4. Режими й особливості їхньої організації

Режим Ad Hoc

У режимі Ad Hoc (рис. 4.1) клієнти встановлюють зв'язок безпосередньо один з одним. Установлюється однорангова взаємодія за типом " точка-точка", і комп'ютери взаємодіють прямо без застосування точок доступу. При цьому створюється тільки одна зона обслуговування, що не має інтерфейсу для підключення до проводової локальної мережі.

Основне достоїнство даного режиму - простота організації: він не вимагає додаткового обладнання (точки доступу). Режим може застосовуватися для створення тимчасових мереж для передачі даних.

Однак необхідно мати на увазі, що режим Ad Hoc дозволяє встановлювати з'єднання на швидкості не більше 11 Мбіт/с, незалежно від використовуваного обладнання. Реальна швидкість обміну даними буде нижче й складе не більше 11/N Мбіт/с, де N - число пристроїв у мережі. Дальність зв'язку становить не більше ста метрів, а швидкість передачі даних швидко падає зі збільшенням відстані.

Рис. 4.1. Ad Hoc

Інфраструктурний режим

Для організації довгострокових безпроводових мереж варто використовувати інфраструктурний режим. У цьому режимі точки доступу забезпечують зв'язок клієнтських комп'ютерів (рис. 4.2). Точку доступу можна розглядати як безпроводовий комутатор. Клієнтські станції не зв'язуються безпосередньо одна з іншою, а зв'язуються із точкою доступу, і вона вже направляє пакети адресатам. Точка доступу має порт Ethernet, через який базова зона обслуговування підключається до проводової або змішаної мережі - до мережної інфраструктури.

Рис. 4.2. Інфраструктурний режим

Режими WDS і WDS WITH AP

Термін WDS (Wireless Distribution System) розшифровується як "розподілена безпроводова система". У цьому режимі точки доступу з'єднуються тільки між собою, створюючи мостове з'єднання. При цьому кожна точка може з'єднуватися з декількома іншими точками. Всі точки в цьому режимі повинні використовувати той самий канал, тому кількість точок, що беруть участь в утворенні мосту, не повинне бути надмірно великим. Підключення клієнтів здійснюється тільки проводовою мережею через uplink-порти точок (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Мостовий режим

Режим безпроводового мосту, аналогічно проводовим мостам, служить для об'єднання підмереж у загальну мережу. За допомогою безпроводових мостів можна поєднувати проводові LAN, що перебувають як у сусідніх будинках, так і на відстані до декількох кілометрів. Це дозволяє об'єднати в мережу філії й центральний офіс, а також підключати клієнтів до мережі провайдеру Internet (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Мостовий режим між будинками

Безпроводовий міст може використовуватися там, де прокладка кабелю між будинками небажана або неможлива. Дане рішення дозволяє досягти значної економії засобів і забезпечує простоту настроювання й гнучкість конфігурації при переміщенні офісів. До точки доступу, що працює в режимі мосту, підключення безпроводових клієнтів неможливо. Безпроводовий зв'язок здійснюється тільки між парою точок, що реалізують міст.

Термін WDS with АР (WDS with Access Point) означає "розподілена безпроводова система, що включає точку доступу", тобто за допомогою цього режиму можна не тільки організувати мостовий зв'язок між точками доступу, але й одночасно підключити клієнтські комп'ютери (рис. 4.13). Це дозволяє досягти істотної економії обладнання й спростити топологію мережі. Дана технологія підтримується більшістю сучасних точок доступу.

Рис. 4.5. Режим WDS with AP

Проте необхідно пам'ятати, що всі пристрої в складі однієї WDS with AP працюють на одній частоті й створюють взаємні перешкоди, що обмежує кількість клієнтів до 15-20 вузлів. Для збільшення кількості клієнтів, що підключаються, можна використовувати кілька WDS-мереж, настроєних на різні канали, що не перекриваються, і з'єднані проводами через uplink-порти.

Рис. 4.6. Мостове з'єднання

Рис. 4.7. Міст "точка - багато точок"

Режим повторювача

Може виникнути ситуація, коли виявляється неможливим (незручним) з'єднати точку доступу із проводовою інфраструктурою або яка-небудь перешкода утрудняє здійснення зв'язку точки доступу з місцем розташування безпроводових станцій клієнтів. У такій ситуації можна використовувати точку в режимі повторювача (Repeater) (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Режим повторювача

Аналогічно проводовому повторювачу, безпроводовий повторювач просто ретранслює всі пакети, що надійшли на його безпроводовий інтерфейс. Ця ретрансляція здійснюється через той же канал, через який вони були отримані. При застосуванні точки доступу в режимі повторювача варто пам'ятати, що накладення широкомовних доменів може привести до скорочення пропускної здатності каналу вдвічі, тому що початкова точка доступу також "чує" ретрансльований сигнал.

Режим повторювача не включений у стандарт 802.11, тому для його реалізації рекомендується використовувати однотипне обладнання (аж до версії прошивання) і від одного виробника. З появою WDS даний режим втратила свою актуальність, тому що WDS заміняє його. Однак його можна зустріти в старих версіях прошивань і в застарілому обладнанні.

Режим клієнта

При переході від проводової архітектури до безпроводового іноді можна виявити, що наявні мережні пристрої підтримують проводову мережу Ethernet, але не мають інтерфейсних рознімань для безпроводових мережних адаптерів. Для підключення таких пристроїв до безпроводової мережі можна використовувати точку доступу "клієнт" (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Режим клієнта

За допомогою точки доступу, що функціонує в режимі клієнта, до безпроводової мережі підключається тільки один пристрій. Цей режим не включений у стандарт 802.11 і підтримується не всіма виробниками.

Топологія типу "шина"

Топологія організації безпроводових мереж у режимі WDS аналогічна звичайним проводовим топологіям. Топологія типу "шина" самою своєю структурою припускає ідентичність мережного обладнання комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів (рис. 4.10).

Рис. 4.10. Топологія типу "шина"

Тут відсутній центральний абонент, через який передається вся інформація, що збільшує її надійність (адже при відмові будь-якого центра перестає функціонувати вся керована цим центром система). Додати нових абонентів у шину досить просто. Треба ввести параметри нової точки доступу, що приведе тільки до короткочасного перезавантаження останньої точки. Шині не страшні відмови окремих точок, тому що всі інші комп'ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін між собою, але при цьому частина, що залишилася, комп'ютерів не зможе одержати доступ в Internet.

Топологія типу "кільце"

"Кільце" - це топологія, у якій кожна точка доступу з'єднана тільки із двома іншими (рис. 4.11). Чітко виділеного центра в цьому випадку ні, всі точки можуть бути однаковими. Підключення нових абонентів в "кільце" звичайно здійснити дуже просто, хоча це й вимагає обов'язкової зупинки роботи двох крайніх точок від нової точки доступу. У той же час основна перевага кільця полягає в тому, що ретрансляція сигналів кожним абонентом дозволяє істотно збільшити розміри всієї мережі в цілому (часом до декількох десятків кілометрів). Кільце щодо цього істотно перевершує будь-які інші топології.

Топологія зв'язків між точками в цьому режимі являє собою ациклічний графа типу "дерево", тобто дані з Internet від точки 4 до точки 2 проходять за двома напрямками - через точку 1 і 3 (рис. 4.11). Для усунення зайвих зв'язків, здатних приводити до появи циклів у графі, реалізується алгоритм Spanning tree. Його використання дозволяє виявити й блокувати зайві зв'язки. При зміні топології мережі - наприклад, через відключення деяких точок або неможливості роботи каналів - алгоритм Spanning tree запускається заново, і колись заблоковані зайві зв'язки можуть використовуватися замість тих, вийшли з ладу.

Рис. 4.11. Топологія типу "кільце"

Топологія типу "зірка"

"Зірка" - це топологія з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти (рис. 4.12). Весь обмін інформацією йде винятково через центральну точку доступу, на яку в результаті лягає дуже велике навантаження. Якщо говорити про стійкість зірки до відмов точок, то вихід з ладу звичайної точки доступу ніяк не відбивається на функціонуванні частини мережі, що залишилася, але будь-яка відмова центральної точки робить мережу повністю непрацездатною.

Рис. 4.12. Топологія типу "зірка"

Істотний недолік топології "зірка" складається у твердому обмеженні кількості абонентів. Тому що всі точки працюють на одному каналі, звичайно центральний абонент може обслуговувати не більше 10 периферійних абонентів через велике падіння швидкості. У більшості випадків, наприклад для об'єднання декількох районів у місті, використовують комбіновані топології.