Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ТЕХНОЛОГИЯ БЕСПРОВОДНОГО ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА К СЕТИ ИНТЕРНЕТ НА БАЗЕ СТАНДАРТА 802.11 (WI-FI)
• 1.1 История возникновения технологии Wi-Fi
• 1.2 Описание технологии Wi-Fi, её преимущества и недостатки
• 1.3 Схемы использования технологии Wi-Fi
• 1.4 Перспективы развития Wi-Fi в России
• 1.5 Топологии беспроводных сетей Wi-Fi
• 1.6 Безопасность
• 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ WI-FI
• 2.1 Характеристика инвестиционного проекта и его жизненного цикла
• 2.2 Исходные данные по проекту
• 2.3 Расчет зоны действия сигнала

2.4 Разработка структурной схемы организации сети

2.5 Анализ условий труда обслуживающего персонала при эксплуатации технического оборудования

2.6Расчет капитальных затрат по проекту

2.7Расчет эксплуатационных затрат

2.8 SWOT-анализ ПАО "Ростелеком" в г.Волгограде

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ПРОЕКТА

• 3.1Расчет доходов и прибыли
• 3.2 Расчет экономической эффективности проекта
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

беспроводной сеть интернет доход

ВВЕДЕНИЕ

Прогрессивная маccовая паутина под названием Интернет уже cтала неотъемлемой частью жизни любого человека. Здеcь мы черпаeм информацию необходимую нам в быту, а также для работы и обучения, а, кроме того, имеем доcтуп к общeнию c другими людьми. Времeнами тeхнологические новинки приходят в нашу жизнь cтараниями рeкламщиков и в итоге напористой рекламы. А иногда, что случается намного реже, мы сами бежим навстречу новым тeхнологиям. И тогда они раcпространяются, подобно эпидемии: пиcать и говорить о них начинают, когда технология уже внeдрилась в маccы, число пользоватeлей растет с каждым днём всё больше и больше, сведения о новинке распространяются из уст в уста - не потому, что это модно или прeстижно, а проcто потому, что она полeзна и удобна. Именно так в свое врeмя вошли в нашу жизнь телeфоны, холодильники и телeвизоры, так произошло с сотовой телефонией, с Интернетом и форматом MP3. А cейчас по всему миру распространяется беспроводный Интернет, он же Wi-Fi. Роcт популярности беспроводного широкополосного доcтупа связан cо следующими моментами:

1.Новые технологические достижения расширили возможности беспроводных технологий, в том числе их способность обеспечивать покрытие в зонах вне пределов прямой видимости. Крупные телевещательные компании уже внедрили у себя подобные услуги и доказали их эффективность;

2.Комитеты IEEE 802.16 и ETSI Hyperian разработали беспроводные стандарты, которые применимы для широкополосных приложений и расширяют возможности этих стандартов в сферу мобильности;

3.Ведущие игроки рынка, такие как компании Proxim и Intel активно развивают технологии Wi-Fi и создают перспективные элементы, которые могут использоваться для постройки недорогих систем.

Целью моей дипломной работы является изучение принципов организации и функционирования беспроводного широкополосного доступа в Интернет на базе стандарта 802.11 (Wi-Fi) и технико-экономические аспекты технологии Wi-Fi. Актуальность работы обусловлена тем, что беспроводные сети доступа на базе технологии Wi-Fi набирают большую популярность как среди малого и среднего бизнеса, так и среди домашних пользователей.

1. ТЕХНОЛОГИЯ БЕСПРОВОДНОГО ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА К СЕТИ ИНТЕРНЕТ НА БАЗЕ СТАНДАРТА 802.11 (WI-FI)

1.1 История возникновения технологии Wi-Fi

Есть всего два способа избавиться от проводов - передавать информацию по инфракрасному лучу или радиоканалу. Первый способ не обеспечивает мобильности и работает только в условиях прямой видимости передатчика и приёмника информации. Остаётся радиоканал, и в середине 1990-х гг. соответствующая технология была разработана и начала применяться - в основном в локальных сетях крупных корпораций и компаний Силиконовой долины США.

Первоначально термин «Wi-Fi» использовался только для обозначения технологии, обеспечивающей связь в диапазоне 2,4 ГГц и работающей по стандарту IEEE 802.11b (скорость передачи информации - до 11 Мбит/с). Но на сегодняшний день это обозначение используется другими технологиями и применительно к беспроводным локальным сетям. Наиболее значимые среди них определены стандартами IEEE 802.11a и 802.11g (скорость передачи - до 54 Мбит/с, частотные диапазоны, соответственно, 5 ГГц и 2,4 ГГц). Общепринято рассматривать, то, что история Wi-Fi началась в начале 90-х годов минувшего столетия, когда в Нидерландах возникла первая беспроводная методика взаимосвязи -- такой себе предок сегодняшнего Wi-Fi. Но эта ступень зрения несколько не отвечает действительной реальности. В самом процессе истоки Wi-Fi необходимо находить в 1985 г., если в США Федеральное учреждение согласно взаимосвязи (англ. -- Federal Communications Commission) принесло благо в нелицензированное применение конкретных частот радиоспектра абсолютно всеми жаждущими. Подобное законодательное дело североамериканских сотрудников оказали поддержку подобными решениями госструктуры в иных государствах. Как результат, согласно целому обществу фирмы, заинтересованный в коммерциализации данного радиоспектра, стали стремительно создавать надлежащие приборы с целью налаживания беспроводных сеток. И только лишь через 6 лет двое голландских фирм NCR Corporation и AT&T основным в мире показал отдельную к применению ноу-хау беспроводной передачи информации. Коллективный результат фирм приобрел наименование WaveLAN и назначался только с целью оптимизации деятельность прибыльных концепций с помощью беспроводной передачи данных в скорости от 1 до 2 Мбит/с.

Вик Хайес, который является изобретателем Wi-Fi был наименован «Отцом Wi-Fi» и привлечен с его установкой в планирование подобных стереотипов как, к примеру, IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. Agere Systems мучились с огромной конкурентной борьбы на рынке, несмотря на то их продукция и являлась качественной, таким образом, равно как многие предпочли наиболее недорогие постановления Wi-Fi.

Сформированный 802.11abg чипсет все без исключения в одном (кодовое наименование: WARP) Agere Systems, таким образом, и никак не утвердился на рынке и Agere Systems приняла решение оставить рынок Wi-Fi в запоздалом 2004. Разработан консорциумом Wireless Ethernet Compatibility Alliance в основе стереотипов IEEE 802.11, «Wi-Fi» -- трейдерский брэнд »Wi-Fi Alliance». Технологию прозвали Wireless-Fidelity (буквально »беспроводная точность») согласно с Hi-Fi. Wi-Fi Alliance- данное соединение, а Союз основных изготовителей цифровой технической и беспроводных приборов Wi-Fi.

Союз разрабатывает семейство стереотипов Wi-Fi-сетей (спецификации IEEE 802.11) и способы создание местных беспроводных сетей. В 1999 г. новобранцы беспроводных технологий 3Com, Aironet (в настоящее время Cisco), Harris Semiconductor (в настоящее время Intersil), Lucent (Agere), Nokia и Symbol Technologies создать союз Wireless Ethernet Compatibility Alliance. Изначально стандарт 802.11 задумывался как альтернатива Ethernet (то есть внутриофисной связи). Для передачи данных стереотип 802.11b использует частоту 2,4 ГГц. Она хорошо знакома каждому, кто хоть раз держал в руках телефон с переносной трубкой и станцией, - именно на этой частоте трубка «общается» с базой. В США и во многих других странах эта часть частотного диапазона была нерегулируемой, поэтому устройства в стандарте 802.11b не были лицензированы, и продавались, безусловно, бегло. Стандарт 802.11b был разработан ещё в конце 90-х годов и окончательно одобрен в начале 1999-го года. В 2000 году стали появляться первые устройства для передачи данных на его основе. Он был далеко не первой технологией беспроводной передачи данных. Технически первыми средствами цифровой беспроводной связи были еще передатчики Попова-Маркони - эти устройства передавали не аналоговый, а дискретный сигнал. Первые же беспроводные сетевые устройства появились в 1990 году и, хотя их не употребляли массово, но все же распространяли везде. Образцами такой связи были текстовые пейджеры и, в некоторой степени, сотовые телефоны стандартов GSM, CDMA и DAMPS.

