Передача информации - физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:
- Источник информации.
- Приёмник информации (получатель сигнала).
- Носитель информации.
- Среда передачи.
Передача информации - заблаговременно организованное техническое мероприятие, результатом которого становится воспроизведение информации, имеющейся в одном месте, условно называемом "источником информации", в другом месте, условно называемом "приёмником информации". Данное мероприятие предполагает предсказуемый срок получения указанного результата.
Для осуществления передачи информации необходимо наличие, с одной стороны, так называемого "запоминающего устройства", или "носителя ", обладающего возможностью перемещения в пространстве и времени между "источником " и "приёмником ". С другой стороны, необходимы заранее известные "источнику" и "приемнику" правила и способы нанесения и снятия информации с "носителя". С третьей стороны, "носитель" должен продолжать существовать как таковой к моменту прибытия в пункт назначения. (к моменту окончания снятия с него информации "приёмником")
В качестве "носителей" на современном этапе развития техники используются как вещественно-предметные, так и волново- полевые объекты физической природы. Носителями могут быть при определённых условиях и сами передаваемые "информационные" "объекты" (виртуальные носители).
Передача информации в повседневной практике осуществляется по описанной схеме как "вручную", так и с помощью различных автоматов. Современная вычислительная машина, или попросту говоря компьютер, способен открыть все свои безграничные возможности только в том случае, если он подключен к локальной компьютерной сети, которая связывает каналом обмена данными все компьютеры той или иной организации.
Проводные локальные сети являются фундаментальной основой любойкомпьютерной сети и способны превратить компьютер в чрезвычайно гибкий и универсальный инструмент, без которого попросту невозможен никакой современный бизнес.
Локальная сеть позволяет осуществлять сверхбыстрый обмен данными между вычислительными машинами, реализовать работу с любыми базами данных , осуществлять коллективный выход во всемирную сеть Интернет, работать с электронной почтой, проводить распечатку информации на бумажный носитель, используя при этом всего один единый принт-сервер и многое другое, что оптимизирует рабочий процесс, а значит и увеличивает эффективность бизнеса .
Высокие технологии и технический прогресс современности позволил дополнить локальные компьютерные сети «беспроводными» технологиями. Другими словами, беспроводные сети , функционирующие на обмене радиоволнами определенной фиксированной частоты способны стать прекрасным дополняющим элементом к любым проводным локальным сетям. Их основная особенность заключается в том, что в тех местах, где архитектурные особенности того или иного помещения или здания, где находится фирма или организация, не предоставляют возможности прокладки кабеля локальной сети, с задачей помогут справиться радиоволны.
Однако беспроводные сети являются лишь дополнительным элементом локальной компьютерной сети, где основную работу выполняют магистральные кабели обмена данных. Основной причиной этого является феноменальная надежность проводных локальных сетей, которые используют все современные фирмы и организации, вне зависимости от их размеров и области занятости.
Телекоммуникационная система.
Телекоммуникационная система – это совокупность аппаратно и программно совместимого оборудования, соединенного в единую систему с целью передачи данных из одного места в другое. Телекоммуникационная система способна передавать текстовую, графическую, голосовую или видеоинформацию.
Ниже перечислены основные компоненты телекоммуникационной системы:
1. Серверы, хранящие и обрабатывающие информацию.
2. Рабочие станции и пользовательские ПК, служащие для ввода запросов к базам данных, получения и обработки результатов запросов и выполнения других задач конечных пользователей информационных систем.
3. Коммуникационные каналы – линии связи, по которым данные передаются между отправителем и получателем информации. Коммуникационные каналы используют различные типысреды передачи данных: телефонные линии, волоконно-оптический кабель, коаксиальный кабель, беспроводные и другие каналы связи.
4. Активное оборудование – модемы, сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и проч. Эти устройства необходимы для передачи и приема данных.
5. Сетевое программное обеспечение, управляющее процессом передачи и приема данных и контролирующее работу отдельных частей коммуникационной системы.
Функции телекоммуникационной системы
Чтобы передать информацию из одного пункта и получить ее в другом, телекоммуникационной системе нужно выполнить некоторые операции, которые главным образом скрыты от пользователей. Прежде, чем телекоммуникационная система передаст информацию, ей необходимо установить соединение между передающей (sender) и принимающей (receiver) сторонами, рассчитать оптимальный маршрут передачи данных, выполнить первичную обработку передаваемой информации (например, необходимо проверить, что ваше сообщение передается именно тому, кому вы его отослали) и преобразовать скорость передачи компьютера в скорость, поддерживаемую линией связи. Наконец, телекоммуникационная система управляет потоком передаваемой информации (трафиком).
