IT-Koko

Základní stavební blok 802.11 je BSS (Basic Service Set), tedy základní soubor služeb. Jde o skupinu stanic, které spolu komunikují. Tato komunikace probíhá v takzvaném BSA (Basic Sevice Area), tedy území dosahu těchto stanic. Pokud se stanice nachází v BSA může komunikovat s dalšími členy BSS dvěma způsoby. Podle toho se typy sítě dělí na dvě hlavní.

Ad-hoc

Nebo-li nezávislé sítě. V tomto typu sítě spolu stanice komunikují přímo, nezávisle na prostředníkovi. Nejčastějším použitím je propojení několika počítačů na krátký čas například kvůli výměně dat nebo takzvané LAN party. Stanice musí být ve vzájemném rádiovém dosahu, proto sítě ad-hoc nejsou vhodné pro rozsáhlejší prostory a členitější sítě. Jejich vytvoření vyžaduje správnou konfiguraci, proto mnoho lidí dá přednost připojení přes přístupový bod, který síť nastaví sám. Sítě ad-hoc přístupový bod nemají, proto samozřejmě ani distribuční systém.

Dále se budu zabívat hlavně infrastrukturními sítěmi, protože ad-hoc sítě se používají málokdy. Většinou se místo této sítě použije ethernetový kabel. Nastavení je jednodužší a přenosová rychlost vyšší.

Infrastrukturní sítě

Používanější typ, který má přesně danou strukturu. O té jsem se již zmínil v komponentech. Důležitý je hlavně přístupový bod. Ten může komunikovat i s více než jednou stanicí. Proto spolu mohou komunikovat stanice i mezi sebou. V tomto případě je rozdíl od ad-hoc sítě takový, že data putují dvěma skoky. Nejdříve na přístupový bod a pak z něj.

V infrastrukturní síti může tedy fungovat každá stanice, která je v oblasti pokrytí a je schopna komunikovat s přístupovým bodem. Tato síť má sice větší nároky na spojovací kapacitu (větší počet skoků), ale ad-hoc má zase větší nároky na klientskou stanici a musí neustále udržovat spojení s každou stanicí s níž právě komunikuje. V infrastrukturní síti stačí udržovat pouze jedno spojení a přístupový bod může ukládat data pro stanici, která přešla do úsporného režimu.

Infrastrukturní sítě mají mnoho dalších výhod, například centrální správu. Nastavení je výrazně jednodušší. Většinou stačí pouze vybrat síť, kliknout na tlačítko připojit a přístupový bod vše nastaví sám.

V tomto díle stručně popíši hlavní fyzické komponenty. Každá wifi síť má čtyři (viz obrázek):

• distribuční systém
• přístupový bod (access point)
• bezdrátové médium
• stanice

Distribuční systém

Pokud je v síti více přístupových bodů, komunikují spolu právě přes distribuční systém. Distribuční systém je logická komponenta, která směruje data na určitou stanici. Většinou je systém řešen jako síťový most (bridge) s distribučním médiem, kterým jsou informace přenášeny. Médium je většinou ethernetový kabel.

Přístupový bod (access point, AP)

Nejdůležitější část wifi sítě. Právě AP přemosťuje spojení mezi kabelovou a bezdrátovou sítí. Access point také nabízí mnoho jiných funkcí, jako routování, směrování portů, ale hlavně také právě zabezpečení bezdrátové sítě.

Bezdrátové médium

Médium je nosič dat, takže vlastně bezdrátové médium je to samé co kabely u normálních sítí. Jak jsem již zmínil, ve wifi standartu 802.11 jsou to právě dvě frekvence: 2,4GHz a 5 GHz.

Stanice

Bezdrátové sítě se staví právě k přenášení dat mezi stanicemi. Stanicí může být jakékoli zařízení s wifi (počítač, notebook, mobilní telefon). Stanice nemusí být mobilní (přenosná). Wifi síť můžete mít i mezi stolními počítači, pokud je například nechcete nebo nemůžete spojovat ethernetovými kabely.

Obrázek jsem kreslil v malování tak se mi nesmějte

Jak jsem už zmínil důležité standardy jsou u nás pouze a,b,g,n. Ale pro přehled uvedu všechny:

IEEE 802.11 – Původní standard pro 1 a 2 Mbit/s rychlost s frekvencí 2.4 GHz (1999)
IEEE 802.11a – 54 Mbit/s, 5 GHz standard (1999, produkty od 2001)
IEEE 802.11b – Vylepšení 802.11 s podporou 5.5 a 11 Mbit/s (1999)
IEEE 802.11c – Bezdrátové přemostění (bridge); obsaženo v IEEE 802.1D standardu (2001)
IEEE 802.11d – Mezinárodní roamingový dodatek (2001)
IEEE 802.11e – Vylepšení QoS, včetně dlouhých (burst) paketů (2005)
IEEE 802.11F – Komunikace mezi bezdrátovými přístupovými body (2003) Stažen v březnu 2006.
IEEE 802.11g – 54 Mbit/s, 2.4 GHz standard (zpětně kompatibilní s 802.11b) (2003)
IEEE 802.11h – Správa spektra 802.11a (5 GHz) pro Evropu (2004)
IEEE 802.11i – Vylepšený autentifikační a šifrovací algoritmus (WPA2) (2004)
IEEE 802.11j – Dodatek pro Japonsko; nová frekvenční pásma pro multimedia (2004)
IEEE 802.11k – Vylepšení správy rádio zdrojů pro vysoké frekvence. (Navazuje na IEEE 802.11j)
IEEE 802.11l – (rezervováno a nebude použito)
IEEE 802.11m – Správa standardu: přenosové metody a drobné úpravy.
IEEE 802.11n – Vylepšení pro vyšší datovou propustnost
IEEE 802.11o – (rezervováno a nebude použito)
IEEE 802.11p – Bezdrátový přístup pro pohyblivé prostředí (auta, vlaky, sanitky)
IEEE 802.11q – (rezervováno a nebude použito, aby se nepletlo s 802.1Q)
IEEE 802.11r – Rychlé přesuny mezi přístupovými body (roaming)
IEEE 802.11s – Samoorganizující se bezdrátové sítě. (ESS Mesh Networking)
IEEE 802.11T – Předpověď bezdrátového výkonu – testovací metody
IEEE 802.11u – Spolupráce se sítěmi mimo 802 standardy (například s mobilními sítěmi)
IEEE 802.11v – Správa bezdátových sítí (konfigurace klientských zařízení během připojení)
IEEE 802.11w – Chráněné servisní rámce
IEEE 802.11x – (rezervováno a nebude použito)
IEEE 802.11y – Pro běh ve frekvenčním pásmu 3650 – 3700 MHz (veřejné pásmo v USA)

Protože wifi sítě jsou všude kolem nás, tak bychom o nich měli také něco vědět. Proto tu v několika dílech vysvětlím aspoň nějaké základy, které by měl každý uživatel wifi znát.

Wikipedie říká, že: „Wi-Fi (nebo také Wi-fi, WiFi, Wifi,wi-fi, wifi) je standard pro lokální bezdrátové sítě (Wireless LAN, WLAN) a vychází ze specifikace IEEE 802.11.“

Jak to ale vzniklo? Ke každé bezdrátové síti musí mít provozovatel patřičnou licenci pro vysílání v určité frekvenci. Této frekvenci se říká licencované pásmo. Frekvencí není nekonečné množství, proto tyto pásma jsou zpoplatněna vysokou částkou. Majitelé licencí si samozřejmě svá pásma chrání, aby v nich nikdo jiný nevysílal.

Protože rádiové vysílání mají i některé přístroje v domácnosti (například mikrovlná trouba), vzniklo bezlicenční pásmo ISM (2,4 GHz), které bylo vyhrazené pro průmyslové, vědecké a lékařské účely. Později se však o toto pásmo začali zajímat i výrobci bezdrátových sítí. Zpočátku každý měl vlastní technologie, ale časem zjistili, že mít jednotný standart je výhodnější. A tak v roce 1997 publikoval mezinárodní standardizační institut IEEE specifikaci standartu bezdrátové sítě pracující v pásmu ISM pod číslem 802.11. Tato bezdrátová síť nabízela rychlost, dnes už v uvozovkách, „neuvěřitelných“ 2 Mb/s.

V roce 1999 se tento standart rosšířil o dvě kvalitnější specifikace. 802.11b, která také pracuje v pásmu 2,4 GHz a má rychlost až 11 Mb/s, a 802.11a, která pracuje v novém bezlicenčním pásmu 5 GHz o rychlosti až 54 Mb/s.

Dnes asi nejpoužívanější revize přišla v roce 2003 pod označením 802.11g. Rychlost byla zvýšena na 54 Mb/s v pásmu 2,4 GHz.

Nejnovější standart 802.11n vznikl v roce 2008. Podporuje takzvané MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output = mnohonásobný vstup a výstup) zařízení. To znamená, že používá více vysílačů a přijímačů aby se zlepšil signál. Standart 802.11n funguje v pásmu 2,4GHz i 5GHz a je zpětně kompatibilní s revizemi a,b,g. Přenosová rychlost může být až 600Mb/s.

Abyste měli jistotu, že své zařízení bude možno vždy propojit s ostatními, vznikla takzvaná WiFi aliance (dříve WECA). Tato aliance testuje zařízení pracujítí ve standardu 802.11 a těm co vyhovují kritériím propůjčí logo, které ujišťuje kupujícího, že jeho zařízení je schopno komunikovat s ostatními wifi zařízeními s tímto logem.

Jelikož wifi sítě s jednotným standartem mají mnoho výhod, rychle se rozšířily a zlevnily. Dnes se již někdy ani nevyplatí propojovat počítače pomocí klasických ethernetových kabelů.

A proč vůbec 802.11? Standardy vyvíjí jedenáctá pracovní skupina IEEE, která spadá pod standardizační komisi (IEEE 802).

Příště popíšu komponenty wifi sítí a krátce ještě další standardy.