-Wireless wide area network (WWAN) Покрытие больших областей (GPRS, LTE, GSM)
-Wireless metropolitan area network (WMAN) Покрытие городских и пригородных территорий (WiMAX)
-Wireless personal area network (WPAN) соединение устройств в непосредственной близости от пользователя (напр. ноутбука игровых устройств, смартфонов, планшетов.) Bluetooth
-Wireless local area network (WLAN) Сети в пределах здания или кампуса.
Топологии 802.11
Основной компоненет сети 802.11 это радио, которое стандарт обозначает как станцю (station, STA). Также стандартом выделяются 4 основные топологии (service set), описывающие каким образом эти радио могут общаться между собой:
-BSS basic service set
-ESS extended service set
-IBSS Inependent basic service set
-MBSS Mesh basic service set
Типы обмена данными:
-Симплекс (simplex) одно устройство может только передавать, второе только принимать. Например, FM радио.
-Полудуплекс (half-duplex) оба устройства могут как передавать так и принимать, но в один момент времени передавать может только одно из них. Все устройства 802.11
-Полный дуплекс (full-dulex) оба устройства могут передавать и принимать одновременно. Например, телефонный разговор.
Точка доступа (AP, access point) по сути является хабом (hub) и работает в полудуплексном режиме. Большинство современных точек имеют функционал коммутатора (switch like intelligence), в частности поддерживают таблицу MAC адресов и направляют трафик второго уровня в соответствии с этой таблицей.
Также точка доступа или контроллер может отправлять трафик в бэкбон или обратно в беспроводной сегмент. В заголовке 802.11 как правило содержится 3 MAC адреса (может быть до 4). Информация в заголовке 2 уровня используется для принятия решения о направлении информации уровней 3-7. Информация верхних уровней в теле фрейма 802.11 называется MAC Service Data Unit (MSDU). Передача MSDU и есть функционал коммутатора, как в отдельно стоящих (standalone) точках доступа, так и в контроллерах. Также многие точки доступа поддерживают VLAN.
Любое радио, не используемое как точка доступа, обычно называют клиентской станцией (client station). Когда клиентская станция имеет связь на 2 уровне с точкой доступа, ее называют ассоциированной (associated).
Integration Service (IS) - передача MSDU между distribution system (DS) и не-IEEE-802.11 LAN посредством т.н. портала (точки доступа или WLAN контроллера), например из 802.11 в 802.3 (Ethernet).
Distribution system (DS) используется для соединения несколько BSS для создания ESS. Состоит из 1. DSM (distribution system media) - логичесекая и физическая среда, служащая для соединения точек доступа (например Ehternet).
2. DSS (Distribution System Services) - системные сервисы, встроенные в точку доступа, как правило в виде ПО. DSS обеспечивает switch-like intelligence. Данные сервисы используются для управления ассоциацими клиентских станций и передачи MSDU.
WDS (wireless distribution system) стандартом определяется механизм для беспроводной связи, использующий 4 MAC адрес. Данный механизм известен как WDS. Примером реализации могут служить mesh-сети и мосты между репитерами (bridging repeaters). Еще один пример - настройка точек таким образом, что они предоставляют как покрытие определенной площади для подключение клиентских станции, так и магистраль (backhaul), т.е. дополнительно соединяются между собой (так точки с 2 радио модулями могут использовать диапазон 2.4 для подключения клиентов и 5 для формирования магистрали).
Предпочтительной всегда является проводная DSS.
Другой пример - беспроводные репитеры, которые обеспечивают покрытие в местах, куда нет возможности проложить Ethernet кабель. В схеме с репитером, репитер и точка доступа будут работать в одном и том же канале (т.е. он только расширяет зону покрытия). При передаче данных от клиента, подключенного к репитеру до сервера, подключенного к проводному сегменту за точкой доступа будет использоваться 4 MAC адреса: DA (destination address) , SA (source address), TA (transmit address, repeater), RA (receiver address, access point).
Обратить внимание: при добавлении в топологию репитера, зоны покрытия точки доступа и репитера должны пересекаться по крайней мере на 50%.
При использовании репитеров пересылка фреймов по радио происходит дважды, что уменьшает пропускную способность и повышает задержку. Для того, чтобы решить эту проблему большинство производителей выпускает репитеры с 2 радиомодулями (1 для подключения клиентов и 1 для формирования магистрали).
SSID (service set identifier) - логическое имя, используемое для идентификации беспроводной сети 802.11. 32 символа, чувствительно к регистру. SSID можно скрывать, но данная меря не предоставляет сколько-нибудь надежной гарантии безопасности.
BSS - точка доступа с одним клиентом или более. Клиентские станции присоединяются к точке доступа и взаимодействуют друг с другом через эту точку. Как правило, точка подключается к среде распределения (DS), и служит порталом (portal, обеспечивает доступ из проводного в беспроводной сегмент). Подключение к DS не является обязательным для BSS. Клиенты могут взаимодействовать друг с другом напрямую, если поддерживают Wi-Fi Direct.
Состоящий из 48 бит (6 октетов) MAC адрес точки доступаназывается BSSID (basic service set identifier). BSSID - идентефицирует каждый BSS на 2 уровне модели OSI (чаще всего это MAC-адрес радио интерфейса точки доступа). Например, если 2 точки доступа анонсируют один и тот же SSID клиентские станции используют BSSID для того, чтобы их идетифицировать. Стоит обратить внимание на то, что некоторые вендоры предлагаю возможность анонсирования нескольких SSID а также виртуальных BSSID.
Физическая зона покрытия, которую обеспечивает точка доступа BSS называется BSA (basic service area). Перемещаяся в пределах BSA клиенты могут менять битрейты (dynamic data rate switching).
Размер и форма BSA зависят от ряда факторов, включая КУ антенн, мощность передатчика, физические свойства окружающих объектов. В теории BSA изображается в виде круга, но в реальности она может иметь самые разнообразные формы.
ESS - два или более BSS, соединенных средой распределения (DS). Как правило, это набор точек доступа и подключенных к ним клиентов, объедиенных одной средой распределения (чаще всего Ethernet). Наиболее распространенная реализация ESS - с частично перекрывающимися зонами покрытия точек доступа для обеспечени бесшовного (seamless) роуминга клиентов.
ESS не всегда характериуются бесшовным роумингом. Иногда зоны покрытия точек не перекрываются, в таких случаях, клиентское устройство, покинув зону покрытия одной точки теряет связь с сетью и восстанавливает ее только при попадании в зону покрытия другой точки. Это называется nomadic roaming.
Еще один вариант - colocation, когда зоны покрытия точек доступа перекрываются, чтобы обеспечить подключение большего количества клиентов.
ESSID (логическое имя ESS) - синоним SSID.
IBSS. Только клиентские станции без точек доступа. При этом фреймы передаются только напрямую.
Единовременно передавать может только одно устройство. IBSS часто называют peer-to-peer или ad-hoc сетью. Первое устройство, начачинающее передачу создает виртуальный BSSID.
Стандарт 802.11-2012 дополнительно описывет mesh топологию (MBSS). В этой топологии одна или более точек доступа подключется к проводной инфратсруктуре. Такие точки называют mesh point portal или mesh root. Остальные точки доступа к проводной инфраструктуре не подключаются и формируют беспроводную магистраль до mesh point portal. Такие точки называют mesh point.
Работа узлов в mesh сети во многом похожа на работу маршрутизаторов: их цель обнаружить соседние mesh-станции, выбрать возможные и лучшие соединения и распространить информацию о соседях. В качестве протокола для выбора пути (path selection protocol) стандартом определен HWMP (hybrid wireless mesh protocol). Обмен информацие между точками происходит на втором уровне. Многие вендоры используют собственные проприетарные протоколы.
При построении беспроводной инфраструктуры рекомендуется испольовать точки одного производителя.
Режимы работы точек доступа:
По умолчанию используется режим root (root mode, AP mode, access mode) точка работает как distribution portal передвая данные из беспроводного сегмента в DS.
-Мост (bridge) - устройство обучается и поддерживает таблицу MAC адресов.
-Мост рабочей группы (workgroup bridge) - устройство обеспечивает подключение к беспроводной магистрали проводных 802.3 клиентов.
- Повторитель (repeater) - точка расширяет область действия другой точки в том же канале.
-Mesh - точка работает для формирования беспроводной магистрали для mesh-сети. В зависимости от производителя может одновременно предоставлять доступ клиентам.
-Режим сканирования (scanner mode) - точка доступа работает в режиме сканирования, позволяя точке интергироваться в WIDS (wireless intrusion detection). В режиме сканирования точка только "слушает" постоянно меняя каналы.
Данные режимы не описаны в 802.11, поэтому у разных вендоров могут встречаться разные режимы.
Режимы работы клиентских станций:
-Infrastructure mode - подключение к точке доступа, работа в BSS или ESS.
-Ad hoc (peer-to-peer) mode - работа в IBSS без точки доступа.