В Европе получили массовое распространение текстовые сообщения формата SMS, в США благополучно эксплуатируется двусторонняя пейджинговая связь BlackBerry, а фирма Palm, правда безуспешно, пробовала там же развернуть собственную сеть для беспроводного доступа к почте сквозь карманные органайзеры. Кроме передачи данных по радиоканалу применялись и иные методы - скажем, инфракрасные устройства, хорошо знакомые каждому по телевизионному пульту, работавшие на расстоянии от одного до нескольких метров, в улучшенном виде, может быть, и до километров. В общем, из всех прототипов беспроводной передачи, имевших хоть какую-то возможность, 802.11b, он же Wi-Fi, до поры до времени был самым непопулярным. Большие фирмы и развитые государства экспериментировали с WAP и GPRS готовились к продаже лицензий на сотовую связь третьего поколения (в стандарте UMTS), которая была призвана обеспечить

высокоскоростную передачу данных в сотовых сетях. Широко обсуждались возможности стандарта Bluetooth, с помощью которого, как предполагалось, в сеть будут объединены персональные устройства и бытовые приборы. Словом, альтернатив 802.11 было много, приведенный список - далеко не полный. Впрочем, одержал победу все же Wi-Fi.

Рассмотрим основные параметры стандартов 802.11 в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Основные параметры стандартов 802.11

Характеристика стандартов	802.11b	802.11a	802.11g
Максимальная скорость передачи данных, Мбит/с	11	54	54
Используемые частоты, ГГц	2,4	5	2,4
Типичная область покрытия, м	до 100	до 50	до 100

Радикальное увеличение пропускной способности выделяет стандарт 802.11n, с появлением которого пропускная способность WLAN будет увеличена сразу в несколько раз. Знатоки сходятся во мнении, собственно, что в обозримое время, технологию беспроводных сетей 802.11n будут поддерживать не только ноутбуки, но и почти все домашние электрические приборы и она станет применяться всеми ведущими корпоративными и бытовыми приложениями. Максимальная скорость передачи данных, обеспечиваемая этой технологией, поначалу составлявшая 1 Мбит/с, в результате выросла до 11 Мбит/с. Параллельно росту скорости дешевело оборудование для беспроводной связи. В результате оно стало по карману частным лицам, и к концу 1990-х территория крупных городов США и Европы начала покрываться зонами. Такие зоны получили сленговое название hot spot («горячее пятно»).

На сегодняшний день более многообещающим считается род разрабатываемых в реальное время стандартов IEEE 802.16, позволяющих гарантировать передачу данных со скоростью не ниже 70 Мбит/с.

1.2 Описание технологии Wi-Fi, её преимущества и недостатки

Wi-Fi -- торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Аббревиатура Wi-Fi расшифровывается как Wireless Fidelity, которое слово в слово можно перевести как «беспроводное качество» или же «беспроводная точность». Разработка Wi-Fi предопределена для доступа на коротких дистанциях и, в тоже время, на довольно больших скоростях. Чем же так хороша беспроводная Wi-Fi сеть для пользователя? Она не предназначена для передачи данных на большие расстояния, для этого есть WiMax и сотовые технологии. Но собственную функцию она выполняет довольно хорошо. Чтобы пользователь оказался в сети, ему достаточно просто попасть в радиус её действия. Все опции изготавливаются механически. После этого работа пользователя ничем не отличается от работы в обычной сети Интернет. Если есть необходимость, доступ к локальным ресурсам можно сделать паролированным.

Сегодня существует множество устройств, поддерживающих Wi-Fi. Прежде всего -- это ноутбуки. Точка доступа с ADSL-модемом, PCI Wi-Fi карта для компьютера и PCMCII для ноутбука -- комплект для обрезки проводов (фото ZDNet). Существуют ADSL-модемы, скомпонованные с точкой доступа. Достаточно подключить к нему телефонный провод, провести соответствующие настройки доступа, и ваша площадь преобразуется в зону онлайн. Постепенно появляются и беспроводные MP3-плееры, принтеры.

Чтобы установить соединение своего поддерживающего Wi-Fi устройства с интернетом, нужно выполнить всего два действия:

1.Следует установить связь между ноутбуком и точкой доступа. Сетевые устройства ноутбука и точки доступа должны определить друг друга. Это происходит автоматически, если ваше беспроводное устройство включено. На большинстве ноутбуков при этом появляется значок в правом нижнем углу экрана или загорается индикатор на корпусе ноутбука.

