Принцип работы wifi – Что такое Wi-Fi? Принципы работы Wi-Fi — Высокоскоростной интернет в Украине — Какой подключить

Содержание

Технология Wi-Fi – принципы работы, преимущества и недостатки

Происхождение ставшей уже привычной аббревиатуры Wi-Fi в некоторых источниках изначально велось от английской фразы Wireless Fidelity, которую можно перевести — «высокая точность беспроводной передачи данных».  В ней заключается некая игра слов для привлечения потребителей созвучностью с  другим известным сокращением Hi-Fi (High Fidelity — высокая точность).  На сегодняшний день от такой формулировки отказались и термин «Wi-Fi» не имеет официальной расшифровки. Сокращение Wi-Fi используется для обозначения торговой марки Wi-Fi Alliance и обозначает технологию беспроводных сетей, построенных с использованием стандарта IEEE 802.11. Под этим обозначением развивается целый набор стандартов передачи цифровых данных по каналам радиосвязи. Для соответствия стандарту IEEE 802.11 оборудование  должно быть протестировано в Wi-Fi Alliance с последующим получением соответствующего сертификата и права использования логотипа Wi-Fi.

Принцип действия Wi-Fi

Принцип работы беспроводной сети построен на использовании радиоволн, а сам обмен данными во многом напоминает переговоры с использованием радиосвязи:

  • Адаптер беспроводной связи трансформирует информацию в радиосигнал и передает его в эфир через антенну.
  • Беспроводной маршрутизатор принимает и делает обратное преобразование сигнала. Далее информация направляется в сеть Интернет по кабелю.
  • Похожим образом осуществляется и прием информации. После получения информации из Интернета маршрутизатор преобразует ее в радиосигнал и отправляет через антенну на адаптер беспроводной связи устройства.

Применяемые в сетях Wi-Fi приемники и передатчики напоминают устройства, используемые в сотовых телефонах и дуплексных портативных радиостанциях. Они передают и принимают радиоволны, а также преобразовывают цифровой сигнал в радиоволны и наоборот. Отличие устройств Wi-Fi от аналогичных устройств состоит в том, что они используют частоты 2,4 ГГц или 5 ГГц, которые существенно выше, что позволяет передавать больше данных.

Технология Wi-Fi

В сетях Wi-Fi используются несколько модификаций стандарта 802.11:

  • Стандарт 802.11a предусматривает передачу данных на частоте 5 ГГц со скоростью до 54 Мбит/сек. Используется мультиплексирование с ортогональным разделением частот (orthogonal frequency-division multiplexing OFDM) и более эффективный алгоритм кодирования, предусматривающий разбиение исходного сигнала на несколько подсигналов на стороне передатчика, что уменьшает воздействие помех.
  • Стандарт 802.11b — самый медленный, но имеет наименьшую стоимость, благодаря которой он получил широкое распространение на некоторое время. Сейчас, по мере удешевления, ему на смену приходят  стандарты с более высокой скоростью. 802.11b использует частотный диапазон 2,4 ГГц, а скорость передачи данных составляет не более 11 Мбит/сек при использовании манипуляции с дополняющим кодом CCK (complementary code keying).
  • Стандарт 802.11g работает в диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивает значительно большую скорость передачи информации – до 54 мегабит в секунду. В связи с перегрузками сети реальная скорость, как правило, не превышает 24 мегабит в секунду. Увеличение скорости стало возможным благодаря использованию такого же принципа кодирования OFDM, который используется в 802.11a.
  • Наибольшее распространение получил стандарт 802.11n, в котором существенно увеличена скорость обмена информацией (140 мегабит в секунду) и расширен частотный диапазон. Стандарт был утверждён Институтом инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) относительно недавно — 11 сентября 2009 года.

Другие стандарты семейства 802.11 разработаны для специализированных сфер применения беспроводных сетей. В частности, для использования в региональных сетях WAN (wide area network), а также внутренних сетях транспортных средств или технологиях, обеспечивающих переключение из одной беспроводной сети в другую.


Приемопередатчики сетей Wi-Fi рассчитаны на работу в одном из трех частотных диапазонов, причем возможно быстрое переключение из одного диапазона в другой. За счет применения такого способа удается снизить воздействие помех и одновременно использовать беспроводную связь несколькими устройствами. Так как все такие устройства оборудованы адаптерами беспроводной связи, для связи с сетью Интернет нескольких устройств может использоваться один маршрутизатор. Такая организация связи очень удобна, практически невидима и достаточно надежна, однако при выходе из строя маршрутизатора или при одновременной попытке большого количества пользователей сети воспользоваться широкополосной связью возможно возникновение взаимных помех или даже неожиданный разрыв связи.


Традиционная схема сети с технологией Wi-Fi  содержит как минимум одну точку доступа и одного клиента. Возможна коммутация двух абонентов в режиме точка-точка (Ad-hoc). При этом точка доступа отсутствует, а клиенты соединяются напрямую через сетевые адаптеры. Для передачи своего идентификационного номера в сети SSID каждые 100 мс точка доступа посылает  специальные сигнальные пакеты на скорости передачи данных 0,1 Мбит/сек, которая является минимальной для сетей Wi-Fi. Узнав SSID, клиент определяет  возможность подключения к данной точке доступа. Если приёмник оказывается в зоне действия 2-х точек доступа с одинаковым SSID, он вправе  выбрать одну из них по уровню сигнала. Технология Wi-Fi предоставляет клиенту свободу при определении критериев для соединения.

Преимущества Wi-Fi

Технология беспроводной передачи данных обладает определенными достоинствами:

  • Возможность разворачивания сети без использования кабеля, что уменьшает стоимость организации и/или дальнейшего расширения сети. Это особенно важно в местах, где отсутствует возможность прокладки кабель.
  • Предоставление доступа к сети мобильным устройствам.
  • Широкое распространение на рынке Wi-Fi-устройств, а также их гарантированная совместимость благодаря обязательной сертификации оборудования Wi-Fi Alliance.
  • Мобильность клиентов и возможность пользования Интернетом в любой обстановке.
  • Возможность подключения к сети в зоне  действия Wi-Fi нескольких пользователей с различных устройств – телефонов, компьютеров, ноутбуков и т.п.
  • Низкий уровень излучения Wi-Fi-устройствами в момент передачи данных (в 10 раз меньше, чем у мобильного телефона).

Недостатки Wi-Fi

Среди недостатков технологии следует отметить:

  • Частотный диапазон 2.4 GHz используют многие другие устройства, поддерживающие Bluetooth, а также микроволновые печи, что может создавать определенные помехи.
  • Производители оборудования указывают скорость на L1, однако реальная скорость передачи на L2  в сети Wi-Fi зависит от наличия физических препятствий между устройствами, наличия помех от других электронных устройств, взаимного расположения устройств и всегда ниже заявленной, что создает впечатление завышения скорости производителем.
  • В разных странах частотные диапазоны и эксплуатационные ограничения отличаются. Так, в некоторых европейских странах разрешено использование двух дополнительных каналов, в то время, как в США они запрещены. В Японии используется еще один канал в верхнем сегменте диапазона. В некоторых странах (например, России, Белоруссии, Италии) обязательной является регистрация всех наружных сетей Wi-Fi или регистрация Wi-Fi-оператора.
  • В России также подлежат обязательной регистрации точки беспроводного доступа и адаптеры Wi-Fi с мощностью излучения, превышающей 100 мВт.
  • Даже при правильной конфигурации алгоритм шифрования WEP может быть относительно легко взломан. Поэтому новые устройства совместимы с более совершенным протоколом шифрования данных WPA и WPA2, чему способствовало принятие в июне 2004 года стандарта IEEE 802.11i (WPA2). Оба протокола требуют более устойчивый пароль. Во многих организациях для защиты от вторжения используется дополнительное шифрование (например, VPN).
  • В режиме ad-hoc доступна лишь скорость 11 Мбит/сек (802.11b) и  легко взламываемый алгоритм шифрования WEP.

Автор: MC,
10.03.2013 г.

www.mobi-city.ru

Что такое WiFi? Подробно о свойствах WiFi сигнала

Так выглядит WiFi сигнал
на картинке: графическое отображение WiFi волн в городе.

1. Что такое WiFi?

1.1. Связь частоты и длины волны.

2. Свойства WiFi сигнала.

2.1. Поглощение.

2.2. Огибание препятствий.

2.3. Естественное затухание.

2.4. Отражения сигнала.

2.5. Плотность данных.

2.6. Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

3. Диапазоны и частоты WiFi

3.1. Диапазон 2,4 ГГц.

3.2. Диапазон 5 ГГц.

Что такое WiFi?

WiFi — беспроводной способ связи, основанный на всем нам знакомом электромагнитном излучении. Сигнал WiFi относят к радиоволнам, соответственно, он имеет такие же свойства, характеристики и поведение. Радиоволны, в свою очередь, подчиняются практически тем же физическим законам, что и свет: распространяются в пространстве с такой же скоростью (почти 300 000 километров в секунду), подвержены дифракции, поглощению, затуханию, рассеиванию и т. д.

Основные характеристики радиоволны, а значит и сигнала WiFi — это ее длина и частота (частотный диапазон). Последний параметр означает частоту переменного тока, необходимую для получения волны нужной длины и используется для классификации радиоволн. Другое определение частоты — это количество волн, проходящих через определенную точку пространства в секунду.

Длина и частота радиоволны (сигнала WiFi)

Существует распределение радиоволн по диапазонам, в зависимости от частоты, утвержденная Международным союзом электросвязи (МСЭ, английская аббревиатура — ITU).

Буквенные

обозначения

диапазона

Название волн.

Название частот.

Диапазон частот

Диапазон

длины волны

ОНЧ (VLF) Мириаметровые. Очень низкие 3—30 кГц 100–10 км
НЧ (LF) Километровые. Низкие.  30—300 кГц 10–1 км
СЧ (MF) Гектометровые. Средние. 300—3000 кГц 1–0.1 км
ВЧ (HF) Декаметровые. Высокие. 3—30 МГц 100–10 м
ОВЧ (VHF) Метровые. Очень высокие. 30—300 МГц 10–1 м
УВЧ (UHF) Дециметровые. Ультравысокие. 300—3000 МГц 1–0.1 м
СВЧ (SHF) Сантиметровые. Сверхвысокие. 3—30 ГГц 10–1 см
КВЧ (EHF) Миллиметровые. Крайне высокие. 30—300 ГГц 10–1 мм
THF Дециметровые. Гипервысокие. 300—3000 ГГц 1–0.1 мм

Сфера применения радиоволн зависит от частотного диапазона. Это может быть  телевидение, радиосвязь, мобильная связь, радиорелейная связь и т. д. Вообще, радиочастотный эфир занят довольно плотно: использование всех диапазонов буквально расписано:

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частоты

В том числе это и беспроводная связь WiFi. Для нее используются дециметровые и сантиметровые волны ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) в частотных диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и  и других редкоиспользуемых: 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц.

Главное преимущество WiFi-связи отражено во втором ее названии — беспроводная связь. Именно отсутствие проводов вкупе со все возрастающей скоростью передачи данных является ключевым моментом при выборе этого способа соединения.

Если речь идет о домашних пользователях — беспроводная связь удобна, она позволяет не привязываться к определенному месту в квартире для входа в интернет.

Если мы говорим о корпоративной связи, о провайдерских услугах, то иногда прокладка кабеля для передачи данных — это дорого, нецелесообразно или вообще невозможно. Например, нужно раздать интернет в частном секторе, прокинуть магистральный канал через ущелье, в удаленный населенный пункт и т. д. В этом случае на выручку приходит WiFi. Проблемная территория преодолевается с помощью беспроводного канала.

Связь частоты сигнала WiFi и длины волны

Характеристики длины волны сравнительно редко используются в параметрах оборудования WiFi. Однако иногда, для понимания физических свойств и поведения сигнала беспроводной связи в различных условиях неплохо разбираться в связи частоты и длины радиоволн.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыОбщее правило: Чем выше частота, тем короче длина волны. И наоборот.

Формула для расчета длины волны:

Длина волны WiFi сигнала (в метрах)= Скорость света (в м/сек) / Частота сигнала (в герцах).

Скорость света в м/сек = 300 000 000.

После упрощения формулы получаем: Длина волны в метрах = 300/ Частота в МГц.

Свойства WiFi сигнала

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частоты Поглощение.

Главное условие для создания беспроводного линка  на расстояние большее, чем сотня метров — прямая видимость между точками установки оборудования. Проще говоря, если мы стоим рядом с одной точкой доступа WiFi, то наш взгляд, направленный в сторону второй точки, не должен упираться в стену, лес, многоэтажный дом, холм и т. д. (Это еще не все, нужно также учитывать помехи в Зоне Френеля, но об этом в другой статье.)

Такие объекты просто-напросто отражают и поглощают сигнал WiFi, если не весь, то львиную его часть.

То же самое происходит и в помещении, где сигнал от WiFi роутера или точки доступа проходит через стены в другие комнаты/на другие этажи. Каждая стена или перекрытие «отбирает» у сигнала некоторое количество эффективности.

На небольшом расстоянии, например, от комнатного роутера до ноута, у радиосигнала еще есть шансы, преодолев стену, все-таки добраться до цели. А вот на длинной дистанции в несколько километров любое такое ослабление существенно сказывается на качестве и дальности WiFi связи.

Процент ухудшения сигнала вай-фай при прохождении через препятствия зависит от нескольких факторов:

  • Длины волны. В теории, чем больше длина волны (и ниже частота вай-фай), тем больше проникающая способность сигнала. Соответственно, WiFi в диапазоне 2,4 ГГц имеет большую проникающую способность, чем в диапазоне 5 ГГц. В реальных условиях выполнение этого правила очень тесно зависит от того, через препятствие какой структуры и состава проходит сигнал.
  • Материала препятствия, точнее, его диэлектрических свойств.

Преграда

Дополнительные потери при прохождении (dB)

Процент эффективного расстояния*, %

Открытое пространство

0

100

Нетонированное окно (отсутствует металлизированное покрытие)

3

70

Окно с металлизированным покрытием (тонировкой)

5-8

50

Деревянная стена

10

30

Стена 15,2 см (межкомнатная)

15-20

15

Стена 30,5 см (несущая)

20-25

10

Бетонный пол или потолок

15-25

10-15

Цельное железобетонное перекрытие

20-25

10

* Процент эффективного расстояния — эта величина означает, какой процент от первоначально рассчитанной дальности (на открытой местности) сможет пройти сигнал после преодоления препятствия.

Например, если на открытой местности дальность сигнала Wi-Fi  — до 200 метров, то после прохождения через нетонированное окно она уменьшится до 140 метров (200 * 70% = 140). Если следующим препятствием для этого же сигнала станет бетонная стена, то после нее дальность составит уже максимум 21 метр (140*15%).

Отметим, что вода и металл — самые эффективные поглотители WiFi, т. к. являются электрическими проводниками и «забирают» на себя большое количество энергии сигнала. Например, если дома на пути вай-фай от роутера до вашего ноута стоит аквариум, то практически наверняка соединения не будет.

Именно поэтому во время дождя и других «влажных» атмосферных осадков наблюдается небольшое снижение качества беспроводного соединения, поскольку капли воды в атмосфере поглощают сигнал.  

Частично этот фактор влияет и на затухание WiFi передачи в листве деревьев, т. к. они содержат большой процент воды.

  • Угла падения луча на препятствие. Помимо материала преграды, через которую проходит сигнал вай-фай, важен также угол падения луча. Так, если сигнал проходит через препятствие под прямым углом, это обеспечит меньшие потери, чем если бы он падал на него под углом 45 градусов. Еще хуже, если сигнал проходит через преграду под очень острым углом. В этом случае, грубо говоря, можно смело умножать толщину стены на 10 и рассчитывать потери WiFi передачи согласно этой величине.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыОгибание препятствий.

По-научному это поведение луча WiFi называется дифракцией, хотя на самом деле понятие дифракции гораздо сложнее, чем простое «огибание препятствий».

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частоты В общем можно вывести правило — чем короче длина волны (выше частота), тем хуже она огибает препятствия.

Основывается это правило на известном физическом свойстве волны: если размер препятствия меньше, чем длина волны, то она его огибает. В целом отсюда логично проистекает, что чем короче длина волны, тем меньшее остается вариантов препятствий, которые она может в принципе обойти, и поэтому принимается, что ее огибающая способность хуже.

Огибание на практике означает меньшее рассеивание волны как луча энергии вокруг препятствия, меньшее количество потерь сигнала.

WiFi волна огибает препятствия

Возьмем популярные частоты 2,4 ГГц (длина волны 12,5 см) и 5 ГГц (длина волны 6 см). Мы видим подтверждение правила на примере прохождения лесного массива. Стандартные размеры листьев, стволов, веток деревьев, в среднем будут меньше, чем 12,5 см, но больше, чем 6 см. Поэтому сигнал WiFi 5 ГГц диапазона при прохождении через густую листву “потеряется” практически полностью, в то время как 2,4 ГГц справится лучше.

Поэтому WiFi оборудование, работающее в диапазоне 900 МГц, используется в условиях отсутствия прямой видимости сигнала — его длина волны составляет 33,3 см, что позволяет огибать большее количество преград. Однако надо учитывать размеры предполагаемых препятствий и понимать, что сигнал 900 МГц не сможет “обойти” бетонную стену, расположенную перепендикулярно направлению сигнала. Здесь уже сыграют роль проникающие способности волны, которые, как мы уже говорили у сигналов с низкой частотой довольно неплохие.

Также именно поэтому для нормальной работы беспроводного оборудования, использующего частоту 24ГГц (длина волны 1,25 см) необходима абсолютно чистая видимость, потому что все препятствия больше сантиметра будут отражать и поглощать сигнал.

Как мы уже упоминали, в отношении прохождении сигнала через лесной массив играет роль также содержание воды в листьях, а также длина волны.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыЕстественное затухание.

