Интерфейс беспроводной локальной сети. Беспроводные сетевые интерфейсы

  • Tutorial

Введение

В данной статье в лабораторных работах изучается технология беспроводных локальных сетей по стандарту IEEE 802.11. Стандарт IEEE был разработан институтом инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronic Engineers). Отсюда он и получил своё название. Данный стандарт определяет локальные сети Ethernet; поэтому модель TCP/IP не определяет сети Ethernet в своих запросах на комментарии, а ссылается на документы IEEE Ethernet. Все работы будут выполняться в программе Cisco Packet Tracer.

Концепция беспроводных сетей

Многие пользователи регулярно пользуются услугами и устройствами беспроводных локальных сетей (Wireless LAN - WLAN). На текущий момент времени растёт тенденция использования портативных устройств, таких как ноутбуки, планшеты, смартфоны. Также сейчас активно развиваются концепции «умного дома», большинство устройств которого подключаются «по воздуху». В связи с этим возникла потребность беспроводного подключения во всех людных местах: на работе, дома, в гостинице, в кафе или книжном магазине. С ростом количества беспроводных устройств, которые подключаются через сеть WLAN, выросла популярность беспроводных сетей.
Ниже представлена упрощённая схема работы сети в «Доме книги» на Невском проспекте в Санкт-Петербурге.

Портативные компьютеры посетителей взаимодействуют с устройством WLAN, называемым беспроводной точкой доступа (Access Point). Точка доступа использует радиоканал для отправки и получения фреймов (отдельных, законченных HTML-документов, которые вместе с другими HTML-документами могут быть отображены в окне браузера) от клиентского устройства, например, компьютера. Кроме того, точка доступа подключена к той же сети Ethernet, что и устройства, обеспечивающие работу магазина, следовательно, и покупатели, и сотрудники могут искать информацию на дистанционных веб-сайтах.

Сравнение беспроводных локальных сетей с локальными сетями

Беспроводные локальные сети во многом похожи с локальными сетями, например, оба типа сетей позволяют устройствам взаимодействовать между собой. Для обеих разновидностей сетей работает стандарт IEEE (IEEE 802.3 для сетей Ethernet и 802.11 - для беспроводных сетей). В обоих стандартах описан формат фреймов сети (заголовок и концевик), указано, что заголовок должен иметь длину 6 байтов и содержать МАС-адреса отправителя и получателя. Оба стандарта указывают, как именно устройства в сети должны определять, когда можно передавать фрейм в среду, а когда нельзя.
Основное отличие двух типов сетей состоит в том, что для передачи данных в беспроводных сетях используется технология излучения энергии (или технология излучения радиоволн), а в сетях Ethernet используется передача электрических импульсов по медному кабелю (или импульсов света в оптическом волокне). Для передачи радиоволн не нужна специальная среда работы, обычно говорят, что «связь происходит по воздуху», чтобы подчеркнуть, что никакой физической сети не надо. В действительности любые физические объекты на пути радиосигнала (стены, металлические конструкции и т.п.) являются препятствием, ухудшающим качество радиосигнала.

Стандарты беспроводных локальных сетей

IEEE определяет четыре основных стандарта WLAN 802.11: 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n.
Наибольшее влияние на стандарты беспроводных сетей оказали следующие четыре организации (см. таблицу ниже)

Сравнение стандартов WLAN

Термины

DSSS (Direct sequence spread spectrum - Метод прямой последовательности для расширения спектра)
- OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing - мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов)


Помимо основных стандартов из таблицы существуют дополнительные стандарты, которые указаны ниже.

Дополнительные стандарты

802.11 - изначальный 1 Мбит/с и 2 Мбит/c, 2,4 ГГц и ИК стандарт (1997).
802.11c - процедуры операций с мостами; включен в стандарт IEEE 802.1D (2001).
802.11d - интернациональные роуминговые расширения (2001).
802.11e - улучшения: QoS, пакетный режим (packet bursting) (2005).
802.11h - распределённый по спектру 802.11a (5 GHz) для совместимости в Европе (2004).
802.11i - улучшенная безопасность (2004).
802.11j - расширения для Японии (2004).
802.11k - улучшения измерения радиоресурсов.
802.11l - зарезервирован.
802.11m - поправки и исправления для всей группы стандартов 802.11.
802.11o - зарезервирован.
802.11p - WAVE - Wireless Access for the Vehicular Environment (беспроводной доступ для среды транспортного средства).
802.11q - зарезервирован, иногда его путают с 802.1Q.
802.11r - быстрый роуминг.
802.11s - ESS Wireless mesh network (Extended Service Set - расширенный набор служб; Mesh Network - многосвязная сеть).
802.11u - взаимодействие с не-802 сетями (например, сотовыми).
802.11v - управление беспроводными сетями.
802.11w - Protected Management Frames (защищенные управляющие фреймы).
802.11x - зарезервирован и не будет использоваться. Не нужно путать со стандартом контроля доступа IEEE 802.1X.
802.11y - дополнительный стандарт связи, работающий на частотах 3,65-3,70 ГГц. Обеспечивает скорость до 54 Мбит/с на расстоянии до 5000 м на открытом пространстве.
802.11ac - новый стандарт IEEE. Скорость передачи данных - до 6,77 Гбит/с для устройств, имеющих 8 антенн. Утверждён в январе 2014 года.
802.11ad - новый стандарт с дополнительным диапазоном 60 ГГц (частота не требует лицензирования). Скорость передачи данных - до 7 Гбит/с


Также присутствуют две рекомендации. Буквы при них заглавные.

802.11F - Inter-Access Point Protocol (протокол обмена служебной информацией для передачи данных между точками доступа. Данный протокол является рекомендацией, которая описывает необязательное расширение IEEE 802.11, обеспечивающее беспроводную точку доступа для коммуникации между системами разных производителей).
802.11T - Wireless Performance Prediction (WPP, предсказание производительности беспроводного оборудования) - методы тестов и измерений (метод представляет собой набор методик, рекомендованных IEEE для тестирования сетей 802.11: способы измерений и обработки результатов, требования, предъявляемые к испытательному оборудованию).

Основные устройства и условные знаки в работе с Wi-Fi

1. Точка доступа – это беспроводной «удлинитель» проводной сети

2. Роутер – это более «умное» устройство, которое не просто принимает и передает данные, но и перераспределяет их согласно различным установленным правилам и выполняет заданные команды.

3. Облако – настроенная часть сети

4. Wi-Fi соединение

Основные способы использования Wi-Fi

1. Wi-Fi мост – соединение двух точек доступа по Wi-Fi

2. Wi-Fi роутер – подключение всех устройств к роутеру по Wi-Fi (вся сеть подключена беспроводным способом).

3. Wi-Fi точка доступа – подключение части сети для беспроводной работы

Задания лабораторной работы.

1. Создать и настроить второй и третий вариант использования Wi-Fi в Cisco Packet Tracer.
2. Настроить мост между двумя точками доступа (первый вариант использования Wi-Fi) на реальном оборудовании.

Выполнение лабораторной работы.

Задание №1 (вариант сети №2)

1. Создадим на рабочем поле Packet Tracer Wi-Fi маршрутизатор (он же Wi-Fi роутер)

2. Создадим маршрутизатор от провайдера (допустим, название провайдера – «Miry-Mir»). Я выбрал маршрутизатор Cisco 1841.

3. Соединяем их кросс-кабелем (пунктирная линия), так как устройства однотипные (роутеры). Соединяем так: один конец в Router1 в FastEthernet 0/0, а другой конец в Wireless Router0 в разъём Internet, так как Router1 раздаёт нам Интернет.

4. Настроим Интернет роутер (Router1) для работы с сетью. Для этого перейдём в настройки роутера дважды кликнув по нему и перейдём во вкладку CLI (Command Line Interface).

В диалоге «Would you like to enter the initial configuration dialog? :» (Вы хотите войти в начальное диалоговое окно конфигурации) пишем «no».

Пишем следующую последовательность команд:

Router>en
Router#conf t
Router(config)#int fa0/0
Router(config-if)#ip address 120.120.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
Router(config-if)#end
Router#wr mem

По традиции, рассмотрим их по порядку.

1) En – enable. Расширенный доступ к конфигурации
2) Conf t – Configuration terminal. Открывает терминал настройки
3) int fa0/0 – interface fastEthernet0/0. Переходим к настройки указанного порта (в нашем случае к fastEthernet0/0)
4) ip address 120.120.0.1 255.255.255.0 – задаётся IP адрес и его маска. Адрес – 120.120.0.1 (допустим, это адрес нам дал провайдер), маска – /24.
5) no shut – no shutdown. Включить, настроенный нами, интерфейс
6) End – завершения настройки.
7) wr mem – write memory. Сохранение конфигураций.

Соединение установлено.

5. Настроим беспроводной роутер (Wireless Router0) для работы с сетью. Для этого, как и в случае с предыдущим роутером, перейдём в настройки роутера дважды кликнув по нему. Во вкладках выберем графический интерфейс пользователя (GUI - graphical user interface). Такой режим будет отображён при вводе в любом браузере адреса роутера.

Выставим следующие настройки:

Internet Connection Type – Static IP
Internet IP Address – 120.120.0.2
Subnet Mask – 255.255.255.0
Default Gateway – 120.120.0.1
Router IP – 192.168.0.1
Subnet Mask (Router IP) – 255.255.255.0
Start IP Address – 192.168.0.100
Maximum numbers of Users – 50

«Save settings»

Разбор настроек:
Мы выбрали статический IP, так как провайдер выдал нам белый IP адрес (120.120.0.1/24). Путь по умолчанию (Default Gateway) – это адрес роутера от провайдера. Адрес роутера со стороны беспроводных устройств – 192.168.0.1/24. Роутер будет раздавать IP с 100 по 150.

6. Переходим во вкладку Wireless, то есть беспроводное подключение.

Выставляем следующие настройки:

Network Mode – Mixed
Network Name (SSID) – Habr
Radio Band – Auto
Wide Channel – Auto
Standard Channel – 1 – 2.412GHz
SSID Broadcast – Disabled

И внизу страницы нажимаем кнопку «Save settings»

Разбор настроек:

Режим работы роутера мы выбрали смешанный, то есть к нему может подключиться любое устройство, поддерживающее типы роутера (в эмуляторе Cisco Packer Tracer – это g, b и n). Имя сети мы выставили Habr. Ширину канала роутер выберет сам (есть возможность выбрать либо 20, либо 40 мегагерц). Частота в эмуляторе доступна только 2,4GHz её и оставим. Имя сети мы скрыли, то есть устройства не увидят нашей сети Wi-Fi, пока не введут её название.


7. Настроим защиту нашего роутера. Для этого перейдём во вкладку Security и в пункте «Security Mode» выберем WPA2 Personal, так как WPA – уязвимая защита. Выбирать WPA2 Enterprise, тоже, не стоит, так как для ей работы нам потребуется радиус сервер, которым мы не занимались. Алгоритм шифрования оставляем AES и вводим кодовое слово. Я выставил Habrahabr.

8. Добавим 3 устройства, как на схеме (смартфон, ноутбук и компьютер). Затем заменим разъёмы под rj-45 на Wi-Fi антенну (в смартфоне по умолчанию антенна).

9. Во вкладке Config выстави настройки, которые выставлялись на роутере. Данную операцию необходимо проделать на всех устройствах.

10. Переходим на рабочий стол любого компьютера и открываем командную строку.

11. Проверим какие адреса роутер выдал устройствам. Для этого введём команду ipconfig.

Как видно на скриншоте, роутер выдаёт адреса от 192.168.0.100 до 192.168.0.150.

12. Проверяем работоспособность сети из любого устройства командой ping. Пинговать будем 2 адреса – адрес роутера (192.168.0.1) и белый адрес (120.120.0.1), то есть проверим сможет ли устройство выйти в Интернет.

Снова, всё работает.

В итоге у нас получилась Wi-Fi сеть, которая изображена во втором варианте использования

Задание №1 (вариант сети №3)

2. Создадим точку доступа на рабочем поле программы и соединим её со свитчем. При желании точку доступа можно настроить (Port 0 – это физический порт, а Port 1 – беспроводной)

3. Создадим ещё один VLAN для беспроводной точки доступа.

4. Добавим в настройках роутера 0 VLAN 4, а также добавим его в access лист для выхода в интернет.

Так как это мы проделывали в предыдущих лабораторных работах (по VLAN и PAT), подробно останавливаться не буду, но пропишу все команды на устройствах

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 4
Switch(config-vlan)#name Wi-Fi
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#interface FastEthernet0/5
Switch(config-if)#switchport access vlan 4

Роутер (сабинтерфейс)

Router>en
Router#conf t
Router(config)#int fa0/1.4
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 4
Router(config-subif)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0
Router(config-subif)#no shutdown
Router(config-subif)#end

Роутер (DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической настройки узла). Сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP)

Router#conf t
Router(config)#ip dhcp pool Wi-Fi-pool
Router(dhcp-config)#network 192.168.4.0 255.255.255.0
Router(dhcp-config)#default-router 192.168.4.1
Router(dhcp-config)#exit
Router(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.4.1
Router(config)#end

Здесь остановлюсь поподробнее, так как ранее мы не встречались с данным параметром.

Router(config)#ip dhcp pool Wi-Fi-pool – создание пула (набора) dhcp адресов
Router(dhcp-config)#network 192.168.4.0 255.255.255.0 – сеть, в которой реализуется dhcp, и её маска
Router(dhcp-config)#default-router 192.168.4.1 – адрес по умолчанию (он же адрес роутера)
Router(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.4.1 – исключение адреса роутера из раздачи по dhcp

Роутер (access лист)

Router(config)#ip access-list standard HABRAHABR
Router(config-std-nacl)#permit 192.168.4.0 0.0.0.255
Router(config-std-nacl)#exit
Router(config)#int fa0/1.4
Router(config-subif)#ip nat inside
Router(config-subif)#end

Добавим смартфон на рабочую область Packet Tracer и пропингуем ПК, сервер и Интернет, то есть 192.168.2.2, 192.168.3.2, 120.120.53.1.

Как видно, всё работает.

Задание №2 (вариант сети №1)

К сожалению, в Packet Tracer нет возможности создать Wi-Fi мост (он же репитер или повторитель), но мы сделаем это простое действие на реальном оборудовании в графической среде.

Оборудование, на котором будут проводиться настройки – роутер ASUS RT-N10 и, так называемый, репитер TP-LINK TL-WA850RE.

Перейдём к настройке роутера Asus. Для этого откроем браузер и введём адрес роутера (по умолчанию он сам откроется)

Переходим во вкладку «Беспроводная сеть» и выставим настройка как на скринжоте ниже.

Переходим во вкладку «ЛВС» (локальная вычислительная сеть) и выставляем следующие настройки.

Переходим в главную вкладку. Там мы можем посмотреть наш MAC-адрес

Переходим к настройке репитора TP-LINK

Нам автоматически устройство выдаст главное меню и режим быстрой настройки. Нажмём «Выход» и выполним настройку сами.

Переходим во вкладку «Сеть» и выставим следующие настройки.

Переходим во вкладку «Беспроводной режим» и настраиваем входной и выходной поток.

Во вкладке «Профиль» мы видим все созданные нами профили. Нажмём кнопку «Изменить»

Настроим безопасность выходной сети добавлением ключа WPA2.

Переходим в главное меню и выбираем пункт «Подключить» в «Беспроводном соединении». Далее последует настройка моста. Возможно потребуется ввод пароля от роутера Asus.

И вуаля! Всё готово!

Для того, чтобы не путаться к какому устройству подключаться, можно скрыть SSID на роутере Asus

Проверяем подключение по кабелю

Пинг успешен.

Проверка по Wi-Fi.

Успешно.

И просмотрим финальную конфигурацию, при подключении к ретранслятору.

Беспроводные интерфейсы

В ноутбуках могут присутствовать IrDA‑порт, Bluetooth‑адаптер и Wi‑Fi‑интерфейс.

IrDA‑порт распространен, но не очень удобен в работе. При его использовании нужно размещать «глазки» инфракрасных портов, расположенных на обоих связываемых устройствах, в зоне прямой видимости и на небольшом удалении друг от друга (не более 10 см, что бы ни утверждали производители), а также обеспечивать практически полную их неподвижность в течение всего сеанса связи. Даже небольшое смещение портов, как правило, приводит к разрыву соединения. Поэтому практически невозможно использовать IrDA‑соединение, например, в транспорте. Кроме того, даже когда оба соединенных устройства неподвижны друг относительно друга, капризное инфракрасное соединение может разорваться без каких‑либо видимых причин.

Еще совсем недавно IrDA являлся наиболее распространенным беспроводным интерфейсом. Такой порт присутствовал в большинстве ноутбуков, во всех карманных компьютерах, допускающих автономное использование, принтерах и в большинстве мобильных телефонов. Последнее наиболее важно, так как сотовый телефон является самым распространенным средством выхода в Интернет с ноутбука. Скорость передачи данных через инфракрасный порт достигает до 115,2 Кбит/c.

Ноутбук может иметь два инфракрасных порта: один для установки связи с другими цифровыми устройствами, а другой – для пульта дистанционного управления (рис. 4.5). «Глазок» порта, предназначенного для пульта, обычно располагается на переднем торце ноутбука, но может иметь и внешнее исполнение (в таком случае его «пристегивают» к USB‑порту). Пульт (в просторечии – «ленивчик») актуален при использовании ноутбука в качестве проигрывателя аудио– и видеофайлов. Для других целей IrDA‑порт для пульта использовать невозможно: связи с цифровыми устройствами он не обеспечит.

Рис. 4.5. К ноутбуку можно подключить пульт дистанционного управления, упрощающий проведение презентаций

Bluetooth – устройство, передающее данные со скоростью до 722 Кбит/c, без сомнения, составляет серьезную конкуренцию IrDA.

Использование радиоканала для обеспечения беспроводного соединения не требует размещения связываемых устройств в зоне прямой видимости. Например, подключиться к телефону можно, не доставая аппарат из чехла, печатать – на принтере, стоящем в дальнем углу комнаты, и т. д. Причем соединение по радиоканалу более устойчивое, чем установленное через инфракрасный порт. Кроме того, Bluetooth с успехом применяется для создания персональных точек доступа. Все популярнее становятся модели, в которых модем – кабельный или ADSL – использует для связи с ноутбуком Bluetooth‑соединение. На первый взгляд, такое решение выглядит излишне изощренным, но при ближайшем рассмотрении оказывается весьма удобным. Согласитесь, глупо иметь ноутбук, мобильность которого даже в вашей квартире ограничена проводными соединениями.

Беспроводной интерфейс Wi‑Fi , также известный как IEEE 802.11, RadioEthernet или, по терминологии Apple, AirPort Extreme, применяется для беспроводного доступа к локальной сети. Существует множество стандартов IEEE 802.11. Скорость передачи данных через самый распространенный из них – IEEE 802.11а – составляет 54 Мбит/с. Соответствующие решения появились достаточно давно, но применялись в основном в корпоративных сетях и только относительно недавно стали доступны массовому пользователю.

Сегодня слово hotspot известно, наверное, всем. Так называют общедоступную зону с Wi‑Fi‑покрытием, то есть место, куда можно прийти со своим ноутбуком и подключиться к ресурсам локальной сети (обычно к Интернету, но возможны и другие варианты). Доступ может быть бесплатным, платным или предоставляемым на определенных условиях (например, посетителям ресторана, заказывающим еду и напитки). Сегодня на Западе такие точки существуют во всех крупных гостиницах, на вокзалах, в аэропортах и других местах сосредоточения мобильных пользователей: во многих кафе, ресторанах, интернет‑кафе, библиотеках, бизнес‑центрах (см. сайты www.jiwire.com, www.wifinder.com, www.totalhotspots.com и др.). Зоны с Wi‑Fi‑покрытием (как платные, так и бесплатные) получают все большее распространение и в России. Сайты с данными о местоположении таких точек в разных городах (например, www.freewifi.ru, http://wifi.yandex.ru или http://wifi.ru/) становятся одной из наиболее востребованных категорий ресурсов Интернета. Одного взгляда на их перечень достаточно, чтобы понять: подключение через Wi‑Fi не является европейской или столичной «штучкой», поскольку точку доступа можно найти в более‑менее большом городе в любой стране. Это значит, что наличие соответствующего адаптера в ноутбуке, с которым вы планируете перемещаться не только в пределах собственной квартиры или офиса, – насущная необходимость.

Примечание

Взлет популярности Wi‑Fi в немалой степени произошел благодаря политике, проводимой компанией Intel. Корпорация занимается активной популяризацией этого способа беспроводного доступа к интернет‑ресурсам и продвигает технологию Centrino, неотъемлемой частью которой является Wi‑Fi‑адаптер. В результате Wi‑Fi‑адаптеры встречаются в ноутбуках значительно чаще, чем Bluetooth‑модули.

Большинство выпускаемых сегодня ноутбуков имеют встроенные Wi‑Fi‑адаптеры. Однако, если такового в вашем портативном компьютере не оказалось, не расстраивайтесь: практически к любому ноутбуку можно приобрести внешний Wi‑Fi‑адаптер, подключаемый к USB‑порту или выполненный в виде PC‑карты.

Разъемы и порты

Все современные ноутбуки оснащены USB‑портами , к которым можно подключить практически все современные периферийные устройства. Интерфейс USB 2.0 обеспечивает передачу данных со скоростью до 60 Мбит/c и обладает обратной совместимостью с USB 1.1. Этот мудреный термин означает, что к портам USB 2.0 можно подключать устройства, поддерживающие USB 1.1, и эти устройства будут корректно работать, хотя скорость обмена данными при этом не превысит 12 Мбит/c (то есть будет такой, которую обеспечивает «младшая» версия стандарта).

Хорошим тоном является оснащение ноутбука портами FireWire (официальное название интерфейса – IEEE 1394, он известен и как i.Link). Данный интерфейс не является необходимым, но может оказаться удобным при подключении периферийных устройств, с которыми производится интенсивный обмен данными: цифровых видеокамер, устройств чтения карт памяти (Card‑Reader), внешних накопителей (как приводов компакт‑дисков и DVD, так и на основе жесткого диска), цифровых фотокамер с крупными сенсорами и т. д. Скорость передачи данных через FireWire – до 400 Мбит/c.

От портов старых форматов – LPT, COM и PS/2 (их называют legacy – унаследованные) – производители ноутбуков постепенно отказываются. Это правильно, так как все меньше людей работает, например, с принтерами, подключаемыми по LPT, и с мышами, использующими COM‑интерфейс. Таким образом, эти порты уже практически не применяются, а пользователю приходится таскать с собой дополнительный груз. Пусть он составляет лишь несколько десятков граммов, и все же…

Исключение – порт PS/2. Его наличие в ноутбуке все еще актуально. Во‑первых, USB‑клавиатуры несколько превосходят по цене PS/2‑клавиатуры. Во‑вторых, до сих пор используется большое количество мышей, подключаемых через этот интерфейс, а любой пользователь предпочтет работать с привычным манипулятором.

Все ноутбуки снабжены VGA‑разъемом , позволяющим подключать к компьютерам внешний монитор или проектор (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Некоторые ноутбуки (обычно модели, рассчитанные на профессиональное применение) позволяют подключать сразу два внешних монитора

Некоторые производители оснащают свои ноутбуки фирменными интерфейсами . Например, некоторые системы ThinkPad (ранее выпускаемые IBM, а теперь – Lenovo) имеют разъем фирменного стандарта UltraPort, через который к системе можно подключить модуль инфракрасной связи, Bluetooth‑модуль, РС‑камеру и некоторые другие устройства. Есть собственные стандарты интерфейсов и у других компаний. Например, ноутбуки ASUS снабжались фирменным интерфейсом Ai‑Box, позволяющим подключать дисковые накопители. Однако номенклатура периферийных устройств, подключаемых к фирменным интерфейсам, немногочисленна, они мало распространены и стоят достаточно дорого, а потому и применяются крайне редко.

При выборе ноутбука обратите внимание на взаимное расположение портов (рис. 4.7). Если их разъемы расположены близко друг к другу, то работать будет неудобно: подключение одного внешнего устройства может практически заблокировать доступ к соседним портам. Как показывает практика, от интерфейсов, разъемы которых расположены друг над другом, нет никакой пользы: при подключении устройства к одному из них второй оказывается недоступным.

Рис. 4.7. Взаимное расположение портов существенно влияет на удобство работы

Совет

Ноутбук обязательно должен иметь побольше USB‑портов; legacy‑порты избыточны, FireWire используется нечасто (однако, если вы обладаете DV видеокамерой, такой интерфейс вам необходим), а фирменные порты вообще неактуальны.

Факс‑модем

Модемы для телефонных линий встраивают во все современные ноутбуки. Нам не удалось обнаружить на рынке модели, в которой бы отсутствовал интегрированный модем на 56 Кбит/с.

Модемы ноутбуков ничем особенным друг от друга не отличаются, достигаемая скорость передачи данных при использовании российских телефонных сетей примерно одинакова.

Разумеется, установленные в ноутбуках модемы могут отправлять и принимать факсы, но сегодня такая форма коммуникаций считается морально устаревшей и стремительно вытесняется электронной почтой. Однако факсы продолжают использоваться для передачи документов, изображений, поздравлений и т. д., поэтому факс‑составляющая коммуникационной подсистемы ноутбука, похоже, будет актуальна еще довольно долгое время.

Следует отметить также, что привычная связь через модем начинает активно вытесняться ADSL и спутниковыми технологиями. Многим пользователям встроенный в ноутбук модем может и не понадобиться.

Сетевой адаптер

Адаптер для подключения к локальной сети присутствует в любом ноутбуке. В большинстве случаев это Ethernet 10/100, но сегодня появляются портативные компьютеры, оснащенные Ethernet‑картами, поддерживающими скорость соединения 1 Гбит/с. Значимых для пользователя различий между разными сетевыми адаптерами ноутбуков нет.

Клавиатура

Удобная клавиатура крайне важна для комфортной работы на ноутбуке! Однако пользователи часто забывают про это, обращая при выборе портативного компьютера внимание на все что угодно, только не на клавиатуру.

Оценить удобство системы ввода‑вывода на глаз невозможно, поэтому перед приобретением ноутбука следует набрать на его клавиатуре хотя бы короткий текст, чтобы понять, удобно ли вам работать. Особого комфорта при первом знакомстве с непривычной клавиатурой не ждите, но и выраженного раздражения от соприкосновения пальцев с клавишами не должно возникать. Если клавиатура ноутбука, который вы планируете купить, вас раздражает, лучше попытайтесь подыскать другую модель – клавиатура в мобильном компьютере является встроенной, и заменить ее невозможно!

Внимание!

Клавиатура ноутбука не должна прогибаться под пальцами при ударах по клавишам! От портативного компьютера, обладающего такой особенностью, следует отказаться.

Дополнительных ухищрений, улучшающих эргономику клавиатуры, в ноутбуках почти не применяют. Разве что компания Acer иногда располагает на своих моделях клавиши чуть изогнутыми рядами, однако это не сильно меняет ситуацию.

На клавиатуре ноутбука обычно присутствуют дополнительные клавиши (рис. 4.8). Часто они выполняют жестко закрепленные функции, ограничивающиеся запуском определенных приложений – браузера, почтовой системы, программы для установки связи с провайдером и т. д. В некоторых ноутбуках дополнительные клавиши можно программировать для действий, отличающихся от заданных по умолчанию.

Рис. 4.8. На клавиатуре ноутбука обычно присутствуют дополнительные клавиши, которые можно настроить на запуск наиболее часто используемых приложений

  • Строим сеть своими руками и подключаем ее к Интернет, часть первая - построение проводной Ethernet сети (без коммутатора, в случае двух компьютеров и с ним, при наличии трех и более машин) и организация доступа в Интернет через один из компьютеров сети, на котором имеются две сетевые карты и установлена операционная система Windows XP Pro.

Стоит отметить, что если беспроводные адаптеры пока не встраивают в настольные компьютеры (единичные случаи есть, но обычно это поставляемые в комплекте с материнской платой беспроводные адаптеры, как, например, Asus WL-127), то с ноутбуками дела обстоят более радужно. Ноутбуки на платформе Intel Centrino имеют встроенный беспроводной адаптер стандарта 802.11b. В ноутбуках на базе других платформ (особенно последних моделей) так же часто можно встретить 802.11b или даже 802.11g адаптеры. Оно и понятно - настольные компьютеры обычно не носят, к ним легко один раз провести кабель и забыть. А вот ноутбук по определению является мобильным устройством. Таскать за собой провод, работая за ноутбуком, не всегда удобно (а иногда и невозможно).

Итак. Снова на всех компьютерах у нас установлена операционная система Microsoft Windows XP Professional с Service Pack версии 1. Но в этот раз она обладает русским интерфейсом (пожелания читателей учтены).

В каждом компьютере нужно установить WiFi адаптер (если, конечно, он не встроен). Это может быть карта формата Cardbus для ноутбуков, как X-Micro XWL-11GPAG , или устройство с интерфейсом USB, как Gigabyte GN-WLBZ201 (в виде flash-брелка или в более габаритном корпусе), а так же обычная PCI плата, например U.S.Robotics 802.11g Wireless Turbo PCI Adapter .

В нашей лаборатории мы развернули беспроводную сеть из трех компьютеров. На один из них (ноутбук) мы устанавливаем Cardbus адаптер Asus WL-100g . Интерфейс управления картой - утилита от ASUS (ASUS WLAN Control Center).

На второй - внешний адаптер с USB-интерфейсом ASUS WL-140 . Управление адаптером - через встроенный в Windows XP интерфейс (Zero Wireless Configuration).

И в последний - плата с PCI интерфейсом Asus WL-130g . Интерфейс управления в реализации от (производитель чипсета данной PCI карты).

Различные интерфейсы для конфигурирования беспроводных устройств были выбраны не случайно. Дело в том, что практически каждый производитель беспроводных решений считает своим долгом написать не только драйвер к карте, но еще и интерфейс управления. Разумеется, у разных производителей не совпадают внешний вид интерфейсов и расположение внутри них элементов управления. Обычный пользователь может легко потеряться и не найти нужных опций. Можно, конечно, воспользоваться Microsoft-реализацией интерфейса управления адаптерами, но их интерфейс довольно беден по настройкам, хотя настройку основных опций делать позволяет.

В общем случае следует запомнить, что в любом встреченном интерфейсе нам нужно найти:

  • SSID - имя беспроводной сети. Должно совпадать у всех адаптеров.
  • Channel - номер канала, в котором будут работать адаптеры, должен совпадать у всех адаптеров. Частотный диапазон в полосе 2.4 ГГц делится на несколько промежутков-каналов (всего их 13), в каждом из которых могут независимо друг от друга работать беспроводные устройства (на самом деле устройства, работающие в соседних или близких каналах все равно мешают работе друг друга). Разные беспроводные сети могут занимать один и тот же канал, но помехи, вызванные этим, будут сильно мешать работе сети - это отразится на ее стабильности и скорости передачи данных.
  • Data Rate - скорость передачи данных. Обычно достаточно выставить в режим автоматического определения (auto). Но бывают ситуации, когда в этом режиме (особенно при неустойчивой связи) адаптер постоянно «скачет» по скоростям. В этом случае лучше принудительно задать ему скорость работы.
  • Encryption - тип шифрования, используемый в беспроводной сети. Тип и ключи шифрования должны совпадать у всех устройств. Подробнее этот аспект будет рассмотрен в следующей статье.

1. ASUS WLAN Control Center - ASUS WL-100g

При первом запуске ASUS WLAN Control Center (после установки этой утилиты) она спрашивает, будет ли управление данной беспроводной картой осуществляться через нее или нужно предоставить эти функции Windows (ее сервису Zero Wireless Configuration). Подтверждаем, что хотим использовать утилиту от ASUS.

Не будет лишним отметить, что устанавливаемые интерфейсы от некоторых других производителей такой вопрос не задают, автоматически беря на себя управление адаптером. Хорошо хоть, что после своей анинсталляции они возвращают функции управления операционной системе. Но у меня были случаи, когда управление системе так и не возвращалось.

При запуске интерфейс выглядит примерно так, как показано на скриншоте.

  • Assotiation State: подключена ли карта к беспроводной сети (пока не подключена)
  • SSID: имя сети тоже отсутствует
  • Current Channel: на каком канале карта пытается найти сеть
  • Current Data Rate: на какой скорости работает адаптер, в данном случае число 54 ничего не означает, так как карта не подключена к беспроводной сети

Для перехода к конфигурированию адаптера, надо щелкнуть на Config . В открывшемся окне выставляем:

  • Network Type (тип сети): Ad Hoc, одноранговая беспроводная сеть, в сети одни лишь адаптеры, устройства типа «точка доступа» не используются;
  • SSID: имя сети выставили в my_net ;
  • Channel: установили шестой канал;
  • Data Rate: скорость работы беспроводного адаптера установили в автоматический режим

В следующей закладке, Encryption , настраивается шифрование. Во время первичной настройки беспроводной сети шифрование лучше отключить (так как если ничего не заработает, то будет ясно, что дело точно не в шифровании). Но рекомендую активировать шифрование сразу после того, как все компьютеры в беспроводной сети увидят друг друга.

В этой статье настройка шифрования не рассматривается. О нем - в следующем материале.

В закладке Advanced настраиваются специфические параметры беспроводных сетей. Лучше оставить их в том состоянии, в котором они и стоят по умолчанию. Рассмотрю лишь пару из них: 54g Mode и Protection (у разных производителей названия могут отличаться). Они отвечают за режимы работы (совместимость) в смешанных беспроводных сетях, где одновременно работают 802.11b и 802.11g адаптеры. Лучше ставить режим Auto или же читать документацию по конкретным адаптерам и драйверам к ним для выставления правильных параметров для работы устройств. В противном случае параметры, отличные от auto, могут не только увеличить скорость работы беспроводной сети, но и сделать ее полностью неработоспособной. Это касается и остальных опций в разделе Advanced .

После выставления всех нужных опций, надо кликнуть на Apply для применения установок к адаптеру.

После этого шага в трее выскочит информационное сообщение, что мы подключились к беспроводной сети,

а раздел Status интерфейса драйверов ASUS, примет примерно такой вид, как на скриншоте.

Информация о том, что мы подсоединились к беспроводной сети, в данном случае не означает, что компьютер действительно куда-то подключился. Сообщение о подключении может выскочить даже в том случае, если у нас лишь один компьютер с беспроводным адаптером.

Передаются ли (а точнее - принимаются ли) данные в сети можно узнать, кликнув на иконку беспроводного соединения в трее. Или выбрав ее в разделе Сетевые подключения , в которые можно попасть через панель управления, или меню Пуск, или райткликнув на иконке Сетевое окружение на рабочем столе и выбрав в появившемся меню пункт Свойства .

В появившемся окне свойств сетевого подключения нужно обратить внимание на счетчик принятых пакетов. Если там стоит число, отличное от нуля, значит, беспроводная сеть работает, точнее беспроводной адаптер принимает пакеты, т.е. слышит другие адаптеры в той же беспроводной сети. Счетчик же отправленных пакетов показателем работоспособности сети не является. Адаптер (точнее его драйвер) может отправлять пакеты «в никуда», даже в случае неработоспособности беспроводной сети.

Кстати говоря, за появление значка сетевого соединения в трее отвечает галочка, помеченная на вышеприведенном скриншоте. Обычно она включена по умолчанию. Попасть в свойства сетевого соединения можно, кликнув по кнопке свойства в окне состояния соединения.

Тут же, в свойствах TCP/IP, проверяем автоматическую настройку IP адреса и DNS серверов (обычно так и стоит).

В ASUS WLAN Control Center есть еще одна полезная опция - сохранение текущих настроек в профайл. Таким образом, можно создать несколько профилей (один - для дома, другой - для работы) и подгружать тот или другой (например, через Asus Mobile Manager) по мере необходимости. Возможность сохранения профилей есть в интерфейсах к беспроводным картам у многих производителей. В том числе и в интерфейсе Zero Wireless Configuration (встроенный в Windows интерфейс управления беспроводными устройствами).

Беспроводной адаптер на ноутбуке настроен (исключая шифрование). Переходим к настройке адаптера с PCI интерфейсом.

Интерфейс управления в реализации от Ralink - Asus WL-130g

Ralink Configuration Utility помещает себя в трей в виде вот такого симпатичного значка. При райтклике на него появляется меню, позволяющее выбрать, кто будет управлять беспроводным адаптером - Windows или Ralink Utility.

При запуске интерфейса мы попадаем в раздел Site Survey , где показываются находящиеся поблизости беспроводные сети. В данном случае видна лишь одна сеть - my_net, так как сеть с этим именем уже настроена на ноутбуке. Достаточно выделить ее и кликнуть на кнопку Add to Profile (создать профиль настроек для этой сети).

Если в Site Survey нет списка доступных сетей (допустим, это первый компьютер, на котором настраивается беспроводная сеть), не страшно - достаточно перейти в закладку Profile (профили), и нажать Add (добавить).

При создании профиля мы, как и в случае с картой на ноутбуке, ставим тип сети в Ad Hoc, SSID - my_net, и устанавливаем рабочим шестой канал.

В разделе Authentification and Security временно отключаем шифрование.

Осталось лишь активировать настроенный профиль, нажав кнопку Activate .

Напротив созданного профиля появилась пометка, говорящая о том, что в беспроводном адаптере используются настройки именно из этого профиля.

Так же имеет смысл зайти в раздел Advanced , дополнительных настроек. В нем установим типы адаптеров, которые могут работать в нашей беспроводной сети (Wireless mode ) в состояние 802.11 B/G mix, т.е. беспроводной адаптер на данном компьютере сможет общаться как с 802.11b, так и с 802.11g картами, установленными на других машинах (возможно, что для совместимости со старыми 802.11b адаптерами, возможно, понадобится вместо Auto, установить эту опцию в 54G LRS). Опцию B/G Protection , относящуюся к той же области, поставим в состояние Auto. TX Rate - скорость работы адаптера, то же установим в автоматический режим.

Теперь мы имеем два компьютера, подключенных к общей беспроводной сети. Имеет смысл проверить, видят ли они друг друга. Для этого, вызываем окно Состояния беспроводного адаптера (кликнув на беспроводной адаптер в Сетевых подключениях ). Видим нулевое количество принятых пакетов - это нормально, мы пока не обменивались информацией с другим компьютером.

Выясняем IP адреса обоих компьютеров, перейдя на закладку Поддержка . Разумеется, на обоих адаптерах должно стоять автоматическое определение IP-адреса и DNS серверов.

Ноутбук у нас имеет адрес 169.254.21.55, стационарных компьютер с PCI беспроводным адаптером - 169.254.218.234. Пингуем ноутбук со стационарного компьютера.

Для этого в Пуск -> Выполнить пишем:

ping 169.254.21.55 -t

и жмем Enter или кнопку Ok .

Удаленный компьютер должен отвечать на ping-запросы, а счетчик полученных пакетов - увеличиваться. Если этого не происходит, то беспроводная сеть не функционирует. Возможные причины - разные каналы, разные SSID, разные ключи/типы шифрования, или на одном компьютере оно включено, на втором - нет. Так же возможно, что на каком-то из компьютеров установлен 802.11b адаптер, а на другом - 802.11g, а также на втором отключена работа в режиме совместимости с 802.11b (возможно, также вместо 54G Auto нужно поставить 54G LRS или даже перевести все адаптеры в режим 802.11b Only).

Zero Wireless Configuration (встроенный в Windows интерфейс) - ASUS WL-140

Последний рассматриваемый сегодня интерфейс конфигурирования - встроенный в Windows. Его мы рассмотрим, настраивая внешний адаптер с USB интерфейсом ASUS WL-140.

При клике на значок беспроводного адаптера операционная система предупреждает (если она увидела беспроводную сеть), что в выбранной сети отсутствует шифрование. Все верно, мы его отключили на этапе конфигурирования (о его включении и настройке - в следующей статье). Можно установить флажок Разрешить подключение и нажать кнопку подключить - Windows установит параметры самостоятельно и мы попадем (скорее всего) в беспроводную сеть. А можно нажать кнопку Дополнительно , что и сделаем.

Выбираем доступную сеть из списка и жмем Настроить (если сети нет, то можно создать профиль для нее, нажав кнопку Добавить ).

Тут проверяем, что бы SSID сети был верным, а флажок Прямое соединение компьютер-компьютер (режим Ad Hoc) - активен. Шифрование пока отключено.

После нажатия Ok , в списке Предпочитаемых сетей появится наш новый профиль. Не помешает кликнуть на Дополнительные сведения - это ссылка на систему помощи Windows по настройке беспроводных сетей. Там написано довольно много интересного.

До расширенных (Advanced) настроек беспроводного адаптера можно добраться, зайдя на закладку Общие и нажав Настроить .

По большому счету, тут ничего трогать не следует. Большинство опций, обведенным красным, все равно игнорируются, так как используются данные из профиля, настраиваемого в Zero-утилите.

На этом настройку последнего адаптера можно считать законченной. Опять же имеет смысл проверить работу беспроводной сети, пропинговав с каждого компьютера. Именно так, потому что в Ad Hoc сети все машины для обмена данными друг с другом, соединяются напрямую. Поэтому вполне возможна ситуация, что в сети из трех машин (A, B, C), машина A пингует машину B, машина B пингует машину C (т.е. вроде бы сеть работает), но машина C не пингует машину A! Как раз с подобным я столкнулся при написании этого материала. Беспроводная сеть (в вышеописанном режиме) работала, в качестве машины A выступал ноутбук с адаптером WL-100g, в качестве C - компьютер с USB адаптером WL-140. Так вот WL-100g и WL-140 не видели друг друга, хотя оба успешно общались с WL-130g.

Проблема быстро решилась выставлением опции 54g mode в режим 54g LRS в настройках WL-100g адаптера. Это было связано со старой версией чипсета WL-140, он понимал не все скоростные режимы, в которых пытался работать WL-100g адаптер.

Стоит отметить, что вместо IP-адресов при пинге можно использовать Netbios-имена компьютеров. Как настроить имена, расшарить ресурсы и подобные вещи - было рассказано в первой статье цикла материалов о сетях своими руками.

Итак. Беспроводная сеть работает, ресурсы расшариваются, компьютеры друг друга видят. Пора включать шифрование данных и выводить беспроводную локальную сеть в Интернет. Шифрование требует отдельного разговора, а предоставление доступа в Интернет для описанной выше локальной сети несколько отличается от описанного в первой статье (там использовался механизм NAT на одном из сетевых интерфейсов). Здесь тоже будет использоваться NAT, но по неизвестной мне причине, требуется еще и включение моста. Обо всем этом будет рассказано в следующей статье.

Беспроводные интерфейсы (wireless) применяются для передачи данных на расстояния от нескольких десятков сантиметров до нескольких километров. Беспроводные интерфейсы ЭВМ можно разделить на две группы:

  • 1) интерфейсы, предназначенные для подсоединения к ЭВМ периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтера, сканера, внешней памяти и др.) и портативных компьютеров (КПК, ноутбука и др.);
  • 2) интерфейсы для подключения ЭВМ к компьютерным сетям (локальным, региональным, корпоративным, сети Интернет).

Интерфейс IrDA обеспечивает связь по каналу инфракрасного излучения с длиной волны 880 нм на расстоянии до 1 м по принципу "точка – точка". При этом возможны следующие режимы скорости: Slow Infrared –до 115,2 Кбит/с; Medium Infrared –до 1152 Кбит/с; Fast Infrared – до 16 Мбит/с.

Bluetooth ("голубой зуб") – технология передачи данных по радиоканалам в диапазоне частот около 2,5 ГГц на короткие расстояния (даже при отсутствии прямой видимости между устройствами). К одному каналу Bluetooth может быть подключено до семи устройств, он обеспечивает скорость передачи до 1,5 Мбит/с. Интерфейс нашел очень широкое применение: передача двухканального стерео-, аудиопотока к беспроводной гарнитуре или любому другому устройству; дистанционное управление функциями телевизоров, оборудованием Hi-Fi; пересылка изображений, текста, e-mails на принтер; беспроводная телефония; доступ к SIM-карте телефона; передача потокового видео, организация связи РРР (Point-to-Point) и др.

Компания "Intel" в качестве основной замены Bluetooth предложила беспроводную версию интерфейса USB – интерфейс WiUSB (Wireless USB). При переходе от USB к WiUSB не понадобится даже менять драйверы устройств в ОС. В WiUSB используется технология разработанного в "Intel" беспроводного интерфейса UWB (Ultra Wide Band). Пиковая скорость передачи данных изменяется в зависимости от дальности передачи: при расстоянии до 2 м скорость может достигать 60 Мбайт/с, а при расстоянии 10 м снижается до 12 Мбайт/с.

Интерфейсы WiFi (Wireless Fidelity – "беспрекословная преданность") обеспечивают беспроводной доступ компьютеров к сетям, их базовым стандартом является IEEE 802.11. Скорость передачи зависит от дальности и интенсивности помех, максимальная дальность составляет примерно 100 м, в пределах прямой видимости возможно увеличение дальности до 350 м. Обеспечена защита информации с помощью системы шифрования и аутентификации пользователей. Компьютер должен иметь интерфейсную карту NIC (Network Interface Card) для подключения к точкам доступа АР (Access Point) локальной сети, которые играют роль моста между беспроводным и проводным сегментами этой сети. Точка доступа содержит приемопередатчик, контроллер проводного сетевого интерфейса (обычно Ethernet) и программное обеспечение, реализующее функции моста, которое поддерживает роуминг. При увеличении расстояния до очередной точки доступа или повышении интенсивности помех скорость передачи данных автоматически уменьшается.

Технология беспроводной связи WiMax на основе стандарта IEEE 802.16а использует низкий диапазон частот (от 2 до 11 ГГц), обеспечивает увеличенную дальность связи (до 50 км), но с небольшой скоростью. Необходимо использовать базовые станции – по аналогии с точками доступа.

Интерфейсы WiMax и WiFi взаимно дополняют друг друга: WiFi используется в локальных сетях внутри помещений или на небольших открытых площадках, a WiMax – для организации более глобальной связи в регионе, городе и т.п.

Мобильный радиоинтерфейс WiBro (Wireless Broadband) по многим параметрам превосходит мобильные интерфейсы WiMax, в том числе обеспечивает надежный роуминг, на скорости передвижения мобильного клиента (120 км/ч) поддерживает пропускную способность в 1 Мбит/с.