Wi-Fi

Материал из VTK Wiki

Перейти к: навигация, поиск

Wi-Fi (произносится как [вай-фай]), сокр. от англ. Wireless Fidelity — протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи, предназначенной для организации локальных беспроводных сетей WirelessLAN. Установка таких сетей рекомендуется там, где развертывание кабельной системы невозможно или экономически нецелесообразно. Благодаря функции роуминга между точками доступа пользователи могут перемещаться по территории покрытия сети Wi-Fi без разрыва соединения.

Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11. Мобильные устройства КПК и ноутбуки, оснащённые клиентскими Wi-Fi приёмно-передающими устройствами, могут подключаться к локальной сети и получать доступ в интернет через так называемые точки доступа или хотспоты.

Небольшая ширина используемого спектра частот, отсутствие возможностей роуминга и авторизации не позволяют Wi-Fi устройствам потеснить на рынке сотовую мобильную связь. Тем не менее, такие компании, как ZyXEL, SocketIP и Symbol Technologies, предлагают решения по организации Wi-Fi телефонии.



Содержание

История

Wi-Fi был создан в 1991 NCR Corporation/AT&T (в последствии Lucent и Agere Systems) в Nieuwegein, Netherlands. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Vic Hayes, создатель Wi-Fi был назван 'отцом Wi-Fi' и находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. В 2003, Vic ушел из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжелых рыночных условиях несмотря на то, что ее продукция занимала нишу дешевых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года. Происхождение и значение термина «Wi-Fi» Несмотря на сходство терминов «Wi-Fi» и «Hi-Fi», Phil Belanger из Wi-Fi Alliance опроверг популярную точку зрения о том, что «Wi-Fi» расшифровывается как «Wireless Fidelity». По заявлению Mr. Belanger’а, Interbrand Corporation развила бренд «Wi-Fi» для Wi-Fi Alliance, чтобы использовать его в описании WLAN продуктов, разработанных в соответствии со стандартами IEEE 802.11. Mr. Belanger сказал, что Wi-Fi и логотип в стиле инь и янь был придуман компанией Interbrand. Мы (создатели Wireless Ethernet Compatibility Alliance, сейчас называемый Wi-Fi Alliance) наняли Interbrand для создания имени и логотипа, который бы можно было использовать для гарантирования совместимости и продвижения на рынке. Нам было необходимо нечто более привлекательное, чем просто обозначение IEEE 802.11b. По началу Wi-Fi Alliance сам способствовал распространению термина «Wireless Fidelity», используя его как ключевой в рекламной кампании: «The Standard for Wireless Fidelity», однако позднее перестал использовать этот термин в рекламных целях. В дальнейшем Wi-Fi Alliance препятствовал распространению представления о том, что «Wi-Fi» символизирует «Wireless Fidelity».

Wi-Fi: Как это работает

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной Точки Доступа (APs) и не менее одного клиента. AP передает свой SSID (Service Set Identifier, Network name) с помощью специальных пакетов, называемых сигнальными пакетами, передающихся каждые 100 мс. Сигнальные пакеты передаются на скорости 1 Mбит/с, и обладают малым размером, поэтому сигнальные пакеты не влияют на характеристики сети. Так как 1 Mбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi, то клиент, получающий сигнальные пакеты может быть уверен, что сможет соединиться на скорости не менее чем 1 Mбит/с. Зная параметры сети (то есть SSID), клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. Программа, встроенная в Wi-Fi карту клиента, также может влиять на подключение. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, программа может выбрать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi дает клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения и роуминга. В этом преимущество Wi-Fi, хотя оно означает, что один из адаптеров может выполнять эти действия гораздо лучше другого. Операционные системы, начиная с Windows XP содержат функцию, называемую zero configuration, которая показывает пользователю все доступные сети и позволяет переключаться между ними «на лету». В будущем беспроводные карты будут все сильнее контролироваться операционной системой. Новейшая функция от Microsoft, названная SoftMAC не будет зависеть от встроенного ПО адаптера. Это означает, что роуминг будет полностью контролироваться операционной системой. Wi-Fi передает данные по воздуху, поэтому он обладает свойствами, сходными с некоммутируемой ethernet сетью. И там могут возникать такие же проблемы, как при работе с некоммутируемыми ethernet сетями.

Wi-Fi vs. сотовые

Некоторые считают, что Wi-Fi и подобные ему технологии со временем могут заменить сотовые сети, такие как GSM. Препятствиями для такого развития событий в ближайшем будущем являются отсутствие роуминга и возможностей аутентификации (см. 802.1x, SIM карты и RADIUS), ограниченность частотного диапазона и сильно ограниченный радиус действия Wi-Fi. Более правильным выглядит сравнение WiMax с другими стандартами сотовых сетей, таких как GSM, UMTS или CDMA. Тем не менее, Wi-Fi идеален для использования VoIP в корпоративных сетях или в среде SOHO. Первые образцы оборудования были доступны уже в начале 90-х, однако не поступали в коммерческую эксплуатацию до 2005 года. Тогда компании Zyxel, UT Starcomm, Samsung, Hitachi и многие другие представили на рынок VoIP Wi-Fi телефоны по «разумным» ценам. В 2005 ADSL ISP провайдеры начали предоставлять услуги VoIP своим клиентам (например немецкий ISP XS4All). Когда звонки с помощью VoIP стали очень дешевыми, а зачастую вообще бесплатными, ISP, способные предоставлять услуги VoIP получили возможность открыть новый рынок — услуг VoIP. GSM телефоны с интегрированной поддержкой возможностей Wi-Fi и VoIP начали выводится на рынок и потенциально они могут заменить проводные телефоны. В настоящий момент непосредственное сравнение Wi-Fi и сотовых сетей не целесообразно. Телефоны, использующие только Wi-Fi имеют очень ограниченный радиус действия, поэтому развертывание таких сетей обходится очень дорого. Тем не менее, развертывание таких сетей может быть наилучшим решением для локального использования, например в корпоративных сетях. Однако устройства, поддерживающие несколько стандартов могут занять значительную долю рынка. Коммерческое использование Wi-Fi Коммерческий доступ к сервисам на основе Wi-Fi предоставляется в таких местах, как Интернет кафе, аэропортах и кафе по всему миру (обычно эти места называют Wi-Fi-кафе), однако их покрытие можно считать точечным по сравнению с сотовыми сетями:

  • Ozone и OzoneParis Во Франции, в сентябре 2003, Ozone начала развертывание сети OzoneParis через The City of Lights. Конечная цель — создание централизованной сети Wi-Fi, полностью покрывающей Париж. Основной принцип Ozone Pervasive Network заключается в том, что это сеть национального масштаба.
  • WiSE Technologies предоставляет коммерческий доступ в аэропортах, университетах, и независимых кафе на территории США;
  • T-Mobile обеспечивает работу хотспотов для сети Starbucks вU.S, и UK;
  • Pacific Century Cyberworks обеспечивает доступ в магазинах Pacific Coffee в Гон Конге;
  • Columbia Rural Electric Association пытается развернуть сеть 2.4 GHz Wi-Fi на территории площадью 9,500 км², расположенной между округами Walla Walla и Columbia в Washington и Umatilla County, Oregon; В список других крупных сетей в США также входят: Boingo, Wayport и iPass;
  • Sify, Индийский интернет-провайдер, установил 120 точек доступа в Бангалоре, в отелях, malls и правительственных учереждениях.
  • Vex имеет большую сеть хотспотов, расположенную по всей территории Бразилии. Telefónica Speedy WiFi начала предоставлять свои сервисы в новой растущей сети, распространившейся на территорию штата São Paulo.
  • BT Openzone владеет многими хотспотами в Великобритании, работающими в McDonalds, и имеет роуминговое соглашение с T-Mobile UK и ReadyToSurf. Их клиенты также имеют доступ к хотспотам The Cloud.
  • Netstop обеспечивает доступ в Новой Зеландии;

Международные проекты

Другая бизнес-модель состоит в соединении уже имеющихся сетей в новые. Идея состоит в том, что пользователи будут разделять свой частотный диапазон через персональные беспроводные роутеры, комплектующиеся специальным ПО. Например FON, Испанский старт-ап созданный в Ноябре 2005. Он намеревается стать самой большой сетью хотспотов в мире к концу 2006 с 30 000 точек доступа. Пользователи делятся на три категории: linus выделяющие бесплатный доступ в Интернет; bills, продающие свой частотный диапазон; и aliens, использующие доступ через bills. Таким образом, система аналогична пиринговым сервисам. Не смотря на то, что FON получает финансовую поддержку от таких компаний, как Google и Skype, лишь лишь со временем будет ясно, будет ли эта идея действительно работать. Сейчас у этого сервиса есть три основные проблемы. Первая заключается в том, что для перехода проекта из начальной стадии в основную требуется больше внимания со стороны общественности и СМИ. Нельзя также не учитывать тот факт, что предоставление доступа к вашему Интернет-каналу другим лицам может быть ограничено вашим договором с Интернет провайдером. Поэтому Интернет провайдеры будут пытаться защитить свои интересы также это скорее всего сделают звукозаписывающие компании, выступающие против свободного распространения MP3. И в третьих, программное обеспечение FON все еще находится в стадии Бета-тестирования и остается только ждать, когда будет решена проблема безопасности…

Свободный Wi-Fi

Пока коммерческие сервисы пытаются использовать существующие бизнес модели для Wi-Fi, моногие группы, сообщества, города, и частные лица строят свободные Wi-Fi сети, часто используя общее пиринговое соглашение для того, чтобы сети могли свободно взаимодействовать с другими. Свободные беспроводные связанные сети обычно представляются будущим Интернета. Многие муниципалитеты объединяются с локальными сообществами, чтобы помочь расширить свободные Wi-Fi сети. Некоторые группы строят свои Wi-Fi сети, полностью основанные на добровольной помощи и пожертвованиях. Для получения подробной информации смотрите раздел совместные беспроводные сети, где можно также найти список свободных Wi-Fi сетей, расположенных по всему миру. OLSR — один из протоколов, используемых для создания свободных сетей. Некоторые сети используют статическую маршрутизацию; другие полностью полагаются на OSPF. В Wireless Leiden разработали свое собственное программное обеспечение для маршрутизации под названием LVrouteD для объединения wi-fi сетей, построенных на полностью беспроводной основе. Большая часть сетей построена на основе п.о. с открытым кодом, или публикуют свою схему под открытой лицензией. Некоторые небольшие страны и муниципалитеты уже обеспечивают свободный доступ к Wi-Fi хотспотам и доступ к Интернету через Wi-Fi по месту жительства для всех. Например Королевство Тонга или Эстония которые имеют большое количество свободных Wi-Fi хотспотов по всей территории страны. В Париже, OzoneParis свободный доступ в Интернет неограниченно всем, кто способствует развитию Pervasive Network, предоставляя крышу своего дома для монтажа WiFi сети. Unwire Jerusalem это проект установки свободных точек доступа Wi-Fi в крупных торговых центрах Иерусалима. Многие университеты обеспечивают свободный доступ к Интернет через WiFi для своих студентов, посетителей и всех, кто находится на территории университета. Некоторые коммерческие организации, такие как Panera Bread предоставляют свободный доступ к Wi-Fi постоянным клиентам. McDonald’s Corporation тоже предоставляют доступ к Wi-Fi под брендом 'McInternet'. Этот сервис был запущен в ресторане в Oak Brook, Illinois, он также доступен во многих ресторанах в London, UK. Тем не менее есть и третья подкатегория сетей, созданных сообществами и организациями, такими как университеты, где свободный доступ предоставляется членам сообщесва, а тем, кто в него не входит, доступ предоставляется на платной основе. Пример такого сервиса — сеть Sparknet в Финляндии. Sparknet также поддерживает OpenSparknet, — проект, в котором люди могут делать свои собственные точки доступа частью сети Sparknet, получая от этого определенную выгоду. В последнее время коммерческие Wi-Fi провайдеры строят свободные Wi-Fi хотспоты и хотзоны. Они считают, что свободный Wi-Fi доступ привлечет новых клиентов и инвестиции вернутся.

Преимущества Wi-Fi

  • Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развертывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.
  • Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. А устройства разных производителей могут взаимодействовать на базовом уровне сервисов.
  • Wi-Fi сети поддерживают роуминг, поэтому клиентская станция может перемещаться в пространстве, переходя от одной точки доступа к другой .
  • Wi-Fi — это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру.

Недостатки Wi-Fi

  • Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы; во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть еще один канал в верхней части диапазона а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Италия, требуют регистрации для всех Wi-Fi сетей, работающих вне помещений, или требуют регистрации как оператора.
  • Довольно высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.
  • Самый популярный стандарт шифрования, Wired Equivalent Privacy или WEP, может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости ключа). Не смотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол Wi-Fi Protected Access (WPA), многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта 802.11i (WPA2) в Июне 2004 делает доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения.
  • Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний Wi-Fi маршрутизатор стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 m в помещении и 90 m снаружи. Расстояние зависит также от частоты. WiFi в диапазоне 2.4 ГГц работает дальше, чем WiFi в диапазоне 5 ГГц, и имеет радиус меньше, чем WiFi (и пре-WiFi) на частоте 900 МГц.
  • Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа, например в больших многоквартирных домах, где многие жильцы ставят свои точки доступа Wi-Fi.
  • Точки доступа могут использоваться, чтобы украсть персональную информацию пользователей Wi-Fi.
  • Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости.

Игры через Wi-Fi

  • Wi-Fi совместим с игровыми консолями и КПК и позволяет вести сетевую игру через любую точку доступа.
  • Iwata, президент Nintendo анонсировал Nintendo Revolution, совместимую с Wi-Fi, также сказав, что такие игры, как Super Smash Brothers будут доступны. Игровая консоль Nintendo DS также совместима с Wi-Fi.
  • Sony PSP имеет поддержку беспроводной сети, которая включается нажатием одной кнопки, для соединения с WI-FI хотспотами или беспроводных соединений.

Wi-Fi и свободное ПО

  • ОС семейства BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD) могут работать с большинством адаптеров начиная с 1998. Драйвера для чипов Atheros, Prism, Harris/Intersil и Aironet (от соответствующих производителей WiFi устройств) обычно входят в ОС начиная с 3 BSD. Darwin и Mac OS X, несмотря на частичное совпадение с FreeBSD, имеют свою собственную, уникальную реализацию. В OpenBSD 3.7, было включено больше драйверов для беспроводных чипов, включая RealTek RTL8180L, Ralink RT25x0, Atmel AT76C50x, и Intel 2100 и 2200BG/2225BG/2915ABG, благодаря этому частично удалось решить проблему нехватки открытых драйверов беспроводных чипов для OpenBSD. Возможно некоторые драйверы, реализованные для других BSD систем могут быть перенесены, если они еще не были созданы. Ndiswrapper также доступен для FreeBSD.
  • Linux: Начиная с версии 2.6, поддержка некоторых Wi-Fi устройств появилась непосредственно в ядре Linux. Поддержка для чипов Orinoco, Prism, Aironet и Atmel включена в основную ветвь ядра, чипы ADMtek и Realtek RTL8180L поддерживаются как закрытыми драйверами производителей, так и открытыми, написанными сообществом. Intel Calexico поддерживаются открытыми драйверами, доступными на Sourceforge. Atheros и Ralink RT2x00 поддерживаются через открытые проекты. Поддержка других беспроводных устройств доступна при использовании открытого драйвера ndiswrapper, который позволяет Linux системам работающим на компьютерах с архитектурой Intel x86 «оборачивать» драйвера производителя для Windows для прямого использования. Известна по крайней мере одна коммерческая реализация этой идеи. FSF создало список рекомендуемых адаптеров[2], более подробную информацию можно найти на сайте Linux wireless[3].

Торговые марки/Сертификация

Wi-Fi — это торговая марка Wi-Fi Alliance (ранее Wireless Ethernet Compatibility Alliance), организации, сертифицирующей и тестирующей оборудование на соответствие стандартам семейства 802.11x. Непреднамеренное и преднамеренное использование посторонними Конфигурация по умолчанию большинства точек доступа Wi-Fi не обеспечивает защиты от использования сети посторонними. Многие корпоративные и частные пользователи не закрывают свои точки доступа для использования посторонними, напротив оставляя их открытыми для пользователей. Это стало одним из правил этикета — оставлять точку доступа открытой для использования, это может помочь человеку, находящемуся в пути. Меры для предотвращения несанкционированного использования включают в себя подавление передачи идентификатора сети (SSID) точкой доступа, разрешение входить компьютерам только с известными MAC адресами, и применение различных стандартов шифрования. Старые точки доступа не обеспечивают достаточную поддержку средств для защиты от направленной атаки с использованием анализатора пакетов и возможности смены MAC адресов. Разведка и исследование других точек доступа ради развлечения называется wardriving, а оставление описания доступных сетей в виде graffiti получило название warchalking. Следует помнить, что подобные действия незаконны во многих странах, в том числе в Великобритании. Тем не менее люди, зачастую непреднамеренно используют Wi-Fi сети без авторизации. Операционные системы, такие как Windows XP и Mac OS X автоматически присоединяются к доступной сети, основываясь на конфигурации сети. Пользователь, запустивший ноутбук по близости от точки доступа может обнаружить, что компьютер уже вошел в сеть без какой-либо видимой индикации. Более того, пользователь, захотевший войти в одну из сетей может оказаться в другой, если у нее лучше сигнал. В сочетании с автоматическим поиском других сетевых ресурсов (см. DHCP и Zeroconf) пользователь будет отправлять важные данные по другому адресу, по словам Chris Meadows в Феврале 2004 RISKS Digest. [4]

по материалам ru.wikipedia.org

Ссылки

Источник — «http://help.vth.ru/Wi-Fi»