Основная | О фирме  | Новости  | Продукция |  Продажа  | Поддержка  | Разное |

Как построить территориально-распределенную сеть передачи данных?

Для чего нужны
    Беспроводные вычислительные сети — это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных сетей (например, Ethernet или Token Ring), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.
   
Беспроводные вычислительные сети используются там, где кабельная проводка затруднена, невозможна или невыгодна по экономическим причинам. Ситуации, в которых пользователям приходится обращаться к беспроводным технологиям передачи данных, можно разделить на две большие группы. 1. Беспроводные (локальные) сети внутри здания или на территории промышленного предприятия (университетского городка). Применяются в тех случаях, когда прокладка кабельных сетей невозможна по техническим или экономическим причинам: сети в старых или исторических зданиях, сети с мобильными пользователями внутри зданий (например, в складских или производственных помещениях), а также временные сети, развертываемые на период каких-либо мероприятий (выставок или семинаров).

Рис.1  Типовая территориально-распределенная сеть

     На территориях промышленных предприятий или университетских городков эти сети применяются, в основном, по экономических причинам — проложить несколько километров кабеля стоит довольно больших денег. 2. Беспроводные (территориально-распределенные) сети предназначенные для построения территориально распределенных систем передачи данных и организации доступа к Интернет. Такого рода технические решения используются, когда необходимо обеспечить обмен данными и доступ к информационным ресурсам в условиях отсутствия или недостаточного развития телекоммуникационной инфраструктуры, а также в тех случаях, когда использовать кабельные сети экономически менее выгодно, чем беспроводные.
   
Беспроводные локальные сети хорошо известны читателям, и им уделяется достаточно большое внимание. С информацией же по территориально-распределенным сетям дело обстоит не так. Именно такому оборудованию производства Lucent Technologies и посвящена эта статья.

Типовые задачи
   
Типовой задачей создания территориально-распределенной сети является объединение нескольких удаленных объектов в единую сеть или предоставление удаленным объектам (абонентам) доступа к централизованному ресурсу. Стоит особенно отметить, что в отличие от локальных сетей, где абонентом является компьютер, в территориально-распределенных сетях абонент представляет собой локальную сеть или несколько локальных сетей.
    При этом перед оператором территориально-распределенной сети встают задачи управления графиком и качеством обслуживания абонентов, которые или не актуальны в локальных сетях, или их значение не так высоко.
    Основные требования, предъявляемые к территорильно-распределнным сетям, можно охарактеризовать так:

  • Транспортный протокол IP.
  • Маршрутизация в узлах (базовых станциях) сети.
  • Наличие инструментов управления графиком в сети.
  •  Обеспечение безопасности работы в сети.

Одной из самых передовых систем, удовлетворяющих этим требованиям, является система ORINOCO Outdoor Router производства Lucent Technologies. Рассмотрим ее подробнее.

Описание оборудования
Семейство Outdoor Router состоит из следующих компонентов:

  • COR-1100 Central Outdoor Router (базовая станция)
  • ROR-1000 Remote Outdoor Router (абонентская станция)
  • Outdoor Router Client (ORC) (абонентский компьютер) В качестве аппаратной базы используется ORINOCO АР-1000 и ORINOCO PC Card.

 

Технические характеристики Функция, описание работы, выигрыш

Адаптивный динамический поллинг(Аdарtivе Dynamic Polling).
    Система, работающая по Ethernet-подобному протоколу в воздухе CSMA/CA, подразумевает, что все удаленные станции слышат “несущую” (как в кабельной Ethernet сети). То есть каждая станция должна “слышать” всех остальных. В системе с выраженным центром и периферийными станциями такого нет. Поэтому появляется проблема “скрытого узла”, когда периферийная станция с наименьшей энергетикой может вообще не получить доступ к центральной станции, к тому же абонентские точки — периферийной станции не знают, когда среда занята, и создают помехи центральной станции. Механизм “пол-линга” решает эту проблему с помощью процедуры принудительного опроса клиентских станций. Это в чем-то похоже на работу сетей Token Ring или FDDI. Передавать может только станция, получившая маркер, остальные ждут своей очереди.
    Решается проблема “скрытого узла”. Система работает более устойчиво в условиях активной работы периферийных станций.

