Представьте себе беспроводную локальную сеть, которая имеет почти неограниченный радиус действия, в два или три раза большее быстродействие, чем у сегодняшних сетей, обеспечивает динамическое распределение частотного диапазона в соответствии с потребностями приложений, наконец, отличается великолепной защитой. Эти мечты могут осуществиться не в таком уж отдаленном будущем, если в изделиях и услугах будут реализованы хотя бы некоторые из ныне разрабатываемых технологий беспроводной связи.

Разные фирмы — начиная с сетевых гигантов типа Cisco Systems и заканчивая еще не вышедшими в свет новичками, живущими за счет венчурного капитала, — тратят огромные средства на попытки отхватить как можно больший кусок рынка WLAN. По прогнозам GartnerGroup, к 2003 году объем этого рынка составит 2,8 млрд долл.

Как утверждает Growthink Research, в первой половине года 135 частных фирм освоили 1,4 млрд долл. венчурного капитала, причем около половины средств досталось производителям инфраструктуры. По оценкам независимых экспертов, один из каждых десяти долларов венчурного капитала, потраченных в сфере ИТ с января по июнь включительно, был направлен на развитие рынка беспроводных сетей.

«Как инвестору, мне важно знать, каковы затраты на передачу одного бита информации, — говорит Крис Брукфилд, генеральный партнер Northwest Venture Associates. — Так вот, передача данных по беспроводным локальным сетям значительно дешевле, чем при использовании в сетях сотовой связи других радиотехнологий, скажем CDPD или GPRS».

Рынок беспроводных локальных сетей представляется Брукфилду очагом инноваций. «Все мои инвестиции сфокусированы на развитии средств, позволяющих пользователям получать доступ к своим приложениям отовсюду, где бы они ни находились, и в любое время, — говорит Брукфилд. — Благодаря этому они смогут найти реальные пути повышения производительности. Мы много раз наблюдали подобные скачки — при появлении сотовых телефонов, электронной почты и других новшеств».

Радиус действия растет

В нынешних WLAN допустимая мощность передатчиков ограничивается национальными администрациями связи, поэтому производительность заметно падает с увеличением расстояния между точкой доступа и картами адаптеров. При наилучших условиях радиус действия сетей, построенных в соответствии со стандартом 802.11b, составляет около 300 футов. Дальнодействие сетей, базирующихся на стандарте 802.11a, составляет лишь треть этого значения. Если весь трафик проходит через одну точку доступа, то на максимальных расстояниях пропускная способность может упасть до нескольких килобит в секунду, что значительно ниже типовых значений производительности WLAN (5-7 Мбит/с для 802.11b и 18-21 Мбит/с для 802.11a).

В то время как производители пытаются разрешить проблему ограниченности дальнодействия, совершенствуя конструкцию антенн и разрабатывая новые микросхемы, существует более заманчивое решение — использование ячеистых сетей. В них реализуется новый способ взаимодействия радиосигналов от беспроводных устройств.

Сегодня беспроводные локальные сети строятся с помощью клиентских адаптеров, которые без помощи проводов присоединяются к общей точке доступа, а та в свою очередь с применением средств проводной связи подключается к корпоративной локальной сети. Использующие стандарт 802.11 клиенты теоретически способны произвольно соединяться друг с другом, хотя эта возможность пока не получила широкого распространения в бизнес-приложениях.

MeshNetworks — одна из немногих компаний, разрабатывающих программное обеспечение для ячеистых сетей, которые являются альтернативой беспроводным локальным сетям с иерархической структурой. Среди других представителей этой группы разработчиков — SkyPilot Network, Ember и CoWave Networks. Архитектура решения довольно проста: соответствующее ПО загружается на беспроводной клиентский адаптер и превращает его из оконечной точки, которая осуществляет только поиск точки доступа, в маршрутизатор-повторитель. А значит, ваш беспроводной терминал может воспользоваться чьим-либо (или даже несколькими) беспроводным портативным компьютером для достижения точки доступа к корпоративной сети.

