Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Проводные технологии — на заслуженный отдых!

Кёртис Франклин-младший

Быстрый рост числа альтернативных решений в области фиксированной беспроводной связи означает, что отказ от использования кабелей для передачи информации является не таким уж рискованным, как кажется на первый взгляд.

Бедный кабель! Эта прошедшая проверку временем среда передачи сетевого трафика испытывает все более острую конкуренцию со стороны беспроводных технических решений, грозящих вытеснить ее с рынка. К ним относятся многочисленные фиксированные системы, предназначенные для создания беспроводных каналов связи между центральным офисом предприятия и его удаленными филиалами или между сер-вис-провайдером и потребителями его услуг, используют их и для соединения инфокоммуникационных систем зданий в пределах их группы (кампуса). Эти системы представляют собой лазеры, работающие в видимом или инфракрасном участках спектра, либо радиосистемы, функционирующие на частотах от 900 МГц до 60 ГГц. Беспроводная сеть может иметь топологию “точка—точка”, “точка — много точек” или “много точек — много точек” (ячеистая топология).

Вопреки (а может быть, благодаря) столь широкому выбору фиксированных беспроводных систем они пользуются растущим спросом. В ходе подготовки данного обзора мы опросили более 1000 читателей нашего журнала Network Computing, и около двух третей из них ответили, что уже развернули у себя такие системы или их предприятия находятся в процессе внедрения одной из них (более подробно результаты опроса представлены в “Анализе результатов опроса” в статье “Тестируем фиксированные беспроводные системы”, опубликованной в этом же номере журнала). Кроме того, согласно результатам исследований, проведенных аналитической компанией Visant Strategies, объем сбыта беспроводных продуктов типа “точка—точка” должен возрасти с 4 млрд долл. в 2004 г. до 7 млрд долл. в 2009 г.

Однако компании не всегда правильно строят фиксированные беспроводные сети, задействуя предназначенные для подключения мобильных пользователей продукты с целью организации фиксированных соединений. Многие ИТ-специалисты сомневаются в надежности работы фиксированных беспроводных систем, хотят знать о возможном влиянии беспроводных стандартов типа WiMAX на рынок последних, интересуются новыми продуктами. (Возможности систем беспроводной лазерной связи (Free-Space Optics — FSO), а также фиксированных радиосистем рассмотрены в указанной выше статье.)

Сегодня активно рекламируется технология фиксированных беспроводных систем WiMAX. Однако не стоит верить всем маркетинговым заявлениям ее сторонников. Чтобы повлиять на развитие рынка систем, о которых идет речь, эта технология должна стать более распространенной. Подробнее поговорим о ней позднее. А сейчас остановимся на фиксированных беспроводных технологиях, которые уже более или менее продолжительное время применяются для передачи сетевого трафика.

Полную версию данной статьи смотрите во 2-ом номере журнала за 2006 год.

Wi-Fi в магистральной сети

Около 70% опрошенных нами сетевых специалистов, эксплуатирующих в настоящее время фиксированные беспроводные системы, сообщили о формировании каналов своих магистральных сетей с помощью оборудования стандартов 802.11. В стандартах 802.11a и 802.11g предусмотрена теоретически максимальная скорость передачи данных 54 Мбит/с, а соответствующие этим стандартам продукты стоят недорого и поставляются многими дистрибьюторами. Беспроводной мост стандарта 802.11a или 802.11g вполне можно задействовать для организации связи между центральным офисом предприятия и его удаленным филиалом. При этом должны использоваться антенны с высоким коэффициентом усиления (например, директорная или параболическая): они обеспечивают более высокий уровень принимаемого сигнала, чем обычные штыревые антенны, которыми оснащены многие точки доступа Wi-Fi. Данные мосты стоят недорого и просты в применении, но почему же так много ИТ-специалистов для организации беспроводных каналов в масштабе города предпочитают задействовать другие системы?