Как далеко мог бы передаваться сигнал WiFi, если создать ему идеальные условия прямой видимости? В любом случае не бесконечно, потому что чем больше дальность беспроводного “пролета”, тем больше сигнал затухает сам по себе. Происходит это по 2 причинам:

  • Земная поверхность поглощает часть энергии сигнала. Чем выше частота WiFi, тем интенсивнее идет поглощение.

  • Сигнал WiFi даже из самой узконаправленной антенны распространяется не прямой линией, а лучом. Соответственно, чем дальше расстояние, тем шире становится луч, тем меньшая мощность сигнала приходится на единицу площади, и тем меньше энергии сигнала попадает в принимающую антенну.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыОтражения сигнала.

Сигнал WiFi, как любая радиоволна, как свет, отражается от поверхностей и ведет себя при этом аналогично. Но тут есть нюансы — какие-то поверхности будут поглощать сигнал (полностью или частично), а какие-то — отражать (полностью или частично). Это зависит от материала поверхности, его структуры, наличия неровностей на поверхности и частоты WiFi.

Отражение сигнала WiFi

Неконтролируемые отражения сигнала ухудшают его качество. Частично — из-за потери общей энергии сигнала (до принимающей антенны, упрощенно говоря, “долетает не всё” или долетает после переотражений, с задержками). Частично — из-за интерференции с негативным влиянием, когда волны накладываются в противофазе и ослабляют друг друга.

Интерференция может иметь и положительное влияние, если волны WiFi накладываются друг на друга в одинаковых фазах. Это часто используется для усиления мощности сигнала.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыПлотность данных.

Частота WiFi влияет также на еще один важный параметр — объем передаваемых данных. Здесь существует прямая связь — чем выше частота, тем больше данных в единицу времени можно передать. Возможно, именно поэтому первая высокопроизводительная РРЛ от Ubiquiti  — AirFiber 24, а также ее более мощная модификация — Airfiber 24HD были выпущены на частоте 24 ГГц.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частотыПочему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

Физические свойства и поведение радиоволны в окружающем мире довольно сложны. Нельзя взять какой-то один параметр и по нему рассчитать дальность беспроводного сигнала. В каждом конкретном случае на дальность будут оказывать влияние различные факторы окружающей среды:

  • Поглощение сигнала препятствиями, земной корой, поверхностью водоемов.
  • Дифракция и рассеивание сигнала из-за преград на пути.
  • Отражения сигнала от препятствий, земли, воды и возникающие в результате этого интерференции волны.
  • На больших расстояниях — радиогоризонт, т. е. искривление земной коры.

Радиогоризонт

  • Зона Френеля и, соответственно — высота расположения оборудования над поверхностью земли.

Именно поэтому реальная дальность оборудования, как, впрочем, и пропускная способность, может очень сильно отличаться в различных условиях.

Диапазоны и частоты WiFi

Как мы уже сказали, для WiFi связи выделено несколько разных частотных диапазонов:  900 МГц, 2,4 ГГц, 3,65 ГГц, 5 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц. 

В Украине на данный момент чаще всего применяются точки доступа WiFi и антенны WiFi 2,4 ГГц и 5ГГц.

Основные отличия 2,4 ГГц и  5ГГц:

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частоты2,4 ГГц. Длина волны 12,5 см. Относится к дециметровым волнам ультравысокой частоты (УВЧ).

  • В реальных условиях — меньшая дальность сигнала из-за более широкой зоны Френеля, что чаще всего не компенсируется тем, что сигнал на этой частоте меньше подвержен естественному затуханию.
  • Лучшее преодоление небольших преград, например, густых лесных массивов, благодаря хорошей проникающей способности и огибанию препятствий.
  • Меньше относительно неперекрывающихся каналов (всего 3), а значит, “ пробки на дорогах” — теснота в эфире, и как результат — плохая связь.
  • Дополнительная зашумленность эфира другими устройствами, работающими на этой же частоте, в том числе мобильных телефонов, микроволновок и т. п.

Использование электромагнитных (радио) волн в зависимости от частоты5 ГГц.  Длина волны 6 см. Относится к сантиметровым волнам сверхвысокой частоты (СВЧ).

  • Большее количество относительно неперекрывающихся каналов (19).
  • Большая емкость данных.
  • Большая дальность сигнала, в связи с тем, что Зона Френеля меньше.
  • Такие препятствия, как листва деревьев, стены волны диапазона 5ГГц преодолевают гораздо хуже, чем 2,4.

Диапазоны 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц для нас скорее экзотика, однако могут использоваться:

  1. Для работы в условиях, когда стандартные диапазоны плотно заняты.

  2. Если требуется создать беспроводное соединение между двумя точками при отсутствии прямой видимости (лес и другие препятствия). Это касается такой частоты, как 900 МГц (в нашей стране ее нужно использовать с осторожностью, так как на ней работают сотовые операторы).

  3. Если для использования частоты не требуется получать лицензию в контролирующих органах. Такое преимущество часто встречается в презентациях зарубежных производителей, однако для Украины это не совсем актуально, так как условия лицензирования в нашей стране другие.

В IEEE ведутся разработки по принятию новых стандартов и, соответственно, использованию других частот для WiFi. Не исключено, к примеру, что в ближайшее время диапазон 60 ГГц также станет использоваться для беспроводной передачи. Точно также, как и возможна вероятность “отжатия” в будущем некоторых частот, сейчас принадлежащих WiFi, в пользу, например, сотовых операторов.

lantorg.com

Как на самом деле работает Wi-Fi

Пора. Ина­че зачем? Каж­дый ува­жа­ю­щий — дол­жен. Давай­те.

Принцип работы

Wi-Fi — это тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи, кото­рую исполь­зу­ют ком­пью­те­ры, теле­фо­ны, план­ше­ты и мно­гие дру­гие потре­би­тель­ские устрой­ства. Это не един­ствен­ная тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи — есть мно­го дру­гих, для раз­ных целей. Но вай­фай — самый поп­со­вый, и вы с ним за жизнь точ­но встре­ча­лись.

Рабо­та­ет так:

  1. Где-то сто­ит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотс­пот или излу­ча­тель. В него встро­е­ны одна или несколь­ко антенн.
  2. На антен­ны пода­ёт­ся спе­ци­аль­ный ток. Ток излу­ча­ет­ся в виде элек­тро­маг­нит­ных волн. Полу­ча­ет­ся излу­че­ние, похо­жее на излу­че­ние мик­ро­вол­нов­ки или радио­стан­ции.
  3. Излу­че­ние раз­ле­та­ет­ся во все сто­ро­ны, про­хо­дит сквозь воз­дух, бетон и металл, частич­но пута­ет­ся в мест­ных ато­мах, частич­но глу­шит­ся, но всё-таки доле­та­ет до наших ком­пью­те­ров и смарт­фо­нов.
  4. На ком­пью­те­рах тоже сто­ят Wi-Fi-устройства. Они ловят излу­че­ние сво­и­ми антен­на­ми, вычле­ня­ют из него сиг­нал и отправ­ля­ют ответ так же, по радио.
  5. Все мест­ные Wi-Fi-устройства одно­вре­мен­но ловят все бес­про­вод­ные сиг­на­лы и вычле­ня­ют из них толь­ко те, кото­рые каса­ют­ся кон­крет­но это­го устрой­ства.

Это похо­же на раз­го­вор в шум­ном ресто­ране: ваши уши слы­шат одно­вре­мен­но все раз­го­во­ры за сосед­ни­ми сто­ли­ка­ми, но ваш мозг вычле­ня­ет толь­ко голос ваше­го собе­сед­ни­ка.

На дво­ре почти 2020 год, и сей­час почти все точ­ки досту­па так­же явля­ют­ся роу­те­ра­ми — то есть устрой­ства­ми, кото­рые пуля­ют ваши запро­сы туда-сюда по адре­сам. Если к тако­му роу­те­ру под­клю­чить кабель с интер­не­том, роу­тер уви­дит это в сво­ей таб­ли­це адре­сов и смо­жет объ­явить всем под­клю­чён­ным ребя­там: «У меня есть интер­нет! Если что-то отту­да нуж­но — ска­жи­те, я дам». И тогда все устрой­ства, под­клю­чён­ные к это­му роу­те­ру, смо­гут вый­ти в интер­нет, полу­чая дан­ные по воз­ду­ху.

Подключение

Wi-Fi-роутер несколь­ко раз в секун­ду отправ­ля­ет в эфир сооб­ще­ние вро­де тако­го: «Ребя­та, я вот роу­тер, раз­даю дан­ные на такой-то часто­те, назва­ние сети — вот такое. Вел­ком».

Если вам не нужен вай­фай или вы уже под­клю­че­ны, ваши Wi-fi-устройства игно­ри­ру­ют эти позыв­ные. Но когда вам нуж­но под­клю­чить­ся к вай­фаю, вы откры­ва­е­те в теле­фоне спи­сок доступ­ных сетей — тогда устрой­ство начи­на­ет слу­шать эфир на пред­мет таких позыв­ных. Вы выби­ра­е­те нуж­ную сеть, и даль­ше всё зави­сит от её типа.

Вайфай — это не особо безопасно

Весь вай­фай — это сплош­ная каша из элек­тро­маг­нит­ных волн. Когда ком­пью­тер настра­и­ва­ет­ся на вол­ны нуж­ной часто­ты, вам может казать­ся, что роу­тер как буд­то отправ­ля­ет ему сиг­нал. На самом деле роу­тер отправ­ля­ет сиг­нал «в кос­мос». И вот уже ваше устрой­ство вычле­ня­ет из общей каши кон­крет­но те сиг­на­лы, кото­рые пред­на­зна­че­ны имен­но ему.

При боль­шом жела­нии мож­но поси­деть с антен­ной и послу­шать весь «сырой» тра­фик, кото­рый пере­да­ёт­ся в эфир в этой мест­но­сти — так же, как мож­но под­слу­шать поли­цей­скую рацию.

Пони­мая это, инже­не­ры вай­фая при­ду­ма­ли раз­ные спо­со­бы защи­ты сетей.

Защиты нет: открытая сеть

К ней может под­клю­чить­ся кто угод­но, пароль не нужен. При­ме­ры таких сетей — бес­плат­ный Wi-Fi в кафе, на вок­за­лах, в гости­ни­цах и аэро­пор­тах. Весь тра­фик виден всем, его лег­ко пере­хва­тить и рас­шиф­ро­вать — защи­та нуле­вая. С тем же успе­хом мож­но встать посре­ди кафе и гром­ко, выра­зи­тель­но так про­го­во­рить: «Зай­ду, пожа­луй, на Пор­н­хаб».

Если вы под­клю­чи­тесь к откры­той сети в кафе и зай­дё­те в свою почту по логи­ну и паро­лю без шиф­ро­ва­ния, то зло­умыш­лен­ник может пере­хва­тить ваш тра­фик и полу­чить доступ к вашей почте.

Если сде­лать такую сеть дома, то интер­не­том бес­плат­но будут поль­зо­вать­ся все, вклю­чая сосе­дей и ребят на лавоч­ке во дво­ре, если до них будут доле­тать ваши радио­вол­ны.

Нако­нец, сам зло­умыш­лен­ник может рас­ка­тать посре­ди кафе откры­тый вай­фай, собрать на него соеди­не­ния ниче­го не подо­зре­ва­ю­щих посе­ти­те­лей и спо­кой­но читать их тра­фик как откры­тую кни­гу. Доста­точ­но назвать вай­фай как-то типа Free Cafe Wifi.

Как защи­тить­ся: возь­ми­те за пра­ви­ло не под­клю­чать­ся к сетям без паро­ля. Если ока­за­лись в тяжё­лой жиз­нен­ной ситу­а­ции и ниче­го кро­ме откры­тых сетей рядом не веща­ет, исполь­зуй­те VPN: это допол­ни­тель­ное шиф­ро­ва­ние ваше­го тра­фи­ка.

Пароль есть, защиты нет: WEP

Тео­ре­ти­че­ски это уже защи­щён­ная сеть, но на прак­ти­ке про­то­кол шиф­ро­ва­ния настоль­ко сла­бый, что взло­мать его мож­но за несколь­ко минут. Счи­тай­те, что он ничем не отли­ча­ет­ся от откры­той сети, толь­ко тут тре­бу­ют пароль при вхо­де.

WEP — самая вред­ная защи­та для Wi-Fi. Она даёт иллю­зию без­опас­но­сти, хотя на деле её нет.

Что делать: про­верь­те, на какую систе­му защи­ты настро­ен ваш роу­тер. То, что у него сто­ит пароль, ещё не зна­чит, что вы защи­ще­ны. Исполь­зуй­те VPN.

Какая-никакая защита: WPA2

Тут всё получ­ше: на вхо­де вам тоже при­дёт­ся вве­сти пароль, и если он сов­па­дёт с тем, что запи­сан в точ­ке досту­па — вас пустят. Защи­та более стой­кая, но в опре­де­лён­ных слу­ча­ях это сде­лать тоже воз­мож­но. Для обыч­но­го быто­во­го исполь­зо­ва­ния такой систе­мы защи­ты уже хва­тит.

Что делать: радо­вать­ся, что у вас хоро­шая защи­та. Про­дол­жать исполь­зо­вать VPN для шиф­ро­ва­ния тра­фи­ка.

Как ещё можно защититься

Мож­но настро­ить бес­про­вод­ную сеть так, что­бы она не транс­ли­ро­ва­ла свои позыв­ные в эфир. Тогда узнать о суще­ство­ва­нии вашей сети мож­но будет, толь­ко если у вас осо­бен­ное обо­ру­до­ва­ние и вы точ­но зна­е­те, что искать. То есть спец­служ­бы вас вычис­лят, а хит­рый сосед уже нет.

Это создаст и неко­то­рые труд­но­сти: что­бы под­клю­чить­ся к такой сети, вам при­дёт­ся знать и её пароль, и её назва­ние, и тип защи­ты. Если к вам при­дут гости, уже мало будет ска­зать пароль — им при­дёт­ся лезть в настрой­ки и под­клю­чать­ся по пол­ной про­грам­ме. Или пусть с теле­фо­нов сидят.

Скорость работы и расстояние

Общее пра­ви­ло такое: ско­рость соеди­не­ния — это ско­рость само­го мед­лен­но­го устрой­ства. Если у вас шуст­рый роу­тер, но мед­лен­ный модуль в теле­фоне, то и бес­про­вод­ной интер­нет в теле­фоне тоже будет мед­лен­ным. При этом если в той же сети есть ком­пью­тер с быст­рым Wi-Fi-модулем, то теле­фон на ско­рость соеди­не­ния никак не повли­я­ет. Но если у вас ста­рый Wi-Fi-роутер, то он может тор­мо­зить всю сеть.

Если гово­рить про рас­сто­я­ние, то чаще все­го рабо­та­ет так: чем быст­рее, тем мень­ше зона покры­тия.

Сей­час стан­дарт­ная ско­рость домаш­не­го роу­те­ра — 300 мега­бит в секун­ду. Это­го доста­точ­но, что­бы на всех устрой­ствах был быст­рый интер­нет и что­бы он был досту­пен в любой точ­ке квар­ти­ры. Если квар­ти­ра боль­шая или сеть нуж­на в част­ном доме, ста­вят допол­ни­тель­ные роу­те­ры или повто­ри­те­ли сиг­на­ла. Они рас­ши­ря­ют зону сети и рас­пре­де­ля­ют нагруз­ку меж­ду собой.

Боль­шое вли­я­ние на ско­рость может ока­зы­вать пла­ни­ров­ка квар­ти­ры или мате­ри­ал стен. Если радио­вол­ны в прин­ци­пе пло­хо про­хо­дят сте­ны со сталь­ной арма­ту­рой, вай­фаю тоже будет тяже­ло. Впро­чем, всё зави­сит от кон­крет­ной арма­ту­ры и кон­крет­ной часто­ты вай­фая.

Правда ли, что от вайфая может быть онкология или отставание в умственном развитии ребёнка?

Сей­час нау­ка счи­та­ет, что кон­крет­но от вай­фая ниче­го не будет: роу­те­ры дале­ко, в быто­вых усло­ви­ях вол­ны мало­мощ­ные. Но если поло­жить точ­ку досту­па про­мыш­лен­но­го клас­са под подуш­ку и так спать по 12 часов в день, то будет.

Если реши­те, что вай­фай вам всё-таки вре­ден, не забы­вай­те, что поми­мо вай­фая у вас в квар­ти­ре пол­но радио­устройств, а одна мик­ро­вол­нов­ка жарит так, как не сни­лось десят­кам вай­фай­ных точек досту­па. Так­же все ваши сосе­ди жарят вай­фа­ем во все сто­ро­ны.

С дру­гой сто­ро­ны, если под­клю­чать свои ком­пью­те­ры к интер­не­ту через про­вод, ско­рость, ско­рее все­го, будет выше. Менее удоб­но, но зато быст­ро. Есть над чем поду­мать.

Что до умствен­но­го раз­ви­тия, то тут гораз­до боль­шую роль игра­ет не радио­сиг­нал, а каче­ство сай­тов, кото­рые ребё­нок посе­ща­ет. От «Кода» отста­ва­ния не будет. За дру­гих не руча­ем­ся.

thecode.media

как работает и как подключить домашний интернет вай-фай

Беспроводной маршрутизаторИнтернет постепенно завоёвывает лидирующее положение в области получения информации. Становится всё больше средств её доставки. В распоряжении пользователей всемирной сети находятся самые разнообразные современные устройства. Совместное их использование без взаимного влияния друг на друга помогает организовать беспроводной маршрутизатор.

Назначение и работа

Сразу необходимо установить, что маршрутизатор и роутер — это физически одно и то же устройство.

Роутер — английское слово. Маршрутизатор — русскоязычный его перевод.

Принцип действия роутера состоит в распределении потоков информации — входной и выходной — в соответствии с картой маршрутов, заложенных в его памяти под управлением собственного процессора. Эта карта (таблица маршрутизации) является базой данных с набором правил, по которым определяется наилучший путь передачи пакетов информации и хранится в памяти устройства.

Как подключить интернет без домашнего телефона

Количество маршрутов определяется количеством устройств, работающих в сети, созданной роутером, в данный момент времени. Маршрутизатор имеет собственный IP-адрес в интернете. Сам он, в свою очередь, постоянно обращается к элементам локальной сети, используя при этом IP-адреса, созданные им для них. Таким образом, по одному каналу связи сразу несколько устройств получают доступ к глобальной сети, используя технологию Wi-Fi.

Виды Wi-Fi маршрутизаторов

Технология Wi-Fi позволяет передавать сообщения, используя радиоволны.

Беспроводное качество или беспроводная достоверность — это дословный русскоязычный перевод англоязычной аббревиатуры.

Оборудование, использующее эту технологию, применяется для организации локальных беспроводных сетей. Эти сети развёртывают там, где использование кабельных линий требует больших затрат.

Маршрутизатор в беспроводных сетях выступает в роли диспетчера и работает как в качестве передатчика, так и приёмника радиосигналов. Какие бывают роутеры? По технологии передачи данных до роутера от провайдера интернет выделяют три группы:

  1. роутеры ADSL;
  2. Ethernet роутеры;
  3. Роутеры LTE .

Устройства первой группы получают информацию по телефонным двухпроводным линиям связи. Скорость передачи данных на современном этапе развития не может удовлетворить требования большинства потребителей.

Для роутеров второй группы необходим специальный кабель для обмена информацией. Он представляет из себя две витые пары, по одной из которых осуществляется приём, а по другой — передача выходной информации. Скорость, с которой работают такие роутеры, удовлетворяет большинство потребителей (до 100 Мб/с). Этот способ на сегодня является наиболее эффективным и надёжным.

Подключить интернет вай фай домашний

Применение витых пар позволяет ответить на вопрос, как провести интернет в квартиру без телефона.

Для работы LTE маршрутизаторов нет необходимости в прокладке кабелей. Обмен между провайдером интернет и точкой доступа, в качестве которой выступает Wi-Fi роутер, осуществляется по эфиру посредством радиоволн.

Они работают с мобильными сетями 3G и 4G. Скорость передачи-приёма пока невысока. Необходимость использования таких роутеров возникает там, где нет доступа к связи с использованием кабеля.

Современные маршрутизаторы являются центрами корпоративной и домашней сетей. Они организуют обмен между её отдельными элементами (участниками) как при помощи кабельных линий, так и с помощью радиосигнала. Они являются комбинированными устройствами, используя при этом преимущества разных видов подключения потребителей в зависимости от задач, поставленных перед каждым из них.

Роутер имеет входной разъём (коннектор) WAN для подключения к нему кабеля провайдера интернет и несколько разъёмов LAN, с которыми состыковываются кабели стационарных устройств сети (компьютеров). Используют нужное количество выходов. Эту часть устройства можно представить как роутер без wi-fi.

Остальные участники при соответствующей настройке роутера могут в любой момент подключиться, используя беспроводной Wi-Fi.

Маршрутизаторы могут контролировать доступ к различным ресурсам интернет (как глобальным, так и локальным). В них применена защита от сетевых угроз при помощи встроенного файервола (Firewall). Доступ ко всем ресурсам защищён паролем.

Роутер без wifi

Правда, в общедоступных местах (кинотеатры, рестораны, вокзалы и аэропорты) вход в сеть свободный. Но при этом следует учитывать, что персональная информация становится также общедоступной в этих местах.

Все участники сети имеют возможность одновременной работы в ней, но ограничения, наложенные на скорость обмена в этом случае, заставляют их разумно распределять ресурсы. Скорость падает пропорционально количеству потребителей, желающих работать одновременно.

Проводное подключение использует его положительные стороны:

  • бесперебойная работа;
  • высокая скорость соединения.

Поэтому коннекторы LAN используют для подключения стационарных компьютеров, используемых для работы с объёмными приложениями и проведения вычислений.

Беспроводное соединение Wi-Fi лучше для ноутбуков, мобильных устройств. Для них нет необходимости прокладывать отдельные кабельные линии связи. У каждого из них есть встроенные модули Wi-Fi приёмников. К положительным качествам такого соединения надо отнести:

  • отсутствие лишних кабелей и проводов в помещении;
  • доступ к сети из любой точки зоны действия;
  • возможность использования мобильных устройств.

Зона действия Wi-Fi ограничена мощностью передатчика роутера и степенью поглощения и отражения радиоволн окружающими предметами и конструкциями здания. Кроме того, в диапазоне частот, в котором осуществляется Wi-Fi обмен (2,4 GHz), трудно обеспечить электромагнитную совместимость с другими источниками излучения (Bluetooth, микроволновые печи…).

Некоторые модели роутеров могут иметь USB-порт. Он может быть использован для подключения внешних накопителей (жёстких дисков) или принтеров. USB-модем 3 G /4 G может быть подключён к разъёму при условии, что он совместим с данной моделью роутера. Эти условия отдельно оговариваются производителем маршрутизатора.

Стандарты беспроводной сети

Приобретая роутер, необходимо ознакомиться предварительно с его техническими характеристиками и возможностями.

Стандарты Wi-Fi определяют скорость и безопасность работы. Они складывались исторически. Новые требования на оборудование постепенно добавлялись к уже существующим стандартам.

К настоящему времени определились следующие типы: 802.11 b, 802.11 g, 802.11 i, 802.11 n.

Первый из них применяется до сих пор там, где аппаратура потребителя не поддерживает более совершенные стандарты. Его характеризует низкая по сегодняшним меркам скорость обмена (до 11Мбит/с) и низкий уровень безопасности. Радиус действия ограничен 50 метрами.

У стандарта 802.11 g значительно возросла скорость обмена данными (до 54Мбит/с). Уровень защиты возрос за счёт совместимости стандарта с новыми протоколами шифрования.

Как провести интернет без домашнего телефона

В стандарте 802.11 n заявленная разработчиками скорость составляет 600Мбит/с. Уровень защиты высокий. Радиус действия достигает 100 метров.

Роутеры, поддерживающие последние стандарты, требуют правильной настройки и совместимости с оборудованием, с которым планируется их совместная работа.

Модем и маршрутизатор

Сегодня эти два термина абсолютно разных по своей сущности устройств многих вводят в заблуждение.

Назначение модема заключается в обеспечении потребителя информацией. Дело в том, что передаваемые от провайдера сети сообщения в аналоговом виде, недоступны для компьютера. Модем преобразовывает эту информацию в вид, с которой компьютер уже может работать.

Входная информация поступает к модему по различным каналам связи: телефонная линия (ADSL), витая пара (Ethernet), посредством радиоволн соответствующего диапазона (3 G /4 G), оптиволоконный кабель до дома.

Назначение маршрутизатора состоит в распределении полученной от модема информации между потребителями, созданной на его основе локальной сети. Это распределение происходит как по кабельным линиям связи (LAN), так и по эфиру посредством Wi-Fi. В чистом виде беспроводных роутеров практически не существует.

Все они в своём составе имеют модем входной информации, которая затем распределяется между потребителями локальной сети согласно её маршрутизации с использованием внутренних IP-адресов.

Модемы в чистом виде применяют только для преобразования информации, передаваемой по телефонным линиям связи.

Беспроводной роутер осуществляет приём интернета не потому, что он маршрутизатор, а потому, что эту функцию выполняет встроенный в него модем.

Модем не имеет в интернете собственного IP-адреса. Его определяет адрес единственного компьютера, к которому он подключён.

Маршрутизатор же обладает таким адресом, через который он идентифицируется в глобальной сети. Созданные им в локальной сети адреса предназначены для назначения маршрутов всех её участников.

Модем не требует дополнительных настроек у потребителя. Он настраивается единожды в заводских условиях.

Маршрутизатор имеет множество индивидуальных настроек. Их количество зависит от архитектуры сети, её состава и приоритетности участников.

Чем отличается роутер от маршрутизатора

Модем не защищает пользователя от сетевых угроз. Он является только преобразователем входной информации.

Маршрутизатор обладает свойством защиты. Он обеспечивает безопасность пользователей сети на основе программных методов. Кроме того, каждый клиент должен знать пароль входа в локальную сеть.

Как выглядит маршрутизатор? По внешнему виду беспроводной маршрутизатор отличается от модема наличием антенн диапазона сверхвысоких частот (2,4Ггц и 5,0Ггц). Их конструкция наряду с мощностью передатчика роутера определяет площадь покрытия Wi-Fi сети.

Беспроводной интернет в частном доме

Прокладка кабеля для интернета — занятие дорогостоящее. Старые телефонные линии в удалённой местности находятся не в лучшем состоянии. Связь сопровождается большим количеством помех. А бывают места, где её просто нет. Возникает вопрос — как подключить интернет без домашнего телефона? В этом случае придёт на помощь беспроводное подключение, то есть подключение с использованием радиоволн.

Большинство мобильных операторов, среди которых МТС, Beeline, Мегафон, Теле2, предлагают мобильный 3G интернет с безлимитным тарифом и соответствующее оборудование для организации надёжной связи. Среди него 3G-модемы.

Этот модем будет использоваться в качестве источника сигнала для маршрутизатора при организации домашней локальной сети на основе технологии Wi-Fi.

Назначение беспроводных маршрутизаторов

Зачем USB на роутере? Наличие у роутера USB разъёма не является достаточным условием для подключения к нему модема. Он может использоваться только для подключения периферии (внешний жёсткий диск, принтер). Необходимо предварительно внимательно изучить инструкции для обоих устройств. Роутер должен быть рассчитан для работы с мобильным модемом.

Для обеспечения устойчивого приёма и надёжной работы существуют специальные антенны, установка которых на возвышенном открытом месте позволит усилить сигнал оператора сотовой связи.

Дальнейшая работа заключается в настройке роутера для работы с конкретным мобильным оператором и вопрос — как подключить интернет вай фай домашний — будет решён.

Использование беспроводного роутера для организации локальной сети позволит всем её участникам постоянно «быть на связи».

kompy.guru

Улучшаем работу Wi-Fi. Общие принципы и полезные штуки / ZYXEL в России corporate blog / Habr

Каждый кто собирал, покупал или хотя бы настраивал радиоприёмник, наверное, слышал такие слова как: чувствительность и избирательность (селективность).

Чувствительность — этот параметр показывает, насколько хорошо ваш приёмник может принимать сигнал даже в самых удалённых участках.

А избирательность, в свою очередь, показывает, насколько хорошо приёмник может настраиваться на ту или иную частоту без влияния других частот. Эти «другие частоты», то есть не относящие к передаче сигнала от выбранной радиостанции, в данном случае играют роль радиопомех.


Повышая мощность передатчика, мы заставляем приёмники с малой чувствительностью принимать наш сигнал во что бы то ни стало. Немаловажную роль играет взаимное влияние сигналов от различных радиостанций друг на друга, что усложняет настройку, снижая качество радиосвязи.

В среде Wi-Fi используется радиоэфир в качестве среды для передачи данных. Поэтому многие вещи, которыми оперировали радиоинженеры и радиолюбители прошлого и даже позапрошлого столетий, по-прежнему актуальны и в наши дни.

Но кое-что изменилось. На смену аналоговому формату пришло цифровое вещание, что повлекло изменение характера передаваемого сигнала.

Ниже приводится описание распространённых факторов, которые оказывают влияние на функционирование беспроводных сетей Wi-Fi в рамках стандартов IEEE 802.11b/g/n.

Некоторые нюансы Wi-Fi сетей

Для эфирного радиовещания вдали от крупных населённых пунктов, когда можно принимать на свой приёмник только сигнал местной FM радиостанции и ещё «Маяк» в УКВ диапазоне — вопрос взаимного влияния не возникает.

Другое дело Wi-Fi устройства, работающие только в двух ограниченных диапазонах: 2,4 и 5 ГГц. Ниже описаны несколько проблем, которые приходится если не преодолевать, то знать, как обойти.

Проблема первая — разные стандарты работают с разными диапазонами.

В диапазоне 2.4 ГГц, работают устройства, поддерживающие 802.11b/g/n; в диапазоне 5 ГГц — 802.11a и 802.11n.

Как видим, только устройства стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц. В остальных случаях мы должны либо поддерживать вещание в обоих диапазонах, либо смириться с тем, что какие-то клиенты не смогут подключиться к нашей сети.

Проблема вторая — Wi-Fi устройства, работающие в радиусе ближайшего действия, могут использовать один и тот же частотный диапазон.

Для устройств, работающих в полосе частот 2,4 ГГц, в России доступны и разрешены к использованию 13 беспроводных каналов шириной 20 МГц для стандарта 802.11b/g/n или 40 МГц для стандарта 802.11n с промежутками 5 МГц.

Поэтому любое беспроводное устройство (клиент или точка доступа) создаёт помехи на соседние каналы. Другое дело, что мощность передатчика клиентского устройства, например, смартфона, значительно ниже, чем у самой обычной точки доступа. Поэтому на протяжении статьи мы будем говорить только о взаимном влиянии точек доступа друг на друга.

Наиболее популярный канал, который предлагается по умолчанию клиентам — 6. Но не стоит обольщаться, что, выбрав соседнюю цифру, мы избавимся от паразитного влияния. Точка доступа, работающая на канале 6 даёт сильные помехи на каналы 5 и 7 и более слабые — на каналы 4 и 8. С ростом промежутков между каналами их взаимное влияние снижается. Поэтому для сведения взаимных помех к минимуму крайне желательно, чтобы их несущие частоты отстояли друг от друга на 25 МГц (5 межканальных интервалов).

Беда в том, что из всех каналов с малым влиянием друг на друга каналов доступны всего 3: это 1, 6 и 11.

Приходится искать какой-то способ обойти существующие ограничения. Например, взаимное влияние устройств можно компенсировать снижением мощности.

О пользе умеренности во всём

Как уже было сказано выше, снижение мощности — это не всегда плохо. Мало того, при повышении мощности качество приёма может значительно ухудшаться и дело здесь вовсе не в «слабости» точки доступа. Ниже мы рассмотрим, в каких случаях это может пригодиться.

Загрузка радиоэфира

Эффект загруженности можно увидеть воочию, в момент выбора устройства для подключения. Если в списке выбора Wi-Fi сетей присутствует более трёх-четырёх пунктов — можно уже говорить о загрузке радиоэфира. При этом каждая сеть является источником помех для своих соседей. А помехи влияют на производительность сети, потому что резко увеличивают уровень шума и это приводит к необходимости постоянной повторной отсылки пакетов. В этом случае основная рекомендация — понизить мощность передатчика в точке доступа, в идеале — уговорить всех соседей сделать то же самое, чтобы не мешать друг-другу.

Ситуация напоминает школьный класс на уроке, когда учитель отлучился. Каждый ученик начинает разговаривать с соседом по парте и другими одноклассниками. В общем шуме они плохо слышат друг друга и начинают говорить громче, потом ещё громче и в итоге начинают кричать. Педагог быстренько прибегает в класс, принимает какие-то дисциплинарные меры и восстанавливается нормальная ситуация. Если в роли учителя мы представим сетевого администратора, а в роли школьников — владельцев точек доступа, то получим почти прямую аналогию.

Асимметричное соединение

Как уже было сказано ранее, мощность передатчика точки доступа обычно сильнее в 2-3 раза, чем на клиентских мобильных устройствах: планшетах, смартфонах, ноутбуках и так далее. Поэтому весьма вероятно появление «серых зон», где клиент будет принимать от точки доступа хороший стабильный сигнал, а передача от клиента до точки будет работать «не очень». Такое соединение называют асимметричным.

Для поддержания стабильной связи с хорошим качеством крайне желательно, чтобы между клиентским устройством и точкой доступа было симметричное соединение, когда приём и передача в обе стороны работают достаточно эффективно.

Рисунок 1. Асимметричное соединение на примере плана квартиры.

Во избежание асимметричных соединений стоит избегать необдуманного повышения мощности передатчика.

Когда требуется повышение мощности

Перечисленные ниже факторы требуют повышения мощности ради сохранения устойчивой связи.

Помехи от устройств радиосвязи других типов и другой электроники

Устройства Bluetooth, например, наушники, беспроводные клавиатуры и мыши, осуществляющие работу в частотном диапазоне 2.4 ГГц и оказывающие влияние в виде помех на работу точки доступа и других Wi-Fi устройств.

Перечисленные ниже устройства также могут оказывать негативное влияние на качество сигнала:

  • микроволновые СВЧ-печи;
  • детские радионяни;
  • мониторы с ЭЛТ, беспроводные динамики, беспроводные телефоны и другие беспроводные устройства;
  • внешние источники электрического напряжения, такие как линии электропередач и силовые подстанции,
  • электромоторы;
  • кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальный кабель и разъёмы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок.

Большие расстояния между устройствами Wi-Fi

Любые радиоустройства имеют ограниченный радиус действия. Помимо конструктивных особенностей беспроводного устройства, максимальное расстояние досягаемости может быть снижено внешними факторами, такими как наличие препятствий, радиопомех и так далее.

Всё это приводит к образованию локальных «зон недосягаемости», где сигнал от точки доступа «не достаёт» до клиентского устройства.

Препятствия для прохождения сигнала

Различные препятствия (стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д.), расположенные между Wi-Fi устройствами, могут отражать или поглощать радиосигналы, что приводит к ухудшению или полной потере связи.

Такие простые и понятные вещи, как железобетонные стены, покрытие из листового металла, стальной каркас, и даже зеркала и тонированные стёкла заметно снижают интенсивность сигнала.

Интересный факт: человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB.

Ниже показана таблица потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды для сети 2.4 ГГц.

* Эффективное расстояние — обозначает величину уменьшения радиуса действия после прохождения соответствующего препятствия по сравнению с открытым пространством.

Подведём промежуточные итоги

Как уже было сказано выше, высокая мощность сигнала сама по себе не повышает качество связи по Wi-Fi, но может мешать установлению хорошей связи.

В то же время существуют ситуации, когда требуется обеспечить более высокую мощность для устойчивой передачи и приёма радиосигнала Wi-Fi.

Вот такие противоречивы требования.

Полезные функции от Zyxel, которые могут помочь

Очевидно, нужно использовать какие-то интересные функции, которые помогут выкрутиться из этой противоречивой ситуации.

ВАЖНО! О множестве нюансов при построении беспроводных сетей, а также о возможностях и практическом использовании оборудования можно узнать на специализированных курсах Zyxel — ZCNE. Узнать о ближайших курсах можно здесь.

Client Steering

Как было замечено ранее, описанные проблемы в основном затрагивают диапазон 2.4Ггц.
Счастливые обладатели современных устройств могут использовать частотным диапазон 5Ггц.

Преимущества:

  • больше каналов, поэтому проще выбрать те, которые будут влиять друг на друга по минимуму;
  • другие устройства, такие как Bluetooth, не используют данный диапазон;
  • поддержка каналов шириной 20/40/80 МГц.

Недостатки:

  • радиосигнал сигнал в данном диапазон хуже проходит через препятствия. Поэтому желательно иметь не одну «супер-пробивную», а две-три точки доступа с более скромной мощностью сигнала в разных помещениях. С другой стороны, это даст более ровный характер покрытия, чем ловить сигнал от одной, но «супер-сильной».

Однако на практике, как всегда, возникают нюансы. Например, некоторые устройства, операционные системы и программное обеспечение по умолчанию до сих пор предлагает для соединения «старый добрый» диапазон 2.4Ггц. Делается это для снижения проблем с совместимостью и упрощению алгоритма подключения к сети. Если соединение происходит автоматически или пользователь не успел заметить этот факт — возможность использования диапазона 5Ггц так и будет оставаться в стороне.

Изменить данное обстоятельство поможет функция Client Steering, которая по умолчанию предлагает клиентским устройствам сразу подключиться по 5Ггц. Если этот диапазон клиентом не поддерживается, он всё равно сможет использовать 2.4Ггц.

Данная функция доступна:

  • в точках доступа Nebula и NebulaFlex;
  • в контроллерах беспроводной сети NXC2500 и NXC5500;
  • в межсетевых экранах с функцией контроллера.

Auto Healing

Выше было приведено много аргументов в пользу гибкого регулирования мощности. Однако остаётся резонный вопрос: как же это сделать?

Для этого у контроллеров беспроводной сети Zyxel есть специальная функция: Auto Healing.

Контроллер с её помощью проверяет состояние и работоспособность точек доступа. Если окажется, что одна из них доступа не работает, то соседние получат указание увеличить мощность сигнала, чтобы заполнить образовавшуюся зону молчания. После того, как отсутствующая точка доступа вернулась в строй, соседние точки получают указание уменьшить мощность сигнала, чтобы не создавать помех в работу друг друга.

Эта функция также присутствует в составе специальной линейки контроллеров беспроводной сети: NXC2500 и NXC5500.

Защищённая беспроводная граница сети

Соседние точки доступа из параллельной сети создают не только помехи, но и могут быть использованы в качестве плацдарма для атаки на сеть.

В свою очередь контроллер беспроводной сети должен с этим бороться. В арсенале контроллеров NXC2500 и NXC5500 достаточно средств, таких как стандартная аутентификация WPA/WPA2-Enterprise, различные реализации Extensible Authentication Protocol (EAP), встроенный межсетевой экрана.

Таким образом контроллер не только находит неавторизованные точки доступа, но и блокирует подозрительные действия в корпоративной сети, которые с большой долей вероятности несут в себе злой умысел.

Функция Rogue AP Detection (Rogue AP Containment)

Для начала разберёмся, что такое Rogue AP.

Rogue AP — это чужие точки доступа, которые не подконтрольны сетевому администратору. Тем не менее они присутствуют в пределах досягаемости Wi-Fi сети предприятия. Например, это могут быть личные точки доступа сотрудников, включенные без разрешения в сетевые розетки рабочего офиса. Такого рода самодеятельность плохо сказывается на безопасности сети.

Фактически такие устройства образуют канал для стороннего подключения к сети предприятия в обход основной системы защиты.

Например, чужая точка (RG) доступа формально не находится в сети предприятия, но на ней создана беспроводная сеть с тем же именем SSID, как и на легальных точках доступа. В результате точка RG может использоваться для перехвата паролей и другой секретной информации, когда клиенты корпоративной сети по ошибке пытаются к ней подключиться и пытаются передать свои учетные данные. Вследствие этого учетные данные пользователей будут известны хозяину «фишинговой» точки.

Большинство точек доступа компании Zyxel имеют встроенную функцию сканирования радиоэфира с целью выявления посторонних точек.

ВАЖНО! Обнаружение чужих точек (AP Detection) будет работать только, если хотя бы одна из таких «сторожевых» точек доступа настроена на работу в режиме мониторинга сети.

После того как точка доступа Zyxel, при работе в режиме мониторинга, засечёт чужеродные точки, может быть предпринята процедура блокировки.

Допустим, Rogue AP подражает легальной точке доступа. Как было сказано выше, злоумышленник может продублировать на ложной точке корпоративные настройки SSID. Тогда точка доступа Zyxel попытается помешать опасной активности, внося помехи через рассылку широковещательных фиктивных пакетов. Это приведет к невозможности подключения клиентов к Rogue AP и перехвата их учетных данных. И «шпионская» точка доступа не сможет выполнить свою миссию.

Как видим, взаимное влияние точек доступа не только вносит досадные помехи при работе друг друга, но и может использоваться для защиты от атак злоумышленников.

Заключение

Материал в рамках небольшой статьи не позволяет рассказать обо всех нюансах. Но даже при беглом обзоре становится понятно, что разработка и обслуживание беспроводной сети имеют достаточно интересные нюансы. С одной стороны, нужно бороться с взаимным влиянием источников сигнала, в том числе путём снижения мощности точек доступа. С другой стороны, необходимо поддерживать уровень сигнала на достаточно высоком уровне для устойчивой связи.

Обойти это противоречие можно, используя специальные функции контроллеров беспроводной сети.

Также стоит отметить тот факт, что компания Zyxel работает над усовершенствованием всего того, что помогает добиться качественной связи, не прибегая к большим затратам.

Источники

  1. Общие рекомендации по построению беспроводных сетей
  2. Что влияет на работу беспроводных сетей Wi-Fi? Что может являться источником помех и каковы их возможные причины?
  3. Настройка функции Rogue AP Detection в точках доступа серии NWA3000-N
  4. Информация о курсах ZCNE

habr.com

Как работает вай фай роутер

Беспроводной маршрутизатор — это устройство, используемое для подключения компьютера к сети без прокладки кабелей от компьютера к маршрутизатору. Он позволяет вам использовать одно интернет соединение на разных устройствах, не выплачивая абонентскую плату за использование интернета каждым отдельным пользователем. Сначала это может показаться сложным, но на самом деле понять, как работает роутер, нетрудно. Поэтому ознакомьтесь с нашим разъяснением, раскрывающим все технологии и условия, которые вам нужно знать об этом жизненно важном бытовом устройстве!

Как работает Вай-Фай роутер

Как работает Вай-Фай роутер

Что такое Wi-Fi

Wi-Fi или беспроводная сеть, это технология, которая на самом деле намного старше, чем думают многие. Первая в мире передача данных без проводов была впервые осуществлена с помощью радиостанции HAM в 1971 году, хотя технология, с которой она работала, сегодня считается довольно примитивной.

К 1997 году IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) согласился со стандартом 802.11, который в то время использовался по отношению к тому, что мы сегодня знаем как 802.11b. С тех пор было сделано еще несколько рывков в повышении скорости и объема передачи. Каждый скачок генерировал новые технологии. Например, стандарт «б» был первым, который позволил обеспечить скорость передачи данных около 11 Мбит/с. Для сравнения, самый последний, современный стандарт 802.11ad, способен передавать колоссальные 7 Гбит/с.

Что такое Wi-Fi

Что такое Wi-Fi

Сетевые стандарты 802.11 будут несколько отличаться в зависимости от потребностей пользователя.

Стандарт Особенности
802.11a Передает данные на частотном уровне 5 ГГц. Вы можете передавать максимум 54 мегабит данных в секунду
802.11b Передает данные на частотном уровне 2,4 ГГц, что является относительно низкой скоростью. Вы можете передавать не более 11 мегабит данных в секунду
802.11g Частота — 2,4 ГГц, но может передавать максимум 54 мегабит данных в секунду, поскольку он также использует кодирование OFDM
802.11n Может передавать максимум 140 мегабит данных в секунду и использует частотный уровень 5 ГГц

Беспроводные маршрутизаторы. Что это такое?

Проще говоря, беспроводной маршрутизатор представляет собой часть сетевого оборудования, принимающего наземный интернет-сигнал от вашего интернет-провайдера и «транслируется» посредством волн, которые распространяются по воздуху с помощью ряда различных антенн. Затем этот сигнал распознается устройствами с поддержкой Wi-Fi — смартфонами, ноутбуками и т. п. — которые преобразует получаемый ими код в видимый текст, изображения и мультимедийный контент.

Беспроводной маршрутизатор

Беспроводной маршрутизатор

Разница между беспроводным маршрутизатором или роутером и модемом заключается в том, что первый предназначен лишь для трансляции сигнала, получающего от модема, который фактически отвечает за декодирование этого сигнала. Модем — это часть оборудования, которое вы получаете от своего интернет-провайдера. Многие интернет-провайдеры теперь предлагают лизинг на модемы, которые поставляются со своими собственными беспроводными маршрутизаторами внутри.

Как работает роутер?

Используя радиоволны, передаваемые по спектру 802.11, беспроводные маршрутизаторы получают двоичный сигнал, предоставляемый вашим интернет-провайдером, и отправляют его по воздуху на совместимое приемное устройство. Маршрутизатор создает индивидуальные IP-адреса для каждого нового устройства, которое добавляется в сеть.

Беспроводной маршрутизатор отправляет двоичный сигнал по воздуху на совместимое приемное устройство

Беспроводной маршрутизатор отправляет двоичный сигнал по воздуху на совместимое приемное устройство

Теоретически, большинство домашних маршрутизаторов могут поддерживать до 250 подключений за раз. Вот только никто не может гарантировать, что пропускная способность подключения не пострадает. Это весьма спорно, дело в том, что маршрутизатор на сегодняшний день значительно более продвинуты, чем их предшественники. Новые маршрутизаторы принимают один интернет-сигнал и разбивают его по десяткам направлений и более, а также защищают пользователей несколькими дополнительными расширениями, такими как родительский контроль и брандмауэры.

Наконец, говоря о защите, беспроводные маршрутизаторы используют то, что известно как WPA, или «Wi-Fi Protected Access», чтобы защитить ваше соединение от внешних угроз, которые могут попытаться проникнуть в вашу сеть, чтобы взломать вас. Принцип его работы не так прост, хотя рядовому пользователю нет необходимости вдаваться в эти подробности. Однако, всегда выбирайте степень защиты WPA2-PSK, которая является самой сильной на потребительском рынке сегодня.

Степень защиты WPA2-PSK

Степень защиты WPA2-PSK

Видео — Что такое роутер Wi-Fi и принципы его работы

Как настроить роутер

Шаг 1. Выберите подходящее местоположение. Найдите хорошее место, чтобы начать установку маршрутизатора, например, на столе.

Шаг 2. Включите его. Подключите роутер к источнику питания и включите его.

Подключаем роутер к источнику питания и включаем его

Подключаем роутер к источнику питания и включаем его

Шаг 3. Подключите один компьютер. Подключите этот первый компьютер к роутеру через специальный кабель.

Подключаем первый компьютер к роутеру через специальный кабель

Подключаем первый компьютер к роутеру через специальный кабель

Примечание! Использование Wi-Fi-подключения беспроводного маршрутизатора для первоначальной установки не рекомендуется, так как его настройки Wi-Fi еще не установлены.

Шаг 4. Откройте консоль управления маршрутизатором. В первую очередь откройте веб-браузер и введите адрес роутера для доступа к настройкам. Многие маршрутизаторы доступны по веб-адресам:

  • http://192.168.1.1;
  • http://192.168.0.1.

Открываем веб-браузер и вводим адрес роутера для доступа к настройкам

Открываем веб-браузер и вводим адрес роутера для доступа к настройкам

Примечание! Для этого шага вам не требуется рабочее интернет-соединение.

На домашней странице маршрутизатора вам будет предложено ввести данные для входа. Вы можете найти их в документации вашего роутера или на его обороте.

Находим данные логина и пароля на обратной стороне роутера

Находим данные логина и пароля на обратной стороне роутера

Шаг 5. Далее попробуйте настроить роутер, следуя рекомендациям, которые вы будете видеть на экране.

Выбираем пункт «Быстрая настройка»

Выбираем пункт «Быстрая настройка»

В разделе интернет введите логин и пароль, которые вы должны были получить от своего провайдера.

В разделе интернет вводим логин и пароль, полученные от своего провайдера

В разделе интернет вводим логин и пароль, полученные от своего провайдера

Шаг 6. Проверьте подключение к локальной сети. Откройте веб-браузер и попробуйте открыть разные сайты. Интернет должен заработать. Теперь дело за малым — остается лишь подключить остальные устройства к беспроводному соединению.

Шаг 7. Настройте беспроводное подключение, придумав пароль. Именно он будет использоваться при подключении других устройств.

Вводим пароль для доступа к беспроводной сети

Вводим пароль для доступа к беспроводной сети

Видео — Как подключить и настроить роутер TP LINK

pc-consultant.ru

Технология Wi-Fi: принцип работы и преимущества

Сама аббревиатура Wi-Fi согласно некоторым источникам произошла от английской фразы «Wireless Fidelity», что можно перевести как высокая точность беспроводной связи. 

Но подобным образом слово Wi-Fi расшифровывали ещё несколько лет назад, сейчас официально само слово не имеет расшифровки, а само сокращение используется сегодня для обозначения торговой марки Wi-Fi Alliance, а также обозначает саму технологию беспроводной связи, построенную с использованием стандарта IEEE 802.11.

В основе принципа действия Wi-Fi лежит использование радиоволн, при этом сам обмен данными можно сравнить с переговорами по радиосвязи. Так, адаптер беспроводной связи преобразует информацию в радиосигнал и далее передаёт через антенну в эфир. Беспроводной маршрутизатор принимает этот радиосигнал и осуществляет обратное преобразование сигнала. Потом информация уходит в сеть Интернет по кабелю. Аналогичным образом осуществляется и приём информации. Получив информацию из Интернета, маршрутизатор трансформирует её в радиосигнал и с помощью антенны отправляет сигнал на адаптер беспроводной связи.

Приёмопередаточная аппаратура, которая используется в беспроводной связи, во многом сходна с устройствами, используемыми в сотовой связи. Такие устройства принимают и передают радиоволны, плюс преобразуют цифровой сигнал в радиоволны и наоборот. Основным отличием устройств Wi-Fi является частота, на которой они работают. В основном, это частота 2,4 ГГц или 5 ГГц, что значительно ниже частоты радиоволн, но позволяет передавать больше информации. 

В беспроводных сетях используют различные модификации стандарта 802.11. Одним из первых стал стандарт 802.11a, который работает на частоте 5 ГГц и позволяет передавать данные со скоростью до 54 Мбит/сек. Самым медленным стандартом является 802.11b, но зато он имеет наименьшую стоимость из всех стандартов, поэтому некоторое время он был широко распространен. Скорость такого стандарта не превышает 11 Мбит/сек. Самым распространённым стандартом на сегодня является стандарт 802.11n, который обладает повышенной скоростью передачи данных (до 140 Мбит/сек), а также в нём был расширен диапазон частот. 

Классическая схема беспроводной сети по технологии Wi-Fi имеет как минимум одну точку доступа и одного клиента. Иногда удобнее коммутация двух абонентов в режиме точка-точка или Ad-hoc. Сама точка доступа отсутствует, клиенты соединяются друг с другом напрямую через сетевые адаптеры. Чтобы передать свой идентификационный номер в сети SSID, точка доступа каждые 100 мс посылает специальный сигнал на скорости передачи данных 0,1 Мбит/сек. Получив SSID, клиент уже определяет, возможно ли подключиться к данной точке доступа или нет. Если приёмник оказывается в зоне действия двух сетей с одним тем же SSID, то он вправе выбрать сеть по уровню сигнала. 

К основным преимуществам Wi-Fi связи относят несколько вещей. Одной из них является возможность развёртывания сети без кабеля, что уменьшает затраты организации на стоимость присоединения в сеть новых машин. Это критично для тех случаев, когда нет возможности в данном месте проложить кабель. Также Wi-Fi позволяет получить доступ к Интернету мобильным устройствам, а отсюда и другая особенность беспроводной связи – мобильность клиентов, то есть клиент может располагаться в любом месте зоны приёма сигнала. Важно и то, что у Wi-Fi связи низкий уровень излучения по сравнению, скажем, с мобильной связью, этот уровень как минимум меньше в 10 раз.

Но у беспроводной связи есть и ряд недостатков, о которых обязательно стоит знать. Так, частоту 2,4 ГГц используют многочисленные устройства, использующие Bluetooth, а также некоторые микроволновые печи, значит на этой частоте возможно появление помех, что приводит к искаженному сигналу. В разных странах мира ограничения, накладываемые на частоту или условия эксплуатации, тоже существенно отличаются. В некоторых странах Европы разрешено использовать для передачи данных два дополнительных канала, а вот в США на это вводится запрет. В ряде стран мира, к которым относится Россия, Италия, Белоруссия, обязательна регистрация всех наружных сетей беспроводной связи или обязательная регистрация Wi-Fi оператора. 

К недостаткам Wi-Fi относят также и возможность взлома алгоритма шифрования WEP, который используется в беспроводной связи. В связи с этим последние устройства поддерживают новый более совершенный протокол шифрования WPA или WPA2. Некоторые организации идут ещё дальше и включают дополнительное шифрование, например, VPN. Режим Ad-hoc (точка-точка) является самым слабозащищённым, мало того, что скорость передачи в нём не превышает 11 Мбит/сек, так и вся передача данных осуществляется с использованием легко взламываемого алгоритма шифрования WEP.

gsmpress.ru

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *