ДЕЛО ЗА РАДИО
ОГРАНИЧЕНИЯ НА СВОБОДУ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
В ПУТЬ ГОТОВ
ЕДЕТЕ ВЫ ИЛИ ПЛЫВЕТЕ...
НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ
ВЕРНАЯ ЛОШАДКА
ИТОГ ИСПЫТАНИЙ
Беспроводная сеть RoamAbout
Корпорация Digital Equipment

По мере распространения локальных сетей в бизнес-приложениях пользователи ноутбуков все чаще стали ощущать себя гражданами второго сорта в мире сетей. Они могут получить доступ к сетям благодаря сетевым интерфейсам, которые подсоединяются к параллельному порту или вставляются в слот PCMCIA; но, поступая так, они приковывают себя к одному месту.

Чтобы воспользоваться мобильностью своих переносных компьютеров, пользователи как правило вынуждены отказаться от доступа к сети (за исключением тех редких случаев, когда в каждом месте, где они устанавливают свой компьютер, имеется жесткое соединение с сетью). А теперь представьте себе комнату для совещаний, в которой находятся шесть или семь человек с ноутбуками, и каждому из них нужен доступ к сетевым ресурсам. Можно выйти из положения, обеспечив каждое подобное помещение нужным числом соединений с сетью или установив небольшой хаб 10BaseT. При этом мобильность по-прежнему была бы ограничена пределами комнаты.

Потребность в легко перемещаемых соединениях с сетью, наверняка, будет расти по мере того, как все большее число людей будут приобретать ноутбуки или дополнять свои настольные компьютеры портативными. Перспектива инсталляции нескольких проводных соединений с сетью для каждого пользователя вряд ли обрадует любого администратора сети.

ДЕЛО ЗА РАДИО

Технологии беспроводных сетей в состоянии решить эту проблему. Использование радиоволнового вещания в локальных сетях уменьшает потребность в жестких соединениях. Однако необходимо иметь в виду, что многие пользователи все равно предпочтут проводные соединения, так как современные беспроводные сетевые продукты имеют меньшую скорость передачи данных. Кроме того, многие администраторы локальных сетей также предпочтут возможность использовать провода с целью ограничения трафика в более медленных беспроводных сегментах сети.

Беспроводные локальные сети имеют своих сторонников не только среди пользователей ноутбуков. Некоторые компании перемещают своих сотрудников между офисами так часто, что затраты и суматоха, связанные с перемещением проводных соединений, становятся настоящей проблемой. В таких случаях беспроводные локальные сети могут обеспечить необходимую гибкость.

Беспроводные сети могут найти свое применение в рабочих группах, сотрудникам которых приходится часто перемещаться или участвовать в совещаниях; у работников товарных складов; в пунктах розничной продажи и у персонала больниц.

К этому выпуску "Испытательного стенда" я отобрал для тестирования оборудование для беспроводных сетей RoamAbout компании Digital Equipment, представляющее собой комбинацию сетевых адаптеров на базе PCMCIA и компактных мостов (11 x 5 x 1.25 дюйма), называемых Access Point ("точка доступа"), которые соединяют беспроводной сетевой сегмент с проводной сетью Ethernet ("тонкий" Ethernet, либо 10BaseT). Кроме того, мосты Access Point допускают соединение и с беспроводной сетью при помощи адаптера PCMCIA и радиоустройства того же типа, что и используемые в мобильных рабочих станциях.

RoamAbout использует ту же широкополосную радиочастотную технологию, что и продукты WaveLAN компании Digital. Эту технологию совместно разработали компании Digital и NCR; последняя теперь входит в состав AT&T Global Information Solutions (Dayton, OH). WaveLAN компании AT&T поддерживает взаимодействие с сетевыми адаптерами WaveLAN и RoamAbout, а также Access Point компании Digital.

Еще один производитель, Solectek (San Diego, CA), приобрел лицензию на эту беспроводную технологию и продвигает на рынок свои продукты под именем AirLAN с интерфейсами PCMCIA и ISA. Продукт, предназначенный для параллельного порта, позволяет использовать беспроводную связь машинам, не имеющим таких слотов. Впрочем, я не тестировал возможности взаимодействия RoamAbout с AirLAN компании Solectek или WaveLAN компании AT&T.

ОГРАНИЧЕНИЯ НА СВОБОДУ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

RoamAbout компании Digital использует своего рода микросотовую систему, чтобы расширить беспроводную локальную сеть за те пределы, которые устанавливает ей одиночный мост Access Point. Так как адаптеры беспроводных сетей для портативных компьютеров должны потреблять как можно меньше энергии батарей, то один центральный передатчик и приемник обычно не в силах охватить весь этаж здания. По этой причине некоторые беспроводные локальные сети используют технологию, аналогичную той, что используется в мобильных сотовых телефонах: последовательность передатчиков и приемников с частично перекрывающимися зонами действия, обеспечивают охват всей области. Область эта может быть гораздо больше, чем в случае использования одного приемника и передатчика.

Мосты RoamAbout Access Point можно настроить для совместной работы, с перекрытием. Благодаря этому, портативный компьютер, вынесенный за пределы действия одного Access Point, автоматически подсоединяется к другому Access Point без потери соединения с сетью.

Адаптеры RoamAbout и программное обеспечение рабочих станций разрабатывались, исходя из необходимости взаимодействия только с одним Access Point. Однако, когда портативный компьютер переносится на новое место и сигнал от этого устройства Access Point слабеет до такой степени, что появляются ошибки, карта автоматически переключается в "поисковый режим", в котором определяет силу сигнала от каждого моста в пределах досягаемости, и выбирает тот, сигнал от которого наиболее четок. Теперь уже этот выбранный мост Access Point обрабатывает поток данных от и к рабочей станции, пока компьютер не окажется вне пределов его действия.

Из-за использования широкой полосы радиочастот продукты Digital имеют несколько иные характеристики, чем одночастотные беспроводные локальные сети других поставщиков. Прежде всего, так как RoamAbout передает на нескольких частотах в диапазоне от 902 МГц до 928 МГц, ни одна из частот не несет все передаваемые данные. Это означает, что радиосигнал на любой определенной частоте отследить достаточно сложно. Тот факт, что RoamAbout передает при довольно низком уровне энергии на каждой из частот, означает, что сигнал даже на открытом пространстве не распространяется далее чем на 400 футов; понятно, что в помещении это расстояние еще меньше. Это также затрудняет возможности перехвата за пределами здания. Впрочем некто, как следует настроив Access Point, мог бы попытаться перехватить данные в беспроволочной сети, если бы не средства защиты RoamAbout: каждый мост Access Point имеет уникальные идентификаторы сети и домена, Network ID и Domain ID, задающие группу мостов, к которой принадлежит данное устройство, а также пароль Beacon Key для доступа к указанной группе.

Базовый темп передачи данных RoamAbout, равный 2 Мбит/с, много ниже, чем пропускная способность Ethernet, но значительно выше, чем у инфракрасных технологий. FCC (Федеральная комиссия по связи) не требует от пользователей широкополосных радиоустройств, получения лицензии на использование данных частот. Однако в других странах все может быть по-другому. Можно предположить, что транснациональные компании могут столкнуться с известными трудностями в случае применения какой-либо одной беспроводной технологии во всех филиалах по всему миру.

В ПУТЬ ГОТОВ

Мост Access Point соединяется с сетями Ethernet и обеспечивает прозрачную передачу пакетов вне зависимости от используемого протокола. Первоначальная установка Access Point включает определение беспроводного Network ID и уникального обозначения, которое каждый мост Access Point использует для того, чтобы отличаться от других мостов, вместо сетевого адреса уровня IPX или IP. Кроме того, необходимо указать коды защиты доступа, членство в группе мостов (если таковое имеется), сетевой адрес IP и информацию о настройке SNMP.

После того, как настройка Access Point выполнена, им можно управлять с локальной консоли, подсоединенной к последовательному порту устройства, или с сетевой управляющей станции, используя SNMP. Управление Access Point по протоколу SNMP возможно лишь после того, как с последовательно соединенного терминала будут корректным образом заданы IP-адрес устройства и параметры чтения и записи SNMP community. В поставку не включен последовательный кабель для подсоединения терминала, однако в справочном руководстве приведен перечень допустимых видов кабеля.

Параметр Domain ID, который вводится во время начальной установки, определяет группу, к которой принадлежит Access Point или - саму возможность перемещения. Это значение необходимо указать в файлах NET.CFG всех рабочих станций или заменяющих их файлах конфигурации сети. Значение "0" блокирует возможность перемещения от точки к точке, запрещая сетевым адаптерам RoamAbout использовать микросотовую передвижную технологию и взаимодействовать с иными мостами Access Point, который кроме того, имеет Network ID, заданный в NET.CFG. Beacon Key обеспечивает некоторый уровень защиты, выступая в качестве минимального пароля, предотвращающего доступ в сеть посторонних пользователей. (Отметим, что Access Point с разными параметрами Domain ID разделяют общую радиочастотную полосу пропускания. Таким образом, изменение Domain ID двух перекрывающихся Access Point не приведет к увеличению пропускной способности.)

Некоторым большим компаниям первое время может быть достаточно возможности перемещаться от одного моста Access Point к другому в пределах сегмента локальной сети, но все же это не дает достаточной гибкости. Так как каждая группа устройств ограничена одним сегментом сети (одним номером подсети в терминах TCP/IP), пользователь не может отойти слишком далеко от своего исходного сегмента сети - по крайней мере, без изменения идентификатора группы и IP-адреса и последующей переустановки соединения с сервером. Для таких больших и сложных сетей Digital предлагает RoamAbout Mobile IP, резидентную в памяти утилиту, которая предоставляет согласованные IP-адреса для рабочих станций RoamAbout, где бы они не подсоединялись к сети. Когда рабочая станция оказывается вне пределов исходного сегмента сети, программное обеспечение RoamAbout Mobile IP связывается с новым мостом Access Point, сообщая ему IP-адрес рабочей станции и информацию об исходном мосте Access Point. Новый мост начинает транслировать сетевые запросы рабочей станции исходному мосту, так что рабочая станция внешне как бы сохраняет соединение все с тем же мостом Access Point. Это позволяет ей сохранять тот же самый IP-адрес даже при соединении с другой сетью внутри компании.

Мосты Access Point можно установить либо как автономные устройства, либо как вставные модули SNMP-управляемых хабов DEChub 90/900 компании Digital. Светодиодные индикаторы на Access Point информируют о включении/выключении питания, трафике в проводных и беспроводных сегментах сети и наличии сетевого PCMCIA-адаптера RoamAbout.

При правильном планировании разработчик сети может разместить мосты Access Point таким образом, чтобы они охватывали все здание. Протоколы беспроводной связи RoamAbout в силах компенсировать небольшие мертвые зоны, где прием затруднен. Даже если портативный компьютер попадет в такую область, это не приведет к потере соединения с сетью.

Чтобы помочь в выборе правильного размещения Access Point по зданию, Digital предложила утилиту WMONITOR, регистрирующую силу сигнала, соотношение между сигналом и шумом, шумы местные и дальние и обнаруживающую все Access Point, которые находятся в пределах слышимости. Она вычисляет качество сигнала для каждого досягаемого Access Point. Утилита позволяет протестировать различные варианты расположения Access Point и выявить обеспечивающий наилучший охват. Она также помогает обнаруживать мертвые для радиочастот зоны, определять, какой Access Point работает с данной станцией и выявлять неустойчивые соединения.

WMONITOR - стоящее дополнение к системе RoamAbout, так как оно помогает избежать множества ошибок при установке беспроводной сети. На силу и чистоту радиосигнала могут оказать влияние множество факторов, так что трудно предвидеть заранее, какое расположение передатчиков обеспечит наилучший охват. Для того, чтобы при установке сети убедиться в качестве приема в важных частях здания, достаточно просто пройтись по ним с портативным компьютером.

ЕДЕТЕ ВЫ ИЛИ ПЛЫВЕТЕ...

Мосты Access Point используют технологию промежуточной буферизации (store-and-forward) для передачи пакетов между проводными и беспроводными сегментами сети. Access Point получает пакет целиком, проверяет его целостность, а затем передает другим сегментам сети. Поскольку устройство ожидает прибытия всего пакета, это может привести к увеличению времени задержки при передаче пакета. С другой стороны, исключается избыточный трафик, так как в беспроводную сеть передаются только целые пакеты.

Мосты Access Point могут сократить трафик в беспроводной сети и за счет фильтрации кадров в зависимости от адреса места назначения. Digital обеспечивает возможность выбора между двумя режимами работы моста Access Point. Первый, подразумеваемый режим - Workgroup Bridge Mode; в нем Access Point определяет адреса беспроводных и проводных портов Ethernet и передает все пакеты с неизвестными адресами. В альтернативном режиме, Full Bridge Mode, мост определяет адрес только для беспроводной части сети и передает только те пакеты, о которых известно, что они находятся в беспроводной локальной сети. Этот режим помогает сократить объем трафика в беспроводной части сети, но в некоторых случаях возможна и такая ситуация, когда пакеты не передаются по месту назначения.

Передача пакетов в RoamAbout представляет собой трансляцию уровня канала данных, что делает Access Point прозрачной для сетевых протоколов. Мосты Access Point динамически определяют адреса узлов сети, используя для сопоставления сетевых адресов с номерами портов метод, получивший название reverse learning. Каждый Access Point может автоматически добавлять новые адреса источников в свою базу адресов. Это позволяет независимо от протокола и компонента управления автоматически выполнять конфигурацию сети. Специальный таймер определяет, как долго адрес, определенный динамически, остается в базе данных. В режиме Workgroup Bridge Mode этот период времени по умолчанию ограничен двумя, а в режиме Full Brigde Mode - тридцатью двумя минутами.

При большой нагрузке PCMCIA-адаптеры RoamAbout потребляют мощность до 3 Ватт. Перечень машин, которые способны выдержать такой расход энергии, достаточно велик, но все же вам следует убедиться, что ваш компьютер в состоянии выдержать это. В противном случае, расход энергии на RoamAbout может нанести серьезный вред вашему компьютеру.

Еще одно требование - использование в вашем компьютере набора микросхем Intel в PCMCIA-контроллере. Это требование, кстати, не позволило использовать при тестировании более старую модель IBM ThinkPad 720. В документации по RoamAbout приведен перечень машин, которые не отвечают требованиям Digital.

Внешняя радиоантенна является несколько громоздкой и может оторваться при неаккуратном обращении. Однако в комплект включен держатель с липким основанием, позволяющий присоединить устройство к тыльной стороне дисплея ноутбука. Благодаря этому, радиоустройство удерживается в одном положении, но антенна все же торчит из PCMCIA-карты и может при передвижении обо что-нибудь удариться или зацепиться. В одном из устройств, которые я тестировал, электрический контакт в коннекторе между PCMCIA-адаптером и радиоустройством время от времени пропадал, что приводило к замедлению передачи данных или даже потере соединения с сетью. То, что сетевые драйверы способны обрабатывать кратковременные потери сигнала, не формируя сообщения об ошибке, подтверждает надежность схемы передачи.

НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ

Зафиксированная мною скорость передачи данных в системе RoamAbout подтвердила объявленный Digital максимум в 2 Мбит/с. Один ноутбук Toshiba T1950 позволил добиться средней пропускной способности в 1.2 Мбит/с при копировании файла размером в 1 МБайт из сети на RAM-диск компьютера. Максимальная скорость при этой задаче достигала 1.3 Мбит/с, а минимальная - 1.1 Мбит/с.

Добавление еще одного портативного компьютера к передвижной группе, DECpc 425SL, увеличило общую пропускную способность сети. При одновременной передаче и приеме данных двумя компьютерами средняя скорость была равна 1.5 Мбит/с, минимальная - 1.4 Мбит/с, а максимальная - 1.7 Мбит/с.

Я использовал портативный RAM-диск при копировании файла из сети и в сеть, чтобы полностью устранить узкие места, которые мог бы создать локальный жесткий дисковод. Заметим, что в тесте измерялась "полезная" пропускная способность и не учитывались накладные расходы сети (например, на организацию пакетов данных).

При удалении рабочих станций от Access Point уменьшение скорости передачи данных становилось заметно, однако существенное замедление происходило только когда станция выносилась почти за пределы области действия. На расстоянии, не превышающем радиуса действия, скорость при передаче данных от рабочей станции к Access Point была минимальной, в то же время при приеме данных рабочей станцией от Access Point потери в скорости были не столь существенными. Причиной этого может быть различие в мощности PCMCIA-адаптеров на рабочих станциях и в Access Point.

Размещение второго моста Access Point поблизости от первого не оказывало заметного влияния на скорость передачи данных независимо от того, определялся ли он как отдельная группа или включался в общую группу с первым мостом; все машины по-прежнему конкурировали за те же самые 2 Мбит/с. Однако второй Access Point, помещенный вне радиуса действия первой, приобретает собственную скорость передачи в 2 Мбит/с независимо от первой, что позволяет ему передавать данные от сети и в сеть, не испытывая конкуренции со стороны первого Access Point.

Мост Access Point буферизует пакеты, которые поступают от проводной сети Ethernet и предназначены для узла в беспроводном сегменте. Это необходимо, потому что скорость передачи данных в проводном сегменте превосходит скорость в беспроводном сегменте. Когда буфер устройства близок к заполнению, на Access Point загорается светодиодный индикатор, предупреждающий о возможной потере части пакетов.

Используя WMONITOR, утилиту Digital для измерения силы и качества сигнала, я установил, что максимальный радиус действия Access Point равен примерно 129 футам, минимальный - 98 футам; средний радиус действия составил 110 футов. Это соответствует области охвата в пределах от 30000 до 52000 квадратных футов, что не сильно отличается от рекламируемой Digital области в 50000 квадратных футов для офисов, состоящих из отдельных комнат с глухими стенами.

Максимальный радиус действия, зафиксированный на реальных задачах копирования файлов с использованием интерпретатора команд NetWare DO, был примерно таким же. Однако средний и минимальный радиус действия оказались больше, 116 и 108. Это соответствует области охвата от 37000 до 52000 квадратных футов. Различия в измерениях могут быть вызваны тем, что WMONITOR тут же отображает информацию о сигнале, сообщая о потере соединения с Access Point даже при кратковременных обрывах или затуханиях сигнала. Сетевой же интерпретатор команд может некоторое время повременить, покуда качество сигнала оставляет желать лучшего. Это приводит к замедлению передачи на самой границе области охвата Access Point, но позволяет сохранить соединение с сетью до тех пор, пока не будет зафиксирован длительный перерыв в связи.

Digital заявляет о максимальном радиусе действия в 400 футов на открытом воздухе. В помещении этот радиус будет вероятно близок к измеренному мной - около 130 футов. Множество стальных стеллажей на складах также может создать достаточно серьезное препятствие для сигнала.

Непрерывная работа сетевого PCMCIA-адаптера по копированию файлов из сети и в сеть приводит к сокращению времени работы батарей на 17 процентов по сравнению со временем работы при выполнении аналогичных действий без соединения с сетью. Сокращение времени работы батарей оказалось не столь большим, как я ожидал, учитывая потребляемую мощность в 3 Вт при непрерывной передаче. На практике периоды непрерывной передачи, достаточно длительные для существенного расходования энергии батарей, весьма редки.

ВЕРНАЯ ЛОШАДКА

RoamAbout - удачно реализованная беспроводная сетевая система, обеспечивающая хорошую скорость передачи данных для небольших групп пользователей, не приковывающая их к одному месту. Благодаря возможности переконфигурации и легкому перемещению, RoamAbout превосходно подходит для приложений, в которых необходима подвижность и гибкость. Инструменты, которые Digital поставляет вместе с системой, помогут выбрать оптимальное размещение мостов Access Point, обеспечивающее охват целого здания или этажа.


С Дэйвом Фоглем можно связаться через Internet по dfogle@mfi.com.

Итог испытаний

Беспроводная сеть RoamAbout
Корпорация Digital Equipment.

Цена: RoamAbout PCMCIA Network Adapter стоит 695 долл., а мост RoamAbout Access Point - 1795 долл.

Требования: Работает с любой сетью 10BaseT или Ethernet. PCMCIA-порт портативного ПК должен поддерживать потребление мощности в 3 ватта во время длительных передач больших объемов данных.

Благодаря микросотовой технологии RoamAbout пользователь может свободно перемещаться в пределах охватываемой группой устройств Access Point области - независимо от того, с каким мостом из группы первоначально установил связь сетевой адаптер.

Установка: Проста. Для Access Point действия по начальной установке минимальны. Установку отличает гибкость в соединении с сетями 10BaseT или Ethernet ("тонкий коаксиал"). Установить сетевые адаптеры не сложнее, чем любые другие адаптеры PCMCIA. Утилита WMONITOR, определяющая силу сигнала, помогает выбрать оптимальное размещение мостов Access Point.

Документация: Адекватная. Справочники пользователя карт PCMCIA и мостов Access Point содержат необходимую для установки информацию. Однако, они недостаточно полно отражают возможные проблемы и саму технологию: информацию, которая очень помогла бы тем, кто занимается проектированием сетей.

Техническая поддержка: Технические специалисты отвечают на вопросы со знанием дела.

Удобство использования: После установки работа сетевых адаптеров и мостов не вызывает проблем.

Гарантия: один год.

Надежность/совместимость: Хорошие. Это решение надежно послужит пользователям ноутбуков и тем, для кого поддержка жестких соединений с сетью оказывается слишком дорогой. Моим единственным замечанием является то, что внешнее радиоустройство и его кабель не защищены и могут отсоединиться. Digital поставляет драйверы ODI и NDIS для сетевых PCMCIA-адаптеров.

Применимость: RoamAbout подходит для любых ситуаций, когда важна легкая переносимость.

Тестовая среда. Два моста RoamAbout Access Point, подсоединенные к проводной сети Ethernet - один при помощи тонкого коаксиального провода, а другой при помощи 10BaseT. ПК Toshiba T1950 и DECpc 425 SL использовали сетевые адаптеры RoamAbout PCMCIA Network Adapter для входа в сервер NetWare 3.12.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями