Реферат на тему беспроводной интернет особенности его функционирования

Министерство образования и науки Республики
Татарстан

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Альметьевский государственный институт
муниципальной службы»

Кафедра информатики и математики

на тему: Беспроводные сети

Альметьевск 2014 г.

Введение

Беспроводные
сети присутствуют практически везде:
в нетбуках, ноутбуках, смартфонах и мобильных
телефонах, в электронных книгах и КПК.
Некоторые из провайдеров доступ к интернету
осуществляют через беспроводные сети.

Наблюдается
тенденция ко все более широкому использованию
беспроводных сетей. И действительно,
сейчас доступны беспроводные интерфейсы,
позволяющие использовать сетевые службы,
работать с электронной почтой и просматривать
Web-страницы независимо от того, где находится
пользователь.

Беспроводные
сети позволяют людям «расширить»
свое рабочее место и получить в результате
этого ряд преимуществ. Во время деловых
поездок можно, например, отправлять электронные
письма в ожидании посадки на самолет
в аэропорту. Домовладельцы могут с легкостью
использовать общее Internet-соединение для
многих ПК и ноутбуков без прокладки кабелей.

Эта
технология нас окружила, но мы ее принимаем
как данность и совсем не ощущаем, она
является технологией, которая нам предоставляет
возможность доступа к интернету.

Существует несколько технологий беспроводных сетей, использующих как радио-, так и инфракрасные волны. Эти технологии существуют уже несколько лет, но до сих пор из-за отсутствия стандартов и относительно низкой скорости невозможно в полной мере воспользоваться преимуществами беспроводной сети (никаких проводов и дырок в стенах). В традиционных Ethernetможно без проблем использовать разные типы сетевых адаптеров, концентраторов и переключателей, если все устройства сети базируются на одном стандарте Ethernet.

Стандарт беспроводной Ethernet IEEE 802.11b.

Новый стандарт IEEEпод названием 802.11b поддерживается торговой группой WECA. Совместимые со стандартом IEEE 802.11b беспроводные сети работают на максимальной скорости 11 Мбит/с, приблизительно равной скорости 10BASE-TEthernet. Сети стандарта IEEE 802.11b можно соединять с обычными сетями Ethernet или же использовать в «автономном» режиме. Основное преимущество сетей IEEE 802.11b – возможность объединения разного оборудования, конечно, при условии, что все оно будет отвечать этому стандарту.

Беспроводные сети, работающие по стандарту IEEE 802.11b, используют тот же диапазон (2.4 ГГц), что и многие портативные телефоны, беспроводные громкоговорители и устройства систем безопасности. В последние время применение этих некомпьютерных устройств стало потенциальным источником интерференции с беспроводными сетями. Однако небольшой радиус действия беспроводных сетей (чуть меньше 100 м) уменьшает фактический риск, по крайней мере на сегодняшний день.

В сетях стандарта IEEE 802.11b используется два разных типа устройств для соединения на частоте 2.3 ГГц.

-Узловые передатчики.
Это устройства размером с книгу, которые используют порты RJ-45 для подключения к сети 10BASE-TEthernet (если это необходимо) и содержат трансивер, а также программное обеспечение кодирования и связи. Это устройство транслирует сигналы обычной Ethernet в сигналы беспроводной Ethernet и передаёт их по сети беспроводным сетевым адаптерам. Узловые передатчики также раскодируют сигналы в обратную сторону.

-Некоторые узловые передатчики могут напрямую взаимодействовать друг с другом посредством радиоволн, что позволяет создавать беспроводные магистрали, охватывающие большие пространства, например оптовые магазины или торговые склады, а также избавляет от необходимости прокладывать кабельную сеть.

-Сетевые адаптеры, оборудованные приемопередатчиками.
Сетевые адаптеры, оборудованные для связи по беспроводным Ethernet, имеют стационарную или съемную антенну вместо обычного кабельного разъёма. Поскольку основной рынок сбыта для беспроводных Ethernet составляют пользователи портативных компьютеров, некоторые производители выпускают устройства беспроводной Ethernet только в версии для PCCARD, но существуют модели также для шин PCIи ISA. Так что к одной беспроводной сети можно подключить как портативные, так и стационарные компьютеры.

-Клиентские системы автоматически переключаются на узловой передатчик с более сильным сигналом или на передатчик с меньшим уровнем ошибок.

Безопасность и прочие возможности.

Поскольку теоретически к беспроводной сети можно подключится из любой точки, имея соответствующий сетевой адаптер, большинство моделей беспроводных сетевых адаптеров и узлов передатчиков используют кодирование. Некоторые устройства с возможностью кодирования позволяют код безопасности ESSID. Это восьмиразрядный код, который позволяет защитить сеть от проникновения посторонних пользователей. При этом также не стоит забывать о таких стандартных средствах идентификации в сети, как пароли пользователей. В некоторых беспроводных сетях осуществляется проверка на наличие незарегистрированных МАС – адресов (каждый сетевой адаптер имеет уникальный МАС — адрес) и разрешает доступ в сеть только зарегистрированным сетевым адаптерам. Большинство устройств беспроводной связи используют 40-разрядное шифрование, однако вскоре должна поддержка устройств с 128-разрядным шифрованием. Для обеспечения лучшей безопасности уровни защиты на сетевых адаптерах и узловых передатчиках должны совпадать.

Узловыми передатчиками некоторых производителей можно управлять с помощью Web-браузера; также выпускают утилиты диагностики и мониторинга, что позволяет оптимально располагать узловые передатчики. Устройства беспроводной связи многих производителей поддерживают протокол DHCP, что позволят без проблем переносить компьютер из одной подсети в другую.

Планшет с адаптером PCCard

При перемещение этот

Узловой передатчик ПК может использовать

другой узловой передатчик

Персональный цифровой ассистент

С адаптером PC Card.

Проводная магистраль сети

Настольный ПК с адаптером PCCard.

Типичная беспроводная сеть с несколькими узловыми передатчиками. Когда пользователь с беспроводным сетевым адаптером переходят из одного офиса в другой, система переключения автоматически переводит адаптер с одного узлового передатчика на другой, позволяя отключаться от сети и подключатся к ней без использования проводов.

Число пользователей на один узловой передатчик варьируется в зависимости от параметров устройства. На данный момент существуют модели, поддерживающие от 15 до 254 пользователей. Для получения дополнительной информации обратитесь к производителю выбранного узлового передатчика.

Стоимость из расчета на одно соединение.

Проводные решения «сеть в коробке» для рабочих групп могут соединять два компьютера по цене около 80 долларов (40 долларов за одного пользователя), а дополнительные сетевые адаптеры доступны по цене менее 20 долларов. Стоимость беспроводных Ethernetгораздо выше, что вызвано необходимостью использования довольно дорогих узловых передатчиков и беспроводных сетевых адаптеров. Например, стартовый пакет AirConect компании 3Com имеет розничную цену 1795 долларов. В пакет входят 3 сетевых адаптера и узловой передатчик, что выводит цену одного подключения на уровень 600 долларов. Дополнительные беспроводные сетевые карты компании 3Com доступны по цене от 249 до 1200 долларов. Таким образом, желание подключить портативный компьютер и в то же время избежать проблем с кабелями должно быть достаточно обоснованным, чтобы компенсировать такую высокую стоимость по сравнению со стандартными Ethernet 10BASE-T.

Портативные компьютеры с интегрированными

Производители портативных компьютеров в настоящее время начали интегрировать встроенные беспроводные адаптеры и антенны Wi-Fi в некоторые модули портативных компьютеров. Стоимость компьютеров со встроенными устройствами Wi-Fi несколько выше, чем аналогичных моделей, не имеющих поддержки WirelessEthernet. Сетевой адаптер и антенна, встроенные в портативный компьютер, являются более надёжным и менее громоздким способом оснащения портативных систем по сравнению с обычной платы PCCard и внешней антенной, подключенной к компьютеру.

В портативных компьютерах со встроенными аппаратными средствами Wi-Fi для подключения беспроводного адаптера используется интерфейс mini-PCI; антенна располагается за панелью экран. При подобной компоновке компьютера освобождается один из разъёмов PCCard, что выгодно отличает его от портативных систем, использующих внешний адаптер PCCardи антенну.

Сеть RadioLANWirelessMobilinkиспользует те же беспроводные сетевые адаптеры IEEE 802.11b, которые были описаны выше. Однако при этом RadioLANработает на частоте 5.8 ГГц, что позволяет достигнуть большей скорости, чем в сетях IEEE 802.11b. И по этой же причине такие сети не могут связываться между собой. Устройства RadioLAN могут соединяться с обычными сетями 10BASE-T через мост BackboneLINK; кроме того, RadioLAN предоставляет устройства-мосты для связи сетей Ethernet 10BASE-T на расстоянии до 1.3 км.

Логические топологии беспроводных сетей.

Беспроводные сети могут иметь две логические топологии.

-Звездообразная.
Эта топология, применяемая в устройствах стандарта 802.11bи RadioLAN, напоминает одноименную топологию сетей стандарта 10BASE-T и остальных, более скоростных версий Ethernetс концентратором. Узловой передатчик играет роль концентратора, поскольку все компьютеры соединяются через узловой передатчик, а не взаимодействуют друг с другом напрямую. Несмотря на то что стоимость этого метода из расчета на одно устройство гораздо выше, он позволяет работать со скоростями , близкими к скоростям 10BASE-TEthernet, и более прост в управлении.

-Точка-точка.
Топология «точка-точка» используется в продуктах HomeRF и будет применятся в устройствах Bluetooth. Такие устройства напрямую соединяют друг с другом и не требуют никаких узловых передатчиков ил других устройств, подобных концентратору, для взаимодействия друг с другом. Это значительно снижает стоимость, однако ограничивает размер сети и позволяет достигать скоростей, которые намного ниже, чем у сетей 10BASE-T.

Сравнение современных беспроводных сетей.

БЕСПРОВОДНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Выполнил:
Орлов Максим

Г. Северобайкальск 2003.

образовательное учреждения высшего образования

«Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова»

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Выполнила студентка 1 курса

Группы 5103, подгруппы А

Морохоева Виктория Петровна

Проверила: Гармаева Оюна Алексеевна

В настоящее время технология беспроводной связи переживает настоящий бум своего развития. В основном это связано с прочным входом в нашу жизнь смартфонов, планшетных компьютеров и нетбуков, которые для полноценного использования требуют постоянный доступ к сети интернет, в том числе и при движении.

Кроме этого, в промышленности, сельском хозяйстве ну и естественно в военной сфере назревает необходимость в организации надежных систем управления распределенными объектами и объединение их в глобальную сеть. Подобные тенденции наблюдаются во всем мире и ведут к неминуемому развитию беспроводных технологий связи.

Системы АСУ ТП, которые зачастую являются распределенными, характеризуются в настоящее время тенденцией модернизации при условии неизменности основных средств производства (линий, машин и механизмов). Качество производства меняется в короткие сроки за счет модернизации АСУ ТП, в том числе, с применением беспроводных технологий, приносящих экономию средств и времени, по сравнению с развертыванием проводных сетей.

Сегодня основная проблема для пользователя, решившего применить беспроводные решения, заключается в выборе соответствующей технологии. Существует множество типов беспроводной связи и, как и в проводных сетях, к различным системам предъявляются различные требования.

Внутри зданий к беспроводным технологиям прибегают прежде всего тогда, когда кабельные работы невозможны (по техническим, организационным или экономическим причинам) либо когда необходимо обеспечить обмен данными с пользователями, перемещающимися в пределах зданий. Последнее не следует путать с мобильной связью: речь идет не о реализации обмена информацией непосредственно в процессе движения, а о возможности работать в сети из любой точки помещения (здания). Для таких применений имеется специальный термин — «роуминг» (от английского «roam» — слоняться, блуждать). Беспроводные сети передачи данных внутри зданий весьма широко распространены на Западе — именно это и есть та самая область для применения новых технологий.  Беспроводные технологии в компьютерных сетях

Беспроводные технологии — это подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение. Развиваясь с огромной скоростью, они стимулируют образование новых устройств и услуг.

Широкое распространение в большинстве сфер общества получили системы беспроводной передачи данных, так как имели преимущества по сравнению с другими: низкая стоимость, мобильность, независимость от кабельной инфраструктуры, высокоскоростным доступом к сети Интернет, простотой подключения и использования.

По дальности действия: Беспроводные персональные сети (WPAN — Wireless Personal Area Networks). Примеры технологий — Bluetooth.

Беспроводные локальные сети (WLAN — Wireless Local Area Networks). Примеры технологий — Wi-Fi.

Беспроводные сети масштаба города (WMAN — Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.

Беспроводные глобальные сети (WWAN — Wireless Wide Area Network).

Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO, HSPA. беспроводная сеть компьютерная технология

Рис.1. Беспроводные технологии по дальности действия

Каждое из этих средств имеет свои преимущества и недостатки. Беспроводные сети эффективнее всего при передаче данных на расстояние нескольких сот метров.

При этом также не стоит забывать о таких стандартных средствах идентификации в сети, как пароли пользователей. В некоторых беспроводных сетях осуществляется проверка на наличие незарегистрированных МАС — адресов (каждый сетевой адаптер имеет уникальный МАС — адрес) и разрешает доступ в сеть только зарегистрированным сетевым адаптерам. Для обеспечения лучшей безопасности уровни защиты на сетевых адаптерах и узловых передатчиках должны совпадать.

Число пользователей на один узловой передатчик варьируется в зависимости от параметров устройства. На данный момент существуют модели, поддерживающие от 15 до 254 пользователей. Производители аппаратных средств организации беспроводных сетей АСУ ТП:         Промышленных АСУ ТП: Phoenix Contact, Omron, Moxa; ·        АСУ инженерных систем зданий и сооружений, «умный дом»: Thermokon, JUNG. Термин сетецентризм подразумевает под собой наличие единого информационного пространства, максимизации ситуационной осведомлённости всех входящих в него абонентов и непрерывности взаимодействия. Что естественным образов подразумевает под собой кардинальный пересмотр отношения к системам связи, в том числе и к беспроводным связям, что неминуемо ведет к их активному развитию и совершенствованию.

Краткий обзор существующих коммерческих технологий и стандартов беспроводной связи. Чтобы было проще ориентироваться в большой номенклатуре технологий, введем классификацию по дальности связи и количеству абонентов входящих в беспроводную сеть.

Рис. 3. Беспроводная передача сигнала поворотом колесика

Система Radioline соответствует специфическим требованиям, предъявляемым к оборудованию связи, которое используется в промышленной инфраструктуре. Эта система заполняет пробел между Wireless Hart — решением для сбора данных с датчиков в технологических процессах, и стандартами Bluetooth или беспроводных локальных сетей (WLAN), используемых в средствах промышленной автоматизации. В зависимости от требований, предъявляемых к конкретной системе автоматизации, имеются самые разнообразные опции настройки.особенно удобна при беспроводной передаче информации от датчиков и исполнительных устройств, а также для передачи малых и средних объемов данных в системах, имеющих устройства, распределенные на большой площади. Система передачи данных состоит из модуля приема/передачи данных и пяти различных модулей ввода/вывода, которые могут быть расположены последовательно друг за другом. Станции ввода/вывода могут быть расширены и включать в свой состав до 32 модулей ввода/вывода на один приемо-передатчик. Модули ввода/вывода можно устанавливать или заменять в процессе эксплуатации системы. В дополнение к возможности горячей замены, эти модули настраиваются отдельно благодаря высококачественному электрическому разделению каналов. Индивидуально настраиваемая скорость передачи данных

Ключевым элементом системы Radioline является модуль беспроводной связи, который для обмена данными использует полосу нелицензируемых частот 2.4 ГГц. Этот модуль имеет исключительно прочную и надежную конструкцию. Среди его прочих конструктивных особенностей следует отметить способность обеспечивать связь на больших расстояниях, хорошие функции диагностики, а также способность параллельной работы с другими системами беспроводной связи в одной и той же полосе частот, что делает это устройство весьма удобным в эксплуатации.

Еще одной особенностью данного модуля беспроводной связи, который может использоваться во всех странах мира, является то, что скорость передачи данных может регулироваться в пределах от 16 до 500 кбит/с, за счет чего повышается чувствительность приема. Например, при низких скоростях передачи данных связь обеспечивается на гораздо более значительных расстояниях по сравнению с высокими скоростями передачи данных. Благодаря такой индивидуальной настройке пользователи могут выбрать оптимальные параметры работы для конкретной системы с учетом расстояний, на которые требуется осуществить передачу. Пределы видимости для двух устройств могут изменяться от нескольких сот метров до 5 километров. Эти дистанции превышают радиус действия систем на основе Bluetooth и WLAN в несколько раз.

Интуитивно-понятный ввод в эксплуатацию «одним поворотом колесика» Для последовательной передачи пакетов данных, например, между системами управления, работающими по протоколу Modbus (Рис.1), модуль беспроводной связи оснащен одним интерфейсом RS232 и одним двухпроводным интерфейсом RS485.

Рис. 4. Системы управления с последовательной передачей данных

Беспроводная сеть может включать в свой состав до 250 станций. Может быть реализована любая структура сети, от простого подключения «точка-точка» до самовосстанавливающихся многоузловых сетей (Рис. 2).

Рис. 5. Конфигурирование сети со сложной многоузловой структурой

Каждый приемо-передатчик может действовать в качестве ведущего устройства, повторителя или ведомого устройства. Ведущее устройство обеспечивает настройку сети, повторители передают данные, а ведомые устройства образуют конечные точки сети. Приемо-передатчики конфигурируются на предприятии-изготовителе, и могут быть введены в эксплуатацию без использования программного обеспечения, простым выполнением настройки поворотом колесика желтого цвета. Колесико определяет радиоидентификатор (RAD-ID). Каждый модуль беспроводной связи, находящийся в составе сети, должен иметь свою индивидуальную настройку. Ведущее устройство определяется радиоидентификатором (RAD-ID)»01″, настройки от «02» до «99» автоматически конфигурируют модули как повторители или ведомые устройства.

Параллельная работа сетей без взаимных помех с модулем Confstick Предварительно сконфигурированные модули беспроводной связи имеют одинаковые сетевые настройки. Это позволяет мгновенно вводить в работу отдельные беспроводные сети. Однако, в случае наличия нескольких беспроводных сетей, действующих одновременно, для того, чтобы они не создавали помех друг другу, следует создать уникальную сеть. Для решения этой задачи, пользователи могут настраивать модули беспроводной связи при помощи специального конфигурационного модуля памяти Confstick, без необходимости использования программного обеспечения (Рис.3).

Рис. 6. Использование устройства Confstick обеспечивает надежную и безопасную параллельную работу нескольких сетей

Для этого применяется модуль памяти, который вставляется в интерфейс конфигурирования модуля беспроводной связи (S-порт), и считывается после нажатия кнопки SET, расположенной на модуле. Преимуществом такого модуля памяти является простота его применения в среде промышленного оборудования. Параметры модуля включают в себя одну из восьми используемых групп частот системы Radioline, а также индивидуальный идентификатор сети (NET ID), который используется для определения модулей, относящихся к одной сети. Между собой могут связываться только те модули, которые имеют одинаковый идентификатор сети (NET-ID).

Уникальные идентификаторы сети могут быть записаны в модули только при помощи устройства Confstick, и не могут быть скопированы. Такой порядок работы позволяет надежно конфигурировать параллельно действующие сети.

Бесплатное программное обеспечение: Расширенные функции настройки и диагностики В дополнение к базовым функциям ввода в эксплуатацию, пользователи могут выполнять индивидуальную настройку и диагностику беспроводной сети, используя соответствующее программное обеспечение. Если модуль беспроводной связи, являющийся ведущим устройством, подключен к компьютеру при помощи переходника (S-порт/USB), то используя программное обеспечение можно проверить структуру всей сети на предмет ошибок. Кроме того, может быть отображено и записано фактическое состояние модулей ввода/вывода каждой станции. Данное программное обеспечение позволяет выполнять специальные настройки, такие как активация шифрования данных, изменение мощности передачи, а также настройка последовательных интерфейсов. Подключение радиосигнала при помощи протокола Modbus RTU

Рис.7. Беспроводное радиоустроиство

Для этого ведущее беспроводное радиоустройство собирает входные/выходные сигналы от 250 радиостанций и распределяет их в централизованном реестре Modbus. Это означает, что вся радиосеть может адресоваться через один ведомый адрес Modbus. Связь с блоком управления осуществляется с помощью интерфейсов RS-232 или RS-485.

Удаленные периферийные станции могут быть расширены модульным способом и сгруппированы индивидуально для облегчения практической реализации любого сценария работы. Для этого предлагается определенный ассортимент цифровых и аналоговых модулей ввода/вывода, которые позволяют обрабатывать сигналы напряжением до 230 В. Собственно радиосвязь осуществляется с помощью технологии Trusted Wireless 2.0, разработанной компанией Phoenix Contact, которая обеспечивает надежную передачу данных даже в трудных условиях промышленной среды. Вся система может быть легко настроена с помощью поворотных переключателей, за исключением параметров последовательного порта ведущего радиоустройства, которые настраиваются с помощью бесплатного программного обеспечения.

Защита от импульсных перенапряжений для радиосистем с антенными разъемами SMA

Рис.8. Новый переходник со встроенной защитой

Новый переходник со встроенной защитой модели CSMA-LAMBDA/4-2.0-BS-SET от компании Phoenix Contact обеспечивает защиту антенных разъемов радиосистем с узкополосными сигналами, частота которых находится в диапазоне от 1,7 ГГц до 2,3 ГГц. Переходник пригоден для установки в местах подключения антенн в системах мобильной телефонной связи, системах Trusted Wireless и радиосистемах ввода/вывода.

Защитный элемент выполнен по четвертьволновой технологии (λ/4), что позволяет устранять импульсы перенапряжения, частота которых лежит в пределах ±15% от номинальной частоты в 2 ГГц. Данная технология обеспечивает достаточный уровень защиты без создания помех для полезного сигнала. Комплект защиты состоит из модуля защиты от перенапряжений и переходников для разъема типа SMA. Опционально, защитное устройство может быть установлено непосредственно в линии антенны или в оконечном устройстве без использования дополнительного переходного кабеля. Наличие монтажной пластины CN-UB/MP облегчает установку защитного устройства в шкафах управления автоматикой.

Традиционно в нашей стране наибольший интерес к технологиям беспроводного доступа (особенно широкополосного) проявляют операторы сотовой связи и провайдеры Интернета. Использованию беспроводных систем для корпоративных нужд уделяется значительно меньше внимания, хотя именно этот сегмент заказчиков является сегодня одним из основных потребителей подобных решений в Украине. К сожалению, за последние годы ситуация с выделением частотного ресурса не стала проще.

Преимущество беспроводных локальных сетей очевидно — их проще и дешевле разворачивать и модифицировать, так как вся громоздкая кабельная инфраструктура оказывается излишней. Еще одно преимущество — обеспечение мобильности пользователей. Однако за эти преимущества беспроводные сети расплачиваются длинным перечнем проблем, которые несет с собой неустойчивая и непредсказуемая беспроводная среда. Помехи от разнообразных бытовых приборов и других телекоммуникационных систем, атмосферные помехи и отражения сигнала создают серьезные трудности для надежного приема информации.

В конце концов, ключ к преодолению препятствий к внедрению беспроводных технологий, сейчас и в будущем заключается в правильном понимании, планировании и построении беспроводной сети предприятия. Беспроводная сеть — это не решение типа «установил и забыл».

Необходимо регулярно проводить аудит сети. Взаимодействовать с IT-службами на ранних стадиях построения сети, а также для поддержки функционирования сети.

Соблюдая эти несложные условия, пользователи могут наслаждаться гибкостью и универсальностью, присущими беспроводным решениям, и во многих случаях снизить свои затраты.

Мы видим, что идея использования беспроводных каналов передачи данных в качестве альтернативы кабельным сетям приобретает все большую популярность. В первую очередь, это связано с неразвитостью инфраструктуры «последней мили». Наверное, когда в Украине будет создана широкая инфраструктура высокоскоростного абонентского доступа (например, по каналам ISDN), необходимость в беспроводных каналах заметно снизится. Однако насколько быстро это произойдет — неизвестно, а пока беспроводные технологии могут принести очень большую пользу.

Список использованной литературы

История изобретения и развития беспроводной связи. Обзор современных беспроводных сетевых технологий. Сущность и принцип работы Wi-Fi-технологии, ее преимущества и недостатки. Типы и характеристики оборудования Wi-Fi. Влияние Wi-Fi на здоровье человека.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет

имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий

Реферат на тему: «Беспроводная сеть. Wi-Fi»

3
Прослушивание трафика сети

Реализация
прослушивания трафика сети – суть промышленного
шпионажа.

Применительно
к проводным сетям опасность прослушивания
реальна в случае сетей на неэкранированной
витой паре, излучение которой может быть
довольно просто перехвачено и дешифровано
при помощи современных технических средств.
(Такие шпионские средства обычно размещаются
за пределами зданий, в которых развернута
сеть. В сетях на экранированной витой
паре или коаксиальном кабеле излучение
существенно ниже и вероятность перехвата
и прослушивания информационных потоков
мала.

Радиосеть,
функционирование которой предполагает
излучение, может быть прослушана практически
из любой точки зоны радиовидимости сети.
Однако в отличие от проводной сети более
сложная структура сигнала, используемая
в радиосетях, обеспечивает некоторую
дополнительную защиту благодаря усложнению
синхронизации подслушивающих устройств.
Кроме того, поскольку структура сигнала
зафиксирована в стандарте, это нельзя
считать серьезной защитой. Защита возможна
только при технологии FHSS, когда используется
не стандартная, а заданная пользователем
последовательность скачков частоты.

Для
снижения угрозы прослушивания стандарт
IEEE 802.11 предусматривает шифрование информации
по алгоритму WEP с 40-разрядным ключом
и 24-разрядным вектором инициализации.
Существуют также разновидности беспроводного
оборудования, использующие 104-разрядный
ключ с 24-бит вектором инициализации (например,
беспроводные сетевые адаптеры WaveLAN Gold
фирмы Lucent Technologies), однако экспорт подобных
продуктов за пределы стран-изготовителей
запрещен.

6 WPS

WPS
— стандарт (и одноимённый протокол)
полуавтоматического создания беспроводной 
сети Wi-Fi, созданный Wi-Fi Alliance.

Целью
протокола WPS является упрощение процесса
настройки беспроводной сети, поэтому
изначально он назывался WiFi Simple Config. Протокол
призван оказать помощь пользователям,
которые не обладают широкими знаниями
о безопасности в беспроводных сетях,
и как следствие, имеют сложности при осуществлении
настроек. WPS автоматически обозначает
имя сети и задает шифрование для защиты
беспроводной Wi-Fi сети от несанкционированного
доступа в сеть, при этом нет необходимости
вручную задавать все параметры.

В роутерах
компании TP-Link функция называется QSS (Quick
Security Setup) и выполняет аналогичные функции.
Доступна авторизация по PIN-коду.

Защититься
от атаки можно пока одним способом —
отключить WPS в настройках роутера. Правда,
сделать это возможно далеко не всегда.
Самое большее, что могут сделать производители
— выпустить прошивку, позволяющую вводить
таймаут на блокировку пользователя, например,
после 5 неудачных попыток ввода PIN-кода,
что усложнит брутфорс и увеличит время
подбора идентификатора злоумышленником.
Другой путь — использовать в PIN не только
цифры, но и буквы.

5
PSK

Технология
WPA (Wi-Fi Protected Access) — это спецификация шифрования
данных для беспроводной сети. Она превосходит
функцию безопасности WEP благодаря защите
доступа к сети за счет использования
протокола EAP (Extensible Authentication Protocol), а также
обеспечивая механизм шифрования для
защиты данных при передаче.

Протокол
TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) — это метод шифрования.
Протокол TKIP обеспечивает попакетное
шифрование, включающее проверку целостности
сообщений и механизм повторного шифрования.

Алгоритм
AES (Advanced Encryption Standard) — это одобренный стандарт
надежного шифрования.

В режиме
WPA-PSK/WPA2-PSK и TKIP или AES используется общий
ключ (PSK) длиной 8 — 63 символа.

WiFi

История
WiFi берет свое начало с конца 90-х. В 1999 году
был разработан стандарта 802.11b, а в 2000 году
стали появляться первые устройства для
беспроводной связи. Wi-Fi предназначался
как альтернатива корпоративным кабельным
сетям – более простая и экономичная по
затратам технология, т.к. не требует прокладки
кабеля, но не менее эффективная. Однако
возможности WiFi гораздо шире, чем простое
объединение в сеть корпоративных пользователей.
Поэтому с появлением устройств, поддерживающих
эту технологию, появились и точки беспроводного
доступа (или «хот-споты») в общественных
местах – аэропортах, гостиницах, кафе
и ресторанах, открывая тем самым для пользователей
новые возможности: доступ в интернет
без привязки к фиксированному рабочему
месту.

Благодаря
WiFi вы можете пользоваться Интернетом
точно так же, как если бы подключались
с помощью выделенной линии. Единственное
отличие – теперь вы не «привязаны»
кабелем, а можете свободно перемещаться,
не прерывая работу в Интернете.

В понимании
современного общества, WiFi — это наиболее
лояльная к пользователю технология мобильного
беспроводного широкополосного доступа
в сеть, на сегодняшний день превосходящая
по пропускной способности технологию
FastEthernet (100 Мбит/с) и позволяющая клиентам
сети свободно перемещаться без обрыва
соединения не только в пределах одного
помещения или здания, но и в масштабах
города.

Наиболее
правильное определение термина WiFi —
это торговая марка консорциума WiFi Alliance,
которая курирует коммерческое развитие
данной технологии на базе стандартов,
разработанных и ратифицированных другой
организацией — IEEE.

IEEE
(Institute of Electrical and Electronics) — это Институт
инженеров по электротехнике и радиоэлектронике,
мировой лидер в сфере разработки и внедрения
новых стандартов связи (как проводной,
так и беспроводной).

Примеры
стандартов IEEE. Наиболее часто встречающимися
стандартами, разработанными IEEE, в компьютерных
сетях являются следующие, известные многим
российским пользователям технологии:

• Ethernet — это стандарты
  группы IEEE 802.3;
• WiFi — это стандарты
  группы IEEE 802.11;

У WiFi
Alliance существует крыло, которое называется
Wireless Ethernet Compatibility Alliance или WECA (Альянс,
отвечающий за совместимость) и занимается
тестированием оборудования различных
производителей на предмет совместимости
и корректности работы устройств друг
между другом. Любой производитель может
подать заявку и протестировать ту или
иную модель. В том случае, если вердикт
будет WECA положительным, производитель
может разместить на упаковке устройства
логотип WiFi Alliance.

В том
случае, когда оборудование полностью
соответствует всем предъявляемым требованиям
WiFi Alliance к совместимости с другим оборудованием
таких же спецификаций (даже самых последних),
производитель может разместить на упаковке
информацию о сертификации данного оборудования.

Термин WiFi не является
техническим и активно применяется современными
пользователями беспроводных сетей, более
профессиональным является термин IEEE
802. 11 и «английская буква», характеризующая
определенную физическую спецификацию. 1 Безопасность беспроводных
сетей

Беспроводные
компьютерные сети все шире распространяются
в России и мире. Сдерживают распространение
радиосетей большая (по сравнению с оборудованием
проводных сетей) стоимость, необходимость
регистрации радиооборудования, а также
устойчивая репутация технологии с низким
уровнем защиты.

Однако
цена оборудования постоянно снижается,
процедуры регистрации хотя и медленно,
но упрощаются, а вопрос безопасности
остается открытым. В данной статье делается
попытка ответить на этот вопрос.

Сразу
необходимо заметить, что беспроводные
сети отличаются от кабельных только на
первых двух — физическом (Phy) и отчасти
канальном (MAC) — уровнях семиуровневой
модели взаимодействия открытых систем.
Более высокие уровни реализуются в проводных
сетях, а реальная безопасность сетей
обеспечивается именно на этих уровнях.
Поэтому разница в безопасности тех и
других сетей сводится к разнице в безопасности
физического и MAC-уровней.

Принято
считать, что безопасности беспроводных
сетей угрожают:

4
Несанкционированное вторжение в сеть

Для
вторжения в сеть необходимо к ней подключиться.
В случае проводной сети требуется электрическое
соединение, беспроводной — достаточно
оказаться в зоне радиовидимости сети
с оборудованием того же типа, на котором
построена сеть.

В проводных
сетях основное средство защиты на физическом
и MAC-уровнях — административный контроль
доступа к оборудованию, недопущение злоумышленника
к кабельной сети. В сетях, построенных
на управляемых коммутаторах, доступ может
дополнительно ограничиваться по MAC-адресам
сетевых устройств.

В беспроводных
сетях для снижения вероятности несанкционированного
доступа предусмотрен контроль доступа
по MAC-адресам устройств и тот же самый WEP.
Поскольку контроль доступа реализуется
с помощью точки доступа, он возможен только
при инфраструктурной топологии сети.
Механизм контроля подразумевает заблаговременное
составление таблицы MAC-адресов разрешенных
пользователей в точке доступа и обеспечивает
передачу только между зарегистрированными
беспроводными адаптерами. При топологии
«ad-hoc» (каждый с каждым) контроль доступа
на уровне радиосети не предусмотрен.

Для
проникновения в беспроводную сеть злоумышленник
должен:

Решить
все это практически невозможно, поэтому
вероятность несанкционированного вхождения
в беспроводную сеть, в которой приняты
предусмотренные стандартом меры безопасности,
можно считать очень низкой.

Угрозу сетевой безопасности
могут представлять природные явления
и технические устройства, однако только
люди (недовольные уволенные служащие,
хакеры, конкуренты) внедряются в сеть
для намеренного получения или уничтожения
информации и именно они представляют
наибольшую угрозу. 2 Нарушение физической целостности
сети

Целостность
же проводной сети может быть нарушена
в результате случайного или преднамеренного
повреждения кабельной проводки и сетевого
оборудования, в результате действия случайных
или преднамеренных помех в радиоканале.
Источники случайных помех — природные
явления, приводящие к увеличению уровня
шумов, и технические средства: действующие
СВЧ-печи, медицинское и промышленное
СВЧ-оборудование и другие устройства,
работающие в том же диапазоне. В качестве
источников преднамеренных помех могут
быть использованы все эти средства, а
также специальные генераторы помех. Результатом
вмешательства может быть полное или частичное
нарушение целостности сети в течение
всего времени работы источников помех.

Таким
образом, угроза нарушения физической
целостности радиосети, в отличие от проводной
сети, вполне реальна. Она меньше при работе
беспроводной сети внутри зданий, где
имеется возможность контроля источников
излучений. Для наружных радиосетей такую
функцию выполняет служба радиоконтроля,
которая обязана принимать меры по пресечению
излучений, создающих помехи зарегистрированным
радиосредствам. Таким образом, задача
восстановления физической целостности
радиосети решаема (теоретически) административными
методами.

В беспроводном
оборудовании стандарта IEEE 802.11 предусмотрены
специальные меры защиты от нарушения
целостности сети: расширение спектра
сигнала в варианте DSSS или FHSS. Наиболее
распространенное в России и странах СНГ
оборудование компаний Aironet и Lucent Technologies
реализует технологию DSSS, а BreezeCOM – FHSS.
В случае DSSS обеспечивается выигрыш при
обработке около 10 дБ, т. е. действие помехи
ослабляется в среднем в 10 раз, а при использовании
FHSS искаженный помехой пакет данных повторно
передается на другой частоте. Разумеется,
эти меры не обеспечивают полной защиты
от всех возможных помех.