Из данного обстоятельства вытекают два следствия. Во-первых, ячеистая топология позволяет расширить границы беспроводной локальной сети. Во-вторых, по законам радиофизики пропускная способность радиоканала окажется выше, поскольку клиент подключается к ближайшей точке беспроводной сети (повторителю), а не к расположенной на большем удалении точке доступа. Следовательно, каждому абоненту обеспечивается пропускная способность, близкая к значениям 5-7 Мбит/с, которые характерны для стандарта 802.11b.

Компания MeshNetworks приобрела исключительные права (включая патенты) на технологию ячеистых сетей, созданную в исследовательском агентстве министерства обороны Defense Advanced Research Projects Agency. Разработанное этой фирмой программное обеспечение относится непосредственно к уровню маршрутизации. Предполагается, что производители будут загружать его как на беспроводные клиентские адаптеры, так и на оборудование точек доступа.

По словам Рика Ротондо, директора по новым технологиям MeshNetworks, сейчас компания разрабатывает собственные микросхемы. Они позволят реализовать эти алгоритмы не в «прошитой» области памяти, а в кремниевых кристаллах. Специалисты MeshNetworks создали алгоритмы минимизации потребляемой мощности и задержки, вносимой при каждом перескоке сигнала. По словам Ротондо, на один скачок затрачивается не более 5 мс.

Сейчас это программное обеспечение проходит бета-тестирование, в котором участвуют около десятка производителей адаптерных карт. Ротондо сообщает, что поставки первоначальной версии ПО, называемой MeshLAN, начнутся уже текущей осенью.

Быстрее и умнее

Сегодня беспроводные локальные сети, подобно ранним версиям Ethernet, представляют собой среду коллективного доступа. В ячеистых структурах диапазон радиочастот от 2,4 до 2,5 ГГц будет и в дальнейшем использоваться коллективно. Однако благодаря новому ПО и прогрессу технологий производства микросхем и антенных конструкций пользователи смогут максимально задействовать всю полосу пропускания, как если бы они были абонентами коммутируемой сети. Эти же достижения обеспечат администраторам беспроводных сетей невиданные прежде возможности защиты, мониторинга и управления.

«В отличие от современных кабельных сетей, в которых сосуществуют устройства различных классов (с разными требованиями и возможностями), в беспроводных локальных сетях есть только точка доступа, — говорит исполнительный менеджер одной из компаний, которая только начинает работать на рынке WLAN. — Стоимость точек доступа падает с невообразимой скоростью, но так же стремительно возрастают потребности в более совершенной функциональности, в обеспечении безопасности, в роуминге, в управлении полосой пропускания».

Менеджер этой компании отказался вдаваться в детали технологии, разрабатываемой его фирмой. Он сказал лишь, что целью ее исследований является создание такой архитектуры коммутации, которая сможет собирать пакеты в беспроводной среде, осуществлять их точную маршрутизацию, администрирование и управление ими.

Успешно реализовать эти идеи позволят выделенные шлюзы, выпускаемые компаниями Bluesocket и Vernier Networks. Фирмы недавно появились на рынке беспроводных сетей, но обладают хорошим стартовым капиталом. Их шлюзы обеспечивают установку уровней защиты, контроль за доступом и даже приоритеты при обработке трафика. Основой их функционирования служит централизованно задаваемая политика.

Почти все перечисленные производители позиционируют свои изделия как обеспечивающие безопасность и компенсирующие слабые места стандарта 802.11. Однако практически все они ставят перед собой и более высокие цели. «Вы увидите, что наше оборудование со временем превратится в управляющие узлы беспроводных сетей, — утверждает глава Bluesocket Эрик Янцен. — Технология защиты войдет в спецификацию будущих стандартов. Чтобы принимать стратегические решения относительно контроля за доступом и сетевого управления, необходимо анализировать каждый пакет данных, передаваемый между устройствами беспроводной сети».

Symbol Technologies недавно представила беспроводной коммутатор, реализующий функции коммутации уровней 3 и 4. Он обрабатывает пакеты беспроводной сети, которые поступают с упрощенных точек доступа. Последние представляют собой не более чем радиостанции стандарта 802.11b. Функции коммутации позволят беспроводным сетям органично вписаться в современные стратегии развития корпоративных инфраструктур. Они будут применяться для доступа к каталогизированным базам данных, что требует определения уровня услуг для заданных групп или отдельных пользователей.

Гибридные сети

Уже осенью ожидается переход к использованию комбинированных беспроводных адаптеров, которые позволят абонентам присоединяться к сетям двух и более видов. Часть гибридных возможностей воплотится в жизнь с помощью новых микросхем «двойного диапазона», которые смогут чередовать работу в сетях стандарта 802.11b (частота 2,4 ГГц) с работой в сетях стандарта 802.11a (частота 5 ГГц).

Основным ограничивающим фактором для сетей стандарта 802.11b является наличие только трех каналов, доступных в этом диапазоне частот, тогда как стандартом 802.11a предусматриваются восемь доступных каналов. Это означает, что точки доступа 802.11a можно расположить гораздо ближе друг к другу и предоставлять услуги множеству пользователей без взаимных помех. Немало администраторов корпоративных сетей склоняются к тому, чтобы развернуть сети обоих стандартов, а затем осуществить плавную миграцию к более высокопроизводительному варианту 802.11a.

Ключом к достижению этой цели и являются двухдиапазонные адаптерные карты. Они будут отслеживать, выбирать и осуществлять соединение (разумеется, при наличии полномочий) исходя из критерия наилучшей пропускной способности при определенном местонахождении абонента.

Еще одним «гибридом» является адаптер, который будет переключать клиента с беспроводной локальной сети 802.11b/a на внешнюю сотовую. Для данных целей могут использоваться службы передачи данных CDPD, GSM или GPRS.

Компания Transat Technologies пришла к этой идее с позиции провайдера беспроводной связи. Ее ПО загружается на SIM-карту, содержащую идентификатор абонента сети. Она устанавливается на сотовый телефон или адаптер PC/PDA и обеспечивает идентификацию абонента при подключении к сети. SIM-карты используют беспроводной адаптер 802.11b клиентского устройства при подключении к сотовой сети внешнего провайдера для проверки достоверности идентификационных данных или тарификации услуг.

«Мы стараемся, чтобы беспроводная локальная сеть действовала как часть сотовой сети», — говорит Джон Бейкер, президент и главный исполнительный директор Transat. По его словам, соответствующее программное обеспечение появится на рынке уже осенью.

Успехи технологии производства антенн позволят беспроводным устройствам получить встроенную антенну, которая будет работать в нескольких радиодиапазонах. Корпорация Etenna разработала методику «печатания» антенны на пластике и последующей установки на плате. Если производители освоят эту технологию, она станет базисом для разработки недорогих радиоантенн. Еще важнее то, что одна такая антенна может автоматически обслуживать передачу данных на частотах 2,4 и 5 ГГц.

Безопасность

Сегодня в области защиты беспроводных локальных сетей царит полная неразбериха. В исходной схеме безопасности стандарта 802.11, названной Wired Equivalent Privacy (WEP), был выявлен ряд слабых мест. Применяемые по умолчанию настройки оборудования для беспроводных сетей сводят на нет все усилия по защите, включая даже минимальные возможности, предусматриваемые WEP.

В большинстве решений, предлагаемых для устранения слабости первоначального варианта защиты беспроводных сетей, делаются попытки адаптировать известные технологии (такие, как VPN и служба идентификации удаленных пользователей RADIUS). Но мало кто из провайдеров готов нести существенные издержки, связанные с использованием цифровых сертификатов и созданием инфраструктуры общедоступных ключей.

В группе Task Group I (IEEE 802.11) заканчивается работа над рядом усовершенствований для системы защиты. Благодаря им будут устранены многие прежние слабые места WEP, усилено шифрование и упрощено администрирование беспроводных устройств.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями