Беспроводные компьютерные сети – это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для
обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. Такие сети используются как корпоративные сети внутри зданий, для связи удаленных отделений между собой, а так же в общественных
местах, такие как парки, рестораны и площади.
Разработкой стандартов аппаратного обеспечения вычислительных сетей занимается институт инженеров электротехники и электроники (Institute
of Electrical and Electronics Engineers, IEEE). Эта общественная некоммерческая ассоциация специалистов появилась в 1963 году, главной целью которой
является информационная и материальная поддержка развития научной деятельности в электротехнике, электронике, компьютерной технике и информатике.
Основной группой стандартов семейства IEEE являются стандарты 802.
Службы и протоколы, указанные в IEEE 802 находятся на двух нижних уровнях модели OSI: физический и канальный. Стандарт 802.11 является рабочей
группой занимающейся беспроводной локальной сетью и базовым стандартом для всех последующих версий спецификаций 802.11a/b/g/n.
Можно выделить следующие достоинства данной технологии:
- Беспроводные технологии не требуют использования кабеля внутри сети, что значительно понижает стоимость оборудования;
- Точки доступа беспроводной сети способны обеспечить высокие скорости передачи до 600 Мбит/с, что значительно превышает скорость проводной передачи Ethernet 10Мбит/с или Fast Ethernet 100 Мбит/с;
- Беспроводной доступ в интернет можно обеспечить в местах, где нет
возможности или не выгодно прокладывать кабель. Технология Wi-Fi является гибкой в построении и позволяет быстро организовать временные сети;4
- Мобильность клиентов дает возможность перемещения в пределах зоны покрытия, что отбрасывает потребность проводов и фиксированного рабочего места;
- Так же стоит отметить высокую совместимость различных типов сетевых устройств, например, ноутбуки и телефоны, и оборудования с поддержкой стандартов беспроводных сетей.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы, посвященной моделированию работы сети на основе стандарта IEEE 802.11 и
оценки ее устойчивости средствами OMNet++, проанализированы технологии и особенности работы беспроводной сети.
Рассмотрены методы построения топологии беспроводной сети, основанные на технологиях WDS, Ad-Hoc и Mesh, в результате чего выбрана технология Ad Hoc. Приведены методы безопасности беспроводной сети, такие
как WAP, WPA и WPA2 и разобраны отличия основных режимов работы
WPA-PSK и WPA-Enterprise. Так же описаны стандарты взаимодействия беспроводной точки доступа и конечных узлов. Такими стандартами являются
сертификаты IEEE 802.11g и 802.11n.
На начальном этапе моделирования сети разработана структурная схема для общего понимания работы беспроводной связи и проанализирована
предоставленная зона покрытия лесного участка. В результате чего сделаны
выводы об особенностях местности, описаны причины, которые могут повлиять на распространение сигнала. Фонарные столбы выбраны как места
для установки оборудования, расстояние между которыми удовлетворяют
зоне покрытия беспроводных точек и позволяют создать избыточную топологию на случай отказа одного из устройств. Найдены участки для дальнейшего моделирования и анализа поведения сети.
Основной программой для моделирования сети выбрано программное
обеспечение OMNet++. Данная программа подходит для написания протоколов разных уровней, для моделирования проводных и беспроводных сетей и
позволяет проанализировать работу сети с помощью графов, собирая полученную информацию в ходе симуляции сети.
Разработана функциональная схема для разъяснения процессов, происходящих в отдельных функциональных частях сети в целом. В ходе построе-43
ния функциональной схемы подобраны типы оборудования, описаны характеристики и принципы работы каждого устройства.
Средствами OMNet++ смоделирована беспроводная сеть с использованием уже существующей реализации протоколов и устройств, встроенных в
программное обеспечение OMNet++. Произведен анализ работы составленной топологии и приведена статистика построения сети AODV и перестройки
топологии в связи потери связи с одним из устройств. Результаты приведены
и проанализированы в виде графиков, построенных после сбора данных смоделированной сети.
