Tipuri de rețele fără fir

Dispozitive fără fir în rețele

Tratați cele trei tipuri de roluri de mai sus – Clienți, Puncte de acces și Noduri Ad-Hoc – ca blocuri de construcție pentru rețele mari. Mai jos sunt prezentate mai multe exemple care demonstrează modul în care pot fi utilizate dispozitivele configurate pentru diferite roluri.

Punct de acces – Rețea de acasă sau de birou

Rețelele fără fir utilizate acasă sau la birou sunt, în general, o combinație între un router și un punct de acces fără fir (AP).

În diagrama de mai sus:

  • 1 reprezintă conexiunea la Internet (Opțional – rețelele pot funcționa fără Internet).
  • 2 reprezintă routerul care atribuie adrese IP și asigură un firewall între rețeaua dvs. și Internet.
  • 3 reprezintă punctul de acces, care asigură o punte fără fir între router și dispozitivele utilizatorilor.
  • 4 reprezintă dispozitivele utilizatorilor, cum ar fi laptopurile, tabletele și telefoanele inteligente.

În multe rețele casnice sau rețele de birouri mici, routerul și punctul de acces pot fi combinate într-un singur dispozitiv. Acesta este de obicei numit doar un router fără fir. Acesta poate avea, de asemenea, un port DSL, cablu, 3G sau 4G pentru a asigura conexiunea la internet. În scenariile de birouri mari, pot exista mai multe dispozitive AP răspândite în toată clădirea pentru a asigura o acoperire wireless mai uniformă, conectate înapoi la router prin cabluri Ethernet lungi.

Legătură punct la punct – Conexiuni pe distanțe lungi

Rețelele wireless pot fi utilizate pentru a conecta clădiri sau zone îndepărtate. De obicei, este nevoie de antene foarte focalizate – cum ar fi o antenă parabolică – care poate trimite un fascicul îngust într-o anumită direcție. Acest lucru este discutat în Învățați noțiuni de bază despre rețelele fără fir – așa că mergeți acolo pentru mai multe detalii despre cum funcționează.

O conexiune la distanță este adesea numită o legătură „punct-la-punct”, sau „PtP”. Numele descrie conceptul: două puncte sunt conectate între ele, și nimic altceva. Acest lucru necesită două dispozitive fără fir: unul configurat ca punct de acces; celălalt configurat ca și client. În exemplul de mai jos, două dispozitive fără fir sunt configurate pentru a crea o legătură punct-la-punct.

Legătură punct de acces și client omnidirecțională

  • 1 reprezintă calculatoare conectate cu cabluri Ethernet la dispozitivele fără fir. Aceste calculatoare sunt conectate între ele prin intermediul legăturii punct-la-punct.
  • 2 reprezintă dispozitivul fără fir configurat ca punct de acces.
  • 3 reprezintă dispozitivul fără fir configurat ca și client, conectat la punctul de acces.

Aceasta ar putea semăna cu conexiunea de la clădire la clădire, așa cum se arată mai jos:

Legătură direcțională de lungă distanță între punctul de acces și client

Aici avem un alt exemplu de legătură punct-la-punct, dar în care routerele au antene parabolice pentru o distanță mai mare a legăturii.

În diagrama de mai sus:

  • 1 reprezintă calculatoarele conectate cu cabluri Ethernet la dispozitivele fără fir. Aceste calculatoare sunt conectate între ele prin intermediul legăturii punct-la-punct.
  • 2 reprezintă configurația dispozitivului fără fir ca punct de acces.
  • 3 reprezintă antene parabolice care focalizează semnalul fără fir, permițând conexiuni pe distanțe mari.
  • 4 reprezintă configurația dispozitivului fără fir ca și client, conectat la punctul de acces.

Aceasta ar putea arăta ca rețeaua de mai jos, unde un AP montat pe un turn este capabil să se conecteze cu un dispozitiv Client într-o casă foarte îndepărtată, deoarece antenele de antenă se află față în față.

În ambele exemple, există doar două dispozitive wireless conectate împreună – iar antenele determină distanța la care se pot conecta. Cu cât semnalul este mai concentrat, cu atât mai departe poate ajunge legătura punct-la-punct. Pe măsură ce distanța dintre dispozitive crește, este din ce în ce mai important să se concentreze semnalul cu ajutorul antenelor – la ambele capete ale conexiunii. În caz contrar, un capăt îl poate auzi pe celălalt, dar nu suficient de tare pentru a fi auzit!

Point to MultiPoint – Modelul furnizorului de servicii de internet fără fir

Dacă combinăm cele două principii folosite în rețelele de mai sus – multe dispozitive client care se conectează la un punct de acces și antene mai puternice folosite pentru dispozitivele exterioare pentru a crea legături mai lungi – putem crea rețele Point to Multipoint. Acestea sunt rețele de tip Punct de Acces la scară mai mare, în care există un singur dispozitiv în „centru”, care controlează toți Clienții conectați la el și care realizează punți de legătură între aceste conexiuni și Internet.

Aceste tipuri de rețele sunt folosite de Furnizorii de Servicii Internet fără fir (WISP) pentru a conecta casele și întreprinderile la Internet. În loc să ruleze cabluri în jurul unui cartier sau oraș, aceștia montează unul sau mai multe puncte de acces puternice pe o clădire înaltă sau un turn. Prin instalarea de dispozitive wireless direcționale cu rol de client pe alte acoperișuri și direcționarea lor către clădirea înaltă sau turn, acele clădiri pot fi conectate la rețelele WISP și, astfel, la Internet.

