Помощь студентам в учебе
Аппаратный комплекс беспроводной передачи данных частного сектора
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ 8
1.1 Характеристики беспроводного оборудования 8
1.2 Основные факторы, влияющие на распространение WI-FI сигнала ... 9
1.3 Основные стандарты беспроводного доступа 14
2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ 18
2.1 Схемы беспроводных сетей 18
2.2 Защита информации в сетях WI-FI 21
2.3 Сетевая модель беспроводной сети 25
2.4 Расположение базовых станций и абонентских точек доступа 27
2.5 Производители, выпускающие беспроводное оборудование 34
3 РАЗРАБОТКА БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ДЛЯ ЧАСТНОГО СЕКТОРА 38
3.1 Описание участка частного сектора 38
3.2 Проектирование сети 39
3.3 Обзор беспроводного оборудования для построения WI-FI сети 41
3.4 Настройка базовой станции, моста и клиентского устройства 56
3.5 Установка оборудования на крыше здания 61
3.6 Расчет оптимального числа абонентских точек доступа 65
3.7 Мониторинг оборудования 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ 8
1.1 Характеристики беспроводного оборудования 8
1.2 Основные факторы, влияющие на распространение WI-FI сигнала ... 9
1.3 Основные стандарты беспроводного доступа 14
2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ 18
2.1 Схемы беспроводных сетей 18
2.2 Защита информации в сетях WI-FI 21
2.3 Сетевая модель беспроводной сети 25
2.4 Расположение базовых станций и абонентских точек доступа 27
2.5 Производители, выпускающие беспроводное оборудование 34
3 РАЗРАБОТКА БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ДЛЯ ЧАСТНОГО СЕКТОРА 38
3.1 Описание участка частного сектора 38
3.2 Проектирование сети 39
3.3 Обзор беспроводного оборудования для построения WI-FI сети 41
3.4 Настройка базовой станции, моста и клиентского устройства 56
3.5 Установка оборудования на крыше здания 61
3.6 Расчет оптимального числа абонентских точек доступа 65
3.7 Мониторинг оборудования 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
В современном мире люди, которые идут в ногу со временем уже не представляют свою жизнь без интернета. В городах с большим и средним населением свою деятельность ведут большое количество интернет-провайдеров. Однако потребность в стабильном интернете существует и среди жителей небольших сельских поселений и деревень, а также населения частного сектора. В дипломной работе затрагивается тема подключения участка частного сектора в городе Коркино. Для крупных поставщиков интернета строить оптоволоконные сети в небольшом селе, тем более, если в данном населенном пункте отсутствуют многоквартирные дома, а также, если рельеф местности со значительными перепадами высот - дело не рентабельное, поэтому в этих населенных пунктах ведут деятельность провайдеры, использующие для построения своей сети беспроводное оборудование.
Активно развивающиеся беспроводные технологии, расширяющийся спектр всевозможного совместимого оборудования, постоянно
совершенствующиеся стандарты и принципы обеспечения безопасности - все это делает Wi-Fi сети привлекательными для использования в корпоративных сетях любого размера.
При разработке дипломного проекта необходимо исследовать основные нюансы, с которыми сталкивается интернет-провайдер, решивший развернуть беспроводную сеть в частном секторе. Изучить принцип работы оборудования, факторы, влияющие на распространение радиоволн. Провести обзор, познакомиться с интерфейсом и настройкой бюджетного оборудования, на основе которого будет строиться сеть. Изучить подробно местность, на которой будет производиться деятельность, а также спроектировать рабочую схему, произвести правильную установку оборудования. Цель, которая преследуется в дипломе - построение беспроводной сети в частном секторе и последующее подключение абонентов к глобальной сети. Чтобы её достичь, необходимо решить ряд задач:
- сбор информации по картографии/местности, коммуникациям, расположению объектов;
- обзор и анализ подходящего оборудования и программного обеспечения;
- проведение анализа и расчетов при проектировании схемы сети;
- подключение оборудования, настройка программного обеспечения;
- получение статистики по использованию сети, коррекция параметров оборудования в режиме реального времени.
При разработке и проектировании сети требуется ряд инструментов, которые помогут визуально оценить покрытие сети, а также позволят оценитьреальные возможности рабочей схемы. Сейчас существует множество полезных сервисов в свободном доступе. В первую очередь это карты местности, такие как wikimapia, google карты и т.п., позволяющие измерять расстояния и визуально изучить местоположение потенциальных абонентов к базовой станции, а так же выгодно расположить базу в самой высокой точке частного сектора. Необходимо так же провести опрос жителей, о желании подключить интернет в свой дом, который находится в предполагаемой зоне покрытия антенны. Провести радиообследование местности. Найти надежного спонсора, которому будет выгоден данный проект. Нужно провести обзор оборудования, которое подойдет по имеющемуся бюджету, и подходящее под требование будущей сети. Пообщаться с опытными в этом деле людьми. Провести обзор типовых проблем при работе данных сетей и учесть их при развертывании проекта. Примерно знать, какое количество антенн и базовых станций необходимо закупить, а также сопутствующего оборудования и инвентаря, необходимого для построения сети.