Дело в том, что оборудование стандартов 802.11a и 802.11g имеет сравнительно невысокую пропускную способность, и при его использовании возникают проблемы с обеспечением информационной безопасности. 45% наших респондентов заявили, что более всего они обеспокоены именно этими проблемами, и только 27% из них указали на недостаточную пропускную способность как на основное препятствие на пути внедрения беспроводных систем типа “точка—точка”. Здесь необходимо пояснить, что продукты, поддерживающие стандарты семейства 802.11, работают по протоколам, которые предназначены для обслуживания мобильных пользователей в сети с топологией “точка — много точек”. Возникающие при этом накладные расходы плюс помехи, создаваемые другими устройствами, делают реальную пропускную способность беспроводной сети в лучшем случае вдвое меньше теоретически максимальной. Иными словами, канал Wi-Fi в принципе не может иметь пропускную способность, равную 54 Мбит/с, а реальная скорость передачи данных сильно зависит от помеховой обстановки. Поэтому вместо “перенаселенного” беспроводными средствами частотного диапазо-на 2,4 ГГц (в котором работают устройства стандарта 802.11g) для создания фиксированных беспроводных соединений лучше использовать менее загруженный (пока еще) 5-ГГц диапазон (в нем функционируют устройства стандарта 802.11a). Диапазон 5 ГГц характеризируется не только меньшей вероятностью возникновения взаимных помех, но и большим числом неперекрывающихся частотных каналов.

И еще. Широкая доступность устройств Wi-Fi, а также средств тестирования и защиты сетей на их основе помогает хакерам обнаруживать эти сети и перехватывать передаваемую информацию. С помощью шифрования передачу информации можно сделать более безопасной, причем вместо обычных защитных функций устройств Wi-Fi мы рекомендуем использовать более надежное 128-битовое AES-шифрование. И хотя шифрование с использованием заранее распределяемых ключей (preshared keys) неприемлемо для локальных сетей Wi-Fi (из-за проблем с распределением ключей), этот реализуемый программными продуктами третьих фирм метод идеально подходит для фиксированных беспроводных инсталляций с небольшим числом узлов.

Тем не менее, если ваши требования к пропускной способности канала связи не высоки — скажем, вас устраивают всего 25 Мбит/с или меньше, а также для вас не являются приоритетными качественное обслуживание трафика и довольно высокая степень защиты информации, то вы вполне можете задействовать систему на базе стандарта 802.11a или 802.11g, и это будет самым экономически эффективным способом организации беспроводных каналов передачи данных. Если же ваши требования к фиксированной беспроводной сети намного более жесткие, в том числе пропускная способность свыше 100 Мбит/с и большая стабильность работы, обратите внимание на радиосистемы, специально предназначенные для организации связи по схеме “точка—точка”.

Помимо Wi-Fi

На рынке существуют радиосистемы, работающие в тех же самых диапазонах частот, что и оборудование стандартов 802.11, но не использующие предусмотренные в этих стандартах протоколы, методы модуляции и частотные каналы. Однако сильная загруженность этих диапазонов приводит к тому, что ИТ-подразделения предприятий нередко предпочитают приобретать оборудование, работающее в лицензируемых частотных диапазонах. Федеральная комиссия по связи США определила частотные полосы в ряде радиочастотных диапазонов, включая 1,7; 10,5; 25; 26; 31; 38 и 39 ГГц, для использования которых требуется получение лицензии, это гарантирует отсутствие взаимных помех между радиосистемами, работающими на одной и той же территории.

Использование лицензируемых частот дает еще одно преимущество: функционирующие на них системы могут иметь более высокую излучаемую мощность, а значит, обеспечивать большую дальность связи. Конечно, с получением лицензии связаны определенные затраты, но они относительно невелики по сравнению со стоимостью получения разрешения на прокладку волоконно-оптической линии длиной несколько километров или с расходами на аренду канала DS-3, OC-3 или еще более быстрого. Пропускная способность радиосистем, работающих в лицензируемых диапазонах, позволяет использовать их для передачи трафика в кольце Sonet или сети ATM. Если технологию АТМ задействовать поверх транспорта Sonet, можно обеспечить такое качество обслуживания трафика, которое сравнимо с таковым в проводных городских сетях.

