Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практическая работа №8
В наше время технологии, в том числе соединения двух или более устройств проводным или беспроводным способом, развиваются более чем стремительно. Появляются новые стандарты, протоколы, спецификациии и устройства, использующие все это при своем функционировании. Особенные надежды подают беспроводные способы передачи данных. Сети, построенные на их основе, наряду со своими недостатками имеют массу преимуществ перед своими проводными аналогами. Да, характеристики беспроводных сетей изменяются (например, может упасть скорость передачи данных) под воздействием электромагнитных полей (источником которых вполне может стать стоящая неподалеку бытовая техника) могут весьма ощутимо изменяться. Но в то же время отсутствие надобности каких-либо проводов может пригодиться там, где тянуть кабель невозможно по каким-либо причинам (здание, станущее местом размещения "локалки", имеет историческую ценность, и портить гвоздем или дрелью даже квадратный сантиметр стены недопустимо, либо кабелей уже столько, что очередной класть просто некуда). В этой статье мы рассмотрим три технологии, на основе которых можно построить беспроводную локальную сеть: IrDA,Bluetooth и Wi-Fi.
IrDA (Infrared Data Association). Инфракрасный порт, ИК-порт. Разработан фирмой Hewlett-Packard в 1993 г. и стандартизован международной некоммерческой организацией Infrared Data Association в 1994 г. Принцип действия основан на передачи данных через оптический канал в инфракрасном диапазоне посредством светодиода (выступает в качестве передатчика) и фотодиода (играет роль приемника). Передача информации посредством инфракрасной связи осуществляется по следующим протоколам: IrPHY,IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrFM. С их помощью можно осуществлять физическое подключение, передачу служебной информации, разбивать большие куски информации на фрагменты и собирать их обратно, подключать ИК-устройства к локальным сетям и благодаря технологии «Point & Pay» осуществлять мгновенные платежи. При использовании данных протоколов на расстоянии до 1 м между передающим и принимающим устройством скорость обмена данными может варьироваться в пределах от 9.6 кб/с до 100 мб/с в зависимости от используемой спецификации. В достоинства интерфейса можно записать невесокую стоимость реализации и простоту организации соединения (минимальные аппаратные и программные настройки, отсутствие проводов). Недостатки – далеко не всегда удается получить обещанные 100 мб/с, и даже 16 мб/с большая редкость. К тому же для организации связи по данному интерфейсу необходима прямая видимость между обоими устройствами, создать которую подчас бывает весьма затруднительно (представьте, что вы, к примеру, едете в транспорте).
Bluetooth.Дословно переводиться очень странно: "синий зуб". Разработан фирмой Erricson и оформлен группой Bluetooth SIG (Special Interes Group), основанной в 1999 г. корпорациями Sony Erreicson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia, а позднее дополненной многими вновь вступившими в нее компаниями. Принцип действия Bluetooth основан на передаче данных между двумя и более устройствами по радиоканалу. Радиосвязь осуществляется в ISM(Industry, Snience and Medicine)-диапазоне (а именно 2.4 – 2.48 GHz).Спектр сигнала формируется по методу FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), широкополосный сигнал по методу частотных скачков), достоинствами которого являются устойчивость к помехам и простота реализации в устройствах. О способе связи можно понять из названия метода, по которому она осуществляется. Частота, на которой общаются передающее и принимающее устройство, за секунду успевает смениться 1600 раз. Следующая частота выбирается псевдослучайно каждые 625 мкс (микросекунд), называемые одним временным слотом, и известна только передатчику и приемнику. Такая «непостоянность» позволяет добиться конфиденциальности передаваемый информации и является составной частью системы защиты от несанкционированного доступа к передаваемому потоку данных. Без помехустойчивого кодирования поддерживается передача данных со скоростью 723.2 кб/с с обратным каналом 57.6 кб/с или 433.9 кб/с в обоих направлениях. В Bluetooth 1.0 и 1.0B возникали определенные проблемы между соединяющемися по радиоканалу устройствами, да и необходимость передачи адреса устройства отменяла любую конфиденциональность пересылки информации, что записывало жирный минус "в пользу" Bluetooth данной версии. В следующей, 1.1 версии было исправлено много ошибок, найденных в 1.0 и 1.0B, и к тому же добавлена поддержка нешифрованных каналов и возможность индикации мощности принимаемого сигнала (RSSI). Протокол версии 1.2 оснащен технологией адаптивной перенастройки рабочей частоты (AFH), что позволило улучшить поведение радиосигнала под влиянием электромагнитных помех путем использования разнесенных частот в последовательности перестройки. Кроме удалось поднять планку скорости передачи данных и включить в Bluetooth 1.2 технологию eSCO, которая позволяет передавать по Bluetooth голос с повышенным качеством путем повторения поврежденных пакетов. Достоинством версии 2.0 стандарта стало повышение скорости до 2.1 мб/с. Bluetooth 2.0 обратносовместим со своими предшественниками. У стандарта Bluetooth существует множество профилей, среди которых передача аудиопотока (профиль A2DP), пересылка изображений (BIP), передача информации на принтер (BPP), беспроводная телефония (CTP), доступ к интернету и другому телефонному сервису через Bluetooth (DUN) и др. Всего профилей более 20, поэтому все их здесь я описывать не буду. Для обеспечения конфиденциальности передаваемой по Bluetooth информации применяется алгоритм аутентификации и генерации ключа.
Wi-Fi. Расшифровывается как Wireless Fidelity, или Беспроводная надежность. Еще один стандарт беспроводной радиосвязи. Стандарт был создан компанией NCR Corporation/AT&T в Ньивегейн (Нидерланды). Первоначально предназначался для использования в кассовых аппаратах. Всего на сегодняшний день разработано три спецификации Wi-Fi: IEEE 802.11a, 802.11b и 802.11g. Принцип действия Wireless Fidelity основан на передаче данных между точкой доступа, называемой Access Poing (AP)и беспроводным адаптером клиента. В этом случае каждая AP посылает клиенту идентификатор сети (SSID, Service Set IDentifier), также называемый сетевым именем (Network name). Отсылка SSID'а происходит посредстром сигнальных пакетов, отправляемых каждые 100 мс (миллисекунд) при скорости 1 мб/с, что дает пакетам возможность не влиять на параметры сети. И уже по принятому идентификатору сети клиент может понять, к какой из расположенных поблизости точек возможно подключение. Соединиться по Wi-Fi можно не только с Access Point, но и с другим человеком. Такое подключение называется "точка-точка". Wi-Fi присущи все приятные и не очень свойства некоммутируемой ethernet-сети.
|
Описание ИК-связи, Bluetooth, Wi-Fi и WiMAX (14.04.2008) (2586) (98) |
|
Многочисленные провода, соединяющие современную технику, уже давно опутали мир не виртуальной, а вполне реальной сетью. Поэтому все более популярным становится использование беспроводных соединений. Одни из них позволяют связывать пару устройств на расстоянии метра, при помощи других можно создавать целые локальные сети |
|
ИК-связь В начале последнего десятилетия прошлого века для беспроводных соединений бытовых устройств начали использовать инфракрасную (ИК) связь. В 1993 г. была создана организация IrDA (Infrared Data Association), выработавшая общий стандарт инфракрасной связи IrDA (Infrared Direct Access). ИК-порт выглядит как окошечко из темной (или темно-красной) прозрачной пластмассы, за которым находятся светодиод и фотодиод. Цифровой сигнал после усиления направляется на светодиод одного устройства и посылается в виде инфракрасного излучения на фотодиод другого устройства. Скорость передачи данных составляет от 2,4 кбит/c до 115 кбит/c, а в случае с компьютерными ИК-портами может достичь 4 Мбит/c. При помощи ИК-порта можно связать только два устройства на расстоянии не более 1 м, при этом между ними не должно быть никаких преград. Угол, под которым устройства находятся по отношению друг к другу, не должен превышать 60 градусов. Однако преимущество ИК-связи в том, что она очень дешевая. Оснащение ИК-портом некоторых устройств стоит меньше $1. Поэтому ИК-порты встраивают во многие ноутбуки, КПК, мобильные телефоны и другие приборы. По информации ассоциации IrDA, в 2003 г. уже более 0,5 млрд устройств в мире имели ИК-порт. Кроме того, IrDA потребляет мало энергии, не вносит помех в работу радиооборудования и не наносит вреда здоровью. Bluetooth Следующая технология беспроводного соединения была создана союзом Bluetooth (“Голубой зуб”). Такое необычное название организация (а затем и технология) получила в честь короля Дании Гарольда II, жившего в Х в. и прозванного Голубым Зубом. Он прославился как объединитель датских земель. Точно так же Bluetooth-технология помогает соединять между собой персональные компьютеры, мобильные телефоны, КПК и всевозможные бытовые приборы. Bluetooth отличается от IrDA тем, что использует радиоволны. Bluetooth-устройство содержит небольшой чип — приемопередатчик, работающий в диапазоне 2,4-2,48 ГГц. Соединение двух Bluetooth-устройств позволяет передавать данные на скоростях от 420 до 720 кбит/c на расстояние до 10 м. Всего Bluetooth может связать до восьми устройств, кроме того, этот стандарт обладает высокой помехоустойчивостью. В то же время интенсивное использование Bluetooth ведет к резкому увеличению потребляемой мощности у мобильных устройств. Wi-Fi Wi-Fi (Wireless Fidelity), или стандарт 802.11, используется для организации беспроводных компьютерных сетей и точек высокоскоростного доступа в Интернет. Скорость передачи данных в сетях Wi-Fi достигает 54 Мбит/с. Сети Wi-Fi строятся на основе небольших базовых станций (точек доступа, или хот-спотов), присоединенных к сети фиксированной связи. Радиус покрытия одной точки доступа достигает 100 м. Для работы с Wi-Fi необходимо иметь ноутбук или КПК, поддерживающие эту технологию, или специальную Wi-Fi-карту, вставляющуюся в мобильный компьютер. Между тем при всех его достоинствах у Wi-Fi есть и серьезные минусы. Это сравнительно маленький по современным меркам радиус действия и невозможность передачи сигнала через препятствия. Поэтому эта технология в основном применяется для создания локальных сетей внутри помещений. Все эти проблемы призван решить стандарт WiMAX, коммерческая эксплуатация которого уже началась. WiMAX WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) — сообщество разработчиков и производителей оборудования беспроводного доступа. Их цель — создание и продвижение единого стандарта широкополосного беспроводного доступа, лишенного недостатков Wi-Fi. Такой стандарт был принят летом 2004 года, он называется 802.16-2004, но обычно его обозначают просто как WiMAX. WiMAX разрабатывался для городских сетей, поэтому с помощью его базовых станций можно обеспечивать доступ в Интернет в радиусе до 50 км. При этом передачи сигнала не помешают ни деревья, ни здания, ни особенности местного ландшафта. Кроме того, WiMAX обеспечивает более высокую скорость передачи данных, чем Wi-Fi, — до 70 Мбит/с. Калейдоскоп стандартов В ближайшее время все перечисленные протоколы беспроводной связи будут, скорее всего, достаточно мирно уживаться между собой. IrDA — наиболее отработанный и дешевый стандарт. Он может использоваться для связи мобильных телефонов друг с другом, с КПК и настольными компьютерами. Bluetooth можно использовать как альтернативу коротким проводам, связывающим не самые быстродействующие устройства. Основная сфера применения Wi-Fi — построение беспроводных локальных сетей. А WiMAX первые несколько лет будет применяться как корпоративное решение. |
В этом руководстве описаны шаги для быстрого соединения в сеть двух компьютеров напрямую (минуя точку доступа (беспроводной хаб)) используя встроенные беспроводные интерфейсы Wi-Fi (IEEE802.11).
© Микродом
Веяния времени таковы, что практически каждый современный ноутбук уже оснащен или легко адаптируется интерфейсом беспроводной компьютерной сети Wireless LAN (IEEE 802.11), так называемым Wi-Fi.
C появлением мобильной платформы Centrino этот стандарт становится нормой и непременным атрибутом современного компьютера.
В Европе и США на базе Wi-Fi расширяется сеть беспроводного интернета по принципу телефонной сотовой связи, которая покрывает все большее число публичных мест. Скажем находясь в аэропорту, отеле или кафе с ноутбуком, Вы без единого провода и без помощи телефона можете подключиться к "всемирной паутине"... Для этого нужно, чтобы 1. поблизости находилась антенна точки доступа Wi-Fi, подключенная к общей сети, и чтобы 2. ноутбук был оборудован адаптером Wi-Fi. На сегодняшний день в России довольно много точек доступа (и их количество постоянно увеличивается), а ноутбуков со встроенным Wi-Fi так и вовсе множество. По мере того, как ноутбуки становятся популярнее и число их в одном офисе начинает превышать один, у пользователей возникает закономерный вопрос: Как применить этот Wi-Fi? И можно ли хотя-бы соединить два компьютера напрямую (без разных точек доступа), используя эти беспроводные сетевые интерфейсы? Ответ - можно! А вот как? - уже не столь очевидно, и поэтому этот вопрос в последнее время перешел в разряд F.A.Q.
Попробуем снять эти вопросы и разложить эту нехитрую процедуру по полочкам?
Итак, имеются два ноутбука, оборудованных встроенным или отдельным адаптером (купить) с беспроводным интерфейсом Wi-Fi. Чтобы связать их в беспроводную сеть, для начала необходимо включить устройства Wi-Fi на обоих компьютерах (по умолчанию они выключены). На корпусе ноутбука иногда есть кнопка или переключатель, при включении которых загорается лампочка возле значка, похожего на ((i)) . На ноутбуках, в которых Wi-Fi адаптер куплен дополнительно, такой кнопки нет.
На каждом ноутбуке включаем устройство Wi-Fi
Теперь займемся настройкой программной части. Данная инструкция по подключению показывает настройку беспроводной сети под операционной системой Windows XP; на других операционных системах процесс будет немного отличаться. Изначально на каждом компьютере иконка беспроводного сетевого подключения перечеркнута красным крестом, т.е. беспроводное подключение недоступно..(Рис.1). Вторая активная иконка на этом рисунке -это проводная локальная сеть, она в работе, но к данной теме не относится, поэтому на нее больше не обращаем внимания.
Рис.1 Нажимаем на перечеркнутой иконке, принадлежащей беспроводной сети
Выбираем один из компьютеров для настройки (второй пока оставим). Нажмем на перечеркнутой иконке, принадлежащей беспроводному сетевому интерфейсу, и тем самым вызовем следующее окно (Рис.2):
Рис.2 На первом этапе создания беспроводной сети доступных сетей нет
В появившемся окне (рис.2) у меня изначально доступных сетей нет. Теоретически в списке сетей уже может быть какое-нибудь имя при условии что поблизости от Вас (в пределах 100м) уже работает настроенная беспроводная сеть, но здесь и далее не будем усложнять, учитывая что на практике беспроводные сети у нас скорее исключение чем норма, а предназначение данной статьи - быстрое практическое пособие о том как добиться соединения двух компьютеров без проводов, не вдаваясь в подробности.. Поэтому жмем на "Дополнительно.." (Рис.2) и переходим к следующему окну (Рис.3)
Рис.3 На первом этапе создания беспроводной сети доступных сетей нет
Здесь тоже все девственно чисто, жмем "Добавить.." - будем создавать первую сеть..
Рис.4 Создание новой сети прямого соединения
В новом окне (Рис.4) вводим имя будущей сети (я придумал "new") и два важных момента: убираем галочку возле "шифрование данных (WEP)" и отмечаем что "это прямое соединение компьютер-компьютер... :Жмем "OK"..
Рис.5
Появилось старое окно с именем новой только созданной сети..(Рис.5) Жмем "OK"..
Рис.6 Со значка беспроводной сети исчез крестик. Этот компьютер включен в сеть "new".
В результате с иконки беспроводной сети пропал красный крестик, т.е. созданная сеть под именем "new" уже живет. Правда, в эту сеть включен пока всего один компьютер, но он уже доступен для другой машины.. Не будем забегать вперед и завершим настройки на первом ноутбуке. Нажав на иконке беспроводной сети получим окно с информацией о текущем состоянии беспроводного соединения (Рис.7).
Рис.7 Состояние беспроводного соединения. Пока в ожидании.
Сигнала нет - так и должно быть (перемигиваться пока не с кем), идем дальше - нажимаем "Свойства", чтобы попасть в настройки сетевого беспроводного интерфейса (Рис.8) где настроим протокол TCP/IP как для стандартного соединения.
Рис.8
Итак нажмем на строке "Протокол Интернета (TCP/IP)". Рекомендую в качестве IP адреса первого компьютере использовать традиционные для такого типа соединения числа (Рис.9) :
Рис.9 IP-адреса на первом компьютере.
На этом настройки на первом компьютере можно считать законченными. Единственно для проверки что все было сделано без ошибок рекомендую выполнить команду ping с заданным выше IP адресом. Для это следует нажать Пуск-Выполнить и появившемся окне ввести нужную строку (рис.10)
Рис.10 Для проверки используем команду Ping.
Успешным откликом на эту команду будет появление следующего окна примерно такого содержания (Рис.11)
Рис.11 Результат выполнения команды ping с адресом перового компьютера.
Все. Переходим ко второму компьютеру. Нажимаем на иконку принадлежащую беспроводному сетевому подключению (подобно тому как на первом компьютере (рис.1)). При этом появится окно (Рис.12) в которомдолжно присутствовать имя сети которую мы уже создали на первом компьютере и которая теперь доступна для соединения со вторым компьютером..
Рис.12 На втором компьютере доступна сеть "new" созданная на первом ноутбуке .
Если список имен пуст... , то помимо причины неточного выполнения вышесказанного (скорее всего переключатель Wi-Fi не переведен в положение включено), возможно, Вы так быстро все делали, что ещё не прошло 20 секунд после настройки первого компьютера. Обычно существует небольшая задержка в обнаружении доступной сети. Но если после удачной выполненной команды ping (рис.11) прошло несколько минут, и на втором ноутбуке Wi-Fi включен и драйвер установлен и работает, а список попрежнему пуст... могу предположить что в одном из компьютеров слабая антенна. Для проверки поднесите ноутбуки друг другу как можно ближе..
Впрочем, если Вы были внимательны, а оборудование заведомо исправно, то на расстоянии до 100 м с гарантией 99.9% через минуту после настройки первого компьютера на втором будет доступна нужная сеть, и это говорит о том что мы уже совсем близко к успеху, и два компьютера непременно соединятся без проводов :).
Жмем кнопу "Дополнительно" (рис.12) и переходим к следующему окну (рис.13)
Рис.13 Чтобы подключиться к доступной сети "new" нажмите кнопку "Настроить".
Здесь жмем "Настроить" и переходим к окну (рис.14).
Рис.14
Здесь ничего исправлять не придется. Но проверьте соответствие вашего окна с этим. Уточню, что галочки в "Шифрование данных (WEP)" быть не должно. (Если она есть- скорее всего Вы забыли выключить шифрование на этапе настройки первого ноутбука (рис.4)..)
Жмем "OK" и переходим далее (рис.15)
Рис.15
Сеть "new" попала в список предпочитаемых сетей. Для проверки нажмем "Свойства" - окно свойств должно соответствовать рис.16.
Рис.16
Все. Подключение второго компьютера к сети "new' состоялось. Выходим из всех окон (нажимаем "OK"). На иконке беспроводного сетевого соединения кратковременно появится сообщение об успешности подключения (Рис.17), теперь она активна (без красного креста)..
Рис.17 Со значка беспроводной сети исчез крестик. Второй ноутбук включен в сеть "new".
На иконке беспроводного сетевого соединения кратковременно появится сообщение об успешности подключения (Рис.17), теперь она активна (без красного крестика).. При наведении курсора на иконку появляется информация об уровне сигнала и о скорости соединения (Рис.18).
Рис.18
При нажатии на иконке получим окно с более полной информацией о соединении (Рис.19).
Рис.19
Скорость подключения 11.0Мбит/c - максимальная для стандарта Wi-Fi (802.11b) и говорит о том что все сделано правильно.. Осталось только настроить протокол TCP/IP по которому будет происходить обмен данными с первым компьютером. Для этого жмем "Свойства" и по точной аналогии с первым компьютером (рис.8 и рис.9) задаем IP-адрес и маску подсети для второго компьютера (IP адрес второго должен отличаться последней цифрой, например 192.168.0.2, а маска подсети должна быть идентичной). Проверяем ping заданных адресов со второго компьютера (оба IP адреса должны давать отклик). Сеть для обмена данными готова. Организуем доступ сетевых ресурсов (в свойствах жёсткого диска или папки). И всё!
Добавим пару слов о программном обеспечении, которое поставляется с Wi-Fi адаптерами, в частности, программа соединения, входящая в комплект с Wi-Fi-картой, которую можно купить у нас. В программе режим связи "напрямую" называется ad-hoc, и для переключения в этот режим Вам необходимо дважды нажать на значке программы в системной панели (справа внизу экрана), а затем в свойствах вместо "Infrastructure" выбрать "ad-hoc". Только помните, что при этом адаптер перестанет видеть точки доступа, и если Вы пойдёте с ноутбуком в общественный хот-спот, Вам нужно будет сменить режим работы обратно на "Infrastructure". Также в "родной" программе соединения можно установить шифрование WEP, чтобы отчасти защитить Ваш эфир от несанкционированного доступа. Для этого просто включаете галочку "WEP" и вводите пароль, используя комбинацию прописных и заглавных латинских букв и цифр. Затем для получения доступа Вам лишь нужно будет ввести этот пароль на втором ноутбуке. Идентификатор сети (SSID) также можно задать из окна конфигурации программы.