Проводная или беспроводная связь? Преимущества и недостатки проводных и беспроводных сетей.

Беспроводная передача данных (беспроводная связь) - связь, которая осуществляется в обход проводов или других физических сред передачи. К примеру, беспроводной протокол передачи данных Bluetooth работает «по воздуху» на небольшом расстоянии; на замену ему может прийти NFC. Wi-Fi - еще один способ передачи данных (интернет) по воздуху. Сотовая связь также относится к беспроводной. Хотя протоколы беспроводной связи улучшаются год от года, по своим основным показателям и скорости передачи они пока не обходят проводную связь. Хотя большие надежды на этом поле показывает сеть LTE и ее новейшие итерации.

В это трудно поверить, но два совершенно разных вида живых существ, рыбы и пчелы, научились общаться между собой. Конечно, это слишком громко сказано, но они действительно могут обмениваться друг с другом информацией о своих действиях. Это стало возможно благодаря роботам-переводчикам, которые внедрены в каждую из двух групп - они анализируют действия окружающих созданий, делятся этой информацией друг с другом, и заставляют стаю повторять свои действия.

Многие только начали привыкать к скоростям 4G , как в СМИ пошли разговоры о более скоростной технологии мобильной связи. Речь идет – 5G. Международный союз электросвязи (International Telecommunication Union, ITU) рассказал, каких скоростей стоит ждать от пятого поколения связи, которая будет развернута в 2020 году. Похоже, уже через несколько лет сегодняшние мобильные сети будут выглядеть как старый аналоговый модем.

Взглянув на современные бизнес-центры, производственные помещения и склады, мы увидим огромное количество оргтехники, для которой, как правило, уже создана или должна быть создана инфраструктура. Это локальная вычислительная и телефонная сеть предприятия. Одним из основных требований к данной инфраструктуре, помимо надежности и бесперебойного функционирования, является ее гибкость, а также возможность предоставления широкого спектра сервисов.

Для чего же здесь могут быть полезны беспроводные технологии?

Ответ достаточно прост - для повышения доступности информационных ресурсов предприятия (интернет, корпоративный портал, телефонная связь), для получения большей гибкости сети, для мобильности пользователей, а так же для предоставления широкого спектра услуг в тех местах, где традиционные проводные технологии дороги или их использование нецелесообразно. Например: в офисах, снятых в аренду на короткий срок, нет смысла разворачивать проводную сеть, то же самое можно сказать и о выставочных комплексах, где конфигурация сети непредсказуемо меняется с каждым новым проектом и т.д.

Кроме того, для крупных компаний создание беспроводного сегмента локальной сети - это еще и имиджевый ход. Ведь любой посетитель, приехавший в офис, сможет быстро и просто подключиться либо к Интернету, либо, если есть соответствующие права, к части корпоративной сети организации.

Сети Wi-Fi можно легко развернуть в старых зданиях, особенно в исторических памятниках, где прокладка кабелей просто невозможна. Кроме того, во многих случаях укладка фальшполов (под которыми располагаются кабельные системы) затруднительна из-за низких потолков, а короба значительно ухудшают вид помещений, к тому же очень сложно предугадать требования к расположению розеток. Ограничений в данном случае два: проницаемость стен и требуемая пропускная способность. В любом случае перед проектированием беспроводной сети требуется провести обследование на предмет ее применимости в каждом конкретном случае.

Таким образом, к основным преимуществам беспроводных сетей можно отнести следующие моменты:

• быстрота развертывания за счет исключения кабельной инфраструктуры;
• простота использования и масштабирования, позволяющая подключать новых пользователей к сети по заранее определенному сценарию;
• возможность повторной установки при переезде в новое здание, что особенно важно для быстро развивающихся компаний;
• экономичность и быстрая окупаемость, за счет сокращения затрат на монтаж кабельной проводки и техническое обслуживание;
• возможность подключения к проводным сетям.

В настоящее время беспроводная связь не может полностью заменить проводную, но в некоторых областях может создать ей серьезную конкуренцию. Несомненно, не стоит использовать беспроводные технологии для создания ядра сети или сети хранения данных, но на уровне доступа их используют все чаще. При этом можно выделить следующие серьезные минусы беспроводной связи:

• пока относительно низкая пропускная способность по сравнению с Gigabit Ethernet,
• ограниченная пропускная способность самих точек доступа,
• ограничения на одновременное использование большого числа точек доступа,
• плохое прохождение сигнала через стены,
• возможность перехвата данных или незарегистрированного входа, если не использовать дополнительные механизмы обеспечения безопасности.

Сравнительная таблица характеристик проводных и беспроводных сетей

ХАРАКТЕРИСТИКИ	ПРОВОДНАЯ СЕТЬ	БЕСПРОВОДНАЯ СЕТЬ
Физическая среда передачи		Радиоволны
Максимальное расстояние передачи	До 100 м (кабель на основе медной витой пары) До 500 м (коаксиальный кабель) До 100 км (оптический кабель)	До 100 м (внутри помещения)
Скорость передачи данных	От 10 Мбит/с (Ethernet) до 10 Гбит/с(10 GЕ)	До 11 Мбит/с (стандарт 802,11b) До 54 Мбит/с (стандарты 802.11a/g) До 108 Мбит/с (турборежим, стандарты 802.11а/g)
Качество связи	Зависит от качества каналообразующего оборудования	Зависит от условий функционирования сети (наличие помех, препятствий и т. д.)
Соединительные устройства	Сетевые адаптеры, кабель	Сетевые адаптеры
Центральные сетевые узлы	Коммутаторы	Точки доступа
Скорость монтажа (включая прокладку кабельной инфраструктуры)
Настройка сетевого оборудования	От простой до сложной, в зависимости от типа используемого оборудования
Настройка безопасности	Средней сложности или не требуется	От средней сложности до высокой. Зависит от уровня безопасности, который требуется достичь
Стоимость создания кабельной | инфраструктуры		Не учитывается
Стоимость каналообразующего оборудования	Умеренная	Умеренная
Стоимость эксплуатации		От низкой до средней. Зависит от сложности сети и поддерживаемого уровня безопасности
Подвижность

Поскольку беспроводные технологии являются более новым и, возможно не слишком хорошо отработанным, способом организации ЛВС по сравнению с обычными кабельными системами, то в дальнейшем более подробно остановимся на их характеристиках и возможных сценариях использования.

Экономика Wi-Fi

Попытаемся рассмотреть экономические аспекты организации беспроводной связи и оценить возврат инвестиций. При принятии решения, какую сеть выбрать - проводную или беспроводную, - в первую очередь следует обратить внимание на такие факторы, как:

• скорость передачи данных;
• стоимость оборудования и аксессуаров;
• стоимость монтажа;
• совокупная стоимость эксплуатации.

Как известно, беспроводная сеть не требует затрат времени и средств, связанных с выполнением дорогостоящих и трудоемких работ по прокладке кабельной инфраструктуры (см. таблицу). Это особенно актуально для небольших или средних офисов, которым необходимо объединить в сеть компьютеры, расположенные на расстоянии не более 100 м от точки доступа. Кроме того, при переезде компании в другое помещение или здание денежные средства, которые могли бы быть потрачены на приобретение и монтаж кабельной проводки, не будут потеряны из-за невозможности ее повторного использования. Конечно, можно демонтировать всю кабельную систему в старом офисе и попытаться ее смонтировать в новом, надеясь тем самым сохранить часть вложенных средств. Однако, скорее всего, время и затраты на демонтаж и повторный монтаж СКС могут превысить время и затраты на создание новой сети.

Если оборудуемое помещение или здание имеет сложную структуру, то для изучения применимости беспроводной связи необходимо провести его детальное обследование, и только после этого начинать проектирование сети.

Добавление нового пользователя в беспроводную сеть не требует слишком больших расходов. Обычный беспроводной сетевой адаптер стоит от 25 до 50 долл. США. Проводной сетевой адаптер Fast Ethernet стоит от 8 до 25 долл., два патч-корда (от компьютера до розетки и от патч-панели до коммутатора) еще 5-12 долл., плюс стоимость создания кабельной проводки до рабочего места от 30 долл. (и до 150-200 долл. у некоторых крупных интеграторов). С учетом широкого распространения ноутбуков и КПК со встроенными радиоинтерфейсами подключение пользователей таких устройств к Wi-Fi-сети вообще не потребует расходов на покупку беспроводных карт.

