Беспроводные сети становятся все быстрее и доступнее. Еще недавно простой пользователь мог только мечтать о WLAN, так как стоимость подобного оборудования была просто заоблачной. Да и качество связи оставляло желать лучшего: нормальная скорость достигалась только на небольшом расстоянии и в зоне прямой видимости.
Отсчет истории современных беспроводных сетей, наверное, можно начать с 1990 года, когда комитет IEEE 802 сформировал рабочую группу по стандартам для беспроводных локальных сетей 802.11. Эта группа занялась разработкой всеобщего стандарта для радиооборудования и сетей, работающих на частоте 2,4 ГГц, со скоростью доступа 1 и 2 Мбит/с. В июне 1997 года была представлена первая спецификация 802.11. Однако к тому времени заложенная первоначально скорость передачи данных в беспроводной сети уже не удовлетворял всем требованиям пользователей. Нужен был новый стандарт.
Спецификация 802.11b была принята IEEE в июле 1999 года и действует в диапазоне частот между 2,4 и 2,497 ГГц. Для стандарта 802.11b выбран способ модуляции, называемый передачей широкополосных сигналов по методу прямой последовательности (DSSS) с использованием модуляции дополнительного кода (CCK). Этот способ поддерживает скорость передачи данных до 11 Мбит/с.
Спецификация 802.11a также была принята в июле 1999 года, однако продукция, отвечающая этой спецификации, не появлялась в продаже до 2001 года, и потому она не так распространена, как продукция 802.11b. Спецификация 802.11a действует в диапазоне частот между 5,15 и 5,875 ГГц и поэтому оборудование стандартов 802.11a и 802.11b не совместимо между собой. В стандарте применяется схема модуляции, известная как мультиплексирование с ортогональным делением частот (OFDM). Максимальная скорость передачи данных для 802.11a - до 54 Мбит/с.
Спецификация 802.11g была принята в июне 2003 года. В спецификации заложен диапазон частот между 2,4 ГГц и 2,497 ГГц (как и 802.11b). В стандарте 802.11g применяется мультиплексирование с ортогональным делением частот (OFDM), обеспечивающее пропускную способность до 54 Мбит/с (как и 802.11a). Благодаря использованию одинаковой рабочей частоты оборудование 802.11g полностью совместимо с устройствами 802.11b. Важно отметить, что для некоторого оборудования 802.11b необходимо произвести обновление флэш-памяти, чтобы обеспечить совместимость с 802.11g.
Одинаковый стандарт не всегда гарантирует совместимость оборудования. Поэтому в 1999 году была образована некоммерческая международная организация - "Альянс Wi-Fi", которая занимается сертификацией на совместимость продукции для беспроводных локальных сетей, основанных на спецификации IEEE 802.11. После прохождения сертификации на устройство добавляется логотип Wi-Fi CERTIFIED, указывающий на то, что данное устройство удовлетворяет строгим требованиям совместимости и что продукция от разных поставщиков будет с ним без проблем работать. Альянс Wi-Fi также действует в области создания новых и более жестких стандартов безопасности, таких как защищенный доступ Wi-Fi (WPA).
Помимо гонки скоростей много внимания также уделяется шифрованию данных в беспроводных сетях. Согласно принципу работы WLAN, информация передается беспроводным способом с использованием радиоволн. Любой желающий, находящийся в зоне действия сети, может перехватить эту информацию, настроившись на определенную частоту.
Итак, появилась потребность в шифровании данных. Первым стандартом шифрования стал WEP (Wired Equivalent Privacy). WEP-шифрование поддерживается протоколом 802.11b. Существует также стандарт сетевой аутентификации IEEE 802.1x, который можно использовать с устройствами 802.11b.
Стандарт 802.1x включает несколько основных протоколов:
- EAP (Extensible Authentication Protocol) - протокол расширенной аутентификации пользователей или удаленных устройств;
- TLS (Transport Layer Security) - протокол защиты транспортного уровня, который обеспечивает целостность передачи данных между сервером и клиентом, а также их взаимную аутентификацию;
- RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Server) - сервер аутентификации удаленных клиентов.
Изначально поддержка стандарта 802.1x была реализована только в операционных системах Windows XP. Но затем появились дополнения с поддержкой стандарта и к другим ОС.
В устройствах стандарта 802.11g используется улучшенный алгоритм шифрования WPA (Wi-Fi Protected Access). WPA включает в себя 802.1x, TKIP (Temporal Key Integrity Protocol - реализация динамических ключей шифрования) и MIC (Message Integrity Check - протокол проверки целостности пакетов). При наличии в сети только устройств, основанных на 802.11g, лучше всего пользоваться шифрованием WPA.
Безопасность данных и совместимость устройств, конечно, очень важны, но основным критерием при выборе устройств остается скорость передачи данных, и не теоретическая, а практическая. Важно знать, как она изменяется с увеличением расстояния между устройствами. Нам также интересно было проверить, как влияют на скорость передачи такие естественные преграды, как стены в офисе. Для тестирования пропускной способности были выбраны три беспроводных PCI-адаптера от различных производителей - D-Link DWL-G520, Belkin 1133de и ASUS WL-138G.
Основные характеристики данных устройств - в таблице.
Испытания адаптеров WLAN проводились на следующей тестовой платформе:
- материнская плата Intel на чипсете i865G;
- процессор Intel Pentium 4 2,8 ГГц (HT);
- оперативная память 512 Мб;
- системный HDD - WD 120 Гб;
- операционная система MS Windows XP Pro ENG (SP2).
Связь осуществлялась со следующей тестовой платформой:
- материнская плата Dell на чипсете i865G;
- процессор Intel Celeron 2,4 ГГц (HT);
- оперативная память 512 Мб;
- системный HDD - Seagate 40 Гб;
- операционная система MS Windows XP Pro ENG (SP2).
К этому компьютеру присоединяются следующие две точки доступа: Netgear WG302 и D-Link Airplus Xtreme G. Тестирование проводилось на обеих точках доступа для каждого адаптера. В качестве тестового программного обеспечения мы использовали Network Throughput Benchmark версии 1.23.
Испытания проводились в трех различных ситуациях:
- Оптимальный вариант (близко), когда адаптер находится на расстоянии 2,5 м от точки доступа и между ними нет никаких препятствий;
- Немного усложняем задачу (средне) - расстояние примерно 13 м и препятствия в виде двух стен из гипсокартона;
- Самый тяжелый вариант (далеко) - адаптер удален от точки доступа на расстояние около 23 м, при этом радиоволны должны еще пройти сквозь несколько гипсокартонных и железобетонных стен.
Проводились измерения как на прием, так и на передачу данных. При тестировании использованы пакеты данных разного размера - от 1 до 32 Кб.
Явного победителя назвать нелегко. Что удивительно, каждый из участников тестирования оказался лучшим в определенной ситуации. У представителя D-Link - лучшая скорость на близком расстоянии. Адаптер Belkin 1133de был самым быстрым на среднем удалении от точки доступа. В первых двух ситуациях результаты, показанные устройствами, довольно существенно отличались друг от друга. Но все же с этими показателями можно комфортно работать в сети. Но вот при необходимости преодолевать железобетонную стену у адаптеров начались проблемы. В этой ситуации хорошо себя проявил ASUS WL-138G- у этого адаптера вполне приличный результат.
Итак, что можно сказать, глядя на результаты тестирования? Технологиям для беспроводных локальных сетей есть еще куда развиваться, есть что в них дорабатывать. Пока рано говорить о глобальной замене классических кабельных локальных сетей на Wireless LAN. Но в определенных ситуациях эта технология будет очень полезна.