Виды аналоговой модуляции.
§ Амплитудная модуляция (АМ) - вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда.
§ Амплитудная модуляция с одной боковой полосой (SSB - однополосная АМ)
§ Балансная амплитудная модуляция (БАМ) - АМ с подавлением несущей
§ Квадратурная модуляция (QAM)
§ Угловая модуляция - вид модуляции, при котором передаваемый сигнал изменяет либо частоту ω, либо начальную фазу φ, амплитуда не изменяется. Подразделяется соответственно на частотную и фазовую модуляцию. Названа так потому что полная фаза гармонического колебания Ψ(t) = ωt + φ определяет текущее значение фазового угла.
§ Частотная модуляция (ЧМ) - вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания.
§ Линейная частотная модуляция (ЛЧМ)
§ Фазовая модуляция (ФМ) - один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом.
§ Сигнально-кодовая модуляция (СКМ), в англоязычном варианте Signal Code Modulation (SCM)
§ Сигма-дельта модуляция (∑Δ)
Линии связи и физическая среда передачи данных.
Каналы связи (communications channels) – это линии связи, по которым одно сетевое устройство передает данные другому. Канал связи может использовать различные виды среды передачи данных: витую пару, коаксиальный кабель, волоконную оптику, радио- и инфракрасные волны, спутниковые линии связи. Каждый из типов каналов связи имеет свои преимущества и недостатки. Обычно высокоскоростные каналы боле дороги, зато по ним можно быстро передавать большие объемы данных (что снижает значение показателя цена/бит).
Проводные и беспроводные линии связи.
Кабельные линии связи.
Кабельные линии связи изначально использовались для организации компьютерных сетей. Исторически первыми были компьютерные сети на основе обычного кабеля – невитой пары. Затем стали использоваться витые пары, которые постепенно вытеснялись коаксиальными кабелями. Однако с улучшением характеристик витых пар начался обратный процесс – замена сетей на основе коаксиального кабеля сетями на основе витых пар. В последнее время все шире используются оптоволоконные кабели.
Невитая пара
Невитая пара – наиболее простая среда передачи данных. Представляет собой пару параллельных медных проводов, разделенных диэлектрической оболочкой (обычный старый телефонный провод)
Витая пара
Витая пара состоит из двух медных изолированных проводов, один из которых обвит вокруг другого. Вьющийся провод предназначен для устранения взаимного влияния между соседними витыми парами. Кабель с витой парой бывает экранированный (shielded twisted pair, STP) и неэкранированный (unshielded twisted pair, UTP). Экранированный кабель, помимо проводников, включает дополнительные экраны для каждой пары проводников (медная оплетка или фольга), ослабляющие их взаимное влияние и влияние внешних электрических полей.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель широко использовался в первых стандартах ЛВС. Существует две его разновидности – толстый и тонкий. Центральный медный проводник коаксиального кабеля окружен изолирующим слоем, снаружи которого находится экран, представляющий собой стальную или медную оплетку. Весь кабель помещен во внешнюю оболочку из изоляционного материала.
Оптоволоконный кабель
Волоконно-оптические кабели предназначены для передачи больших объемов данных на высоких скоростях на большие расстояния. Данные передаются по кабелю с помощью лазерного или светодиодного передатчика, который посылает однонаправленные световые импульсы через центральное стеклянное волокно. Сигнал принимается на другом конце фотодиодным приемником, преобразующим световые импульсы в электрический сигнал.
Каждый оптоволоконный проводник передает сигналы только в одном направлении. Поэтому в компьютерных сетях для организации обмена данными в обоих направлениях необходимо использовать два независимо подключенных оптоволоконных кабеля с отдельными коннекторами.
Оптоволоконный кабель состоит из сердечника, выполненного из прозрачного оптоволокна, который окружен отражающим стекловолокном. Стекловолокно с сердечником покрыто защитным пластиком. Кроме того, в центре кабеля размещен стальной трос, который используется при прокладке линий связи. Сердечник оптоволоконного одноканального кабеля имеет толщину от 8 до 10 мкм, а в многоканальном – около 50 мкм.
Скорость передачи данных для оптоволоконного кабеля – от 100 Мбит/с до 2Гбит/с, а данные могут быть переданы без искажений на расстояние до двух километров. Оптоволоконный кабель обладает очень высокой помехозащищенностью. К тому же он невосприимчив к прослушиванию, что делает его особенно привлекательным для создания защищенных сетей. Недостатком является высокая стоимость, а также сложность в прокладке и установке. Он требует специальных соединителей и очень тщательного подключения к узлу сети.
В настоящее время оптоволоконные кабели используются в основном для территориально-распределенных сетей.
Беспроводные линии связи.
В качестве передающей среды могут использоваться:
· Радиоканалы. Недостатком является то, что радиоволны частично поглощаются атмосферой, особенно при высокой влажности. Эти каналы сильно подвержены влиянию помех, в том числе грозовых разрядов и солнечного излучения.
· Спутниковые каналы. Частоты от 4 до 20 ГГц. Обеспечивается скорость передачи данных около 50 Мбит/с.
В качестве передающей среды, как и в случае радиоканалов, используются радиоволны. Но сигнал передается не от одной наземной антенны к другой, а на спутник, и с него – на наземную антенну. Спутник должен находиться “в поле зрения антенны”. Используются либо геостационарные спутники, либо низколетящие спутники с сильно вытянутыми орбитами.
Геостационарные находятся над экватором на высоте 36 тыс.км. Период обращения 24 часа, то есть спутник находится постоянно над одной и той же земной поверхности. Для обеспечения связи между любыми двумя точками достаточно 3-4 спутников. Недостатки: неудобно использовать в высоких широтах; не хватает места в космосе, так как спутники, обеспечивающие связь на одной частоте, должны быть разнесены не менее чем на 2 градуса.
Низколетящие спутники находятся на высоте около 1,5 тыс.км., период обращения 1-2 часа. В течение суток спутник проходит практически над всеми точками земной поверхности. Спутники работают в режиме “запомнить и передать”, т.е. принятая информация передается либо на земную антенну в тот момент, когда она находится “в поле зрения спутника”, либо на другой спутник.
150 лет назад был только один метод связи – проводная радиосвязь. И пусть в нашу жизнь уже давно вошла беспроводная радиосвязь, проводные методы передачи голоса и текстовых сообщений все так же «работают». Правда, они сильно изменились с тех пор.
Какая связь бывает, каковы принципы ее работы, в чем особенности – об этом далее.
Классификация радиосвязи
Проводная связь, только став популярной, сразу «вытиснилась» беспроводной мобильной. Но, классификация и технические параметры проводной радиосвязи постоянно улучшаются. Операторы предлагают новые решения и системы связи, лучше предыдущих.
Так, с каждым годом предлагаются лучшие средства для организации проводной связи на предприятиях любого масштаба и направления.
Проводная связь и радиосвязь
Принцип работы проводной радиосвязи таков:
- Автономный приемопередатчик с помощью радиоволн передает сигнал по электрическому кабелю другому радиоприемнику
- Как только сообщение отправляется, оно переходит на АТС или центр коммутации сообщений, который, в свою очередь, подключены к региональной линии
- Региональные линии подключаются к международным
Такие системы чаще всего используются в небольших офисах, но их более «продвинутые» модификации можно применять и на объектах государственного уровня.
Система проводной радиосвязи
Главный минус системы проводной радиосвязи – потеря сигнала на кабеле. Чтобы передавать сообщения с наибольшей скоростью применяют оптоволоконные линии связи.
Изготавливается он из специального пластика со световодом в пару микрон, затем защищается более плотным материалом – заполнителем, и покрывается сверху оболочкой.
Применяется оптоволокно при организации магистральных систем проводной радиосвязи, а также, при подведении проводов к приемопередатчикам.
Беспроводная радиосвязь
Современная беспроводная радиосвязь подразделяется на мобильную и спутниковую. Иногда к ней можно отнести IP-телефонию.
Простыми словами, беспроводной радиосвязью можно называть исключительно радио и спутниковую связь. Но, сегодня многие привыкли ассоциировать это понятие с виртуальной и сотовой связью.
Спутниковая беспроводная радиосвязь построена таким образом, что сигнал передается/принимается радиооборудованием непосредственно через коммуникационный спутник.
Сотовая связь вначале может тоже показаться беспроводной, так как пользователю не нужно для связи с другим абонентом подключаться к сети или розетке. То есть, он может свободно двигаться по всему периметру сети, и вести переговоры. Но.
