20. Особенности подуровня mac локальных беспроводных сетей семейства ieee 802.11. Основные типы архитектуры (Ad Hoc и Infrastructure Mode). Способы взаимодействия узлов в сетях 802.11.

Стандартом 802.11 определен единственный подуровень MAC, взаимодействующий с тремя типами протоколов физического уровня для разных технологий передачи сигналов: по радиоканалам (в диапазоне 2,4 ГГц с широкополосной модуляцией с прямым расширением спектра DSSS или скачкообразной перестройкой частоты FHSS) и по каналам ИК-излучения. Спецификациями стандарта предусмотрены два значения скорости передачи данных — 1 и 2 Мбит/с.

На MAC-уровне (или подуровне MAC канального уровня модели OSI) устанавливаются правила совместного использования разделяемой среды передачи данных несколькими узлами беспроводной сети. На MAC-уровне протокола 802.11определяются две модели коллективного доступа к среде: функция распределенной координации (Distributed Coordination Function, DCF); функция централизованной координации (Point Coordination Func-tion, PCF). Передача данных с использованием функции распределенной координации (DCF) основана на методе CSMA/CA. При такой организации каждый узел, прежде чем начать передачу, должен прослушать среду, пытаясь обнаружить несущий сигнал. Механизм PCF является опциональным и применяется только в сетях с точкой доступа.

Возможности подуровня MAC расширены благодаря функциям, обычно выполняемым на более высоком уровне, в частности процедурам фрагментации и ретрансляции пакетов. Это вызвано необходимостью повысить эффективную пропускную способность системы, снизив накладные расходы на повторную передачу пакетов. Использование разделяемой между пользователями среды улучшает загрузку канала связи, удешевляет сеть, но ограничивает скорость передачи данных между двумя узлами.

В режиме Ad Hoc, который называют также IBSS (Independ-ent Basic Service Set) или Peer to Peer (точка-точка), станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима требуется минимум оборудования – каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания какой-либо сетевой инфраструктуры.

Основными недостатками режима Ad Hoc являются: ограниченный радиус действия; невозможность использования WPA/WPA2 шифрования (только WEP); невозможность подключения к внешней сети, например, к Интернету (без дополнительных аппаратных и/или программных средств); ограничение допустимого количества узлов сети – не более 256. Ad Hoc обычно используется для создания временных сетей.

В режиме Infrastructure Mode станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point, AP), которая выполняет в беспроводной сети роль концентратора. Рассматривают два режима взаимодействия с точками доступа: BSS (Basic Service Set); ESS (Extended Service Set).

В режиме BSS все станции связываются между собой только через точку доступа, которая может выполнять также функцию моста с внешней сетью. В расширенном режиме (ESS) существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причем сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Точки доступа могут соединяться между собой с помощью: сегментов кабельной сети; радиомостов.