Источник: D. Coleman, D. Wescott - Certified Wireless Network Administratio Official Study Guide
-Wireless metropolitan area network (WMAN) Покрытие городских и пригородных территорий (WiMAX)
-Wireless personal area network (WPAN) соединение устройств в непосредственной близости от пользователя (напр. ноутбука игровых устройств, смартфонов, планшетов.) Bluetooth
-Wireless local area network (WLAN) Сети в пределах здания или кампуса.
Топологии 802.11
Основной компоненет сети 802.11 это радио, которое стандарт обозначает как станцю (station, STA). Также стандартом выделяются 4 основные топологии (service set), описывающие каким образом эти радио могут общаться между собой:
-BSS basic service set
-ESS extended service set
-IBSS Inependent basic service set
-MBSS Mesh basic service set
Типы обмена данными:
-Симплекс (simplex) одно устройство может только передавать, второе только принимать. Например, FM радио.
-Полудуплекс (half-duplex) оба устройства могут как передавать так и принимать, но в один момент времени передавать может только одно из них. Все устройства 802.11
-Полный дуплекс (full-dulex) оба устройства могут передавать и принимать одновременно. Например, телефонный разговор.
Точка доступа (AP, access point) по сути является хабом (hub) и работает в полудуплексном режиме. Большинство современных точек имеют функционал коммутатора (switch like intelligence), в частности поддерживают таблицу MAC адресов и направляют трафик второго уровня в соответствии с этой таблицей.
Также точка доступа или контроллер может отправлять трафик в бэкбон или обратно в беспроводной сегмент. В заголовке 802.11 как правило содержится 3 MAC адреса (может быть до 4). Информация в заголовке 2 уровня используется для принятия решения о направлении информации уровней 3-7. Информация верхних уровней в теле фрейма 802.11 называется MAC Service Data Unit (MSDU). Передача MSDU и есть функционал коммутатора, как в отдельно стоящих (standalone) точках доступа, так и в контроллерах. Также многие точки доступа поддерживают VLAN.
Любое радио, не используемое как точка доступа, обычно называют клиентской станцией (client station). Когда клиентская станция имеет связь на 2 уровне с точкой доступа, ее называют ассоциированной (associated).
Integration Service (IS) - передача MSDU между distribution system (DS) и не-IEEE-802.11 LAN посредством т.н. портала (точки доступа или WLAN контроллера), например из 802.11 в 802.3 (Ethernet).
Distribution system (DS) используется для соединения несколько BSS для создания ESS. Состоит из 1. DSM (distribution system media) - логичесекая и физическая среда, служащая для соединения точек доступа (например Ehternet).
2. DSS (Distribution System Services) - системные сервисы, встроенные в точку доступа, как правило в виде ПО. DSS обеспечивает switch-like intelligence. Данные сервисы используются для управления ассоциацими клиентских станций и передачи MSDU.
WDS (wireless distribution system) стандартом определяется механизм для беспроводной связи, использующий 4 MAC адрес. Данный механизм известен как WDS. Примером реализации могут служить mesh-сети и мосты между репитерами (bridging repeaters). Еще один пример - настройка точек таким образом, что они предоставляют как покрытие определенной площади для подключение клиентских станции, так и магистраль (backhaul), т.е. дополнительно соединяются между собой (так точки с 2 радио модулями могут использовать диапазон 2.4 для подключения клиентов и 5 для формирования магистрали).
Предпочтительной всегда является проводная DSS.
Другой пример - беспроводные репитеры, которые обеспечивают покрытие в местах, куда нет возможности проложить Ethernet кабель. В схеме с репитером, репитер и точка доступа будут работать в одном и том же канале (т.е. он только расширяет зону покрытия). При передаче данных от клиента, подключенного к репитеру до сервера, подключенного к проводному сегменту за точкой доступа будет использоваться 4 MAC адреса: DA (destination address) , SA (source address), TA (transmit address, repeater), RA (receiver address, access point).
Обратить внимание: при добавлении в топологию репитера, зоны покрытия точки доступа и репитера должны пересекаться по крайней мере на 50%.
При использовании репитеров пересылка фреймов по радио происходит дважды, что уменьшает пропускную способность и повышает задержку. Для того, чтобы решить эту проблему большинство производителей выпускает репитеры с 2 радиомодулями (1 для подключения клиентов и 1 для формирования магистрали).
SSID (service set identifier) - логическое имя, используемое для идентификации беспроводной сети 802.11. 32 символа, чувствительно к регистру. SSID можно скрывать, но данная меря не предоставляет сколько-нибудь надежной гарантии безопасности.