Итак, приведем немного статистики (данные Ассоциации Wireless LAN Association (WLANA)1:

• среднее время окупаемости средств, вложенных в установку беспроводных локальных сетей, составило 8,9 месяца;
• 97% клиентов заявили, что беспроводные сети обеспечили их компании конкурентное преимущество, оправдав или даже превзойдя возложенные на них ожидания;
• преимущества от повышения продуктивности составили 48% от общей окупаемости инвестиций;
• 92% клиентов получили четкие экономические и деловые преимущества после установки WLAN;

92% клиентов сообщили, что планируют использовать беспроводные сети WLAN в будущем.

Стандарты беспроводной связи

802.11 b/g

Стандарт IEEE 802.11b принят в 1999 году. Он позволяет передавать данные на скорости до 11 Мбит/с на частоте 2.4 ГГц по протоколу широкополосной передачи данных - DSSS с 8-разрядными последовательностями Уолша. Стандарт IEEE 802.11b совместим с более ранним стандартом IEEE 802.11, работающим на скорости до 2 Мбит/с. Таким образом, достигается взаимодействие между устройствами двух стандартов.

Стандарт 802.11g является логическим развитием 802.11b и предполагает передачу данных в том же частотном диапазоне. Кроме того, стандарт 802.11g полностью совместим с 802.11b, то есть любое устройство 802.11g поддерживает совместную работу с устройствами 802.11b. Максимальная скорость передачи в стандарте 802.11g составляет 54 Мбит/с.

При разработке стандарта 802.11g рассматривались две конкурирующие технологии: метод ортогонального частотного разделения OFDM, заимствованный из стандарта 802.11а и предложенный к рассмотрению компанией Intersil, и метод двоичного пакетного сверточного кодирования РВСС, опционально реализованный в стандарте 802.11b и предложенный компанией Texas Instruments.

В результате стандарт 802.11g содержит компромиссное решение: в качестве базовых применяются технологии OFDM и ССК, а опционально предусмотрено использование технологии РВСС. В обоих стандарта обеспечивается автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала.

Существуют также собственные разработки некоторых компаний по повышению скорости передачи, но они не стандартизованы и не могут быть использованы для работы с оборудованием других производителей.

Стандарт 802.11n был принят в 2009 г. и характеризуется следующими параметрами:

• Увеличение скорости передачи данных до 600 Мбит/c
• Частота 2,4-2,5 или 5 ГГц
• Обратная совместимость с 802.11a/b/g

Этот стандарт особенно распространён на рынке США в устройствах D-Link, Cisco и Apple.

Обеспечение безопасности в беспроводной сети

Для беспроводной сети безопасность является столь же важным аспектом, как и для проводной. Прежде всего, необходимо защитить переход из одной сети в другую, чтобы беспроводная сеть не стала потенциальным местом нежелательного проникновения в корпоративную сеть, где хранятся данные, которые ни в коем случае не должны попасть в чужие руки. Кроме того, требуется защита сети от несанкционированного доступа, также следует предотвратить простое «прослушивание» данных. Желательно, чтобы беспроводная локальная сеть, созданная на территории одной фирмы, вообще не была «слышна» за ее пределами.

Современные механизмы обеспечения безопасности для беспроводных сетей, соответствующие стандарту 802.Hi (WPA2), исключают обе возможности атаки. Защита доступа осуществляется посредством аутентификации на установленном в сети сервере RADIUS (WPA Enterprise). С его помощью генерируется дополнительная пара ключей для шифрования, поэтому прослушивание и перехват данных в виде открытого текста невозможны. Более простой вариант - шифрование WPA с определенным ключом (заранее разделенный ключ — PreShared Key, PSK или WPA Personal).

Дополнительным элементом в защите может быть применение технологии шифрования трафика IPSec. В данном случае необходимо установить шлюз IPSec и обеспечить все компьютеры, подключаемые к беспроводной сети, клиентами IPSec. Сегодня существует большой выбор таких устройств и программно-аппаратных комплексов, как иностранных производителей на базе DES, 3DES, AES, так и отечественных, с шифрованием на базе алгоритмов ГОСТ. Для государственных организаций, работающих с документами ограниченного доступа, обязательно использование только российских алгоритмов шифрования, сертифицированных соответствующими организациями.

Сценарии использования Wi-Fi в крупных и небольших компаниях

Крупные компании

В крупных компаниях больше всего инсталляций Wi-Fi осуществляется для расширения проводной сети, повышения мобильности сотрудников или увеличения зоны покрытия. Устанавливаемые при этом дипольные антенны гарантируют устойчивую связь на расстоянии до 40-50 м от точки доступа, кроме того, надежную зону покрытия помещения обеспечивают и другие типы антенн. При правильном размещении точек беспроводного доступа, реализуется устойчивая связь по всему этажу или зданию.

Плотное покрытие беспроводной связью рабочего пространства позволяет сотрудникам или посетителям при перемещении по офису постоянно «оставаться на связи», не заботясь о наличии подключения. При этом желательно также покрыть беспроводной сетью конференц-залы и переговорные комнаты. Практически все современные беспроводные компоненты поддерживают стандарт 802.11f, обеспечивающий роуминг сеанса WLAN между несколькими точками доступа.

На беспроводные сети следует обратить внимание и при создании ЛВС нового небольшого удаленного офиса с полностью отсутствующей информационной инфраструктурой. В этом случае к беспроводной сети подключаются не только мобильные, но и настольные компьютеры.

Беспроводные сети позволяют также реализовать IP-телефонию в масштабах компании, поскольку многие сотрудники (например, директоры, инженеры или менеджеры) должны оставаться на связи при перемещении по офису. Для таких сотрудников закупаются беспроводные IP-телефоны и создается беспроводная сеть, которую можно использовать и для работы с корпоративной сетью.

Очень часто для проводных СКС используется такое понятие, как «расширяемость». Однако, на поверку, это оказывается простой избыточностью, закладываемой на этапе ее создания. На уровне доступа чаще всего это означает увеличение примерно на 30% количества розеток, или закладка нескольких неразделенных кабелей в короба в каждой комнате. В таких случаях оборудовать новое рабочее место приходится возле пустующей розетки, или же необходимо перекладывать неразделенный кабель и монтировать новую розетку в нужном месте. А если такие возможности исчерпаны или компания не посчитала нужным инвестировать сразу в избыточную кабельную систему, то для создания нового рабочего места придется тянуть к нему новый кабель от сетевого шкафа, а затем подсоединять его к розетке и патч-панели, которые, возможно, придется докупить. В случае же беспроводной связи расширяемость ограничена только возможностями точки доступа и каналом связи с нею.

Малый и средний бизнес

Обычно небольшие компании не имеют собственных зданий и располагаются в арендованных помещениях. В этом случае инвестиции в СКС, как правило, не целесообразны. К тому же компании малого и среднего бизнеса часто имеют тенденцию к устойчивому росту, поэтому кабельную инфраструктуру нужно планировать с учетом дополнительных затрат при ее строительстве. При использовании беспроводной связи такой необходимости нет, а кроме того, она позволяет свободно перемещать рабочие места сотрудников, не прокладывая дополнительных коробов и кабелей.

Для небольших компаний важен еще и тот момент, что беспроводные сети достаточно просты в развертывании и первичной настройке. Таким образом, работы по созданию WLAN может легко выполнить один системный администратор без привлечения дополнительных сил.

Особенности оснащения беспроводными сетями зданий различных типов

Бизнес-центры

Обычно владельцы бизнес-центров стараются покрыть беспроводной связью конференц-залы и переговорные комнаты, которые сдаются в аренду для проведения встреч и различных форумов. Это позволяет обеспечить арендаторам доступ в Интернет, что является дополнительным конкурентным преимуществом конкретного офисного центра.

При даче офисов в аренду можно предоставить арендаторам помещения с уже готовой кабельной инфраструктурой или же переложить решение задачи по ее созданию на их плечи. Если в аренду сдаются большие помещения с фальшполами и на длительный срок, второй подход может быть целесообразен, поскольку арендатор сможет построить СКС с учетом собственных требований. Однако, когда речь идет о небольших помещениях, то это не лучший вариант. Построение или совершенствование СКС самими арендаторами означает, что после того, как они покинут помещение, придется ее переделывать или полностью убирать, проводя, как минимум, косметический ремонт помещения. Значительно проще сдавать в аренду оборудование беспроводного доступа или оснащать им помещения. В этом случае нет нужды строить СКС и подгонять ее под индивидуальные требования арендатора.

Беспроводная сеть в магазине или на складе

В помещениях этого типа можно выделить следующие предпосылки для внедрения Wi-Fi:

За последние 10 лет в большинстве городов появились крупные, современные магазины, реализующие большое количество товаров. Для таких предприятий очень важен вопрос учета движения товаров для оперативного пополнения склада и ведения отчетности.

Аналогичная задача стоит и перед складами продукции. Поэтому такие предприятия активно внедряют всевозможные системы автоматизации, что позволяет им сэкономить не только время, но и размер склада (для предприятий торговли) или оптимизировать процесс движения товаров на складе.

Внедряя на складах и в магазинах беспроводные сети, мы можем получить быстрый и удобный способ решения вышеизложенных задач. Беспроводные считыватели штрих-кодов позволяют учесть движение товара и сразу отправить информацию в базу данных, а подключение POS-терминалов (проще говоря, касс) к локальной сети магазина дает возможность управляющему оперативно учитывать и контролировать работу всего магазина.

Резюмируя вышесказанное, можно отметить, что как проводные, так и беспроводные локальные сети решают каждая свои задачи, и при выборе вида устанавливаемых систем, в любом случае, нужно исходить из нужд конкретного объекта. Ну, а основные критерии этого выбора мы с вами рассмотрели.

Любой сигнал неразрывно связан с определенной материальной системой, называемой системой связи или системой передачи информации. Сигналом

называется физический процесс (например, определенная последовательность электрических импульсов или электрические колебания определенных частот), однозначно соответствующий данному сообщению. На рис. 70 представлена схема передачи информации между источником и получателем.

Рис. 70.

Конечная цель системы заключается в передаче сообщения от источника к получателю. Цель эту надо считать достигнутой, если принятое получателем сообщение В точно соответствует переданному сообщению А. Передатчик преобразует сообщение в передаваемый сигнал. Правила, по которым осуществляется преобразование сообщения в сигнал, разные в зависимости от типов сообщений и сигналов (модуляция, кодирование, манипуляция).

Линия связи или физическая среда, по которой передаются сигналы, может представлять собой кабель, т.е. набор проводов, изолированных друг от друга и находящихся в защитной оболочке, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. Одна и та же линия связи может служить для реализации одного или нескольких каналов связи.

Принимаемый сигнал на выходе канала связи отличается от входного передаваемого сигнала из-за наложения помехи на полезный сигнал. Приемник осуществляет восстановление переданного источником информации сообщения по принятому сигналу. Данная операция возможна, если известно правило преобразования сообщения в сигнал. На основании этого правила вырабатывается правило обратного преобразования сигнала в сообщение (демодуляция, декодирование).

Однако система передачи информации находится под воздействием помех (шумов), которые могут исказить передаваемые по линии связи сигналы, и сообщение может быть принято получателем с искажением.

Получатель в системах передачи информации - это либо непосредственно человек, либо технические средства, связанные с человеком.

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае для построения сети необходимы следующие элементы:

• - физическое (кабель) либо беспроводное (инфракрасное или радиочастотное) соединение компьютеров;
• - совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми компьютерами, называется протоколом;
• - аппаратура передачи данных - общий термин, применяемый по отношению к аппаратным средствам, обеспечивающим соединение с сетью, например модемы, приемопередатчики и т.д.;
• - программное обеспечение, с помощью которого можно распределять ресурсы между другими компьютерами, называемое сетевой операционной системой;
• - совместно используемые ресурсы: принтеры, жесткие диски, накопители CD-ROM, DVD-ROM и т.д.;
• - программное обеспечение, с помощью которого можно получить доступ к совместно используемым ресурсам, называемое клиентским.

В зависимости от среды передачи данных различают следующие линии связи:

• - проводные (воздушные);
• - кабельные (медные и волоконно-оптические);
• - радиоканалы наземной и спутниковой связи;
• - беспроводные.

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать лучшего. Сегодня проводные линии связи вытесняются кабельными.

Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию, состоящую из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой (рис. 71), а также волоконно-оптические кабели.

Рис. 71.

Скрученная пара проводов называется витой парой. Витая пара существует в экранированном варианте (рис. 72), когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном, когда изоляционная обертка отсутствует. Благодаря скручиванию проводов уменьшается проникновение внешних электрических помех в линию при передаче данных. Коаксиальный кабель состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения - для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и т.п.

Коаксиальный кабель изготавливают двух видов: толстый и тонкий. Первый обеспечивает более надежную защиту от внешних помех, передает информацию на большие расстояния, но дорого стоит.

Рис. 72.

Второй тип кабеля передает информацию на короткие расстояния, однако дешевле и более прост в подключении.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (3-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех. Кабель требует качественного монтажа, дорог в изготовлении, сложен в установке и обслуживании.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (КВ, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн, для которых характерна частотная модуляция, а также диапазонах сверхвысоких частот. В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.

Беспроводные сети служат альтернативой традиционным кабельным системам. Основное отличие от кабельных систем локальной сети заключается в том, что данные между отдельными компьютерами и устройствами сети передаются не посредством проводов, а по высоконадежному беспроводному каналу. За счет использования беспроводной сети, построенной в соответствии со стандартом Wi-Fi (от англ. Wireless Fidelity - беспроводная точность), можно обеспечить гибкость и масштабируемость локальной сети, возможность легкого подключения нового оборудования, рабочих мест, мобильных пользователей вне зависимости от того, используется ли ноутбук, нетбук или традиционный персональный компьютер.

Применение технологий беспроводных сетей позволяет придать большую привлекательность той или иной фирме в глазах клиентов за счет предоставления дополнительных услуг, таких как: доступ в Интернет в конференц-зале или комнате переговоров, организация горячей точки (Hot-spot) доступа и т.д.

В компьютерных сетях сегодня применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных, но наиболее перспективными являются волоконно-оптические. На них сегодня строятся как магистрали крупных территориальных сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным соотношением качества и стоимости, а также простотой монтажа. С помощью витой пары обычно подключают конечных абонентов сетей на расстояниях до 100 метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще всего в тех случаях, когда кабельные связи применить нельзя - например, при прохождении канала через малонаселенную местность или же для связи с мобильным пользователем сети.

• 1. Что называется сигналом? Нарисуйте схему передачи информации между источником и получателем.
• 2. Что представляет собой линия связи или физическая среда?
• 3. Когда образуется компьютерная сеть? Назовите элементы, необходимые для построения сети.
• 4. Что называется протоколом?
• 5. Дайте характеристику проводным линиям связи.
• 6. Какие типы кабелей вы знаете? Опишите каждый.
• 7. Каким образом образуются радиоканалы наземной и спутниковой связи?
• 8. В соответствии с каким стандартом строятся беспроводные сети? Каково достоинство беспроводных сетей? Какие среды передачи данных являются наиболее перспективными?

Практикум

Модем. Единицы измерения скорости передачи данных

Модем - это устройство, преобразующее цифровые сигналы в аналоговые, которые затем передаются по телефонной линии (такой процесс называется модуляцией), и выполняющее обратное преобразование, при котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые (демодуляция). Таким образом, название «модем» происходит от сочетания слов «модуляция-демодуляция».

Основные характеристики модема

Скорость передачи данных измеряется в бит/с. Для обеспечения приемлемой скорости соединения необходимо, чтобы модемы пользователя и поставщика интернет-услуг работали на скорости 56 Кбит/с, что составляет максимальную пропускную способность телефонной линии. Иногда можно услышать о том, что скорость передачи данных измеряется в бодах. Такая величина указывает, сколько раз в секунду изменяется состояние сигнала, передаваемого с одного компьютера на другой. Если частота сигнала меняется 300 раз в секунду, то говорят, что скорость передачи сигнала равна 300 бод. Однако, если при каждом изменении сигнала передается не один, а, например, два бита, то скорость передачи окажется 600 бит/с. Следовательно, скорость передачи, измеряемая в бодах, меньше скорости передачи данных в бит/с.

Поддержка протоколов V.92 (модуляция). Ранее считалось, что максимальная скорость передачи данных по аналоговым линиям связи не может превышать 33,6 Кбит/с. Это так называемый закон Шеннона, открытый в 1948 г. Он определяет максимальную скорость передачи данных в канале связи, исходя из ширины его полосы пропускания и степени искажения сигнала, обусловленной различными шумами.

Несмотря на то что большинство модемов поддерживают скорость передачи данных 56 Кбит/с, следует иметь в виду, что данные с такой скоростью будут передаваться от цифровой автоматической телефонной станции (АТС) до компьютера пользователя. В обратном же направлении - от компьютера до сервера они будут передаваться со скоростью 33,6 Кбит/с.

Стандарт V.92 является современным протоколом связи, который поддерживается поставщиками интернет-услуг. Для работы по протоколу V.92 необходимо (но недостаточно), чтобы местная телефонная станция, а также АТС поставщика интернет-услуг была цифровой. В противном случае соединение по этому протоколу невозможно и необходимость приобретения модема с поддержкой именно этого протокола не имеет смысла.

По сравнению с предыдущим стандартом V.90 стандарт V.92 предусматривает три нововведения:

- увеличение скорости передачи данных.

Применение V.92 позволяет увеличить максимальную скорость передачи данных до 48 Кбит/с. Это на 40% выше скорости 33,6 Кбит/с, предусмотренной стандартом V.90. Такая высокая скорость передачи дает существенный выигрыш в таких случаях, как передача больших писем, с присоединенными файлами, загрузка информации на ftp-сервер, а также позволяет улучшить работу с интерактивными приложениями, такими как онлайновые игры;

- функцию ускоренной установки связи.

Ускоренная установка связи уменьшает время, затрачиваемое на соединение с интернет-провайдером за счет сохранения в памяти модема параметров линии от предыдущего сеанса связи. В некоторых случаях использование ускоренной установки связи может вдвое уменьшить время, необходимое на установку соединения, - с 20 секунд при использовании модема с V.90 до 10 секунд при использовании модема, поддерживающего V.92;

- функцию временного удержания соединения, которая позволяет отвечать на вызов в момент, когда линия занята модемом.

Функция временного удержания соединения позволяет отвечать на вызов в момент, когда линия занята модемом. Пользователь может ответить на телефонный вызов и разговаривать в течение времени, разрешенного интернет- провайдером без разрыва модемом связи. После завершения разговора модемы автоматически продолжат связь и пользователь может возобновить свою работу с Интернетом.

Поддержка протокола V.42 коррекции (исправления) ошибок. Под коррекцией понимается способность модемов обнаруживать ошибки, возникающие при передаче, и осуществлять повторную передачу данных, которые были повреждены.

Кратко описать функции протокола V.42 можно следующей схемой: данные, принимаемые от компьютера, разбиваются на блоки фиксированной длины - пакеты или «кадры». Каждому пакету предшествует стартовый бит, сигнализирующий о начале передачи данных, и стоповой - свидетельствующий об окончании передачи. Принимающий модем последовательно принимает каждый из кадров, а в ответ на прием последнего кадра посылает подтверждение об успешном приеме. Получив подтверждение, передающий модем начинает отправку следующей порции данных. Если в процессе приема из-за случайной ошибки пакет был поврежден, принимающий модем пошлет запрос на повторную передачу этого пакета: таким образом достигается целостность данных в процессе передачи.

Протокол коррекции ошибок V.42 совместим с протоколом MNP (Microcom Network Protocol). В частности, протокол MNP 10 предназначен для обеспечения связи между проводной и беспроводной коммуникационными системами, такими, как линии сотовой связи, междугородные линии, сельские линии. Это достигается при помощи следующих методов:

• - многократного повторения попытки установить связь;
• - изменения размера пакетов в соответствии с изменением уровня помех на линии;
• - динамического изменения скорости передачи в соответствии с уровнем помех линии.

Поддержка протокола V.44 (сжатие данных). Передающий модем следит за потоком данных и, если данные поддаются сжатию, сжимает и затем передает их через узкое место - телефонную сеть в уже упакованном виде. Принимающий модем «на лету» распаковывает данные и передает их в компьютер. Различные типы данных по-разному сжимаются: некоторые файлы уже сжаты, например архивы типа.zip, графические файлы (.gif), exe, .pdf файлы. В других случаях, например в случае передачи текстовых файлов или файлов с HTML-кодом, «модемное» сжатие позволяет получить выигрыш от нескольких процентов до 5-10 раз по сравнению с передачей данных в исходном (несжатом) виде.

Одним из преимуществ протокола V.44 является то, что пропускная способность канала передачи данных достигает 300 Кбит/с, это несколько больше, чем соответствующая характеристика предыдущего протокола V.42bis. В протоколе V.44 используются технологии сжатия без потерь, применяемые в архиваторах, работающих по алгоритму Лемпеля-Зива, рассмотренному в параграфе 2.8.

Подключение модема

Все работы по подключению дополнительных устройств к компьютеру лучше проводить, предварительно отключив сетевой кабель из розетки. Если пользовательский модем внутренний, то, в зависимости от типа, его необходимо установить в соответствующий слот на материнской плате компьютера. Если модем внешний, то с помощью соответствующего кабеля его нужно подсоединить либо к последовательному порту, либо, в зависимости от типа модема, к USB-порту компьютера. После этого с помощью телефонного кабеля (обычно он входит в комплект) нужно подсоединить модем к телефонной розетке, а телефонный аппарат - к модему. Чтобы не ошибиться, следует внимательно изучить маркировку гнезд на самом модеме. Как правило, гнездо, предназначенное для подключения модема к телефонной линии, имеет маркировку «LINE» (линия). Другой разъем обозначается «PHONE» (телефон), и в него можно вставить разъем телефона.

Рис. 73.

Как правило, с модемом поставляется специальный кабель с разъемом RJ11 для подключения модема к телефонной линии. Следует отметить, что подобный разъем не подходит к стандартным телефонным розеткам, используемым в России. Кроме того, он имеет четыре линии, а обычная городская телефонная линия только две, поэтому для подключения модема к линии необходим специальный переходник (см. рис. 73).

Переходник можно изготовить самостоятельно из кабеля, входящего в комплект модема, и стандартного телефонного набора «вилка/розетка».

Для этого необходимо:

• - аккуратно разделить кабель на две равные части и очистить их концы от оплетки на длину 3-4 см;
• - отделить красную и зеленую жилы и очистить их от изоляции на длину 1,5 - 2 см;
• - незадействованные жилы нужно укоротить и изолировать;
• - очищенные от изоляции проводники необходимо подключить к телефонной вилке/розетке в соответствии с приводимой на рис. 74 схемой.

Таким образом, при подключении внешнего модема можно придерживаться следующей последовательности действий:

• - определить рациональный вариант размещения компьютера, модема, телефона, внешнего блока питания модема на рабочем месте;
• - отключить компьютер от сети и обеспечить его надежное заземление;
• - подключить соединительный кабель к модему и соответствующему последовательному порту компьютера и закрепить его на корпусе винтами;
• - подключить телефонный кабель к гнезду модема с надписью «LINE». Телефонную вилку вставить в телефонную розетку;
• - к гнезду модема с надписью «PHONE» подключить кабель, оканчивающийся телефонной розеткой, к которой необходимо подключить телефонный аппарат;
• - произвести установку переключателей модема в соответствии с инструкцией;
• - на удалении 30 - 40 см от корпуса компьютера зафиксировать жгут телефонных проводов на стене или ножке стола;
• - подключить внешний блок питания к модему.

Рис. 74.

При установке внутреннего модема полезно придерживаться следующей последовательности действий:

• - отключить компьютер от сети переменного тока, вытащив вилку из розетки;
• - снять кожух компьютера;
• - выбрать один из свободных слотов на материнской плате;
• - убрать защитную планку с обратной стороны корпуса компьютера напротив выбранного слота;
• - установить плату модема в выбранный слот и убедиться, что плата до упора вошла в слот материнской платы компьютера;
• - закрепить плату модема с помощью винта, вворачиваемого в заднюю стенку корпуса компьютера;
• - поставить на место кожух и закрепить его винтами.

Все современные модемы поддерживают технологию Plug-and-Play (подключи и работай), т. е. являются самонастраивающимися. Поэтому при загрузке компьютер сам обнаружит новое устройство и попытается установить его самостоятельно либо под руководством пользователя.

Подключение USB-модема

USB-модем - устройство, подключаемое к USB-порту компьютера для соединения с Интернетом. Рассмотрим подключение USB-модема на примере модема Билайн. После подключения модема к USB-порту компьютера пользователю следует воспользоваться файлом Setup.exe , значок которого находится в папке Beeline Internet at Home.