Необходимо придерживаться основных требований:
- расширяемость: возможность простой интеграции отдельных компонентов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб).
- масштабируемость: возможность увеличения количества узлов и
протяженность связей, производительности сетевого оборудования и узлов.
- производительность: обеспечение требуемых значений параметров производительности (время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи и вариация задержки передачи) сетевых узлов и каналов связи.
- управляемость: обеспечение возможностей централизованного
управления, мониторинга состояния сети и планирования развития сети.
- надежность: обеспечение безотказной работы узлов сети и каналов связи, сохранности, согласованности и доставки данных без искажений узлу назначения.
- безопасность: обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа.
Для увеличения общей пропускной способности такой беспроводной сети необходимо обратить внимание на следующие параметры: мощность
передатчиков точек доступа, разрешенные и требуемые скорости передачи данных, применяемый частотный диапазон, распределение и ширина полосы используемых каналов, тип антенн и размещение точек доступа. Производители беспроводного оборудования уверяют, что к одной точке доступа может подключиться до 254 пользователей. Для обеспечения стабильной работы канала необходимо поставить ограничения на одновременное подключение абонентов в количестве 25-35 человек. Кроме того, необходимо определиться с программным обеспечением для мониторинга точек доступа, подключенных к базовой станции.
Активно развивающиеся беспроводные технологии, расширяющийся спектр всевозможного совместимого оборудования, постоянно
совершенствующиеся стандарты и принципы обеспечения безопасности - все это делает Wi-Fi сети привлекательными для использования в корпоративных сетях любого размера.
При разработке дипломного проекта необходимо исследовать основные нюансы, с которыми сталкивается интернет-провайдер, решивший развернуть беспроводную сеть в частном секторе. Изучить принцип работы оборудования, факторы, влияющие на распространение радиоволн. Провести обзор, познакомиться с интерфейсом и настройкой бюджетного оборудования, на основе которого будет строиться сеть. Изучить подробно местность, на которой будет производиться деятельность, а также спроектировать рабочую схему, произвести правильную установку оборудования. Цель, которая преследуется в дипломе - построение беспроводной сети в частном секторе и последующее подключение абонентов к глобальной сети. Чтобы её достичь, необходимо решить ряд задач:
- сбор информации по картографии/местности, коммуникациям, расположению объектов;
- обзор и анализ подходящего оборудования и программного обеспечения;
- проведение анализа и расчетов при проектировании схемы сети;
- подключение оборудования, настройка программного обеспечения;
- получение статистики по использованию сети, коррекция параметров оборудования в режиме реального времени.
При разработке и проектировании сети требуется ряд инструментов, которые помогут визуально оценить покрытие сети, а также позволят оценитьреальные возможности рабочей схемы. Сейчас существует множество полезных сервисов в свободном доступе. В первую очередь это карты местности, такие как wikimapia, google карты и т.п., позволяющие измерять расстояния и визуально изучить местоположение потенциальных абонентов к базовой станции, а так же выгодно расположить базу в самой высокой точке частного сектора. Необходимо так же провести опрос жителей, о желании подключить интернет в свой дом, который находится в предполагаемой зоне покрытия антенны. Провести радиообследование местности. Найти надежного спонсора, которому будет выгоден данный проект. Нужно провести обзор оборудования, которое подойдет по имеющемуся бюджету, и подходящее под требование будущей сети. Пообщаться с опытными в этом деле людьми. Провести обзор типовых проблем при работе данных сетей и учесть их при развертывании проекта. Примерно знать, какое количество антенн и базовых станций необходимо закупить, а также сопутствующего оборудования и инвентаря, необходимого для построения сети.
Необходимо придерживаться основных требований:
- расширяемость: возможность простой интеграции отдельных компонентов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб).
- масштабируемость: возможность увеличения количества узлов и
протяженность связей, производительности сетевого оборудования и узлов.
- производительность: обеспечение требуемых значений параметров производительности (время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи и вариация задержки передачи) сетевых узлов и каналов связи.
- управляемость: обеспечение возможностей централизованного
управления, мониторинга состояния сети и планирования развития сети.
- надежность: обеспечение безотказной работы узлов сети и каналов связи, сохранности, согласованности и доставки данных без искажений узлу назначения.
- безопасность: обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа.
Для увеличения общей пропускной способности такой беспроводной сети необходимо обратить внимание на следующие параметры: мощность
передатчиков точек доступа, разрешенные и требуемые скорости передачи данных, применяемый частотный диапазон, распределение и ширина полосы используемых каналов, тип антенн и размещение точек доступа. Производители беспроводного оборудования уверяют, что к одной точке доступа может подключиться до 254 пользователей. Для обеспечения стабильной работы канала необходимо поставить ограничения на одновременное подключение абонентов в количестве 25-35 человек. Кроме того, необходимо определиться с программным обеспечением для мониторинга точек доступа, подключенных к базовой станции.
В работе подробно разобраны основные вопросы, связанные с разработкой аппаратного комплекса беспроводной передачи данных частного сектора. Рассмотрены характеристики беспроводного оборудования, а также основные протоколы, на которых работают устройства. Освещен вопрос о факторах, которые негативно влияют на распространение сигнала.
Рассмотрена основная проблематика, встречающаяся при разворачивании деятельности в сфере беспроводных технологий. Основные проблемы разобраны теоретически и учтены при построении сети. В результате разработки беспроводной сети произведено описание участка, на котором разворачивается беспроводная сеть, произведен обзор необходимого для реализации проекта оборудования, разработаны правила установки и настройки оборудования, проведен базовый мониторинг устройств. Выполнен расчет нагрузки на базовую станцию и выявлено оптимальное количество подключенных одновременно точек доступа. Проведен сбор информации по местности, коммуникациям, расположению сооружений, которые наиболее подходят для размещения на них базовых станций. После произведенных монтажных работ на основании взвешенного анализа получена статистика по использованию сети и выполнена коррекция параметров оборудования в режиме реального времени.
Важным преимуществом использования беспроводных сетей по сравнению с мобильным интернетом является скорость передачи информации, так как в большинстве случаев сотовые базовые станции располагаются в черте города и достаточно удалены от жителей частных домов, что приводит к уменьшению качества сигнала. По проведенным опросам около 70-80% населения частного сектора не устраивает скорость мобильного интернета, соответственно, задача разворачивания беспроводной сети является перспективной.
Кроме того, из практики известно, что компании, которые сделали ставку на количество абонентов, а не на качество работы сети, спустя непродолжительное время тратят огромные деньги на исправление допущенных недочетов, вследствие этого многие провайдеры вынужденно уходят с рынка.
Приблизительные затраты на оборудование, монтаж и сопутствующие материалы для установки 1 базовой станции составляют минимум 50000 руб., а также ежемесячные затраты в размере не менее 120 руб. на функционирование сети. Однако применение рассмотренных в работе решений позволит получать стабильную прибыль за счет высокой эффективности и качества работы сети.
Рассмотрена основная проблематика, встречающаяся при разворачивании деятельности в сфере беспроводных технологий. Основные проблемы разобраны теоретически и учтены при построении сети. В результате разработки беспроводной сети произведено описание участка, на котором разворачивается беспроводная сеть, произведен обзор необходимого для реализации проекта оборудования, разработаны правила установки и настройки оборудования, проведен базовый мониторинг устройств. Выполнен расчет нагрузки на базовую станцию и выявлено оптимальное количество подключенных одновременно точек доступа. Проведен сбор информации по местности, коммуникациям, расположению сооружений, которые наиболее подходят для размещения на них базовых станций. После произведенных монтажных работ на основании взвешенного анализа получена статистика по использованию сети и выполнена коррекция параметров оборудования в режиме реального времени.
Важным преимуществом использования беспроводных сетей по сравнению с мобильным интернетом является скорость передачи информации, так как в большинстве случаев сотовые базовые станции располагаются в черте города и достаточно удалены от жителей частных домов, что приводит к уменьшению качества сигнала. По проведенным опросам около 70-80% населения частного сектора не устраивает скорость мобильного интернета, соответственно, задача разворачивания беспроводной сети является перспективной.
Кроме того, из практики известно, что компании, которые сделали ставку на количество абонентов, а не на качество работы сети, спустя непродолжительное время тратят огромные деньги на исправление допущенных недочетов, вследствие этого многие провайдеры вынужденно уходят с рынка.
Приблизительные затраты на оборудование, монтаж и сопутствующие материалы для установки 1 базовой станции составляют минимум 50000 руб., а также ежемесячные затраты в размере не менее 120 руб. на функционирование сети. Однако применение рассмотренных в работе решений позволит получать стабильную прибыль за счет высокой эффективности и качества работы сети.
