Jeszcze kilka lat temu użytkownicy notebooków nawiązywali łączność z siecią firmową na dwa sposoby: zdalnie (najczęściej za pomocą modemu i sieci telefonicznej) lub lokalnie, podłączając notebook wyposażony w interfejs sieciowy do gniazda będącego przedłużeniem kablowej sieci LAN. Dzisiaj coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na instalowanie sieci WLAN, dlatego integrowanie sieci bezprzewodowych z kablowymi stało się koniecznością.

Dzięki rozwojowi technologii radiowych i pojawieniu się sieci WLAN nie trzeba już podłączać notebooka za pomocą kabla z wtykiem RJ-45 do sieci LAN. Jeśli w firmie funkcjonuje sieć bezprzewodowa z punktami dostępu, wystarczy interfejs radiowy w komputerze przenośnym. W ten sam sposób można się łączyć z firmową siecią LAN zdalnie, korzystając z usług publicznych punktów dostępu (hot spotów).

Mówiąc o integrowaniu sieci WLAN z sieciami kablowymi, nie sposób nie zauważyć problemu standardów. Po jednej stronie (kablowa sieć LAN) mamy do czynienia z jednym: Ethernetem (i nie ma znaczenia, czy sieć pracuje z szybkością 10, 100 czy 1000 Mb/s), po drugiej - do wyboru mamy WLAN oparte na różnych technologiach.

ABG sieci bezprzewodowych

Próbując za pomocą notebooka nawiązać łączność z siecią WLAN, trzeba być przygotowanym na to, że może to być sieć oparta na standardach 802.11 a, b lub g. Biorąc pod uwagę fakt, iż najpierw do użytku weszły sieci 802.11b (w 1999 r.), to sprzęt WLAN reprezentuje obecnie czwartą czy nawet piątą generację.

Najnowszy standard 802.11g, podobnie jak 802.11b, wykorzystuje do transmisji pasmo 2,4 GHz. Ale 802.11g koduje dane w bardziej efektywny sposób, za pomocą algorytmu OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), tak jak w 802.11a, który działa jednak w wyższym pasmie - 5 GHz. W rezultacie produkty zgodne ze standardami 802.11g i 802.11a mogą transmitować dane z szybkością nawet to 54 Mb/s. Zakładając, że efektywnie można wykorzystać około połowy tej przepustowości, to i tak jest to znacznie większa szybkość niż w przypadku 802.11b, który dysponuje maksymalną (teoretyczną) przepustowością 11 Mb/s.

Chociaż sieci 802.11a oferują więcej kanałów do transmisji, ich wadą jest to, że nie są zgodne z 802.11b i g. To właśnie zgodność 802.11g z 802.11b w dużej mierze decyduje o popularności nowego standardu. Dzięki wynikom sprzedaży w tym roku ta technologia ma zdetronizować dotychczasowego lidera rynku - 802.11b. Urządzenia 802.11g mają też inną dużą zaletę: pracują na niższej częstotliwości niż sieci 802.11a, przez co są łatwiejsze w produkcji i tańsze. Testy pokazują również, iż zasięg sieci 802.11g jest większy niż konkurencyjnej 802.11a.

Rozwiązaniem na problemy z wielością standardów mogą być dostępne na rynku urządzenia wyposażone w uniwersalne układy scalone, obsługujące niekompatybilne ze sobą technologie. Trzeba jednak zdawać sobie sprawę, że budując sieć obsługującą więcej niż jeden standard, nie należy zakładać dużego wzrostu wydajności. Praktyka pokazuje, iż najlepsze rezultaty osiąga się w sieci jednolitej, składającej się z urządzeń działających w jednym standardzie (zobacz ramka na str. 49).

Architektura sieci WLAN

Urządzenia Wi-Fi komunikują się, wysyłając i odbierając sygnały radiowe na określonych pasmach częstotliwości. Jeśli dwa notebooki lub inne urządzenia sieciowe wymieniają dane bezpośrednio między sobą, mamy do czynienia z siecią peer-to-peer (tryb ad hoc we WLAN). W takiej sieci nie ma żadnych dodatkowych urządzeń, są tylko klienci. To najprostsza sieć WLAN, którą mogą być zainteresowani co najwyżej użytkownicy domowi.

Większe sieci WLAN składają się z klientów bezprzewodowych i bram (punktów dostępu), które służą do łączenia się z innymi klientami (wymieniającymi dane z innym punktem dostępu) i przewodową siecią LAN.

Większość produkowanych obecnie notebooków dysponuje interfejsami radiowymi. Jeśli nie, do komputera należy dołączyć kartę PC, na której znajdują się nadajnik i odbiornik radiowy. Taką kartę instaluje się w specjalnym gnieździe. W przypadku komputerów stacjonarnych interfejs radiowy najlepiej jest dołączyć do portu USB. W przypadku braku portu USB można kupić kartę WLAN wyposażoną w złącze PCI lub ISA. Pozostają jeszcze PDA. W nich producenci instalują gniazda na karty Compact Flash, dostępne również w wersji z interfejsem radiowym.

Do łączenia WLAN z kablowymi sieciami LAN są wykorzystywane różne urządzenia. Najczęściej są to punkty dostępu. W topologii z punktem (lub punktami) dostępu klient mobilny łączy się z nim drogą radiową, a punkt dostępu transmituje dalej dane drogą kablową do sieci LAN (przez standardową skrętkę UTP).

Istnieją też mosty i rutery bezprzewodowe, które sprzęgają oba środowiska. Bezprzewodowe mosty i rutery nie obsługują mobilnych użytkowników, ale łączą ze sobą drogą radiową dwie kablowe sieci LAN. Taki most komunikuje się z jednej strony z różnymi urządzeniami sieciowymi (pecety, drukarki, notebooki i inne urządzenia, połączone z mostem przez okablowanie miedziane), z drugiej, przez interfejs radiowy z siecią LAN mającą np. dostęp do pamięci masowych i Internetu. W podobny sposób działają bezprzewodowe rutery, z tą różnicą, że most operuje w warstwie drugiej, a ruter w warstwie trzeciej.

W sieciach bezprzewodowych obecnie dominuje standard 802.11b z maksymalną szybkością transmisji 11 Mb/s. Trzeba jednak pamiętać, że punkt dostępu jest współdzielony przez wszystkich klientów (od strony architektury punkt dostępu można porównać do tradycyjnego huba pracującego w sieci LAN). Jeśli więc do punktu dostępu zgłosi się 10 klientów, to każdy z nich będzie mógł transmitować dane z szybkością 1 Mb/s. Większe pasmo będą mieli do dyspozycji w sieciach 802.11a i 802.11g (54 Mb/s).

Zarządzanie zaawansowane

Mobilnymi użytkownikami korzystającymi z usług sieci WLAN/LAN można też zarządzać za pomocą specjalnych przełączników WLAN. To najnowsza metoda sprzęgania w jeden organizm tych środowisk. Można wymienić trzy topologie stosowane przy wprowadzeniu do systemu informatycznego przełączników WLAN.

W pierwszej użytkownicy mobilni komunikują się z punktami dostępu drogą radiową, a te przesyłają dane do przełącznika WLAN pośrednio, przez okablowanie strukturalne Ethernet (punkty dostępu są podłączone do sieci LAN). W drugiej, rzadziej stosowanej topologii, przełączniki WLAN komunikują się bezpośrednio z punktami dostępu przez okablowanie miedziane (punkty dostępu są wtedy podłączone do przełącznika WLAN). Istnieje wreszcie trzecia topologia, w której przełącznik WLAN pełni też rolę punktu dostępu czy raczej wielu punktów dostępu, które komunikują się bezpośrednio drogą radiową z użytkownikami mobilnymi.

W sieciach tradycyjnych przełączniki nie muszą "wiedzieć", kim jest użytkownik, ponieważ kabel (łączący przełącznik z pecetem) jest stałym elementem i przełącznik identyfikuje użytkownika na podstawie adresu MAC, zakładając, że użytkownik ma prawo korzystać z usług sieci.

W sieciach bezprzewodowych przełącznik WLAN musi zidentyfikować użytkownika, zanim pozwoli mu zalogować się do sieci. Musi dysponować dodatkowymi mechanizmami, które chronią sieć przed użytkownikami niemającymi stosownych uprawnień. Dlatego w środowisku bezprzewodowym obowiązuje zasada "bezpieczeństwo przede wszystkim".

Różnica między środowiskiem opartym wyłącznie na punktach dostępu a środowiskiem z przełącznikiem WLAN jest istotna. Klasyczna sieć WLAN składa się z klientów, którzy korzystają z usług wielu punktów dostępu. Punkty dostępu muszą wspierać wiele opcji (bezpieczeństwo i zarządzanie), które pozwalają administratorowi kontrolować całe środowisko. Jeśli w systemie funkcjonuje większa liczba punktów dostępu, to zarządzanie siecią WLAN staje się uciążliwe.

Można temu zaradzić, wprowadzając do systemu przełączniki WLAN. Punkty dostępu nie muszą wtedy dysponować inteligencją niezbędną do sprawowania kontroli nad siecią WLAN i stykiem tej sieci z siecią kablową. Mogą być one prostymi urządzeniami (tzw. nieinteligentne AP), nieobsługującymi wielu zaawansowanych opcji, oferowanych przez tradycyjne punkty dostępu. Zadania takie realizuje wtedy przełącznik WLAN, pełniąc rolę jednego centralnego punktu zarządzania wszystkimi punktami dostępu i użytkownikami mobilnymi.

Ważne jest też to, że większość przełączników WLAN obsługuje technologię Power over Ethernet (zasilanie urządzenia sieciowego przez to samo okablowanie, przez które są transmitowane ramki Ethernet), co znakomicie ułatwia wdrażanie tego rodzaju rozwiązań.

Co to za przełączniki?

W przypadku sieci WLAN termin przełącznik jest nieco mylący. Chociaż przełącznik WLAN ma podobne funkcje zarządzające i kontrolujące co przełącznik kablowy, to zadania te wykonuje w inny sposób. Przełącznik WLAN nie obsługuje danych w trybie port-port i nie oferuje końcowemu użytkownikowi pełnej dedykowanej mu przepustowości.