Модуль 4 «Беспроводные сети связи»
Лабораторная работа № 1
Конфигурирование и настройка сети Wi-Fi
с топологией BSS
по дисциплине «Сети связи и системы коммутации»
Оглавление
Цель работы 2
Продолжительность работы 2
Оборудование, приборы, инструментарий 2
Методика выполнения 4
Задания на лабораторную работу 9
Требования к отчету 10
Контрольные вопросы 10
Задания на самостоятельную работу студентов 11
Список рекомендуемой литературы 11
Цель работы
Цель работы - получение практических навыков создания сетей Wi-Fi с топологией BSS, а также исследование влияния различных факторов на пропускную способность беспроводной локальной сети.
Продолжительность работы
Лабораторная работа рассчитана на 0,05 зачетных единицы, 2 часа
Оборудование, приборы, инструментарий
В состав лабораторного стенда входит:
Wi-Fi роутер,
ПК,
соединительные кабели.
Краткие теоретические сведения
Беспроводные локальные вычислительные сети (WLAN) в настоящее время пользуются большим спросом в самых разных сферах. Беспроводные ЛВС представляют собой сети передачи данных, ограниченные небольшим географическим пространством. Они предназначены для обеспечения взаимодействия сетевых устройств в пределах одного здания или группы близко расположенных зданий на расстояниях порядка сотен метров или единиц километров.
Беспроводные сети используют две базовые архитектуры: Ad-hoc и BSS.
Топология Basic Service Set – (BSS) беспроводной локальной сети является известной по системам мобильной связи топологией «точка – множество точек». При использовании такой топологии все пользовательские станции находятся в зоне действия точки доступа (Access Point – AP). Все пакеты, передаваемые от одной абонентской станции к другой, поступают сначала на точку доступа, а затем на станцию-получатель.
Точка доступа – это специализированное устройство, которое состоит из радиоприемника-передатчика, антенны и одного или нескольких проводных или беспроводных интерфейсов, обеспечивающее подключение абонентских станций сети Wi-Fi к проводной сети (например, к сети Ethernet). Часто производители оборудования называют также эту топологию инфраструктурой (Infrastructure).
Создание беспроводной инфраструктуры, как показано на рис. 1, - это хорошее решение, когда прокладка кабеля слишком дорога и непрактична.
Рис. 1. – Топология BSS
Примечание: подробная информация о настройке Wi-Fi и настройке базовых станций находится в приложениях А и Б.
Механизм доступа к среде стандарта 802.11
В сетях Ethernet применяется механизм доступа к среде CSMA/CD, беспроводные сети стандарта 802.11 используют похожий механизм, который называется «множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий» (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA). Этот механизм работает по принципу «прослушивание перед передачей». Передающая станция проверяет, присутствует ли в среде сигнал несущей, и ожидает освобождения среды, чтобы начать передачу. При этом используется механизм RTS/CTS («готовность к передаче/готовность к приему»), по которому станции, желающие начать передачу, отправляют фреймы соответствующих типов.
Методика выполнения
Описание активных и интерактивных форм проведения лабораторных занятий
Выполнение работы возможно только после получения компьютерного допуска к лабораторной работе, полученного в системе edu.tcs.miet.ru. Получению допуска предшествует индивидуальная самостоятельная (не аудиторная) подготовка к выполнению лабораторных работ.
При наличии допуска к лабораторной работе студенты допускаются в учебную лабораторию.
Выполнение лабораторной работы предваряет дискуссия (5-7 минут), в ходе которой обсуждается возможность практического применения и актуальность исследуемых в процессе лабораторной работы технических решений и методов.
При выполнении лабораторных работ студенты работают в группе (по бригадам из 2-3 человек), которые формируются студентами самостоятельно, внутри бригады один из студентов выбирается руководителем группы.
Результаты выполнения лабораторной работы предоставляются в виде отчета о лабораторной работе. Выполняется один отчет на бригаду, каждый студент защищает свою часть выполненной работы и отвечает на вопросы преподавателя. Ответственность за оформление отчета возлагается на руководителя бригады.
Порядок выполнения работы
В результате выполнения работы в лаборатории должна быть развернута беспроводная локальная сеть с топологией BSS (Infrastructure). Все исследования будут проводиться в этой сети.
Работа состоит из 6 частей.
Изучить настройки радиоинтерфейса точки доступа.
Развернуть сеть Wi-Fi с заданными преподавателем характеристиками.
Изменить среднюю пропускную способность сети с одной точкой доступа и двумя станциями.
Оценить влияние механизма RTS/CTS и режима фрагментации на пропускную способность сети.
Оценить влияние соканальных сетей Wi-Fi на пропускную способность сети.
Исследовать влияние количества подключенных абонентских станций на пропускную способность сети. Зафиксировать, как пропускная способность делится между станциями.
1. Подготовка к работе
1.1. Включить питание ПК и лабораторного стенда.
1.2. Изучить настройки радиоинтерфейса Wi-Fi роутера и абонентских станций (см. приложения А и Б).
2. Подключение к точке доступа
Для настройки точки доступа можно использовать специальное программное обеспечение, поставляемое на диске, который прилагается к точке доступа при ее покупке. Однако для удобства пользователей точка доступа может быть сконфигурирована с помощью программы Internet Explorer (или любого другого интернет-браузера). Во втором случае возможна и удаленная настройка точки доступа.
2.1. Задать на проводном сетевом интерфейсе ПК, с которого осуществляется настройка точки доступа, IP-адреса и маски подсетей по вариантам в соответствии с табл. 1.
2.2. Подключить точку доступа к порту Ethernet ПК с помощью кабеля.
2.3. Запустить программу MS Internet Explorer (или любой другой браузер) и ввести в поле адреса следующий IP-адрес: http://192.168.1.1.
2.4. Ввести имя пользователя admin, пароль admin.
2.5. Пользуясь описанием настройки точки доступа и открытым в окне браузера интерфейсом настройки точки доступа, ознакомиться с основными элементами управления и группами настроек.