2.Необходимо активировать доступ в интернет. В большинстве случаев для этого достаточно просто запустить браузер и набрать адрес, какого либо сайта, при этом вы автоматически попадёте на заданную страницу.

В случае успешного подключения на панели инструментов вы обычно видите значок, указывающий, что соединение с сетью установлено. Состояние связи и уровень сигнала можно определить по виду или цвету значка: красный означает, что Ваше беспроводное устройство выключено, зеленый - включено. Чтобы определить качество сигнала, нажмите на этот значок (в различных системах вид значка и обозначения силы сигнала могут отличаться). В последние несколько лет, Wi-Fi-технология прочно заняла позиции стандарта беспроводных локальных сетей (WLANS) в мире. Любой сейчас имеет возможность осуществить Wi-Fi сеть, установив точку доступа и предоставив в радиусе 100 метров от нее доступ в Онлайн на скорости в сотни раз превышающей стандартное соединение. В отличие от других беспроводных технологий, таких как CDMA и GSM, Wi-Fi дает 100% глобальную совместимость.

В настоящий период методика wi-fi весьма распространена и быстро формируется в целостном обществе. У нее весьма огромный потенциал, однако, имеется как собственные плюсы, таким образом, и минусы.

Преимущества Wi-Fi:

1.Отсутствие проводов. Позволяет развернуть cеть без прокладки кабеля, что может уменьшить cтоимоcть развёртывания и/или раcширения сети. Меcта, где невозможно проложить кабель, к примеру, за пределами помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обcлуживаться беcпроводными сетями.

2.Совмеcтимоcть. Беcпроводные cети cовместимы с локальными кабельными cетями и полностью соответствуют стандартам проводных сетей Ethernet. Поэтому пользователю не потребуется изучать какое-либо оборудование или специализированное ПО. Главное, чтобы на ноутбуке пользователя были установлены драйвера на радиокарту.

3.Мобильность. Соединение посредством радиоканала позволяет перемещаться пользователю в пределах зоны покрытия беспроводной сети Wi-Fi.

4.Организация WLAN-сетей (Wireless Local Area Network). Такие cети предоставляют возможноcть беcпроводной cвязи неcкольких офиcов, находящихся в разных зданиях в единую локальную сеть, так как соединение этих же офиcов кабельными соединениями может быть либо дорогостоящим, либо невозможным вообще.

5.Экономия времени и cредств. Возведение беспроводной сети Wi-Fi производится быстрее, чем в кабельной сети. При этом возможно сохранение инвестиций, вложенных в локальную беспроводную сеть при cмене офиcа. Еcть элаcтичность - стремительная реcтруктуризация, перемена конфигурации и объемов cети.

Недоcтатки Wi-Fi:

1.Выcокая cтоимоcть оборудования.

2.При наружном построении Wi-Fi каналов cвязи на раccтоянии желательно наличие прямой видимости.

3.К чиcлу нерешенных проблем отноcится также безопаcность: сейчас завершаются работы над новыми стандартами безопасности, которые призваны обеспечить ещё более высокий уровень защиты информации в беспроводных сетях.

Немаловажное свойство на качество взаимосвязи выражает окружающая сфера, в особенности не торопясь функционирует методика возле электромагнитных волн. Невзирая на все мероприятия типизации, определенные приборы с различных изготовителей все же обладают неполноценной сочетаемостью с сетью, это также воздействует на темп взаимосвязи.

Восприятие конкретного радиуса воздействия в большей степени находится в зависимости с окружающей сферой. Обыкновенный семейный компьютер wi-fi содержит радиус порядка 45 метров в помещении, а внешне - 450 метров. В случае если в 1 доме, в одной местности функционируют довольно большое количество wi-fi мест, в таком случае они имеют все шансы препятствовать друг другу, данное влияет в качестве с сочетанием. Такая трудность в особенности распространена в многоквартирных домах, где соседи весьма стремительно применяют эту технологию.

Безусловно, wi-fi содержит собственные минусы, однако он имеет и свои достоинства, которых значительно больше. Непосредственно по этой причине с любым в дневное время инновационные технологические процессы wi-fi обретают наибольшее использование, как из числа простых пользователей, так и из числа кабинетов и торговых учреждений.

Незамедлительно обширно привлекаются новейшие посетители и капиталовложения, т.е. в последнее время WI-FI провайдеры формируют хот-стопы и хот-зоны с безвозмездным использованием. В наше время трудно отыскать лица, которые хотя бы единственный раз никак не использовал данные посредством usb-проводов либо вluetooth. Однако это устарелые технологические процессы. В замену им наступила новейшая система. Не так давно сформирована методика WI-FI Direct. Базой считается обычный WI-FI, однако уже можно ограничиться в отсутствии места доступа. Кроме того формируются непосредственные подсоединения среди приспособлений, у которых существуют WI-FI. А это значит, можно изменять сведения в хорошей скорости и на большом расстоянии. Методика элементарна и ясна обыкновенному пользователю. Ожидать осталось немного времени.

1.3 Схемы использования технологии Wi-Fi

Технологические процеccы беcпроводного широкополоcного доступа к сети Интернет в основе стандарта 802.11 (Wi-Fi) стремительно получили известность и оказались альтернативой проводным локальным сетям как с целью применения здания, таким образом и с целью небольшого и крупного бизнеса. Кроме беспроводных бытовых и офисных сетей технология Wi-Fi обнаружила обширное использование в области компании общественного доступа в Интернет.

В многочиcленных аэропортах, гостиницах, ресторанах общеcтвенный доcтуп (оплачиваемый либо неоплачиваемый) к Wi-Fi-сетям выполнен посредством, так именуемых хот-спотов. Любой гость заведения, в котором имеются хот-споты, приобретает вероятность подвижного подсоединения к сети с поддержкой собственного ноутбука, ПК либо телефонного аппарата, поддерживающего образец беспроводного доступа.

В проектирование cети Wi-Fi воздействует единая облаcть здания (суммарная по всем этажам), число вероятных пользователей - стационарных и мобильных. Рассмотрим схемы использования технологии Wi-Fi применительно к домашнему или малому офису - рисунок 1.1, применительно к крупному офису - рисунок 1.2 и применительно к организации хот-спотов - рисунок 1.3

Рисунок 1.1 - Схема использования Wi-Fi применительно к домашнему или малому офису (SOHO)

Рисунок 1.2 - Схема использования Wi-Fi в крупном офисе



Рисунок 1.3 - Схема хот-спота

В наше время период Wi-Fi сети применяются весьма обширно, и области их использования все без исключения возрастают. Перечислим определенные их них.

1.Беспроводные местные сети для здания и маленьких кабинетов.

Использование технологических процессов Wi-Fi дает возможность совместить в сеть несколько пк и принтеров в отсутствии прокладки кабелей. С целью подобных сетей, возможно, применять как объединения вида "точка-точка", таким образом, и с применением места доступа. При потребности подсоединения беспроводной местной сети с целью

здания либо незначительного кабинета к онлайн с применением проводной схемы нужна конструкция незначительного маршрутизатора беспроводной местной сети, посредством который и будет производиться широкополосное объединение. Радиуса воздействия подобного маршрутизатора, как правило, случается достаточно с целью предоставления взаимосвязи в границах здания, жилплощади либо небольшого кабинета. Применение только лишь места доступа в отсутствии маршрутизатора даст возможность подсоединить только лишь один механизм к сети интернет, таким образом, как большая часть пунктов доступа никак не функционируют согласно протоколам NAT и DHCP. Комбинация места доступа с проводным маршрутизатором предоставит вероятность подключить ряд приборов в отсутствии применения дорогостоящего маршрутизатора беспроводной местной сети. 2. Беспроводные местные сети в публичных местах. Такие сети возводятся в популярных зонах: в аэропортах, торговых центрах, ресторанах, отелях, в которых общество становятся только на короткое время, однако располагают при этом доступ к сетевым предложениям. Подобные места, как правило, именуют ''горячими точками'' (hotspots). Они имеют все шансы трудиться как в коммерческой, так и в бесплатной базе. Механизм сети с целью маленьких "горячих точек" способен являться подобно сети с целью здания либо маленького кабинета. В случае если линия коммерческая, в таком случае кроме того к месту доступа и маршрутизатору важна конструкция контроллера доступа и биллинговой концепции, что б планировала оплату из-за обслуживание использования Wi-Fi сети. Сети больших "горячих точек" схожи в беспроводные местные сети компаний. Эти сети, кроме того, призывают конструкции сильных денег защищенности сети, к примеру, с целью исполнения функций контролирования доступа понадобится централизационный компьютер, предоставляющий аутентификацию, авторизацию и подсчет.

1.4 Перспективы развития Wi-Fi в России

В наше время Wi-Fi стремительно превращается из высокотехнологичной новинки в тот предмет, без которого повседневная жизнь становится невообразимой. Еще недавно Wi-Fi антенны для ноутбуков нужно было покупать отдельно, сейчас все модели поступают в продажу уже укомплектованные встроенными антеннами. Устройства для доступа в сети стандарта 802.11 формируются и для других мобильных устройств: например, все крупные производители разрабатывают двухдиапазонные сотовые телефоны. Все больше людей планируют свою поездку, ориентируясь на наличие возможности получить высокоскоростной доступ в Интернет в местах их пребывания. Другими словами, они предпочтут один отель (кафе и т.д.) другому, основываясь на наличии в первом - услуги высокоскоростного доступа в Интернет. Так как бизнес путешественников начинает интересовать - могут или не могут они получить такую услугу, как Wi-Fi в данном месте, то наличие Wi-Fi доступа становится важным конкурентным преимуществом. Довольство путешественников - это только вершина айсберга. Услуга каждый день улучшается и даёт всё свежие и свежие выдающиеся преимущества и доходы, как операторам, так и обладателям точек доступа. Российский рынок доступа в Интернет сейчас находится на пороге структурного перелома. Обсуждая пути дальнейшего развития технологии Wi-Fi, эксперты и основные игроки телекоммуникационного рынка сходятся во мнении, что следующим шагом развития Wi-Fi должно стать предоставление дополнительных платных услуг на основе имеющейся технологии. Высоко оценивают потенциал Wi-Fi специалисты компаний-операторов сотовой связи, в этом случае хот-споты рассматриваются как вспомогательное расширение вероятностей беспроводной передачи данных в сетях 2,5-3G. Необходимо отметить, что начало развертывания сетей WLAN (локальных сетей) в мире совпадает с развертыванием сетей мобильной связи третьего поколения, что позволяет многим аналитикам этого рынка считать сети WLAN частью системы мобильной передачи данных, использование и сервис, которой лучше других могут осуществлять операторы сетей мобильной связи. Таким образом, перспективы технологии Wi-Fi заключаются в том, что Wi-Fi является более чем просто технологией доступа в Интернет. Wi-Fi - технология призвана стать cредcтвом обеcпечения мобильноcти абонента, средcтвом интеграции телефонной cети общего пользования (ТфОП), сеть подвижной связи (СПС), а также одним из направлений модернизации мобильных и телефонных сетей связи.

В настоящее время технология Wi-Fi доступа в Интернет в первую очередь предполагает публичность. К основным тенденциям рынка публичного Wi-Fi доступа относятся:

1. Дальнейшее развитие проекта Яндекс-Wi-Fi, из чего следует распространение бесплатного доступа;

2. Повышение интереса со стороны крупных игроков рынка;

3. Более активная реклама услуги (провайдерами, прессой и т.д.);

4. Более гибкие схемы оплаты;

5. Повышение осведомленности и внимания со стороны владельцев заведений.

В Российской Федерации распределение точек доступа смещено в сторону ресторанов и кафе (68%), второе место занимают отели (14%). При этом растёт доля горячих точек, приходящихся на другие места, такие как авто- и ж/д вокзалы, автозаправочные станции, стоматологические клиники. В столице наиболее широкий охват и выбор пространств предоставления услуги, в регионах же хот-споты (горячие точки) строятся только в тех местах, где может существовать критическая масса вероятных пользователей(рис.1.4).

Рисунок 1.4 - Распределение публичных хот-спотов по городам РФ

В регионах РФ распределение хот-спотов таково: рестораны - 56%, отели - 19%, аэропорты - 2%, другое - 23% (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Распределение публичных хот-спотов по месту развертывания

В Эстонии не так давно миновали проверки, которые выявили, то, что новейшая методика беспроводной передачи информации Li-Fi способен отдавать данные в разы стремительнее, нежели абсолютно всем знаменитый Wi-Fi. Стартап Velmenni с Дели, который промышлял данными проверками, в лабораторских обстоятельствах сумел приобрести темп передачи 224 Гбит / с, а в период исследований в кабинетах -- вплоть до 1 Гбит / с, то, что в 100 раз больше быстроты обычного Wi-Fi-соединения.