Аутентификация пользователей с использованием стандартного протокола (MD5) типа CHAP.
   
Периферийная станция не может быть добавлена в список зарегистрированных на центральной станции, не пройдя сначала процедуры аутентификации по протоколу CHAP (Challenge Response Protocol). [Центральная станция периодически посылает хаотические вызовы ко всем новым периферийным станциям, которые хотят подключиться к центру. Станция, пославшая правильное ключевое слово, регистрируется. Ключевое слово имеет длину 128 бит и образуется от 64-байтного пароля. В системе Lucent Outdoor Router для аутентификации выбран именно протокол CHAP, поскольку он устойчив к атакам типа "repeat" и обеспечивает повышенную защищенность от несанкционированного доступа.

IP-маршрутизация (все остальные протоколы бриджуются).
   
IP-маршрутизатор с поддержкой RIP 1 Маршрутизация позволяет отфильтровать нежелательный трафик, разгружая радиоканал, и позволяет управлять IP-адресами.

Сжатие данных для достижения максимального использования радиоканала.
   
Большинство беспроводных систем имеют достаточно большой межпакетный интервал, как в кабельном Ethernet. Этот интервал сильно сказывается на пропускной способности системы точка-многоточка. Этот фактор накладывается на задержки из-за занятости среды и служебной информации (маркера и идентификационных пакетов). ПО Lucent Outdoor Router позволяет объединять несколько мелких пакетов в один большой и уже его передавать по радио. Вкупе с процедурой раздачи маркера такое сжатие, называемое "bursting", позволяет значительно повысить полезную пропускную способность системы. Оно обеспечивает повышение пропускной способности до 8 раз по сравнению со стандартными беспроводными системами. Исследования Lucent показали, что 66% всего графика Internet составляют пакеты с длиной менее 100 байтов и передаются они на скорости порядка 500 Кбит/с. Когда же эти маленькие пакеты сжимаются в один размером 2Кбайт,скорость их передачи возрастает до 1.8 Мбит/с.

Ограничение скорости для каждой удаленной станции.
Эта возможность интересна прежде всего провайдерам и операторам городских сетей. Lucent Outdoor Router позволяет ограничить полосу пропускания для каждой клиентской станции. Дает провайдерам возможность предлагать различную скорость доступа для разных клиентов. Возможно построить тарифную сетку, указав при этом зависимость цены подключенияот ширины

Постоянный контроль качества сигнала.
   
Постоянно контролируются: уровень радиосигнала, уровень шума в канале и качество полезного сигнала для каждого линка “удаленная станция — центр”. Оператор сети может отслеживать ситуацию с помощью агентов SNMP. Контроль качества связи для каждой клиентской станции.

Удаленной контроль за передачей данных.
    С помощью SNMP контролируются путь и размер пакета. Это позволяет установщику (оператору) правильно проанализировать действительную пропускную способность канала до любой удаленной станции. Эта возможность является расширением популярной программы "pi'ngflood" под Unix.
    Возможность для оператора проанализировать максимальную производительность любой станции.

Шифрование данных.
   
40-битное шифрование по протоколу RC4. Эта возможность доступна только отдельной опцией. Обеспечивается безопасность и скрытность связи.

Фильтр протоколов для не-IР протоколов.
    Любой Ethernet-протокол может быть отфильтрован для снижения ненужной загрузки радиоканала, что дает оптимальное использование полосы пропускания радиоканала.
    Отдельного упоминания заслуживает Outdoor Router Client.
    Это программное обеспечение позволяет в качестве абонента территориально-распределенной сети подключать отдельные компьютеры. Разумеется, установив на этом компьютере операционную систему Windows NT, можно использовать его в качестве маршрутизатора для подключения локальной сети. Таким образом, стоимость подключения к Интернету локальной сети чуть больше стоимости ORINOCO PC Card.

Источник: "Мир Лусент" №8