Глава 4.

Как подключиться к Wi-Fi

В настоящее время уже более половины всех выпускаемых ноутбуков и КПК имеют встроенную поддержку Wi-Fi, обычно стикер на корпусе устройства сообщает пользователю об этом. Кроме того, почти в любом компьютерном магазине можно приобрести различные адаптеры, позволяющие осуществлять подключение к Wi-Fi — они представляют собой либо PCMCIA-карты, либо внешние устройства, которые подключаются через USB. Подключение таких адаптеров не требует особы навыков и полностью регламентируется инструкцией производителя. При выборе адаптера надо обратить внимание на то, какой именно стандарт семейства IEEE 802.11 он поддерживает (в настоящее время это a, b и g), обеспечивает ли он шифрование данных, какие типы соединения позволяет устанавливать (соединение с точкой доступа и равноправное -adhoc).

Для того чтобы подключиться к сети Wi-Fi, надо оказаться в зоне действия хот-спота. Затем следует установить связь между ноутбуком и точкой доступа — они определяют друг друга автоматически, после чего на корпусе или экране устройства появляется индикация беспроводной сети. После этого надо активировать доступ в Интернет. В большинстве случаев для этого достаточно просто запустить браузер и набрать в нем адрес какого-нибудь веб-сайта.

Глава 5.

Как платить за Wi-Fi

В некоторых случаях точки публичного беспроводного доступа могут работать на бесплатной основе (например, в режиме тестовой эксплуатации). Однако в большинстве хот-спотов за их пользование взимается плата. В зависимости от провайдера и заведения тарификация доступа может осуществляться на повременной основе или из расчёта за использованный трафик. В настоящее время разброс цен на пользование хот-спотами очень велик — от 90 рублей за час доступа, а также от 2 рублей за мегабайт.

Чаще всего доступ оплачивается с помощью предоплаченных карточек, которые продаёт оператор хот-спотов. Эти карты можно приобрести в офисах оператора, в заведениях, где есть хот-споты. В случае использования таких карт оплата доступа похожа на оплату услуг IP-телефонии — в тех заведениях, где есть хот-споты, обслуживаемые оператором, выпустившим карту, можно пользоваться доступом в Интернет до исчерпания лимита карты.

В некоторых случаях оплата использования хот-спота может осуществляться посредством мобильного телефона — пользователь отправляет SMS на определённый номер, получает код авторизации для подключения к хот-споту, оплата трафика или времени пользования точкой доступа списывается со счета у сотового оператора.

В гостиницах оплата за использование хот-спотов может включаться в счёт за проживание. 

Глава 6.

Что такое беспроводная локальная сеть (WLAN)?

Сеть WLAN — вид локальной вычислительной сети (LAN), использующий для связи и передачи данных между узлами высокочастотные радиоволны, а не кабельные соединения. Это гибкая система передачи данных, которая применяется как расширение — или альтернатива — кабельной локальной сети внутри одного здания или в пределах определённой территории.

Каковы преимущества использования WLAN вместо проводной локальной сети?

•
Повышение производительности. Сеть WLAN обеспечивает не привязанную к отдельным помещениям сеть и доступ в Интернет. Сеть WLAN даёт пользователям возможность перемещаться по территории предприятия или организации, оставаясь подключёнными к сети.

•
Простое и быстрое построение локальной сети. Не нужно тянуть и укреплять кабели.

•
Гибкость установки. Беспроводную сеть можно построить там, где нельзя протянуть кабели; технология WLAN облегчает временную установку сети и её перемещение.

•
Снижение стоимости эксплуатации. Беспроводные сети снижают стоимость установки, поскольку не требуются кабельные соединения. В результате достигается экономия, тем более значительная, чем чаще меняется окружение.

•
Масштабируемость. Расширение и реконфигурация сети для WLAN не является сложной задачей: пользовательские устройства можно интегрировать в сеть, установив на них беспроводные сетевые адаптеры.

•
Совместимость. Различные марки совместимых клиентских и сетевых устройств будут взаимодействовать между собой.

Трудна ли установка и администрирование сети WLAN?

Нет. Беспроводную локальную сеть строить проще, чем кабельную, администрирование же обоих типов сетей почти не отличается друг от друга. Клиентское решение сети WLAN построено на принципе Plug-and-Play, который предполагает, что компьютеры просто подключаются к одноранговой сети (peer-to-peer).

Какова дальность связи устройств WLAN?

Дальность действия радиочастот, особенно в помещениях, зависит от характеристик изделия (в том числе от мощности передатчика), конструкции приёмника, помехозащищённости и пути прохождения сигнала. Взаимодействие радиоволн с обычными объектами здания, например со стенами, металлическими конструкциями и даже людьми, может повлиять на дальность распространения сигнала, и таким образом, изменить зону действия конкретной системы. Беспроводные сети используют радиочастоты, поскольку радиоволны внутри помещения проникают через стены и перекрытия. Диапазон или область охвата большинства систем WLAN достигает 160 м, в зависимости от количества и вида встреченных препятствий. С помощью дополнительных точек доступа можно расширить зону действия, и тем самым обеспечить свободу передвижения.

Надёжны ли сети WLAN?

Да, сети WLAN исключительно надёжны. Поскольку беспроводная технология уходит корнями в оборонную промышленность, обеспечение безопасности беспроводных устройств предусматривалось с самого начала. Вот почему беспроводные сети обычно более надёжны, чем кабельные. В сетях WLAN используется технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), которая отличается высокой устойчивостью к искажению данных, помехам, в том числе преднамеренным, и обнаружению. Кроме того, все пользователи беспроводной сети проходят аутентификацию по системному идентификатору, что предотвращает несанкционированный доступ к данным.

Для передачи особо уязвимых данных пользователи могут использовать режим Wired Equivalent Privacy (WEP), при котором сигнал шифруется дополнительным алгоритмом, а данные контролируются с помощью электронного ключа. Вообще говоря, в отдельных узлах перед включением в сетевой трафик должны приниматься свои меры безопасности. В сетях WLAN, работающих по спецификации 802.11b, для обеспечения более высокой надёжности сети вместе с аутентификацией пользователя могут применять 40-битные и 128-битные алгоритмы шифрования. Перехват трафика, как умышленный, так и неумышленный, практически невозможен.

Что такое IEEE 802.11b?

IEEE 802.11b — выпущенная институтом Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) техническая спецификация, которая определяет функционирование беспроводных локальных вычислительных сетей, работающих в диапазоне 2,4 ГГц со скоростью 11 Мбит/с по протоколу Direct Sequence Spread Spectrum.

Какова пропускная способность сети WLAN 802.11b?

Сети WLAN 802.11b работают со скоростью до 11 Мбит в секунду. Для пользователей скорость работы сравнима со скоростью кабельной сети. Точно так же, как и в обычной сети, пропускная способность сети WLAN зависит от её топологии, загрузки, расстояния до точки доступа и т.д. Как правило, заметной разницы в производительности беспроводной и кабельной сети нет.

Что такое точка доступа?

Точка доступа соединяет кабельную и беспроводную сеть и позволяет клиентам последней получить доступ к ресурсам кабельной сети. Каждая точка доступа расширяет общую вычислительную мощность системы. Пользователи могут перемещаться между точками доступа, не теряя соединения с сетью, — как и при подключении к сети с помощью сотового телефона. Другими словами, точка доступа — это программно-аппаратное устройство, которое выполняет роль концентратора для клиента беспроводной сети и обеспечивает подключение к кабельной сети.

Сколько пользователей может поддерживать одна система WLAN?

Количество пользователей практически неограниченно. Его можно увеличивать, просто устанавливая новые точки доступа. С помощью перекрывающихся точек доступа, настроенных на разные частоты (каналы), беспроводную сеть можно расширить за счёт увеличения числа пользователей в одной зоне. Перекрывающихся каналов, которые не будут создавать взаимные помехи, одновременно может быть установлено не более трех; эти каналы втрое увеличат количество пользователей сети. Подобным образом можно расширять беспроводную сеть, устанавливая точки доступа в различных частях здания. Это увеличивает общее число пользователей и даёт им возможность перемещаться по зданию или территории организации.

Сколько пользователей одновременно поддерживает одна точка доступа?

Количество пользователей в этом случае зависит, в первую очередь, от загруженности трафика. В сети WLAN полоса пропускания делится между пользователями так же, как в кабельной сети. Исходя из числа пользователей производительность сети зависит также от рода выполняемых пользователями задач.

Глава 7.

Wi-Fi сеть в Московском метро: лето 2005 года

Пассажиры Московского метрополитена смогут уже летом 2005 года выходить в Интернет. Одна из известных российских телекоммуникационных компаний уже разместила в столичной подземке 40 так называемых хот-спотов (точек беспроводного доступа к Интернету) и до конца года доведёт их число до 200-300.

Проект будет ориентирован, прежде всего, на «высокотехнологичных» пассажиров — владельцев смартфонов и карманных компьютеров. Эти аппараты уже оснащены технологией беспроводного доступа, а число их владельцев растёт день от дня. Предполагается, что наиболее востребованными услугами будет электронная почта и веб-сёрфинг (навигация по сети). А люди, следящие за событиями в мире и стране, смогут подгружать последние новости прямо в пути, на остановках.

Технология беспроводного выхода в сеть из точек доступа в общественном транспорте имеет большие перспективы. Беспроводной Интернет уже получил широкое распространение в странах Европы и США. На конец 2004 года только в Старом Свете насчитывалось 27 тысяч точек беспроводного публичного доступа, более 68% из которых расположены во Франции, Германии и Великобритании.

Чтобы успешно построить сеть Wi-Fi, нужно не только правильно выбрать оборудование для неё, но и тщательно спланировать саму сеть, уделив пристальное внимание мельчайшим деталям её функционирования. Технология Wi-Fi продолжает развиваться. При этом изменяются как протоколы физического уровня, так и сама системная архитектура. Некоторые аналитики характеризуют данный процесс как «борьбу» между «тонкими» и «толстыми» точками доступа, однако опытные сетевые специалисты понимают, что при столь упрощённом подходе к анализу ситуации в индустрии беспроводных ЛВС (БЛВС) теряется понимание главного: предприятиям требуются системы Wi-Fi, работающие с высокой надёжностью, имеющие масштабируемую производительность, многоуровневую защиту данных и централизованное управление. К тому же они должны быть недорогими в эксплуатации.

Глава 8.

Wi-Fi сегодня и завтра

Несмотря на то, что организация Wi-Fi пока ещё не приносит ощутимого дохода российским компаниям, и они ставят на него в долгосрочной перспективе, в этом сегменте рынка все же продолжают появляться новые игроки. В списке компаний предоставляющих Wi-Fi доступ в Интернет прибыло — российский альтернативный оператор «Комстар Объединённые Телесистемы» запустил в тестовую эксплуатацию публичную зону беспроводного доступа в Интернет в гостиничном комплексе «Пекин».

Ставшее притчей во языцех отношение владельцев беспроводных локальных сетей к их защищённости от проникновения извне, может повлечь за собой множество негативных последствий. Проблема с сохранностью информации внутренней, принадлежащей владельцам сети — лишь самое очевидное из них. Менее очевидно использование внутренних ресурсов сети и машин для выхода на ресурсы внешние, расположенные в Интернет. Проблема кажется надуманной, но — если есть возможность, то почему бы ею и не воспользоваться? Именно об этом говорилось в докладе Адриана Райта (Adrian Wright) на прошедшей в Лондоне конференции по компьютерной безопасности First International Security Users Conference.

Райт, один из руководителей британской компании Secoda Risk Management, описал предельно простой механизм использования беспроводных локалок. Злоумышленник, намеренный использовать чужую Wi-Fi сеть в качестве стартовой площадки, подъезжает на территорию, покрываемую радиопередающим оборудованием (т.н. точкой доступа) некой компании, подключается к сети и использует её, к примеру, для спам-рассылки по десяткам миллионов адресов. После чего спокойно ретируется с места событий. Стоит ли игра свеч? Безусловно! Причин, по которым некто может захотеть воспользоваться чужой беспроводной ло-калкой, сразу несколько. Прежде всего: провайдеры, наконец-то, начали следить за действиями чересчур активных пользователей, блокируя или наказывая тех, кто использует их ресурсы для спорных с точки зрения закона действий (Россия, кстати, не исключение). Поэтому для спамера работа через чужой канал оказывается спокойней с точки зрения собственной безопасности. Кроме того, по словам Райта, при достаточно больших объёмах рассылаемой почты, значителен и генерируемый трафик, поэтому работа через чужой канал обещает принести уже чисто экономическую выгоду. Но самое главное — отследить спамера в таком варианте представляется делом почти невозможным: если спамер и рекламодатель — разные лица, отыскать непосредственного виновника (а им будет именно спамер — обвинить размещающих рекламу человека или компанию куда сложнее) будет почти невозможно.

Впрочем, панику поднимать рано: как оказалось, ZDNet News, опубликовавшее отчёт о выступлении Райта, слегка приукрасило реалии. На самом деле, Райт говорил лишь о потенциальной осуществимости такого механизма — прямых доказательств его использования на практике у исследователя нет. Но, как и всегда, это лишь вопрос времени — ведь ситуация с защищённостью беспроводных корпоративных сетей и в самом деле аховая. Из-за своей гибкости, дешевизны и удобства такие сети — одна из самых привлекательных компонент ИТ-инфраструктуры. Попросту говоря, штука модная — а как и всегда в таких случаях, о побочных эффектах задумываются немногие. В результате, по некоторым данным, до 80% корпоративных Wi-Fi локалок никак не защищены от вторжения. А те, кто беспокоится о защите входа, часто оставляют неприкрытой передаваемую информацию — не пытаясь использовать даже минимальный криптографический инструментарий.

Конечно, решения проблемы есть — но все они требуют от владельцев сети дополнительных и серьёзных затрат. Так, можно использовать физические средства сигнализации о вторжении (пример — Intrusion Detection System от Netsec): устройства, установленные по периметру охраняемого здания, сигнализирующие о подключении извне. Однако здесь совершенно необходимо наличие службы безопасности, способной распознавать информационные угрозы. Можно поступить иначе, ограничив объём данных и сервисов, доступных пользователям через беспроводное соединение (такой тактики придерживается, в частности, Deutsche Bank). Но и здесь свои проблемы, главная из которых — личная сознательность персонала, которому необходимо втолковать разницу между различными способами получения доступа к нужным данным.

Глава 9.

Wi-Fi для всех

2004 стал годом повсеместного запуска услуг Wi-Fi в России — к такому выводу пришли прогнозисты компании J’son & Partner, специализирующейся на проведении исследований в области телекоммуникаций, медиа и информационных технологий. Согласно отчёту, иллюстрирующему текущее состояние рынка беспроводных сетей, к концу 2007 году количество точек доступа в двух столицах может превысит 550.

На данный момент в России насчитывается 21 провайдер Wi-Fi (WISP), девять из них предоставляют услугу на коммерческой основе. Обычно с клиентов взимается почасовая оплата, которая составляет 6-10 долларов за час. Лишь 3 WISPa считают работу с Wi-Fi своим основным бизнесом, остальные пока рассматривают её как возможное направление будущего развития компании, прощупывают рынок.

Большая часть российских пользователей Wi-Fi — студенты, они составляют 60% от общего числа (800-1000 человек в первом квартале 2004 г.). Такое положение вещей объясняется просто: в главных университетах страны открыто много бесплатных хот-спотов. Вторую категорию активных потребителей услуги представляют бизнесмены. По разным оценкам, в настоящий момент от 400 до 600 предпринимателей пользуются беспроводными сетями регулярно. Именно они приносят Wi-Fi провайдерам 70% реальных доходов.

Обычным местом предоставления доступа в интернет через Wi-Fi в России являются кафе и кофейни, которые ориентируются, в основном, на обеспеченных молодых людей — своих постоянных клиентов. Треть всех коммерческих хот-спотов расположены в отелях и аэропортах, их целевой аудиторией являются деловые люди, для которых удобство важнее цены. Так, общая сумма ежемесячных доходов от Wi-Fi в отелях по состоянию на март 2005 г. составила $150 000.

К сожалению, пока не во всех отелях постояльцы могут легко обнаружить информацию о возможности пользования Wi-Fi, осведомлённость местного персонала, который мог бы ответить на вопросы об услуге, тоже пока оставляет желать лучшего. Сейчас, и это относится не только к гостиничному бизнесу, желающий воспользоваться Wi-Fi должен проявить большую настойчивость, специально спрашивая о наличии сервиса и способе его оплаты.

При этом ключевым фактором успеха хот-спота аналитики J’son & Partner считают именно инструктаж персонала, который должен быть проведён таким образом, чтобы служащие, например, отеля могли описать потенциальному клиенту предоставляемую услугу Wi-Fi. Одновр-менно специалисты указывают на необходимость проведения провайдерами активных рекламных кампаний, если те заинтересованы в привлечении большего числа платёжеспособных пользователей.

Что касается развития Wi-Fi в мире, то здесь в течение 2005 года ожидается более чем 225-процентный рост числа хот-спотов, так что если их количество в конце 2004 доходило до 73 000, то к концу текущего года число точек доступа должно достичь 240 000. Лидирующее место на мировом рынке занимают на данный момент страны Азии, на долю которых приходится 49% хот-спотов. К концу второго квартала 2005 года 28% точек были открыты в США, так что количество европейских хот-спотов соответствовало 23%.

Глава 10.

Безопасен ли Wi-Fi?

Защита беспроводных соединений обеспечивается использованием протоколов WPA и WEP, осуществляющих контроль за аутентификацией пользователей и кодированием сетевого трафика. Кроме шифра-ции трафика 40, 64 или даже 128 битным ключом, в беспроводных сетях возможен выбор полос частоты, в которых работают устройства передачи данных. В сетях WLAN используется особая технология Direct Sequence Spread Spectrum, обеспечивающая высокую устойчивость ко всем видам искажениям и помехам в радиоэфире. Разработчики ведут постоянную работу по совершенствованию защиты беспроводных сетей.

Глава 11.

Взлом сетей Wi-Fi

Каждая беспроводная сеть имеет как минимум два ключевых компонента, базовую станцию (stations) и точку доступа (access points). Беспроводные сети могут функционировать в двух режимах: ad-hoc (peer-to-peer) и infrastructure. В первом случае сетевые карточки напрямую общаются друг с другом, во втором случае при помощи точек доступа, в этом случае такие точки служат в качестве Ethernet мостов.

Клиент и точка перед передачей данных должны установить соединение. Как не трудно догадаться между точкой и клиентом может существовать всего три состояния:

• Аутентификация не пройдена и точка не опознана

• Аутентификация пройдена, но точка не опознана

• Аутентификация принята и точка присоединена

Обратно не трудно понять, что обмен данными может идти только в третьем случае. До установления соединения стороны обмениваются управляющими пакетами, точка доступа передаёт опознавательные сигналы с фиксированным интервалом, клиент, приняв такой пакет, начинает аутентификацию посылкой опознавательного фрейма, после авторизации клиент посылает пакет присоединения, а точка — пакет подтверждения присоединения беспроводного клиента к сети.

Механизмы безопасности

Стандарт 802.1 для беспроводных сетей предусматривает несколько механизмов обеспечения безопасности сети. В этом разделе мы рассмотрим пять основных, наиболее используемых.

Wired Equivalent Protocol

Wired Equivalent Protocol, или WEP, разработан был автором стандарта 802.1. Основная функция WEP — шифрование данных при передаче по радио и предотвращение неавторизованного доступа в беспроводную сеть. По умолчанию WEP отключён, однако его можно легко включить и в таком случае он начнёт шифровать каждый исходящий пакет. Для шифрования WEP использует алгоритм RC4.

WEP 2

Представленный в 2001 году после обнаружения множества дырок в первой версии, WEP 2 имеет улучшенный механизм шифрования, и поддержку Cerberus V. Понятно, что полную поддержку такой системы ещё не кто не осилил.

Open System Authentication

Система аутентификации, по умолчанию используемая в протоколе 802.11. Собственно системы как таковой нет — аутентификацию проходит любой, кто запрашивает. В случае OSA не помогает даже WEP, так как в ходе экспериментов было выяснено, что пакет аутентификации посылается НЕ зашифрованным.

Access Control List

В протоколе 802.11 не описывается, но используется многими в качестве дополнения к стандартным методам. Основа такого метода — клиентский Ethernet MAC, уникальный для каждой карточки. Точка доступа ограничивает доступ к сети в соответствии со своим списком МАС адресов, есть клиент в списке и доступ разрешён, нет — значит, нет.

Closed Network Access Control

Тут не намного сложнее: либо администратор разрешает любому пользователю присоединяться к сети, либо в неё может войти только тот, кто знает её имя, SSID. Сетевое имя в таком случае служит секретным ключом.

Атаки

По некоторым оценкам 95% сетей практически беззащитны и каждый из описываемых методов имеет 98% шанс на успех. Зачем можно использовать такую сеть? Ну, например, для получения бесплатного доступа в Интернет, изучения материалов, представленных в сети, да и просто для развлечения, ведь в отличие от стационарной сети поимка хакера в беспроводной среде — довольно не тривиальное дело.

Access Point Spoofing & MAC Sniffing

Список доступа вполне пригоден к использованию совместно с правильной идентификацией пользователей в этом самом списке. В случае же с МАС адресом Access Control List очень просто побороть, так как такой адрес просто изменить (беспроводные сетевые карты позволяют программно менять МАС адрес) и ещё проще перехватить, так как он даже в случае с WEP передаётся в открытом виде. Таким образом, элементарно проникнуть в сеть, защищённую Access Control List и использовать все её преимущества и ресурсы.

В случае наличия у вас в загашнике собственной точки доступа есть другая возможность: устанавливаете Аccess Рoint рядом с существующей сетью — если ваш сигнал сильнее оригинального, то клиент подключится именно к вам, а не к той сети, передав при этом не только МАС адрес, но и пароль и прочие данные.

WEP Attacks

Для объяснения всех атак сначала, думаю, необходимо рассказать о том, как же шифруются данные в WEP. Итак, вот весь план:

• Чистые данные проходят проверку целостности, и выдаётся контрольная сумма (integrity check value, ICV). В протоколе 802.11 для этого используется СRC-32.

• ICV добавляется в конец данных.

• Генерируется 24-битный вектор инициализации (IV) и за ним привязывается секретный ключ. Полученное значение является исходным для генерации псевдослучайного числа.

• Генератор случайных чисел выдаёт ключевую последовательность.

• Данные XOR'ятся с этой ключевой последовательностью.

• Вектор инициализации добавляется в конец и все это передаётся в эфир.

Plaintext атака

В таком взломе атакующий знает исходное послание и имеет копию зашифрованного ответа. Недостающее звено — это ключ. Для его получения атакующий посылает цели небольшую часть данных и получает ответ, получив его, мы находим 24-битный вектор инициализации, используемый для генерирования ключа — нахождение ключа в таком случае всего лишь задача брутфорса.

Другой вариант — обычный XOR. Если у нас есть посланный plain text и его зашифрованный вариант, то мы просто XOR'им шифр и на выходе получаем ключ, который вместе с вектором даёт возможность «грузить» пакеты в сеть без аутентификации на точке доступа.

Повторное использование шифра

Атакующий выцепляет из пакета ключевую последовательность. Так как алгоритм шифрования WEP на вектор отводит довольно мало места, атакующий может перехватывать ключевой поток, используя разные IV, создавая для себя их последовательность. Таким образом, хакер может расшифровывать сообщения, используя все тот же XOR, когда по сети пойдут зашифрованные данные при помощи сгенерированных ранее ключевых потоков их можно будет расшифровать.

Атака Fluhrer-Mantin-Shamir

Летом прошло года работник Cisco Scott Fluhrer, Itsik Mantin и Adi Shamir из научного института Израиля, обнаружили уязвимость в алгоритме Key Scheduling Algorithm (KSA) который работает в RC4. С её помощью можно получить как 24-битный ключ WEP, так и 128-битный ключ WEP 2. На всеобщее обозрение было представлено две программы — Air snort и WEPCrack.

Low-Hanging Fruit

Собственно как ясно из названия дело тут даже не в атаке, а в добыче халявы из незащищённых сетей. Большинство беспроводных сетей абсолютно не защищены, в них не требуется авторизации и даже не используют WEP, так что человек с беспроводной сетевой карточкой и сканером может легко подключиться к Access Point'у и использовать все ресурсы им предоставляемые. Отсюда и название — низко висящие фрукты, которые сорвать не составляет никакого труда…

Глава 12.

Безопасность сетей

Итак, мы рассмотрели основные проблемы безопасности, настало время поговорить и о защите от хакеров. В этой главе вы узнаете об основных методах борьбы с незаконным проникновением:

Фильтрация МАС-адресов

В этом варианте администратор составляет список МАС адресов сетевых карт клиентов. В случае нескольких АР необходимо предусмотреть, чтобы МАС адрес клиента существовал на всех, дабы он мог беспрепятственно перемещаться между ними. Однако этот метод легко победить, так что в одиночку его использовать не рекомендуется.

WEP

Обеспечивает шифрование при передаче данных между клиентом и сервером, однако как я уже описывал, так же легко поддаётся взлому. Использовать его, тем не менее, можно и нужно, дабы не облегчать взломщику его задачу.

SSID (Network ID)

Первой попыткой обезопасить беспроводные сети была система Сетевых Идентификаторов или SSID. При попытке клиента подключиться к АР на него передаётся семизначный алфавитно-цифровой код, используя метку SSID мы можем быть уверены, что только знающие его клиенты будут присоединяться к нашей сети. При использовании WEP сетевой идентификатор при передаче шифруется, однако на конечном устройстве он хранится в виде plain-text'a, так что злоумышленник, имеющий доступ к девайсам сможет его прочесть.

Firewall

По ходу дела единственная вещь, которая может помочь от неавторизованного доступа. Доступ к сети должен осуществляться при помощи IPSec, secure shell или VPN и брандмауэр должен быть настроен на работу именно с этими безопасными соединениями — они и помогут избежать присутствия нежелательных «насекомых».

AccessPoints

Точку доступа надо настраивать на фильтрацию МАС адресов, кроме того, физически сам девайс необходимо изолировать от окружающих. Рекомендуется так же конфигурировать точку только по telnet, отрубив конфигурацию через браузер или SNMP.

Структура сети

Основы безопасности необходимо закладывать ещё на стадии проектирования беспроводной сети. Вот несколько фишек, которые помогут «протянуть» правильную сеть:

• Защищайте свою сеть при помощи VPN или access control list

• Точка доступа не должна быть напрямую подсоединена к локальной сети, даже если WEP включён

• Точка доступа никогда не должна находиться позади брандмауэра

• Доступ клиентам беспроводной сети надо давать по secure shell, IPSec или виртуальные частные сети. Они обеспечивают приемлемый уровень безопасности.

Глава 13.

Запуск Wi-Fi Комстар

«Комстар Объединённые Телесистемы», Fujitsu Siemens Computers, Intel и «РосБизнесКонсалтинг» объявляют о запуске нового проекта «Wi-Fi Комстар», направленного на создание сети точек беспроводного доступа и популяризацию мобильных Интернет-решений. Запуск проекта «Wi-Fi Комстар» связан с началом активного развития сетей беспроводной передачи данных, способствующих росту как потребительского сектора, так и корпоративного.

Суть проекта заключается в создании и накоплении критической массы хот-спотов, достаточной для охвата большинства общественных и деловых центров Москвы и массового распространения технологии Wi-Fi. Стратегия развития проекта предполагает работу по нескольким направлениям: организация точек беспроводного доступа в публичных местах и использование беспроводной технологии в качестве альтернативы кабельных локальных сетей. Планы развития на 2005-2006 гг. включают открытие более 200 хот-спотов. Инвестиции в проект составят $3,3 млн.».

Для продвижения проекта предполагается использовать все возможные варианты сотрудничества с заказчиками: организация хот-спота как за счёт оператора связи, так и владельца здания, работа с существующими клиентами по расширению имеющегося у них набора услуг связи, привлечение заказчиков, нуждающихся в организации защищённой локальной радиосети. Таким образом, «Комстар» получает возможность создать новую топологию сети, увеличить своё присутствие на территории Москвы и заметно упрочить положение в новом сегменте рынка. Основное поле для реализации этой бизнес-модели — гостиницы, деловые центры, любые площадки, имеющие отношение к бизнес-клиентам, реально приносящим более 70% доходов от Wi-Fi.

К работе над проектом привлечены крупнейшие мировые компании Fujitsu Siemens Computers, Intel и «РосБизнесКонсалтинг», участие которых в значительной степени расширяет возможности «Wi-Fi Комстар». С каждым днём повышается спрос на портативные устройства с поддержкой Wi-Fi, уже сейчас выпуск подобной техники составляет более 80% в общем объёме портативных устройств, что говорит о несомненной популярности Wi-Fi-решений в будущем.

Глава 14.

Wi-Fi на практике

О технологии Intel Centrino для мобильных ПК с момента её появления не писал разве что ленивый. Описывалась сама технология, подробно рассматривались ноутбуки на базе этой технологии, были представлены новости об открытии хот-спотов, но ни слова не было сказано о качестве работы в беспроводной cети. Попытаемся исправить сложившуюся ситуацию и описать свои ощущения от работы с беспроводным ноутбуком на форуме компании Intel, который завершился в общем-то недавно. В 2003 году корпорация Intel создала фонд с капиталом 150 миллионов долларов для инвестиций в компании, способствующие расширению и внедрению инфраструктуры и функциональных возможностей для беспроводного доступа.

Как работает ноутбук Centrino?

Радиоинтерфейс передачи данных типа IEEE 802.11b интегрирован в мобильные компьютеры, построенные по технологии Centrino и является их неотъемлемой составной частью. Благодаря этому ноутбук автоматически находит все близлежащие хот-споты (если таковые имеются) и запрашивает у пользователя пароль на подключение.

А в это время в Америке

В США, в отдалённых районах страны, затруднена прокладка проводов, поэтому беспроводная связь почти не имеет альтернативы. Чтобы доставить Интернет в сельскую местность, приходится расширять частотный спектр беспроводных устройств. Федеральная комиссия по Коммуникации США. 18 ноября этого года заявила, что решением проблемы будет 80 процентное повышение диапазона, который беспроводные сети смогут использовать для соединения компьютеров и других электронных устройств между собой.

Беспроводной широкополосный Интернет занимает на рынке все более и более прочные позиции. Но на сегодняшний день, существующих частот явно не достаточно, чтобы охватить широкополосным соединением все отдалённые и малозаселённые участки. Новые частоты находятся в 5 гигагерцовом диапазоне. Это намного выше, чем у коммерческих радио и телевизионных станций.

Глава 15.

Игра по беспроводной сети

Сегодня все больше игровых программ поддерживают многопользовательский режим. Сетевые игры дают ощутимые преимущества и быстро развиваются. Но прокладывать кабели по дому — занятие отнюдь не из лёгких. Предлагаю вам ознакомиться с возможным решением этой проблемы — беспроводной сетью.

Уже несколько лет важнейшие «игроки» продвигают на компьютерном рынке технологии беспроводных сетей. Если первоначально каждая компания желала выдвинуть своё решение, несовместимое с остальными, то сегодня «игроки» пришли к пониманию необходимости развития и совершенствования единого стандарта — WiFi. Но даже WiFi (Wireless Fidelity) неоднозначен. Его основой является технология 802.11b, которая работает в диапазоне 2,4 ГГц и имеет максимальную теоретическую пропускную способность 11 Мбит/с. Существует и другая технология, 802.11a, но она работает только в США. Телекоммуникации в частотном диапазоне, близком к 5 ГГц, фактически запрещены в России и в Европе. Пропускная способность 802.11a выше — 54 Мбит/с, однако радиус действия сети намного меньше. Чтобы улучшить производительность 802.11b, некоторые производители анонсировали «ускоренную» версию, которая может достичь пропускной способности 22 Мбит/с. Такая технология получила название 802.11b+.

И, наконец, новый стандарт, в который заложена технология 802.11g, все ещё находится в стадии доработки. Стандарт будет продолжать использовать частотный диапазон 2,4 ГГц, к тому же он, в свою очередь, совместим с 802.11b, что позволяет надеться на светлое будущее. Технология 802.11g обеспечивает максимальную теоретическую пропускную способность 54 Мбит/с, и обладает чуть уменьшенным радиусом действия по сравнению с 802.11b.

Радиус действия, скорость и оборудование

Поскольку Wi-Fi является беспроводным протоколом связи, он характеризуется радиусом действия. Все производители указывают максимальный теоретический радиус 150 метров. Но такое расстояние возможно лишь при отсутствии препятствий на пути распространения сигнала. Более того, на максимальном расстоянии вы не получите высокую скорость, поскольку она будет поэтапно уменьшаться до 1 Мбит/с. Чтобы связь при увеличении расстояния не прерывалась, WiFi предусматривает автоматическую подстройку скорости передачи в зависимости от условий связи.

Глава 16.

Wi-Fi в самолёте: небо без проводов!

Компания Connexion, подразделение Boeing, продолжает расширять свою деятельность — хот-споты уже установлены на бортах авиакомпаний Lufthansa, Singapore Airlines, SAS, ANA и Japan Airlines.

Через три-четыре часа полёта усталость даёт о себе знать. К этому моменту вас уже наверняка покормили, вы прочитали очередную главу книги, пролистали журнал и даже успели посмотреть фильм, который никогда и не подумали бы посмотреть, будучи на земле. Однако что делать следующие два, три или даже десять часов полёта?

Подразделение компании Boeing — Connexion желает, чтобы пассажиры навсегда забыли о скуке и продуктивно работали во время полёта. Для этого Connexion обеспечивает пассажиров скоростным доступом в Интернет через спутник. Этот сервис Connexion разрабатывала в течение нескольких лет, так как после трагических событий 11 сентября в местных перевозках США и на международных рейсах произошла некоторая стагнация.

Эта служба уже работает на некоторых самолётах и маршрутах компаний Lufthansa, Singapore Airlines, SAS, ANA и Japan Airlines. Ожидается, что в течение этого года к ним присоединятся China Airlines, El Al и Korean Air. British Airways также высказала намерение присоединиться, но о сроках ничего не сообщила. Lufthansa использует сервис Connexion на рейсах между 13 городами Северной Америки и Германией, SAS — на всех авиарейсах в Сиэтл.

Connexion через партнёрские компании предлагает как предварительную оплату за всю продолжительность перелёта, так и оплату по времени. Если полет длится менее трех часов, то неограниченное использование Интернета обойдётся вам в $14,95; от трех до шести — $19,95; более шести — $29,95. При повременной оплате Интернета первые полчаса будут стоить $9,95, после чего вы будете платить по 25 центов за каждую последующую минуту. Второй вариант интереснее использовать при продолжительных полётах, когда имеет смысл потратить $10 — $15, вместо $30.

Во время подключения к Сети появляется экран авторизации, напоминающий авторизацию в хот-спотах, на котором предлагается ввести данные кредитной карточки. Передача данных защищается SSL.

Принцип работы

Connexion использует геостационарные спутники, работающие в диапазоне Ku, которые могут передавать данные с наземных станций на неподвижные и мобильные ресиверы, находящиеся на участках площадью в сотни квадратных километров. На спутниках установлено множество пар ретрансляторов, отдельно для приёма и передачи, которые покрывают выбранный регион. Диапазон Ku занимает полосу частот от 10,7 до 12,75 ГГц, что позволяет обеспечивать высокую пропускную способность каналов.

На орбиту выведено несколько десятков Ku-спутников, которыми владеют различные компании всего мира. Boeing сотрудничает с несколькими спутниковыми операторами и при необходимости будет дополнять их количество.

В небе принято решение использовать частотный диапазон спутниковой связи, который позволяет обеспечить достаточную пропускную способность, чтобы пользователи смогли работать в Интернете из самолёта так же, как на земле.

Вместо того чтобы заново изобретать велосипед, Connexion решила воспользоваться уже существующей технологией.

Было необходимо создать систему, которая сможет работать на самолёте, летящем со скоростью около 1000 км/ч на любой широте и высоте полёта, и которая позволила бы пользоваться Интернетом нескольким десяткам пассажиров одновременно.

Суть технологии Connexion заключается в использовании спутниковой антенны. Антенна должна служить проводником между самолётом и спутником. Она разработана с учётом того, чтобы наиболее эффективно передавать и принимать сигнал со спутника.

Чем более эффективной будет антенна, тем меньше услуга будет стоить Boeing, и тем большая пропускная способность будет обеспечиваться. Это позволяет постоянно следить за спутниками, которые находятся на высоте 37 тысяч километров над экватором и покрывают территорию до 75 градусов северной и южной широты. Следует отметить, что по ней проходит 99,2 процента авиаперелетов.

Доступ в Интернет обеспечивается на протяжении всего перелёта. Однако некоторые пассажиры отмечают пропадание канала, хотя в целом связь остаётся стабильной. Впрочем, пропадания носят кратковременный характер.

Самонастраивающиеся антенны в самолётах связываются со спутниками, которые, в свою очередь, имеют постоянные соединения с наземными станциями. Boeing использует станции в Литлтоне (Littleton), Колорадо; Японии; Швейцарии и Москве. Пятая станция пока официально не была объявлена, но, как ожидается, она начнёт работать уже в этом месяце.

Скорость соединения с самолётом составляет 5 Мбит/с для входящего трафика (земля-спутник-самолёт) и 1 Мбит/с — для исходящего (самолёт-спутник-земля). Дил уточнил, что можно расширить канал до 20 Мбит/с, но пока никому не требовалось более 5 Мбит/с.

Партнёры Connexion, в большинстве своём, предпочитают устанавливать в самолётах только сети Wi-Fi. Некоторые самолёты оборудованы Ethernet-портами, например часть бортов Lufthansa, но только для бизнес-класса и первого класса. (Там же обычно устанавливаются и розетки питания).

Конечно же, указанная полоса пропускания разделяется на всех пользователей самолёта, а не даётся каждому лично.

Не только для пассажиров

Как предполагается, Интернетом будут пользоваться, в первую очередь, пассажиры самолётов. Но представители Boeing сообщают, что соединение Connexion может использоваться для других нужд. Например, уже в этом году на самолётах Singapore Airlines должна появиться широковещательная передача видео. Сначала Connexion предложит четыре канала новостей и познавательных передач, но в дальнейшем появятся и другие, в частности, спортивные.

Ожидается, что живое вещание видео позволит развиться и телемедицине. Тогда доктор сможет удалённо общаться с пассажиром и дать какие-либо рекомендации по картинке видео и биометрическим показателям типа пульса и артериального давления. В итоге пассажиру будет оказана помощь ещё до посадки. В принципе, уже сегодня экипаж самолёта может советоваться с наземными медицинскими службами, но видео в реальном времени и биометрические данные облегчают эту задачу.

В будущем пилоты смогут более детально сообщать о проблемах в самолёте, для решения которых требуется техническая поддержка, ещё до приземления. Телеметрические системы смогут передавать состояние самолёта и предупреждать возникновение неисправностей.

Boeing оптимистично относится к тому, что в будущем Wi-Fi будет работать в качестве магистральной сети самолёта, предоставляя различные услуги. Технология Wi-Fi достаточно быстро развивается, так что для такого самолёта, как 787, Wi-Fi может стать не только магистралью для коммуникаций, но и магистралью развлечений.

Есть проблемы?

Ситуация Connexion выгладит оптимистичной, но не стоит забывать и о некоторых проблемах.

Ограничения диапазона Ku

Спутники, работающие с диапазоном Ku, направлены на определённые территории. То есть самолёты, находящиеся над одной территории, могут перегрузить полосу пропускания спутника. Если Connexion получит широкое признание, то компании наверняка придётся арендовать гораздо больше ретрансляторов, либо придётся столкнуться с нехваткой полосы пропускания в наиболее загруженных зонах. Конечно, можно вывести на орбиту дополнительные спутники, но это очень дорого.

Безопасность

Connexion не предоставляет никакого уровня защиты типа 802.1X или VPN. Пользователи должны заботиться о собственной безопасности самостоятельно. То есть, как и в случае с другими открытыми сетями, следует использовать защищённые сеансы связи. В частности, все протоколы типа POP, SMTP и IMAP для почты должны передаваться через шифрованное соединение или VPN.

Сервис VPN можно «купить», например, у HotSpotVPN.com, при этом начисляется только абонентская плата, без ограничения трафика. Все участники нашего тестирования сошлись в том, что VPN-соединения работали во время перелётов чётко, без неожиданностей.

Что касается безопасности, Connexion не сообщает, как именно она обеспечивается. Судя по всему, здесь используются средства VLAN, которые позволяют разделить трафик пользователей, — достаточно распространённая практика в хот-спотах.

В небе голубом

Единственным конкурентом Boeing можно назвать компанию Tenzing, которая предлагает лишь низкоскоростную передачу данных на скорости от 64 до 128 кбит/с. Для связи используется инфраструктура AirFone на территории США и низкоскоростная сеть спутникового оператора третьего поколения Inmarsat над океаном и в других местах. После объединения в прошлом году Tenzing превратилась в компанию OnAir, которая частично принадлежит конкуренту Boeing — Airbus.

Сервис стоит дорого — за просмотр первых двух килобайт каждого сообщения придётся заплатить от $10 до $20. Причём сервис ограничен у многих авиакомпаний только проверкой почты через web-интерфейс, когда подключение устанавливается через внутренний прокси-сервер самолёта. Однако Inmarsat уже запустила первый из двух-трех спутников четвёртого поколения, которые обеспечат скорость передачи данных 432 кбит/с в обоих направлениях на каждый канал, при этом на самолёт могут выделяться 1, 2 или 4 канала одновременно. Поскольку авиационная электроника Inmarsat уже используется на тысячах самолётов, то решение Tenzing требует небольших вложений в оборудование, после чего связь уже можно будет использовать. Как ожидается, новая система начнёт работать уже в конце этого года.

Inmarsat использует направленные ретрансляторы, которые позволяют формировать узкие лучи, сфокусированные на небольших территориях. Таким образом, можно направить луч в нужную точку. Однако на каждый спутник можно установить только нескольких сотен транспон-деров. Поэтому Inmarsat придётся постараться, чтобы обеспечить качественные услуги.

В своём проекте Connexion смогла объединить достаточно высокую скорость канала и простую реализацию, обеспечивая надёжность, удивительно малые задержки и высокую стабильность канала.

Система постепенно распространяется на все большее количество рейсов основных авиакомпаний. За последние месяцы Connexion серьёзно расширила круг своих клиентов и продолжает набирать темпы.

Если вы являетесь корпоративным пользователем и на вашем ноутбуке уже установлены необходимые службы доступа по коммутируемой сети, через хот-спот отеля или аэропорта, то не мешает обзавестись подпиской Connexion.

Connexion подписала прямые соглашения с несколькими корпорациями, в результате чего работники получают общий корпоративный вход и могут пользоваться Интернетом во время перелётов.

Довольно интересно, как быстро Boeing окупит миллиарды долларов, вложенные в этот проект. Впрочем, Connexion, наконец-то, перешла от разговоров к делу. Приятно, что вскоре небо тоже станет беспроводным!

Глава 3.

Беспроводные сети. Взлом и защита

Многие пользователи и специалисты в первую очередь обращают внимание на скоростные возможности новых стандартов и технологий, но не менее важны и новые методы обеспечения информационной безопасности, призванные сделать нашу жизнь спокойнее. Используемый сегодня в сетях стандарта IEEE 802.11 метод обеспечения информационной безопасности, получивший название WEP (Wired Equivalent Privacy), основан на алгоритме шифрования RC4 с 40-битовым или 128-битовым ключом. К сожалению, этот метод имеет серьёзные недостатки, которые позволяют раскрыть передаваемую информацию, и предполагает распределение ключей шифрования вручную.

Решить эти проблемы призвана новая система сетевой безопасности, разработанная институтом IEEE и описанная в стандарте IEEE 802.11x. Она ориентирована на все виды сетей доступа (проводные и беспроводные), соответствующие стандартам IEEE. В ней предусмотрены подсистемы аутентификации, шифрования и распределения ключей шифрования. Система, о которой идёт речь, предназначена для совместной работы с существующими средствами защиты данных, поддерживающими стандарты EAP (Extensible Authentication Protocol) и RADIUS (Remote Access Dial-in User Service).

Ещё один новый стандарт, IEEE 802.11i, определяет специфические для беспроводных сетей, включая инфраструктуры стандартов IEEE 802.11b и IEEE 802.11a, защитные функции. Учитывая сильную поддержку новых стандартов обеспечения информационной безопасности со стороны таких крупных компаний, как Cisco Systems и Microsoft, можно предположить, что соответствующие этим стандартам сетевые продукты появятся в начале следующего года.

Стоит отметить, что ОС Microsoft Windows XP поддерживает стандарты IEEE 802.11x и EAP. Благодаря этому, пройдя единую процедуру аутентификации, пользователь получает возможность работать как в беспроводной, так и в инфраструктурной сети. Чтобы воспользоваться преимуществами новых методов защиты данных, необходимо проделать определённую работу по интеграции проводной сети с беспроводной. Должно пройти ещё некое время, прежде чем большинство производителей начнут поддерживать новые стандарты сетевой безопасности. Кроме того, могут возникнуть проблемы с совместимостью решений от разных производителей.

Обеспечить необходимые уровни качества обслуживания трафика в беспроводных сетях призван другой новый стандарт — IEEE 802.11e.

В нем определены асинхронная и контролируемая по времени передачи данных. Последняя нужна для пересылки аудио— и видеоинформации. Кроме того, для разных видов потоков данных предусмотрена возможность использования разных методов передачи. Например, для пересылки чувствительного к задержкам видеопотока вместо механизма повторной передачи пакетов можно задействовать метод упреждающей коррекции ошибок. Одновременная поддержка в оборудовании стандартов IEEE 802.11e и IEEE 802.11a позволит получить примерно такой же набор рабочих характеристик и функциональных возможностей, какой предусмотрен стандартом HiperLAN/2.

Необходимые для качественной передачи аудио— и видеоинформации механизмы обеспечения QoS беспроводной ЛВС должны быть интегрированы с соответствующими механизмами инфраструктурной сети, а на это потребуется некоторое время. Возможно, до появления корпоративных приложений, использующих механизмы QoS для беспроводных ЛВС, пройдут годы. Гораздо быстрее интегрированные (предназначенные для передачи речи, видео и данных) беспроводные ЛВС появятся в жилых домах. Однако не стоит откладывать развёртывание беспроводной ЛВС, ожидая появление продуктов с новыми функциями. Возможностей сегодняшних устройств вполне хватает для нормальной работы большинства приложений. Предварительно обсудив с представителями фирмы-производителя её планы по модернизации выпускаемого оборудования, смело разворачивайте у себя беспроводную ЛВС, функциональность которой вы со временем сможете улучшить.

Предлагаемые методы защиты

Маскировка сети

Если отключить широковещательную передачу узлом доступа «маячковых» сигналов с идентификатором сети, то теоретически такая сеть становится «скрытой». Пользователь, находясь в зоне доступа «скрытой» сети, не получает «маячковых» сигналов от узла доступа. Следовательно, не может определить идентификатор сети. А если у него нет идентификатора, то и подключиться к сети он тоже не может. О надёжности такого способа маскировки позднее, а пока для подключения к «скрытой» сети пользователю необходимо ввести значение сетевого идентификатора вручную.

Шифрование передаваемых данных

Реализованный в протоколе 801.11 метод — WEP. Это симметричный способ шифрования, когда для кодирования и декодирования данных используется один и тот же кодирующий ключ, состоящий из двух частей. Одна часть — секретный ключ, хранится у получателя и отправителя. Вторая — вектор инициализации — генерируется случайным образом в системе отправителя. На основании этих двух значений вычисляется псевдоуникальный кодирующий ключ.

Данные между сетевыми системами передаются в виде пакетов. Структурно, каждый пакет состоит из двух частей — заголовка и тела. В заголовке хранится служебная информация, в частности, идентификатор сети, аппаратные адреса получателя и отправителя. В теле передаются данные и значение контрольной суммы передаваемых данных (ICV), используемое получателем для проверки целостности данных.

