Выбор и настройка Wi-Fi оборудования в домашних условиях

Беспроводные сети с каждым днём становятся всё больше популярными, и тот самый факт неоспорим. При этом подъем популярности беспроводного оборудования для конечных пользователей полностью сопоставим с ростом уровня жизни. Как только в доме появляется два или более того более ПК, возникает проблема их объединения в локальную сеть, и лучшим вариантом для дома является как раз беспроводная сеть. Другой обычный пример, когда наилучшим выбором является аккурат беспроводная сеть - это организация беспроводного разделяемого доступа в Интернет в условиях дома с использованием беспроводного маршрутизатора.

Чем же обусловлен увеличение популярности беспроводных сетей? Прежде всего, в сравнении с традиционными кабельными сетями, они обладают рядом серьёзных преимуществ, главным из которых, конечно же, является простота развёртывания. Так, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (что зачастую требует штробирования стен); ещё тяжко оспорить такие достоинства беспроводной сети, как мобильность пользователей в зоне её действия и простота подключения к ней новых пользователей. В то же час беспроводные сети не лишены определённых недостатков. Прежде всего это низкая по сегодняшним меркам прыть соединения, которая серьёзно зависит от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком; плохая масштабируемость, а также, если речь идёт об использовании беспроводной сети в помещениях, достаточно ограниченный радиус действия сети.

Впрочем, стоит отметить, что в каждом конкретном случае существуют способы преодоления всех проблем, связанных с беспроводными сетями. К примеру, радиус действия беспроводной сети может быть увеличен за счёт добавления нескольких точек доступа и построения распределённой беспроводной сети. Аналогично решается и задача масштабируемости сети, а применение внешних направленных антенн позволяет результативно находить решение проблему препятствий, ограничивающих сигнал.

В этой статье мы досконально расскажем о том, как шаг за шагом завернуть и настроить беспроводную сеть в домашних условиях.

Режимы функционирования беспроводных сетей

Как правило, к оборудованию, которое нужно для развёртывания беспроводной сети, относят беспроводную точку доступа и беспроводные адаптеры. Однако в простейшем случае для развёртывания беспроводной сети не требуется даже использования точки доступа. Дело в том, что существуют два режима функционирования беспроводных сетей: порядок Infrastructure и режим Ad Hoc.

В режиме Ad Hoc, тот, что кроме того называют Independent Basic Service Set (IBSS) или режимом Peer to Peer (точка-точка), узлы сети прямо взаимодействуют приятель с другом без участия точки доступа. Этот режим требует минимального оборудования: всякий клиент сети должен быть оснащён только беспроводным адаптером. При эдакий конфигурации не требуется создания сетевой инфраструктуры. Основными недостатками режима Ad Hoc являются ограниченный диапазон действия получаемой сети и невозможность подключения к внешней сети (например, к Интернету). К примеру, если оба беспроводных клиента (ПК с беспроводными адаптерами) находятся в одной комнате в пределах прямой видимости, то режим Ad Hoc позволяет слить этих клиентов в беспроводную сеть. Это может попасть удобным, когда нужно оперативно скачать данные с одного ПК на иной (к примеру, к вам зашёл товарищ со своим ноутбуком). Но вот если ставится задача соединить в локальную беспроводную сеть компьютеры, расположенные в разных комнатах и разделённые бетонной стеной с арматурой, то режим Ad Hoc скорее всего не подойдёт, потому как мощности передатчиков и чувствительности приёмников для обеспечения устойчивого соединения беспроводных адаптеров будет недостаточно. В этом случае для организации беспроводной сети понадобится стационарная точка доступа. Впрочем, превосходство точки доступа содержится не только в том, что она позволяет существенно расширить зону покрытия (радиус действия) беспроводной сети.

Точка доступа в беспроводной сети выполняет функцию, аналогичную функции коммутатора традиционной кабельной сети, и позволяет объединять всех клиентов в единую сеть. Задача точки доступа - координировать обмен данными между всеми клиентами беспроводной сети и снабдить всем клиентам равноправный доступ к среде передачи данных.

Режим функционирования беспроводной сети на базе точки доступа называется режимом Infrastructure Mode. Рассматривают два режима Infrastructure - центровой режим BSS (Basic Service Set) и расширенный режим ESS (Extended Service Set). В режиме BSS все узлы сети связываются между собой только сквозь одну точку доступа, которая может реализовывать также образ моста к внешней сети. В расширенном режиме ESS существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причём сами точки доступа взаимодействуют дружбан с другом, что позволяет отдавать трафик от одной BSS к другой. Между собой точки доступа соединяются при помощи либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов.

