводное подключение КПК. Большинство из существующих контроллеров сети LAN осуществляет централизованную обработку трафика, что иногда вызывает его неоправданную задержку. Коммутаторы DWS-3024L обеспечивает пользователям дополнительные функции. В зависимости от беспроводного приложения, беспроводной трафик может направляться обратно к коммутатору в целях обеспечения большей безопасности или локально перенаправляться к точке доступа для оптимальной производительности. Каждый клиент, подключаемый к беспроводной сети, проходит через процесс строгой аутентификации, что гарантирует максимальную безопасность. Является ли клиент постоянным пользователем, гостем или просто имеет доступ к сети отдела, коммутатор DWS-3024L защищает сетевую инфраструктуру с помощью большого набора функций безопасности, включая: WEP-шифрование данных, WPA/WPA2, аутентификацию пользователей 802.1x и стандарт безопасности 802.11i, адаптивный портал и аутентификацию MAC-адресов. Коммутатор обеспечивает определение и обнаружение несанкционированных точек доступа, для предотвращения нелегального вторжения во внутреннюю сеть. Коммутатор DWS-3024L предоставляют такие сервисы, как членство в виртуальной частной группе (SSID), шифрование, аутентификацию, определение местонахождения и выдачу статистики о сетях. Во время роуминга пользователь сохраняет авторизацию, т.к. коммутатор DWS-3024L имеют общую базу данных, гарантируя безопасный доступ к соответствующим ресурсам сети. Наряду с проверкой учетных данных подключаемых пользователей в локальной базе данных, также может быть осуществлена аутентификация пользователей на внешнем сервере RADIUS. Эта дополнительная возможность гарантирует, что коммутатор не будет перегружен при одновременном подключении пользователей. Помимо функционирования в качестве управляющего устройства в беспроводной коммутации, DWS-3024L может также использоваться как стандартный проводной коммутатор уровня 2+ с расширенным функционалом, включая поддержку маршрутизации пакетов, функции безопасности ACL, многоуровневого качества обслуживания (QoS), сегментации трафика 802.1q VLAN, IGMP Snooping для многоадресных IP-потоков, резервные гигабитные каналы с распределением нагрузки. Помимо этого, коммутаторы поддерживают оптические порты 10-Gigabit. Всѐ это позволяет предприятию объединять беспроводную сеть с проводной сетевой инфраструктурой. При замене существующей инфраструктуры 10/100 Мбит/сдля подключения настольных компьютеров на гигабитное подключение можно использовать коммутатор DWS-3024L в качестве устройства управления беспроводной сетью, коммутатора LAN или универсального устройства, выполняющего функции проводного коммутатора и контроллера беспроводной сети. Общие характеристики представлены в Приложении Б.
2.5.4. Сервер доступа
На рынке серверов доступа существуют следующие известные решения:
- маршрутизаторы с функциями серверов доступа от известных вендоров
(Cisco, Juniper, AlliedTelesin и т.д.);
- самостоятельно разработанные и настроенные программные шлюзы
(специально настроенные операционные системы, как правило на базе
компьютеров х86 архитектуры) на *nix (Linux, FreeBSD, OpenBSD и
- т.д.);
- готовые программные шлюзы на * nix-подобных операционных систе мах.
Среди последних наиболее известны и широко распространены в России следующие:
- программный шлюз на базе MikrotikRouterOS;
— программный шлюз на базе IdecoSoftware. IdecoSoftwareв основном предлагает решения для небольших сетей, сочетающие одновременно биллинг, веб-сервер, маршрутизатор и сервер доступа на одной физической машине. Mikrotikявляется специализированной сборкой Linux, предназначенной для решения задач маршрутизации и организации серверов доступа.Mikrotikпозволяет обработать трафик до 1 Гб/с, что немаловажно с учетом возможности расширения сети и увеличения скоростей доступа для клиентов. Также эта операционная система имеет больший функционал чем у большинства аппаратных маршрутизаторов. К недостаткам систем с использованием х86 компьютеров и Mikrotikможно отнести меньшую стабильность, чем у классических маршрутизаторов, отсутствие поддержки некоторых распространенных проприетарных функций (например, Netflow).
Рассмотрим преимущества аппаратных серверов доступа:
- а) надежность и стабильность работы;
- б) хорошая документация по функциям и типовым схемам работы;
- в) унификация с другим оборудованием производителя. Недостатки аппаратных серверов доступа:
- а) дороговизна по сравнению с программными серверами х86 архитектуры;
- б) меньшие возможности: лишь небольшое количество аппаратных маршрутизаторов позволяет одновременно организовать сервер доступа, ограничение скоростей, и сложную маршрутизацию трафика в сочетании с QoS; Примем решение остановиться на сервере доступа на х86 архитектуре.
В качестве операционной системы для сервера доступа выберем MikrotikRouterOS. Такое решение сможет одновременно выполнять функции маршрутизатора и сервера доступа, выполнять роль сервера для вебавторизации по технологии CaptivePortal.
2.6 Физическое проектирование сети
Рассмотрим схему первого этажа офисного здания (Рисунок 9).
Рисунок 9 – Схема первого этажа офисного здания При установке точек доступа необходимо прежде всего опираться на планируемую нагрузку. Также важный момент — дальность действия точек доступа и препятствия, затрудняющие распространение радиосигнала. При скоростях около 3 Мбит/с точкой доступа D-Link DAP-2690 могут стабильно работать с 20-25 соединенными клиентами. Примем, что в среднем точки доступа должны работать с 20 одновременно соединенными клиентами, для того, чтобы был запас по мощности и пропускной способности. Дальность распространения сигнала внутри помещений при работе в стандарте 802.11n в среднем составляет 40 метров. По статистике на 1 офисного служащего в России приходится около 10 м 2 офисной площади. Площадь одного этажа составляет 360 м2, таким образом, в среднем на этаже данного здания будет работать 360/10 = 36 человека. С учетом того, что одна точка доступа должна одновременно обслуживать до 20 клиентов, на один этаж должно приходиться не менее двух точек доступа. На схеме изображен первый этаж офисного здания, на котором находится 6 кабинетов. Через капитальные стены сигнал Wi-Fi проникает слабо (ослабление сигнала составляет 12…20 дБ).
С учетом данных условий необходимо распределить точки доступа по этажу. На этаже находиться шесть больших помещений, поэтому логично будет установить точки доступа в коридоре. Желательно располагать точки доступа таким образом, чтобы каждая из них покрывала заранее определенную территорию, ограниченную естественными преградами (например, несколько кабинетов).
Так как здание выполнено из кирпича, то будем использовать 3 точки доступа. Исходя из всех вышеприведенных соображений, выбран следующий вариант размещения точек доступа на первом этаже представленный на рисунке 10:
Рисунок 10 – Расположение точек доступа на первом этаже
Таким образом, предполагается, что три точки доступа позволят обеспечить уверенную связь для сотрудников, работающих на этом этаже. Для оптимальности распространения радиосигнала предлагается располагать точки доступа на высоте 1,5 метра. Это позволит максимально использовать распространение сигнала от антенны, сохранив большую часть мощности распространенного радиосигнала в пределах нахождения мобильных устройств. Используем специализированное программное обеспечение для анализа радиопокрытия территории при таком расположении точек доступа (Рисунок 11).
Оно показывает что, практически на всей территории этажа уровень сигнала составляет от минус 20 до минус 60 дБм, что позволяет работать на скорости в 300 Мбит/с.
Рисунок 11 – Уровень сигнала на первом этаже
Во всем здании достигается уверенный прием Wi-Fi сигнала. Данные по анализу интерференции показывают, что она хоть и присутствует, но ее значение не велико и стремится к нулю (Рисунок 12).
Рисунок 12 – Анализ интерференции на первом этаже Анализ скоростей передачи на покрываемой территории показывает, что практически на всей площади этажа скорость соединения во все моменты времени должна составлять 300 Мбит/с.
Рисунок 13 – Ожидаемая физическая скорость на первом этаже.
Аналогично распределим точки доступа на втором этаже (Рисунок 14):
Рисунок 14 – Расположение точек доступа на втором этаже Проанализируем уровень сигнала (Рисунок 15):
Рисунок 15 – Уровень сигнала на втором этаже Как и на первом этаже уровень сигнала составляет от минус 20 до минус 60 дБм, что позволяет работать на необходимой нам скорости. Данные анализа интерференции так же показывают, что она близка к нулю (Рисунок 16):
Рисунок 16 – Анализ интерференции на втором этаже Анализ скоростей передачи на втором этаже показывает, что практически на всей площади скорость соединения должна составлять 300 Мбит/с (Рисунок 17).
Рисунок 17 — Ожидаемая физическая скорость на первом этаже Таким образом, условия, заданные в техническом задании,выполняются
2.7 Монтаж оборудования
Монтаж оборудования включает в себя следующие этапы:
- монтаж коммутатора D-Link DWS-3024L на втором этаже в серверной комнате;
- монтаж точек доступа D-Link DAP-2690;
— прокладка медного кабеля (витая пара UTP 5е) от точек доступа до коммутатора, прокладка оптоволоконного кабеля от серверной комнаты до коммутаторов. Остановимся подробнее на каждом из этапов. Точки доступа D-Link DAP-2690 могут быть установлены на стене или на потолке, не привлекая излишнего внимания. Также они могут быть установлены над фальш-потолком. Места, в которых следует устанавливать точки доступа, определены в разделе 2.6. Точки доступа крепятся к поверхности при помощи специальной крепежной платы, которая входит в комплект поставки. Коммутатор D-Link DWS-3024L может быть установлены под фальш- потолками либо в специальных ящиках для оборудования. Наиболее трудоемким процессом при монтаже оборудования является прокладка кабеля от каждой точки доступа к коммутатору. Кабеля необходимо прокладывать в кабель-каналах. Также достаточно трудоемким процессом является монтаж оптоволоконного кабеля. Для подключения всех точек доступа потребуется несколько сотен метров кабеля. Для подключения РоЕ коммутаторов к ядру сети потребуется также около 100 метров оптоволоконного кабеля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В своей дипломной работе была разработана беспроводная сеть Wi-Fi в двухэтажном офисном на основе стандарта 802.11n. В работе был сделан анализ сети беспроводного доступа Wi-Fi.В качестве выбора оборудования для реализации проекта было отдано предпочтение в пользу фирмы D-Link. Обоснование выбора оборудования производилось с учетом: технических характеристик, возможности применения, стоимости и так далее. В технической части проекта рассмотрен вариант построения сети беспроводного доступа с установлением пяти точек доступа на каждом этаже. Выбор обусловлен условиями технических параметров оборудования. Таким образом, при внедрении данного проекта мы получаем современную беспроводную сеть, что позволит предоставлять доступ в Интернет, к локальным и корпоративным ресурсам для клиентов сети в пределах всего здания.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/razvitie-besprovodnyih-tehnologiy-v-rossii/
1 Ватаманюк А. И. Беспроводная сеть своими руками. — СПб.: Питер, 2006. — 192 с. 2 Вишневский В., Ляхов А., Портной С., Шахнович И. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. — М.:Эко-Трендз, 2005. — 592 с. 3 Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа. М.:Эко-Трендз, 2005. — 384 с. 4 Максим М. Безопасность беспроводных сетей / Мерит Максим, Дэвид Полино; Пер. с англ. Семенова А.В. — М.: Компания АйТи; ДМК Пресс, 2004.- 288с. 5 Олифер В.Г.,. Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. — Спб.: Питер, 2006. — 958 с. 6 РошанПеджман, Лиэри Джонатан. Основы постороения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. — 304 с. 7 Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. — 640 с. 8 «Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Практическое руководство по изучению, разработке и использованию беспроводных ЛВС стандарта 802.11» / ПеджманРошан, Джонатан Лиэри. — М.: CiscoPressПеревод с английского Издательский дом «Вильямс», 2008. 9 «WLAN: практическое руководство для администраторов и профессиональных пользователей» / Томас Мауфер. — М.: КУДИЦ-Образ, 2005 10СТО ЮУрГУ 04-2008 Стандарт организации. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. — 56 с.
ПРИЛОЖЕНИ А
«Точка доступа D-Link DAP-2690» Таблица А1 – общие характеристики оборудования DAP-2690 Характеристика Значение Модель DAP-2690 Производитель D-Link Стандарты IEEE 802.11a/b/g/n
IEEE 802.3u/ab/af Скорость передачи IEEE 802.11a: 6,9,12,18,24,36,48,54 Мбит/с данных IEEE 802.11b: 11, 5.5, 2, и 1 Мбит/с
IEEE 802.11g: 6,9,12,18,24,36,48,54 Мбит/с
IEEE 802.11n
MCS GI = 800нс 1 GI = 400нс
20МГц 40МГц 20МГц 40МГц
0 6,5 13,5 7,2 15
1 13 27 14,4 30
2 19,5 40,5 21,7 45
3 26 54 28,9 60
4 39 81 43,3 90
5 52 108 57,8 120
6 58,5 121,5 65,0 135
7 65 135 72,2 150
8 13 27 14,144 30
9 26 54 28,889 60
10 39 81 43,333 90
11 52 108 57,778 120
12 78 162 86,667 180
13 104 216 115,556 240
14 117 243 130,000 170
15 130 270 144,444 300
Сетевое управление Интерфейс командной строки
- Telnet
- SecureShell (SSH)
Поддержка SNMP
- Модуль D-View
- Private MIB
Web-интерфейс
- HTTP
- Secure HTTP (HTTPS)
AP Manager II (для H/w Ax)
D-LinkCentralWi-FiManager (для H/w Bx)
+AP Array Продолжение таблицы А1 Характеристика Значение Диапазоны частот 2,4ГГц (от 2,4ГГц до 2, 4835ГГц)
5ГГц (от 5,15ГГц до 5,35ГГц) Схема MIMO 2×2 Антенны 4 всенаправленные, съемные антенны (по 2 антенны на диапазон)
Коэффициенты усиления:
2.4 ГГц — 4 dBi
5 ГГц — 6 dBi Выходная мощность IEEE 802.11a передатчика 16 dBmпри 6-24 Мбит/с
15 dBmпри 36 Мбит/с
15 dBmпри 48 Мбит/с
12 dBmпри 54 Мбит/с
IEEE 802.11b
18dBm при 11,5.5,2 и 1 Мбит/с
IEEE 802.11g
18 dBmпри 6-24 Мбит/с
17 dBmпри 36 Мбит/с
16 dBmпри 48 Мбит/с
15 dBmпри 54 Мбит/с
IEEE 802.11n:
5ГГЦ/HT-20 5ГГц/HT-20 2,4ГГц/HT-20 2,4ГГц/HT-40
16 dBmпри 16 dBmпри 17dBm при 17dBmприMCS
MCS0/8 MCS0/8 MCS — 0 ~ 4, — 0 ~ 4, MCS 8
16 dBmпри 16 dBmпри MCS 8 ~ 12 ~ 12
MCS1/9 MCS1/9 16dBm при 16dBmприMCS
16 dBmпри 16 dBmпри MCS — 5, 13 — 5, 13
MCS2/10 MCS2/10 13dBm при 13dBmприMCS
16 dBmпри 16 dBmпри MCS — 6, 14 — 6, 14
MCS3/11 MCS3/11 12dBm при 12dBmприMCS
15 dBmпри 15 dBmпри MCS — 7, 15 — 7, 15
MCS4/12 MCS4/12
15 dBmпри 15 dBmпри
MCS5/13 MCS5/13
12 dBmпри 12 dBmпри
MCS6/14 MCS6/14
11 dBmпри 11 dBmпри
MCS7/15 MCS7/15 Продолжение таблицы А1 Характеристика Значение Чувствительность при- IEEE 802.11a
емника –85dBm при 6-18 Мбит/с
- 80dBm при 24 Мбит/с
- 78dBm при 36 Мбит/с
- 74dBm при 48 Мбит/с
- 73dBm при 54 Мбит/с
IEEE 802.11b
- 84dBm при 11 Мбит/с
- 90dBm при 2 Мбит/с
IEEE 802.11g
- 87dBm при 6 Мбит/с
- 87dBm при 9 Мбит/с
- 84dBm при 12 Мбит/с
- 82dBm при 18 Мбит/с
- 79dBm при 24 Мбит/с
- 75dBm при 36 Мбит/с
- 71dBm при 48 Мбит/с
- 70dBm при 54 Мбит/с
IEEE 802.11n:
5ГГц/HT-20 5ГГц/HT-40 2,4ГГц/HT- 2,4ГГц/HT –84dBm при –81dBm при 20 40
MCS0/8 MCS0/8 -88dBm при -85dBm
- 84dBm при –81dBm при MCS0 при MCS0
MCS1/9 MCS1/9 -84dBm при -81dBm
- 82dBm при –79dBm при MCS1 при MCS1
MCS2/10 MCS2/10 -81dBm при -78dBm
- 79dBm при –76dBm при MCS2 при MCS2
MCS3/11 MCS3/11 -78dBm при -75dBm
- 77dBm при –74dBm при MCS3 при MCS3
MCS4/12 MCS4/12 -75dBm при -72dBm
- 73dBm при –70dBm при MCS4 при MCS4
MCS5/13 MCS5/13 -70dBm при -67dBm
- 72dBm при –69dBm при MCS5 при MCS5
MCS6/14 MCS6/14 -69dBm при -66dBm
- 69dBm при –66dBm при MCS6 при MCS6
MCS7/15 MCS7/15 -68dBm при -65dBm
MCS7 при MCS7 Режимы работы Точка доступа
WDS/Мост (No AP Broadcast)
WDS с точкой доступа
Беспроводной клиент Продолжение таблицы А1 Характеристика Значение Безопасность WPA™-Personal
WPA2™-Personal
WPA™-Enterprise
WPA2™-Enterprise
64/128-битное WEP-шифрование
УправлениедоступомнаосновеМАС-адреса
Внутреннийсервер RADIUS
Отключениешироковещания SSID
Защитасетевогодоступа Индикаторы Power
5ГГц
LAN
2,4ГГц Рабочее напряжение 48В постоянного тока +/- 10% для PoE или 5В 2,5А Температура Рабочая: от 0°C до 40°C
Хранения: -20°C до 65°C Влажность Рабочая: от 10% до 90% (без конденсата)
Хранения: от 5% до 95% (без конденсата) Сертификаты FCC
CE
IC
CSA
Wi-Fi Вес 990 г (с антенной) Размеры 190,5 х 36,5 х мм
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
«PoEкоммутатор D-Link DWS-4026» Таблица Б1 – общие характеристики оборудования DWS– 4026
Характеристика Значение Интерфейсыустройства 24 порта 10/100/1000BASE-T с поддержкой PoE 802.3af
4 комбо-порта SFP
Консольный порт RS-232 Резервный источник питания Коннектор для подключения источника питания DPS-600 PoweroverEthernet Стандарт: 802.3af
Выходная мощность на каждом порту: 15,4Вт
Общая выходная мощность: 370 Вт
Автоотключение порта при значении тока выше 350мА Производительность Коммутационная матрица: 48 Гбит/с
Макс. скорость передачи пакетов: 35,71 Mpps
Метод коммутации: StoreandForward
Размер буфера пакетов: 750 КБ Управление потоком Управление потоком 802.3x в режиме полного дуплекса
Метод «обратного давления» в полудуплексном режиме Дополнительные трансиверы DEM-310GT Трансивер SFP 1000BASE-LX, SMF, макс. SFP расстояние до 10 км,3.3В
DEM-311GT Трансивер SFP 1000BASE-SX, MMF, макс.
расстояние до 550 м, 3.3В
DEM-312GT2 Трансивер SFP 1000BASE-SX, MMF, макс.
расстояние до 2 км, 3.3В
DEM-314GT Трансивер SFP 1000BASE-LH, SMF, макс.
расстояние до 50 км, 3.3В
DEM-315GT Трансивер SFP 1000BASE-ZX, SMF, макс.
расстояние до 80 км, 3.3В
DEM-330T Трансивер SFP 1000BASE-LX, SMF, макс.
расстояние до 10 км, 3.3В, WDM (Tx: 1550 nm, Rx: 1310
nm)
DEM-330R Трансивер SFP 1000BASE-LX, SMF, макс.
расстояние до 10 км, 3.3В, WDM (Tx: 1310 nm, Rx:1550
nm)
DEM-331T Трансивер SFP 1000BASE-LX, SMF, макс.
расстояние до 40 км, 3.3В, WDM (Tx: 1550 nm, Rx: 1310
nm)
DEM-331R Трансивер SFP 1000BASE-LX, SMF, макс.
расстояние до 40 км, 3.3В, WDM (Tx: 1310 nm, Rx:1550
nm)
Функции управления WLAN До 24 точек доступа (непосредственное подключение или
через коммутатор LAN)
До 2048 беспроводных пользователей (1024 пользовате лей при использовании туннелирования, 2048 пользовате лей, если туннелирование не используется) 49 Продолжение таблицы Б1
Характеристика Значение Роуминг Быстрый роуминг
Роуминг между коммутаторами и точками доступа,
подключенными к одному коммутатору
Внутри – и межсетевой роуминг Управление доступом и полосой До 16 SSID на точку доступа (8 SSID на радиочастотпропускания ный диапазон)
Балансировка нагрузки между точками доступа на
основе количества пользователей или использования
точки доступа Управление точками доступа Автоматическое обнаружение точек доступа
Удаленная перезагрузка точек доступа
Мониторинг точек доступа: список управляемых то чек доступа, несанкционированных и не прошедших
аутентификацию точек доступа
Мониторинг клиентов: список клиентов ассоцииро ванных с каждой управляемой точкой доступа
Мониторинг клиентов Ad-hoc
Аутентификация точек доступа с помощью локаль ной базы данных или внешнего сервера RADIUS
Централизованное управление каналами/политиками
безопасности
Автоматическая настройка каналов точек доступа
Автоматическая настройка выходной мощности пе редачи точек доступа Функции безопасности WLAN WPA Personal/Enterprise
WPA2 Personal/Enterprise
64/128/152-битное WEP-шифрование
Классификация беспроводных станций и точек дос тупа на основе канала, МАС-адреса, SSID, времени
Классификация несанкционированных и действи тельных точек доступа на основе МАС-адреса
Типы шифрования: WEP, WPA, Dynamic WEP, TKIP,
AES-CCMP, EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-MD5, PEAP GTG, PEAP-MS-CHAPv2, PEAP-TLS
Адаптивный портал
Аутентификация на основе MAC-адресов
Изоляция станции VLAN 802.1Q VLAN Tagging
802.1V
VLAN на основе MAC-адресов
Double VLAN
Группы VLAN Groups: до 3965
VLAN на основе подсетей
GVRP Продолжение таблицы Б1
Характеристика Значение Функции 2 уровня Размертаблицы MAC-адресов: 8K записей
IGMP Snooping: 1K многоадресныхгрупп
Spanning Tree:
- 8021.D Spanning Tree
- 802.1w Rapid Spanning Tree
- 802.1s Multiple Spanning Tree
Агрегированиеканалов 802.3ad:
- до 32 групп
- до 8 портоввгруппе
802.1ab LLDP
Зеркалированиепортов:
- One-to-One
- Many to One
Размер Jumbo-фреймов: до 9Kб Функции 3 уровня Статическая маршрутизация IPv4
Плавающие статические маршруты
ProxyARP
Размер таблицы маршрутизации: до 128 статических
маршрутов
VRRP QoS (Качество обслуживания) Очереди приоритетов 802.1p (до 8 очередей на порт)
CoS на основе: порта коммутатора, VLAN, DSCP,
номера порта TCP/UDP, TOS, MAC-адреса источни ка/приемника, IP — адреса источника/приемника
Минимальная гарантия по полосе пропускания на
очередь
Формирование трафика на порт Списки управления доступом ACL на основе: порта коммутатора, MAC-адреса, (ACL) очередей приоритетов 802.1p, VLAN, Ethertype,
DSCP, IP-адреса, типа протокола, номера порта
TCP/UDP Функции безопасности LAN Аутентификация RADIUS
Аутентификация TACACS+
SSH v1, v2
SSL v3
Функция PortSecurity:
- 20 MAC-адресов на порт
- Уведомления в случае срабатывания функции
Фильтрация MAC-адресов
Управление доступом 802.1x на основе портов и
Guest VLAN
Защита от атак DoS
Управление широковещательным штормом в диапа зоне от 0 до 255Kpps
Защищенный порт
DHCP-фильтрация Продолжение таблицы Б1
Характеристика Значение Методыуправления Web-интерфейс
Сервер Telnet: до 5 сессий
Клиент TFTP
Несколько файлов конфигурации
Клиент BOOTP/DHCP
SNTP
Поддержка двух копий ПО (DualImages)
CLI
Клиент Telnet
SNMP v1, v2c, v3
RMON v1: 4 группы (Statistics, History, Alarms,
Events)
Сервер DHCP
SYSLOG Индикаторы Наустройство: Power, Console, RPS
Дляпорта 10/100/1000BASE-T: Link/Activity/Speed,
PoE
Дляслота SFP: Link/Activity Питание Питание: 100-240 В переменного тока, 50/60 Гц
,внутренний универсальный источник питания с
активной системой PFC Тепловыделение Тепловыделение: 1535.49 BTU/час
Вентиляция: 4 вентилятора 40 x 40 мм Размеры 440 (Ш) x 389 (Г) x 44 (В) мм
Установка в 19” стойку, высота 1U Вес 6кг Температура Рабочая температура: от 0° до 40° C
Температура хранения: от -10° до 70° C Влажность Рабочая влажность: от 10% до 90% без образова ния конденсата
Влажность хранения: от 5% до 90% без образова ния конденсата Электромагнитная совместимость FCC Class A
VCCI
C-Tick
ICES-003
CE
EN 60601-1-2 Безопасность UL/cUL
CB
ПРИЛОЖЕНИЕ В
«План здания»
Рисунок В1 – Схема первого этажа
Рисунок В2 – Схема второго этажа