Для каждого нового сетевого пакета применяется новый кодирующий ключ. Причём, кодируется только тело пакета. В заголовок добавляется значение вектора инициализации соответствующего данному пакету кодирующего ключа. Содержание заголовка не кодируется и передаётся в открытом виде.

Если используемый системой генератор случайных чисел достаточно качественен в статистическом отношении, то проведённая операция шифрования обеспечивает шумоподобный характер передаваемых данных, что в теории, без знания секретного ключа, делает возможность декодирования перехваченного сообщения очень длительным процессом даже при современной вычислительной технике.

При расшифровке пакета получателем программа кодирования инициализируется секретным ключом и извлечённым из полученного пакета значением вектора инициализации. После расшифровки тела сетевого пакета, система вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает со значением контрольной суммы, переданной отправителем в этом же пакете. При положительном результате данные начинают обрабатываться, и отправителю передаётся подтверждение удачного приёма. В противном случае, отправитель повторно осуществляет передачу.

Контроль доступа

Сетевой доступ к какому-либо беспроводному устройству можно избирательно контролировать, используя список контроля доступа. Там указываются аппаратные адреса сетевых устройств, связь с которыми разрешена. Соответственно, любая сетевая активность устройств с аппаратными адресами, не внесёнными в список, будет проигнорирована. Данный вид защиты основан на том, что аппаратный адрес — это уникальный идентификатор устройства, присваиваемый производителем. Теоретически, двух сетевых устройств с одинаковым аппаратным адресом быть не может. Следовательно, на основании этой характеристики сетевого устройства можно однозначно идентифицировать его владельца.

В стандартах рассматриваемых беспроводных сетей были изначально заложены механизмы идентификации клиентов (по аппаратным адресам), защиты (WEP) и контроля целостности передаваемых данных. Исходя из предоставленных разработчиками технологии средств, в теории, беспроводная сеть должна быть наиболее защищена при работе в режиме инфраструктуры (когда весь трафик клиентов проходит через узел доступа) с включённым WEP-кодированием и фильтрацией аппаратных адресов беспроводных клиентов.

Методики нападения

Главным преимуществом беспроводных сетей (равно как и их ахиллесовой пятой) является доступность физической среды передачи данных — радиоэфира. И если для площадок общественного доступа к сетевым ресурсам (hot spots) такая возможность это благо, то для домашних или локальных сетей доступность за пределами ограниченной территории, определённой стенами офиса или квартиры, совершенно излишня. Пространственно зона доступа одного узла представляет собой сферу, радиус которой определён максимальным удалением от центра с сохранением устойчивого качества работы беспроводных клиентов. На практике, реальная пространственная зона доступа далека от геометрически красивой фигуры из-за поглощения окружающей физической средой радиосигнала. Говоря нормальным языком, при одинаковом оборудовании размеры зон доступа в кирпичных и панельных зданиях с железобетонными перекрытиями будут различаться. Надо быть готовым, что, настроив офисную беспроводную сеть, можно не только обеспечить подключение из любой точки офиса, но и из таких неожиданных мест, как чердак, автостоянка или здание напротив. Если для защиты от вторжения при прокладке кабельных сетей можно было использовать экранированную витую пару, то в качестве аналогичного решения для физического ограничения пространственной зоны доступа беспроводной сети придётся использовать экран из заземлённой металлизированной сетки, натянутой по границам зоны доступа. Можно представить, что укладка такого экрана даже в случае небольшой офисной сети будет нелёгким и недешёвым удовольствием.

Также следует заметить, что максимальное расстояние от клиента до точки доступа напрямую зависит от используемого оборудования. Так, при работе с направленной антенной для адаптера DWL-520 удалось установить подключение к офисной сети с расстояния порядка 450 метров, тогда как со встроенной антенной максимальное удаление было около 80 метров.

Прослушивание (Sniffing)

Сбор информации об атакуемом объекте — это необходимый этап при подготовке атаки. К сожалению администраторов и владельцев беспроводной сети, пассивное прослушивание и анализ передаваемой информации может предоставить сторонним наблюдателям достаточно данных для успешного проникновения в сеть. И предусмотренные разработчиками методы защиты не смогут этому помешать.

Для сбора информации достаточно войти в зону покрытия сети, и, воспользовавшись рабочей станцией с беспроводным сетевым интерфейсом, подключить программный анализатор сетевого трафика (например, Kismet или Ethereal). Если WEP-кодирование не включено (обычная заводская настройка оборудования), наблюдатель видит в открытом виде все данные, передаваемые в сети. Если WEP-кодирование все-таки включено, то, следует заметить, кодируются только данные, передаваемые в сетевом пакете, а заголовок пакета передаётся в открытом виде. Из анализа заголовка можно извлечь информацию об идентификаторе сети, аппаратных адресах узлов доступа и клиентов сети, а также значение вектора инициализации, используемое получателем для дешифровки полученных данных.

Как можно себе представить, прослушивание и анализ перехваченных сетевых пакетов делает попытки сокрытия беспроводной сети несостоятельными за счёт отключения широковещательной передачи узлами доступа «маячковых» сигналов.

Подделка аппаратного адреса (MAC spoofing)

Использование механизма идентификации клиентов по аппаратным адресам сетевых интерфейсов для доступа к сетевым ресурсам — не самая лучшая идея. Перехватив и проанализировав сетевой трафик, можно за короткое время получить список аппаратных адресов всех активных клиентов. Задача же изменения аппаратного адреса своего сетевого интерфейса давно решена. Под «линуксоподобными» операционными системами достаточно воспользоваться стандартной сетевой утилитой ifconfig, а для Windows-систем надо трудиться несколько больше, переставляя драйвер сетевого интерфейса или устанавливая дополнительную утилиту.

Взлом криптозащиты

Дьявол прячется в деталях. Стандарт 802.11 предусматривает две длины ключей — 40 бит и 104 бита. При длине ключа в 104 бита декодирование данных прямым перебором становится довольно утомительным занятием даже при работе новейшей вычислительной техники. На первый взгляд, реализованный в WEP-механизм криптозащиты должен быть устойчив ко взлому. Но обратите внимание на следующий факт: обе стороны (отправитель и получатель) должны обладать секретным ключом, используемым вместе с вектором инициализации для кодирования и декодирования информации. А в стандарте 802.11b не оговорён механизм обмена ключей между сторонами. В результате, при интенсивном обмене данными, реальна ситуация повторного использования значений векторов инициализации с одним и тем же секретным ключом. Особенность реализованного алгоритма криптозащиты приводит к тому, что, имея два сетевых пакета, зашифрованных одним кодирующим ключом, можно не только расшифровать данные, но и вычислить секретный ключ. Это позволяет не только декодировать всю перехваченную информацию, но и имитировать активность одной из сторон.

Тонкость работы с алгоритмом кодирования, реализованном в WEP, в том, что нельзя допускать повторного использования кодирующих ключей. И этот момент был упущен при разработке стандарта.

Посредник (Man-In-The-Middle)

Данный вид атаки использует функцию роуминга клиентов в беспроводных сетях. Злоумышленник на своей рабочей станции имитирует узел доступа с более мощным сигналом, чем реальный узел доступа. Клиент беспроводной сети автоматически переключается на новый узел доступа, передавая на него весь свой трафик. В свою очередь, злоумышленник передаёт этот трафик реальному узлу доступа под видом клиентской рабочей станции. Таким образом, система злоумышленника включается в обмен данными между клиентом и узлом доступа как посредник, что и дало название данному виду атаки — Man-In-The-Middle. Эта атака опасна тем, что позволяет взламывать защищённые соединения (VPN), устанавливаемые по беспроводной сети, вызывая принудительную реав-торизацию VPN-клиента. В результате злоумышленник получает авторизационные данные скомпрометированного им клиента.

Отказ в обслуживании

Сама среда передачи данных предоставляет возможность силовой атаки на беспроводные сети. Цель подобного нападения — снижение производительности сети или ухудшение качества сетевого обслуживания вплоть до полного паралича сети. Атаки подобного вида называются DoS (Denial of Service) или DDoS (Distributed DoS). В процессе нападения злоумышленник передаёт трафик, объём которого превышает возможности пропускной способности сетевого оборудования. Или сетевые пакеты со специально нарушенной внутренней структурой. Или имитируя команды узла доступа, вызывает отключение клиентов и т.д. и т.п. Злоумышленник может избирательно атаковать как отдельную рабочую станцию или точку доступа, так и всех клиентов сети. DoS-атака может быть и непреднамеренной. Например, вызванная включением радиопередающего оборудования, работающего на той же частоте, что и беспроводная сеть.

Возможно, DoS-атака не так изящна как проникновение в сеть со взломом криптозащиты, зато убийственно эффективна. С учётом того, что нельзя избирательно ограничивать доступ к физической среде передачи данных в беспроводных сетях — радиоволнам, вероятно, придётся смириться с существованием ещё одной ахиллесовой пяты данной технологии.

Сетевой взлом клиентов беспроводной сети

Тема локализации и устранения уязвимости программного обеспечения непосредственно не относится к вопросу безопасности беспроводных сетей, но является достаточно важной, чтобы кратко упомянуть о ней. Тем более что, получив доступ в сеть, злоумышленник вполне может атаковать клиентов сети для получения доступа к их ресурсам.

Проверка надёжности разнообразного программного обеспечения на нескольких десятках клиентских машин с разными операционными системами весьма нетривиальная задача даже для опытного специалиста. Удобным инструментом, позволяющим отчасти автоматизировать и ускорить процедуру проверки надёжности защиты компьютерных систем, является сканер безопасности. По результатам исследования систем, сканер формирует отчёт с описанием обнаруженных явных и потенциальных уязвимостей, их анализом и рекомендациями по устранению. К самым известным в данной области можно отнести такие программные сканеры как: ISS (Internet Security Scanner), Retina, Nessus.

Аудит

Провести аудит защиты беспроводной сети и убедиться в её недостаточности можно при помощи свободно распространяемых программ AirSnort или Wellenreiter. У них сходный принцип действия. Они позволяют определять рабочий канал беспроводной сети, её идентификатор и аппаратные адреса активных сетевых клиентов, а также взломать WEP-защиту. Из всех этих задач взлом криптозащиты — наиболее длительное занятие, требующее несколько часов; для сбора остальных данных достаточно минуты. Для определения секретных ключей, в среднем, необходимо перехватить и проанализировать порядка 8-10 миллионов зашифрованных сетевых пакетов (это примерно 6 часов работы при средней загрузке узла доступа). После перехвата пакета, зашифрованного уже использованным кодирующим ключом, восстановить секретный ключ — секундное дело.

В том, что взлом беспроводных сетей превратился в народное развлечение, можно убедиться, заглянув на ресурсы WiFinder и Wingle, где собрана информация о беспроводных сетях с указанием их точного географического положения и технических характеристик. Карты сетей, представленные этими ресурсами, чем-то неуловимо напоминают дорожный список отелей и ресторанов для путешественников. Кстати, из владельцев российских сетей указаны только отели «Мариотт».

Выводы и рекомендации

Проанализировав приведённые выше данные о методиках злоумышленников, можно убедиться, что предусмотренных в технологии беспроводных сетей средств недостаточно для адекватной защиты. Скрытая сеть легко находится, аппаратные адреса имитируются, а WEP-защита взламывается. Это не означает, что следует отказываться от использования беспроводных сетей, просто следует учитывать, что на данный момент это потенциально опасная среда передачи данных. Из этого вывода сразу следуют общие рекомендации по защите. Рекомендуемые методики непосредственно не связаны с беспроводными сетями и были давно отработаны в другой потенциально опасной среде — в Интернете:

• для авторизации пользователей можно использовать технологию RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service);

• уменьшение риска сетевого взлома на серверах и рабочих станциях достигается использованием программных брандмауэров (firewall);

• идентифицировать активность злоумышленников лучше на ранней стадии; для этого служат сетевые системы обнаружения вторжения и системы-ловушки;

• для защиты передаваемой информации от несанкционированного доступа лучше отказаться от потенциально небезопасных прикладных протоколов, передающих данные в открытом виде (FTP, TELNET, SMTP и т.д.), заменив их криптозащищенными аналогами или использовать крип-тозащиту на сетевом уровне — VPN, IPSEC;

• а с DoS-атакой, как уже было замечено выше, придётся смириться.

Глава 4.

Настоящее и будущее

Неудивительно, что разработчиков стандарта 802.11 не удовлетворила низкая практическая надёжность механизмов защиты беспроводных сетей. Следствием этой неудовлетворённости стала призванная заменить WEP криптозащита WPA, базирующаяся на временном протоколе целостности ключей (TKIP), задача которого — не допустить повторного использования кодирующих ключей. WPA обеспечивает обратную совместимость с WEP, что позволяет использовать её на той же аппаратной базе. Но TKIP рассматривается всего лишь как временная мера. Более криптоустойчивые методы защиты (например, AES) требуют уже другого аппаратного обеспечения, что должно привести к полной замене существующего оборудования беспроводной локальной сети.

Беспроводные сети имеют хорошую потенциальную возможность стать настолько же распространённым сервисом, как и сотовая телефонная связь. Достигнуто многое, но самое главное, что существуют возможности дальнейшей эволюции и совершенствования беспроводных технологий передачи данных. Не стоит только забывать, что до окончательной оптимизации технологий, как с точки зрения максимальной производительности сетей, так и вопросов безопасности, ещё далеко. И, пожалуй, не стоит облегчать задачу взломщикам, пренебрегая пока немногими и ещё несовершенными средствами безопасности.

Глава 5.

Что такое Barsum Wi-Fi?

Barsum Wi-Fi — это универсальная программная платформа для развёртывания Wi-Fi зоны c использованием любых точек доступа любых производителей. Основные функции Barsum Wi-Fi — контроль доступа в сеть и биллинг, однако платформа включает в себя все необходимые сервисные функции для полноценного функционирования хот-спота, такие как генерация PIN-кодов для карточек доступа, гибкая схема тарификации, припейд/постпейд оплата, интеграция с PMS или другими биллинговыми системами и т.д.

Barsum Wi-Fi является идеальным stand-alone решением для организации коммерческой услуги доступа в Интернет на отдельно взятом объекте, а также может стать компонентом программного комплекса Интернет-оператора, отвечающим за учёт и управление беспроводными сетями на объектах клиентов.

Программный комплекс Barsum Wi-Fi является компонентом Автоматизированной Системы Расчётов «Барсум Оператор» (сертификат соответствия ССС № ОС/1-СТ-344) и предназначен для решения задач организации биллинга и авторизации клиентов в широкополосных сетях беспроводного доступа стандарта IEEE 802.11x (Wi-Fi).

Основные возможности Barsum Wi-Fi:

• авторизация клиента при подключении к беспроводной сети Wi-Fi;

• контроль доступа клиента к сети на основании установленных для него расчётных схем и тарифных планов;

• генерация кодов доступа с проверкой уникальности;

• создание и управление тарифными планами;

• тарификация клиентов в реальном времени;

• администрирование и разграничение прав доступа к управлению системой;

• учёт чистого времени клиента, проведённого в сети INTERNET (учёт времени между операциями login/logout);

• печать отчётов о проданных и сгенерированных картах;

• доступ и учёт для проводных Ethernet-сетей.

Преимущества Barsum Wi-Fi:

• удобные средства управления и администрирования системы;

• работа по дебетовой и кредитной схемам оплаты;

• мониторинг и отчётность по работе системы;

• интегрируемость — возможность взаимодействия с внешними программными системами (PMS в гостиницах, системы биллинга сторонних производителей и т.д.);

• модульность — может поставляться с дополнительными

модулями, позволяющими расширять спектр предоставляемых услуг;

• применён широкий опыт создания и внедрения систем тарификации традиционной телефонии;

• оперативная техническая поддержка.

Функциональные возможности Barsum Wi-Fi

Система доступа:

• для доступа в Интернет посредством Wi-Fi клиенту достаточно открыть окно браузера, после чего ему будет предложено ввести PIN-код доступа

• c использованием предоплатных карт с PIN-кодом, доступ к сети Wi-Fi возможен в любой момент. Клиент может воспользоваться услугами сети Wi-Fi по своему желанию и без участия оператора

• для прохождения процесса авторизации клиенту не нужно устанавливать на своём компьютере никаких дополнительных приложений и настроек. Весь процесс авторизации клиента происходит через WEB-интерфейс

• после прохождения процесса авторизации клиент получает полный доступ в Интернет и может пользоваться всеми необходимыми сервисами, включая VPN-соединения

• возможность ограничения доступа клиента к сети Интернет в зависимости от объёма трафика, продолжительности сеанса работы, стоимости трафика, срока действия PIN-кода

• также можно использовать совмещённые схемы ограничения доступа (одновременное ограничение по объёму трафика и по времени и т.д.)

• каждому клиенту выдаётся уникальный PIN-код, который используется только один раз для активации услуги доступа и не может быть использован повторно

• встроенный DHCP-сервер

• встроенный WEB-сервер

• встроенный сервер авторизации

• существует две схемы предоставления PIN-кода клиентам:

• предварительная генерация PIN-кодов с последующей передачей/продажей клиентам карточек, содержащих PIN-код

• генерация PIN-кода в момент обращения клиента к оператору с распечаткой PIN-конверта. При этом возможно использование «post-paid» тарификации с последующим выставлением счета клиенту (схема, как правило, используемая в гостиницах для предоставления доступа к сети Интернет постояльцам гостиницы)

Система тарификации:

• тарификация услуг в режиме реального времени

• тарификация по времени и/или объёму трафика

• поддержка нескольких тарифных таблиц

• зависимость тарифа от времени суток, типа дня, даты, направления трафика

• учёт налогов

• мультивалютность

• администрирование и работа с системой

• разграничение прав пользователей

• использование логинов и паролей для авторизации пользователей в системе

• разграничение доступа к интерфейсам системы (просмотр, редактирование данных, запрет доступа)

• разграничение доступа к данным системы (возможность скрывать те или иные данные для различных пользователей)

• управление системой посредством пользовательских GUI-интерфейсов

• отображение информации о состоянии карт доступа в режиме реального времени

• логирование системных событий (активация пользователями PIN-кода, прохождение пользователями авторизации и т.д.)

• логирование действий пользователей системы с привязкой всех действий ко времени и имени пользователя

• автоматический журнал ошибок

• учёт дилеров карт доступа (справочник дилеров, привязка карт к дилерам)

• управление процессами сбора статистики и тарификации (настройка периода времени сбора статистики с коммутационного устройства, настройка периода тарификации, настройка периода обмена данными через PMS во внешние информационные системы автоматизации гостиничного бизнеса)

• автоматизация процесса резервного копирования базы данных

Отчётность:

• встроенный генератор отчётов

Взаимодействие с гостиничными PMS

Наличие модуля интеграции с PMS позволяет оператору гостиничной системы, пользуясь единым интерфейсом гостиничной системы, предоставлять PIN-коды для доступа в Интернет постояльцам гостиницы и производить расчёт за услуги доступа в общем счёте клиента.

Принцип работы

Производится регистрация гостя в гостиничной системе. При регистрации клиента указывается «Группа ограничений» карты, присутствующая в Barsum Wi-Fi. Либо указывается номер непроданного PIN-кода, существующего в системе Barsum Wi-Fi. Для клиента распечатывается PIN-конверт.

Гостиничная система передаёт данные модулю Barsum Wi-Fi PMS о регистрации клиента.

Модуль Barsum Wi-Fi PMS помечает указанный PIN-код как проданный, либо создаёт новую карту в случае, если при регистрации клиента была указана группа ограничений. В системе Barsum Wi-Fi появляется запись о зарегистрированном госте.

После активации карты клиентом вся стоимость за трафик передаётся в гостиничную систему.

При выписке клиента в гостиничной системе выставляется счёт, который включает в себя стоимость использованных услуг Интернет. В системе Barsum Wi-Fi приписанная карта к клиенту помечается как израсходованная.

Приём платежей по банковским-картам и Интернет-платежей

Данный модуль позволяет, при заключении дополнительного соглашения с ASSIST, продавать услуги доступа владельцам пластиковых банковских карт (VISA, MASTER и т.д.).

Переход к платёжной системе осуществляется в случае, если при попытке подключения абонента он нажал соответствующую кнопку в появившемся окне, где ему предлагается ввести имеющийся или купить PIN-код для доступа.

По факту успешной оплаты в платёжной системе, в модуль Barsum Wi-Fi передаются данные об оплате определённого тарифного плана, после чего для пользователя генерируется и выдаётся новый PIN-код с соответствующим тарифным планом.

Глава 6.

Локальная сеть в мобильном офисе

Прежде чем говорить о мобильной сети в офисе, давайте представим сотрудников этого офиса и сферу их деятельности. Кому требуется мобильность и оперативность получения информации? Первыми, по известной причине, приходят на ум журналисты.

Следующими будут работники торговой сферы. Этот термин не сводится к тётушкам в халатах в залах супермаркетов, хотя высокотехнологичные решения существуют и для них. Речь идёт обо всех, чья работа заключается в продаже и покупке товаров. Именно им нужна горячая информация, причём не только в тот момент, когда они сидят за дисплеем в офисе, но и за его пределами.

Ранее все технологии обработки и передачи информации в этом секторе сводились к использованию телефона, калькулятора да изредка факсимильного аппарата. Во времена становления капитализма на обломках Союза ССР чуть ли не каждый третий наш соотечественник попробовал себя в роли торговца — от челнока до брокера на товарно-сырьевой бирже. Но если работа первых сводилась к немудрящему отовариванию в одном месте и распродаже в другом, то брокерам, а проще говоря, посредникам, приходилось шевелить мозгами на порядок интенсивнее. Это хорошо описано в анекдоте той поры. Первый брокер сообщал второму, что срочно требуется вагон сахара. Второй отвечал ему: «О’кей, найдём, но в обмен на цистерну топлива». Первый убегал искать цистерну топлива, второй же отправлялся на поиски вагона сахара. Скорее всего, и то, и другое успешно находилось и продавалось. Но для этого нужно было совершить не менее сотни телефонных звонков и около десятка встреч. Словом, найти пресловутый вагон или цистерну было довольно непросто, а уж каким образом за неё рассчитывались — вопрос отдельный. В эпоху вынужденного бартера цепочка из трех-четырех обменов считалась нормальной практикой. И добивался успеха тот, кто раньше узнавал о предложениях сахара или топлива, а также вариантов бартера, то есть владел информацией и оказывался в нужном месте быстрее, иначе говоря, обладал мобильностью.

Сегодня торговать чем бы то ни было значительно проще, чем на заре девяностых. Интернет стал доступен каждому, и на скоростях гораздо больших, чем подключение к BBS тогдашних бирж через модем по протоколу MNP-5. С мобильностью тоже все устаканилось — сейчас имеется выбор из нескольких вариантов доступа к информации «в походных условиях». Это тандем из ноутбука и мобильного телефона, связка мобильник-КПК, смартфон для тех, кто предпочитает интегрированные решения, либо GPRS-модули для лэптопов и наладонников. И уже не редкостью стали совещания в торговых фирмах, где перед сотрудниками лежат не пухлые ежедневники, а гораздо более изящные карманные компьютеры или гордо открытые экраны ноутбуков. И все эти устройства связаны друг с другом, то есть представляют собой мобильный офис, объединённый в незримую сеть.

Каким же образом осуществляется связь составляющих мобильного офиса? Оставим в стороне кабели и провода, так как мобильным такой офис назвать трудно. Тогда нам останется только два варианта: радиоинтерфейсы Wi-Fi и Bluetooth. Последний, правда, малопригоден для организации компьютерной сети, но может использоваться как шлюз к проводным сетям Ethernet. Что же касается Wi-Fi, это целый класс решений для беспроводных локальных сетей (WLAN), обеспечивающий разные скорость и дальность передачи информации.

Как выше было сказано что, по классификации IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.), определяющего стандарты в области электротехники, беспроводные сети описываются семейством стандартов 802.11, лидирующим из которых стал 802.11a (хотя возник он уже после 802.11b). Он обеспечивает скорость передачи данных до 54 Мбит/с в диапазонах 5,15-5,35 ГГц и 5,725-5,85 ГГц. К сожалению, в России первый диапазон относится к категории «для правительственного использования», поэтому использование такой аппаратуры может вызвать некоторые неприятности. Вторую полосу частот использует для своих нужд российская армия, поэтому и здесь можно столкнуться с лицензионными ограничениями. Впрочем, эти вопросы решаемы, да и радиус действия адаптеров связи 802.11a не превышает пары десятков метров.

Второй по популярности протокол беспроводной связи носит имя 802.11b, кстати, именно его и назвали впервые Wi-Fi. Устройства этого стандарта ведут передачу на частотах около 2,4 ГГц. В большинстве стран Европы и Северной Америки вещание в этом диапазоне (называемом ISM — Industrial, Scientific, Medical) не требует лицензирования. Дальность передачи стандарта «b» составляет 100 метров, но скорость ограничена 11 мегабитами в секунду. Зато в придачу к большему радиусу действия пользователь получает повышенную помехозащищённость. А уж для обмена информацией бизнес-характера 11 Мбит/с хватит за глаза. Следует только учитывать, что в этом диапазоне довольно сильно шумят и микроволновые печи, столь популярные в офисах, так что во время подготовки к трапезе можно ожидать снижения пропускной способности WLAN-сети на базе 802.11b.

Последний, принятый IEEE в июне 2003 г., стандарт беспроводной связи именуется 802.11g и также, как и 802.11a, обеспечивает обмен данными на скорости до 54 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц. Одно из главных преимуществ нового протокола в том, что соединение, установленное с его помощью, обладает повышенной устойчивостью. К тому же этот стандарт обратно совместим со своим предшественником 802.11b. Таким образом, если в вашем мобильном офисе уже есть устройства, работающие по протоколу 802.11b, можно без опаски приобретать новое оборудование стандарта 802.11g. Адаптеры и точки доступа такой смешанной сети будут прекрасно понимать друг друга. Радиус действия устройств 802.11g на скорости 54 Мбит/с составляет 15 метров, обеспечивается качественная связь даже при отсутствии прямой видимости между устройствами.

Мобильная сеть с использованием протоколов 802.11х сегодня строится достаточно просто. На рынке имеется масса адаптеров, коммутаторов и точек беспроводного доступа самых разных производителей. Владелец ноутбука может воспользоваться адаптером формата PCMCIA (PC Card), Secure Digital и даже USB. Существуют и варианты подключения Wi-Fi адаптеров к обычным портам Ethernet, такие устройства, например, выпускает компания Buffalo. Правда, габариты и масса этих адаптеров не позволяют назвать их мобильными. Гораздо удобнее в использовании карты расширения для ноутбуков.

В последнее время производители начинают встраивать оборудование Wi-Fi в мобильные компьютеры, а кое-кто даже делает это ключевым элементом маркетинговой политики. Так, в начале года пионер IT-инноваций, корпорация Intel, вывела на рынок мобильную платформу Centrino.

Краеугольный «камень» этой архитектуры — процессор, известный ранее под кодовым названием Banias, а также чипсет Intel 855 с интегрированным видеоконтроллером Intel Extreme Graphics 2 (опционально) и адаптер WLAN Intel PRO/Wireless 2100 (протокол 802.11b). Все компоненты Centrino подобраны таким образом, чтобы максимально увеличить продолжительность автономной работы ноутбука. Так, центральный процессор, благодаря технологиям Intel SpeedStep и Mobile Voltage Positioning, может работать на разных частотах и напряжениях. Разумный шаг, особенно в свете того обстоятельства, что беспроводная связь изрядно увеличивает энергоаппетиты ноутбуков. Контроллер WLAN тоже интеллектуализирован в плане энергосбережения — технология Intelligent Scanning Technology снижает энергопотребление путём управления частотой сканирования при поиске точек доступа. Пользователь может выбрать один из пяти режимов энергопотребления беспроводного адаптера, что позволяет ему самостоятельно установить соотношение между энергопотреблением и производительностью при питании ноутбука от батарей.

Все перечисленные технологии опосредованно влияют, причём положительным образом, на габариты и вес ноутбука, так что решения на платформе Centrino будут неплохим выбором для мобильного офиса. Стоимость ноутбука с логотипом Centrino от известного производителя приближается к двум тысячам долларов. За эти деньги пользователь получает систему на процессоре Pentium-M с частотой 1,3 ГГц с мегабайтом кэша, 14-дюймовый экран, отдельный, либо интегрированный видеоадаптер, 128 Мбайт памяти, оптический накопитель, винчестер на 20 Мбайт — то есть полноценный компьютер, производительности которого хватит на работу со всеми офисными приложениями. Известный российский производитель, компания DVM Group, предлагает Centrino-ноутбуки серии Roverbook Nautilus; компании iRu и Bliss также отметились в этом секторе своими линейками Stilo и 50хх соответственно.

Счастливым обладателям КПК беспроводная связь доступна посредством адаптеров с интерфейсами CompactFlash, Secure Digital и PCMCIA. Правда, разъёмами последнего типа оборудована небольшая часть наладонников, и стоят адаптеры к ним порядка 80 «зелёных». Покупать их могут и те, чьи КПК имеют «жакет» расширения с PCMCIA-разъёмом. Но лучше приобрести WLAN-карту в формате CompactFlash, так как это самые компактные карты расширения мобильных устройств. Стоимость таких беспроводных адаптеров не превышает ста долларов.

Кстати, компания SanDisk недавно анонсировала новые продукты — серия флэш-карт Connect предоставляет пользователям как беспроводную связь стандарта 802.11b, так и дополнительную память объёмом 128, либо 256 Мбайт. Первые стоят около $130, вторые, более ёмкие — в районе 150 долларов США. Это решение интересно тем, что позволяет не жертвовать памятью ради связи и наоборот. Впрочем, если ваш наладонник бизнес-класса выпущен недавно, вполне возможно, что он уже оборудован адаптером беспроводной связи. Например, адаптерами WLAN стандарта 802.11b оснащены КПК Toshiba e740 и iPAQ H5450. Другие производители тоже расширяют функциональность своих изделий в плане беспроводной коммуникабельности.

Итак, все сотрудники мобильного офиса обзавелись портативными или карманными компьютерами с возможностью подключения к беспроводной сети. Уже сейчас можно начинать совместную работу, но надо учесть некоторые ограничения. Так, максимальное число участников сети, при котором возможна устойчивая связь, равняется восьми и превышать это количество не рекомендуется. Компьютеры с беспроводными адаптерами могут связываться друг с другом в режиме «ad hoc». Это соединение типа «точка-точка» (peer-to-peer) и его особенность в том, что отдельные абоненты сети могут устанавливать связь даже на расстояниях, превышающих радиус действия их Wi-Fi адаптеров. Если между компьютерами, находящимися далеко друг от друга, поместить ещё одного абонента беспроводной сети, связь будет возможна при его посредничестве. Но если он выйдет за пределы досягаемости одного из адаптеров, связь между удалёнными компьютерами прервётся. Так что этот вариант применим лишь в случае компактного расположения абонентов и небольшом их количестве. К тому же, в данном случае невозможно организовать доступ пользователей к ресурсам проводной сети Ethernet. А если кому-то из сотрудников понадобится распечатать прайс-лист или деловое предложение, придётся приобретать беспроводной принт-сервер (такие выпускает, например, компания Linksys) — это коробочка с парой антенн, подключаемая к обычному принтеру.

Мобильный офис с большей площадью и населённостью придётся оборудовать так называемой «точкой доступа» (Wireless Access Point или сокр. WAP или AP). Это устройство исполняет функции коммутатора и/или маршрутизатора, а также способствует увеличению дальности действия беспроводной сети до 200 метров. Как правило, точка доступа располагается высоко на стене или даже на потолке офиса.

К преимуществам использования точки доступа можно отнести ещё и отсутствие коллизий, часто возникающих при связи «ad hoc», и повышенную степень защиты передаваемых данных. Точка доступа в силу своей стационарности может быть подключена к локальной сети офиса, что обеспечит связь настольных ПК и мобильных компьютеров.

Наконец, точек доступа может быть несколько, и это позволит значительно расширить площади, охватываемые беспроводной сетью.

Приобрести точки беспроводного доступа стандарта 802.11b производства компаний D-Link, Lantech, Compex можно не дороже ста долларов. Устройства, поддерживающие больше одного протокола и носящие логотипы известных производителей, стоят от 120 долларов и выше.

Часто кроме коммутации радиопакетов эти изделия предоставляют возможность подключения к линиям xDSL и снабжены разными интерфейсами, в том числе и USB 2.0. Это делает возможным подключение, например, к стационарному серверу сети, который будет выполнять дополнительные задачи по обеспечению сетевой безопасности.

Глава 5.

Звезды и кольца

Существует ещё два способа настройки соединений точек доступа WDS — топология «
Звезда» (Star), в которой одна точка доступа устанавливает канал с каждой из четырех удалённых точек доступа, каждая из которых имеет канал до «корневой» (подключённой к LAN) точки доступа.

Такая конфигурация предпочтительнее цепочки, рассмотренной во втором примере, она позволяет создать большую зону охвата сети с одним промежуточным беспроводным каналом до каждого повторителя. Однако её основной недостаток в том, что подключение удалённых точек доступа к LAN зависит от работы «корневой» точки доступа. Для создания минимальной конфигурации типа «Звезда» требуется три точки доступа.

Хотя такая конфигурация также имеет единую точку отказа, она все же более надёжна. Если одна из точек доступа, кроме #1, станет неисправной, соединение остальных с проводным сегментом LAN не нарушится. Эту конфигурацию не следует использовать, если вы не уверены, что все используемые точки доступа поддерживают алгоритм и протокол spanning tree. Если устройства не поддерживают spanning tree, то скорость сети резко снизится из-за широковещательных штормов broadcast storms.

Технология WDS предназначена для улучшения совместимости беспроводных мостов и повторителей, но она не обеспечивает её так, как хотелось бы.

Часть 7.

Когда беспроводные сети мешают друг другу

Глава 1.

В чем суть проблемы?

Беспроводные сети прекрасны, но только если работают! Сегодня все большее число пользователей таких сетей встречаются с серьёзной проблемой, когда даже после настройки своей WLAN (беспроводной сети), поддержание её работоспособности и высокой производительности является сложной, а иногда и неразрешимой задачей. Иногда проблема кроется в сбойном оборудовании и его неправильной настройке, но все чаще приходится сталкиваться с проблемой работы сетей, связанной с ростом их популярности. И, как следствие, со все более широким распространением беспроводного сетевого оборудования.

Эта глава посвящена проблемам, которые могут возникнуть в расположенных близко друг к другу беспроводных сетях. Я также предоставлю готовые решения для избавления от большинства возникающих проблем, и даже расскажу, как сохранить драгоценное время и нервы при поиске проблем.

Итак, как определить, что проблема вызвана соседней беспроводной сетью, а не неисправностями оборудования? Для этого вам поможет следующий тест:

• окно просмотра доступных беспроводных сетей WinXP показывает наличие беспроводных сетей, отличных от вашей, при этом таких сетей может быть несколько;

• соединение с точкой доступа периодически разрывается, даже если вы находитесь рядом с ней;

• производительность вашей беспроводной сети постоянно снижается в одно и то же время… обычно после обеда и вечером;

• у вашего соседа тоже есть подобные проблемы с его беспроводной сетью;

• вы живёте в общежитии, многоквартирном доме, или по соседству со зданием, в котором располагается множеством различных офисов, а также провайдеров широкополосного доступа в Интернет.

Причинами основных проблем, существующих у нескольких тесно расположенных беспроводных сетей, являются:

• большое число пользователей пытаются одновременно использовать один канал;

• радиочастотные помехи от соседних беспроводных сетей.

Первая проблема является результатом ограничения ёмкости сети, или недостаточной суммарной пропускной способности. Другими словами, в этом случае множество систем пытаются одновременно использовать один канал (то есть частотный диапазон) в одном месте. «Высокая плотность» — термин субъективный, но если сеть располагается в многоквартирном доме или общежитии, то он как нельзя лучше описывает ситуацию. Даже если сеть создана в отдельном коттедже, но расстояние до соседей относительно невелико (при этом ваша клиентская утилита показывает имена/SSID соседских сетей), то этот случай также можно отнести к данной категории!

Сети стандарта 802.11b предоставляют среднюю полезную пропускную способность около 5 Мбит/с. Даже этой пропускной способности может быть достаточно для большого числа пользователей, но только в том случае, если им нужны лишь кратковременные передачи данных, например в случае использования таких сервисов, как web, email, ICQ и им подобных. Но если учесть, что средняя скорость выделенной линии составляет 1-2 Мбит/с, то одновременное скачивание файлов, передача видео или web-конференции у нескольких клиентов могут быстро нагрузить существующую беспроводную сеть.

При переходе на сеть стандарта 802.11g полезная пропускная способность, конечно же, увеличивается, но не до тех 54 Мбит/с, о которых гласят рекламные надписи на коробках и корпусах устройств. Данное тестирование показывает, что полезная пропускная способность такого оборудования с клиентами WinXP составляет около 25 Мбит/с. При использовании Win98 средняя скорость может ещё снизиться примерно до 20 Мбит/с, а работа в совместном режиме с клиентами 802.11b, подключёнными к сети 11g, ещё снизит полезную скорость до 12 Мбит/с.

Вторая проблема попадает в категорию радиочастотных помех. Хотя традиционными источниками помех для беспроводных сетей являлись только беспроводные телефоны, работающие в диапазоне 2,4 ГГц, и микроволновые печи, в последнее время к этой категории оборудования все чаще можно отнести и само беспроводное оборудование, которое зачастую является источником помех.

При любой передаче данных приходится иметь дело с двумя составляющими: полезным сигналом, несущим информацию, и шумом, то есть всем остальным. Поэтому при разработке радиоприёмников инженеры затрачивают свои усилия на увеличение чувствительности к полезному сигналу и уменьшению чувствительности к шуму.

До тех пор, пока оборудование 802.11b/g получает сигнал достаточного уровня, работает механизм управления сетью Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA), являющийся частью беспроводного протокола. Сходный метод предотвращения коллизий также используется и в проводном Ethernet — в один момент времени только одно устройство может передавать данные, чтобы они были успешно доставлены до адресата.

Однако когда полученный сигнал не удаётся распознать, даже если он пришёл от разрешённого устройства, сигнал определяется как шум. Беспроводное сетевое оборудование проделывает огромную работу для того, чтобы отличить сигнал от шума, однако не все продукты одинаково успешно с этим справляются.

Если вы используете оборудование стандартов 802.11b или 802.11g, то, вероятно, знаете, что частотный диапазон, выделенный под это оборудование, разбит на 11 каналов. Менее известен тот факт, что только три из них могут использоваться одновременно.

Обратите внимание, что главный лепесток содержит большую часть энергии сигнала. Так как главные лепестки сигнала первого и второго каналов оказываются значительно перекрытыми, это очень негативно скажется на качестве связи обоих каналов. Отметим, что описанный эффект относится к любым двум соседним каналам, а не только к первому и второму.

Однако сигнал каждого из каналов не исчезает за границами выделенных частотных диапазонов по 22 МГц, и, как видно, «независимые» каналы все равно перекрываются. Но сейчас ситуация более благоприятна: жёлтая зона, обозначающая сигнал одиннадцатого канала, находится не меньше, чем на 30 дБ ниже пиковой мощности главного лепестка шестого канала (это 1/1000). Для большинства моделей такого значения вполне достаточно для отделения сигнала выбранного канала от шума.

Перекрывающиеся каналы — это не единственный источник помех в беспроводных сетях. Позже я покажу, что некоторые технологии, которые вы, вероятно, используете в вашей сети, чтобы снизить воздействие соседних сетей, на самом деле могут принести вам больше вреда, чем пользы.

Таким образом, для того чтобы избавиться от помех в вашей сети, нужно решить проблемы не только с микроволновыми печами и радиотелефонами, работающими в том же диапазоне, но и с другими беспроводными сетями.

Глава 2.

Меняем каналы

Рассмотрев, как все это работает, можно перейти к решению проблем. В простейшем случае достаточно просто сменить канал, на котором работает точка доступа. К сожалению, утилита Windows XP Wireless Zero Configuration не позволяет узнавать каналы соседних сетей, поэтому вам лучше воспользоваться клиентскими утилитами, идущими в комплекте с адаптерами.

Ниже показана достаточно удобная утилита, которая идёт в комплекте с адаптером ASUS WL-100g CardBus. Она не только отображает SSID и каналы соседних точек доступа, но также их MAC-адреса и уровни сигналов, что весьма удобно!

Как только стало известно, какие каналы заняты, необходимо выбрать тот из трех каналов (1, 6 или 11), который используется меньшим числом соседних точек доступа, у которого самый низкий уровень сигнала и который менее нагружен, — если выполняются все три условия, то вам повезло!

Изменить используемый канал достаточно просто, но для этого нужно открыть экран администрирования точки доступа или маршрутизатора (как это сделать, всегда можно узнать в документации к ТД или маршрутизатору).

Вероятно, вы захотите изменить оба эти параметра, но как и для чего нужно изменять SSID, мы рассмотрим немного позже. После указания желаемых параметров, не забудьте применить или сохранить их (кнопка «
Apply» или «
Save», в зависимости от продукта), чтобы они начали использоваться.

Кстати, хотя клиентские утилиты позволяют узнать количество точек доступа и определить занимаемые ими каналы, они не позволяют определить их загруженность — количество подключённых к точке доступа беспроводных клиентов. Для этого прекрасно подойдёт весьма удобный инструмент — AirMagnet.

Показан один из вариантов просмотра доступного беспроводного сетевого оборудования средствами AirMagnet. При таком древовидном типе отображения показываются точки доступа (значки в виде вышек) и подключённые к ним клиенты (значки в виде ноутбуков). Как видно, в нашем примере множество точек доступа вообще не имеют клиентов, и чтобы узнать используемые ими каналы, достаточно лишь сделать пару щелчков мышью (или стилусом — на КПК).

К сожалению, AirMagnet и другие средства анализа беспроводных сетей не нацелены на простых пользователей, поэтому и стоимость их соответствующая — от $3000 и выше. Если вы дружите с Linux, то можете попробовать Kismet, но в этом случае придётся самостоятельно считать точки доступа и их уровни сигналов, чтобы определить какой канал нужно использовать.

Примечание: даже не пытайтесь менять номер канала на клиенте. Канал сети, работающей в режиме
Infrastructure(использующей точку доступа или маршрутизатор), указывается на центральном устройстве, а не на клиенте.

Одна из сетей не такая как все остальные

Определение неиспользуемого канала поможет решить большинство проблем, связанных с близким расположением соседних беспроводных сетей. Но, если это не помогло (или ничего не получилось), то остаётся жёстко «привязать» компьютер к ТД.

Попытки упростить создание беспроводных подключений настолько, насколько это возможно, привели к появлению некоторых странностей в работе ПО. Например, утилита WinXP Wireless Zero Configuration в своём поведении, по меньшей мере, не постоянна. Если один раз вы успешно подключились к беспроводной сети с определённым именем (SSID), она автоматически определяет её как «предпочитаемую сеть» и подключается к ней всякий раз, когда обнаруживает её сигнал.

Эта удобная функция становится проблемой в том случае, если вы перемещаетесь по зонам действия различных точек доступа с одинаковым именем, но принадлежащих разным сетям! Клиент считает, что точки доступа с одинаковым именем (SSID) принадлежат к одинаковой сети (на самом деле, беспроводные сети с несколькими точками доступа так и настраиваются). Компьютер не может определить, принадлежит ли другая точка доступа с таким же SSID к той сети, в который вы работали прежде, или нет, поэтому вполне возможна ситуация, когда он будет пытаться подключиться к той ТД, у которой будет сильнее сигнал, — хотя она принадлежит другой сети.

Конечно, в том случае, если в другой сети используется шифрование WEP/WPA или ограничение доступа по MAC-адресам, то подключение не установится. В этом случае вы увидите, как подключение разорвалось, затем (возможно) восстановилось с вашей ТД (хотя, возможно, вам придётся самостоятельно проводить повторный поиск сетей и устанавливать подключение). На первый взгляд может показаться, что сеть начала сходить с ума, на самом же деле адаптер лишь делает свою работу, пытаясь поддерживать лучшее соединение.

Усугубляет эту проблему и то, что просмотр доступных сетей средствами стандартной утилиты XP Zero Config не показывает различные точки доступа с одним и тем же именем (SSID). Поэтому, для того чтобы узнать, с какой точкой доступа вы работаете в данный момент, стандартные средства не помогут — нужно использовать утилиты, которые поставляются в комплекте с клиентскими адаптерами.

В качестве примера, обратимся к утилите для адаптера ASUS WL100g. Ниже наглядно видно, что эта утилита отображает все обнаруженные точки доступа даже в том случае, если они используют один SSID.

К сожалению, эта утилита не позволяет подключаться к той точке доступа, к которой вы хотите. Наши эксперименты показали, что подключение устанавливается с той точкой доступа, сигнал от которой более сильный (на момент поиска точек доступа). К сожалению, в большинстве случаев правила подключения жёстко прописаны в драйвере адаптера и не позволяют пользователю выбирать ТД самостоятельно.

Глава 3.

Как заставить адаптер не менять точку доступа

К счастью, есть два способа, которые позволяют удерживать подключение беспроводных клиентов к той точке доступа, к которой нужно. Первый — сменить SSID сети на другой, отличный от используемого соседними сетями. Стоит остановить выбор на оригинальном имени, которое никак не соотносится с названием или расположением. В имени могут использоваться буквы, цифры и символы подчёркивания — использование пробелов недопустимо.

Второй способ — если вы используете WinXP — заключается в очистке списка предпочитаемых сетей (
Preferred Network). Убедитесь, что подключение к другим сетям запрещено. Значок адаптера можно увидеть в окне
Сетевые Подключения(Network Connections) (
Start — Settings — Network Connections).

В верхней части окна отображаются доступные сети или те сети, которые обнаружены в данный момент, в нижней части окна показан список предпочитаемых сетей. Нужно удалить из него все сети, кроме вашей. Затем, нажав кнопку
Дополнительно(Advanced), в появившемся окне, следует убрать флажок из пункта
Автоматически подключаться…(Automatically connect to non-preferred networks).

В результате карта не будет пытаться подключаться к сетям Ad Hoc (вряд ли они будут по соседству) — но что более важно, карта не будет автоматически пытаться соединиться с новыми беспроводными сетями, появляющимися в зоне действия.

Помните, если беспроводный клиент переместился в зону действия других сетей, то при возвращении снова необходимо очистить список предпочитаемых сетей.

Если вы не используете WinXP, или применяете клиентскую утилиту адаптера, не забудьте проверить наличие подобного пункта и, по возможности, сделать то же самое. Некоторые утилиты используют профили подключения, в которых сохраняются настройки подключения к различным беспроводным сетям, — при этом профили выбираются только вручную. В этом случае вам не нужно очищать список предпочитаемых сетей, но, возможно, потребуется удаление ненужных профилей, если они автоматически создадутся при обнаружении новых сетей.

Глава 4.

Возможности поиска

Если найти свободный канал не удалось, и проблемы продолжают говорить о себе даже после блокирования ассоциаций клиентов к чужим точкам доступа, то пора подумать о том, как защитить сеть от радиопомех. Сначала важно разобраться в сути проблемы, а уже затем начать реализовывать какое-либо решение. При этом вам нужно знать уровень сигнала и параметры соседних сетей.

Что ж, придётся провести «разведку боем» (на английском эту процедуру называют site survey). На самом деле, этот процесс представляет собой прогулку по исследуемой территории с любым устройством, позволяющим измерять и записывать уровень сигнала. Для этого можно использовать, например, ноутбук с беспроводным сетевым адаптером, если его клиентское приложение способно отображать все доступные точки доступа, используемые ими каналы и уровень сигнала. При этом абсолютно не важно, в каких единицах измеряется уровень сигнала: проценты, dBm или каких-то других. Также не особо важно, что именно измеряется: уровень сигнала, его качество, или и то, и другое. Внимание здесь следует обращать на изменение измеряемых характеристик. Ещё немаловажно и то, насколько быстро реагирует утилита на произошедшие изменения, — естественно, лучшим вариантом является отображение значений в реальном времени, а ещё лучше, если строится график уровня сигнала.

Если используемая клиентская утилита не имеет каких-то функций, то существует пара решений, способных помочь и в этой ситуации, но, к сожалению, они оба, вероятно, потребуют приобретения нового адаптера. На самом деле, это не так страшно — стоимость на адаптеры стандарта 802.11b уже снизилась, примерно, до $50. Первое решение — NetStumbler — представляет собой прекрасный инструмент для просмотра соседних беспроводных сетей. Он позволяет создавать графики уровней сигнала и шума. Существуют версии как для Windows, так и для PocketPC. Для работы ему требуется адаптер на базе чипа Lucent (Agere Systems) Hermes — например, ORiNOCO 802.11b. Полный список поддерживаемых адаптеров приведён в документации к NetStumbler.

Можно воспользоваться и коммерческой утилитой. К примеру, решение, поставляющееся с адаптерами ASUS WL-100 и WL-100g, показало себя достаточно хорошо.

Как только инструмент для измерения оказался у вас в руках, нужно воспользоваться им в проблемных местоположениях. Поскольку все проблемы, связанные с одинаковыми SSID, уже были решены (не так ли?), можно приступить к определению каналов и уровней сигналов соседних точек доступа. Наибольшее количество проблем обычно доставляют те точки доступа, которые используют тот же канал, и уровень сигнала которых выше или равен уровню вашей точки доступа.

Как только вы узнали окружение, в котором приходится работать точке доступа, можно переходить к изменению ситуации. Подходящее решение этой проблемы — улучшение производительности беспроводной сети, но суть такова: лучше постараться уменьшить влияние соседней WLAN, а не пытаться усилить свой собственный сигнал, создавая, тем самым, проблемы кому-то ещё. В большинстве случаев помогает небольшой алюминиевый экран, разумное использование направленных антенн или просто перемещение точки доступа в другое место.

Помните, что увеличить характеристики передачи можно даже в том случае, если возможности подключения внешних антенн нет.

Переход к 802.11a

Иногда стоит задуматься о переходе на оборудование, использующее другой частотный диапазон. Если все усилия по избавлению оборудования 802.11b/g от помех не привели к успеху, то, может, стоит задуматься о приобретении оборудования 802.11a? Вопреки распространённому мнению, сегодняшние продукты 802.11a имеют сопоставимую или более высокую скорость работы по сравнению с решениями 802.11b и g.

В силу того, что они работают в менее загруженном (пока) диапазоне 5 ГГц, все проблемы, связанные с соседними сетями 11b и g, просто исчезнут.

Если вы решите пойти этим путём, то не стоит брать однодиапо-зонное оборудование (только-11а). Все такие модели построены на чипах первого поколения и имеют меньший радиус действия.

По этой причине стоит приобретать только двухдиапазонные двухрежимные (11a / 11b) или двухдиапазонные трехрежимные (11a/b/g) решения. Многие продукты 11a сегодня снизились в цене, так что обратите внимание и на этот вариант.

Социальная инженерия

К сожалению, не все проблемы можно решить в одиночку. Суть проблемы может заключаться в недостаточном взаимодействии пользователей, создающих беспроводные сети. Так, если на относительно небольшой площади сконцентрировано несколько беспроводных сетей, то наиболее эффективным будет использование описанных выше приёмов сообща.

Возможно, вы будете удивлены тем, с какой охотой люди будут сотрудничать с вами во благо решения общей проблемы, — особенно если им не придётся сильно утруждать себя. Соберитесь с пользователями соседних сетей: вероятнее всего, если у проблемы есть у вашей сети, то они есть и у других.

Как только удалость собрать все заинтересованные стороны вместе, осталось разработать и принять схему распределения каналов. Если в сети всего три точки доступа, то можно считать, что задача решена. Если точек доступа больше, то придётся приложить усилия для создания приемлемой схемы распределения каналов между точками доступа.

Для этого необходимо нарисовать схему расположения точек доступа с максимально возможной точностью. При наличии схемы распределить каналы будет гораздо проще. Точки доступа, использующие один канал, должны быть расположены так, чтобы их взаимное влияние было минимальным. То есть на практике это означает, что нужно использовать один канал на максимально удалённых друг от друга точках доступа. Но в некоторых случаях расстояние не играет решающей роли. Например, при размещении точек доступа в здании, следует учитывать стены здания, экраны и прочие преграды, ослабляющие сигнал. В многоэтажных зданиях следует учитывать три измерения — радиоволны распространяются во всех направлениях.

Когда каналы уже распределены, необходимо для каждой точки доступа указать уникальное имя SSID. Хотя с точки зрения распределения каналов все ТД принадлежат одной WLAN, пользователям нужны разные сети с точки зрения работы. Уникальные SSID нужны для того, чтобы беспроводные клиенты не переключались с одной ТД на другую, когда это не нужно.

Кроме того, если соседи не знакомы с такими возможностями, как шифрование WEP/WPA, фильтрация MAC-адресов и другими функциями безопасности беспроводных сетей, то помогите им их настроить. Проблема снижения пропускной способности при использовании шифрования WEP в сегодняшнем оборудовании решена, поэтому если вы не хотите, чтобы любой желающий мог свободно «гулять» по вашей сети, то мы настоятельно рекомендуем использовать эту возможность.

Что не решит проблему

При возникновении подобных проблем в беспроводной сети пользователи испытывают практически все, что только могут придумать. Некоторые такие «решения» не только не помогут, но способны даже навредить не только собственной, но и соседним сетям. Рассмотрим наиболее яркие примеры.

Включение WEP/Использование аутентификации

Конечно, методы шифрования, такие как WEP и WPA, а также использование методов аутентификации 802.1x, не разрешат подключиться к вашей сети всем желающим. Но пытаться они могут сколько угодно. Подобные попытки подключения, особенно если количество «чужих» машин велико, могут существенно снизить скорость работы всей сети, что наиболее заметно в медленных сетях 802.11b.

С другой стороны, шифрование, на самом деле, ничего не делает с радиосигналом, поскольку при шифровании лишь изменяются передаваемые данные.

Мы рекомендуем использовать шифрование WPA (или WEP, если WPA не доступно) только для усиления безопасности — оно никак не решает проблему большого количества одновременно работающих устройств на небольшой территории.

Отключение широковещания SSID

Хотя отключение широковещания SSID вашей сети не помешает попыткам ваших клиентов подключиться к другим сетям, чужие клиенты будут оставаться в пределах своих сетей. Но и здесь не мешает сменить SSID, установленный по умолчанию, — если соседский ноутбук успел заметить вашу сеть и сохранить её в списке предпочитаемых сетей, то он будет продолжать искать её при установке подключения.

Выбор режима только-11g

Обладатели беспроводного оборудования стандарта 802.11g могут изменять ещё и некоторые параметры, которые различаются в разных продуктах. Некоторые ТД стандарта 11g позволяют отключать механизм «защиты» 802.11b, который отвечает за взаимодействие медленных клиентов 11b с быстрыми точками доступа 11g. Отключение этого механизма схоже с включением WEP или WPA, когда радиосигнал (и помехи) никуда не исчезают. Однако отключение механизма защиты может создать даже больше проблем для сети, чем включение WEP или WPA.

Вообще, пропускная способность зависит от множества факторов, но отключение механизма защиты отключает также взаимодействие между оборудованием 11b и 11g. При этом появляются коллизии и возрастает вероятность того, что данные придётся передавать заново, что снижает пропускную способность сети.

Усиление сигнала

Как я говорил выше улучшение производительности беспроводной сети, усиление сигнала решает, в лучшем случае, половину проблем, оно лишь помогает клиенту «лучше слышать» передаваемые точкой доступа данные. Прибегать к подобной мере следует только в крайнем случае, когда ничего другое уже не помогает.

Использование Super-G

Super-G использует достаточно противоречивую технологию объединения каналов, которая может, в ряде случаев, стать причиной проблем в соседних сетях. Отнесём использование Super-G к той же категории, что и усиление сигнала, — то есть это не панацея, и может причинить дополнительные проблемы вместо того, чтобы решить существующие.

Протокол 802.11, являющийся основой используемых сегодня беспроводных сетей, позволяет работать в одной сети десяткам, если не сотням станций одновременно. И здесь нужно стараться работать совместно, а не пытаться конкурировать друг с другом.

В любом случае, чтобы добиться успешной работы нескольких беспроводных сетей, расположенных вблизи друг от друга, не следует бояться экспериментировать.

Глава 5.

Выбираем КПК для Wi-Fi

Новое развлечение энтузиастов хайтека — поиск беспроводных сетей с открытым доступом (так называемых хот-спотов). Для этого вида досуга существует два названия — war-chalking и war-driving. Последнее подразумевает катание на автомобиле с ноутбуком, оснащённым оборудованием Wi-Fi в поисках зоны, где возможно подключение к чьей-то локальной сети, а то и выход через неё в интернет. Термин War-chalking теперь, стало быть, характеризует пешие прогулки. А прогуливаясь на своих двоих, для поиска WLAN-сетей гораздо удобнее пользоваться карманным компьютером.

Наладонник будет удобен и в другом случае — при посещении заведений, где организован беспроводной доступ в сеть. По данным Cnews-WiFi, на пространстве СНГ функционирует более трех сотен хот-спотов. Более сотни из них расположены в Москве, 70 с лишним — в Санкт-Петербурге, остальные рассеяны по крупным городам бывшего СССР. Примечательно, что значительная часть хот-спотов, как правило, в предприятиях общепита, предоставляет бесплатный доступ в сеть. Сегодня это стало дополнительным способом привлечения посетителей в кафе и рестораны. А также — в клубы, рестораны и казино. И снова повторим — карманный компьютер в этих местах окажется удобнее ноутбука.

Итак, нам предстоит выбрать КПК, одним из назначений которого будет вход в беспроводные сети. Рассмотрим только те модели, что уже имеют встроенный WLAN-адаптер, иначе список кандидатов окажется слишком велик. Согласитесь, наладонник с врождённой способностью к Wi-Fi гораздо удобнее в обращении, да и слот расширения не будет занят. К тому же, КПК, спроектированный с прицелом на использование в беспроводных сетях, будет заведомо более надёжен, чем связка из машинки попроще и карты сторонних производителей. Также исключим из обзора наладонники дороже 600 долларов — в верхнем ценовом диапазоне сомнительных моделей почти не бывает, да и критерии выбора там, скорее, эстетические. На что же стоит обратить внимание?

Подавляющее большинство наладонников оснащается модулями Wi-Fi стандарта 802.11b. Они обеспечивают скорость связи до 11 Мбит/с (на деле выходит около шести) и дальность на расстоянии до 100 метров. Параметры для тех, кто практикует war-chalking, вполне подходящие. Но не это главное. Находясь в движении, вы будете оторваны от сети электроснабжения и придётся полагаться только на аккумулятор. Поэтому одним из основных критериев должно стать время автономной работы карманного компьютера. На это влияет множество факторов — частота процессора, тип и объём памяти, яркость подсветки экрана и наличие других отъедающих энергию компонентов. А устройства беспроводной связи — одни из самых охочих до энергии.

Второй важный критерий — приспособленность КПК для работы в Интернете. Тут сразу намечается некий водораздел, имя которому — Unicode. Наладонники на платформе Pocket PC и Windows Mobile выглядят с этой точки зрения более предпочтительными, так как поддержка Unicode встроена в ОС этих машин. Но если вы готовы терпеть неудобства или серфить исключительно по англоязычным сайтам, никто не заставляет вас отказываться от платформы Palm. Особенно если вы всем сердцем любите эти заслуживающие уважения КПК.

Наличие аппаратной клавиатуры не выглядит решающим фактором. В процессе веб-сёрфинга чаще придётся пользоваться стилом для кликанья ссылок. А для общения по ICQ сгодится и виртуальная клавиатура. Заодно получите полезный навык — формулировать мысли ясно и коротко. Удобство сёрфинга более зависит от разрешения экрана — но тут надо помнить, что большой экран означает большие потребности в энергии. И преимущества высокого разрешения нивелируются укороченным временем работы.

Среди карманных компьютеров на базе Windows Mobile можно выделить следующие WLAN-устройства:

HP iPAQ hx2415

Наладонник HP iPAQ hx2415 типичен для рассматриваемой категории. Этот карманный компьютер позиционируется как модель среднего уровня. Но при этом он построен на базе процессора Intel с частотой 520 МГц. Объём памяти не назовёшь большим — по 64 Мб ОЗУ и ПЗУ, зато поддерживаются два слота расширения — CompactFlash и SD/ MMC. Наладонник оснащён всеми возможными интерфейсами — Bluetooth, WiFi, IrDA, USB. Может использоваться как флэш-накопитель, для чего доступно 20 Мб ОЗУ. На энергообеспеченность благотворно влияет возможность замены аккумулятора (по умолчанию — 1440 мАч). Можно прикупить дополнительный, ёмкостью 2880 мАч.

iPAQ rx3715

Интересным представляется аппарат от той же HP — «мультимедийный» iPAQ rx3715. Мультимедийность выражается в наличии фотокамеры с матрицей в 1,2 мегапикселя и усиленного ИК-порта. Последний полезен для дистанционного управления развлекательной техникой. Максимальное разрешение фото — 1280 x 960 точек, есть возможность записи видеороликов. Ради этого пришлось ограничиться одним слотом для карт расширения — SD/MMC/SDIO. Комбинация камеры и WLAN-возможностей открывает такие возможности, как например, ведение сетевого репортажа. «Оператор» КПК может вести съёмку на клубном концерте и оперативно выкладывать фото и видео-ролики в Интернет. Если ему это позволит аккумулятор наладонника. Производитель заявляет, что среднее время работы от одной зарядки — около семи часов. Но похоже, что это время работы в режиме неторопливого чтения без подсветки. Ведь кроме Wi-Fi и усиленного ИК-порта здесь присутствуют адаптер Bluetooth и порт USB. Не будем забывать про фотокамеру. Все это хозяйство поддерживает сменный аккумулятор на 1440 мАч. Возможно, сказывается невысокая частота процессора — 400 МГц.

Fujitsu-Siemens Pocket LOOX 710

Выгодной покупкой для охоты на хот-споты можно счесть нала-донник Fujitsu-Siemens Pocket LOOX 710. Имея не самый быстрый процессор (Intel XScale с частотой 416 МГц) и минимальный объём памяти (64/64 Мб ОЗУ/ПЗУ), «семьсот десятый» компенсирует это аккумулятором на 1640 мАч и 12 часами работы. И это при том, что на борту имеются Bluetooth-модуль и USB-хост, значительно расширяющий возможности устройства. Других излишеств нет, да и не нужно — масса КПК уже достигает 180 граммов.

Dell Axim X50v

Чуть больше стоит, но гораздо более впечатляюще выглядит Dell Axim X50v. В его основе — самый скоростной из существующих процессор — Intel Bulverde 624 с частотой МГц. Экран имеет VGA -разрешение (480 x 640 точек), управляется видеоакселератором Intel 2700G с 16 Мб собственной памяти. В КПК встроены все возможные интерфейсы, размер флэш-диска составляет 92 Мб. Заплатить за это пришлось «лишним весом» — 175 г. Батарею, видимо, утяжелить не решились, и поэтому владелец ограничен ёмкостью в 1100 мАч. А ведь VGA-экран явно требует большего. К счастью, аккумулятор поддаётся замене.

Tungsten C

Единственный прибор с поддержкой WiFi от PalmOne — Tungsten C с аппаратной клавиатурой. Памяти традиционно немного, зато имеется непривычно высокочастотный для Palm процессор XScale 400 МГц. Адаптер Bluetoooth и слот CompactFlash отсутствуют. Ёмкость несменного аккумулятора восполняется достаточной для Palm ёмкостью — 1500 мАч. Это позволяет добиться восьми часов работы от одной зарядки. Как водится, большее, чем у Pocket PC разрешение экрана — 320 х 320 пикселей.

Sony Clie PEG-UX50

Ряд Palm-клавиатурников продолжает трансформер Sony Clie PEG-UX50. Вы получите аппарат с встроенным фотоаппаратом и большим экраном (480 x 320 точек) под управлением графического акселератора. Наладонник умеет делать снимки с VGA-разрешением и записывать и видео (MPEG4, 30 fps, 160x112 пикселей). Присутствует контроллер Bluetooth. Остальные параметры интереса не вызывают. Разве что частота процессора, которая может снижаться до восьми мегагерц в целях продления работы. Сообщается, что электронной книгой КПК работает неделю, плеером — 16 часов, а беспроводную связь может поддерживать в течение 4-5 часов.

Clie PEG-TJ37

Самый недорогой из WLAN-наладонников Sony — модель Clie PEG-TJ37. Даже в бюджетный КПК японские инженеры втиснули VGA-камеру и mp3-плеер. На этом прелести заканчиваются. Пользователю доступно всего 23 Мб памяти, Bluetooth-связь не реализована, аккумулятор обеспечивает в седнем пять часов работы.

RoverPC P7

Наконец, помянем КПК от российского производителя. RoverPC P7 выглядит вполне на уровне средних наладонников от зарубежных компаний. Конфигурация типична, отмечу лишь полный набор интерфейсов (Bluetooth, IrDA, USB). Имеется флэш-диск на 32 Мб, два слота карт расширения.

Глава 6.

Оснащаем КПК:

беспроводная карта SanDisk SD Wi-Fi в формате Secure Digital

Карта SanDisk SD WiFi впечатляет своим технологическим совершенством — полнофункциональный клиентский адаптер 802.11b имеет размер всего с две почтовые марки. Но внешний вид — далеко не все. Посмотрим, так ли впечатлит производительность адаптера, как его размер.

Внутреннее строение

Карта SD Wi-Fi является перемаркированным эталонным дизайном SyChip WLAN SD6060, чьи внутренности показаны ниже. Как видим, перед нами великолепный продукт инженерной мысли.

Чтобы использовать это маленькое чудо, вам понадобится КПК с PocketPC 2002, 2003 или CE.net.

Карта содержит все элементы, характерные для беспроводных адаптеров PC Card и CF, и построена на базе двухчипового дизайна радиочасти BB/MAC.

Карта имеет крошечный индикатор на своей поверхности, который мигает, когда карта не ассоциирована с сетью, и горит непрерывно после ассоциации.

Управление и настройка

SanDisk поставляет с картой хорошую клиентскую утилиту, однако встроенная в Pocket PC 2003 нулевая конфигурация отключает функцию просмотра доступных точек доступа и возможность добавлять/изменять свойства подключения.

Клиентский браузер точек доступа SanDisk намного лучше, чем вариант от Microsoft, поскольку он отображает статус WEP, рекламируемые скорости подключения, канал и MAC-адрес точки доступа.

Чтобы вы не терять время в поисках способа настройки этого маленького «зверя» под Pocket PC 2003, учтите, что большинство настроек вынесено в утилиту Zero Config, которую можно вызвать двойным нажатием на значок
Connectivityв верхней части экрана
Today. Затем перейдите на закладку
Настройки(Settings), выберите закладку
Расширенные(Advanced), затем нажмите на клавишу
Сетевая карта(Network Card). Настройки WEP выводятся после выбора нужного значка беспроводной сети и перехода на закладку
Аутентификация(Authentication).

Производительность

Первая плохая новость — проблемы при попытке ассоциировать SD Wi-Fi с двумя точками доступа 802.11g на базе Broadcom (ASUS WL-300g и Belkin F5D7130). Карта видела обе сети, но подключиться не смогла.

Полагаю, проблема здесь заключается в драйвере карты, поскольку защита 802.11b была активирована на точках доступа, и даже переключили одну из них в режим объявления только — 802.11b скоростей передачи. У нас не возникло проблем с подключением карты к точке доступа NETGEAR ME102 802.11b.

Но самая плохая новость заключается в том, что другие обозреватели и пользователи — карта ужасно «тормозит».

Хорошая новость заключается в том, что производительность карты незначительно зависит от расстояния, и радиус действия сравним с другими картами 802.11b, протестированными нами. Крохотная антенна не ограничивает радиус действия или пропускную способность карты, как теоретизировали некоторые товарищи.

Наконец, при включении WEP не происходит заметного падения пропускной способности. И подобно другим продуктам 802.11b, карта SD Wi-Fi не поддерживает шифрование Wi-Fi Protected вообще.

Карту SanDisk SD Wi-Fi можно признать достижением технической мысли.

Но огорчает крайне низкая пропускная способность и продолжающееся отсутствие обещанных драйверов под Palm OS. В общем, на данный момент у карты SD Wi-Fi есть, что улучшать. Пока что можно рекомендовать приобретать КПК со встроенными беспроводными картами, или докупать карты CF.

Глава 7.

Железо» Wi-Fi

Беспроводные мосты

Беспроводные мосты предназначены для работы в качестве корневого узла радиосети, ретранслятора и удалённого узла и поддерживают типовые мостовые функции. Существуют различные варианты оборудования, основанные на поддержке стандартов IEEE 802.11a/b/g (Cisco Systems, Inc., Zyxel), и, кроме того, с успехом применяются устройства, использующие фирменный стандарт (Proxim Corp.). Некоторые из этих устройств, кроме мостовых функций, поддерживают функции точек доступа с реализацией технологии Wi-Fi. Существуют модели, выполненные в уличном всепогодном варианте со встроенными антеннами.

Беспроводные точки доступа

Беспроводные точки доступа предназначены для быстрого развёртывания и организации с минимальными затратами беспроводных локальных сетей с поддержкой функций Wi-Fi в офисах, гостиницах, кафе, аэропортах и ж/д вокзалах, т.е. наиболее подходят для создания узлов «hotspot». Точки доступа Wi-Fi обеспечивают поддержу различных стандартов IEEE 802.11a/b/g и дают возможность высокоэффективного соединения на скорости до 54 Mбит/сёк. на полосах частот 2.4 и 5 ГГц. В некоторых устройствах возможна комбинация двухдиаппазонных стандартов для более гибкого построения офисных радиосетей. В различных сериях реализовано оборудование с возможностью использования как встроенных, так и внешних антенн.

Клиентские беспроводные адаптеры

Беспроводные клиентские адаптеры обеспечивают поддержку стандартов IEEE 802.11a/b/g. Существуют варианты адаптеров, которые работают с поддержкой одного, двух или трех стандартов одновременно. Беспроводные адаптеры стандартов IEEE 802.11a/b/g — это Wi-Fi совместимые устройства, комбинирующее возможности беспроводных сетей с работой, безопасностью и управляемостью, необходимыми в различных видах коммерческой деятельности.

PCI-адаптеры обеспечивают беспроводное подключение к сети стационарных компьютеров с PCI-интерфейсами. В большинстве случаев, существует возможность наращивания кабеля и установки необходимой антенны для лучшего приёма радиосигнала.

Клиентские PCMCIA-адаптеры обеспечивают беспроводное подключение к сети мобильных компьютеров со слотом расширения PCMCIA.

USB-адаптеры позволяют быстро подключить к беспроводной сети любой настольный или мобильный компьютер с USB-интерфейсом.

Как выбрать беспроводной сетевой адаптер

Когда-нибудь все компьютеры будут иметь встроенные интерфейсы для беспроводных сетей, но пока ещё эти интерфейсы продаются преимущественно в виде добавочных (к ПК) устройств. При развёртывании корпоративной беспроводной ЛВС почти всегда компьютеры оснащаются беспроводными сетевыми адаптерами, стоят они недорого, но при схожих ценах имеют конкурентные различия. Сегодня самыми распространёнными являются беспроводные сетевые адаптеры стандарта 802.11b (Wi-Fi), но спрос на устройства стандартов 802.11a и 802.11g и мультистандартные платы растёт.

Многие компании (особенно те, которые ориентированы на рынок оборудования для индивидуальных потребителей и небольших офисов) покупают поставляемую ими продукцию у ОЕМ-производителей. Они выпускают устройства (программно-аппаратные платформы), на которые (по заказу) наносятся логотипы конкретных поставщиков. Последние нередко снабжают купленную ими платформу усовершенствованными драйверами и утилитами (инсталляционными и клиентскими) собственной разработки.

Все начинается с набора микросхем

Наборы микросхем для беспроводных сетевых адаптеров производят всего несколько компаний. Каждый адаптер состоит из высокоскоростного радиомодема, обеспечивающего приём и передачу сигналов, и процессора, отвечающего за сетевые функции, включая формирование кадров и реализацию алгоритма доступа к среде передачи на MAC-уровне.

Раньше ОEМ-производители беспроводного оборудования, как правило, использовали в своих платформах микросхемы разных фирм, но сейчас они все больше ориентируются на интегрированные наборы микросхем. Фирмы Atheros Communications, Broadcom, Intersil и другие производители полупроводниковых компонентов для беспроводных систем конкурируют между собой, что приводит к расширению функциональности компонентов и их удешевлению. Производители наборов микросхем разрабатывают базовые аппаратно-программные решения и продают их ОЕМ-производителям оборудования.

С точки зрения развития техники производители наборов микросхем и ОЕМ-производители беспроводного оборудования играют гораздо более важную роль, чем поставщики этого оборудования. Дело в том, что все основные функции адаптера, как правило, реализуются аппарат-но. Можно расширить его функциональность с помощью ПО, но тогда он наверняка будет работать медленно. Так, например, в недалёком прошлом в некоторых платах стандарта 802.11 функция WEP-шифрования была реализована программно и при включении её пропускная способность такой платы значительно уменьшалась. Кроме того, радиотехнические характеристики адаптера, в том числе чувствительность радиоприёмного тракта, в основном определяются параметрами аппаратного обеспечения.

Некоторые производители микросхем утверждают, что по сравнению с продукцией конкурентов их изделия обеспечивают большую дальность связи или потребляют меньше электроэнергии, но по мере развития рынка устройства для беспроводных ЛВС по своим техническим характеристикам становятся все более похожими друг на друга. Чтобы выделить свои продукты на фоне оборудования конкурентов, производители нередко реализуют в них фирменные функции. Так, в некоторых устройствах стандарта 802.11a реализован турборежим, обеспечивающий удвоение скорости передачи данных путём объединения двух радиоканалов.

Новой тенденцией в сетевой индустрии является производство мультистандартных беспроводных сетевых адаптеров. Первые продукты этой категории поддерживали стандарты 802.11a и 802.11b. Новейшие же платы совместимы со стандартами 802.11a, 802.11b и 802.11g. Мульти-стандартные устройства характеризуются большей гибкостью применения, но за это пользователям приходится платить и более высокую цену. Так, один крупный Интернет-магазин предлагает обычный (стандарта 802.11b) адаптер Orinoco Gold фирмы Proxim за 60 долл., а мультистан-дартную (802.11a/b/g) плату этой же фирмы — уже за 99 долл.

Хост-интерфейсы

Самые распространённые адаптеры для беспроводных ЛВС имеют формфактор PC Card Туре II. Для подключения к ПК они оснащены либо 16-разрядным хост-интерфейсом PCMCIA, который можно сравнить со старой компьютерной шиной ISA, либо 32-разрядным хост-интерфейсом CardBus, являющимся аналогом шины PCI. Для нормальной работы 11-Мбит/с адаптера стандарта 802.11b вполне достаточно пропускной способности 16-разрядного интерфейса, но платы стандартов 802.11a и 802.11b, работающие быстрее, должны иметь интерфейс CardBus — многие ноутбуки оснащены им. Не следует думать, что если мобильное вычислительное устройство новое, то оно обязательно оборудовано слотом CardBus. Например, блок расширения PC Card для популярных карманных компьютеров HP iPaq поддерживает только 16-разрядные платы PCMCIA.

Большая часть недавно выпущенных ноутбуков оснащена встроенным 32-битовным хост-интерфейсом mini-PCI. Обычно слот mini-PCI находится под крышкой на нижней панели ноутбука. Очень часто беспроводные сетевые адаптеры mini-PCI предустанавливаются производителями на свои машины. Если в вашем ноутбуке такой адаптер отсутствует, вы можете купить и инсталлировать его сами.

Стационарный ПК подключается к беспроводной ЛВС с помощью либо беспроводного сетевого PCI-адаптера, либо беспроводного интерфейса USB. Для установки PCI-адаптера нужны определённые навыки, и здесь стоит отметить, что если системный блок ПК располагается под столом, то там же оказывается и антенна этого адаптера — согласитесь, не лучшее место для неё с точки зрения обеспечения надёжной радиосвязи. Беспроводной интерфейс USB инсталлировать гораздо удобнее, к тому же его можно разместить так, чтобы ничто не мешало приёму и передаче радиосигналов. Впрочем, в случае применения этого интерфейса может наблюдаться некоторое снижение скорости передачи данных по сравнению с таковой у PCI-адаптера.

ПО — это очень важно

Выбирая беспроводной сетевой адаптер, обращайте внимание не только на характеристики его аппаратной части, но и на функциональность прилагаемого ПО — она должна соответствовать вашим требованиям. Если все компьютеры вашей компании работают под управлениям ОС Windows XP, вам нужен только соответствующий драйвер, поскольку в этой ОС уже имеются средства настройки беспроводной связи и контроля доступа. Многим другим организациям могут потребоваться драйверы для разных ОС и гибкие клиентские утилиты.

Клиентские утилиты, поставляемые с адаптерами для беспроводных ЛВС, позволят вам сконфигурировать все параметры их работы. С помощью этих утилит можно управлять функциями защиты данных, регулировать излучаемую мощность адаптера и осуществлять другие настроечные операции. Если вы пользуетесь несколькими беспроводными ЛВС (например, офисной и домашней), то для вас весьма полезной окажется имеющаяся в клиентских утилитах возможность создавать и сохранять именованные профили настройки адаптера, необходимые для работы в этих сетях. Во многих клиентских утилитах есть функции обследования места установки сети (site survey) и поиска неисправностей в ней.

Пропускная способность и дальность

Реальная пропускная способность хорошего беспроводного сетевого адаптера должна составлять 50-60% своего теоретического максимального значения. Иными словами, выбирая адаптеры стандарта 802.11b, ищите такие, которые в сети с одной рабочей станцией принимают и передают данные с максимальной скоростью около 6 Мбит/с. Если же вам нужны адаптеры стандарта 802.11a или 802.11g, покупайте те из них, которые в аналогичной простейшей сети имеют пропускную способность не ниже 27 Мбит/с. В обычных беспроводных ЛВС, где клиентские станции конкурируют между собой за доступ к радиоканалу, скорость передачи может быть ниже.

Помимо пропускной способности, очень важной характеристикой оборудования для беспроводных ЛВС является дальность действия. К сожалению, определить её, руководствуясь приведёнными в описаниях устройств техническими характеристиками, довольно трудно. Дальность действия беспроводного устройства зависит от уровня выходной мощности его передающего тракта, чувствительности радиоприёмного тракта, коэффициента усиления антенны и способности работать в условиях многолучевого распространения радиосигналов и сильных помех.

Для создания беспроводной ЛВС в жилом доме или складском помещении следует использовать оборудование с большой дальностью действия. Напротив, в крупных компаниях, где для повышения пропускной способности каждой клиентской станции нужны малые размеры сот беспроводной ЛВС, большая дальность действия беспроводных устройств является их недостатком, поскольку приводит к возникновению помех в соседних сотах. В самых лучших продуктах имеется функция динамического регулирования уровня выходной мощности.

Заглядывая вперёд

В будущем развитие беспроводных сетевых адаптеров продолжится, продолжится и снижение цен на них. Скорее всего, усилится тенденция к созданию мультистандартных устройств, и в скором времени на рынке появятся платы, поддерживающие не только стандарты на беспроводные ЛВС, но и спецификации на территориально распределённые беспроводные сети GPRS и CDMA2000 1хRTT и обеспечивающие прозрачный роуминг между ними.

Очень кстати был бы технологический прорыв в плане снижения энергопотребления адаптеров. Пользователям нужны более экономичные интерфейсы, и их появление будет способствовать широкому применению в беспроводных ЛВС компактных устройств (например, карманных ПК и мобильных телефонов) с аккумуляторами небольшой ёмкости.

Lantech Computer Company — успешно развивающаяся тайваньская фирма, предлагающая широкий спектр сетевого оборудования. Компания образовалась в 1986 г., отделившись от первого официального дистрибутора Novell в Тайване, и стала пионером рынка сетевого оборудования страны. Тогда же была принята стратегия компании Lantech по предложению заказчику высокотехнологичного оборудования при минимальных ценах и организованы программы обучения для сотрудников других молодых компьютерных фирм.

Lantech Computer Company заметно выделяется среди других азиатских производителей, прежде всего, широким спектром предлагаемого оборудования и, что особенно важно, качеством своей продукции.

Компания предлагает различное оборудование от обычных сетевых адаптеров и до серьёзных управляемых устройств с высокой плотностью портов Gigabit Ethernet.

Важно отметить, что наличие «тяжёлого» оборудования в спектре предлагаемых продуктов не является традиционным для азиатской компании и лишний раз доказывает большие возможности развития Lantech Computer Company.

Все оборудование проходит строгий многоуровневый контроль качества, в результате чего статистика отказов значительно меньше одного процента от общего объёма.

Надёжность оборудования подтверждается трех-пятилетней гарантией. Сертификат ISO-9001 Lantech Computer Company получила в 1996 г.

Особое внимание в компании уделяется научным исследованиям и новейшим разработкам.

Опираясь на 14-летний опыт работы, Lantech Computer Company чётко отслеживает тенденции рынка и предлагает оборудование, в высшей степени отвечающее современным требованиям. Прежде всего, компания акцентирует внимание на бурно развивающихся рынках SOHO, рынках сетей для рабочих групп и департаментов, а также сетей филиалов крупных компаний.

Компания Lantech очень внимательно относится к своим заказчикам и наряду с высоким качеством своей продукции предлагает хорошо развитую инфраструктуру информационной и технической поддержки, благодаря чему 80% клиентов компании осуществляют повторные закупки оборудования.

Сетевой адаптер D-Link AirPlus DWL-650+

DWL-650 может передавать данные со скоростью 11, 5.5, 2 или 1 Мегабит в секунду на канал. Режимы передачи данных устанавливаются вручную и могут быть выбраны из Auto Select 1 или 2 мегабит, Fixed 1 мегабит, Fixed 11 мегабит, Fixed 2 Mbps, Fixed 5.5 Mbps и Fully Auto. Адаптер обеспечивает мобильность и прозрачный роуминг между точками доступа в сеть. Дальность передачи составляет до 100 метров внутри и до 300 метров вне помещений.

Адаптер поставляется с внешней несъёмной всенаправленной антенной и индикаторами работы сети, наличия электропитания, связи и активности.

Устройство совместимо с Windows 98, ME, 2000, ХР и NT 4.0.

Сетевой адаптер D-Link DWL-120

D-Link DWL-650 — 11 мегабитный беспроводной PC Card Type-II адаптер, совместимый со стандартом IEEE 802.11b.

Устройство предназначено для работы в домашних сетях и небольших офисах, в диапазоне 2.4 ГГц используя метод с прямой последовательностью сигналов (DSSS), по которому передача сигнала осуществляется сразу на нескольких частотах, что обеспечивает гарантированную доставку. Разработан для использования в слотах с напряжением 3.3 или 5.0 В.

Средством обеспечения безопасности является поддержка 64/128 шифрования по протоколу WEP (Wired Equivalent Privacy).

DWL-650 может работать как в режимах «постоянная» (Infrastructure Network) (с использованием точки доступа), так и «временная» сеть (Ad Hoc) (два адаптера связанны между собой). В режиме «постоянной» сети DWL-650 можно использовать для организации доступа сети к широкополосному шлюзу или DSL/кабельному модему с выходом на Интернет.

D-Link DWL-120 — это адаптер стандарта IEEE 802.11b на шину USB для беспроводных сетей со скоростью передачи до 11 Мбит/сёк. Он работает на частоте 2.4 ГГц и предназанчен для домашнего или офисного применения. Карточка использует 40-bit WEP кодирование (c возможностью дальнейшего апгрейда до 128-битного) для безопасного подключения к сети.

Адаптер DWL-120 может работать в двух режимах: точка — к — точке (два адаптера связываются между собой не используя при этом никаких дополнительных устройств) и режим инфраструктуры (для доступа в сеть используется точка доступа). В режиме инфраструктуры мобильные пользователи могут через точку доступа подключаться с Интернет и другим сетевым ресурсам.

Адаптер DWL-120 может передавать и принимать данные со скоростью 11, 5.5, 2 или 1 Мбит/сёк на канал. Скорость работы может быть выбрана вручную либо в автоматическом режиме. Применяя этот адаптер, пользователь становится по-настоящему мобильным. Он может перемещаться между точками доступа от ячейки к ячейки. Вне здания зона покрытия одной точки доступа составляет от 100 до 300 метров.

Адаптер DWL-120 поставляется со внешней малогабаритной антенной и оснащён одним светодиодным индикатором, дающим информацию о наличии питания и соединения. В комплекте поставляются драйверы для MS Windows 98, ME, 2000.

Сетевой адаптер Allied Telesyn AT-WCL007

Компания Allied Telesyn предлагает ряд дополнительных модулей и аксессуаров для своих коммутаторов. Они способны облегчить установку оборудования Allied Telesyn и существенно расширить его функциональные возможности.

Сетевой адаптер D-Link AirPro DWL-AB650

D-Link AirPro DWL-AB650 — это высокопроизводительный двух-диапазонный адаптер для ноутбуков с интерфейсом PC Card. Адаптер позволяет подключиться к сети, работающей как на частоте 5 ГГц, так и на частоте 2, 4 ГГц предоставляя вам доступ к сетям 802.11a и 802.11b. Скорость передачи адаптера — до 11 Мбит/с для стандарта 802.11b и до 54 Мбит/с для стандарта 802.11a. Обеспечивая поддержку промышленного стандарта, надёжную безопасную передачу данных и гибкую поддержку частот, этот адаптер предоставляет по настоящему быстрый и безопасный мобильный доступ к сети.

Точка доступа D-Link AirPlus DWL-900AP+

DWL-900AP — беспроводная точка доступа 11Mbps D-Link.

Данное устройство соединяет беспроводных клиентов в законченную инфраструктуру (клиент-сервер). По мере роста количества беспроводных пользователей, можно добавлять точки доступа для улучшения производительности сети.

DWL-900AP также поддерживает бриджинг «точка — точка», т.е. может работать с другой точкой доступа DWL-900AP, что позволяет расширить зону покрытия. DWL-900AP можно настроить для работы в качестве абонентского устройства.

С помощью встроенного 10Base-T RJ-45 порта, точку доступа можно подключить к стационарной сети Ethernet. Это позволяет прозрачно общаться клиентам беспроводной сети и сети Ethernet.

Можно также подключить к 10Base-T порту Интернет сервер. С помощью этого Интернет сервера беспроводные пользователи могут использовать один выход в Интернет через Dial-Up, кабельный или ADSL модем. Таким образом можно экономить средства и предоставлять всем беспроводным пользователям выход в Интернет.

Съёмная антенна с разъёмом SMA позволяет подключить внешнюю антенну для улучшения качества связи.

Точка доступа/маршрутизатор D-Link AirPlus DI-614+

Маршрутизатор D-Link AirPlus DI-614+. Имеет четыре порта 10/ 100Base-T (витая пара). Встроенный DHCP сервер автоматически присваивает IP-адреса беспроводным клиентам, которые получают доступ к локальным сетевым ресурсам. Управление настройками роутера осуществляется через интуитивно понятный web-интерфейс. Поддерживаются: аутентификация MAC-адреса, Network Address Translation (NAT), IPSec, L2TP и PPTP. D-Link AirPlus DI-614+ имеет две съёмные ненаправленные антенны. Как особое достижение преподносится возможность работы с фильтрами блокировки. Заблокировать можно все: URL — блокируются доменные имена содержащие заданное слово; домены; IP-адреса.

Сетевой адаптер D-Link AirPro DWL-AB520

AirPro DWL-AB520 — адаптер PCI для настольных компьютеров, поддерживающий стандарты беспроводных сетей 802.11b и 802.11a.

DWL-AB520 позволяет планировать будущий рост сети или немедленно развернуть беспроводную сеть. Дополнительные каналы с высокой полосой пропускания, доступные со стандартом 802.11a, предоставляют пользователям надёжный способ передачи больших объёмов данных намного быстрее, чем было возможно со стандартом 802.11b.

Сетевой адаптер AVAYA Wireless USB Client gold

Avaya — бывшее подразделение Корпоративных сетей связи компании Lucent Technologies, является ведущим поставщиком коммуникационных систем для предприятий, включая частные компании, правительственные структуры и другие организации. Компания стала полностью самостоятельной 30 сентября 2000 года, объединив в своём продуктовом портфеле хорошо известное и превосходно зарекомендовавшее себя оборудование — телекоммуникационный сервер DEFINI-TY, линейку коммутаторов для локальных сетей Cajun, структурированные кабельные системы SYSTIMAX.

Выделение Avaya из состава Lucent позволило новой компании сосредоточить все силы и средства на основных направлениях бизнеса, достичь высочайшего уровня сотрудничества с клиентами и бизнес-пар-нерами. Став независимой, Avaya расширила спектр своих предложений: по мере становления электронного бизнеса Avaya становится первым глобальным поставщиком коммуникационных решений для предприятий, работающих на этом быстро меняющемся рынке.

В то же время Avaya сохраняет лидерство в мире по продажам систем обработки сообщений и структурированных кабельных систем, занимает лидирующие позиции США по операторским центрам и системам голосовой связи для предприятий.

Точка доступа D-Link AirPro DWL-6000AP

Точка доступа DWL-6000AP способна работать в беспроводных сетях стандартов 802.11a, и 802.11b. DWL-6000AP работает на 11 неперекрывающихся каналах и является идеальным устройством для работы в сети, включающей устройства обоих стандартов. DWL-6000AP создана с использованием новейших технологий и с учётом последних разработок. Она построена на контроллере 802.11b от Texas Instruments, использующего фирменную технологию Digital Signal Processing, и чипсета от Athe-ros для 802.11a.

Преимущество новейшей двухдиапазонной технологии 2, 4Ггц и 5Ггц, состоит в возможности организовывать сети общего доступа в публичных местах (образовательных заведениях и пр.). Устройство незаменимо для беспроводных сетей в аэропортах, кафе, универмагов, университетов и мест с большой концентрацией людей.

DWL-6000AP также может выполнять роль моста между сетями 802.11a и 802.11b, или связывать их с традиционными, «проводными» сетями, для чего в устройстве есть встроенный порт 10/100 Ethernet.

Аспекты внедрения

Итак, какие же ключевые моменты нужно учитывать при внедрении WLAN-системы в дополнение к сотовой сети GSM, ведь совершенно очевидно, что во многом системы GSM и WLAN являются взаимопроникающими?

Несомненно, вопросы тарификации и удобства оплаты для конечного пользователя должны быть на первом месте. Желательно иметь один счёт для всех услуг, предоставляемых сотовым оператором. Как следствие, необходима тесная интеграция с системой биллинга и, безусловно, pre-paid-системой сотового оператора. В противном случае pre-paid-абоненты могут остаться без дополнительных услуг (WLAN).

Особое внимание необходимо уделить удобству работы со счётом. Так, наиболее перспективным является использование web-интерфейса для проверки и пополнения (например, с помощью кредитной карты) баланса, просмотра статистики. Также можно создать pre-paid-счёт через этот интерфейс и устанавливать дату окончания срока действия счета. Такой подход, реализованный в системе WLAN, будет максимально удобным и для абонента, и для персонала абонентских служб оператора.

Удобство аутентификации пользователей также является немаловажным фактором для абонентов, а надёжность и гибкость этой системы принципиально важны для операторов. Рассмотрим возможные варианты аутентификации.

Аутентификация по статическому паролю является наиболее простым, широко применяемым, но неудобным методом, основанным на web-аутентификации. При необходимости использования услуг WLAN абоненту в качестве первой страницы предлагается web-страница с формой, в которой нужно указать свой пароль и имя пользователя. Эту информацию абонент может получить, купив карту, где указан единовременный пароль и имя.

Недостатком такого решения являются связанные с этими картами дополнительные затраты, которые не нужны ни оператору (печать, распространение, дополнительная система тарификации по картам), ни пользователю (покупка, сохранение данных).

Метод аутентификации по статическому паролю характерен для автономных систем с минимальной степенью интеграции с инфраструктурой сотового оператора и вряд ли устроит сотовых гигантов, однако может вполне подойти традиционным телекоммуникационным операторам.

Следующий метод — WLAN-аутентификация с использованием SIM-карты. Приведённая ниже схема достаточно наглядно иллюстрирует схему взаимодействия отдельных узлов сети GSM и WLAN. При попадании в зону работы базовой станции WLAN-запрос на аутентификацию направляется на абонентский ноутбук, который должен иметь SIM-адаптер, и вся информация, необходимая для аутентификации пользователя, считы-вается с его SIM-карты.

Несомненным преимуществом в этом случае является упрощение модели аутентификации, а недостатком — усложнение процедуры: возникает необходимость в SIM-адаптере, в который надо устанавливать персональную SIM-карту или отдельную SIM-карту только для услуги WLAN. Такой метод устроит сотового оператора, ибо подразумевает интеграцию с сетью GSM и получение информации об абоненте с его SIM-карты, что упрощает универсальную тарификацию для услуг GSM и WLAN.

Пожалуй, наиболее прогрессивной является аутентификация с помощью одноразового пароля (One Time Password). Кроме того, что этот тип аутентификации использует преимущества SIM-карт, при этом ещё и не требуется никаких манипуляций с самой картой, и она продолжает оставаться в сотовом телефоне.

Если нужно воспользоваться услугами WLAN, абонент прежде всего должен заполнить web-форму, указав в ней номер своего мобильного телефона. По этому номеру система проверит, открыты ли подобные услуги для абонента, доступен ли счёт, а затем вышлет абоненту одноразовый пароль с помощью SMS-сообщения.

В качестве имени для входа можно использовать номер мобильного телефона. Гарантией правильности получения этого пароля является наличие у абонента указанного GSM-телефона, другой же абонент данный SMS получить не может в принципе. Таким образом, преимущества такого метода вполне очевидны.

А теперь рассмотрим особенности внедрения WLAN-систем в сетях сотовых операторов на конкретных примерах.

Внедрение услуг на базе технологии WLAN с SIM-аутентифика-цией позволит оператору предоставлять высокоскоростной удалённый доступ к Интернет-ресурсам и корпоративным сетям большому количеству абонентов одновременно, при этом для проверки абонентов будет использоваться информация, хранящаяся в GSM-подписке.

Для работы в данной сети абоненту необходимо иметь ноутбук, SIM-карту, PCMCIA WLAN-адаптер и SIM-адаптер (устройство для чтения SIM-карт в PCMCIA или в USB-исполнении). Беспроводные сети стандарта IEEE802.11Ь строятся на основе базовых станций оператора, подключаемых в его транспортную сеть. Радиус покрытия одной точки доступа составляет около 100 метров и может масштабироваться за счёт установки дополнительных точек доступа. Одна точка доступа может одновременно поддерживать несколько десятков активных пользователей и обеспечивает скорость передачи информации для конечного абонента до 11 Мбит/с.

Также компания Ericsson и датский оператор мобильной связи TDC Mobil подписали контракт на развёртывание WLAN-системы в сети оператора мобильной связи. Система позволит улучшить качество услуги GPRS и UMTS компании TDC Mobil, обеспечив широкую полосу пропускания в стратегически важных общественных точках доступа. Пользователи переносных и карманных компьютеров получат защищённый мобильный доступ к необходимым ресурсам со скоростью проводных локальных сетей. К тому же, система обеспечивает таким пользователям доступ к Интернету и корпоративным сетям. Для работы может использоваться любой переносной или карманный компьютер, укомплектованный платой WLAN и одним из популярных Интернет-браузеров. Корпоративным пользователям предоставляются VPN-каналы и сетевые экраны для защиты данных. Безопасность доступа к WLAN-услуге для всех пользователей обеспечивается механизмом предоставления одноразового пароля с помощью SIM-карты мобильного терминала.

Советы оператору

Итак, при внедрении систем WLAN сотовому оператору прежде всего необходимо тщательно проработать бизнес-стратегию и определить ту целевую группу, которой будут предложены услуги WLAN. Как следствие, необходимо охватывать именно те точки, где система будет максимально востребована.

Не менее важна проработка стратегии внедрения и развёртывания сети, и один из возможных вариантов — привлечение третьих компаний не столько для выполнения монтажных работ, сколько для поиска и организации партнёрских отношений с владельцами hot-spot. Также очень важно выбрать максимально гибкую и надёжную систему WLAN, способную интегрироваться с существующей сотовой сетевой инфраструктурой и обеспечивающую простоту и удобство для конечного пользователя.

Наличие такой функции, как автоматическое обновление абонентских данных, поможет снизить затраты на содержание полноценной системы радиодоступа WLAN. В этом случае запись о новом пользователе возникает в базе данных системы WLAN с момента первой сессии. Это значительно упрощает работу абонентских отделов.

Весьма необходимой для системы WLAN является функция управления типами услуг. В системе WLAN необходимо иметь несколько классов услуг, у каждой из которых будут собственные права доступа, ограничения по полосе пропускания, набор дополнительных услуг. С помощью заполнения web-страницы абонент может сам выбирать тот или иной класс обслуживания. Таким образом, оператор свободен и в выборе схемы тарификации для разного класса услуг.

Принимая во внимание в будущем внедрение UMTS, не последнюю роль будет играть совместимость с сетями третьего поколения, включая работу с U-SIM. Принципиальное значение имеет также поддержка роуминга, но это, пожалуй, очевидная вещь.

Возможности технологии Bluetooth

Технология Bluetooth предназначена для организации беспроводных персональных сетей.

В настоящее время средства Bluetooth встраиваются в сотовые телефоны, карманные ПК, беспроводные точки доступа, телефонные гарнитуры, клавиатуры, мыши, принтеры и даже цифровые ручки (digital pens). Однако, несмотря на доступность, до сих пор эта технология не получила широкого применения. Вероятно, данная ситуация вскоре изменится, поскольку поддержка Bluetooth включена в пакет Sеrvice Pack 2 для ОС Windows XP.

Кроме того, по данным исследовательской компании Allied Business, каждый третий проданный в США в этом году мобильный телефон имеет функциональность Bluetooth.

До недавнего времени одним из основных препятствий на пути распространения технологии Bluetooth являлась сложность её использования, особенно если вы хотели заставить взаимодействовать несколько устройств Bluetooth друг с другом. Но сейчас благодаря улучшенным мастерам конфигурации и поддержке Bluetooth в составе ОС Windows XP вы можете сконфигурировать эти устройства менее чем за 5 мин.

Связь по технологии Bluetooth устанавливается автоматически и почти мгновенно (на соединение устройств кабелем уходит больше времени). Применение средств Bluetooth, дальность действия которых, как правило, составляет около 10 м, позволяет отказаться от использования кабелей для соединения персональных электронных устройств. Например, с помощью технологии Bluetooth вы можете подключить ноутбук или карманный ПК к сотовому телефону и задействовать последний в качестве беспроводного модема.

Но почему бы в этих же целях не использовать технологию Wi-Fi? Дело в том, что технология Bluetooth специально разработана для замены кабельных соединений (хотя её можно применить и для имитации работы локальной сети). В отличие от стандарта 802.11 (Wi-Fi) в технологии Bluetooth предусмотрены профиль обнаружения услуг (service discovery) и другие профили, дающие возможность устройствам сразу же после установления беспроводного соединения автоматически предоставлять друг другу требуемые услуги (так, принтер предоставит услугу печати сотовому телефону). Кроме того, в отличие от оборудования стандарта 802.11 средства Bluetooth работают с меньшей выходной мощностью (1 или 10 мВт) и ориентированы на образование одноранговых (ad hoc) сетей. Совершенствованием спецификации Bluetooth (стандарт IEEE 802.15.1) занимается ассоциация Bluetooth Special Interest Group.

Как она работает

Связь по технологии Bluetooth осуществляется в рамках пикосети, состоящей из одного ведущего (master) устройства и до семи ведомых (slave) устройств. Ещё 254 устройства могут находиться в состоянии «парковки» и ожидать подключения к пикосети. Пользовательское устройство, инициирующее связь, является ведущим и управляет работой ведомых устройств в пикосети.

Оборудование Bluetooth использует частотный диапазон 2,4 ГГц (в этом же диапазоне функционируют устройства стандартов 802.11b и 802.11g) и реализует технологию расширения спектра радиосигнала посредством скачкообразного изменения частоты (Frequency Hopping — FH).

Чтобы не мешать работе друг друга, одна пикосеть (например, ноутбук, связанный с сотовым телефоном) отличается от другой (сотовой телефон, взаимодействующий с гарнитурой) последовательностью осуществления частотных скачков. В асимметричной конфигурации пропускная способность соединения Bluetooth может достигать 721 Кбит/с в одном направлении и 57,6 Кбит/с в другом. В симметричной же конфигурации скорость передачи данных в обоих направлениях одинакова и составляет 432,6 Кбит/с. Кроме того, пикосеть способна поддерживать три дуплексных 64-Кбит/с голосовых канала. Таким образом, пропускной способности средств Bluetooth вполне хватает для установления модемных соединений, осуществления голосовой связи, синхронизации карманных компьютеров и передачи оцифрованных изображений с низким или средним разрешением, но её недостаточно для работы с такими устройствами, как цифровые видеокамеры.

Следует также учитывать, что два устройства Bluetooth соединяются друг с другом только в том случае, если поддерживают один и тот же профиль Bluetooth, который представляет собой набор функций, основанных на протоколах Bluetooth. В данной технологии определены профили последовательного порта (Serial Port Profile — SPP), коммутируемого доступа (dial-up networking), гарнитуры, устройства hands-free, подключения к ЛВС, факса, передачи файла и синхронизации. Итак, если сотовый телефон поддерживает только профиль устройства hands-free, а гарнитура — только профиль гарнитуры, они не будут взаимодействовать.

Профиль SPP имитирует работу соединения с последовательным портом RS-232, что даёт возможность любому приложению, работающему с этим портом, использовать вместо него средства Bluetooth. Версия спецификации Bluetooth с номером 1.2 была принята в ноябре прошлого года. В ней определена поддержка адаптивной технологии FH, повышающей помехоустойчивость оборудования, а также предусмотрены уменьшение времени установления соединения, повышение качества передачи речи и расширенная поддержка распределённой сети (scatter-net). О распределённой сети Bluetooth говорят в том случае, если одно и то же устройство работает в двух пикосетях. Спецификация версии 1.2 совместима со спецификацией версии 1.1.

Следуйте инструкциям

Устройствами Bluetooth просто пользоваться, если они правильно сконфигурированы. Обязательно читайте инструкции производителей оборудования! Многие средства Bluetooth комплектуются управляющими утилитами и мастерами, помогающими конфигурировать их. В зависимости от выполняемой задачи вам, возможно, придётся воспользоваться мастерами третьих фирм. Например, с помощью утилиты Communication Manager компании AT&T Wireless конфигурируют ноутбуки, чтобы передавать и принимать пакеты данных посредством Bluetooth-совместимых телефонов по сети AT&T Wireless. Поддержка Bluetooth в составе ОС Windows XP поможет вам сконфигурировать соответствующие устройства с помощью единого (для продуктов разных производителей) пользовательского интерфейса.

Любой технически «подкованный» пользователь справится с конфигурированием устройств Bluetooth, но у людей, не обладающих техническими знаниями, с этим могут возникнуть трудности. Если вы, являясь ИТ-специалистом предприятия, отвечаете за техническую поддержку пользователей, которым предстоит работать с определёнными устройствами Bluetooth, то заранее сконфигурируйте эти устройства для них или порекомендуйте им использовать проверенные вами простые инсталляционные мастера.

Если устройство Bluetooth сконфигурировано должным образом, установление соединения в дальнейшем осуществляется автоматически. Впрочем, многие устройства Bluetooth могут запрашивать разрешение на установление соединения при поступлении соответствующего запроса извне. Эту функцию легко отключить, но помните о том, что она полезна с точки зрения обеспечения информационной безопасности.

В последнее время технология Bluetooth подверглась жёсткой критике из-за атак типа Bluesnarfing, приводящих к краже данных с устройств Bluetooth. На самом деле в этой технологии предусмотрены неплохие методы аутентификации и шифрования, но эффективность их действия зависит от правильной конфигурации устройств и разумного подхода к их применению. Как это бывает с оборудованием Wi-Fi, установленные по умолчанию параметры работы средств Bluetooth могут и не обеспечивать защиты данных.

Вот несколько советов по повышению уровня информационной безопасности сетей Bluetooth.

1. Реализуйте стратегию защиты этих сетей.

2. Не используйте устройства Bluetooth для передачи строго конфиденциальных данных. Даже при правильной их конфигурации опытный и настойчивый хакер способен перехватить эти данные.

3. Спаривайте ваши устройства в физически защищённом месте. Если хакер перехватит информацию, передаваемую в ходе процесса спаривания, он сможет успешно атаковать их.

4. При спаривании устройств задействуйте только надёжный PIN-код. Совместно с другими параметрами он используется для получения ключа шифрования. Надёжным считается такой PIN-код, который представляет собой трудно угадываемую комбинацию из восьми или более букв и цифр.

5. После спаривания сконфигурируйте ваши устройства, как неподдающиеся обнаружению (другими устройствами Bluetooth). Эта мера предосторожности существенно затруднит подключение кого бы то ни было к вашим устройствам.

6. Задействуйте функцию запрашивания разрешения на установление соединения, что сделает связь по технологии Bluetooth более безопасной.

7. Отключайте средства Bluetooth, если вы не пользуетесь ими.

8. Отмените спаривание с потерянными или украденными устройствами, ведь с их помощью хакер может связаться с другими вашими устройствами, с которыми они были спарены.

Применение гарнитуры Bluetooth избавляет от надоедливого соединительного провода, имеющегося у обычного наушника сотового телефона, но помните о том, что аккумулятор этой гарнитуры (как и аккумулятор сотового телефона) время от времени нужно подзаряжать.

Что последует за Bluetooth

Bluetooth — это хорошо разработанная технология беспроводной связи, но она не предназначена для передачи изображений с высоким разрешением, музыкальных файлов и видеоинформации, а также для синхронизации больших баз данных. Для этих целей разработана новая сверхширокополосная технология UWB, которая может стать опасным конкурентом для Bluetooth. В отличие от обычных схем модуляции радиосигнала в технологии UWB предусмотрено использование коротких радиоимпульсов, обеспечивающих маломощное излучение в широкой полосе частот. Но до того времени, когда средства UWB получат широкое распространение, у технологии Bluetooth имеются хорошие шансы закрепиться на рынке (в течение ближайших нескольких лет) в качестве дополнения к новым технологиям, подобным UWB.

Антенны для устройств беспроводных ЛВС

До недавнего времени разработчики оборудования для беспроводных ЛВС (БЛВС) не уделяли должного внимания проектированию антенн. Например, антенны некоторых ноутбуков, которые представляют собой проложенные внутри корпуса машин куски провода, даже не были сориентированы для оптимального функционирования. Широко используемые в точках доступа антенны, предназначенные для разнесённого приёма радиосигналов, работают ненамного лучше этих проводов.

Однако ситуация меняется. Новые «интеллектуальные» антенны от компаний Airgo Networks, Motia, Vivato и других производителей существенно улучшают характеристики устройств БЛВС, в том числе повышают их дальность действия. Если в будущем вы планируете задействовать «интеллектуальные» антенны или хотите использовать возможности имеющихся антенн по максимуму, то вам следует знать их параметры. Это так же важно, как знание характеристик вносимого затухания, волнового сопротивления и перекрёстных наводок кабеля проводной ЛВС.

Параметры антенн

Любая антенна выполняет две основные функции. Работая на приём, она преобразует электромагнитную волну в электрический сигнал. Последний затем обрабатывается беспроводным устройством, в результате чего получаются цифровые данные. При передаче информации антенна преобразует электрический сигнал в электромагнитную волну, которая излучается в окружающее пространство. Для передачи потоков данных по радиоволнам используются сложные схемы модуляции.

От того, как хорошо антенна осуществляет эти функции, зависят возможность подключения пользователей к БЛВС и скорость передачи данных. Если антенна не будет излучать радиоволны должным образом, интерфейсы БЛВС (адаптируясь к низкому уровню сигнала) снизят свои максимальные скоро-сти передачи, что приведёт к уменьшению производительности сети. Подходящая антенна должна обеспечивать требуемое радиопокрытие и минимизировать уровень сигналов БЛВС, выходящих за пределы обслуживаемого здания.

Итак, рассмотрим параметры антенн. В качестве базы для сравнения способности разрабатываемых антенн усиливать радиосигнал радиоинженеры используют гипотетический изотропный излучатель. Он излучает радиосигнал равномерно по всем направлениям, поэтому его диаграмма направленности (ДН) имеет вид сферы.

Коэффициент усиления (КУ) такой антенны равен 0 дБ, а КУ любой другой антенны выражают в децибелах относительно изотропного излучателя.

ДН антенны может быть представлена в виде трехмерного изображения или как два двухмерных графика. Самым распространённым типом антенн в БЛВС является всенаправленный диполь. Такими антеннами оснащены многие точки доступа. Будучи ориентированным перпендикулярно поверхности земли, в азимутальной плоскости диполь излучает сигнал равномерно по всем направлениям, а его ДН в этой плоскости (при использовании полярных координат) имеет форму окружности, в центре которой находится сам диполь. При этом предполагается, что она установлена перпендикулярно поверхности земли. В отличие от сферической ДН изотропного излучателя ДН этой антенны как бы растянута в азимутальной плоскости, т. е. большую часть энергии радиоволн она излучает по горизонтали, что, собственно, и обеспечивает её более высокий КУ (2,2 дБ) по сравнению с КУ изотропного излучателя. Увеличение КУ антенны способствует росту дальности действия радиосистемы. Оснащённая антенной с такой ДН точка доступа обеспечит радиопокрытие большого помещения, при этом уровень её излучения на соседних этажах здания будет низким. Если же антенну ориентировать горизонтально, то излучаемый ею сигнал будет распространяться и между этажами. При каждом увеличении КУ антенны на 3 дБ уровень принимаемого ею сигнала удваивается.

Специалисты конструируют и остронаправленные антенны, которые фокусируют электромагнитную энергию в узкий луч. К таким антеннам относятся большие параболические антенны, с помощью которых организуют наземные радиолинии длиной до 40 км и более. Названные антенны имеют КУ до 25 дБ и выше.

Варианты реализации антенн

Для оптимизации радиопокрытия к точкам доступа нередко подключают внешние антенны. Возможность их подключения имеется во многих точках доступа, предназначенных для корпоративных сетей. Однако Федеральная комиссия по связи США запрещает применение внешних антенн с устройствами, работающими в некоторых частотных полосах диапазона частот 5 ГГц. Поэтому работающие в этих полосах точки доступа вам придётся использовать с имеющимися у них антеннами.

Ведущие производители точек доступа, такие, как компании Cisco Systems, Proxim и Symbol Technologies, предлагают несколько видов антенн для своих продуктов. Другие же производители, включая большинство компаний, недавно вышедших на рынок БЛВС со своими беспроводными коммутаторами, оснащают свои точки доступа фиксированными всенаправленными антеннами. Точка доступа компании Airespace поддерживает внешние антенны и работает с интегрированной направленной пластинчатой антенной, что обеспечивает большую дальность действия, чем конкурирующие продукты.

Ноутбуки оснащают беспроводными сетевыми адаптерами PC Card или Mini-PCI. Первые имеют простую всенаправленную антенну. В корпусе ноутбука такой адаптер расположен горизонтально, и, как правило, так же ориентирована его антенна, которая в основном излучает вверх и вниз, а не по сторонам, что уменьшает дальность связи. Стоит отметить адаптер FriendlyNET AL1511 фирмы Asante, оснащённый выдвижными антеннами Xwing. Это устройство обладает самой большой дальностью связи. Оно не самое прочное, но его вертикально ориентированные антенны работают хорошо, помогая обеспечить надёжную связь в тех случаях, когда компьютер находится на границе зоны действия сети. Некоторые 2,4-ГГц беспроводные сетевые адаптеры имеют гнездо для подключения внешней антенны.

Беспроводной сетевой адаптер Mini-PCI обычно работает с расположенной в ноутбуке антенной. Как правило, эти антенны — двухдиапа-зонные, т.е. имеют элементы, функционирующие в диапазонах частот 2,4 и 5 ГГц. Антенну лучше всего размещать по периметру дисплея ноутбука, но тогда для связи её с беспроводным сетевым адаптером потребуется использовать кабель, в котором радиосигнал будет затухать (потери в антенном кабеле ноутбука составляют 3 дБ и более). Поэтому многие производители размещают антенну рядом с адаптером Mini-PCI, который расположен под клавиатурой ноутбука. К сожалению, при такой компоновке антенна этого адаптера работает хуже, чем антенна платы PC Card.

Антенны становятся «интеллектуальнее»

Хорошей новостью для пользователей БЛВС является то, что антенны устройств этих сетей становятся «интеллектуальнее» и эффективнее в работе.

Простейшие «интеллектуальные» антенны, предназначенные для разнесённого приёма радиосигналов, широко используются в точках доступа и адаптерах БЛВС. Такая антенна состоит из двух элементов (излучателей) и внутреннего коммутатора, подсоединяющего к приёмнику тот элемент, который принимает более мощный сигнал. Она помогает уменьшить негативный эффект многолучевого распространения радиоволн, вызванного их отражением от разных предметов, в результате чего один и тот же переданный радиосигнал многократно (с разной временной задержкой) поступает на вход приёмника точки доступа, что приводит к сильному ослаблению принимаемого сигнала.

Для увеличения зоны действия БЛВС требуются ещё более «интеллектуальные» антенны, к которым относятся фазированные антенные решётки. Такой решёткой, состоящей из большого числа излучателей, оборудован коммутатор Wi-Fi компании Vivato. Он функционирует как точка доступа, а его решётка наводит радиолуч на клиентское устройство стандарта 802.11. Данная антенная система увеличивает дальность связи (особенно на улице). Однако фазированные антенные решётки, как правило, имеют значительные габаритные размеры и стоят дорого.

Ещё один вариант реализации «интеллектуальной» антенны — адаптивная решётка. Такие решётки разрабатывают фирма Motia и другие производители. В них принятые элементами решётки сигналы умножаются на определённые весовые коэффициенты, а затем суммируются. Адаптивная решётка может быть реализована в виде дополнительной подсистемы, подсоединяемой к имеющемуся устройству Wi-Fi.

Этот подход является довольно перспективным, но, чтобы потенциальные заказчики смогли воспользоваться всеми преимуществами того или иного варианта построения «интеллектуальной» антенны, необходимо внести существенные изменения в стандарты на БЛВС. Рабочая группа IEEE 802.11n разрабатывает стандарт на БЛВС следующего поколения, обеспечивающую скорость передачи данных до 100 Мбит/с. В действующих сегодня стандартах 802.11a и 802.11g определена максимальная скорость передачи 54 Мбит/с, а её реальные значения составляют 25-30 Мбит/с.

Аналитики предполагают, что в стандарте 802.11n будет предусмотрена возможность использования устройств типа MIMO (Multiple Input, Multiple Output), работающих с несколькими антеннами. Такой продукт уже разработан компанией Airgo.

В упомянутом стандарте должны появиться и другие новшества. Так, для поддержки 100-Мбит/с скорости передачи данных на значительные расстояния потребуется существенно изменить MAC-уровень 802.11, что чревато возникновением проблем с обратной совместимостью беспроводных устройств. Следите за развитием стандарта 802.11n и за появлением на рынке поддерживающих его устройств. Они будут высокопроизводительными и (благодаря некоторым перспективным антеннам) «интеллектуальными».

Функционирование устройств Wi-Fi на физическом уровне

Осенью 1999 г. была создана организация Wireless Ethernet Compatibility Alliance (сейчас её название Wi-Fi Alliance), которой принадлежит бренд Wi-Fi. На проведённой ею в то время пресс-конференции представитель этой организации назвал технологию Wi-Fi беспроводным аналогом Ethernet (wireless Ethernet). Когда же один из журналистов усомнился в правильности такого сравнения, ему было сказано, что технологии Wi-Fi и Ethernet очень похожи, поскольку в них предусмотрен конкурентный доступ узлов сети к среде передачи данных и имеется много общего в реализации канального уровня.

Однако сходство названных технологий на этом и заканчивается. Они существенно отличаются друг от друга на физическом уровне. Если трафик сетей Ethernet локализован в более или менее защищённых от воздействия внешней среды электрических и оптических кабелях, то трафик систем Wi-Fi передаётся по радиоволнам и при этом подвержен влиянию помех и атмосферных осадков, которые могут парализовать работу системы.

Производители средств Wi-Fi стараются не афишировать возможные проблемы в их работе, связанные с их физическим уровнем. Вместо этого они подчёркивают простоту инсталляции и сетевой интеграции оборудования Wi-Fi. Вам следует знать об этих проблемах и, чтобы успешно управлять большими беспроводными ЛВС (БЛВС), нужно ещё разбираться в основах радиотехники. Здесь вполне уместно провести аналогию с сетями Ethernet, для эффективного администрирования которых необходимы знания в области структурированных кабельных систем.

Основы радиосвязи

Подобно модемам для коммутируемых линий и кабельным модемам, устройства Wi-Fi модулируют передаваемые сигналы. С помощью разных методов модуляции они преобразуют получаемые от компьютера цифровые сигналы в аналоговые радиочастотные. Скорость передачи данных с помощью модулированной несущей зависит от ряда факторов, в том числе от ширины полосы пропускания канала связи и типа используемого метода модуляции. По сравнению с простыми методами (или схемами) модуляции (например, BPSK, реализуемый 1-Мбит/с устройствами БЛВС), сложные методы модуляции (например, 64-QAM, поддерживаемый 54-Мбит/с оборудованием) обеспечивают более высокую скорость передачи данных. Но при использовании сложных методов модуляции устойчивость работы радиосистемы к воздействию шума снижается.

Поскольку по мере распространения в атмосфере радиосигнал затухает, разработчикам и пользователям радиосистем приходится искать компромисс между скоростью передачи данных и дальностью связи. Радиоволны в атмосфере затухают быстрее, чем радиочастотные сигналы, передаваемые кабельными модемами по гибридным (оптоволоконным и коаксиальным) кабельным системам.

Сети Wi-Fi работают в нелицензируемых (в США) частотных диапазонах 2,4-2,4835 (ISM-диапазон); 5,15-5,35 и 5,725-5,825 ГГц (UNII-диапазоны). Ширина полосы пропускания радиоканала систем Wi-Fi равна 22 МГц.

Устройства, предназначенные для работы в нелицензируемых диапазонах, должны быть спроектированы таким образом, чтобы сводить к минимуму вероятность негативного влияния (на их функционирование) взаимных помех. По этой причине устройства Wi-Fi имеют небольшую выходную мощность и устойчивы к воздействию не очень сильных помех, которые создаются другими устройствами, функционирующими в том же диапазоне.

Помехоустойчивость устройств Wi-Fi обеспечивается расширением спектра передаваемых сигналов. Хотя системы, реализующие технологии расширения спектра, работают довольно надёжно, почти невозможно создать многосотовую БЛВС, не столкнувшись с проблемами в работе её устройств, вызванными помехами.

Любое устройство Wi-Fi, будь то плата PC Card, беспроводной сетевой адаптер для настольного ПК или точка доступа, функционирует как приёмопередатчик, т. е. передаёт и принимает радиосигналы. Стоит отметить, что 5-ГГц радиосигналы устройств стандарта 802.11a затухают сильнее, чем 2,4-ГГц сигналы, особенно когда на пути их распространения встречаются стены или другие объекты.

Мало того что приёмникам приходится работать с очень слабыми сигналами, они ещё испытывают воздействие радиочастотных шумов. К числу их источников относятся высокоскоростной центральный процессор ноутбука и микроволновая печь. Однако современные радиосистемы функционируют даже при очень низком отношении сигнал/шум.

Ватты и децибелы

Выходная мощность радиотехнических устройств обычно измеряется в ваттах. В отличие от стереосистем, которые могут иметь выходную мощность 500 Вт, оборудование Wi-Fi излучает значительно менее мощные сигналы — до 200 мВт. Поскольку радиосредства работают с маломощными сигналами, инженеры предпочитают выражать их уровень в логарифмических единицах, называемых децибелами (дБ). При определении уровня сигнала по отношению к одному милливатту используется сокращение «дБм» (dBm). Уровню сигнала в 0 дБм соответствует мощность 1 мВт.

Если мощность сигнала менее 1 мВт, его уровень отрицателен. Например, чувствительность беспроводного сетевого адаптера стандарта 802.11b при пропускной способности 2 Мбит/с может равняться -90 дБм.

Запомните два полезных в инженерной практике правила. Увеличение или уменьшение уровня сигнала на 3 дБ означает увеличение или уменьшение его мощности в два раза. Увеличение же уровня сигнала на 10 дБ соответствует десятикратному увеличению его мощности. Таким образом, если 0 дБм равняется 1 мВт, то 10 дБм — 10, 20 дБм — 100 и 30 дБм — 1000 мВт, или 1 Вт. С помощью этих правил несложно определить, что уровню сигнала в 23 дБм соответствует мощность 200 мВт.

Усиление и потери

В состав радиопередатчиков входят усилители мощности, повышающие уровень передаваемого сигнала. Для увеличения дальности связи разработчики беспроводного оборудования могут повышать его выходную мощность, но при этом они не должны выходить за пределы налагаемых (регулирующими органами) ограничений на характеристики этого оборудования. И ещё, чем выше выходная мощность, тем больше потребляется электроэнергии (что сокращает срок службы батареи ноутбука) и рассеивается тепла (ноутбук нагревается сильнее).

Дальность связи можно повысить и за счёт применения направленных антенн. Такая антенна фокусирует передаваемый сигнал в определённом направлении и обеспечивает повышение уровня принимаемого сигнала.

Чтобы беспроводная сеть функционировала нормально, суммарное усиление взаимодействующих устройств должно быть выше затухания передаваемого радиосигнала. Затухание радиосигнала в атмосфере (по причине его рассеивания в ней) называется потерями в свободном пространстве.

В зданиях, где работают БЛВС, имеют место и другие виды потерь, в том числе потери, обусловленные поглощением (стенами, межэтажными перекрытиями и дверями), рассеиванием (из-за хаотических отражений от различных поверхностей) и рефракцией (изменением направления распространения волны при прохождении её через объект, например, стеклянную стену) радиоволн. Уровень потерь зависит от частоты радиосигнала. Например, 5-ГГц радиосигнал поглощается межэтажными перекрытиями и стенами сильнее, чем 2,4-ГГц.

Хотя возможность установления радиосвязи зависит в первую очередь от параметров оборудования и потерь передаваемого сигнала, на работу БЛВС влияет и такой фактор, как многолучевое распространение радиоволн, вызванное их отражением от разных предметов. В результате этого один и тот же переданный радиосигнал многократно (с разной временной задержкой) поступает на вход приёмника, что может значительно ослабить принимаемый сигнал.

Инженеры продолжают искать методы борьбы с негативным эффектом многолучевого распространения радиоволн. Сегодня с этой целью многие устройства Wi-Fi оснащены двумя антеннами, что иногда помогает. В большинстве случаев надёжность работы радиосистемы при многолучевом распространении зависит от конструкции её радиоприёмника. По этой причине беспроводная сетевая плата с высокой выходной мощностью может уступать по дальности действия плате с меньшей мощностью, но с улучшенными возможностями работы в условиях многолучевого распространения радиоволн.

Результаты тестирования

Параметр, который вычисляется как разность выраженных в децибелах значений мощности передатчика и чувствительности приёмника, называют системным усилением оборудования или бюджетом радиолинии. Так, соответствующий стандарту 802.11b сетевой адаптер Cisco Aironet имеет максимальную выходную мощность 20 дБм, а чувствительность радиоприёмника точки доступа Cisco 1200 составляет -85 дБм (при максимальной пропускной способности 11 Мбит/с). Следовательно, при использовании этого оборудования бюджет радиолинии равен 105 дБ.

При недостаточно высоком отношении сигнал/шум пропускная способность систем Wi-Fi уменьшается из-за возникновения ошибок в пакетах данных и их повторной передачи. Чтобы устранить эти негативные явления, по мере уменьшения уровня принимаемого сигнала системы Wi-Fi автоматически переходят на менее эффективный метод модуляции, снижая тем самым свою максимальную скорость передачи данных (при этом помехоустойчивость повышается). В системах стандарта 802.11b максимальная скорость снижается постепенно — с 11 до 5,5 Мбит/с, затем до 2 и, наконец, до 1 Мбит/с. Когда же уровня сигнала перестаёт хватать и для работы системы на скорости 1 Мбит/с, связь прерывается.

Понимание основ функционирования радиосистем поможет вам эффективнее использовать средства обследования места развёртывания БЛВС и средства поиска неисправностей в её работе и тем самым улучшить планирование и обслуживание этой сети.

Словарь терминов Wi-Fi

WLAN (Wireless Local Area Network)— беспроводная локальная сеть. Помимо этого сокращения для обозначения беспроводных сетей разного масштаба употребляют термины WPAN (Wireless Personal Area Network) и WWAN (Wireless Wide Area Network). WPAN, иначе беспроводная персональная сеть, служит для связи компьютера с периферийными устройствами (клавиатура, мышь и т.д.). Сюда можно отнести стандарты Bluetooth и IrDa, которые обеспечивают связь на расстоянии до 10 метров. WWAN — глобальная беспроводная сеть, служит для обозначения сетей городских масштабов. По большей части, этот термин употребляется для сетей будущего.

Wi-Fi. Сети, построенные на базе оборудования, поддерживающего стандарт 802.11b, получили название — Wi-Fi-сети. Стоит упомянуть об одной интересной особенности стандарта 802.11b. Если хотя бы один клиент подключается к сети на малой скорости (причиной может стать большая удалённость или сильное ослабление радиосигнала окружающей средой), скорость передачи данных ограничивается для всех остальных пользователей до уровня скорости медленного клиента. Это ограничение устанавливается для обеспечения стабильного режима доступа всех клиентов сети базисным механизмом выбора скорости для каждого пользователя, который используется в стандарте CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). Как следствие, скорость передачи данных даже при высокоскоростном подключении может упасть с 11 Мбит/с до 1 Мбит/с. Такое падение скорости вполне приемлемо при доступе в Интернет, когда скорость подключения к провайдеру сравнима с нижним порогом в Wi-Fi-сети, но легко замечается при интенсивной работе в локальной сети.

WNIC (Wireless Network Interface Card)— беспроводная сетевая карта, также иногда употребляется термин «беспроводной сетевой интерфейс».

WAPили AP (Wireless Access Point)— узел беспроводного доступа или «точка доступа». Это оборудование позволяет взаимодействовать беспроводным рабочим станциям с ресурсами уже существующей кабельной сети (Ethernet). Являясь точкой перехода (мостом) из беспроводной сети в кабельную сеть и участвуя как посредник в сетевых взаимодействиях беспроводных клиентов при работе сети в режиме инфраструктуры, узел доступа может выполнять некоторые ограничительные функции для активности беспроводных клиентов.

SSID (Service Set Identifier)— идентификатор беспроводной сети. Несмотря на работы по стандартизации беспроводных сетей молодость данной технологии ещё заметна в различных мелочах, в том числе и в названиях. Часто производители оборудования и программного обеспечения для обозначения одних и тех же понятий используют различную терминологию, что может вызвать некоторое смущение у пользователя. Например, наряду с термином «идентификатор SSID» используются следующие наименования: имя сети (Network Name или сокр. NN), предпочтительная сеть (Preferred Network), идентификатор ESSID, и область обслуживания беспроводной сети.

WEP (Wired Equivalent Privacy)— метод поточного кодирования передаваемых данных. Основан на алгоритме RC4. Система отправителя инициализирует программу кодирования двумя значениями: вектором инициализации (IV) и секретным ключом. Каждый бит получившегося в результате кодирующего ключа складывается с соответствующим битом тела (нагрузки) пакета с применением логической операции XOR. В заголовок каждого зашифрованного сетевого пакета добавляется значение IV, применённое для его кодирования. Для следующего пакета выбирается другое значение IV. При расшифровке для каждого бита зашифрованного сообщения и кодирующего ключа также применяется операция XOR. В результате получаем расшифрованные данные.

Вектор инициализации— IV (Initialization Vector). Значение длиной в 24 бита, генерируемое случайным образом.

ICV (Integrity CheckValue)— контрольная сумма данных.

МАС (Media Access Control)— аппаратный адрес.

VPN— защищённое сетевое соединение, использующее протоколы шифрования и туннелирования для создания безопасного подключения клиента к частной сети. Используется для работы в потенциально опасных коммуникационных средах, где существует возможность перехвата данных (например, в Интернет).

Взлом криптозащиты. Операция XOR к двум сообщением, зашифрованным одинаковыми парами значений секретного ключа и есть не что иное, как XOR к соответствующим незашифрованным данным. После чего сами исходные данные легко восстанавливаются.

Система обнаружения вторжения— NIDS (Network Intrusion Detection System).

Системы-ловушки— Honeypot, Honeynets.

WPA (Wi-Fi Protected Access). Базируется на «временном протоколе целостности ключей» — TKIP (Temporary Key Integrity Protocol). Задача, решаемая TKIP: не допустить повторного использования кодирующих ключей. Это достигается динамической заменой используемого в WEP статического ключа новым ключом, вычисленным на основании старого секретного ключа, вектора инициализации и порядкового номера сетевого пакета. Также предусмотрена дополнительная проверка целостности сообщений — MIC (Message Integrity Check), при которой наряду с полезными данными учитываются MAC адреса источника и получателя.

Тип брандмауэра (firewall).Один из первых вопросов, который может встать перед новичком, — это вопрос выбора между брандмауэром типа «Stateful Inspection» или «Stateful Packet Inspection» (SPI). Для ответа на него нужно представлять, как работает маршрутизатор.

Все устройства потребительского уровня основаны на трансляции сетевых адресов (Network Address Translation, NAT). Эта технология позволяет осуществлять множественный доступ компьютеров локальной сети (каждый из которых имеет собственный внутренний IP-адрес) в Интернет, используя один внешний IP-адрес, полученный у провайдера. NAT обеспечивает основные функции брандмауэра, пропуская в сеть только те данные из Интернета, которые поступили в результате запроса от компьютера из локальной сети. Поскольку NAT подразумевает просмотр маршрутизатором содержимого каждого проходящего пакета, то почему бы такой режим не отнести к SPI?

На самом деле этот вопрос до сих пор не имеет однозначного ответа, частично это связано с неправильным использованием терминов при описании ранних продуктов на основе NAT. Кроме того, среднестатистическому покупателю весьма проблематично убедиться в работе SPI. С практической точки зрения различие NAT и SPI не столь велико, здесь вопрос заключается в том, что нужно пользователю. Маршрутизаторы потребительского уровня на базе SPI обычно отличаются от своих родственников NAT наличием такой возможности, как уведомление об атаке по электронной почте, хотя и из этого правила могут быть исключения. Кроме того, благодаря буквам SPI, некоторые производители пытаются повысить стоимость своего оборудования.

Рекомендация:если единственным различием функциональности устройств является наличие SPI у одного из них, то выбирайте его в том случае, если вы планируете использовать перенаправление множества портов или осуществлять доступ к внутреннему серверу из Интернета. В противном случае «чистый» NAT cможет полностью со всем справиться.

Особенности порта WAN. Немного прояснив вопрос о NAT и SPI, перейдём к более практическим вещам — например, как подключиться к Интернету?

Примечание:под широкополосным модемом (broadband modem) мы понимаем устройство для подключения к Интернету, использующее любой из способов широкополосной связи. Это может быть любой модем для выделенной линии.

Тип соединения. Большинство маршрутизаторов оборудованы портом 10BaseT Ethernet для подключения к широкополосному модему. Почему не 10/100? Просто потому, что большинство соединений работают на скорости 1-2 Мбит/с, в лучшем случае, поэтому производители могут немного сэкономить, используя чип на 10BaseT. Некоторые модели оборудованы последовательным портом для WAN-соединения, что позволяет использовать их совместно с обычными модемами (для коммутируемых линий) или соответствующими модемами для выделенных линий (или ISDN-адаптерами). Некоторые модели поддерживают функцию автоматического установления резервного модемного соединения «auto-failover» при разрыве основного подключения и автоматическое переключение обратно при восстановлении последнего.

Получение параметров IP. Когда маршрутизатор уже приобретён и подключён к линии, нужно ещё раз убедиться, что он поддерживает метод получения IP-адреса и тип аутентификации, используемые провайдером. Сначала обратимся к способам задания IP-адреса, которые есть у всех устройств, затем рассмотрим методы аутентификации.

Динамический IP-адрес (Dynamic IP). В этом способе, который также называют «DHCP-клиент», маршрутизатор автоматически получает свой IP-адрес, адреса шлюза по умолчанию и сервера DNS. Подобный способ достаточно широко распространён — он предоставляет провайдеру достаточную гибкость при конфигурировании своей сети. Негативная сторона заключается в том, что полученный IP-адрес может смениться в любой момент, и удалённые приложения, работающие на основе IP-ад-ресов, не смогут работать. К счастью, решить эту проблему помогают провайдеры динамического DNS, например TZO, которые позволяют найти вас по имени независимо от текущего IP-адреса.

Статический IP-адрес (Static IP). Этот метод идеально подходит для тех, кто собирается использовать серверы и не желает связываться с динамическим DNS. Здесь требуется самостоятельно указать IP-адрес, адрес шлюза по умолчанию и адрес сервера DNS, предоставленные провайдером. Такой вариант предоставляют не все провайдеры, а те, которые предоставляют, могут взимать за это дополнительную плату.

Методы аутентификации.Вообще, у провайдеров существует множество способов для проверки подлинности пользователей. Рассмотрим наиболее распространённые из них.

• Коммутируемый доступ и ISDN. Пользователи этих двух способов, вероятно, заметили, что в маршрутизаторах с последовательным портом в разделе настройки удалённого доступа есть также место для указания номера телефона провайдера, имени пользователя и пароля.

• По MAC-адресу. Все устройства, обладающие IP-адресом, имеют и MAC-адрес. MAC-адреса уникальны для любого сетевого оборудования (по крайней мере, предполагается, что они уникальны) и используются в процессе присвоения IP-адресов. MAC-адреса (также известные как адреса физические) состоят из двенадцати шестнадцатиразрядных цифр (то есть, шести байт). Чтобы обеспечить уникальность MAC-адресов, каждому производителю сетевого оборудования выделяется свой диапазон, а конкретный адрес в рамках диапазона присваивается случайным образом.

Примечание:MAC-адрес может быть записан в одном из трех видов. Ниже приведены три варианта записи одного и того же MAC-адреса:

00fe3c812eab

00-fe-3c-81-2e-ab

00:fe:3c:81:2e:ab

MAC-адреса не чувствительны к регистру, поэтому для их написания можно использовать как строчные, так и заглавные буквы (A-F).

Провайдеры, использующие кабельные модемы, часто применяют именно этот метод аутентификации — вы даже можете не знать, что они используют именно его. Однако все сомнения рассеются, как только вы попытаетесь подключить модем к другому компьютеру или маршрутизатору. Поэтому если соединение перестало работать сразу после установки нового оборудования или через некоторое время после этого, вполне вероятно, что провайдер проводит аутентификацию именно по MAC-адресу.

Такой метод является источником проблем: при установке нового маршрутизатора необходимо звонить провайдеру и сообщать новый MAC-адрес в службу поддержки, что приводит к дополнительным временным издержкам. Некоторые провайдеры добавляют в свою базу данных МАС-адресов диапазоны, используемые наиболее известными маршрутизаторами, и запрещают их использование. (Кроме того, некоторые провайдеры отслеживают MAC-адреса устройств, находящихся в сети, и отключают маршрутизаторы без предупреждения или объяснения).

К счастью, разработчики маршрутизаторов придумали обходное решение — сегодня практически все модели позволяют автоматически «клонировать» МАС-адрес компьютера, к которому он подключён, или даже указывать адрес ранее использовавшегося адаптера в качестве внешнего МАС-адреса. Оба способа избавляют от необходимости звонка в службу поддержки.

• PPPoE. Протокол Point-to-Point Protocol over Ethernet (или PPPoE) является относительно новым методом аутентификации. Его продвижению способствовали DSL-провайде-ры Интернета. Этот метод требует лишь указания имени и пароля, но использует протокол, позволяющий выполнять аутентификацию, мониторинг и контроль множества виртуальных подключений. То есть провайдер получает возможность отслеживать и производить расчёты раздельно для пользователей. Однако такая возможность есть только в том случае, если вы арендовали сразу несколько IP-адре-сов. Но она мало распространена. Большинство пользователей предпочитают устанавливать маршрутизатор с NAT для выхода в Интернет с нескольких компьютеров.

PPPoE сегодня поддерживают почти все маршрутизаторы, однако качество реализации, то есть стабильность работы, сильно отличается. Некоторые проблемы PPPoE связаны с прошивкой маршрутизаторов, некоторые — с различиями в реализациях PPPoE провайдерами. Если провайдер использует PPPoE, то стоит выбирать маршрутизатор с его поддержкой, а также со следующими возможностями:

Контроль подключения (Connection Controls). Здесь можно встретить несколько различных параметров, отвечающих за продолжительность поддержания соединения в случае отсутствия сетевой активности и действия при разрыве соединения. Большинство маршрутизаторов настроены по умолчанию так, чтобы автоматически восстанавливать соединение при обнаружении сетевой активности, однако у маршрутизаторов Linksys данная опция вынесена в настройки «
Connecton Demand» (Подключение по требованию). Параметр «
Maximum Idle Time» (Максимальное время ожидания) определяет время, через которое маршрутизатор разорвёт соединение при отсутствии сетевой активности. Опция «
Auto-Reconnect» (Автоматическое восстановление соединения) позволяет маршрутизатору автоматически восстановить соединение при его разрыве.

Сохранение соединения (Keep Alive). Одна из наиболее серьёзных проблем соединений PPPoE заключается в достаточно частых самопроизвольных разрывах. Некоторые провайдеры разрывают широкополосное соединение намеренно, также как и провайдеры коммутируемого доступа, после некоторого периода неактивности, у других просто неправильно настроены серверы PPPoE. Функция «
Keep Alive» позволяет поддерживать соединение, посылая пакеты данных через заданные промежутки времени.

Другие параметры аутентификации (Other Authenticationneeds). Некоторые провайдеры PPPoE требуют статического задания IP-адреса и/или «
Service Name» (Имени службы). При выборе маршрутизатора убедитесь, что он поддерживает все необходимые функции.

Имя узла (Host Name). Метод аутентификации по имени узла использовался провайдером @Home до тех пор, пока он не распался. В этом случае требуется установить «
Host Name» (Имя узла) (в Windows это называется «
Имя компьютера» (Computer Name)) на выданное провайдером длинное имя. @Home был одним из наиболее крупных провайдеров, поэтому большинство маршрутизаторов поддерживают возможность задания имени маршрутизатора и последующую передачу его провайдеру в ответ на запрос.

TAS. TAS расшифровывается как «Toshiba Authentication Service» и также известен как «RR login». Протокол применяет аутентификацию по имени пользователя/паролю, используя для этого небольшую клиентскую программу, которая должна работать на компьютере, подключённом к кабельному модему. Большинство маршрутизаторов этот протокол не поддерживают (продукты ZyXEL и некоторые ОЕМ-модели Netgear являются исключениями). Если ваш провайдер использует именно этот способ аутентификации, то вам остаётся либо подыскать маршрутизатор с его поддержкой, либо искать какие-то обходные пути.

Сервер DHCP. Все модели маршрутизаторов поддерживают сервер DHCP, благодаря чему возможно автоматическое предоставление клиентам локальной сети настроек TCP/IP, необходимых для получения доступа в Интернет. Не все маршрутизаторы имеют одинаковый набор настроек DHCP-сервера, поэтому обратите внимание на следующее:

Диапазонадресов (Address Range control). Этот параметр определяет тот диапазон адресов, которые распределяет сервер. Некоторые модели позволяют указать только начальный адрес диапазона. Другие позволяют указать начальный и конечный адреса. Последнее решение является более гибким и позволяет не беспокоиться о том, что выданные сервером адреса будут конфликтовать со статически заданными адресами в сети.

Резервирование IP-адресов (IP reservation). В этом пункте можно задать поддиапазон адресов DHCP-сервера, который будет зарезервирован, — адреса из него выдаваться не будут.

Имя домена (Domain Name).DHCP-сервер также раздаёт адреса DNS-серверов провайдера, но вы можете настроить его и на раздачу клиентам имени домена. Если провайдер не указывает полные имена (FQDN) на своих серверах (например, как @Home), то вам придётся самому настроить эту функцию, чтобы клиенты локальной сети могли работать с почтой, новостями и другими сервисами.

Примечание:FQDN включает в себя имя узла, домена и информацию о домене верхнего уровня, например,
wwwhome.com, или mail.ho-me.com. Не-FQDN имя обычно содержит только имя хоста, например mail, news, POP3.

Включение/Выключение (Enable/Disable). Данный параметр отвечает за включение/выключение DHCP-сервера. Он будет полезен при использовании в беспроводных маршрутизаторах и при наличии DHCP-сервера в сети.

Список клиентов (Client Listing). Иногда необходимо узнать, кто подключён к сети. Эта функция, как минимум, показывает соответствие IP-адресов MAC-адресам для клиентов DHCP-сервера, получивших у него адрес. Некоторые модели также позволяют просмотреть имя компьютера-клиента, выполнить принудительное обновление адресов или отключить клиента.

Перенаправление портов, виртуальные серверы (Port Mapping, Forwarding, Virtual Server). Вообще, здесь может быть множество других названий, однако суть от этого не меняется: данная функция позволяет оставлять открытые порты в брандмауэре. Она требуется для большинства интернет-приложений, которым необходима возможность передавать запросы из внешнего сегмента сети (WAN) во внутренний (LAN).

Существует несколько способов реализации перенаправления портов, при выборе стоит исходить из требований используемых приложений. Рассмотрим типы перенаправления портов.

Статическое перенаправление портов (Static Single Ports). Это простейшая форма перенаправления портов. При её использовании необходимо задавать соответствия между портами, используемыми приложениями и IP-адресами машин, на которых эти приложения работают. В результате запрос снаружи на IP-адрес вашего маршрутизатора будет автоматически перенаправлен на указанный внутренний сервер. Некоторые маршрутизаторы позволяют определять также используемый для этого протокол (TCP или UDP). Другие автоматически производят перенаправление порта для обоих протоколов.

Примечание:статически можно перенаправлять порт только на один IP-адрес. Другими словами, если нескольким пользователям необходимо использовать одно и то же приложение, или если в сети присутствует несколько серверов одного типа, то для каждого из них придётся задействовать свой порт. Некоторые приложения это позволяют, некоторые — нет.

Таким образом, если у вас немного приложений, и они используют по одному-два порта (например, web— или ftp-сервер), то этот способ вполне приемлем. Хотя максимальное число перенаправляемых портов может различаться у разных моделей, обычно устройства позволяют задать до десяти таких портов.

Статическое перенаправление группы портов схоже с одиночными портами, только в данном случае, можно указывать не отдельные порты, а их группы. Как и прежде, перенаправление диапазона портов возможно только для одного IP-адреса. Такая возможность полезна в том случае, если необходимо обеспечить работу приложений, использующих большое количество портов, например, игр или аудио/видеоконференций. Здесь количество групп портов также варьируется от одной модели к другой, хотя обычно также предлагается около десяти.

Демилитаризованная зона, внешний сервер (DMZ, Exposed Server). Данная функция позволяет виртуально поместить компьютер, находящийся в локальной сети, в глобальную сеть до брандмауэра. Подчеркну слово «виртуально», поскольку на самом деле машина физически остаётся подключённой к сегменту LAN. Другими словами, в этом случае осуществляется перенаправление всех портов на один внутренний IP-адрес. Эта функция осуществляется внутренней прошивкой маршрутизатора, и в некоторых моделях до сих пор не работает должным образом.