Беспроводные сети безусловно удобны. Они не требуют наличия проводов для подключения и обеспечивают мобильность пользователя, позволяя ему, перемещаясь по офису, оставаться в пределах локальной сети. Именно этим они и привлекают многочисленных пользователей. Радует так же то, что в сторону беспроводных решений обратили взор и более крупные компании — недавно в Москве был создан первый коммерческий Wi-Fi хот-спот.
Стандарт беспроводной связи 802.11b можно назвать «ветераном» — он существует уже довольно длительное время и на данный момент обеспечивает довольно медленную скорость передачи данных (5Мбит в одну сторону, в идеале). Зато он обеспечивает большие расстояния, на которых связь между устройствами не будет разорвана. А новый стандарт 802.11g хоть и позволяет передавать данные на скоростях до 25Мбит/сек (в одну сторону), но за эту скорость приходится расплачиваться максимальной дальностью связи, в 802.11g она существенно ниже.
В этой статье я не буду затрагивать аспекты безопасности беспроводных сетей. Эти вопросы требуют отдельного разговора и их анализу будет посвящена другая статья. Здесь лишь отмечу, что встроенные механизмы шифрования WEP (как 64, так и 128 бит) не обеспечивают должного уровня безопасности. А в случае их отключения ваши данные передаются полностью открытым способом и их может прослушать кто угодно, находящийся внутри зоны покрытия беспроводной сети. Поэтому, для защиты беспроводных сетей нужно использовать внешние механизмы шифрования, например протокол IPSec.
Сегодня будут рассмотрены несколько беспроводных решений от компании SMC Networks.
SMC2655W
Комплект «SMC2655W Kit» включает в себя беспроводную точка доступа SMC2655W и беспроводной PCMCIA адаптер. Существуют варианты поставки точки доступа и PCMCIA адаптера по отдельности. В комплект поставки входят, кроме вышеперечисленных устройств, документация на английском языке, блок питания для точки доступа и компакт диск с драйверами (только под Windows) и документацией на нескольких языках (русского среди них нет). Кроме этого на диске записано программное обеспечение для управления точкой доступа (AP — Access Point) из Windows GUI — EZ Connect Wireless Manager. Данная утилита позволяет получить доступ ко всем настройкам точки доступа и настроить на ней желаемую конфигурацию.
Спецификации
- Стандарт 802.11b, 2,4 ГГц;
- Антенны — две внешние, возможность подключить другие антенны отсутствует;
- Корпус — пластиковый, с возможностью установки на горизонтальную поверхность или закрепления на стене;
- Беспроводной сегмент — возможность ручного выставления скорости; 1/2, 5,5, 11Мбит/сек;
- Максимальное заявленное расстояние работы беспроводного соединения — 300 метров;
- Проводной сегмент — один интерфейс FastEthernet; 10/100Мбит/сек;
- Управление по SNMP;
- Безопасность — WEP 64/128 и фильтрация MAC адресов;
Внешний вид
По бокам корпуса AP находятся две отгибающиеся всенаправленные антенны. Их невозможно снять, а дополнительного разъема для подключения внешней антенны не предусмотрено. Это огорчает, так как при наличии внешней антенны можно существенно увеличить радиус покрытия сети (в случае использования всенаправленной антенны) или же соединить два сегмента сетей, сильно разнесенных на местности в случае использования направленных антенн.
В верхней части корпуса точки доступа расположены три индикатора, PWR сообщает о наличии питания, LNK/ACT — о подключении проводного сегмента и передаче данных, а TX/RX — об активности беспроводного сегмента.
Сзади корпуса расположены разъем питания и Ethernet интерфейс для подключения AP к проводному сегменту. Интерфейс (RJ-45) позволяет работать на скоростях как 10, так и 100Мбит/сек. Хотя на самом деле, скорость передачи через него не будет превышать 10Мбит в полнодуплексном режиме (ограничение беспроводного сегмента).
Снизу устройства расположена кнопка сброса настроек, а так же предусмотрены крепления для установки точки доступа на вертикальной поверхности.
Вид изнутри
При снятии корпуса мы не обнаруживаем ничего интересного — внутренняя схемотехника устройства закрыта кожухом экранирования.
Конфигурирование
Настройка точки доступа производится из поставляемой в комплекте утилиты «EZ Connect Wireless Manager». При первом запуске утилита опрашивает текущую подсеть на наличие активных AP и предлагает их в виде списка.
После ввода пароля на доступ к конфигурации, мы попадаем в основной экран конфигурирования. Он разделен на две части. Верхняя — информационная, в ней указано количество подключенных беспроводных станций, MAC адрес (BSS ID) устройства, используется ли шифрование, а так же версия прошивки. Нижняя часть окна конфигурирования отвечает за настройку устройства. В нем можно изменить IP адрес устройства, сменить имя станции, задать нужный SSID и номер канала, с которой может работать точка доступа. Тут же можно отключить DHCP клиент, включенный по умолчанию. Последнее позволяет устройству автоматически включатся в работу в сети, где присутствует DHCP сервер.
Отдельный раздел посвящен настройке шифрования трафика.
Доступны стандартные режимы шифрования — WEP 64bits и WEP 128bits, так же возможно совсем отключить WEP. Ключи можно генерить из парольной фразы или вводить их вручную.
Так же доступна привязка беспроводных клиентов по MAC адресу, другими словами фильтрация незнакомых MAC — точка доступа будет работать только с MAC адресами из заданного списка. Это позволяет повысить безопасность беспроводного сегмента. В этом меню доступна опция сохранения текущей конфигурации (списка MAC адресов) в файл и последующее восстановление их оттуда. Эта возможность позволяет быстро настроить одинаковую MAC-фильтрацию на нескольких точках доступа.
SMC2662W-AR
SMC2662W-AR является беспроводным 802.11b адаптером с подключением к компьютеру через USB-интерфейс. Это позволяет подключить компьютер к беспроводной сети не разбирая его или если у него отсутствуют свободные слоты для установки карты. С боков устройства так же располагаются две не снимаемые внешние антенны, а на передней панели — единственный светодиод, сигнализирующий о подключении устройства к USB порту и передачи данных.
В комплект поставки входят так же документация на английском языке, диск с документацией (русская отсутствует), драйверами дополнительной утилитой конфигурирования, а так же USB кабель для подключения устройства к компьютеру.
В задней части корпуса расположен разъем USB1.1. В случае 802.11b пропускной способности интерфейса USB 1.1 должно хватить для работы устройства на максимальной скорости передачи данных.
А вид снизу аналогичен виду точки доступа SMC2655W (за исключением кнопки сброса настроек, которая тут не нужна). Наличие креплений под шурупы позволяет установить устройство не только на горизонтальные, но и на вертикальные поверхности.
Спецификации
- Стандарт 802.11b, 2,4 ГГц;
- Антенны — две внешние, возможность подключить другие антенны отсутствует;
- Корпус — пластиковый, с возможностью установки на горизонтальную поверхность или закрепления на стене;
- Беспроводной сегмент — возможность ручного выставления скорости; 1/2, 5,5, 11 Мбит/сек;
- Максимальное заявленное расстояние работы беспроводного соединения — 300 метров;
- Проводной сегмент — один интерфейс USB 1.1;
- Безопасность — WEP 64/12;
- Драйвера для Windows 98/ME/2K/XP, а так же Linux (сторонние разработчики).
Вид изнутри
Устройство базируется на чипе ATMEL AT76C503A, который является контроллером доступа к беспроводной среде на скоростях 1/2, 5,5 и 11 Мбит/сек. Остальные микросхемы скрыты под небольшой пластиной экрана, но вполне возможно, что за основу взят стандартный дизайн и используются следующие комплектующие:
- RFMD RF3000 (Baseband Processor)
- RFMD RF2948B (High Frequency Transceiver)
- RFMD RF2472 (Low Noise Amplifier)
- RFMD RF2189 (Linear Power Amplifier)
- RFMD RF2494 (LNA/Mixer)
Подключение и настройка
Драйвера под Windows устанавливаются без каких либо проблем. Так же существуют версия драйверов под Linux (от сторонних разработчиков).
Windows-версия драйверов позволяет в настройках задавать скорость соединения, задавать номер канала и SSID, а так же включать WEP-шифрование трафика и задавать ключи для него.
Кроме драйверов, устройством можно управлять и мониторить при помощи утилиты «EZ Wireless USB Utility», находящейся на компакт диске в комплекте поставки. Программа позволяет текущий статус соединения, а так же уровень сигнала этого соединения. Кроме этого можно просматривать статистику по принятым/посланным кадрам.
Утилита так же позволяет просканировать радиодиапазон на предмет работающих сетей и задавать дополнительные параметры работы беспроводного устройства.
SMC2602W
Беспроводная карта SMC2602W является PCI аналогом PCMCIA-карты SMC2632. На фотографии хорошо видно, что SMC2602W — это PCMCIA карта, вставленная в переходник на шину PCI. Чип PLX PCI9052 в данном случае выполняет роль моста между шинами. Конструкция является неразборной — переходник нельзя использовать отдельно от PCMCIA карты.
В комплекте поставки присутствуют документация на английском, а так же компакт диск с драйверами и утилитой управления. Русская документация на диске найдено не было.
В устройстве используется внутренняя антенна, возможность подключения внешней — отсутствует. На карте (пластиковой части под буквой «S») находится светодиод, сигнализирующий о передаче данных в беспроводном сегменте.
Спецификации
- Стандарт 802.11b, 2,4 ГГц;
- Антенна — встроенная, возможность подключения внешней антенны отсутствует;
- Исполнение — PCI карта
- Беспроводной сегмент — возможность ручного выставления скорости; 1/2, 5,5, 11Мбит/сек;
- Максимальное заявленное расстояние работы беспроводного соединения — 300 метров;
- Безопасность — WEP 64/12;
- Драйвера для Windows 98/ME/2K/XP.
Подключение и настройка
Драйвера устанавливаются и настраиваются аналогично USB версии. А менять конфигурацию устройства проще через ту же самую «EZ Wireless USB Utility». Она позволяет настроить все те же параметры, что и в предыдущем случае.
Тип и параметры сети, скорость соединения,
выбрать нужный алгоритм шифрования и задать ключи. Можно задавать до четырех ключей, после чего выбрать, какой из них будет использоваться для шифрования трафика.
Тестирование
Оборудование тестировалось в двух режимах.
1. Режим Ad Hoc.
В этом режиме все устройства работают напрямую друг с другом, без участия «концентратора» — точки доступа. Соответственно максимальный радиус покрытия беспроводной сети довольно невелик, так как обычно мощность встроенных в PCMCIA адаптеры антенн невелика, да и при использовании внешних антенн (как в случае USB-версии адаптера) максимальное расстояние между двумя беспроводными адаптерами, будет в два раза меньше, чем при использовании точки доступа (установленной между ними).
Но стоимость такой сети ниже (из-за отсутствия точки доступа), да и прослушать подобную сеть сложнее (диаметр сети меньше), поэтому плюсы такого подхода все же есть.
2. Режим Infrastructure.
В этом режиме используется точка доступа. Беспроводные адаптеры общаются только через нее и не устанавливают прямых каналов друг с другом.
Диаметр покрытия такой сети выше, чем в предыдущем случае. И появляется возможность посредством точки доступа соединить беспроводной и проводной сегменты вашей сети, достаточно лишь подключить AP к коммутатору (или подобному устройству) проводной сети через Ethernet интерфейс. В результате, мобильные (использующие беспроводной доступ) пользователи будут видеть проводную локальную сеть, а так же все ресурсы внутри нее и наоборот.
Методика тестирования
На тестовых стендах была установлена ОС Windows2K с ServicePack версии 3. Генерация трафика осуществлялась при помощи утилиты Iperf версии 1.2, при этом генерировался только однонаправленный TCP трафик. Каждый тест запускался 20 раз в цикле, после чего выбирался лучший результат.
Использовались три различных тестовых конфигурации.
- 1. В сети находились три адаптера, но замеры скорости производились между двумя из них, другой трафик отсутствовал.
- 2. Три адаптера включались в сеть и однонаправленный трафик передавался между всеми тремя машинами (как изображено на рисунке). Тут в качестве результата выбиралась средняя скорость.
- 3. Трафик передавался из беспроводного сегмента в проводной. Трафик генерировался либо с одной машины с беспроводным адаптером, либо со всех трех.
По тестированию оборудования на устойчивость коннекта и скорость при увеличении диаметра сети (т.е. разнесении в пространстве тестируемых адаптеров) отчетов не будет, так как пока не отлажена методика подобного тестирования. Я проверял работоспособность оборудования в паре зданий и на двух типах практически открытой местности (с редкими деревьями), но в обоих случаях результаты сильно отличались. В зданиях еще можно сослаться на разный материал стен, какие же помехи возникают на открытой местности — не ясно.
Тестирование производилось при максимальной скорости 11Мбит (выставленной вручную). А шифрование трафика было отключено, так как даже при использовании WEP-128, скорость падала незначительно (менее 5 процентов).
Результаты
Передача данных в беспроводном сегменте.
Радует скорость передачи данных в случае пары адаптеров. Они показывают довольно высокую скорость передачи в беспроводной сети 802.11b (не забываем, что 11 Мбит/сек указывает суммарную скорость дуплексного режима). Немного вырывается вперед пара PCI-PCMCIA. Чуть меньшая скорость при использовании USB адаптера возможно связана с шиной USB.
К сожалению, при работе в сети более двух адаптеров одновременно, происходит резкое падение скорости. Связано ли это с драйверами или есть другие факторы — неясно.
Передача данных в из беспроводного сегменте в обычный FastEthernet (проводной сегмент).
В этом тесте результаты немного выше. Как не странно (по сравнению с предыдущими тестами), USB версия адаптера показала самый высокий результат. При одновременной генерации трафика на каждом клиенте скорость немного повысилась, но остается все так же не очень высокой.
Дополнения
Я все таки приведу некоторые цифры тестов оборудования на расстояниях больше пяти метров. Но данные исследования сильно зависят от характера местности и материалов стен дома, поэтому в других условиях результаты могут сильно отличаться от полученных. В исследовании участвовала одна точка доступа и один ноутбук с PCMCIA или USB адаптером.
В доме, на расстоянии около 10 метров, через две железобетонные стены, мощность сигнала падала до 50 процентов, а скорость — до 3 Мбит/сек. Через 3 (~15 метров) железобетонные стены — 30 процентов и ~1Мбит соответственно. Через 4 стены линк становился неустойчивым и постоянно терялся.
Результаты на открытой местности (точка доступа находится на подоконнике за стеклом, ноутбук перемещается по двору дома, во дворе растут редкие деревья). На расстоянии 50 метров мощность сигнала 70 процентов, скорость — около 3 Мбит. На расстоянии 80 метров уровень сигнала падал до 30 процентов, а скорость до полутора мегабит.
Вышеприведенные цифры верны для PCMCIA адаптера, в случае использования USB версии, результаты получаются примерно на 20 процентов выше. Видимо сказывается наличие внешних антенн у этого адаптера.
Выводы
Оборудование позволяет быстро развернуть беспроводную сеть дома или в офисе и получить высокую (для данного стандарта) скорость при использовании двух компьютеров. При большем числе беспроводных станций скорость, к сожалению невелика. Но тем не менее, удобство беспроводной сети даже в этом случае не утрачивает свого значения. Из минусов можно отметить отсутствие возможности подключения дополнительных внешних антенн, как к точке доступа, так и к беспроводным картам.