Стандарты беспроводной связи

Существует немного типов беспроводных стандартов: 802.11a, 802.11b и 802.11g. В соответствии с этими стандартами используются различные типы оборудования. Кроме того, всё чаще встречаются точки доступа с поддержкой вместе с тем нескольких стандартов, например, 802.11g и 802.11a. Стандарты беспроводных сетей семейства 802.11 отличаются друг от друга и максимально возможной скоростью передачи, и радиусом действия беспроводной сети. Так, стандарт 802.11b подразумевает максимальную скорость передачи до 11 Мбит/с, а стандарты 802.11a и 802.11g - максимальную скорость передачи до 54 Мбит/с. Кроме того, в стандартах 802.11b и 802.11g предусмотрено употребление одного и тот же частотного диапазона - от 2,4 до 2,4835 ГГц, а стандарт 802.11a подразумевает использование частотного диапазона от 5,15 до 5,35 ГГц. Соответственно, если точка доступа поддерживает в то же время стандарт 802.11a и 802.11g, то она является двухдиапазонной.

Оборудование стандарта 802.11a, в силу используемого им частотного диапазона, не сертифицировано в России. Это, конечно, не мешает применять его в домашних условиях. Однако приобрести такое оборудование проблематично. Именно потому в дальнейшем мы сосредоточимся на рассмотрении стандартов 802.11b и 802.11g.

Следует учесть, что стандарт 802.11g на все сто совместим со стандартом 802.11b, то есть стандарт 802.11b является подмножеством стандарта 802.11g, оттого в беспроводных сетях, основанных на оборудовании стандарта 802.11g, могут также действовать клиенты, оснащённые беспроводным адаптером стандарта 802.11b. Верно и обратное - в беспроводных сетях, основанных на оборудовании стандарта 802.11b, могут вкалывать клиенты, оснащённые беспроводным адаптером стандарта 802.11g. Впрочем, в таких смешанных сетях заложен единственный подводный камень: если мы имеем занятие со смешанной сетью, то есть с сетью, в которой имеются как клиенты с беспроводными адаптерами 802.11b, так и клиенты с беспроводными адаптерами 802.11g, то все клиенты сети будут трудиться по протоколу 802.11b. Более того, если все клиенты сети используют один и тот же протокол, например, 802.11b, то данная сеть является гомогенной, и скорость передачи данных в этакий сети выше, чем в смешанной сети, где имеются как клиенты 802.11g, так и 802.11b. Дело в том, что клиенты 802.11b "не слышат" клиентов 802.11g. Поэтому для того, чтобы обеспечить общий доступ к среде передачи данных клиентов, использующих различные протоколы, в подобных смешанных сетях точки доступа должны отрабатывать установленный агрегат защиты. Не вдаваясь в подробности реализации данных механизмов, отметим лишь, что в результате использования механизмов защиты в смешанных сетях реальная скорость передачи становится ещё меньше.

Поэтому при выборе оборудования для беспроводной домашней сети стоит застопориться на оборудовании одного стандарта. Протокол 802.11b на нынче является уже устаревшим, да и реальная скорость передачи данных при использовании данного стандарта может угодить неприемлемо низкой. Так что оптимальный отбор - оборудование стандарта 802.11g.

Некоторые производители предлагают оборудование стандарта 802.11g+ (SuperG), а на коробках своих изделий (точках доступа и беспроводных адаптерах) кроме надписи "802.11g+" указывают ещё и скорость в 100, 108 или даже 125 Мбит/с.

Фактически никакого протокола 802.11g+ не существует, и всё, что укрывается за этим загадочным протоколом - это расширение базового стандарта 802.11g.
На самом деле, все производители чипсетов для беспроводных решений (Intersil, Texas Instruments, Atheros, Broadcom и Agere) в том или ином виде реализовали расширенный режим 802.11g+. Однако проблема заключается в том, что все производители по-разному реализуют данный режим, и нет никакой гарантии, что решения различных производителей смогут взаимодействовать друг с другом. Поэтому при покупке точки доступа стандарта 802.11g+ следует убедиться, что беспроводные адаптеры также поддерживают данный стандарт.

Проблема выбора: точка доступа или маршрутизатор

Кроме того, что точки доступа могут осуществлять в виде отдельных законченных решений, существуют так называемые беспроводные маршрутизаторы, в которых беспроводная точка доступа является составной частью устройства. Соответственно, при развертывании беспроводной сети встает вопросительный мотив выбора между точкой доступа и беспроводным маршрутизатором. Выбор в пользу того или иного устройства зависит от того, как именно будет применяться беспроводная сеть. Рассмотрим несколько типичных ситуаций.

В простейшем случае несколько компьютеров объединяются в беспроводную сеть только для обмена данными между ПК. В этом случае оптимальным выбором будет точка доступа, которая подключается к одному из ПК сети (причём ПК, к которому подключается точка доступа, не должен быть оборудован беспроводным адаптером).

Во втором варианте предполагается, что помимо обмена данными между компьютерами, объединенными в беспроводную сеть, необходимо реализовать для всех компьютеров разделяемый доступ в Интернет с использованием аналогового модема (модема, который подключается к телефонной линии). В этом случае модем подключается к одному из компьютеров беспроводной сети, а Интернет-соединение настраивается в режиме разделяемого доступа. К этому же компьютеру подключается точка доступа, а на всех компьютерах беспроводной сети настраивается выход в Интернет в режиме доступа посредством локальную сеть. Понятно, что оптимальным решением в рассмотренном случае так же является именно использование точки доступа.

