Текст книги "Домашние и офисные сети под Vista и XP"

В любом деле есть свои преимущества и недостатки, однозначно определяющие выбор той или иной технологии в конкретных условиях. Это правило касается и беспроводных сетей.

Рассмотрим основные преимущества беспроводной сети.

Легкость создания и реструктуризации сети – это наибольший плюс беспроводной сети, так как позволяет приложить минимум усилий, а самое главное, минимум затрат для создания работоспособной и достаточно быстрой сети. Дело даже не в том, что «обычную» сеть иногда лень делать (бывает и такое), а в том, что, имея одну или более точек доступа, можно соединить в единую локальную сеть отдельно стоящие здания или находящиеся на большом расстоянии друг от друга компьютеры.

Кроме того, беспроводную сеть можно создать быстро, когда создавать проводную сеть накладно: при разных конференциях, выставках, выездных семинарах и т. п. Быстро, красиво (без множества проводов) и эффективно. Не стоит также забывать и о помещениях, в которых прокладка кабельной системы нарушает историческую ценность зданий: музеев, исторических сооружений и т. п.

Что касается реструктуризации, то здесь дело обстоит совсем просто: добавляешь новый компьютер – и готово. Не возникает проблем ни при подключении типа Ad-Нос, ни при использовании точки доступа.

Мобильность. Лучшие из технологий, которые есть в нашем мире, остаются лучшими, только если они универсальны. Сегодня основным показателем универсальности является мобильность, позволяющая человеку заниматься своим делом, где бы он ни находился, в любых условиях. Мобильные телефоны, персональные ассистенты, коммуникаторы, переносные компьютеры – вот представители современной технологии.

С появлением беспроводных сетей и соответствующих компьютерных технологий мобильность приобрела более широкое значение и позволяет соединить между собой любые способные на связь устройства, которыми так богата наша жизнь. Имея такое приспособление, можно спокойно передвигаться по своему городу и быть уверенным, что всегда останешься на связи и сможешь получить самую последнюю информацию. Рано или поздно пословицу «если гора не идет к Магомету, то Магомет идет к горе» можно будет озвучить иначе: «Если вы не хотите прийти к сети, то сеть сама придет к вам».

Подключение к другому типу сети. Преимущество беспроводной сети – возможность в любое время подключить ее к проводной сети. Делается это очень просто – используют совместимый порт[10]10
  Как правило, на любой точке доступа имеется порт с разъемом RJ-45, что позволяет подключиться к сетям с таким распространенным стандартом, как 100Base-TX или 1000Base-TX.


[Закрыть] на точке доступа или радиомосте. При этом получается доступ к ресурсам сети безо всяких ограничений.

Именно этот факт актуален, когда к общей сети нужно присоединить удаленные здания и точки, к которым проложить проводную сеть невозможно или слишком дорого.

Высокая скорость доступа к Интернету. Немаловажно то, что, имея точку доступа с подключением к Интернету, можно дать доступ к нему всем, кто находится в сети. При этом скорость доступа будет намного выше той, которую могут предоставить обычные и даже xDSL-модемы. Это достаточно серьезная альтернатива такому дорогому решению, как оптоволоконный канал, прокладку которого не могут позволить себе даже многие крупные компании, чего не скажешь о приобретении точки доступа или радиоадаптера, который может купить себе даже домашний пользователь. Дальше дело только за финансами, которые вы готовы отдать за предоставленный канал. Канал в 2-10 Мбит/с и более уже давно не считается большой роскошью в странах Европы, США или Канаде. Такая же тенденция постепенно устанавливается и в странах СНГ.

Легкая взаимозаменяемость оборудования. При выходе из строя или просто модернизации сети можно легко установить более продвинутое оборудование. Не нарушая топологии сети, в любой момент можно увеличить ее производительность.

К большому сожалению, беспроводная сеть обладает также целым рядом недостатков, основные из которых следующие.

Низкая скорость передачи данных. Какой бы быстрой ни была сеть, этой скорости всегда будет не хватать. Особенно остро данный вопрос стоит с беспроводной сетью. Дело в том, что реальная скорость передачи данных заметно отличается от теоретической в силу ряда причин, среди которых можно отметить количество преград на пути сигнала, количество подключенных к сети компьютеров, особенности построения пакетов данных (большой объем служебных данных), удаленность машин и многое другое.

Например, рассмотрим стандарт IEEE 802.11g. В табл. 3.1 можно увидеть данные о радиусе сети при разных условиях использования.

Таблица 3.1. Радиус сети стандарта IEEE 802.11g при разных условиях использования

В табл. 3.2 представлено соотношение скорости передачи данных и расстояние, на котором она действует.

Таблица 3.2. Соотношение скорости передачи данных и дальности для сети стандарта IEEE 802.11g

Как видно, реальный радиус сети и скорость передачи данных гораздо меньше их теоретических показателей. Именно поэтому всегда рекомендуется использовать самое продвинутое оборудование, тем самым увеличивая полезные показатели.

Безопасность сети. Безопасность работы в сети, какая бы она ни была – проводная или беспроводная, всегда ставилась превыше всего. Особенно важно это было для организаций, работающих с деньгами или другими материальными ценностями.

В сравнении с проводной беспроводная сеть немного страдает от нормальных механизмов аутентификации и шифрования. Это доказал первый из протоколов шифрования – WEP, который шифровал данные с помощью ключа длиной 40 бит. Оказывается, чтобы вычислить этот самый ключ, достаточно в течение двух-трех часов анализировать перехваченные пакеты. Конечно, неопытному пользователю такое сделать сложно, но специалисту – весьма просто.

Правда, не все так плохо, как кажется. Со временем стали использоваться другие алгоритмы шифрования, более умные и более «запутанные», которые могут использовать для шифрования данных ключи длиной до 256 бит. Однако здесь возникает ситуация, когда необходимо выбирать между методом шифрования и скоростью, так как увеличение длины ключа приводит к увеличению служебного заголовка, что заметно снижает скорость передачи данных.

Высокий уровень расхода энергии. Данный факт в основном касается только пользователей, являющихся обладателями переносных компьютеров и других мобильных устройств, с помощью которых работают в беспроводной сети. Как известно, энергия аккумуляторов, питающих такие устройства, небезгранична, и любое «лишнее» устройство приводит к быстрому его истощению. Конечно, существуют механизмы, позволяющие сводить потребление энергии к минимуму, но в любом случае энергия расходуется, причем достаточно быстро. Кроме того, при этом уменьшается пропускная способность подключения к сети.

Несовместимость оборудования. Вопросы совместимости всегда интересовали пользователей, так как они являются конечными потребителями товара и услуг, и именно им не понравится, что их оборудование в любой момент может перестать работать в тех или иных условиях, связанных с его заменой.

Обычно практикуют следующий подход: оборудование, разработанное раньше, способно работать с устройствами, разработанными позже. Это называется обратной совместимостью. Что касается оборудования для беспроводных сетей, то такое можно сказать лишь о его части.

На данный момент активно используют беспроводное оборудование стандартов IEEE 802.11а, IEEE 802.11b и IEEE 802.11g. Кроме того, в последнее время встречается оборудование с «побочными» стандартами типа IEEE 802.11b+ и IEEE 802.11g+, работающими в турборежимах и обеспечивающими удвоенную максимальную скорость передачи данных в сравнении с аналогичным оборудованием «родных» стандартов. Стоит также обратить внимание на появляющееся оборудование стандарта IEEE 802.11n.

Ситуация сложилась так, что совместимости между устройствами практически не существует. Единственное, что облегчает жизнь, – устройства стандарта IEEE 802.11g и IEEE 802.11n теоретически имеют обратную совместимость с устройствами предыдущих стандартов.

Правовые аспекты использования беспроводного оборудования. Когда беспроводная сеть используется в помещении, никаких сложностей не возникает. Но как только требуется соединить два удаленных сегмента или расширить радиус сети, сразу начинается бумажная волокита с правоохранительными органами, что зачастую решает вопрос о том, какого типа сеть создавать. В этом случае многие находят более выгодным использовать проводную сеть, даже с оптоволоконными сегментами.

Как видно, хватает и преимуществ, и недостатков использования беспроводной сети. Поэтому, взвесив все «за» и «против», решайте, какой из вариантов сети вам больше подходит: проводной или беспроводной, и не забывайте, что от вашего выбора зависит будущее сети.

Глава 4
Нетипичные варианты сетей

Кроме описанных ранее типов сети, также можно отметить еще несколько вариантов, имеющих некоторую специфику. Например, кроме уже устоявшихся стандартов типа 802.3 и 802.11, существуют стандарты HomePNA, HomePlug и другие, которые в качестве физической среды передачи данных используют специфические способы, например существующую телефонную или электрическую проводку. Кроме того, к подобным сетям смело можно отнести и «домашнюю» сеть, так как она, как правило, представляет собой хаотично построенную сеть с только создателю известной топологией и стандартом передачи данных.

Использование телефонной проводки в качестве физической среды для создания сетей практикуется уже достаточно давно, а если точнее, то примерно с середины 90-х годов. Подобный подход абсолютно оправдан: почему бы не использовать уже имеющуюся в здании телефонную проводку, если это возможно? Как бы дико такой способ обмена информацией между компьютерами ни выглядел, он существует и работает, причем способен функционировать там, где любой другой вид связи не проходит.

Инициатором такого способа передачи данных стала малоизвестная фирма Tut Systems, предложившая способ передачи информации со скоростью 1 Мбит/с. На то время, конечно, существовали и более продвинутые варианты передачи данных, тем не менее такой способ понравился многим. Как результат был сформирован альянс HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance), который и взял в руки дальнейшую судьбу стандарта.

Сегодня существует два стандарта такой сети: HomePNA 1.0 и HomePNA 2.0. Главные отличия между ними – скорость и дальность передачи данных. Так, если стандарт HomePNA 1.0 подразумевает передачу данных на скорости до 1 Мбит/с на расстояние до 150 м, то стандарт HomePNA 2.0 позволяет делать то же самое со скоростью 10 Мбит/с и на расстояние до 350 м. При этом может обслуживаться до 32 рабочих мест.

Известно также, что ведется работа над стандартом HomePNA 3.0, который обеспечивает скорость передачи данных до 128 Мбит/с. Хотя стандарт еще не принят, в продаже уже можно найти устройства подобного рода.

Чем же выгодна такая сеть? Вот только несколько причин, почему стоит использовать сети из телефонной проводки:

• возможность использования телефонной проводки любой (!) топологии;

• высокая защита от шумов разной интенсивности;

• использование проводки с разными характеристиками, которые могут динамически изменяться со временем или при определенных условиях;

• параллельная работа с установленными в линию устройствами, такими как модемы, факсы и т. д.;

• расширяемость сети;

• как показала практика, в качестве носителя можно брать не только телефонный провод, но и любой другой, например коаксиал; кроме того, можно использовать даже скрутки из неоднородных материалов, при этом наблюдается повышение скорости работы сети до 15–20 Мбит/с.

Конечно, по многим причинам сеть стандарта HomePNA не может служить полноценной локальной сетью со многими рабочими местами. Дело в том, что теоретические показатели сети всегда гораздо выше реальных. Однако можно сказать точно, что с помощью адаптеров HomePNA можно спокойно создать сеть из нескольких компьютеров в одной или двух комнатах. Кроме того, плюс HomePNA – возможность легко входить в состав проводной или даже беспроводной сети или наоборот – служить удлиняющим мостом между существующими проводными или беспроводными сегментами сети. Для этого в продаже имеются соответствующие устройства– HomePNA-адаптеры (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Внешний вид HomePNA-адаптера

Для создания сети потребуется лишь данный адаптер и кусок кабеля с обжатыми коннекторами RJ-11 (телефонный разъем). Настраивается сеть аналогично проводной сети, так как в сетях HomePNA используется тот же алгоритм передачи данных.

Вряд ли найдется здание, в котором бы не была проложена электропроводка. Как и в случае с сетями стандарта HomePNA, лет десять назад началась разработка стандартов сети, позволяющих использовать в качестве физической среды передачи данных обычную электропроводку.

Такое рвение оправданно, так как позволяет проложить сеть там, где невозможно использование других вариантов, например в подвалах, бункерах и т. п. Кроме того, подобную сеть спокойно можно использовать и в офисе или дома, когда в сеть необходимо подключить небольшое количество компьютеров.

Примерно в 2000 году был создан альянс HomePlug Powerline Alliance, в который вошло около 13 крупнейших компаний, связанных с сетями, таких как AMD, 3Com, Cisco Systems, Hewlett-Packard, Intel, Motorola и другие. Целью альянса стала разработка стандарта с устойчивыми параметрами передачи данных с учетом всех особенностей электрической проводки.

Результатом работы альянса стало появление стандарта HomePlug 1.0, позволяющего достичь теоретической скорости передачи данных 10 Мбит/с на расстоянии до 300 м. Однако 300 м – это совсем не предел. Возможны несколько вариантов обмена информацией с использованием определенных сетевых адаптеров.

• Низкоскоростной обмен – длина сети может исчисляться десятками километров, однако скорость передачи данных очень низкая и может составлять десятки бит. Подобная скорость передачи данных используется для пересылки служебной информации малого объема.

• Среднескоростной обмен – подразумевает длину сети в несколько километров со скоростью передачи данных до 50 Кбит/с. При этом используется полоса частот 50-533 Гц. Такой скорости уже вполне хватает, если необходимо удаленно управлять устройствами.

• Высокоскоростной обмен – наиболее приемлемый режим, используемый для организации офисных и домашних сетей. Длина сети может составлять 300 м и более, при этом скорость передачи данных наиболее высокая. Для достижения высокой скорости используется диапазон частот 1,7-30 МГц и метод мультиплексирования с ортогональным разделением частот OFDM, который также используется для работы и в беспроводных сетях.

Стоит также отметить, что существует развитие стандарта HomePlug 1.0 с названием HomePlug Turbo. Главное его отличие – скорость передачи данных, которая теоретически составляет 85 Мбит/с. Это означает, что можно подключить большее количество устройств и получить приемлемую скорость работы сети.

Из недостатков сети можно отметить сильную зависимость от шумов в проводке и достаточно сильное затихание сигнала при увеличении длины сети. Кроме того, крайне нежелательно подключать адаптеры к разного рода фильтрам и выпрямителям.

Чтобы подключить компьютер к сети, используется специальный Powerline-адаптер, который можно встретить в разных исполнениях. Наибольшее распространение получили PCI-устройства и Ethernet-конвертеры, которые подключаются к установленному в компьютере сетевому адаптеру с разъемом RJ-45 (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Внешний вид Powerline-адаптера

Что касается безопасности в сети, то для шифрования данных используется стандарт DES (Data Encryption Standard), подразумевающий использование 56-битного ключа шифрования. Как и в Ethernet-сетях стандартов IEEE 802.3 и IEEE 802.11, используется МАС-адрес для идентификации устройства. Аналогично с беспроводными сетями используется идентификатор сети Private Network Name.

Параметры сети настраиваются стандартным способом, что не вызывает никаких сложностей. По умолчанию все адаптеры подобного рода имеют одинаковый идентификатор сети, поэтому следует обязательно позаботиться о его смене, чтобы не увидеть в своей сети незваных гостей, которые территориально могут находиться в другом здании или даже на другом конце квартала.

Очень часто случается, что нужно постоянно или разово быстро переписать большой объем информации с одного компьютера на другой, рядом стоящий. При этом использовать какие-то средства переноса данных нежелательно или просто лень. В этом случае элементарно можно организовать сеть из двух компьютеров, благо способов это сделать существует достаточно много.

Аналогичный вопрос часто возникает в домашних условиях, когда в обиходе имеется два компьютера. Правда, причины для этого несколько другие, обычно носящие развлекательный характер, однако это не играет никакой роли. Такая же ситуация может возникнуть в малых офисах, где работает около десяти человек и установлено только две машины, которые нужно объединить в производственных целях, например для работы с единой базой данных.

В данной главе рассматриваются разные варианты соединения компьютеров. Каждый из них имеет свои недостатки и преимущества. Так, разные способы соединения двух компьютеров определяют максимальную скорость обмена данными между ними. Поэтому вопрос определения оптимального по показателям цена/качество/скорость варианта ложится на самого пользователя исходя из конкретной ситуации.

Нуль-модемное соединение

Данное соединение подразумевает использование специального нуль-модемного кабеля, подключенного к коммуникационным портам (LPT или СОМ) на компьютерах, которые нужно соединить.

Скорость такого соединения нельзя назвать достаточной, так как она ограничена скоростью коммуникационного порта, которая, например, при использовании СОМ-порта составляет всего 115 Кбит/с. Однако если планируется обмениваться информацией малого объема, например служебной информацией, то такой скорости вполне может хватить. Тем не менее лучше использовать более скоростной вариант, тем более что стоимость его создания может оказаться не такой уж и большой.

Соединение через Bluetooth

Сегодня поддержка технологии Bluetooth есть практически везде, начиная с бытовых приборов и заканчивая мобильными телефонами и компьютерами. Именно этот факт и является привлекательным и решающим, когда нужно быстро соединить два устройства посредством Bluetooth.

Недостаток Bluetooth – низкая скорость и дистанция, однако для переноса небольшого количества информации этот способ вполне подходит. Кроме того, зачастую адаптер Bluetooth используется для обмена данными с мобильным телефоном. Поэтому, используя этот же адаптер, можно «убить сразу двух зайцев» и сэкономить некоторую сумму денег, которую можно потратить на приобретение, например, еще одного модуля памяти.

Соединение с помощью коаксиального кабеля

Для соединения двух компьютеров можно использовать те же средства, что и для соединения нескольких, в частности, для этого отлично подойдет коаксиальный кабель.

В таком случае потребуются две сетевые карты, имеющие разъем для подключения BNC-koh-нектора, два Т-коннектора и два терминатора, один из которых должен быть заземлен.

При использовании коаксиального кабеля можно достичь скорости передачи данных в 10 Мбит/с, причем при соединении только двух компьютеров практическая скорость (которая обычно меньше теоретической в 1,5–2 раза) вплотную приближается к теоретической. Конечно, ее показатель зависит от длины кабеля, тем не менее этой скорости вполне хватит для обмена информацией любого объема.

Использование кабеля на основе витой пары

Данным способом можно соединить любое количество компьютеров. При соединении двух машин используют специальный кросс-овер кабель, распайка контактов которого отличается от стандартного патч-корда (см. главу 6, раздел «Оборудование для создания сети на основе витой пары», подраздел «Патч-корд»).

Такой способ соединения наиболее практичен, так как позволяет использовать интегрированный в материнскую плату сетевой контроллер и получать приличную скорость передачи данных. При небольшой длине кабеля вполне реально добиться теоретически возможной скорости используемого стандарта.

Соединение с помощью USB-кабеля

Все современные персональные компьютеры имеют два, а некоторые даже четыре встроенных USB-порта, поэтому в появлении средств соединения двух компьютеров через специальный USB-кабель нет ничего удивительного.

Скорость работы USB-порта, особенно стандарта 2.0, очень высокая, что позволяет организовать эффективное соединение двух компьютеров. При этом теоретически можно достичь скорости 480 Мбит/с. С другой стороны, создание подобного соединения потребует поиска соответствующего кабеля.

Соединение через FireWire-порт

Соединение через Fire Wire-порт – еще один вид соединения, обладающий высокой скоростью передачи данных, которая может достигать 400 Мбит/с.

Все современные модели материнских плат оснащают двумя и более Fire Wire-портами, так почему не использовать их для организации быстрого соединения? Недостаток данного соединения – кабель, который достаточно сложно найти.