Сети без проводов

Евгений Рудометов

Rudometov@rudometov.com

Используя современные недорогие технические средства можно легко и быстро конструировать многопользовательские компьютерные сети, поддерживающие беспроводную передачу данных

Современный бизнес уже не мыслится без использования различных компьютеров. Они стали незаменимыми устройствами, получившими широкое распространение во всех сферах человеческой деятельности. Их успешно применяют не только крупные, но мелкие фирмы. Однако, несмотря на постоянно растущую вычислительную мощь, одиночные устройства не всегда способны эффективно решать стоящие перед ними задачи. Расширить функциональные возможности компьютеров можно за счет объединения их в сети. Это обеспечивает эффективное использование корпоративных вычислительных ресурсов, а за счет выхода в Internet и доступ пользователям к мировым информационным банкам данных. Кроме того, локальные и глобальные сети предоставили возможности электронной связи, оперативность которой, как известно, много выше традиционных курьеров и почты. Остается добавить, что внедрение информационно-коммуникационных технологий позволяет резко повысить скорость обмена информацией. А это, как известно,  облегчает принятие быстрых и эффективных решений, что может быть решающим в условиях жесткой конкурентной борьбы. Именно это обстоятельство во многом способствовало быстрому распространению разнообразных электронных средств и технологий, включая почту и Internet, доступ к которым осуществляют посредством многочисленных компьютеров и компьютерных сетей.

Оценивая возможности таких средств, обычно подразумевают настольные модели. Однако мощные стационарные устройства, опутанные многочисленными кабелями электропитания и связи, нередко ограничивают свободу своих пользователей. В то же время  производственная необходимость и современный высокий темп жизни требует и высокого уровня мобильности. Именно поэтому компактные, мобильные компьютеры постепенно завоевывают симпатии корпоративных и частных пользователей.

Расширяя возможности таких компьютеров, сравнительно недавно специалистами корпорации Intel было предложено свое комплексное решение, получившее наименование Intel Centrino. Не вдаваясь в технические подробности, следует отметить, что одной из его составляющих является специальный модуль, реализующий технологию беспроводной передачи данных в радиодиапазоне, известной как Wi-Fi. Внутри компьютеров такой модуль  представлен соответствующими аппаратно-программными средствами.

Встроенные средства беспроводного доступа Wi-Fi поддерживают скоростную передачу данных в зоне наличия специальных устройств — так называемых точек «горячего» доступа — Hot Spot, играющих роль коллективных радиостанций. Здесь следует отметить, что в настоящее время существует три стандарта беспроводной передачи данных в радиодиапазоне: IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g. Первый из них пока не  лицензирован и поэтому в России не разрешен, второй и третий прошли все полагающиеся согласования. Именно они и представляют сегодня интерес для потенциальных пользователей.

Необходимо отметить, что беспроводная компьютерная связь в радиодиапазоне частоты 2,4 ГГц обеспечивает для стандарта IEEE 802.11b скорость передачи информации до 11 Мбит/с, а более новый IEEE 802.11g — до 56 Мбит/с. Остается добавить, что сети более скоростного варианта поддерживают корректную работу и ранее выпущенных устройств, рассчитанных на IEEE 802.11b, правда, на присущих им скоростях — до 11 Мбит/с.

Конечно, приведенные значения далеки до тех, что обеспечивают современные гигабайтные средства проводных сетей. Однако важно, что Wi-Fi не требует для организации компьютерных сетей организацию проводных соединений, что, конечно же, удобно. Что же касается использования Wi-Fi для организации выхода в Internet, то 56 Мбит/с — это совсем не мало. Действительно, обычные телефонные линии, обеспечивают, как правило, скорость до 56 Кбит/с. Это означает, что 56 Мбит/с достаточно для 1000 пользователей, работающих с традиционной скоростью 56 Кбит/с. В случае же монопольного использования канала пользователь сможет принимать и отправлять файлы в 1000 раз быстрее, то есть в случае сравнительно объемных файлов, требовавших ранее для передачи или приема часа работы, теперь достаточно трех с небольшим секунд.

