Распределительная система

Беспроводная сеть редко используется в полном смысле без проводов. Распределительная система, в состав которой часто входят проводные соединения, обычно необходима для объединения в единое целое точек доступа, контроллеров доступа и серверов. В большинстве случаев роль распределительной системы выполняет обычная сеть Ethernet.

Стандарт ШЕЕ 802.3 является основой Ethernet и регламентирует использование протокола CSMA (carrier-sense multiple-access — коллективный доступ с контролем несущей) для обеспечения доступа к совместно используемой среде передачи, такой как провода на основе витых пар, коаксиальные кабели или оптические волокна. На сегодня этот стандарт доминирующий из числа регламентирующих доступ к среде как проводных, так и беспроводных сетей.

Стандарт CSMA управляет доступом к совместно используемой среде таким образом, что в каждый момент времени только одна плата интерфейса сети может передавать информацию. Это похоже на собрание, когда выступающий (в чем-то схожий с платой интерфейса сети) может говорить только в том случае, если остальные молчат. Это дает возможность высказаться каждому участнику собрания в соответствии с регламентом. Если одновременно начинают говорить два или более ораторов, происходит конфликт (коллизия), и каждому придется повторить то, что он уже сказал.

Все компьютерные устройства такой сети должны поочередно использовать среду через хабы Ethernet. Однако коммутатор Ethernet позволяет создать несколько коллизионных доменов, что позволяет одновременно проводить передачу нескольким пользователям, и таким образом повышает производительность. В больших сетях, по размерам превышающих те, которых бывает достаточно для дома или небольшого офиса, для повышения производительности следует обязательно использовать коммутаторы.

В сетях Ethernet для соединения сетевых устройств, таких как точки доступа и другое распределительное оборудование, применяются провода на основе витых пар, коаксиальные кабели и оптические волокна. Десять лет назад, в первых проводных локальных сетях, общепринятым было использование коаксиальных кабелей, но сейчас большинство компаний применяют провода на основе витых пар или оптические волокна. Ассоциации EIA (Electronics Industries Association.— Ассоциация электронной промышленности) и TIA (Telecommunications Industry Associastion — Ассоциация промышленности средств связи) разработали спецификацию на кабель, состоящий из витых пар и получивший название "категория 5" (сокращенно Cat 5), ставший наиболее популярным среди других кабелей на основе витых пар.

Кабель категории 5 содержит четыре неэкранированные витые пары, которые обеспечивают передачу сигналов сети Ethernet на расстояние, немногим меньшее 100 м (примерно 300 футов). При необходимости длина кабеля может быть увеличена за счет использования повторителей, именно этот метод используется для соединения с базовой станцией беспроводной сети, если она находится на расстоянии более 100 м от распределительного шкафа.

Существуют и другие варианты использования кабелей на основе витых пар. Так, все четыре пары усовершенствованного кабеля категории 5 (обозначают как CatSe) можно использовать для коротких соединений в сетях Gigabit Ethernet, обеспечивающих скорость передачи 1000 Мбит/с. Он является обратно совместимым по отношению к кабелю категории 5. Сейчас появились кабели категорий 6 и 7, позволяющие реализовать более широкополосную и на большие расстояния передачу данных в сетях Gigabit Ethernet. Кабель категории 7 выполнен на основе экранированных витых 1 ар, что позволяет с успехом применять его в условиях сильных электромагнитных помех.

Ниже описаны несколько типов сетей Ethernet, обычно выполняющих роль распределительных систем беспроводных сетей, в которых применяются кабели на основе витых пар.

• 10BASE-T. Стандарт 10BASE-T описывает один из физических уровней стандарта 802.3 и регламентирует передачу данных со скоростью 10 Мбит/с. В типичном кабеле сети 10BASE-T бывают задействованы две из четырех пар кабеля категории 5 для передачи и приема данных. С обеих сторон кабель заканчивается разъемами RJ-45, которые несколько больше по размерам обычного телефонного разъема RJ11, применяемого в странах Северной Америки. Лишнюю пару проводов можно использовать для других целей, например, для передачи через кабели Ethernet электропитания (это называется "питание через Ethernet" — Power-ower-Ethernet, PoE). Подобный механизм позволяет какому-нибудь блоку передавать через кабель категории 5 постоянный электрический ток, обеспечивая тем самым электропитание точки доступа через распределительный шкаф. Механизм РоЕ часто избавляет от необходимости устанавливать новые электророзетки в каждой точке доступа. В случае больших сетей определенно следует рассмотреть возможность использования механизма РоЕ.

• 100BASE-T. Другой физический уровень стандарта 802.3, 100BASE-T, поддерживает скорость передачи данных 100 Мбит/с. Аналогично сетям Ethernet стандарта 10BASE-T в сетях 100BASE-T используются кабели на основе витых пар. Возможны такие варианты:

• 100BASE-TX — используются две пары кабеля категории 5;

• 100BASE-T4 — используются четыре пары устаревшего, низкокачественного кабеля категории 3.

В большинстве вновь развертываемых сетей используется кабельная разводка стандарта 100BASE-TX. Как и в случае l'OBASE-Т, незадействованные пары можно использовать для подачи электропитания. 100BASE-T4 целесообразно использовать, когда необходимо обеспечить передачу данных со скоростью 100 Мбит/с через старую разводку на основе кабелей категории 3, которые широко применялись в начале 90-х годов.

• Оптическое волокно. Оптические кабели стоят намного дороже, чем кабели на основе витых пар, но они могут оказаться экономически более выгодными, поскольку поддерживают скорости передачи порядка Гбит/с и обеспечивают дальность передачи до двух километров. В отличие от традиционного способа передачи электрических сигналов по медным проводам в оптических кабелях передаются световые импульсы по тонким волокнам, выполненным из стекла и/или пластика. Благодаря этому волоконно-оптические кабели не подвержены влиянию электромагнитных помех, что делает их полезными в условиях, когда проблемы возникают из-за электромагнитного излучения. Кроме того, практически невозможны пассивные методы перехвата данных, передаваемых по оптическим кабелям, такие линии защищены намного лучше, чем витые пары. Что касается беспроводных локальных сетей, то оптическое волокно может оказаться приемлемым решением для связи с точками доступа, находящимися на расстоянии более 100м от распределительного шкафа. Но для создания такой линии связи необходима пара дорогих приемопередатчиков, преобразующих электрические сигналы в световые, и обратно. Одной из проблем, возникающей при работе с оптическими кабелями, является сращивание оптических волокон. Приходится иметь дело со стеклом или пластиком и обеспечивать высокоточное взаимное позиционирование тончайших волокон. Необходим не только особый инструмент, но и специальные навыки. Во избежание трудноразрешимых проблем желательно приобретать уже снабженные наконечниками оптические кабели.

Управляющие системы

Как и в случае сетей других типов, беспроводная сеть предприятия требует эффективного управления, благодаря которому потребности пользователей будут обеспечены в течение всего срока службы сети. Система управления сетью, включающая как людей, так и программные средства, должна обеспечить эти потребности. Ниже рассмотрены функции, выполнение которых возлагается на управляющие системы.

Безопасность

Подсистема безопасности включает механизмы, препятствующие компромета-ции³ сетевых ресурсов (таких как базы данных и сообщения электронной почты) или нанесение им ущерба. Это достигается за счет применения жесткой политики безопасности: беспроводная сеть конфигурируется таким образом, чтобы она могла решать проблемы безопасности, связанные с распространением сигналов через беспроводную среду. Например, эта политика может включать меры, предписывающие использование особых методов шифрования, гарантирующих, что злоумышленник не сможет получить и декодировать сообщения электронной почты, пересылаемые между пользовательским компьютерным устройством и точкой доступа. Подробнее о методах защиты сети в главе 8.