BSS - точка доступа с одним клиентом или более. Клиентские станции присоединяются к точке доступа и взаимодействуют друг с другом через эту точку. Как правило, точка подключается к среде распределения (DS), и служит порталом (portal, обеспечивает доступ из проводного в беспроводной сегмент). Подключение к DS не является обязательным для BSS. Клиенты могут взаимодействовать друг с другом напрямую, если поддерживают Wi-Fi Direct.
Состоящий из 48 бит (6 октетов) MAC адрес точки доступаназывается BSSID (basic service set identifier). BSSID - идентефицирует каждый BSS на 2 уровне модели OSI (чаще всего это MAC-адрес радио интерфейса точки доступа). Например, если 2 точки доступа анонсируют один и тот же SSID клиентские станции используют BSSID для того, чтобы их идетифицировать. Стоит обратить внимание на то, что некоторые вендоры предлагаю возможность анонсирования нескольких SSID а также виртуальных BSSID.
Физическая зона покрытия, которую обеспечивает точка доступа BSS называется BSA (basic service area). Перемещаяся в пределах BSA клиенты могут менять битрейты (dynamic data rate switching).
Размер и форма BSA зависят от ряда факторов, включая КУ антенн, мощность передатчика, физические свойства окружающих объектов. В теории BSA изображается в виде круга, но в реальности она может иметь самые разнообразные формы.
ESS - два или более BSS, соединенных средой распределения (DS). Как правило, это набор точек доступа и подключенных к ним клиентов, объедиенных одной средой распределения (чаще всего Ethernet). Наиболее распространенная реализация ESS - с частично перекрывающимися зонами покрытия точек доступа для обеспечени бесшовного (seamless) роуминга клиентов.
ESS не всегда характериуются бесшовным роумингом. Иногда зоны покрытия точек не перекрываются, в таких случаях, клиентское устройство, покинув зону покрытия одной точки теряет связь с сетью и восстанавливает ее только при попадании в зону покрытия другой точки. Это называется nomadic roaming.
Еще один вариант - colocation, когда зоны покрытия точек доступа перекрываются, чтобы обеспечить подключение большего количества клиентов.
ESSID (логическое имя ESS) - синоним SSID.
IBSS. Только клиентские станции без точек доступа. При этом фреймы передаются только напрямую.
Единовременно передавать может только одно устройство. IBSS часто называют peer-to-peer или ad-hoc сетью. Первое устройство, начачинающее передачу создает виртуальный BSSID.
Стандарт 802.11-2012 дополнительно описывет mesh топологию (MBSS). В этой топологии одна или более точек доступа подключется к проводной инфратсруктуре. Такие точки называют mesh point portal или mesh root. Остальные точки доступа к проводной инфраструктуре не подключаются и формируют беспроводную магистраль до mesh point portal. Такие точки называют mesh point.
Работа узлов в mesh сети во многом похожа на работу маршрутизаторов: их цель обнаружить соседние mesh-станции, выбрать возможные и лучшие соединения и распространить информацию о соседях. В качестве протокола для выбора пути (path selection protocol) стандартом определен HWMP (hybrid wireless mesh protocol). Обмен информацие между точками происходит на втором уровне. Многие вендоры используют собственные проприетарные протоколы.
При построении беспроводной инфраструктуры рекомендуется испольовать точки одного производителя.
Режимы работы точек доступа:
По умолчанию используется режим root (root mode, AP mode, access mode) точка работает как distribution portal передвая данные из беспроводного сегмента в DS.
-Мост (bridge) - устройство обучается и поддерживает таблицу MAC адресов.
-Мост рабочей группы (workgroup bridge) - устройство обеспечивает подключение к беспроводной магистрали проводных 802.3 клиентов.
- Повторитель (repeater) - точка расширяет область действия другой точки в том же канале.
-Mesh - точка работает для формирования беспроводной магистрали для mesh-сети. В зависимости от производителя может одновременно предоставлять доступ клиентам.
-Режим сканирования (scanner mode) - точка доступа работает в режиме сканирования, позволяя точке интергироваться в WIDS (wireless intrusion detection). В режиме сканирования точка только "слушает" постоянно меняя каналы.
Данные режимы не описаны в 802.11, поэтому у разных вендоров могут встречаться разные режимы.
Режимы работы клиентских станций:
-Infrastructure mode - подключение к точке доступа, работа в BSS или ESS.
-Ad hoc (peer-to-peer) mode - работа в IBSS без точки доступа.
Источник: D. Coleman, D. Wescott - Certified Wireless Network Administratio Official Study Guide
Комментариев нет:
Отправить комментарий