Diagrama de mai jos demonstrează un model de funcționare. Există un punct de acces puternic montat pe o clădire înaltă și mai multe clădiri din apropiere cu dispozitive client fără fir pe acoperiș: aceasta formează rețeaua punct-la-multipunct. Conectat la fiecare dintre dispozitivele Client se află un router de interior sau un Access Point, care permite utilizatorilor să își conecteze calculatoarele, laptopurile, tabletele sau smartphone-urile la rețeaua WISP.

În diagrama de mai sus:

  • 1 reprezintă conexiunea la internet.
  • 2 reprezintă un punct de acces care furnizează semnalul la care se conectează dispozitivele client.
  • 3 reprezintă o antenă puternică omnidirecțională (în toate direcțiile), care trimite semnalul wireless către o zonă mare din jurul clădirii.
  • 4 reprezintă dispozitive fără fir client de pe acoperișul altor clădiri, care se conectează la puternicul punct de acces și se pot conecta la internet prin intermediul acelui punct de acces.
  • 5 reprezintă puncte de acces mici care distribuie servicii fără fir în interiorul clădirii.

Mesh – Rețele de tip Neighbor-to-Neighbor

O rețea mesh preia principiul Point-to-Multipoint și îl extinde la ideea că fiecare nod se conectează la fiecare alt nod aflat în raza de acțiune. De fapt, acest lucru creează o rețea „Multipoint-to-Multipoint”. Acest lucru necesită ca toate dispozitivele să fie în modul Ad-Hoc – dispozitivele wireless aflate toate în modul AP sau în modul Client nu pot îndeplini aceeași funcție. Pentru mai multe informații despre modul în care funcționează acest principiu, consultați documentul Introduction to Mesh.

Diagrama de mai jos demonstrează un model de funcționare. Nodurile mesh wireless sunt instalate pe acoperișurile diferitelor clădiri, iar acele noduri care se află în raza de acțiune și nu au nimic care să blocheze semnalele se vor conecta. Aceste noduri vor partaja toate resursele conectate la ele, cum ar fi serverele locale care găzduiesc aplicații și conexiunile la internet. Ele pot fi, de asemenea, conectate la calculatoare, puncte de acces sau routere din interiorul clădirilor, astfel încât utilizatorii să poată accesa resursele de oriunde din rețea.

În diagrama de mai sus:

  • 1 reprezintă conexiunea la Internet.
  • 2 reprezintă un nod de plasă cu conexiune la internet, cu o antenă omnidirecțională (toate direcțiile).
  • 3 reprezintă nodurile de plasă cu antene omnidirecționale (toate direcțiile). Aceste noduri primesc acces la internet de la Nodul de plasă B. Ele pot fi conectate la diferite dispozitive din interiorul clădirii.
  • 4 reprezintă mici puncte de acces care distribuie servicii fără fir în interiorul clădirii.

Rețele hibride

Când se proiectează și se construiesc rețele de mărimea unui oraș sau a unei comunități, poate fi dificil sau imposibil să se utilizeze o singură metodă pentru a conecta pe toată lumea. De exemplu, este posibil ca o singură rețea punct-la-multipunct să nu acopere o întreagă comunitate. Nodurile Mesh pot fi utilizate pentru a extinde site-urile clienților la clădirile din apropiere. Conexiunile punct-la-punct pot acoperi distanțe mai mari și pot uni mai multe rețele deconectate.

În diagrama de mai jos, putem vedea un exemplu de rețea hibridă. Nu există un singur exemplu care să acopere toate utilizările posibile pentru o rețea! În activitatea care urmează, veți explora diferitele moduri de a construi o rețea, lucrând prin intermediul unor scenarii.

O ultimă observație înainte de a trece la activitate – în exemplele de mai sus și în activitatea care urmează, diagramele se concentrează pe construirea de rețele peste acoperișuri sau de la o clădire la alta. Acesta este, în general, cel mai bun mod de a construi rețele care acoperă cartiere, orașe sau comunități. În diagrame, modul în care oamenii se conectează la această rețea nu este întotdeauna prezentat.

Rețineți că este posibil ca aceste routere de pe acoperișuri să nu ofere conexiuni cu utilizatorii de la sol sau din clădiri. O modalitate bună de a furniza aceste conexiuni este prin atașarea unor puncte de acces la un port Ethernet de pe routerul de pe acoperiș. Acest Access Point de interior poate fi configurat pentru a utiliza rețeaua de pe acoperiș ca sursă de conexiuni la internet sau pentru a oferi acces la aplicațiile și serverele din rețea. O privire detaliată a acestui aspect este prezentată mai jos:

În diagramă:

  • 1 reprezintă dispozitivul wireless de pe acoperiș. Acesta ar putea fi un nod Mesh sau un router client.
  • 2 reprezintă cablul Ethernet care pleacă spre acoperiș de la adaptorul Power over Ethernet.
  • 3 reprezintă un adaptor Power over Ethernet (PoE) – o modalitate obișnuită de alimentare a dispozitivelor wireless de exterior.
  • 4 reprezintă un punct de acces, conectat la rețeaua de cartier sau comunitară prin intermediul routerului de pe acoperiș.