С помощью лазерного луча

На значительно более коротких длинах волн работают FSO-системы передачи данных, иногда называемые беспроводным оптоволокном. С их помощью можно создавать высокоскоростные сетевые каналы протяженностью в несколько километров. Лазерные соединения имеют преимущества перед радиоканалами в части информационной безопасности (перехватить передаваемую лазерным лучом информацию практически невозможно, не разорвав канал связи) и помехоустойчивости. Помимо того, что в радиочастотных сетях при работе в нелицензируемых диапазонах возникают взаимные помехи, эти сети подвержены воздействию помех от природных (вспышки на Солнце и молнии) и техногенных источников (например, гармоники сигналов, передаваемых оборудованием, которое функционирует в других диапазонах, или широкополосное излучение электромоторов). Что же касается лазерных каналов, то проблемы в их работе появляются в основном только по утрам и вечерам, когда приемное устройство FSO-системы ориентировано прямо на солнце.

Организации, которые хотят использовать одинаковые беспроводные системы во всех своих зарубежных филиалах, должны принять во внимание еще одно преимущество FSO-систем: правительства государств регулируют применение радиочастот и в разных странах действуют разные правила их использования, в отношении же оптического диапазона подобных правил не существует — регулируется использование самих лазеров, в том числе их мощность, но не частот, на которых они работают. Поэтому применимую в одной стране FSO-систему обычно можно задействовать и во всех других странах.

Средства FSO обладают более высокой помехоустойчивостью, чем радиочастотные системы связи, но лазерное излучение сильнее подвержено влиянию метеоусловий. Работа как радиосистем, так и систем FSO может быть нарушена сильным дождем, но последние перестают функционировать и при густом тумане, дыме или снегопаде. Относительно инфракрасных лазеров можно сказать следующее: как показывает практика, дальность их действия в условиях дыма или тумана примерно равна удвоенной дальности видимости в тех же условиях.

Кроме того, некоторые люди чувствуют себя некомфортно, работая с лазерами, особенно с теми, излучение которых является невидимым. Чаще всего они опасаются случайно травмировать глаз лазерным лучом. Очевидно, что лазеры необходимо монтировать таким образом, чтобы их излучение в принципе не могло попадать в глаза. И еще. Нужно учитывать, что лазерный луч очень узкий, поэтому на работу FSO-систем может влиять покачивание высоких зданий, на которых они установлены. Чтобы этого не происходило, некоторые лазерные системы оснащаются специальными зеркалами автокорректировки положения луча (autotracking). В системах связи нового поколения средства FSO дополнены резервными радиочастотными устройствами, позволяющими передавать информацию в более широком радиолуче, когда работа FSO-канала становится нестабильной.

Ячеистые сети

Мы поговорили о беспроводных системах типа “точка—точка”, но для соединения большой группы зданий лучше подходят решения типа “точка — много точек” или “много точек — много точек”. Последние представляют собой беспроводные сети с ячеистой (mesh) топологией. Они пользуются спросом, причем их узлы подключаются к проводным сетевым инфраструктурам зданий или к точкам доступа стандартов 802.11a и 802.11g. Более надежные и обладающие высокой пропускной способностью ячеистые сети работают в лицензируемых частотных диапазонах по принципу расширения спектра радиосигнала путем скачкообразной перестройки частоты (Frequency-Hopping Spread-Spectrum — FHSS) или по какой-либо фирменной технологии передачи информации.

Какую бы технологию вы ни использовали, ячеистая топология обеспечивает повышенную надежность работы сети, поскольку каждый ее узел имеет множество соединений с остальной ее инфраструктурой. Как правило, реализуют ячеистые сети городского масштаба. Многие считают, что оборудование конечных пользователей подключается непосредственно к ячеистой беспроводной сети, но это не так, поскольку данные сети являются магистральными. Пользовательское оборудование взаимодействует с беспроводной точкой доступа, или его подсоединяют к проводной инфраструктуре здания. Впрочем, во многих случаях один и тот же узел ячеистой сети выполняет функции абонентского доступа и передачи трафика по магистральным каналам.

И наконец, WiMAX

WiMAX — это промышленный консорциум, целью которого является обеспечение совместимости систем широкополосного беспроводного доступа, соответствующих стандартам 802.16. Во многом его деятельность схожа с деятельностью альянса Wi-Fi, направленной на гарантию интероперабельности продуктов, соответствующих стандартам 802.11. Существует несколько стандартов семейства 802.16, а следовательно, и разновидностей технологии WiMAX, каждая из которых ориентирована на решение определенных задач.

