Топологии сетей wlan

Группа беспроводных станций, расположенных на ограниченной территории и образующих сеть WLAN, называется базовой зоной обслуживания (Basic Service Set, BSS). В рамках стандартов IEEE 802.11 определены две топологические схемы организации сетей WLAN:

● Инфраструктурная сеть (Infrastructure BSS, часто называемую просто BSS);

● Независимая или специальная сеть (Independent BSS, IBSS или Ad-Hoc BSS).

Инфраструктурная сеть (BSS) – это группа беспроводных клиентских станций, связывающихся между собой через особую центральную беспроводную станцию, называемую Точкой доступа (Access Point, AP). В сети BSS клиенты связываться напрямую не могут. Точка доступа (ТД) выполняется обычно в виде отдельного аппаратного устройства. Является центром координации работы всех станций на физическом и канальном уровнях внутри данной BSS. Имеет встроенный радиоадаптер WLAN. Для выделения конкретной сети BSS среди других BSS, ТД присваивается уникальное символьное имя (не более 32 символов) – идентификатор зоны обслуживания (Service Set Identifier, SSID). Значение SSID на ТД устанавливает администратор сети.

Для работы в сети BSS клиентская станция сначала должна выполнить процедуру ассоциирования с ТД этой сети. Процедура требует, чтобы в адаптере станции WLAN был установлен такой же SSID, как и на выбранной ТД. После завершения ассоциирования, в ТД будет создан логический порт для поддержки трафика с клиентской станцией. ТД можно рассматривать как своеобразный защищенный беспроводной концентратор (Hub), к которому клиенты присоединяются не витыми парами через коннекторы RJ-45, а по радиоканалу к логическим портам.

Сеть BSS с Точкой доступа образуют один широковещательный домен.

Клиентская станция сможет присоединиться к ТД, если будет находиться в зоне ее действия (зоне покрытия). Идеализированная граница зоны проходит по поверхности сферы (в 2-мерном пространстве – по окружности) с ТД в центре. Если критерием границы зоны считать уровень принимаемого сигнала не менее -70 dBm, то радиус зоны покрытия будет порядка 100 м. Зону покрытия одной или группы ТД называют Hot Spot (“горячее пятно”).

Для расширения поддерживаемых ТД функций в нее встраивают мост, который

связывает WLAN с некоторой внешней проводной сетью, обычно на основе технологии Ethernet. Эта сеть в терминологии 802.11 называется распределительной системой (Distribution System, DS). Внутренний мост ТД имеет порт Ethernet с коннектором RJ-45, к которому и подключается распределительная система. Порту Ethernet присваивается обычный IP-адрес. По IP-адресу к ТД можно обращаться как из BSS, так и из DS, например для дистанционного администрирования ее.

Внутренний мост конвертирует кадры IEEE 802.11 в кадры IEEE 802.3 (Ethernet) и наоборот. Благодаря встроенному мосту, клиенты сети BSS могут обращаться к ресурсам других, внешних сетей (в том числе и сетей Internet), а пользователи внешних сетей – к ресурсам серверов BSS.

Сеть BSS с Точкой доступа и подключенным к ней проводным сегментом сети Ethernet так же составляют один широковещательный домен.

На основе нескольких Точек доступа можно образовать и другие топологические схемы сетей. Так, соединяя две сети BSS проводной распределительной системой, получаем сеть с расширенной зоной обслуживания (Extended Service Set, ESS) беспроводных клиентов. Если есть две относительно недалеко расположенных проводных сети, то можно связать их в одну сеть с помощью беспроводного моста. Для этого достаточно в каждую сеть поставить по Точке доступа, присоединить к порту Ethernet Точки ее сеть, и обе Точки доступа сконфигурировать для работы в режиме беспроводного моста.

Независимая сеть Ad-Hoc – это группа станций с адаптерами IEEE 802.11, которые связываются напрямую одна с другой. В этой сети Точки доступа нет, поэтому в управлении сетью в равной степени участвуют все станции. Для того, чтобы все станции сети “видели” друг друга, они должны находиться в области покрытия друг друга, т.е. на расстояниях порядка десятков метров одна от другой. Сеть Ad-Hoc является как бы подобием одноранговой проводной сети, представляет собой один широковещательный домен. Все станции сети должны иметь одинаковый SSID. Сеть Ad-Hoc не имеет никаких средств для связи с другими сетями.

Сеть Ad-Hoc отличается минимальным объемом сетевого оборудования (только адаптеры WLAN), но имеет ограниченные функциональные возможности.

На рис.1 приведена схема экспериментальной сети лабораторной работы [1], на которой удобно исследовать различные варианты топологий WLAN:

● Простая сеть Ad-Hoc на основе беспроводных станций P1, P2, X2 и NB1;

● Инфраструктурная BSS на основе Точки доступа АР1 и тех же станций P1–NB1;

● Инфраструктурная BSS на основе Точки доступа АР1, станций P1–NB1 и простейшей распределительной системы (Hub + станция Х1);

● Инфраструктурная BSS на основе Точки доступа АР1, станций P1–NB1 и

распределительной системы в виде составной IP-сети (Hub, станция Х1, маршрутизатор Cisco, станция S2).

Рис. 1. Объединенные сеть Wireless и проводная составная IP-сеть

лабораторной работы