И, наконец, концевой вариант топологии беспроводной сети - использование высокоскоростного доступа в Интернет с использованием DSL, кабельного модема или Ethernet-подключения. В этом случае оптимальным вариантом является использование точки беспроводного доступа, встроенной в маршрутизатор.

Маршрутизаторы являются пограничными сетевыми устройствами, то есть устройствами, устанавливаемыми на границе между двумя сетями или между локальной сетью и Интернетом, и в этом смысле они выполняют роль сетевого шлюза. С конструктивной точи зрения они должны обладать как самое меньшее два порта: к одному из них подключается локальная сеть (этот порт называется внутренним LAN-портом), а ко второму - внешняя сеть (Интернет) и этот порт называется внешним WAN-портом. Как правило, маршрутизаторы, используемые для дома или небольшого офиса (SOHO-маршрутизаторы), имеют один WAN-порт и несколько (от одного до четырёх) внутренних LAN-портов, которые объединяются в коммутатор. В большинстве случаев WAN-порт коммутатора имеет интерфейс 10/100Base-TX и к нему может подключаться xDSL-модем с соответствующим интерфейсом либо сетевой Ethernet-кабель.

Интегрированная в маршрутизатор точка беспроводного доступа позволяет сформировать беспроводной сегмент сети, которая, с точки зрения маршрутизатора, относится к внутренней сети, и в этом смысле компьютеры, подключаемые к маршрутизатору беспроводным способом, ничем не отличаются от тех, что подключены к LAN-порту.

Использование беспроводного маршрутизатора вместо точки доступа выгодно не только потому, что это позволяет сэкономить на покупке дополнительного сетевого Ethernet-контроллера или мини-коммутатора, но и потому, что маршрутизаторы предоставляют дополнительные средства защиты внутренней сети от несанкционированного доступа. Так, на практике все современные маршрутизаторы класса SOHO имеют встроенные аппаратные брандмауэры, которые также называются сетевыми экранами или firewall.

Производители беспроводного оборудования

На российском рынке представлены точки доступа и беспроводные маршрутизаторы компаний 3Com, Asus, Asante, D-Link, Gigabyte, MSI, Multico, Trendnet, US Robotics, ZyXEL, SMC и др. Конечно же, перед рядовым пользователем встаёт вопрос: на оборудовании какого производителя остановиться? На самом деле, ответа на этот нехитрый вопрос не существует. Дело в том, что этот вопрос несложно лишён смысла. Корректнее было бы определить вопрос несколько в другой плоскости: на какой именно модели того или иного производителя остановиться? Но и в данном случае однозначного ответа нет. Во-первых, в модельном ряде любого производителя есть как удачные, так и открыто неудачные модели. К примеру, нам приходилось сталкиваться с точкой доступа D-Link, которая имела шибко махонький радиус действия и не могла обеспечить стабильную связь уже с устройством, которое находилось за кирпичной стеной. Одна из точек доступа ZyXel снабжала крайне ассиметричную и низкую скорость соединения с ноутбуком на базе мобильной технологии Intel Centrino (проблему удалось принять решение с выходом нового драйвера для беспроводного адаптера). И таких примеров позволительно привести сильно много. Поэтому вряд ли имеет толк совершать ставку на конкретного производителя - нужно ориентироваться на конкретную модель. Вообще же, за редким исключением, нужно отметить, что производительность всех современных точек доступа практически одинакова. Собственно, это и не мудрено. Ведь никто из производителей беспроводного оборудования не делает самих чипов для этих устройств, а производительность определяется именно чипом. Более того, большинство производителей (как это ни странно) вообще не производит этих самых беспроводных устройств, а только заказывает их у третьих производителей (то есть, занимается лишь банальной перепродажей). Поэтому часто беспроводные устройства разных производителей отличаются лишь логотипом.

Из всего сказанного выше следует, что при выборе конкретной модели беспроводного устройства в первую очередность стоит направить внимательность не на производителя, а на функциональные возможности устройства. Если речь идёт о простейшей точке доступа, то под функциональностью понимают поддержку ей тех или иных протоколов связи и их комбинации. Кроме того, немаловажными факторами являются поддерживаемые протоколы шифрования и аутентификации пользователей, а также вероятность использования точки доступа в режиме моста для построения распределённой беспроводной сети со множеством точек доступа.

Если же речь заходит о беспроводном маршрутизаторе, то разнообразие в функциональных возможностях этих устройств ещё шире. Это и VPN-маршрутизаторы (маршрутизаторы с поддержкой VPN-туннелей), и возможности по организации DMZ-зоны и т.д. и т.п.

Конечно, надобность в наличии тех или иных функциональных возможностей зависит от конкретной схемы использования беспроводного устройства. Если речь идёт о домашнем использовании, то расширенные функциональные возможности и средства по обеспечению сетевой безопасности вряд ли будут востребованы. Поэтому при выборе точки доступа или беспроводного маршрутизатора для домашнего использования стоит ориентироваться на простейшие по своим функциональным возможностям устройства - они и дешевле, и проще в настройке.

Keywords: