Беспроводная ad hoc сеть
Беспроводные ad hoc сети — децентрализованные беспроводные сети, не имеющие постоянной структуры. Клиентские устройства соединяются на лету, образуя собой сеть. Каждый узел сети пытается переслать данные предназначенные другим узлам. При этом определение того, какому узлу пересылать данные, производится динамически, на основании связности сети. Это является отличием от проводных сетей и управляемых беспроводных сетей, в которых задачу управления потоками данных выполняют маршрутизаторы (в проводных сетях) или точки доступа (в управляемых беспроводных сетях).
Первыми беспроводными ad hoc сетями были сети «packet radio» начиная с 1970-ых годов, финансируемые DARPA после проекта ALOHAnet.
Применение
Минимальное конфигурирование и быстрое развёртывание позволяет применять ad hoc сети в чрезвычайных ситуациях таких как природные катастрофы и военные конфликты.
В зависимости от применения беспроводные ad hoc сети могут быть разделены на:
- мобильные ad hoc сети
- беспроводные ячеистые сети
- беспроводные сенсорные сети
Безопасность в беспроводных ad hoc сетях
Основная статья: Безопасность в беспроводных ad hoc сетях
Из-за динамически меняющейся топологии сети и отсутствия централизованного управления, данный вид сетей уязвим для ряда атак. Поэтому аспект безопасности является очень важным в таких сетях.
Технологии, используемые при построении беспроводных ad hoc сетей
Wikimedia Foundation . 2010 .
Ad Hoc сеть
Ad Hoc Aд Хок (от лат. ad hoc — специально, применимо только для этого) — для специальной цели — децентрализованный режим беспроводной сети, когда клиентские станции взаимодействуют непосредственно друг с другом без точки доступа или Wi-Fi роутера. Этот режим также называют также IBSS (Independent Basic Service Set) или режим Peer to Peer (точка-точка). Для режима Ad Hoc требуется минимум оборудования – достаточно, чтобы каждая станция была оснащена беспроводным адаптером Wi-Fi. При такой конфигурации не требуется создания какой-либо сетевой инфраструктуры. В этом режиме каждый узел участвует в маршрутизации путем пересылки данных для других узлов, поэтому определение того, какие узлы пересылают данные, производится динамически на основе сетевого соединения и используемого алгоритма маршрутизации. Режим Ad-Hoc применяется в основном для создания временных сетей, например когда нужно быстро соединить два компьютера для передачи данных. Беспроводные мобильные сети ad hoc представляют собой самонастраивающиеся динамические сети, в которых узлы могут свободно перемещаться. Беспроводным сетям не хватает сложностей в настройке и администрировании инфраструктуры, что позволяет устройствам создавать и присоединяться к сетям «на лету» — в любом месте и в любое время.
Похожие статьи
Wi-Fi роутер — от английского router, сетевое оборудование, которое выполняет функции маршрутизатора, а также функции беспроводной точки доступа. Он используется для обеспечения доступа к Интернету или частной компьютерной сети. В зависимости от производителя и модели он может работать в проводной локальной сети, в беспроводной локальной сети или в смешанной проводной и беспроводной сети.
Пропускная способность – количество информации, которое можно передать/получить по каналу сети за единицу времени.
Оптоволоконный кабель — это кабель с волоконными световодами для направленной передачи оптического сигнала.
Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи
Режимы работы WiFi (или топология сетей WiFi)
- Эпизодическая сеть (Ad-Hoc или IBSS – Independent Basic Service Set).
- Основная зона обслуживания Basic Service Set (BSS) или Infrastructure Mode.
- Расширенная зона обслуживания ESS – Extended Service Set.
Режим Ad-Hoc (Independent Basic Service Set (IBSS) или Peer-to-Peer).
Режим Ad-Hoc представляет собой п ростейшую структуру локальной сети, когда абонентские станции (ноутбуки или компьютеры) взаимодействуют непосредственно друг с другом. Такая структура удобна для срочного развертывания сетей. Для ее создания необходим минимум оборудования – каждая абонентская станция должна иметь в своем составе адаптер WLAN.
Рис. 1. Режим IBSS
Режим BSS ( Basic Service Set )
В режиме BSS узлы сети взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point, AP).
В режиме BSS все узлы взаимодействуют между собой через одну AP, которая может играть роль моста для подключения к внешней кабельной сети.
Рис. 2. Топология BSS
Режим ESS (Extended Service Set)
Режим ESS позволяет объединить несколько точек доступа, т.е. объединяет несколько сетей BSS. В данном случае точки доступа могут взаимодействовать и друг с другом. Расширенный режим удобно применять тогда, когда необходимо объединить в одну сеть несколько пользователей или подключить несколько проводных или беспроводных сетей.
Рис. 3. Режим ESS
Как выбрать режим работы WiFi?
Одним из основных вопросов при организации WLAN-сетей является размер покрытия. На этот параметр оказывает влияние сразу несколько факторов:
1) Используемая частота (чем она больше, тем меньше дальность действия радиоволн).
2) Наличие преград между узлами сети (различные материалы по-разному поглощают и отражают сигналы).
3) Режим функционирования – Infrastructure Mode или Ad Hoc.
4) Мощность передающего оборудования и чувствительность принимающего оборудования.
Дальность действия WiFi
При идеальных условиях распространения радиоволн зона покрытия одной точки доступа будет иметь следующие значения:
— сеть стандарта IEEE 802.11a — 50 м,
— сети 802.11b, g, n — порядка 100 м.
Увеличивая количество точек доступа в режиме ESS, можно расширять зоны покрытия сети на всю необходимую область охвата.
О преимуществах совместной работы сетей мобильной связи с сетями WiFi и о других инновационных технологиях читайте в новой книге «Мобильная связь на пути к 6G».
Читайте также:
Режимы работы WiFi сети
РЕЖИМ AD HOC
В режиме Ad Hoc клиенты устанавливают связь непосредственно друг с другом. Устанавливается одноранговое взаимодействие по типу «точка-точка», и компьютеры взаимодействуют напрямую без применения маршрутизаторов. При этом создается только одна зона обслуживания, не имеющая интерфейса для подключения к проводной локальной сети.
В режиме Ad Hoc скорость соединения не более 11 Мбит/с, независимо от используемого оборудования. Реальная скорость обмена данных будет ниже, и составит не более 11/N Мбит/с, где N – число устройств в сети. Дальность связи составляет не более ста метров, а скорость передачи данных быстро падает с увеличением расстояния. ИНФРАСТРУКТУРНЫЙ РЕЖИМ
В этом режиме WiFi маршрутизаторы обеспечивают связь клиентских компьютеров. Маршрутизатор можно рассматривать как беспроводный коммутатор. Клиентские станции не связываются непосредственно. Маршрутизатор имеет порты Ethernet, через которые базовая зона обслуживания подключается к проводной сети – к сетевой инфраструктуре. РЕЖИМЫ WDS И WDS WITH AP
Термин WDS (Wireless Distribution System) расшифровывается как «распределённая беспроводная система». В этом режиме точки доступа соединяются только между собой, образуя мостовое соединение. При этом каждая точка может соединяться с несколькими другими точками. Все точки в этом режиме должны использовать одинаковый канал, поэтому количество точек, участвующих в образовании моста, не должно быть чрезмерно большим. Подключение клиентов осуществляется только по проводной сети через uplink-порты точек.
Беспроводный мост может использоваться там, где прокладка кабеля между зданиями нежелательна или невозможна. Данное решение позволяет достичь значительной экономии средств и обеспечивает простоту настройки и гибкость конфигурации при перемещении офисов. К точке доступа, работающей в режиме моста, подключение беспроводных клиентов невозможно. Беспроводная связь осуществляется только между парой точек, реализующих мост.
Термин WDS with AP (WDS with Access Point) обозначает «распределённая беспроводная система, включая точку доступа», т.е. с помощью этого режима можно организовать не только мостовую связь между точками доступа, но и одновременно подключить клиентские компьютеры. Это позволяет достичь существенной экономии оборудования и упростить топологию сети. Данная технология поддерживается большинством современных точек доступа. РЕЖИМ ПОВТОРИТЕЛЯ
Может возникнуть ситуация, когда оказывается невозможно, или неудобно, соединить маршрутизатор с проводной инфраструктурой, или какое-либо препятствие затруднит осуществление связи маршрутизатора с местом расположения беспроводных станций клиентов напрямую. В такой ситуации можно использовать точку в режиме повторителя (Repeater).
Аналогично проводному повторителю, беспроводный повторитель просто ретранслирует все пакеты, поступившие на его беспроводный интерфейс. Эта ретрансляция осуществляется через тот же канал, через который они были получены. При применении точки доступа-повторителя следует помнить, что наложение широковещательных доменов может привести к сокращению пропускной способности канала вдвое, потому что начальная точка доступа также «слышит» ретранслированный сигнал.
Режим повторителя не включен в стандарт 802.11, поэтому для его реализации рекомендуется использовать однотипное оборудование (вплоть до версии прошивки) и от одного производителя. С появлением WDS данный режим потерял свою актуальность, потому что функционал WDS заменяет его. РЕЖИМ КЛИЕНТА
При переходе от проводной архитектуры к беспроводной иногда можно обнаружить, что имеющиеся сетевые устройства поддерживают проводную сеть Ethernet, но не имеют интерфейсных разъемов для беспроводных сетевых адаптеров. Для подключения таких устройств к беспроводной сети можно использовать точку доступа – клиент. При помощи точки доступа-клиента к беспроводной сети подключается только одно устройство. Этот режим не включен в стандарт 802.11, и поддерживаются не всеми производителями.