Zielonaszkolka.pl | wardriving | sieci bezprzewodowe













 











POLISH WARDRIVING GAMES



















aktualności
uwaga




artykuły
prezentacje
download




redakcja
statystyka
linki
KONKURS!












online:4











SIECI BEZPRZEWODOWE - PODSTAWY PROJEKTOWANIA

autorzy:
Dawid Prowadzisz
e-mail: daw123daw (na) wp.pl

Paweł Górecki
e-mail: harrykoegh (na) gmail.com

Podstawy projektowania sieci bezprzewodowej

Ten krótki kurs ma za zadanie wyjaśnić Wam, jak stosunkowo szybko i
bez zbędnych problemów założyć sprawnie działającą sieć bezprzewodową.
Mam nadzieję, że informacje które tu zawarliśmy okażą się pomocne.


Założenia
Chcemy skonstruować pierwszą w życiu sieć pracującą w standardzie 802.11b lub
802.11g dostarczającą internet jej użytkownikom.

Dobre rady
Zanim rozpoczniemy budowę sieci, musimy rozważyć też kilka kwestii
dotyczących lokalizacji, wielkości obszaru, jaki trzeba "pokryć"
sygnałem radiowym, oraz liczby komputerów, które będą korzystały z
Wi-Fi. Przed instalacją WLAN-u warto się najpierw zorientować, czy w
pobliżu nie ma zbyt wielu Ąródeł zakłóceń. W pomieszczeniach
należy szukać takiego miejsca dla Access Pointa, abyśmy uzyskali
możliwie jak najwęższy obszar pokrycia sygnałem, a więc zasięg naszej
sieci. Warto również zadbać o to, aby na drodze sygnału znalazło się
jak najmniej przeszkód. Nie zawsze takie usytuowanie punktu dostępowego
jest możliwe. Wówczas warto rozważyć montaż więcej niż jednego Access
Pointa. Przy takiej konfiguracji powinniśmy jednak pamiętać o
kilku zasadach, które uchronią nas przed ewentualnymi kłopotami. Jednym
z najczęściej popełnianych błędów jest wykorzystywanie w takiej
konfiguracji tych samych lub bardzo zbliżonych kanałów pasma radiowego
w sprzęcie znajdującym się na tym samym obszarze. Urządzenia będą się
wówczas nawzajem zakłócały (wystąpią interferencje), co doprowadzi do
powstawania częstych "awarii" sieci bezprzewodowej. W przypadku
instalacji Wi-Fi może wystąpić zjawisko ukrytego węzła. Każda
bezprzewodowa karta sieciowa powinna nasłuchiwać, co dzieje się w
eterze, i rozpoczynać nadawanie dopiero wtedy, gdy pasmo transmisji
jest wolne, czyli gdy żadne inne urządzenie niczego nie nadaje. Czasami
się jednak zdarza, że karty rozpoczynają nadawanie jednocześnie,
powodując kolizję pakietów. Dzieje się tak za sprawą braku kontaktu
między kartami, spowodowanego np. ukształtowaniem terenu lub gdy
wykorzystujemy anteny kierunkowe (karty po prostu "nie słyszą" się
wzajemnie). Objawem, że tak się dzieje, jest nierówna prędkość
transmisji. Punkty dostępowe mają specjalny mechanizm
zapobiegający takim zjawiskom - nosi on nazwę RTS/CTS i służy do
rezerwacji medium transmisyjnego na czas wysyłania informacji przez
daną kartę. RTS (Ready to Send) to nic innego jak niewielkie pakiety
wysyłane przez chcące nadawać urządzenie, zawierające informacje o
rozpoczęciu nadawania, adresie Ąródłowym i docelowym oraz przewidywanym
czasie transmisji. Pakiety takie przesyłane są do punktu dostępowego,
jak również do wszystkich kart bezprzewodowych. Po zakończeniu
transmisji docelowe urządzenie Wi-Fi wysyła informację CTS (Clear to
Send) i zwalnia pasmo. Niestety, skuteczność tej metody jest
stosunkowo niewielka w bardzo obciążonych sieciach, co dodatkowo
niekorzystnie odbija się na wydajności. Jeden Access Point w zależności
od modelu potrafi obsłużyć do około 250 interfejsów bezprzewodowych. W
praktyce ilość tę powinniśmy jednak ograniczyć do 25-30 stacji
klienckich.

Opis urządzeń

Zanim przystąpimy do bardziej szczegółowego omawiania zagadnień
związanych z technologią WiFi przyjrzyjmy się bliżej poszczególnym
elementom naszej sieci:






1.AP (access point)
jest urządzeniem radiowym, którego najbardziej podstawową funkcją jest
zamiana sygnału płynącego zwykłym kablem sieciowym, na sygnał radiowy.
Nowoczesne AP wyposażone są w cały szereg przydatnych funkcji jak: nat,
dhcp, qos. Bardziej szczegółowy opis funkcji i podstawy konfiguracji
znajdują się w dalszej części tego artykułu. Nowoczesne AP potrafią
spełniać część funkcji routera sieciowego (5).
2.Antena kolinearna.
Przedstawiona na rysunku antena, to stosunkowo prosta, a zarazem bardzo
dobra i niedroga konstrukcja, świetnie nadająca się do budowy
niewielkich sieci. Posiada kształt plastikowej rurki długości około
jednego metra. Zysk energetyczny takich konstrukcji waha się, w
zależności, od wymiarów i producenta od 8-12 dbi.
3.Antena panelowa.
Jest to często wykorzystywana antena do montażu po stronie klienta.
Charakteryzuje ją prostą konstrukcja, oraz szeroki kąt promieniowania,
ułatwiający zestawianie prawidłowych połączeń. Do naszych celów
potrzebne nam będą anteny o zysku 15-17 dbi.
4.Karta radiowa.
Instalujemy ją w komputerze klienta naszej sieci, łącząc za pomocą
odpowiedniego kabla koncentrycznego z umieszczoną na dachu anteną
panelową (3).
5.Router. Najczęściej rolę routera pełni
komputer klasy PC wyposażony w odpowiednie oprogramowanie (najczęściej
linux). Podstawową funkcją routera jest możliwość podłączenia wielu
użytkowników do jednego łącza internetowego. Jeśli zaopatrzymy się w AP
obsługujący funkcję NAT, to nasza sieć może się bez niego obyć.
6.Łącze z internetem.






Montaż urządzeń

Pierwszą czynnością będzie zamocowanie anteny bazowej. Nie będę
opisywał szczegółów samego montażu, gdyż wyjaśnia to dołączona do niej
instrukcja. Następnie łączymy ją z AP za pomocą gotowego przewodu
wyposażonego w odpowiednie końcówki. Najczęściej są to: wtyk N (antena)
oraz gniazdo RP-SMA (AP).

Access point umieszczamy stosunkowo blisko anteny. Jeśli mieszkamy
na parterze, to z pomocą może nam przyjść puszka plastikowa typu IP55
zamocowana bezpośrednio na maszcie lub umieszczamy go po prostu na
poddaszu. Długość przewodu łączącego AP z anteną jest ograniczona i w
zależności od jego rodzaju waha się w granicach 20-30 metrów. Wszelkie
złączki umieszczane na zewnątrz należy zabezpieczyć przez wilgocią za
pomocą taśmy samowulkanizującej. Tłumienność kabli oraz sposób
obliczenia wypromieniowanej mocy znajdziecie w dalszej części artykułu.


Konfiguracja Access Point

Żeby uruchomić naszą stację bazową musimy jeszcze skonfigurować AP.
Każde urządzenie tego typu posiada cały szereg mniej lub bardziej
skomplikowanych funkcji. My jednak skupimy się na najbardziej
podstawowych, których konfiguracja jest niezbędna do prawidłowego
działania naszej sieci.

Operational mode: Wybór dostępnych trybów pracy. (Szerszy opis trybów pracy znajduje się w dalszej części artykułu).

SSID: Pole w którym możemy wpisać nazwę naszej sieci. Nazwa będzie widoczna dla każdej osoby chcącej się do niej podłączyć.

Channel: Kanał pracy urządzenia radiowego. Parametr ten
określa kanał na którym pracuje nasza stacja nadawcza. Musimy pamiętać,
że pomimo iż do wyboru mamy 13 kanałów, to tak naprawdę są tylko 4 w
pełni niezakłucające się kanały. Dla poprawnej pracy naszego AP, odstęp
między kanałami innych nadajników powinien wynosić 4 (przykładowo:
1,5,6 i 13 kanał).

Pereamble type: Rodzaj preambuły, czyli nagłówka pakietu
danych wykorzystywanego w transmisji radiowej. Wartość należy ustawić
na "Long". W praktyce stosowanie krótkiej preambuły (short) ogranicza
się do punktów dostępowych pracujących w zamkniętych pomieszczeniach.

Encryption: W celu podniesienia bezpieczeństwa danych, oraz
uniemożliwienia nieautoryzowanego dostępu do sieci można zastosować
szyfrowanie sygnału kluczem WEP. Więcej o szyfrowaniu można znaleĄć w
innych artykułach na naszej stronie.

W celu przyjrzenia się bliżej typowej konfiguracji AP, możemy odwiedzić emulator konfiguracji urządzenia firmy D-Link:




http://support.dlink.com/emulators/dwlg700ap/





Moc zestawu i optymalny wybór kabla

Każdy zestaw radiowy promieniuje z określoną mocą, wyrażoną w decybelach (db). Polskie przepisy dopuszczają całkowitą, maksymalną moc zestawu, która wynosi 20db (100mW). Na całkowitą moc składają się następujące czynniki: moc AP, uzysk anteny, straty na złączkach i kablu.

Żeby obliczyć moc należy posłużyć się poniższym wzorem:





Moc AP + uzysk anteny - straty na złączkach i kablu = MOC ZESTAWU






Przykład:




18db (AP) + 10db (antena) - 2db (złączki) - 7db (14 metrów kabla H155) = 19 db





Jak widać z powyższego przykładu nadmiar mocy zredukowany jest przez
użycie większej ilości kabla. Większość AP posiada regulację mocy, a w
razie jej braku pozostaje nam, albo użyć słabszych anten, albo "zgubić"
nadwyżkę mocy dłuższym przewodem.

Obecnie najpopularniejszymi kablami stosowanymi w instalacjach 811.2b i 811.2g są:

H-155 - stosunkowo cienki i miękki przewód koncentryczny,
nadający się do zastosowania zarówno przy instalacji punktów
dostępowych jak i zestawów po stronie klienta. Posiada średnie
tłumienie 49,6db na 100 metrach przewodu.

H-1000 - gruby przewód koncentryczny stosowany prawie
wyłącznie w stacjach bazowych (AP). Jego tłumienie wynosi średnio 23,2
db na 100 metrach.


Podłączanie klientów


Zestaw po stronie klienta naszej sieci składa się z: anteny(3), karty radiowej(4), oraz przewodu łączącego te dwa elementy.

Na początku spróbujmy zestawiać połączenie na niewielkie odległości
(do 200-300 metrów). Pamiętajmy o zasadzie zachowania całkowitej
widoczności między antenami. Następnie obliczamy potrzebną długość
kabla i w zależności od tego dobieramy antenę o odpowiednim uzysku.
Kiedy już posiadamy odpowiedni zestaw przystępujemy do instalacji:




1.Instalujemy kartę radiową wraz ze sterownikami do niej w komputerze klienta.
2.Montujemy i odpowiednio ustawiamy antenę.
3.Łączymy ją za pomocą odpowiedniego przewodu z kartą.
4.Przy pomocy oprogramowania dostarczonego wraz z kartą łączymy się z siecią.





Przy wyborze zestawu należy kierować się tymi samymi wytycznymi dotyczącymi mocy jak przy zestawie bazowym.

Jeśli wszystkie czynności wykonaliśmy poprawnie, prawidłowo
skonfigurowaliśmy AP i pierwszy klient połączył się z nim, wtedy możemy
przejść do następnego kroku.

Protokół TCP/IP

Cała komunikacja w sieciach komputerowych (tcpip), w tym i sieci
internet, odbywa się między adresami IP. Właśnie taki jeden, prywatny,
niepowtarzalny adres IP otrzymujemy od swojego dostawcy internetu.
Uproszczony schemat wywołania i otrzymania strony www przez nasz
komputer znajduje się poniżej (w tym wypadku jest to
www.zielonaszkolka.pl).



Jak widać na powyższym rysunku komputery komunikują się używając
swoich prywatnych adresów IP. Powstaje jednak pytanie: w jaki sposób
wiele komputerów w naszej sieci może wspólnie używać jednego adresu IP
danego nam przez dostawcę? W tym celu należy posłużyć się NAT (Network
Address Translation), i o tym jest nasz następny rozdział (czytaj
więcej o protokół tcpip na wikipedia.pl)


NAT

Kiedy chcemy, by wielu użytkowników naszej sieci mogło skorzystać z
internetu, przy pomocy tylko jednego, zewnętrznego adresu IP, musimy
skorzystać z techniki translacji adresów. NAT tłumaczy wewnętrzne
adresy użytkowników naszej sieci, na nasz zewnętrzny adres (w tym
wypadku 83.17.276.184), a kiedy dostajemy odpowiedĄ z internetu (np.
dane ze stroną www, pocztę itp.) tłumaczy adresy zewnętrzne, na
zrozumiałe dla naszych komputerów adresy wewnętrzne. W praktyce wygląda
to tak, jakby urządzenie z uruchomionym NAT i przydzielonym zewnętrznym
IP korzystało z internetu w naszym imieniu.


Obecnie mamy do wyboru cały szereg urządzeń posiadających tę opcję.
Jeżeli sieć jest niewielka (max.19-20) osób, możemy skorzystać z
gotowego routera z NAT, lub wyposażyć się w AP, który posiada taką
funkcję. Kiedy planujemy dalszą rozbudowę sieci, warto powierzyć
funkcję NAT bardziej wydajnemu urządzeniu. Najczęściej będzie to
komputer klasy Pentium II, wyposażony w odpowiednio skonfigurowany
system operacyjny Linux. Bardzo dobry rozwiązaniem na początek jest NND
(tu skrót do nnd) (czytaj więcej o �nat� na wikipedia.pl). DHCP

Jeżeli urządzenia radiowe są poprawnie zamontowane i skonfigurowane,
NAT uruchomiony, pozostała nam ostania czynność. Zapewne zauważyliście,
że na obrazku powyżej komputery lokalne posiadają adresy IP (np.
10.0.0.3). Można je oczywiście przypisać komputerom ręcznie, ale na
dłuższą metę staje się to uciążliwe. Żeby ułatwić pracę administratorom
sieci stworzono DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol),
czyli protokół, za pomocą którego można w prosty sposób zautomatyzować
proces konfiguracji komputerów. Działanie tego protokołu opiera się na
przyznawaniu adresów IP określonym komputerom w sieci, na podstawie ich
numerów seryjnych kart sieciowych (MAC address). Protokół ten dostępny
jest w większości AP oraz wszystkich routerach sprzętowych i
komputerowych (linux). Żeby przybliżyć wam nieco konfigurację dhcp
posłużę się po raz kolejny emulatorem oprogramowania urządzenia firmy
D-Link:




http://support.dlink.com/emulators/di524/h_dhcp.html




Wystarczy podać adres MAC komputera, następnie IP które chcemy mu
nadać, a komputer klienta sam pobierze odpowiednią konfigurację W
miejsce bramy w komputerach klientów wpisujemy adres IP karty sieciowej
serwera, bądĄ innego urządzenia z NAT pełniącego jego funkcję w naszej
sieci (czytaj więcej o dhcp na wikipedia.pl).

Konfiguracja karty Wlan

Po zamontowaniu w komputerze bezprzewodowej karty sieciowej i
zainstalowaniu sterowników, możemy łączyć się z wcześniej stworzoną
przez nas siecią.
Klikamy pulpicie na Moje miejsca sieciowe:



Klikamy na nią prawym przyciskiem myszy, powinno nam się ukazać menu:



Wybieramy Właściwości i powinniśmy zobaczyć okienko Połączenia sieciowe, a w nim ikonkę naszej karty:



Na obrazku mamy zaznaczone pozycje:





1. Nazwa połączenia sieciowego lub internetowego.
2. Stan działania (Włączone/Wyłączone) połączenia.
3. Pokazuje nam jakiej karty sieciowej urzywamy do tego połączenia.
4. Graficzny informator o stanie połączenia.




Naciskając prawym przyciskiem myszy na Połączenie sieci bezprzewodowej otwieramy podręczne menu:



Funkcje:




Wyłącz - wyłącza połączenie lokalne, znaczy to że rozłącza nas z internetem i siecią.
Stan
- Wyskakuje okno informatora, gdzie pokazuje nam m.in. "Czas trwania
połączenia", "Szybkość połączenia", "Wysłane i odebrane pakiety
sieciowe".
Napraw - Funkcja, która w razie problemów z połączeniem może go naprawić, w sumie nie urzyteczna funkcja.
Połączenie mostkowe - możemy w ten sposób połączyć ze sobą 2 połączenia sieciowe (musimy mieć minimum 2 połączenia aktywne)
Właściwości - Najważniejsza funcja przy konfiguracji połączenia sieciowego, tam wpisujemy wszystkie dane co do numerów IP.





Wchodzimy do Właściwości, pokaże nam się takie okienko:



Gdy zaznaczymy Protokół Internetowy (TCP/IP) i naciśniemy przycisk Właściwości to pojawi nam się okienko:



Tu wpisujemy:





1.adres ip
2.maske sieci
3.brame domyslna
4.serwery dns




Oczywiście jeżeli nasz AP ma włączone DHCP tą zakładkę pozostawiamy niezmienioną (jak na rysunku powyżej).

Nastepnie klikamy Ok i przechodzimy do ikonki naszej karty WLAN:



Klikamy na nią 2 razy, pokaże nam sie okno z wykrytymi sieciami bezprzewodowymi:



Wybieramy naszą sieć oraz wpisujemy klucz WEP.

Zakończenie

Ten bardzo krótki kurs z pewnością nie odpowiedział na wszystkie, a
nawet większą część z waszych pytań. Zapraszam do lektury naszych
kolejnych artykułów, w których rozwiniemy poruszone tematy, jak i
zajmiemy się bardziej skomplikowanymi zagadnieniami. W razie
jakichkolwiek pytań piszcie na adresy podane na początku artykułu.










UWAGI LUB PYTANIA DO ARTYKUŁÓW:

BBCODE:

[b] pogrubiony tekst [/b]
[u] podkreślony tekst [/u]
[i] pochylony tekst [/i]
[img] http://adres.do.obrazka/obrazek.jpg [/img]
[code] kod [/code]
[quote] cytat [/quote]




Autor:
Treść:









Copyright © zielonaszkolka.pl 2005 - 2006. Wszelkie prawa zastrzeżone.