Выбор оборудования и настройка Wi-Fi-сетей на ПК

4.1. Общие сведения о технологии Wi-Fi

Сложилось так, что стандартизацией технологий беспроводных локальных сетей занимается группа IEEE 802.11x. Эти сети называют по-разному. Например, часто встречается сокращение от Wireless Local Area Network, то есть WLAN, или, по-русски – беспроводная локальная сеть. Так как WLAN-сети и Ethernet-сети имеют схожие принципы работы (в частности – метод доступа к среде передачи данных), первые иногда называют RadioEthernet-сети. Однако это название устарело и используется очень редко. Самым популярным названием сетей без проводов стало Wi-Fi – от Wireless Fidelity, что переводится как "Беспроводная преданность".

Существует несколько стандартов ( IEEE 802.11a, b, g и другие), в которых работают Wi-Fi сети. В частности, стандарты различаются скоростью передачи данных и стоимостью устройств. Цена разнится не слишком сильно, поэтому, создавая беспроводную сеть, есть смысл ориентироваться на самое быстрое из доступного оборудования. Если вы хотите сэкономить – вполне возможно, что вам подойдут и более медленные его модификации.

Стандарт 802.11b поддерживает скорость соединения до 11 Мбит/с. Надо отметить, что полезные данные передаются со скоростью как минимум в два раза меньшей заявленной, так как часть пропускной способности канала занимают служебные данные. Этого вполне хватит для удобной работы в Интернете, передачи по сети небольших файлов. 802.11b-адаптерами часто комплектуют КПК. Стандарты IEEE 802.11a и IEEE 802.11g поддерживают скорость связи до 54 Мбит/c.

Сегодня наиболее актуален стандарт IEEE 802.11g – он совместим с наиболее распространенным в недалеком прошлом IEEE 802.11b, работает в том же частотном диапазоне

Часто Wi-Fi -адаптерами оснащают ноутбуки и КПК, а так же некоторые настольные ПК. Поэтому, задумываясь о беспроводной домашней сети, проверьте ваши устройства на предмет наличия в них вышеуказанных адаптеров.

4.2. Выбор оборудования: сетевые адаптеры

Давайте поговорим о том, что вам понадобится для создания Wi-Fi сети. Если вы собираетесь строить небольшую сеть, количество устройств в которой ограничено десятью, для создания сети вам понадобятся лишь сетевые адаптеры ( рис. 4.1 .). Такая архитектура Wi-Fi сети называется Ad Hoc (или Independent Basic Service Set – IBSS).

Сеть получается достаточно дешевой – ее стоимость равна цене сетевых адаптеров - в среднем - $20-40 за адаптер. Достоинства такой сети – в простоте настройки и в исключительной мобильности – скажем, вы легко можете связать по Wi-Fi пару-тройку ноутбуков где-нибудь в парке на лавочке. Но есть у сети и недостатки. В частности – ограниченное количество компьютеров, которое может входить в сеть, ограниченное расстояние между компьютерами, ограниченные возможности связи с проводными сегментами сети. Конечно, можно соорудить маршрутизатор из какого-нибудь ПК, оснащенного проводным и беспроводным интерфейсами, но зачем создавать лишнюю нагрузку на систему, если есть способ лучше (хотя – дороже) – воспользоваться так называемой точкой доступа.

4.3. Беспроводная точка доступа

Сеть, построенная с использованием точки доступа ( рис. 4.2 .), называется Infrastructure-сетью. В центре такой сети находится отдельное устройство, снабженное Wi-Fi -антеннами, часто – интерфейсами для подключения к проводным сетям или даже телефонным линиям.

Применение точки доступа позволяет создавать распределенные в территориальном плане сети благодаря тому, что точки доступа можно связывать между собой. Так, существует два режима работы подобной сети.

Первый, называемый BSS – Basic Service Set – предусматривает использование одной точки доступа для всех целей. А второй – ESS – Extended Service Set – предусматривает объединение нескольких BSS-сетей в единую инфраструктуру. Связи между базовыми станциями в таком случае могут быть организованы как с применением радиоканала, так и с использованием кабелей.

Стоимость сетевого оборудования в случае построения Infrastructure-сети увеличивается на стоимость точки доступа – то есть примерно на $60-100 и на стоимость Ethernet-адаптера, который нужен для подключения устройства к одному из компьютеров вашей сети. Точку доступа можно подключить и к коммутатору. Это нужно для настройки устройства.

В итоге, если вы хотите выбрать оборудование для беспроводной сети, вам понадобится либо купить по одному беспроводному сетевому адаптеру для каждого из входящих в сеть компьютеров (заранее проверьте, нет ли в системах встроенных беспроводных адаптеров), либо взять те же адаптеры и точку доступа.

4.4. Установка Wi-Fi-адаптеров и точки доступа

Установка Wi-Fi адаптеров аналогична установке любых других карт расширения.

Единственно, вам нужно учесть наличие у Wi-Fi -адаптеров антенн – если антенна связана с адаптером кабелем, следует разместить ее как можно выше, а еще лучше – с учетом диаграммы направленности антенны (если диаграмма есть в прилагаемой к плате инструкции), ориентировав антенну таким образом, чтобы главный лепесток антенны (или главный лепесток диаграммы направленности) был направлен в сторону точки доступа или рабочей станции, с которой вы хотите установить связь.

Обычно при установке точки доступа ее надо подключить к источнику питания и к Ethernet-карте одного из компьютеров сети, либо – к хабу. Причем, обычно для подключения устройства к компьютеру используется кроссовер-кабель, для подключения к хабу – обычно обжатый Ethernet-кабель.

Большинство точек доступа и некоторые сетевые карты имеют разъемы для подключения внешних антенн. Это открывает возможности установления связи на больших расстояниях

4.5. Wi-Fi-антенны и расстояние связи

Если говорить о расстоянии Wi-Fi связи, то здесь все очень сильно зависит от антенн и окружающей обстановки. Например, несколько капитальных стен могут значительно уменьшить мощность сигнала, а мелкая металлическая сетка и вовсе стать для него серьезным препятствием. На практике дальность Wi-Fi связи варьируется от нескольких десятков до нескольких сотен метров (или даже нескольких километров с использованием специальных антенн). Для построения небольшой сети внутри помещения вам хватит стандартных антенн, поставляемых в комплекте с Wi-Fi -адаптерами и точками доступа, но иногда возникает необходимость в использовании отдельно приобретаемых внешних антенн.

Основная характеристика антенн – это коэффициент усиления антенны, который измеряется в изотропных децибелах dBi. Чем коэффициент усиления больше, тем лучше. Обычная пассивная антенна не усиливает сигнал, она лишь "перераспределяет" его таким образом, что в одном из направлений он оказывается усиленным в то время, как в других, естественно, ослабевает. Максимальное усиление сигнала осуществляется в направлении главного лепестка диаграммы направленности, на некоторых антеннах это направление особо отмечено.

Существует два типа антенн – ненаправленные ( рис. 4.3 .) и направленные ( рис. 4.4 .).

Ненаправленные антенны подходят для использования в помещениях для увеличения зоны покрытия Wi-Fi -сети. Они обычно обладают небольшим коэффициентом усиления, что-то в районе 3-5 dBi. Например, антенна может быть сконструирована таким образом, что в ее поперечном сечении сигнал усиливается за счет ослабления его в ее продольном сечении. Направленные антенны характеризуются высокими dBi (например, это может быть 15 или 20 dBi) и предназначены для организации Wi-Fi -связи на больших расстояниях, достигающих нескольких километров.

4.6. Wi-Fi-антенна своими руками

Если вы умеете обращаться с паяльником – вы вполне можете попробовать сделать Wi-Fi -антенну самостоятельно. Множество подробных руководств по самостоятельному изготовлению таких антенн можно найти в Интернете, в частности – на сайте - .

Обсудив технические особенности Wi-Fi -сетей, переходим к программной части их использования и построения.

4.7. Настройка беспроводных Infrastructure-сетей

В Windows XP SP2 есть средство для автоматической настройки сетей на основе точки доступа – Мастер беспроводной сети ( рис. 4.5 .). Его можно запустить из Панели управления, или из списка типичных задач папки Сетевое окружение.

Следующее окно Мастера ( рис. 4.6 .) позволяет установить SSID – идентификатор беспроводной сети. Он будет использоваться для подключения к создаваемой сети других компьютеров и для настройки точки доступа.

В качестве имени соединения мы ввели HomeNet. В этом же окне нужно выбрать способ задания ключа сети.

Ключ сети – это что-то похожее на пароль для доступа к сети а SSID можно сравнить с именем пользователя. Желательно оставить этот параметр по умолчанию, то есть предоставить системе самой выбирать ключ сети. Вы можете выбрать пункт Вручную назначить ключ сети.

В нижней части окна есть галочка, с помощью которой можно включить WPA-шифрование, которое надежнее, чем применяемое по умолчанию WEP-шифрование, но с WPA совместимы не все устройства. Следует понимать, что шифрование снижает пропускную способность сети, но, в то же время, более надежные алгоритмы шифрования означают и большую защищенность ваших данных. Однако если кто-то серьезно решит взломать вашу сеть, то это у него может получиться даже если в вашей сети используется шифрование.

После ввода ключа сети, наступает последняя стадия настройки сети. Вам нужно выбрать, использовать ли для настройки параметров сети флэш-драйв, на который эти параметры будут записаны, и применены для настройки других компьютеров сети или настроить параметры сети вручную ( рис. 4.7 .).

Используя первый метод настройки вы подключаете флэш-драйв к USB-порту настраиваемого компьютера, после чего с помощью информации с этого же драйва настраиваете точку доступа (если она не поддерживает такую возможность – вам придется сконфигурировать ее вручную).

После настройки точки доступа вам надо будет обойти с флэш-драйвом остальные компьютеры, вернуться с ним к компьютеру, с которого все началось. После этого информацию можно распечатать и спрятать в надежное место, а с флэшки ее лучше удалить. Мы выбрали ручную настройку сети, поэтому видим следующее окно ( рис. 4.8 .)

В этом окне самое важное – нажать на кнопку Напечатать параметры сети. В листинге 4.1 . дана ключевая часть текста, который появится в распечатке. Обратите внимание на параметры Сетевое имя (SSID), Ключ сети (WEP/WPA ключ), Тип проверки подлинности сети, Тип шифрования и Тип подключения понадобятся вам для настройки беспроводных адаптеров и точки доступа.

Сетевое имя (SSID): HomeNet
Ключ сети (WEP/WPA-ключ): dc9fb68031b44869bae468218c
Автоматически предоставленный ключ (802.1x): 0
Тип проверки подлинности сети: open
Тип шифрования данных: WEP
Тип подключения: ESS
Индекс ключа: 
Чтобы включить общий доступ к файлам и принтерам на 
этом компьютере, запустите мастер настройки сети.

Чтобы настроить подключение к Интернету, следуйте указаниям поставщика услуг Интернета (ISP).

Настройку сетевых адаптеров мы рассмотрим ниже, а для настройки точки доступа вы должны использовать один из ПК, который подключен к ней посредством Ethernet-кабеля. Уточните в инструкции к вашей точке доступа, каким именно образом это надо сделать.

Один из распространенных способов настройки точек доступа заключается в следующем. Вам надо ввести IP-адрес устройства в браузере, ввести имя и пароль для доступа к устройству (их можно узнать в документации к ней), после чего будет загружен WEB-интерфейс для настройки. Здесь вам надо будет настроить параметры TCP/IP и беспроводной сети.

После настройки точки доступа и сетевых адаптеров вам надо будет настроить стандартные параметры Windows для работы в сети. Сделать это можно в автоматическом и в ручном режимах.

Сейчас мы рассмотрим процесс настройки Ad-Hoc-сети, где затронем вопросы настройки сетевых параметров Windows.

4.8. Настройка Ad-Hoc-сетей в Windows XP SP2

Для создания новой беспроводной сети нужно войти в Панель управления одного из компьютеров, найти там значок Сетевые подключения и сделать по нему двойной щелчок. Потом найдите в списке соединений беспроводное соединение и, сделав по нему щелчок правой кнопкой мыши, выберите Свойства. В появившемся окне свойств выберите вкладку Беспроводные сети, после чего нажмите кнопку Добавить – появится окно свойств новой беспроводной сети ( рис. 4.9 .).

В окне надо ввести идентификатор сети SSID – лучше всего – латинскими символами. Так же уберите галочку Ключ предоставлен автоматически, после чего в поле Ключ сети введите собственный ключ. Напомню, что ключ – это пароль для доступа к сети, его желательно делать достаточно сложным, причем, длина ключа должна быть 5 или 13 символов.

Теперь на той же вкладке Беспроводные сети окна свойств сетевого адаптера щелкнем кнопку Дополнительно ( рис. 4.10 .) и выберем в появившемся окошке пункт Сеть компьютер-компьютер только (произв).

Теперь делаем то же самое на других компьютерах сети – то есть, включим опцию Сеть компьютер-компьютер только (произв.).

После того, как этот параметр настроен, нужно подключить компьютеры к беспроводной сети, сделанной на одном из них. То есть – сделать щелчок правой кнопкой мыши по значку беспроводного соединения в трее Windows и выбрать там пункт Просмотр доступных беспроводных сетей.

В появившемся окне будет видна сеть, которую мы только что создали. Если сразу вы ее не видите – нажмите на кнопку Обновить список сети в левой части окна. Итак, увидев наименование сети и информацию о нужной сети, нажмите на кнопку Подключить, которая находится в нижней части окна. Тут же появится запрос на ввод ключа сети ( рис. 4.11 .). Введите ключ. После этого вы будете подключены к беспроводной сети.

На всякий случай проверьте, подключен ли к ней компьютер, с которого она создавалась.

Если привести аналогию подключения компьютеров к беспроводной сети с сетью проводной, то окажется, что то, что мы сделали выше, очень похоже на присоединение сетевых карт к хабу с помощью кабелей. Как вы знаете, проводная сеть нуждается в настройке – и в точно такой же настройке нуждается беспроводная сеть. Давайте рассмотрим этот процесс.

4.9. Настройка сети, доступа в Интернет, общих ресурсов и печати

В целом процесс настройки локальной сети после того, как установка параметров Wi-Fi завершена аналогична настройке проводной сети, которую мы подробно рассматривали выше. Здесь мы остановимся лишь на ключевых моментах настройки сети, в частности – автоматической настройки.

В следующем примере мы настроим Ad-Hoc-сеть, причем, один из ее компьютеров будет использоваться как шлюз для доступа к Интернету.

Для начала запустим Мастер настройки сети на том компьютере, который будет служить шлюзом. Ответим Далее на вопросы мастера до тех пор, пока он не спросит о способе подключения к Интернету. Это очень важный этап настройки (рис. 4.12) – выберем здесь пункт Этот компьютер имеет прямое подключение к Интернету …

Дальше Мастер спросит о том, через какое соединение осуществляется выход в Интернет – выберем Интернет-соединение (оно, в нашем случае, настроено на использование модема. Потом мастер задаст вопрос о сетевых подключениях – выберем адаптер беспроводной сети.

В окне ввода имени компьютера и рабочей группы можно оставить все по умолчанию, нажав на кнопку Далее. Если вы все же захотите назначить имя компьютера и имя рабочей группы самостоятельно – помните, что компьютеры для успешного взаимодействия друг с другом должны иметь разные имена и принадлежать к одной рабочей группе.

Когда компьютер, выступающий в роли шлюза, настроен, можно переходить к другим компьютерам сети. На них мы тоже запускаем Мастер настройки сети, но там, где Мастер спросит о подключении к Интернету (то есть в окне, аналогичном, изображенному на рис. 2.12 .) – выбираем пункт Этот компьютер подключен к Интернету через другой компьютер сети или шлюз, а все остальное можно оставить по умолчанию.

Напомню, что для настройки Internet Explorer'а на работу с общим подключением (делать это надо на машинах, которые подключаются к Интернету через шлюз) вам надо будет запустить Мастер подключения к Интернету, установить в его окне Тип сетевого подключения параметр Подключить к Интернету, в следующем окне – Установить подключение вручную, а в ответ на вопрос "Каким образом подключиться к Интернету?" выбрать Через постоянное высокоскоростное подключение.

Если вы правильно воспользовались Мастером настройки сети и Мастером подключения к Интернету – как результат вы получите работающую сеть с возможностью выхода в Интернет через общее подключение, с автоматически установленными сетевыми принтерами и общими ресурсами.

Теперь давайте рассмотрим процесс настройки Wi-Fi -соединений в Windows 98 и в других версиях Windows.

4.10. Беспроводные сети в Windows 98

Windows 98 не имеет встроенных средств для управления беспроводными соединениями. Однако, большинство беспроводных сетевых адаптеров поставляется с фирменным программным обеспечением, которое с успехом заменяет стандартные средства Windows. В частности, мы подключили к Windows 98-ПК USB-адаптер и установили ПО для управления беспроводными сетями от ASUS – ASUS Wireless LAN Utility

Следующим шагом стала настройка TCP/IP на установленном сетевом адаптере – ему мы назначили адрес, принадлежащий сети 192.168.0. Подробности настройки TCP/IP в Windows 98 мы рассматривали выше, поэтому здесь мы сразу перейдем к настройке параметров беспроводной сети.

Итак, для начала запустим утилиту от ASUS (Пуск $$\to$$ Программы $$\to$$ Asus $$\to$$ Asuscfg), далее, в трее Windows появится значок, сигнализирующий о том, что программа осуществляет поиск доступной сети. Давайте рассмотрим особенности настройки этой утилиты, в частности – в области создания новых беспроводных сетей и подключения к существующим.

На рис. 4.13 . вы можете видеть вкладку General окна Profile, которое служит для создания новых профилей – то есть беспроводных сетей. Это окошко появляется после нажатия на кнопку New вкладки Profile основного окна управления программой.

В поле Profile Name вы можете написать любое слово – это имя, под которым редактируемый профиль будет храниться в базе данных программы.

Поле SSID предназначено для ввода идентификатора сети. Введем в него Wireless.

Network Mode может принимать значения Ad Hoc и Infrastructure. Напомним, что Ad Hoc-сети создаются между отдельными компьютерами без использования точек доступа, а сети Infrastructure создаются с использованием специальной точки доступа. В нашем случае это Ad Hoc сеть, так как мы создаем обычную сеть между компьютерами без использования точки доступа.

В этой сети мы отключим шифрование данных, установив в Disabled параметр Data Ecryption.

В поле Region выберем параметр Default Set.

После нажатия на OK профиль будет добавлен к существующим, после чего можно активировать, нажатием соответствующей кнопки.

На рис. 4.14 . вы можете видеть попытку подключения к созданной сети с компьютера, на котором установлена Windows XP. Система, распознав незащищенную сеть, предупреждает об этом.

Игнорируем предупреждение системы (все же, эту сеть мы сами только что создали) и после нажатия на кнопку Подключить сеть заработает.

Теперь рассмотрим подключение компьютера с Windows 98 к другой беспроводной сети с помощью все того же менеджера беспроводных сетей от Asus.

Для этого выберем вкладку Site Scan в его основном окне и просмотрим список доступных беспроводных сетей. В нашем случае это сеть Wireless_NET ( рис. 4.15 ). Она тоже не использует шифрование, то есть для подключения к ней нужно лишь выделить ее мышью и нажать кнопку Connect.

Приемы работы с беспроводными сетями в Windows 98 сработают и в других операционных системах. В частности это касается Windows 2000 и Windows ME.

4.11. Выводы

В этой лекции мы рассмотрели вопросы выбора и конфигурирования Wi-Fi оборудования, а так же ознакомились со способами настройки беспроводных сетей в ОС семейства Windows для настольных ПК. Однако, Wi-Fi -сеть позволяет взаимодействовать не только настольным ПК, но и мобильным устройствам, например – КПК. В следующей лекции мы рассмотрим особенности работы КПК в беспроводных ЛВС, а так же – некоторые дополнительные вопросы, касающиеся таких сетей.