Данные, которые передаются посредством сотовой связи, идут на радиовышку, а затем, по проводам «транспортируются» к необходимому абоненту.
На правах заключения
Однозначно ответить, какая связь лучше – проводная или беспроводная, трудно. В каждой конкретной ситуации выбор делается с учетом многих факторов. Поэтому, нужно тщательно взвешивать все «за и против».
Если у вас есть вопросы касаемо проводной и беспроводной радиосвязи, специалисты нашей Компании всегда готовы дать вам исчерпывающие ответы на них. Для этого нужно просто позвонить к нам по номеру, указанному выше.
Беспроводные компьютерные сети - это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.
Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы сети - Ad-hoc и клиент-сервер. Режим Ad-hoc (иначе называемый называемый «точка-точка») - это простая сеть, в которой связь между станциями (клиентами) устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа. В режиме клиент-сервер беспроводная сеть состоит, как минимум, из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных клиентских станций. Поскольку в большинстве сетей необходимо обеспечить доступ к файловым серверам, принтерам и другим устройствам, подключенным к проводной локальной сети, чаще всего используется режим клиент-сервер.
Без подключения дополнительной антенны устойчивая связь для оборудования IEEE 802.11b достигается в среднем на следующих расстояниях: открытое пространство - 500 м, комната, разделенная перегородками из неметаллического материала - 100 м, офис из нескольких комнат - 30 м. Следует иметь в виду, что через стены с большим содержанием металлической арматуры (в железобетонных зданиях таковыми являются несущие стены) радиоволны диапазона 2,4 ГГц иногда могут вообще не проходить, поэтому в комнатах, разделенных подобной стеной, придется ставить свои точки доступа.
Для соединения удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети) используется оборудование с направленными антеннами, что позволяет увеличить дальность связи до 20 км (а при использовании специальных усилителей и большой высоте размещения антенн - до 50 км). Причем в качестве подобного оборудования могут выступать и устройства Wi-Fi, нужно лишь добавить к ним специальные антенны (конечно, если это допускается конструкцией). В стандарте WiMAX точки доступа связываются между собой на другой частоте (10 – 66 ГГц, тогда как связь с клиентскими устройствами 1,5 – 11 ГГц).
Сравнительная таблица стандартов беспроводной связи
| Технология | Стандарт | Скорость | Дальность | Частоты |
| Wi-Fi | 802.11a | 54 Мбит/с | до 100 метров | 5,0 ГГц |
| Wi-Fi | 802.11b | 11 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц |
| Wi-Fi | 802.11g | 108 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц |
| Wi-Fi | 802.11n | 300 Мбит/с | до 100 метров | 2,5 или 5,0 ГГц |
| WiMax | 802.16d | 75 Мбит/с | 6-10 км | 1,5-11 ГГц |
| WiMax | 802.16e | 30 Мбит/с | 1-5 км | 2-6 ГГц |
| WiMax | 802.16m | 100 Мбит/с, до 1 Гбит/с | ||
| Bluetooth v. 1.1. | 802.15.1 | 1 Мбит/с | до 10 метров | 2,4 ГГц |
| Bluetooth v. 1.3. | 802.15.3 | от 11 до 55 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц |
| UWB | 802.15.3a | 110-480 Мбит/с | до 10 метров | 7,5 ГГц |
| ZigBee | 802.15.4 | 20 до 250 Кбит/с | 1-100 м | 2,4 ГГц (16 каналов), 915 МГц (10 каналов), 868 МГц (один канал) |
| Инфракрасный порт | IrDa | 16 Мбит/с | 0.5 м, односторонняя связь - до 10 метров |
Wi-Fi (Wireless Fidelity - «беспроводная точность»)
Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии - Lucent Technologies и Agere Systems), Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с.
Установка Wireless LAN рекомендовалась там, где развёртывание кабельной системы было невозможно или экономически нецелесообразно, но технология оказалась настолько удобной, что стала широко применяться и существенно вытеснять проводные соединения. Скорость и надёжность работы повышалась, на данный момент последний из семейства стандартов Wi-Fi IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Теоретически сети стандарта 802.11n способны обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с.
Особенно широко Wi-Fi применяется в мобильных устройствах, (КПК, смартфоны, ноутбуки), т.к. применение этой технологии позволяет свободно подключаться к сети в любом месте зоны покрытия.
Принцип работы
Сеть строится по принципу точка доступа – клиенты. Стандарт предусматривает возможность и прямого соединения, но не все устройства поддерживают такой режим.
Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов каждые 100 мс. Зная SSID сети, клиент может послать запрос на соединение.
В Wi-Fi сетях все пользовательские станции, которые хотят передать информацию через точку доступа (АР), соревнуются за «внимание» последней. Такой подход может вызвать ситуацию при которой связь для более удалённых станций будет постоянно обрываться в пользу более близких станций. Подобное положение вещей делает затруднительным использование таких сервисов как VoIP, которые очень сильно зависят от непрерывного соединения.
Возможно шифрование передаваемых пакетов WEP, WPA и WPA2. Не все устройства поддерживают новые алгоритмы, что снижает безопасность. Для конфиденциальной информации желательно дополнительное шифрование на сетевом уровне (VPN).
Преимущества Wi-Fi
Быстро и без существенных затрат позволяет развернуть сеть и так же быстро убрать, без проведения строительно-монтажных и прочих работ, в том числе вне помещений.
Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.
Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке.
В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру.
Недостатки Wi-Fi
Высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.
Опасность перехвата пакетов и несанкционированного доступа. Шифрование WEP относительно легко взламывается, а более стойкие WPA и WPA2 поддерживаются не всеми устройствами.
Небольшая дальность. Типичный маршрутизатор Wi-Fi стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 450 м снаружи.
Зависимость от помех, атмосферных явлений, работы высокочастотного оборудования.
Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации.
Лицензионные и частотные ограничения в некоторых странах.
Коммерческий доступ к сервисам на основе Wi-Fi предоставляется в таких местах, как интернет-кафе, аэропорты и кафе по всему миру (обычно эти места называют Wi-Fi-кафе), однако их покрытие можно считать точечным по сравнению с сотовыми сетями. Проекты по покрытию городов сплошной зоной действия Wi-Fi скорее всего так и не будут завершены, вытесняемые более подходящей для этого технологией WiMax.
В настоящий момент непосредственное сравнение Wi-Fi и сотовых сетей нецелесообразно. Телефоны, использующие только Wi-Fi, имеют очень ограниченный радиус действия, поэтому развёртывание таких сетей обходится очень дорого. Тем не менее, развёртывание таких сетей может быть наилучшим решением для локального использования, например, в корпоративных сетях, промзонах, складской логистике и т.п. применений.
Пока коммерческие сервисы пытаются использовать существующие бизнес-модели для Wi-Fi, многие группы, сообщества, города, и частные лица строят свободные сети Wi-Fi, часто используя общее пиринговое соглашение для того, чтобы сети могли свободно взаимодействовать друг с другом.
Точки доступа Wi-Fi не требуют высокой квалификации в настройке и обслуживании, что делает их очень удобными прежде всего для SOHO-сегмента. Из широко представленных на рынке это самая простая и удобная в использовании технология локальных беспроводных сетей. При помощи направленных антенн можно использовать дешёвое Wi-Fi оборудование для соединения локальных сетей в сельской местности. Также возможно объединение в сеть общего доступа точек, принадлежащих различным людям и организациям, создание кампусных и домовых сетей.
Некоторые группы строят свои Wi-Fi-сети, полностью основанные на добровольной помощи и пожертвованиях.
Некоторые небольшие страны и муниципалитеты уже обеспечивают свободный доступ к хот-спотам Wi-Fi и доступ к Интернету через Wi-Fi по месту жительства для всех. Например, Королевство Тонга или Эстония, которые имеют большое количество свободных хот-спотов Wi-Fi по всей территории страны. В Париже OzoneParis предоставляет свободный доступ в Интернет неограниченно всем, кто способствует развитию Pervasive Network, предоставляя крышу своего дома для монтажа оборудования Wi-Fi. Unwire Jerusalem - это проект установки свободных точек доступа Wi-Fi в крупных торговых центрах Иерусалима. Многие университеты обеспечивают свободный доступ к Интернет через Wi-Fi для своих студентов.
Некоторые коммерческие организации предоставляют свободный доступ к Wi-Fi в целях привлечения клиентов. В СНГ бесплатный Wi-Fi доступ в Интернет предоставляет Макдональдс и система кинотеатров Каро-фильм. Некоторые организации предоставляют доступ только своим клиентам (например, печатая текущий ключ шифрования на кассовом чеке).
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.
.JPG)
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.