Выбор и настройка Wi-Fi оборудования в домашних условиях

Беспроводные сети с каждым днём становятся всё более популярными, и этот факт неоспорим. При этом рост популярности беспроводного оборудования для конечных пользователей вполне сопоставим с ростом уровня жизни. Как только в доме появляется два или даже более ПК, возникает задача их объединения в локальную сеть, и лучшим вариантом для дома является именно беспроводная сеть. Другой типичный пример, когда наилучшим выбором является именно беспроводная сеть – это организация беспроводного разделяемого доступа в Интернет в условиях дома с использованием беспроводного маршрутизатора.

Чем же обусловлен рост популярности беспроводных сетей? Прежде всего, в сравнении с традиционными кабельными сетями, они обладают рядом серьёзных преимуществ, главным из которых, конечно же, является простота развёртывания. Так, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (что нередко требует штробирования стен); также трудно оспорить такие достоинства беспроводной сети, как мобильность пользователей в зоне её действия и простота подключения к ней новых пользователей. В то же время беспроводные сети не лишены определённых недостатков. Прежде всего это низкая по сегодняшним меркам скорость соединения, которая серьёзно зависит от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком; плохая масштабируемость, а также, если речь идёт об использовании беспроводной сети в помещениях, довольно ограниченный радиус действия сети.

Впрочем, стоит отметить, что в каждом конкретном случае существуют способы преодоления всех проблем, связанных с беспроводными сетями. К примеру, радиус действия беспроводной сети может быть увеличен за счёт добавления нескольких точек доступа и построения распределённой беспроводной сети. Аналогично решается и проблема масштабируемости сети, а использование внешних направленных антенн позволяет эффективно решать проблему препятствий, ограничивающих сигнал.

В этой статье мы подробно расскажем о том, как шаг за шагом развернуть и настроить беспроводную сеть в домашних условиях.

Режимы функционирования беспроводных сетей

Как правило, к оборудованию, которое нужно для развёртывания беспроводной сети, относят беспроводную точку доступа и беспроводные адаптеры. Однако в простейшем случае для развёртывания беспроводной сети не требуется даже использования точки доступа. Дело в том, что существуют два режима функционирования беспроводных сетей: режим Infrastructure и режим Ad Hoc.

В режиме Ad Hoc, который также называют Independent Basic Service Set (IBSS) или режимом Peer to Peer (точка-точка), узлы сети непосредственно взаимодействуют друг с другом без участия точки доступа. Этот режим требует минимального оборудования: каждый клиент сети должен быть оснащён только беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания сетевой инфраструктуры. Основными недостатками режима Ad Hoc являются ограниченный диапазон действия получаемой сети и невозможность подключения к внешней сети (например, к Интернету). К примеру, если оба беспроводных клиента (ПК с беспроводными адаптерами) находятся в одной комнате в пределах прямой видимости, то режим Ad Hoc позволяет объединить этих клиентов в беспроводную сеть. Это может оказаться удобным, когда нужно оперативно скачать данные с одного ПК на другой (к примеру, к вам зашёл друг со своим ноутбуком). Но вот если ставится задача объединить в локальную беспроводную сеть компьютеры, расположенные в разных комнатах и разделённые бетонной стеной с арматурой, то режим Ad Hoc скорее всего не подойдёт, поскольку мощности передатчиков и чувствительности приёмников для обеспечения устойчивого соединения беспроводных адаптеров будет недостаточно. В этом случае для организации беспроводной сети потребуется стационарная точка доступа. Впрочем, преимущество точки доступа заключается не только в том, что она позволяет существенно расширить зону покрытия (радиус действия) беспроводной сети.

Точка доступа в беспроводной сети выполняет функцию, аналогичную функции коммутатора традиционной кабельной сети, и позволяет объединять всех клиентов в единую сеть. Задача точки доступа – координировать обмен данными между всеми клиентами беспроводной сети и обеспечить всем клиентам равноправный доступ к среде передачи данных.

Режим функционирования беспроводной сети на базе точки доступа называется режимом Infrastructure Mode. Рассматривают два режима Infrastructure — основной режим BSS (Basic Service Set) и расширенный режим ESS (Extended Service Set). В режиме BSS все узлы сети связываются между собой только через одну точку доступа, которая может выполнять также роль моста к внешней сети. В расширенном режиме ESS существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причём сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Между собой точки доступа соединяются при помощи либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов.

Стандарты беспроводной связи

Существует несколько типов беспроводных стандартов: 802.11a, 802.11b и 802.11g. В соответствии с этими стандартами используются различные типы оборудования. Кроме того, всё чаще встречаются точки доступа с поддержкой одновременно нескольких стандартов, например, 802.11g и 802.11a. Стандарты беспроводных сетей семейства 802.11 отличаются друг от друга и максимально возможной скоростью передачи, и радиусом действия беспроводной сети. Так, стандарт 802.11b подразумевает максимальную скорость передачи до 11 Мбит/с, а стандарты 802.11a и 802.11g – максимальную скорость передачи до 54 Мбит/с. Кроме того, в стандартах 802.11b и 802.11g предусмотрено использование одного и тот же частотного диапазона — от 2,4 до 2,4835 ГГц, а стандарт 802.11a подразумевает использование частотного диапазона от 5,15 до 5,35 ГГц. Соответственно, если точка доступа поддерживает одновременно стандарт 802.11a и 802.11g, то она является двухдиапазонной.

Оборудование стандарта 802.11a, в силу используемого им частотного диапазона, не сертифицировано в России. Это, конечно, не мешает использовать его в домашних условиях. Однако купить такое оборудование проблематично. Именно поэтому в дальнейшем мы сосредоточимся на рассмотрении стандартов 802.11b и 802.11g.

Следует учесть, что стандарт 802.11g полностью совместим со стандартом 802.11b, то есть стандарт 802.11b является подмножеством стандарта 802.11g, поэтому в беспроводных сетях, основанных на оборудовании стандарта 802.11g, могут также работать клиенты, оснащённые беспроводным адаптером стандарта 802.11b. Верно и обратное – в беспроводных сетях, основанных на оборудовании стандарта 802.11b, могут работать клиенты, оснащённые беспроводным адаптером стандарта 802.11g. Впрочем, в таких смешанных сетях заложен один подводный камень: если мы имеем дело со смешанной сетью, то есть с сетью, в которой имеются как клиенты с беспроводными адаптерами 802.11b, так и клиенты с беспроводными адаптерами 802.11g, то все клиенты сети будут работать по протоколу 802.11b. Более того, если все клиенты сети используют один и тот же протокол, например, 802.11b, то данная сеть является гомогенной, и скорость передачи данных в такой сети выше, чем в смешанной сети, где имеются как клиенты 802.11g, так и 802.11b. Дело в том, что клиенты 802.11b «не слышат» клиентов 802.11g. Поэтому для того, чтобы обеспечить совместный доступ к среде передачи данных клиентов, использующих различные протоколы, в подобных смешанных сетях точки доступа должны отрабатывать определенный механизм защиты. Не вдаваясь в подробности реализации данных механизмов, отметим лишь, что в результате использования механизмов защиты в смешанных сетях реальная скорость передачи становится ещё меньше.

Поэтому при выборе оборудования для беспроводной домашней сети стоит остановиться на оборудовании одного стандарта. Протокол 802.11b на сегодня является уже устаревшим, да и реальная скорость передачи данных при использовании данного стандарта может оказаться неприемлемо низкой. Так что оптимальный выбор – оборудование стандарта 802.11g.

Некоторые производители предлагают оборудование стандарта 802.11g+ (SuperG), а на коробках своих изделий (точках доступа и беспроводных адаптерах) помимо надписи «802.11g+» указывают ещё и скорость в 100, 108 или даже 125 Мбит/с.

Фактически никакого протокола 802.11g+ не существует, и всё, что скрывается за этим загадочным протоколом – это расширение базового стандарта 802.11g.
На самом деле, все производители чипсетов для беспроводных решений (Intersil, Texas Instruments, Atheros, Broadcom и Agere) в том или ином виде реализовали расширенный режим 802.11g+. Однако проблема заключается в том, что все производители по-разному реализуют данный режим, и нет никакой гарантии, что решения различных производителей смогут взаимодействовать друг с другом. Поэтому при покупке точки доступа стандарта 802.11g+ следует убедиться, что беспроводные адаптеры также поддерживают данный стандарт.