Необходимо отметить, что устойчивая связь Wi-Fi стандартов «b» и «g» доступна обычно на дистанции в несколько десятков метров. На открытом же пространстве она может достигать 100 метров и даже более, то есть дистанция для многих случаев вполне достаточная. Тем не менее, следует отметить, что по мере увеличения расстояния от точки Hot Spot до компьютера, снабженного средствами Wi-Fi, а в частном случае это могут быть соответствующие ноутбук или КПК, скорость передачи компьютерных данных снижается. Так, например, на краю области работы, то есть в нескольких десятков метров от точки Hot Spot, скорость уменьшается десятикратно.

Окончательная дальность и скорость передачи информации зависит от условий распространения радиоволн. Действительно, на открытом пространстве при отсутствии препятствий и отражений, а также перекрестных помех, скорость и дальность больше, а например, в кирпичном доме при прохождении радиосигналов через его стены — меньше. В этом случае предельная дальность может составить несколько десятков метров. Но еще скромнее выглядят результаты в случае многократного прохождения сигналов через железобетонные стены. Однако и в последнем, наименее благоприятном варианте эксплуатации устройств с Wi-Fi компьютерные специалисты нередко находят оптимальные решения, обеспечивающие приемлемые результаты работы многотерминальной беспроводной сети.

С помощью средств беспроводной передачи данных можно осуществлять связь между компьютерами, используя общие ресурсы системы, включая распределенный доступ в Internet и глобальную электронную почту. Этот доступ обеспечивается через один из стационарных компьютеров беспроводной сети Wi-Fi, подключенный к соответствующим скоростным линиям связи провайдера глобальной сети.

С учетом указанных возможностей можно утверждать, что благодаря средствам Wi-Fi исчезает последнее препятствие, ограничивающее свободу передвижения для пользователей мобильных компьютеров. Теперь, находясь в зоне действия средств приема/передачи информации, можно пользоваться устройствами электронной связи, не прибегая к помощи проводов, ограничивающих свободу перемещения компьютеров, представляющих собой терминалы беспроводной сети. Более того, в перспективе при непрерывном (неразрывном) покрытии регионов снимается ограничение на передвижение пользователей мобильных устройств во время приема и отсылки компьютерных данных. Связано это с тем, что технология Wi-Fi поддерживает практически непрерывную передачу информации при смене точек Hot Spot без разрыва связи и потери информации. Конечно, это возможно только при соответствующей организации структуры беспроводных сетей и их аппаратно-программного обеспечения, поддерживающего функционирование средств Wi-Fi на должном уровне.

Рассматривая возможности и перспективы данной перспективной технологии, необходимо отметить, что в случае стационарного использования устройств  беспроводной связи довольно легко решается задача быстрого развертывания компьютерной сети. Прежде всего, это обусловлено тем, что исчезает проблема, связанная с проведением работ по прокладке высокочастотных кабельных линий. Особенно это удобно тем фирмам, которые арендуют производственные помещения на короткий срок. Необходимо отметить, что для фирм, расположенных в крупных городах с длительной историей, к которым относятся, например, Москва и Санкт-Петербург, решения, предусматривающие отсутствие необходимости выполнения кабельных работ, в ряде случаев обладают существенным преимуществом. Связано это с тем, что многие здания являются памятниками архитектуры, и поэтому возможные строительные операции строго регламентируются. В таких случаях беспроводные компьютерные сети являются практически безальтернативными решениями для эффективной работы расположенных в таких зданиях многочисленных фирм, чье функционирование зависит от компьютеров и средств связи.

Однако, признавая достоинства беспроводных технологий, следует еще раз напомнить, что кроме встроенных в состав мобильных или настольных компьютеров специальных средств, требуются стационарные точки доступа Hot Spot. Оценивая их параметры и возможность использования необходимо отметить, что в последнее время данные стали дешевле и доступнее. Связано это с тем, что ряд известных производителей разработали широкий спектр сравнительно недорогих устройств беспроводной связи, обеспечивающих пользователям необходимый уровень сервиса. Так, например, некоторые из этих фирм выпустили специальные комплекты материнских плат, снабженных необходимыми аппаратно-программными средствами Wi-Fi. Эти средства обеспечивают функции Hot Spot и позволяют быстро развернуть защищенную специальными аппаратно-программными средствами локальную сеть беспроводной передачи компьютерной информации для небольшого офиса. Обычно, эти средства представлены специальной платой, вставляемой в специальный разъем материнской платы. Одна из таких плат приведена на Фото 1.

Фото 1. Пример платы Wi-Fi с подключенной антенной

Как альтернатива, существуют варианты со встроенными в состав материнских плат специальными средствами. Такое решение отличается меньшей ценой и большей надежностью работы. На Фото 2 приведена одна из таких материнских плат.

   

Фото 2. Пример материнской платы со встроенными средствами Wi-Fi

Еще одной возможностью быстрого развертывания беспроводных сетей является использование специальных роутеров, выполняющих функции точек Hot Spot и подключаемых к выделенным компьютерам посредством стандартных портов USB.

Рассматривая средства быстрого и сравнительно недорогого конструирования сетей Wi-Fi, необходимо отметить, что беспроводные сети не могут считаться панацеей от всех проблем. В тех случаях, когда возможности Wi-Fi недоступны или по каким-либо причинам не могут быть использованы, на помощь приходят  стандартные средства факсмодема и коммутируемые телефонные линии. Однако по мнению специалистов в ближайшие несколько лет благодаря успехам беспроводных технологий ситуация коренным образом изменится и существующая необходимость традиционных средств связи потеряет свою остроту. Тем более что средства Wi-Fi становятся все доступнее и дешевле.

Что же касается прикладных возможностей беспроводного доступа, обеспечиваемого встроенными в мобильные и стационарные компьютеры средствами Wi-Fi, то это действительно удобный режим работы. Конечно, это справедливо исключительно в случае нахождения в зоне работы соответствующих средств передачи/приема данных.

Следует напомнить, что малые габариты и вес мобильных компьютеров, к которым относятся, кстати, не только ноутбуки, но и КПК, позволяют работать не только в фиксированном месте, например, только за письменным столом. В результате мобильные устройства позволяют повысить производительность труда без значительного физического, умственного и эмоционального напряжения.

В тех же случаях, когда имеется стационарная система, с помощью использования дополнительных сравнительно недорогих специализированных средств, описанных выше, можно развернуть многофункциональную сеть Wi-Fi, построенную по иерархическому принципу. Это обеспечит беспроводной доступ к ресурсам данной системы с помощью ноутбука со встроенным модулем Wi-Fi или интегрированными в состав КПК радиоконтроллерами, или настольного стационарного ПК, в состав которого входят соответствующие специализированные средства. При этом с помощью указанных устройств можно получить доступ к ресурсам сетевых компьютеров, а при  подключении одного из стационарных компьютеров к сети Интернета — к ресурсам глобальной сети и к всемирной электронной почте. И все это становится возможным в режиме беспроводного доступа. Кстати, эффективная работа с перечисленными выше средствами возможна даже за пределами не только комнаты, но даже здания. При этом работу можно организовать в соседнем здании или даже, например, в соседнем парке.

Остается добавить, что сеть Wi-Fi можно защитить от несанкционированного доступа специальными программными средствами шифрования и разграничения доступа.

Что же касается субъективной оценки результатов длительного использования беспроводных сетей, то устройства с Wi-Fi действительно в большинстве случаев позволяют отказаться от постоянной работы за настольными системами, предоставляя беспроводной доступ к их ресурсам. Однако было бы не правильно противопоставлять компьютеры разных групп. Каждая из этих групп обладает своим специфическим набором функциональных параметров и потребительских свойств, что делает их эффективными в соответствующих сегментах компьютерного рынка.

Анализируя перспективность описанных выше средств беспроводной передачи информации Wi-Fi, остается добавить, что широкие функциональные возможности данных технологий уже по достоинству оценили многочисленные пользователи. Об этом свидетельствует быстрое увеличение числа беспроводных сетей и соответствующих средств беспроводной передачи данных. Постепенно становится очевидным, что беспроводная связь — это уже не дань проходящей моде, а следующий эволюционный этап развития технологий и средств телекоммуникаций.

Однако было бы ошибкой считать, что беспроводные технологии в процессе своего развития полностью вытеснят традиционные решения, предусматривающие наличие  кабельных систем, предусматривающих медные и волоконно-оптические линии. Оба направления развития коммуникаций — и кабельные, и беспроводные технологии обладают своими уникальными достоинствами. В результате они будут развиваться и в процессе своего внедрения займут соответствующие сегменты компьютерного рынка, дополняя друг друга и способствуя повышению удобства и эффективности работы.