Chapter The Wireless World An Introduction to Concepts What You Will Learn
 Скачать 82.61 Kb.
|
|
Chapter 1. The Wireless World: An Introduction to Concepts What You Will Learn After reading this chapter, you should be able to - Compare and contrast wireless PANs, LANs, MANs, and WANs; - Recognize general examples of wireless network applications; - Understand the benefits of wireless networks; Wireless networks play a crucial role in the lives of people at work, home, and public places. Even though a wireless network has a simple purpose, which is to provide connections between users and information sources without the use of wires, critical concepts of wireless networks must be mastered before understanding how they operate. This chapter presents a thorough definition of wireless networks and how they benefit users in different applications. Wireless Networks Defined A wireless network enables people to communicate and access applications and information without wires. This provides freedom of movement and the ability to extend applications to different parts of a building, city, or nearly anywhere in the world. For example, people at home researching on the Internet can do so in a quiet area away from noisy children or in front of the television with the entire family nearby. Wireless networks allow people to interact with e-mail or browse the Internet from a location that they prefer. Many types of wireless communication systems exist, but a distinguishing attribute of a wireless network is that communication takes place between computer devices. These devices include personal digital assistants (PDAs), laptops, personal computers (PCs), servers, and printers. Computer devices have processors, memory, and a means of interfacing with a particular type of network. Traditional cell phones don't fall within the definition of a computer device; however, newer phones and even audio headsets are beginning to incorporate computing power and network adapters. Eventually, most electronics will offer wireless network connections. Глава 1. Беспроводный мир: Введение в концепцию Что вы будете знать После прочтения этой главы вы будете способны - Сравнивать и различать беспроводные PANs, LANs, MANs, и WANs; - Распознавать общие примеры беспроводных сетевых приложений; - Понимать преимущества беспроводных сетей; Беспроводные сети играют ключевую роль в жизни людей на работе, дома и в общественных местах. Даже несмотря на то, что беспроводная сеть имеет простую цель, которая обеспечивает соединение между пользователями и источниками информации без использования проводов, критические концепции беспроводных сетей должны быть освоены, до понимания как они работают. Эта глава представляет тщательное определение беспроводных сетей и как они полезны пользователям в различных приложениях. Определение беспроводных сетей Беспроводная сеть позволяет людям общаться и получать доступ к приложениям и информации без проводов. Это обеспечивает свободу передвижения и способность расширить область применения в различных частях здания, города, или почти везде в мире. Например, люди, дома, проводящие исследования в Интернете, могут это делать в тихой области, вдали от шумных детей или перед телевизором со всей семьей рядом. Беспроводные сети позволяют людям взаимодействовать с электронной почтой или просматривать Интернет из места что они предпочитают. Существует много типов беспроводных систем связи, но отличительным признаком в беспроводной сети заключается в том, что связь проходит между компьютерными устройствами. Такие устройства включают в себя персональные цифровые помощники (PDAs), ноутбуки, персональные компьютеры (PCs), серверы и принтеры. Компьютерные устройства имеют процессоры, память и средства взаимодействия с определенным типом сети. Традиционные сотовые телефоны не попадают в пределы определения компьютерного устройства; однако более новые телефоны и даже звуковая гарнитура начинают содержать в себе компьютерную мощь и сетевые адаптеры. As with networks based on wire, or optical fiber, wireless networks convey information between computer devices. The information can take the form of e-mail messages, web pages, database records, streaming video or voice. In most cases, wireless networks transfer data, such as email messages and files, but advancements in the performance of wireless networks is enabling support for video and voice communications as well. Wireless networks use either radio waves or infrared light as a medium for communication between users, servers, and databases. This type of communication is invisible to the human eye. In addition, the actual medium (air) is transparent to the user. Most manufacturers are now integrating the wireless network interface card (NIC; also referred to as an adapter) and antenna into computing devices and out of view from the user. This makes wireless computing devices mobile and easy to use. Wireless networks fall into several categories, depending on the size of the physical area that they are capable of covering. The following types of wireless networks satisfy diverse user requirements: - Wireless Personal-Area Network (PAN) - Wireless Local-Area Network (LAN) - Wireless Metropolitan-Area Network (MAN) - Wireless Wide-Area Network (WAN) These terms are merely an extension of the more basic forms of wired networks (such as LAN or WAN) that have been in use for years before wireless networks came about. Each type of wireless network has complementary attributes that satisfy different requirements. Wireless PANs Wireless PANs have relatively short range (up to 50 feet) and are most effective for fulfilling requirements within a small room or personal area. The performance of wireless PANs is moderate, with data rates up to 2 Mbps. These attributes satisfy needs for replacing cables in many situations. Wireless PAN enables the interconnection of computer devices within close reach of the user. A wireless В итоге, большинство электроники будет оказывать беспроводные сетевые подключения. Как с сетями, основанными на проводе, или стекловолокне, беспроводные сети передают информацию между устройствами компьютера. Информация может принимать форму сообщений электронной почты, веб-страниц, записей базы данных, потокового видео или голоса. В большинстве случаев беспроводные сети передают данные, такие как сообщения электронной почты и файлы, но развития в производительности беспроводных сетей также позволяют поддерживать видео и голосовую связь. Беспроводные сети используют радиоволны или инфракрасный свет в качестве средства для связи между пользователями, серверами и базами данных. Этот тип связи невидим для человеческого глаза. В добавлении, фактическая среда (воздух) прозрачна к пользователю. Большинство производителей в настоящее время интегрируют беспроводную сетевую карту (NIC; также называемую адаптером) и антенну в вычислительных устройствах и вне поля зрения пользователя. Это делает беспроводные вычислительные устройства мобильными и простыми в использовании. Беспроводные сети попадают в несколько категорий зависящих от размера физической области, что они способны покрыть. Следующие типы беспроводных сетей удовлетворяют различным требованиям пользователей: - Беспроводная персональная сеть (PAN) - Беспроводная локальная сеть (LAN) - Беспроводная городская сеть (MAN) - Беспроводная широкополосная сеть (WAN) Эти термины являются просто расширением более основных форм проводных сетей (таких как LAN или WAN), которые использовались в течение многих лет до появления беспроводных сетей. Каждый тип беспроводной сети имеет дополнительные атрибуты, что удовлетворяют различным требованиям. Беспроводные персональные сети Беспроводные персональные сети имеют относительно короткий диапазон (до 50 футов) и являются наиболее эффективными для выполнения требований в пределах небольшой комнаты или личной области. Производительность беспроводных персональных сетей средняя, со скоростью передачи данных до 2 мегабит в секунду. Эти атрибуты удовлетворяют PAN, for example, might involve someone wirelessly synchronizing his PDA to a laptop or desktop computer. Likewise, a wireless PAN can provide wireless connectivity to a printer. The benefit of eliminating the tangle of wires when using computer peripherals in this fashion is extremely useful, and the initial installation and movement of peripherals is easy. The low power consumption and small footprint of most wireless PAN transceivers make it possible to effectively support small user devices equipped with computer processors. The lower power consumption allows the computer device to operate over long periods of time without draining its battery. This, of course, avoids the need for the user to charge batteries often. The low power consumption, for example, leads to successful implementation of wireless PANs in cell phones, PDAs, and audio headsets. The phone can continuously interface with the address book in the PDA so that all phone numbers in a person's contact manager are available when making phone calls. The user can also use a wireless headset when making phone calls, or listen to digital music playing on the PDA. This avoids hooking wires on things while working or playing. In addition, some wireless PANs can interconnect laptops and desktop PCs for the purpose of sharing Internet connections and applications. This might be suitable for a network within the confines of a room. Wireless LANs, however, consist of attributes that better support building wide wireless connectivity. потребности для замены кабелей во многих ситуациях. Беспроводная персональная сеть позволяет подключение компьютерных устройств недалеко от пользователя. Беспроводная персональная сеть, например, может вовлекать кого-то беспроводную синхронизацию его КПК с ноутбуком или настольным компьютером. Так же, беспроводная персональная сеть может обеспечить беспроводное подключение к принтеру. Преимущество в исключении путаницы проводов при использовании устройств компьютера таким образом весьма полезно, и начальные установка и передвижение периферии легки. Потребление низкой мощности и малая зона охвата из большинства приемопередатчиков беспроводной персональной сети делают ее возможным эффектно поддержать малые оснащаемые пользовательские устройства с процессором компьютера. Потребление низкой мощности позволяет компьютерному устройству работать в течении длительного периода времени без истощения своей батареи. Это, конечно, исключает необходимость для пользователя часто заряжать батареи. Например, потребление низкой мощности приводит к успешной реализации беспроводных персональных сетей в сотовых телефонах, PDAs, и звуковой гарнитурах. Телефон может непрерывно взаимодействовать с адресной книгой в PDA, так что все телефонные номера в контактном менеджере человека доступны при совершении телефонных звонков. Пользователь также может использовать беспроводную гарнитуру при телефонных звонках или слушать цифровую музыку, воспроизводимую на PDA. Это позволяет избегать зацепления проводов на вещах пока работаешь или играешь. Кроме того, некоторые беспроводные персональные сети могут соединять ноутбуки и настольные ПК с целью совместного использования интернет соединений и приложений. Это может быть подходящим для сети в пределах комнаты. Однако, беспроводные локальные сети, состоят из атрибутов, которые лучше поддерживают построение широкого беспроводного соединения. Most wireless PANs use radio waves for carrying information through air. For example, the Bluetooth specification defines the operation of a wireless PAN operating in the 2.4-GHz frequency band with a range of 50 feet and data rates up to 2 Mbps. Furthermore, the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.15 standard incorporates the Bluetooth specification for wireless PANs. These technologies offer a reliable, long-term solution for connecting computer devices within a small area. Some wireless PANs employ infrared light to carry information from one point to another. The Infrared Data Association (IrDA) specification defines the use of direct infrared beams to provide ranges of up to three feet and data rates as high as 4 Mbps. The advantage of infrared light is freedom from radio frequency interference, but the line-of-sight requirement between computer devices limits the placement of wireless components. An office partition, for example, blocks the path of the infrared light signal, which reduces the usability of the wireless device to a small area. Wireless LANs Wireless LANs supply high performance within and around office buildings, factories, and homes. Users in these areas typically have laptops, PCs, and PDAs with large screens and processors that support higher-end applications. Wireless LANs efficiently satisfy connectivity requirements for these types of computer devices. A wireless LAN enables the interconnection of computer devices within the confines of a building. A business, for example, can install a wireless LAN to offer mobile access to corporate applications from laptops. With this type of system, a user can utilize network services from conference rooms and other places while away from their office. This allows employees to be more efficient while working away from their desks and collaborating with others. Большинство беспроводных персональных сетей используют радиоволны для передачи информации по воздуху. Например, спецификация Bluetooth определяет работу беспроводной персональной сети, работающего в полосе частот 2,4 ГГц с диапазоном 50 футов и скоростью передачи данных до 2 Мбит/с. Кроме того, институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) 802.15 стандарта включает спецификацию Bluetooth в беспроводные персональные сети. Эти технологии предлагают надежное, долгосрочное решение для подключения компьютерных устройств на небольшой территории. Некоторые беспроводные персональные сети используют инфракрасный свет для передачи информации из одной точки в другую. Спецификация Ассоциации инфракрасных данных (IrDA) определяет использование прямых инфракрасных лучей для обеспечения диапазонов до трех футов и скорости передачи данных до 4 Мбит/с. Преимущество инфракрасного света - это свобода от радиочастотных помех, но требование прямой видимости между компьютерными устройствами ограничивает размещение беспроводных компонентов. Например, офисная перегородка блокирует путь инфракрасного светового сигнала, что снижает функциональность беспроводного устройства на небольшой площади. Беспроводные локальные сети Беспроводные локальные сети обеспечивают высокую производительность внутри и вокруг офисных зданий, заводов и домов. Пользователи в этих областях обычно имеют ноутбуки, ПК и PDAs с большими экранами и процессорами, которые поддерживают высококачественные приложения. Беспроводные локальные сети эффективно удовлетворяют требованиям соединения для этих типов компьютерных устройств. Беспроводная локальная сеть предоставляет взаимодействовать компьютерным устройствам в пределах здания. Например, компания может установить беспроводную локальную сеть, чтобы предоставить мобильный доступ к корпоративным приложениям с ноутбуков. С этим типом системы, пользователь может использовать сетевые сервисы из конференц-залов и других мест пока далеко от своего офиса. Это позволяет сотрудникам быть более эффективными, работая вдали от своих рабочих мест и сотрудничая с другими. Wireless LANs easily provide levels of performance that enable the higher-end applications to run smoothly. For example, wireless LAN users can easily view a large e-mail attachment or stream video from a server. With data rates of up to 54 Mbps, a wireless LAN can satisfy just about any office or home network application. Wireless LANs are similar to traditional wired Ethernet LANs in their performance, components, costs, and operation. Because of the widespread implementation of wireless LAN adapters in laptops, most public wireless network providers deploy wireless LANs to provide mobile, broadband access to the Internet. Users within range of a public wireless LAN at a hotspot, such as an airport or hotel, can access e-mail and browse the Internet for a fee (if the faculty doesn't offer it for free). The rapid growth rate of public wireless LANs is making the Internet available to people at areas where people tend to congregate. IEEE 802.11 is the most prevalent standard for wireless LANs, with versions operating in the 2.4-GHz and 5-GHz frequency bands. A problem with 802.11 is that there is limited interoperability among various versions of the standard. For example, a wireless LAN computer device using 802.11a adapters will not connect with another computer device that implements 802.11b. In addition, there are other issues with the 802.11 standard, such as limited security, which is discussed in later chapters of this book. In order to solve issues with the 802.11 standard, the Wi-Fi Alliance incorporates assorted functions of 802.11 into a standard they refer to as Wireless Fidelity (Wi-Fi). If a wireless LAN product complies with Wi-Fi, there are assurances that the product is interoperable with other Wi-Fi products. The additional openness of Wi-Fi ensures that diverse users can operate on the same wireless LAN. This is extremely important with public wireless LANs. Беспроводные локальные сети легко обеспечивают уровни производительности, которые позволяют высококачественным приложениям безотказно работать. Например, пользователи беспроводной локальной сети могут легко просматривать большие вложения электронной почты или потоковое видео с сервера. С передачей данных до 54 Мбит/с, беспроводная локальная сеть может удовлетворять любую область применение офисной или домашней сети. Беспроводные локальные сети аналогичны традиционным проводным локальным сетям в их производительности, компонентах, ценах, и работе. По причине широко распространенной реализации адаптеров беспроводной локальной сети в ноутбуках большинство публичных поставщиков беспроводных сетей используют беспроводные локальные сети для обеспечения мобильного широкополосного доступа в интернет. Пользователи, находящиеся в зоне действия общественной беспроводной локальной сети в точке доступа, такой как аэропорт или отель, могут получить доступ к электронной почте и просматривать Интернет за определенную плату (если отделение не предлагает ее бесплатно). Быстрый темп роста общественных беспроводных локальных сетей делает интернет доступным для людей в районах, где люди, имеют тенденцию собираться. IEEE 802.11 является наиболее распространенным стандартом для беспроводных локальных сетей, с версиями, работающими в диапазонах частот 2,4 ГГц и 5 ГГц. Проблема с 802.11 заключается в том, что существует ограниченная совместимость среди различных версий стандартов. Например, компьютерное устройство беспроводной локальной сети, использующее 802.11a, адаптеры не будут подключаться к другому компьютеру устройству, которое реализует 802.11b. Кроме того, существуют другие проблемы со стандартом 802.11, такие как ограниченная безопасность, которая будет обсуждаться в последующих главах этой книги. Чтобы решить проблемы со стандартом 802.11, Wi-Fi Alliance включил в себя различные функции в стандарт 802.11, который они назвали Wireless Fidelity (Wi-Fi). Если продукт беспроводной локальной сети соответствует Wi-Fi, есть гарантии, что он совместим с другими продуктами Wi-Fi. Дополнительная открытость Wi-Fi обеспечивает, что различные пользователи |