В компаниях, разрабатывающих продукты WiMAX, считают, что гибкая функциональность технологии WiMAX может использоваться для организации фиксированных магистральных соединений типа “точка—точка”, обеспечения доступа в Интернет домашним и корпоративным пользователям, а также в целях предоставления высокоскоростного мобильного доступа к информации перемещающимся профессионалам. Для выполнения этих же функций длительное время применяются фирменные технологии, но особая привлекательность технологии WiMAX заключается в ее стандартизации, что должно обеспечить интероперабельность оборудования разных производителей и снизить его цену.

Прежде всего средства WiMAX будут использоваться для создания магистральных сетей и сетей доступа с теоретически максимальной скоростью передачи данных, равной 75 Мбит/с, хотя справедливости ради надо отметить, что реальная скорость вряд ли будет выше 45 Мбит/с. С одной стороны, это очень хороший показатель по сравнению с реальной пропускной способностью оборудования, соответствующего стандартам 802.11a и 802.11g, но, с другой — он значительно ниже пропускной способности имеющихся сегодня в продаже беспроводных систем типа “точка—точка”. Мы думаем, что средства WiMAX нельзя будет использовать в качестве замены линий OC-3, но они вполне подойдут для резервирования существующих коммуникационных каналов и для связи с удаленными офисами. На “последней миле” они могут составить конкуренцию линиям ADSL или кабельным модемам. Однако учтите, что система WiMAX является решением типа “точка — много точек”, а значит, одному пользователю не может быть доступна вся полоса пропускания этой системы.

Первые продукты WiMAX, которые появятся на рынке, будут представлять собой фиксированные системы широкополосного беспроводного доступа, использующие модуляцию COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing), которая представляет собой разновидность метода модуляции, предусмотренного стандартами 802.11. Разработанные как высоконадежные продукты операторского класса, системы WiMAX будут функционировать в нелицензируемых и лицензируемых частотных диапазонах 2,5; 3,5 и 5,8 ГГц. В зависимости от своей структуры и разного рода обстоятельств компании будут разворачивать собственные WiMAX-сети и/или покупать услуги доступа (на базе технологии WiMAX) у третьих фирм. В большинстве стран мира для развертывания сетей WiMAX должны быть задействованы по меньшей мере один нелицензируемый и один лицензируемый диапазоны частот.

Подобно тому как это происходит в устройствах Wi-Fi, оборудование WiMAX будет дробить свой частотный канал на отдельные несущие, но между этими беспроводными системами имеются важные различия. Во-первых, в системах WiMAX предусмотрено использование 256 несущих, данные по которым будут передаваться одновременно. Во-вторых, в отличие от средств

Wi-Fi полосу пропускания каналов систем WiMAX можно будет увеличивать или уменьшать, а также перераспределять между восходящим (uplink) и нисходящим (downlink) направлениями передачи информации, что позволит повышать пропускную способность определенных каналов. Эту функциональную возможность чле-ны консорциума WiMAX называют SOFDMA (Scalable OFDM Multi-Access). WiMAX способен стать важным стандартом, который будет стимулировать распространение беспроводных сетей. Однако предусмотренные в нем технические характеристики выглядят большим шагом вперед лишь в сравнении с характеристиками оборудования, поддерживающего стандарты 802.11a, 802.11b и 802.11g. Оптимальным решением для создания магистральных беспроводных каналов с пропускной способностью 100 Мбит/с и выше в обозримом будущем останется использование существующих радиосредств типа “точка—точка” и систем FSO..





  
2 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• ЦОДы: тепло, еще теплее

• Контроль качества аутсорсинга

инфраструктура

• Ячеистые беспроводные сети

• Проводные технологии — на заслуженный отдых!

• Тестируем фиксированные беспроводные системы

• IP-телефония и безопасность

• Архитектура SOA как она есть

• Тестируем шлюзы мобильного обмена сообщениями

• D2D2T — уход от магнитной ленты

сети связи

• Мифы IP-телефонии и реальность call-центров

кабельные системы

• Сварка волокон в сетях FTTP — где и почему?

• Будущее сетей на витой паре

• Короба для кабельных систем

защита данных

• Много шума из-за ничего?

• Усовершенствованный анализ уязвимых мест


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх