Spis Treści
1. WSTĘP 5
1.1. Wprowadzenie 5
1.2. Cel i zakres pracy 6
1.3. Historia rozwoju sieci bezprzewodowych w Polsce i na świecie 7
2. ISTNIEJĄCE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE 9
2.1. Technologie 9
2.2. Standardy sieci bezprzewodowych 10
2.2.1. Standard 802.11 10
2.2.2. Standard HIPERLAN 12
2.2.3. Standard HomeRF 14
2.3. Zastosowania 14
2.4. Sieci radiowe Wireless LAN 15
2.4.1. Struktura sieci radiowych 16
2.4.2. Anteny 19
2.4.3. Radiowa karta sieciowa 21
2.4.4. Zastosowania 23
2.5. Technologia Bluetooth 23
2.5.1. Zasada działania Bluetooth 25
2.5.2. Parametry łącza 26
2.5.3. Zastosowanie 28
2.6. Transmisja danych przy pomocy podczerwieni 30
2.6.1. Standard RC58 30
2.6.2. Standard IrDA 30
2.7. Bezpieczeństwo sieci bezprzewodowych 32
2.7.1. Zapory sieciowe 33
2.7.2. Szyfrowanie transmisji danych 33
2.7.3. Mechanizmy uwierzytelniania 36
2.7.4. Słabe strony zabezpieczeń sieci bezprzewodowych 37
3. PRZEDSTAWIENIE CECH RÓŻNIĄCYCH SIECI BEZPRZEWODOWE OD
PRZEWODOWYCH 39
3.1. Zalety i wady sieci bezprzewodowych 39
4. PROCEDURA WYBORU KONKRETNEGO ROZWIĄZANIA 42
4.1. Definicja projektu 42
4.2. Charakterystyka projektu 42
4.3. Analiza techniczna 42
4.4. Analiza finansowo-ekonomiczna 43
5. PRZEWIDYWANE KIERUNKI ROZWOJU SIECI BEZPRZEWODOWYCH.44
5.1. Przyszłość technologii Bluetooth .44
5.2. Przyszłość standardu 802.11 45
5.3. Mobilność, bezpieczeństwo i inne 46
6. SCHEMAT SIECI BEZPRZEWODOWEJ DLA FIRMY 22;INTEGRAKOM S.A.48
6.1. Założenia projektowe 48
6.2. Rozmieszczenie stanowisk komputerowych 50
6.3. Wykonane pomiary 50
6.4. Analiza ekonomiczna 54
6.5. Dobór urządzeń niezbędnych do realizacji projektu. 54
6.6. Kosztorys 55
PODSUMOWANIE 57
BIBLIOGRAFIA 59
SŁOWNIK POJĘĆ 61
Wstęp
Rynek usług komputerowych zdominowany jest przez technologie
wykorzystujące schematy oparte na budowie i konfiguracji sieci tradycyjnych
tj. wykonywane z wykorzystaniem kabli, natomiast oferta wdrożeniowa
bezprzewodowych sieci Wireless Lan, popularnie zwanych WLAN lub Wi-Fi (ang.
Wireless Fidelity), mimo, że jest stosunkowo łatwo dostępna oraz rozwija się
najszybciej z technologii tego typu, jest mało rozpowszechniona i nadal musi
walczyć z silną konkurencją sieci przewodowych.
Dopiero w okresie ostatnich kilku lat technologia ta rozwinęła się w
zaskakujący dla wielu sposób, według niektórych stało się to wręcz na
przekór ogólnemu schyłkowemu trendowi w przemyśle telekomunikacyjnym. Sieci
te działają w oparciu o fale radiowe za pomocą, których przesyłane są dane.
Tworzy je zazwyczaj kilka komputerów lub urządzeń działających na zasadzie
22;nadajnik-odbiornik21;, które znajdują się we wspólnym zasięgu.
Dane przesyłane są w pakietach podobnie jak w sieciach przewodowych. Każdy
pakiet zawiera zarówno właściwe dane jak i adresy nadawcy oraz odbiorcy
pakietu. Są to adresy sieciowe MAC przypisane do kart sieciowych, których
numer seryjny jest właśnie takim adresem. Karty sieciowe mogą się
komunikować między sobą bezpośrednio. Taką sieć nazywamy równorzędną (ang.
Peer-to-peer network), o takiej sieci mówi się także, że pracuje w trybie
ad-hoc. W przypadku wykorzystania urządzenia odpowiadającego za komunikację
ze wszystkimi kartami sieciowymi, czyl
i punktu dostępowego (ang. Access Point) mówimy, że sieć pracuje w trybie
infrastrukturalnym.
Sieci bezprzewodowe spełniają te same funkcje, co sieci tradycyjne z ta
różnicą, że do swojej pracy nie potrzebują kabli. Ich zaletą jest możliwość
łatwego dostosowania do indywidualnych potrzeb użytkowników oraz to, że
można je wykorzystywać do łączenia i rozbudowy sieci już istniejących nawet
do tych tradycyjnych budowanych z wykorzystaniem kabla. Natomiast dzięki
wykorzystaniu większej ilości tzw. punktów dostępu (ang. Access Point) czy
punktów rozszerzających, (ang. Extension Point) możliwe jest znaczne
rozszerzenie zasięgu takiej sieci. Pokrywające się zasięgi punktów
dostępowych umożliwiają abonentom wyposażonym w komputery przenośne pełną
swobodę poruszania się przy jednoczesnym korzystaniu z zasobów sieci. Proces
przełączania się pomiędzy punktami dostępowymi jest całkowicie automatyczny
i przebiega w sposób niezauważalny dla użytkowników sieci. Punkty
rozszerzające mogą zostać użyte dla zapewnienia dostępu do sieci w trudno
dostępnych bądź odległych miejscach.
Ciekawym usługą, jaka ostatnio bardzo się rozwija jest możliwość dostępu
do publicznych sieci bezprzewodowych, co pozwala na połączenie się z
sieciami w hotelach, poczekalniach lotniskowych, kolejowych, kawiarniach
oraz innych miejscach, w których takie sieci są dostępne. Firmy badawcze
zgłębiające ten temat szacują, że rynek takich sieci wzrośnie z 90 milionów
dolarów w roku 2001 do 60 miliardów dolarów w roku 2006. Istotną cechą jest
to, że dzisiejsze technologie pozwalają na bezproblemowe przeprowadzki z
całym sprzętem. Wystarczy tylko spakować urządzenia oraz posiadany sprzęt
komputerowy, aby wznowić podłączenie w nowym miejscu.
1.2. Cel i zakres pracy.
W pracy zostaną szerzej omówione najpopularniejsze technologie i
najciekawsze rozwiązania, ich wady zalety oraz możliwe wykorzystania.
W poszczególnych rozdziałach zostanie przybliżony temat historii sieci
bezprzewodowych, istniejące rozwiązania techniczne, przedstawione różnice
pomiędzy sieciami bezprzewodowymi a przewodowymi oraz zaprezentowane
przewidywane kierunki rozwoju tego typu usług w przyszłości.
Osobny rozdział poświęcony będzie dostępnym technologiom sieci
bezprzewodowych zwanych inaczej standardami, najpopularniejszy z nich jest
standard wspólnego działania zwany Wi-Fi lub 802.11b. Ponadto urządzenia
bezprzewodowe pozwalają na współużytkowanie plików, połączeń internetowych
czy takiego sprzętu jak chociażby drukarki, skanery czy modemy.
Bezprzewodowo podłączona drukarka może służyć każdemu użytkownikowi sieci
korzystającemu z komputera z kartą ISA, PCI lub PC niezależnie od miejsca, w
którym się znajduje. Modem podłączony do sieci może służyć do łączenia z
Internetem kilku użytkownikom równocześnie i to niezależnie od tego jak
daleko od gniazdka telefonicznego w danej chwili się znajdują. Możliwe jest
korzystanie z zasobów innego komputera czy też z jego napędu bądź
nagrywarki. Istnieje tylko jedno ograniczenie 11; zasięg. Standardowe
urządzenia mają zasięg około 45 metrów w budynkach trzeba się też liczyć z
zakłóceniami ze strony np. kuchenek mikrofalowych, kt
óre działają na tej samej częstotliwości, co urządzenia zgodne ze
standardem 802.11b, czyli 2,4 GHz. Na otwartej przestrzeni zasięg ten
zwiększa się około dwukrotnie. W innym przypadku, kiedy niezbędne jest
połączenie na większą odległość trzeba się zastanowić nad wykorzystaniem
większej ilości bezprzewodowych punktów dostępowych lub połączenia się z
urządzeniami istniejącej już sieci przewodowej. Istnieje też możliwość
wykorzystania anten, które pozwalają na zwiększenie zasięgu nawet do
kilkuset metrów.
Nie zostanie pominięty temat szybkości sieci bezprzewodowych, z jaką można
przesyłać dane czy ściągać interesujące nas zasoby. Szybkość jest
zdefiniowana dla wszystkich technologii i tak przykładowo najszybsze
dostępne obecnie standardy 802.11a i 802.11g umożliwiają transfer danych z
prędkością 54 megabitów na sekundę. Najbardziej popularny standard 802.11b
dopuszcza transfer na poziomie 11 megabitów na sekundę. W praktyce jednak
prędkości te są tylko teoretyczne i rzeczywistość pokazuje, że wartości te
są mniejsze często nawet o połowę.
Osobnym zagadnieniem, a tym samym rozdziałem będzie bezpieczeństwo takich
sieci. Przyjmuje ono zwykle więcej niż jedna formę i w praktyce możliwe, a
wręcz wskazane jest łączenie różnych metod zabezpieczeń tak, aby
najskuteczniej uniemożliwić dostęp do sieci niepożądanym użytkownikom.
Należy pamiętać, że sieci bezprzewodowe są w większym stopniu narażone na
niebezpieczeństwa niż urządzenia zwykłych sieci przewodowych, a wynika to z
tego, że atak na sieci bezprzewodowe nie wymaga fizycznego połączenia się z
tą siecią.
Osobny rozdział zostanie poświęcony na przedstawienie głównych różnic
pomiędzy sieciami bezprzewodowymi, a tradycyjnymi, oraz streszczeniu tematu
przyszłości tego typu rozwiązań.
Końcowym efektem pracy, a zarazem częścią stanowiącą wkład własny jest
graf pomocny w wyborze konkretnego rozwiązania dla odbiorcy finalnego oraz
schemat sieci bezprzewodowej dla średniej firmy prowadzącej działalność
gospodarczą wraz z projektem oraz kosztorysem.
1.3. Historia rozwoju sieci bezprzewodowych w Polsce i na świecie.
Sieci bezprzewodowe to połączenie grupy komputerów lub innych urządzeń bez
potrzeby zastosowania kabla.
Historia wykorzystywania urządzeń bezprzewodowych sięga lat 40-tych i
okresu II wojny światowej. Wtedy to armia Stanów Zjednoczonych jako pierwsza
wykorzystała do transmisji danych sygnał radiowy. Opracowano wtedy
technologię transmisji przez radio silnie szyfrowanych danych.. Była ona
szeroko wykorzystywana w trakcie kampanii wojennych prowadzonych przez armie
aliantów. Zainspirowana tym grupa pracowników naukowo-badawczych z
Uniwersytetu Hawajskiego stworzyła pierwszą, radiową sieć komunikacyjną
opartą o transmisję pakietową. ALOHNET, bo tak się ona nazywała, była
istotnie pierwszą bezprzewodową siecią lokalną (ang. WLAN - Wireless Local
Area Network). W jej skład wchodziło 7 komputerów, komunikujących się w
topologii dwukierunkowej gwiazdy. Tak narodziły się sieci bezprzewodowe.
Podczas gdy przewodowe sieci LAN całkowicie zdominowały rynek sieciowy, w
przeciągu ostatnich kilku lat wzrosło i nadal rośnie zastosowanie dla sieci
bezprzewodowych.
Trend ten jest najlepiej widoczny w kręgach akademickich, służbie zdrowia,
biznesie itp.
Cały czas technologia ulega poprawie, przez co staje się tańsza, a zarazem
bardziej dostępna. Powoduje to, że coraz więcej instytucji decyduje się na
zmianę stosowanych dotychczas rozwiązań i przechodzi na sieci bezprzewodowe.
Z dnia na dzień zostają wprowadzone nowe technologie, pojawiają się nowe
procesory, karty sieciowe i inne urządzenia związane z tym tematem.
Sieci bezprzewodowe były nieśmiało wdrażane przez kilka instytucji.
Początkowo nie było wspólnego standardu - stąd też urządzenia różnych firm
nie mogły ze sobą współpracować. Powstał HiPeRLAN, "wstępny" 802.11, jak
również "prywatne" rozwiązania różnych firm - takie jak Bluetooth czy IrDA.
Około roku 1997 powstał nowy standard 802.11, określił on zasady pracy
urządzeń do transmisji bezprzewodowej w LAN. Został on zdefiniowany właśnie
w 1997 roku przez IEEE, a później zaakceptowany przez ETSI. Od tego czasu
zasady współdziałania były już jasne, co umożliwiło rozwój WLAN-ów