В новый модем достаточно установить SIM-карту, которая прилагается в комплекте, и подключить к USB-порту компьютера. Программа «USB-модем Билайн» автоматически установится на компьютер и настроит соединение с Интернетом.

Преимущества USB-модемов:

• - нет необходимости заключать договор с интернет-провайдером. Беспроводной Интернет будет везде, где есть сеть, например, Билайн или МТС;
• - не нужно вызывать специалиста и ждать подключения;
• - простота инсталляции - модем не требует практически никаких действий по установке;
• - скорость - модем работает как в сети GSM (Global System for Mobile Communications - Глобальная система мобильной связи), так и в сети 3G (Third Generation Wireless - беспроводные технологии третьего поколения). Передача данных через GSM может достигать 236 Кбит/с, в сети 3G - 3,6 Мбит/с.

После появления диалогового окна Мастера установки (рис. 75) следует нажать кнопку Далее и согласиться с условиями лицензионного соглашения.

Для того чтобы подключиться к сети Интернет, достаточно выбрать меню Пуск/Подключение/ВееИпе или нажать кнопку «Подключить», расположенную на Рабочем столе.

Рис.

Рис.

Далее Мастер установки предложит выбрать папку для установки программы. После нажатия на кнопку Далее следует подождать несколько секунд для того, чтобы программа установила файлы программы на компьютер. Итогом процесса установки станет появление диалогового окна (рис. 76), свидетельствующее об успешном окончании инсталляции программы.

Создание ящика электронной почты и настройка его параметров

Прежде чем научиться создавать ящик электронной почты, рассмотрим некоторые термины, связанные с отправкой и получением электронной корреспонденции.

Электронная почта (E-mail) - это наименование службы и предоставляемой услуги по пересылке и получению электронных сообщений по глобальной компьютерной сети.

Когда мы отправляем электронное письмо, то оно передается с использованием протокола SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - простой протокол электронной почты, который является стандартным протоколом Интернета для передачи и приема электронной почты.

Для приема сообщений используется протокол почтового отделения - POP (Post Office Protocol). Протокол, аналогичный POP, называется IMAP (Internet Message Access Protocol) - протокол доступа к электронной почте Интернета. Он обеспечивает дополнительные функции, в частности возможность провести поиск по ключевому слову, не сохраняя почту в локальной памяти, но используется редко. Для приема наших сообщений почтовая программа, установленная на компьютере, подключается к POP-серверу, пользователь при этом должен ввести логин (имя пользователя) и пароль.

Адрес электронной почты записывается по правилу Имя_пользователя@ имя_домена, например, Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script

В Интернете существует много провайдеров, предлагающих услуги бесплатной почты. Из них можно выделить mail.ru, yandex.ru, rambler.ru. Процесс создания почтового ящика на разных почтовых сервисах фактически одинаков. Надо лишь зайти на сайт провайдера, предоставляющего такие услуги, найти ссылку на страницу с регистрацией и заполнить несложную форму. После регистрации следует запомнить логин и пароль к ящику, а также другие регистрационные данные, например секретный вопрос.

В качестве примера создадим свой почтовый ящик на сервисе mail.ru. Для этого перейдем на сам сайт по адресу www.mail.ru и щелкнем на ссылке Регистрация в почте (рис. 77).

Особое внимание следует обратить на то, какое имя будет у вашего электронного почтового ящика, а также правильно составить пароль. Имя должно быть корректным, крайне нежелательно включать в него год своего рождения, имя домашнего животного, уменьшительно-ласкательные имена и т.д.

Не будем забывать, что нам предстоит общаться посредством электронной почты не только со своими друзьями, но и указывать имя своего почтового ящика

на визитках, в деловых бумагах, в резюме, при общении с работодателями, поэтому в нем не должно быть фривольности. Лучше всего, если оно будет содержать ваши инициалы и фамилию. Система регистрации будет подсказывать вам, какое имя почтового ящика уже занято, либо предлагать возможные варианты.

Пароль, безусловно, должен быть надежен, в нем недопустимо указывать известные сочетания символов на клавиатуре, например qwerty и т.п., имена собственные, названия городов, клички животных и т.п., т. е. все то, что непосредственно может ассоциироваться с вами и иметь к вам непосредственное отношение.

Лучше всего использовать сочетание букв и цифр, причем в разных регистрах. Можно использовать следующий способ: в качестве пароля указываем какое-нибудь слово или (что лучше - словосочетание или короткое предложение). Для примера «возьмем» слово «студент», но, переключившись предварительно на английскую раскладку клавиатуры, записываем его в качестве пароля уже символами, рядом стоящими на клавиатуре по правой диагонали. Тогда получается «fjp67j». Такой пароль не только будет легко запомнить, но и тяжело подобрать злоумышленникам.

Итак, заполняем анкету, подобная ситуация представлена на рис. 78.

Рис. 78.

Флажки в пунктах Создать личную страницу на Мой Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script и Установить программу Mail.ru Агент можно не устанавливать. Остается ввести код, указанный программой, подтвердить его, и на этом процесс регистрации заканчивается.

Пользователь попадает в свой почтовый ящик, где его ожидает первое письмо Добро пожаловать на Mail.ru. приблизительно такого содержания:

Вы стали пользователем самого большого и надежного почтового сервиса Рунета.

С сегодняшнего дня в вашем распоряжении:

• - неограниченный объем почтового ящика;
• - безопасность переписки, защита от спама и вирусов;
- пересылка до 20 гигабайт с письмом;
• - мгновенное общение с контактами через Web-Агент в почте;
• - встроенная проверка правописания, переводчик с иностранных языков;
• - красивое оформление письма в своем стиле.

Параметры настройки будут описаны относительно почтовой службы mail.ru, и, поскольку их достаточно много, остановимся на наиболее важных.

Для изменения настроек своего почтового ящика надо щелкнуть на ссылке Настройки (почтовый ящик должен быть открыт). Появится окно, представленное на рис. 79.

Мастер писем - в этом разделе вы можете изменить имя в подписи к вашему почтовому ящику, настроить пересылку, текст автоматической подписи к отправляемым вами письмам, автоответчик.

Рис.

Уведомления - вы можете получать уведомления о новой почте, поступившей на ваш адрес в почтовой системе Mail.ru, на любой электронный адрес, на мобильный телефон и персональный компьютер.

Пароль - в любой момент вы можете сменить текущий пароль. Рекомендуется периодически изменять пароль с целью повышения безопасности.

Данные для восстановления пароля - если по какой-то причине вы забудете либо потеряете пароль, то его придется восстанавливать с помощью системы восстановления пароля по адресу http://win.mail.ru/cgi-bin/passremind. Однако при восстановлении системе могут понадобиться следующие данные:

• - секретный вопрос и ответ на него;
• - дополнительный электронный адрес;
• - мобильный телефон.

Таким образом, в этом разделе заранее указываются некоторые данные для восстановления пароля.

Безопасность - несколько опций, находящихся в этом разделе, позволят повысить уровень безопасности вашего почтового ящика:

• - запретить сохранять логин - сервер не будет запоминать и автоматически подставлять ваше учетное имя на странице входа в почтовую систему;
• - запретить параллельные сессии - сервер Mail.ru будет обнаруживать двух и более одновременно работающих пользователей под одним учетным именем. Если это произойдет, сервер заблокирует более раннюю сессию;
• - показывать информацию о последнем входе в систему - позволит вам узнать, когда и с какого IP-адреса происходило последнее обращение к вашему почтовому ящику.

Черный список - предназначен для «отсечения» потока нежелательных писем в ваш почтовый ящик, т. е. заранее можно составить список корреспондентов, от которых вы не хотите получать электронную почту.

Сборщик почты - если у вас имеется несколько адресов электронной почты, то следует указать почтовые сервера, с которых вы хотите забирать приходящие письма, и почтовая служба Mail.ru доставит их в ваш почтовый ящик.

Более подробную информацию о работе почтовой программы можно прочитать в Информационном центре почтовой системы Mail.ru по адресу http://www.mail.ru/pages/help/index.html.

И в заключение стоит отметить, что всегда следует корректно завершать работу с почтовой программой, а именно - обязательно нажимайте кнопку Выход. Делать это надо прежде всего для того, чтобы посторонние не могли зайти в вашу электронную почту.

Формирование адресной книги

Пользователь, активно работающий с электронной почтой, безусловно, захочет сформировать свою адресную книгу, которая (по назначению) будет похожа на обычную записную книжку, в которой мы храним адреса знакомых людей. Итак, находясь в почтовом ящике, нажмем на вкладку Адреса, что позволит перейти на страницу адресной книги на сервисе Mail.ru (рис. 80).

Рис. 80.

Рис. 81. Настройки Адресной книги Рис. 82. Опция Быстрое добавление

Все адреса, на которые вы отправляете письма, автоматически сохраняются в вашу адресную книгу. Эту функцию можно отключить в настройках адресной книги, сняв галочку с пункта Автодобавление контактов. Адреса, которые запомнила почтовая программа, можно посмотреть, щелкнув по ссылке Все.

Для добавления контакта следует воспользоваться опцией Быстрое добавление (рис. 82), записав данные будущего адресата в соответствующие поля. Поле «Е- mail» является обязательным для заполнения. В поле «Ник» нельзя использовать три символа: «"», «"» и «» (ники у разных адресатов могут совпадать).

Написать письмо тем людям, чьи адреса вы предварительно занесли в адресную книгу, можно двумя способами: со страницы написания письма или со страниц адресной книги - достаточно щелкнуть на адресе и выбрать ссылку Написать.

Для того чтобы отправить открытку контакту, установите галочку напротив выбранных контактов и кликните ссылку Послать открытку. Вы перейдете на страницу выбора открыток (рис. 83).

Чтобы удалить контакт из вашей адресной книги, находясь в почтовом ящике, пройдите на вкладку Адреса. Вы попадете на страницу со списком адресов ваших корреспондентов. Выделите галочкой соответствующие контакты в списке и нажмите ссылку Удалить над или под списком контактов.

Для того чтобы распечатать адресную книгу, нажмите на кнопку *3* над списком контактов. Перед вами откроется новое окно, в котором список контактов будет оформлен на бланке почтовой службы Mail.ru.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Для чего предназначен модем?
• 2. Перечислите и расскажите об основных характеристиках модема.
• 3. Назовите основные типы протоколов, которые поддерживают современные модемы.
• 4. Какие нововведения поддерживает протокол V.92?
• 5. Что понимают под коррекцией ошибок?
• 6. Каково назначение протокола V.44?
• 7. Каким образом подключить модем к телефонной линии?
• 8. Перечислите последовательность действий, необходимых для подключения внешнего модема.
• 9. Назовите последовательность действий, необходимых для подключения внутреннего модема.
• 10. Каковы преимущества USB-модемов?
• 11. С использованием каких протоколов происходит отправка и прием электронной почты?
• 12. По какому правилу формируется адрес электронной почты? Приведите пример.
• 13. Выполните регистрацию собственного почтового ящика на сервисе Mail.ru. Опишите процесс регистрации, сопроводив его скриншотами, отображающие ваши действия. Результат отправьте на электронную почту преподавателя.
• 14. Какие настройки почтового ящика доступны пользователю на сервисе Mail.ru? Поясните их назначение.
• 15. Каким образом происходит формирование адресной книги?

Проводная или беспроводная сеть? Плюсы, минусы и некоторые особенности

Современный офис невозможно представить себе без локальной сети и выхода в интернет. И речь идет не только о количественном, но и о качественном росте. Быстрая сеть позволяет организовать звуковую и видеосвязь между сотрудниками внутри офиса, а также с удаленными офисами - и в значительном количестве случаев отпадает нужда в телефонных каналах связи. Быстрая и надежная сеть позволяет организовать облачную инфраструктуру, где документы одновременно доступны для общей работы, что позволяет отказаться от локального хранения данных (пользуясь случаем, хочу напомнить читателям, что если они лично заняты в такой деятельности, где локальное хранение или другие экзотические штуки необходимы, то это не значит, что любой работник любого офиса также в них нуждается).

Наконец, быстрая и надежная сеть позволяет организовать работу при помощи веб-приложений, удаленного рабочего стола или других вариантов, когда приложения работают на серверной стороне. Это позволяет вообще отказаться от рабочего ПК и полностью организовать работу на тонких клиентах. Что, в свою очередь, позволяет отказаться от фиксированного рабочего места (работать можно с любого доступного компьютера/клиента в офисе, а также подключаться удаленно) и полностью реорганизовать работу ИТ-подразделения.

Скорость и надежность работы сети становится определяющей для работы всего предприятия. Соответственно, ошибки построения или неправильная организация офисной сети (включая организацию доступа в интернет) может дорого обойтись предприятию.

В очередной раз призываем читателей делиться своими историями организации современной сетевой инфраструктуры в офисе, особенностях и «подводных камнях» этого процесса. Ведь без обмена информацией невозможно получить целостную и достоверную картину.

Какие сети бывают

Физически сеть может быть проводной и беспроводной. У каждого из видов есть свои плюсы, минусы и особенности - как явные, так и скрытые. Несмотря на то, что «все все знают», зачастую какие-то особенности сети не учитывают. В результате сеть приходится либо дорабатывать, либо полностью переделывать.

Например, довольно простая ловушка (надеюсь, наши читатели на ней не споткнутся) - считать, что при выборе беспроводной сети проводные сегменты вообще не нужны.

Проводные сети: особенности, плюсы и минусы

Современные офисные проводные сети используют, как правило, витую пару и порты стандарта RJ-45. Работа проводных сетей описываются стандартами IEEE 802.3. На сегодняшний день используется два основных стандарта:

• IEEE 802.3u с максимальной пропускной способностью 100 Мбит/с. Сегодня встречается только в бюджетных ноутбуках, старых компьютерах, включая сетевое оборудование, либо в устройствах, где высокая скорость не нужна;
• IEEE 802.3ab с максимальной пропускной способностью 1000 Мбит/с на сегодняшний день является наиболее распространенным - гигабитные сетевые карты интегрируются в большинство материнских плат, на рынке есть широкий выбор сетевого оборудования, в том числе недорогого.

Существует так же стандарт IEEE 802.3an, позволяющий при определенных условиях достичь скорости в 10 Гбит/с при использовании обычной медной витой пары. Поддержку данного стандарта можно встретить в рабочих станциях и серверах, однако 10-Гигабитные коммутаторы стоят слишком дорого для SOHO, что тормозит замещение гигабитной сети 10-гигибатной. Есть промежуточные решения - гигабитные коммутаторы с 2-4 10-гигабитными SFP+ разъемами, что позволяет подключить сервер или другой сегмент сети по 10-гигабитному интерфейсу.

Плюсы проводной сети

Основное достоинство проводной сети - стабильность и надежность работы.

Высокая скорость и стабильность работы . Итак, возьмем распространенную конфигурацию сети со скоростью работы 1 Гбит/с. Эта скорость доступна для каждого клиента в сети и не делится между ними, плюс, это скорость в каждую сторону, т.е. суммарная пропускная способность может достигать 2000 Мбит/с (IEEE 802.3ab). Кроме того, есть поддержка больших пакетов (Jumbo Frame, это пакеты по 9кб и 16кб), что позволяет увеличить скорость при передаче больших объемов данных за счет сокращения передачи служебной информации, а также снизить нагрузку на процессор. Еще одним способом, повышающим пропускную способность сети, является агрегация каналов (IEEE 802.3ad), которая позволяет получить пропускную способность выше 1 Гбит/с. Наконец, витая пара эффективно работает при длине провода до 100 м без ухудшения стабильности и скорости соединения.

Оборудование . Гигабитный контроллер проводной сети сегодня интегрирован в любую продающуюся материнскую плату, т.е. по факту является бесплатным для пользователя. Кабели тоже относительно дешевы, плюс, их можно нарезать самостоятельно до нужной длины. Сетевое оборудование на рынке есть, что называется, на любой вкус и кошелек, всегда можно найти недорогие и при этом эффективные решения.

Безопасность . Один из существенных плюсов проводной сети - безопасность. В первую очередь физическая, т.к. чтобы подключиться к сети, злоумышленнику нужен физический доступ в помещение, к розетке.

Минусы проводной сети

Как и с любым кабелем, основной минус - необходимость прокладки кабелей до каждого рабочего места, а в дальнейшем - привязка работника к этому рабочему месту. Разводка, как правило, осуществляется при ремонте помещения, поэтому при любых изменениях в организации офиса сетевую инфраструктуру тоже, скорее всего, придется перекладывать. В результате поменять рассадку сотрудников, добавить рабочие места или сетевое оборудование (принтер, МФУ и пр.) - нетривиальная задача, для которой может потребоваться перепрокладка кабелей. Ну или разного рода «костыли».

Наконец, к одному проводу возможно подключение только одного устройства, а некоторые устройства (смартфоны, планшеты и т.д.) к проводной сети вообще не подключишь.

Беспроводные сети: особенности, плюсы и минусы

Развитие беспроводных сетей

Своим бурным развитием беспроводные сети в значительной степени обязаны компании Intel, которая в начале 2000-х годов сделала наличие беспроводного адаптера обязательным для ноутбуков, претендующих на популярный логотип Intel® Centrino™. С тех прошло много времени, а в развитие беспроводных сетей Wi-Fi было вложено огромное количество сил и средств.

На смену первому стандарту 802.11b (в США еще использовался стандарт 802.11a, но он работал на 5 ГГц, у нас в стране не работал т.к. тогда эта частота требовала лицензирования, и т.д.), обеспечивающему относительно небольшую скорость до 11 Мбит/сек, пришел более скоростной стандарт «g» (54 Мбит/с), а потом - «n» (150/300/600 Мбит/с). Здесь, кстати, можно отметить интересную вещь: производители настолько ждали новый стандарт, который предлагал более высокие скорости обмена данными, что стали выпускать устройства с его поддержкой еще до официального анонса, на черновой спецификации N-draft. Далее эта ситуация повторилась с новым стандартом «802.11ас». Иногда некоторые устройства на «черновых» спецификациях отказывались работать друг с другом (например, конкретный роутер и конкретный ноутбук), что могло стать неприятным сюрпризом.

Беспроводные сети сегодня: скорости, стандарты и пр.

Итак, на сегодня существует два основных стандарта беспроводного подключения Wi-Fi.

• IEEE 802.11n с максимальной пропускной способностью от 150 до 600 Мбит/с при использовании четырех антенн. Стандарт предполагает беспроводные сети 2,4 ГГц и 5 ГГц;
• IEEE 802.11ac с максимальной пропускной способностью до 6,77 Гбит/с при использовании восьми антенн. Данный стандарт предназначен только для 5 ГГц сетей.

Стандарт IEEE 802.11g с пропускной способностью 54Мбит/с сейчас можно встретить только в старых устройствах, но поддержка его в устройствах есть.

Сегодня на рынке присутствует широкий выбор разного оборудования, поддерживающего самые современные стандарты. Однако стоит отметить, что в беспроводных сетях куда больше разных вариантов (а значит и бардака). Обеспечиваемая скорость передачи данных зависит от очень многих параметров: поддерживаемых стандартов связи, количества антенн и работы MIMO, количества антенн и даже физического расположения в пространстве.

В общем, по формальным показателям скорости соединения беспроводные сети догоняют и даже обгоняют проводные. Но для них при этом существует очень много оговорок, из-за которых в реальности все не так радужно.

Плюсы беспроводных сетей

Основной плюс беспроводной сети - свобода. Сотрудник может подключить и полноценно работать с ресурсами компании из любого места, где ловится сигнал точки доступа, а это расстояние может достигать 30-50 м при хороших условиях связи. Соответственно, он не привязан к рабочему месту, может работать с разных устройств (как ПК, так и мобильных). Беспроводное подключение сильно поднимает удобство работы при большом количестве совещаний в отдельных комнатах, если сотрудники работают в рабочих группах, которые часто перетасовываются, и т.д.

Кстати, немного в сторону, но не стоит забывать, что беспроводная связь может работать не только как средство доступа к сети, но и для доступа к оборудованию - например, технологии Intel® Wireless Docking™ и Intel® WiDi™ (подробнее ) позволяют подключаться к настольной периферии (клавиатура, мышь и пр.) без проводов, а также проводить презентации на внешнем мониторе без подключения проводом.

В случае, если в офисе уже развернута беспроводная инфраструктура, то подключение дополнительного рабочего места не требует практически никаких дополнительных затрат - правда, пропускная способность точки доступа делится на всех клиентов, т.е. при большом обмене данных пропускная способность на клиента сильно упадет.

То же можно сказать и об устройствах - например, поставить новый принтер или МФУ с поддержкой Wi-Fi - дело пары минут. В результате, в некоторых случаях работа через Wi-Fi оказывается дешевле - особенно если количество сотрудников и устройств динамически меняется. Но нельзя забывать, что развертывание беспроводной инфраструктуры тоже стоит денег (и зачастую затраты больше, чем на проводную инфраструктуру), и провода тянуть (и делать коммутацию) все равно придется - хотя бы до точки доступа.

Минусы

Однако в случае с Wi-Fi большинство плюсов сопровождается минусами - либо, на худой конец, увесистыми оговорками.

Скорость и стабильность . Формально скорость соединения - то, что пишут на коробках - даже превосходит скорость проводного соединения. Однако реальная скорость работы в этом случае всегда будет гораздо ниже. Основные ограничения беспроводных сетей Wi-Fi включают в себя:

• заявленная производителем точки доступа скорость подключения делится между всеми клиентами, то есть при большом количестве клиентов реальная скорость будет значительно ниже заявленной;
• Высокая скорость достигается только при применении нескольких антенн. Но даже если у роутера их 8, то у мобильного устройства вряд ли будет больше двух антенн, соответственно, скорость будет ниже.
• Скорость беспроводного соединения зависит от многих факторов: помех, расстояния до точки доступа, количества стен и других преград между точкой доступа и клиентом и т.д. Для диапазона 5 ГГц влияние этих факторов выше (т.е. дальность устойчивой работы будет меньше, а скорость при увеличении расстояния или через препятствие падает быстрее).
• Беспроводные сети при работе мешают друг другу. В местах, где одновременно работает несколько сетей на одинаковом или близком канале передачи, скорость обмена данными в каждой из них будет падать.
• В соответствии со стандартом IEEE 802.11, работа идет в полудуплексном режиме - это значит, что передача данных может идти только в одном направлении в конкретный момент времени, а при активном обмене данными на вход и выход скорость можно делить пополам.

Таким образом, заявленная и реальная скорость для беспроводных сетей - две большие разницы, причем на них еще и может влиять множество динамических факторов - которые сегодня есть, а завтра нет.

Есть у беспроводных сетей и другие особенности со знаком «минус».

Безопасность. Беспроводная сеть транслирует свои данные «наружу», т.е. ее всегда можно увидеть и «подслушать». Весь обмен трафиком также можно прослушать, иногда даже находясь вне офисного здания. Шифрование несколько снижает остроту проблемы, но старые алгоритмы (типа WEP) легко взламываются, да и новые устойчивы не на 100%. Плюс, всегда остается теоретическая возможность взлома самой точки доступа или клиентского устройства, а в последнее время сообщений о таких возможностях (пусть они и преподносятся как теоретические) становится пугающе много.

Оборудование . Если у мобильных ПК благодаря стараниям Intel (и у мобильных устройств примерно по тому же поводу) с поддержкой Wi-Fi все хорошо, то в ПК адаптеров Wi-Fi практически никогда нет, их нужно докупать отдельно (в неттопах и моноблоках, при этом, они почти всегда есть). Но даже если докупать адаптер отдельно, то дешевые карты как правило идут с дешевыми же антеннами, которые работают очень плохо - чтобы получить хотя бы такой же уровень сигнала (и скорость передачи), как у стоящего рядом ноутбука, приходится докупать внешнюю антенну. Оборудование для Wi-Fi как правило стоит заметно дороже, чем аналогичное оборудование для проводной сети.

Необходимая оговорка

По приведенному списку плюсов и минусов получается так, что проводная сеть выглядит гораздо предпочтительнее беспроводной. Ну, абстрактно это действительно так: если нужна именно «скорость, стабильность и надежность», то приходится выбирать проводное подключение. Но у Wi-Fi есть огромное преимущество, которое перевешивает многие недостатки. Это преимущество - удобство.

Многие работодатели склонны его преуменьшать, мол «и на своем месте посидит, не развалится». Удобство - с одной стороны, штука эфемерная, ее в цифрах не выразишь. С другой стороны, при комфортных условиях работы работник, как правило, больше делает и меньше устает. Но решение нужно принимать исходя из того, чем занят сотрудник. Для инженера, который работает на ПК с двумя большими мониторами, и при этом постоянно работает с проектами по сети - проводное подключение является наилучшим выбором. А для менеджера по продажам, который проводит в офисе мало времени и не нуждается в отдельном рабочем месте, лучше организовать беспроводной доступ. Это лишь один из примеров, на самом деле их гораздо больше.

Итоги и выводы

Когда какие сети выбрать? Ну, если отбросить аргументы типа «лень тянуть кабели, поэтому пусть будет WiFi» или «все равно денег на точки доступа нормальные не дали, поэтому у всех будет кабель плюс WiFi в переговорке для финдира на б/у точке доступа с рынка», и сосредоточиться на объективных характеристиках…

Если нужна стабильность и высокая скорость доступа, если работа ведется с использованием сетевых сервисов или вообще организована через тонкие клиенты, то без полноценной проводной инфраструктуры не обойтись, и создавать ее все равно придется - включая протяжку кабелей, организацию коммутации и размещение соответствующего оборудования.

Если сотрудников относительно немного, они не нуждаются в полноценном рабочем месте (того же ноутбука достаточно), если количество работников в офисе и структура их размещения частенько меняются, а потребности в скорости и стабильности доступа невелики - то проще и удобнее использовать Wi-Fi. Тем более, что при такой схеме у работников скорее всего будут ноутбуки, где адаптеры уже есть, а точку доступа Wi-Fi можно просто воткнуть в одну из свободных розеток.

Главное - помнить о тонких моментах (и, например, ставить надежное шифрование заранее, а не после взлома сети), правильно составить проект и грамотно подбирать оборудование.

Ну и хорошо бы строить сеть исходя из потребностей и нужд работников и предприятия, а не имеющегося бюджета и степени самодурства руководителей, но это уже как повезет.

PS. Что касается обсуждения «тонких мест» - читатели с опытом могут высказаться в комментариях, либо предложить рассказ о своем опыте создания сетевой инфраструктуры в офисе.

Многие задаются вопросами: как воспроизвести информацию со смартфона на экране телевизора, отправить музыку с планшета на беспроводные колонки и получить доступ к файлам с любого устройства. Существует множество стандартов для соединения телефонов , телевизоров, компьютеров и ресиверов, однако не всегда самый простой выбор оказывается лучшим. Отдельные протоколы, например Miracast, MHL и Wi-Fi Direct, уже присутствуют в некоторых устройствах, но об этом не всем известно. Зачастую они могут облегчить взаимодействие между аппаратами, а в будущем и заменить популярные сегодня способы соединения. Мы расскажем об основных и новейших методах проводной и беспроводной связи и разъясним, какое подключение лучше всего подходит для конкретных целей.

Беспроводная связь

Такие соединения значительно удобнее ка беля, но очень чувствительны к помехам и зачастую работают медленнее.

WLAN и WI-FI Direct

Wi-Fi всегда применяется там, где передача данных по кабелю нежелательна или невозможна (домашняя сеть, публичные хот-споты). Прежде всего, такое подключение необходимо для смартфонов и планшетов , чтобы, к примеру, загружать большие массивы данных из Интернета или получать доступ к файлам на других устройствах той же сети. Как правило, связью между Wi-Fi-гаджетами управляет маршрутизатор, а с помощью расширения Wi-Fi Direct аппараты можно объединить напрямую, как по Bluetooth (соединение Peer-to-Peer). Данный способ является непосредственным конкурентом Bluetooth и, благодаря технологии Miracast на базе Wi-Fi (см. далее), может частично заменить проводные соединения через порты HDMI и USB.

Bluetooth 4.0 и APTX

Из-за небольшой скорости передачи данных Bluetooth используетс я преимущественно для связи компьютера и периферийных устройств. Важную роль стандарт играет при передаче аудиосигналов. С его помощью можно, например, связать смартфон с гарнитурой, а в сфере домашних развлечений Bluetooth часто используется для потокового воспроизведения музыки с телефона на Bluetooth-колонках через ресивер или напрямую. Начиная с версии 4.0, этот протокол расходует значительно меньше электроэнергии, чем раньше. В сфере High-End, как правило, используются устройства с кодеком aptX, обрабатывающие сигнал максимально точно. В связи с появлением новых технологий Wi-Fi (см.выше)Bluetooth, возможно, канет в Лету.

Miracast

Когда-то компания Apple разработала протокол AirPlay для беспроводной передачи контента с iOS-устройств на телевизоры. Miracast должна стать открытой альтернативой этой технологии. Такие производители, как NVIDIA, Qualcomm, Samsung и LG, заявили о своей поддержке и уже выпустили на рынок первые гаджеты с Miracast, среди которых смартфоны Samsung Galaxy S III и Google Nexus 4. Сертифицированные по стандарту Miracast устройства должны поддерживать Wi-Fi Direct и передавать потоки фильмов с разрешением 1080p. Поскольку скорость передачи у данной технологии слишком мала для разрешения 4K, Miracast не может полноценно заменить интерфейс HDMI. Телевизоров с поддержкой Miracast на данный момент не существует.

NFC

NFC - это беспроводная технология, базирующаяся на чипах RFID и уже используемая во многих целях - например, для безналичной оплаты кредитными картами. Однако этот способ подходит только для простой передачи данных между двумя устройствами на очень коротком расстоянии. Поскольку Google внедрила в версию Android 4.0 NFC-функцию под названием Android Beam, данный протокол широко распространен в первую очередь на устройствах с этой ОС. Тип передаваемых данных не имеет большого значения, однако из-за низкой скорости технология NFC используется преимущественно для обмена файлами и сведениями небольшого объема. Так, можно перекидывать со смартфона на смартфон приложения, веб-ссылки, координаты Google Maps и контакты.

Проводная связь

LAN

Классический LAN-кабель, также называемый Ethernet-, сетевым или RJ-45-кабелем, - это стандартное соединение для выхода в Интернет и создания домашних сетей (например, для связи роутера и компьютера ). Преимуществом этой проводной технологии, помимо большого диапазона действия, является очень высокая и стабильная скорость передачи данных. Если вам необходимо часто переносить крупные массивы информации (к примеру, из сетевого хранилища на компьютер), лучшим выбором станет кабель LAN. Помимо прочего он улучшает пропускную способность Wi-Fi-соединений, поскольку чем меньше устройств подключено к беспроводной сети, тем выше максимальная скорость передачи каждого отдельного аппарата.

USB

Начиная с версии USB 3.0 (синяя маркировка) скорости передачи данного интерфейса хватает для подключения мониторов и внешних видеока рт. USB подходит не только для обмена данными, но и для подзарядки, поэтому стал очень популярным в качестве универсального решения для мобильных устройств ( смартфонов , электронных книг), в основном с разъемом micro-USB. При этом сетевые адаптеры часто могут заменять друг друга. Беспроводной альтернативы, которая бы охватывала все области применения USB, пока не существует. Для связи двух устройств подойдет также Bluetooth и, главным образом, Wi-Fi с функцией Wi-Fi Direct, но эта беспроводная технология в настоящее время еще мало распространена.

HDMI

HDMI - интерфейс, который можно встретить, как правило, в мультимедийных устройствах. При этом HDMI не только заменил многие устаревшие соединения, но и стал необходимым стандартом в некоторых сферах. В проигрывателях Blu-ray, к примеру, применяется защита от копирования HDCP, которая поддерживается лишь несколькими интерфейсами, включая HDMI. При воспроизведении видео формата 4K (UHD) возникают проблемы: при разрешении 3840x2160 пикселей могут передаваться лишь 30 кадров/с. Потоковое воспроизведение таких фильмов без задержек сумеет осуществлять лишь будущая версия HDMI 2.0 (18 Гбит/с). Беспроводной альтернативой считается Miracast, однако этот стандарт работает только с разрешением до 1080p.

MHL

Интерфейс MHL считается альтернативой стандарту HDMI и используется п реимущественно в телефонах для экономии места, поскольку не требует отдельного разъема. Соединение осуществляется между портом мобильного устройства и совместимым с MHL входом HDMI телевизора. Так как почти ни один телевизор не поддерживает MHL, необходим адаптер (см. рис.) с дополнительной подачей питания. При этом не каждый адаптер способен работать с любым телефоном из-за различного размещения штырьковых выводов (5- и 11-контактные USB-порты). Помимо MHL существует SlimPort-HDMI со сходной конструкцией, который, однако, мало распространен и не играет никакой роли при построении домашней сети.

Источник