(Окончание, начало в МК, № 40 (211)).
Ценный вопрос
— Итак, сама WLAN-карточка стоит порядка $100–120. Но зато теперь ты сможешь подсоединить свой ноутбук к сети практически в любой точке гостиницы, офиса или завода. Если надо подключить персональные компьютеры, то понадобится еще и PCMCI-
конвертер, а его цена лежит в пределах $85.
— Дороговато .
— Это только так кажется. Вот, к примеру, возьмем твой завод. Порядка 500 компьютеров на площади 800 тыс. кв. м. Сколько ты заплатишь денег подрядчикам за работу? А еще плюс цена кабелей, коробов, разъемов, обслуживание. Мне кажется, ты выйдешь приблизительно на эту же сумму. Или рассмотрим, например, гостиницу. Если я не ошибаюсь, на ней висит табличка «Памятник архитектуры». Как ты думаешь, сколько тебе придется потратить сил, чтобы выбить разрешение на изменение интерьера в этом здании, на сверление дырок в стенах и т. д.? А разрешат ли вообще такое? Другое дело RadioEthernet! Ничего ломать не придется. Сама сеть ни от кого не зависит, сворачивается за 10 минут — снял антенну, точку доступа и ушел. Все! Ничего не осталось. Никаких розеток, проводов. Мобильность стопроцентная!
— Ладно, убедил. Хотя рентабельность данного мероприятия — это не мое дело, но даже я вижу, что по деньгам выйдут цифры одного порядка. Ты заикнулся об антенне. Какова ее цена?
— По сравнению с ценой карточек на 500 машин просто смешная. Антенна (рис. 1–5) в зависимости от вида, назначения, усиления стоит от $110 до $350. Также не забудь, что тебе нужен Access Point. Его цена лежит в пределах $350.
Разве Минздрав не предупреждал?
— С ценами разобрались. Теперь давай еще о технологии. Если в моем ноутбуке стоит WLAN-карточка, а я не пользуюсь доступом к сети, она излучает радиоволны с той же интенсивностью? Кстати, расскажи мне, пожалуйста, об интенсивности излучения и его безопасности для здоровья человека. Как обстоят дела с этим? Ведь 2.4 ГГц — это СВЧ-диапазон, длина волны порядка 0.4х10–9 м и прямо у меня под носом. Я хочу еще иметь детей :-)!
— Не части, давай обо всем по порядку. Для экономичного использования ресурса аккумуляторов мобильных станций и предотвращения ненужного облучения пользователей стандартом 802.11 предусмотрен механизм переключения оборудования в так называемый пассивный режим, с минимальным потреблением мощности.
Стандартом предусмотрены также специальные процедуры сканирования эфира, для обеспечения перехода рабочих станций из зоны действия одной AP в другую, если они работают в многосотовых системах. Имеются режимы активного и пассивного прослушивания эфира, а также режим присоединения (Association). Однако строгих спецификаций по реализации роуминга стандарт 802.11 не предполагает.
Теперь относительно безопасности для здоровья. Ты правильно подметил, что и мобильные станции, и точки доступа являются СВЧ-устройствами. Также, я думаю, для тебя не секрет и то, что чем выше частота излучения, тем оно опаснее для человека. Известно, что если посмотреть внутрь прямоугольного волновода, передающего сигнал частотой более 10 ГГц и мощностью около 2 Вт, то произойдет повреждение сетчатки глаза, даже если продолжительность воздействия составит менее секунды. Антенны рабочих станций и AP являются источниками такого же высокочастотного излучения, и хотя мощность подаваемого сигнала очень невелика, все же не следует находиться в непосредственной близости от работающей антенны. Речь идет не об антенне твоей PCMCI-карты в ноутбуке. Ее мощность излучения — 32 мВт, и никакой угрозы для здоровья это не представляет. Утверждение об интенсивном излучении справедливо для параболических (рис. 2), секторных (рис. 3), широковещательных (рис. 4) или уголковых (рис. 5) антенн. В твоем же ноутбуке безопасное расстояние порядка 5–10 см. Для антенн с усилителями, в зависимости от мощности последнего, безопасные расстояния могут измеряться уже метрами. Каково же более точное значение, вы узнаете из руководства к конкретному прибору. Но возле таких антенн никто близко не находится.
Вот вкратце описание технологии, которая тебя интересует.
— Довольно обширно, но только я не услышал ни единого слова о конфиденциальности передаваемых по беспроводной сети данных. Такие-то методы защиты информации вообще имеются?
WLAN — находка для шпиона?
— Ну, конечно же, как я мог забыть! Стандартом IEEE 802.11 предусмотрен целый комплекс мер безопасности передачи данных под общим названием Wired Equivalent Privacy (WEP). Он включает средства противодействия несанкционированному доступу к сети (механизмы и процедуры аутентификации), а также предотвращение перехвата информации, то есть шифрование данных. Также для контроля соединения в каждую точку доступа помещается ESSID (или WLAN Service Area ID), без информации о котором рабочая станция не сможет подключиться к AP. Дополнительно Access Point может хранить список разрешенных MAC-адресов, называемый списком контроля доступа (Access Control List, ACL), позволяя доступ только тем клиентам, чьи MAC-адреса находятся в списке.
Для шифрования же самих данных стандарт предоставляет возможности кодирования с использованием алгоритма с 40-битным разделяемым ключом —RC4. В случае шифрования только соединение осуществляется без кодирования, все же последующие данные будут надежно защищены. Установление связи происходит в таком случае следующим образом. Точка доступа посылает зашифрованный пакет любой станции, которая пытается подключится к ней. В свою очередь, станция, для того чтобы зарегистрироваться в сети, должна корректно расшифровать этот пакет при наличии ключа.
Какой же сетянин не любит быстрой WLAN?
— Это все базовый IEEE 802.11 стандарт. И скорость, которую он поддерживает, — 1 и 2 мегабита. Маловато, ты обещал по телефону 11 Mбит/с. Я так думаю, что протокол, по которому мы будем работать, обеспечивает большую скорость, о чем свидетельствует буковка «b» в его названии?
— Совершенно верно, в окончательной редакции стандарт 802.11b был принят в 1999 г., и основным его преимуществом является то, что он поддерживает две новые скорости передачи данных: 5.5 и 11 Mбит/с. В качестве базовой радиотехнологии был выбран метод DSSS с 8-разрядными последовательностями Уолша, так как метод FHSS, в силу ограничений FCC, не может поддерживать более высокие скорости. Из этого следует, что новые системы на IEEE 802.11b будут совместимы со стандартом 802.11, использующими радиочастотный метод DSSS, и не будут работать с системами FHSS.
Поскольку оборудование, работающее на максимальной скорости 11 Mбит/с, имеет меньший радиус действия, чем функционирующее на более низких скоростях передачи, то в сетях Wi-Fi предусмотрено автоматическое понижение/увеличение скорости при ухудшении/улучшении качества радиоканала. Вот, предположим, пользователь с мобильной рабочей станции входит в зону BSS (рис. 6). Очевидно, что на краях зоны скорости 11 Мбит в секунду он не получит, но по мере приближения к точке доступа AP помех станет все меньше, качество сигнала улучшится, и карта начнет вещать на более высокой скорости. Аналогично при удалении от AP скорость соединения уменьшается с 
11 до 5.5 Мбит/с, устремляясь к 2 мегабитам, в итоге снижаясь до 1 Mбит/с.
— А дальше что?
— Далее карта выйдет из зоны действия данной точки доступа и будет искать другую.
— Но позволь, ведь мне для того, чтобы выкачать почту или почитать новости, совсем не обязательно в Палме или ноутбуке иметь 1 Мбит! 64 Kб/с хватит с головой!
— Согласен, но минимальная скорость соединения, как бы ни хотелось, окажется не менее 1 Mбит/с. Остается только надеяться, что в дальнейшем это будет учтено, и скорости уменьшатся. Из-за этого, по логике вещей, должно увеличиться расстояние, на котором возможно соединение, причем существенно. Но это уже будет другой протокол, вполне возможно, он окажется совместим с Wi-Fi.
— Хорошо. А будет ли у нас в дальнейшем возможность увеличить скорость соединения более 11 Mбит/с? Ведь для нашего завода в Скальном, где интенсивно используется 100-Mбит сеть, радиолинка в 11 Mбит/с может оказаться недостаточно.
— Конечно! В настоящее время IEEE 802.11a является наиболее скоростным из всего семейства стандартов 802.11. В нем предусматривается скорость передачи данных до 54 Mбит/с. Для него утверждено три обязательных скорости — 6, 12 и 24 Mбит/с и пять необязательных — 9, 18, 36, 48 и 54 Mбит/с. А еще, в отличие от основного стандарта, работающего в области 2.4 ГГц, стандарт 802.11а предусматривает работу в диапазоне 5 ГГц. На этой частоте в качестве метода модуляции сигнала выбрано OFDM (ортогональное частотное мультиплексирование). Основное отличие данного метода от DSSS и FHSS заключается в том, что он подразумевает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии в стандарте 802.11b передают сигналы последовательно. В результате чего в OFDM повышается пропускная способность канала. Однако и у стандарта 802.11a есть свои недостатки. Первый — это относительно высокая потребляемая мощность при работе на частоте 5 ГГц. Второй — почти втрое меньший радиус действия. К примеру, без дополнительных усилителей оборудование для 2.4 ГГц может работать на расстоянии до 300 м, а для 5 ГГц — около 100 м.
Вообще, стандартов 802.11 много, от «а» до «j», не все они утверждены и не все применяются. Скажем, спецификация 802.11g находится сейчас на рассмотрении, и ее утверждение ожидается к концу этого года. Этот стандарт является разновидностью 802.11b, но благодаря использованию более эффективной модуляции сигнала позволяет поднять скорость передачи данных до 22 Mбит/с. IEEE была выбрана OFMD-модуляция, предложенная компанией Intersil. Одним из достоинств будущего стандарта является обратная совместимость с 802.11b.
— Ну, наверно, хватит о стандартах, а то ты еще начнешь каждый описывать. Ты лучше скажи, если мы собираемся пользоваться неким частотным диапазоном, наверняка, нам понадобится какое-то разрешение на его использование.
— Тебе об этом не надо беспокоится. Все лицензии уже получены и разрешения на вещание имеются. Если появятся вопросы, то отправляй любопытных ко мне.
— Да нет, мне самому интересно. Может, заделаться эдаким мини-провайдером и раздавать RadioEthernet?
Особенности национального сетеплетения
— Э-э, не так все просто, как ты думаешь. В соответствии с постановлением Кабинета Министров Украины от 7 февраля 2001 года «Про порядок надання ліцензій на використання радіочастотного ресурсу України» (http://www.ucrf.gov.ua/doc/laws/vr_km/112.shtml) тебе необходимо будет получить разрешение центра «Укрчастотнадзор» на пользование соответствующей полосой частот. Также ты имеешь право использовать оборудование только при наличии сертификатов соответствия, которые, в свою очередь, выдаются органом сертификации техники связи Госкомсвязи, аккредитованного в государственной системе сертификации продуктов.
И это еще не все. Каждый месяц тебе придется платить дань за использование отведенного тебе диапазона и присылать справки в региональное подразделение Государственной инспекции электросвязи. Соответствие государственным санитарным нормам, правилам защиты населения от влияния электромагнитного излучения также обязательны.
— Довольно не просто, наверно, выполнять все перечисленные требования.
— Да, но ты можешь быть уверен, что они выполняются безукоризненно, и проблем возникать не будет.
— Я и не сомневаюсь. Но вот какой вопрос я хотел бы еще уточнить. Ты говорил, что антенны, установленной на заводе или в гостинице, хватит, чтобы покрыть необходимую территорию. А вот, скажем, дача моя находится на расстоянии 30 км от завода. Там мой ноутбук будет видеть базовую станцию? И вообще, о каких километрах в таком случае уместно говорить?
— Расстояние довольно серьезное. Чтобы обеспечить удаленное соединение, понадобится установить соответствующее оборудование. А еще необходима прямая видимость. Теоретически возможно, используя усилители и специальные антенны, организовать линк на дистанции до 80 км. Но реально на таких расстояниях твоя точка может скрываться за линией горизонта. Что касается 30 км — то нет проблем. Нужны две узконаправленные антенны с усилителями, хотя даже со стороны завода и секторной будет достаточно. И 1 Mбит/с на даче тебе обеспечен.
— Утешил, спасибо. Вопросов у меня пока больше нет. Я, скорее всего, завтра согласую все с инвесторами, и в конце недели подпишем бумаги.
— Рад был тебя снова увидеть.
— Взаимно. Может, по пиву?
— … :-).