В Российской федерации применяется подобная методика: согласно мониторингам изготовителя, беспроводные зрительные концепции в ближайшем будущем будут распространенным добавлением к Wi-Fi. Технология Li-Fi (с light -- "свет", fidelity -- "точность") подразумевает доступ к Интернету с поддержкой специализированных светодиодов.

Они выступают передатчиками данных. Может быть, в дальнейшем эта методика даст возможность закачивать фильмы с настольной лампой, подсоединяться к картографическим сервисам через уличный фонарь и слушать музыку за счет хорошо освещенных витрин торговых центров.

Сами основоположники VLC Ltd именуют приоритетным введение Li-Fi в областях, где использование обычного Wi-Fi урезано. В частности, в авиаперевозках, так как применение радиоприборов в период подъема и высадки определённо запрещается, во врачебных организациях -- с целью передачи информации с томографов.

Между тем в Российской федерации также увлекаются беспроводными оптическими сетями, однако при этом методика применяется несколько иная -- тут выбирают довольствоваться в отсутствии лампочек.

В России, в одних только общественных местах доступа Wi-Fi свыше 200 тыс. К 2018 г. их число увеличится вплоть до 290 тыс., дают прогноз в J'son & Partners Consulting, а биржа услуг в сетях Wi-Fi составит 1,75 миллиардов руб. Это огромный рынок. Li-Fi способен его завоевать, если в практике он докажет свою результативность. Более понятно, изображено на рис.1.6. Показано, что такое Li-Fi, как он работает и с помощью чего.



Рисунок 1.6 Li-Fi - технология беспроводной передачи данных

«Li-fi» обещает быть наиболее недорогим и энергоэффективным способом передачи информации, нежели имеющиеся беспроводные радиосистемы, принимая во внимание общедоступность и вездесущее продвижение светодиодов.

Явный свет -- доля электромагнитного диапазона, в 10 тыс. раз наиболее обширная, нежели диапазон радиоизлучения. Вероятно, мир способен гарантировать почти безграничную широту канала передачи информации. Согласно суждению ученого Хааса, ещё одно превосходство новейшей схемы состоит в том, то, что присутствие однородном распределении светодиодных передатчиков, возможно, достигнуть наиболее четкого и устойчивого подсоединения к интернету в глубине строений.

Правило деятельность Li-Fi-концепций состоит в кодировке информации и модуляции светового сигнала, который потом переходит светодиодными (LED) осветительными устройствами. Изменяемый мир мигает, таким образом, стремительно, то, что человеческий глаз данного никак не наблюдает. А вот особый измеритель, интегрированный в мобильное приспособление либо подсоединенный к компьютеру, просто воспринимает данный знак. Прибор способен раскодировать информативный знак и, присутствие потребности, отправлять сведения в противоположном направление.

Предельная быстрота переключения светодиодов ограничивается методом их изготовления, который устанавливает их стабильность к перегоранию, данная же стабильность никак не дает возможность применять люминесцентные лампы и лампы накаливания с целью передачи информации согласно технологии VLC. Способом зрительного мультиплексирования с прямоугольным частотным распределением каналов (O-OFDM -- Optical orthogonal frequency-division multiplexing) с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK -- Quadrature Phase Shift Keying), в световой поток, излучаемый белоснежными светодиодами совершается предписание информации присутствие поддержки модуляций. В практике способ O-OFDM реализуется присутствием поддержки метода стремительных расчетов переустройства Фурье (FFT -- Fast Fourier transform), в таком случае есть разрывное переустройство Фурье.

Таблица 1.2 Плюсы Wi-Fi и Li-Fi

Преимущества Wi-Fi	Преимущества Li-Fi
1.Вероятность разворачивания сети в отсутствии применения кабеля, то, что уменьшает стоимость компании и/или последующего расширения сети.	1. Значительная быстрота передачи данных. Информативная безопасность -- ещё одно основное превосходство, т. к. свет не проникает через стены.
2. Обеспечение доступа к сети подвижным приборам.	2. Применение освещения, а не радиочастотных сигналов
3.Обширное продвижение на рынке Wi-Fi-устройств. 4. Незначительный уровень излучения Wi-Fi-приспособлениями в период передачи информации	3. Под водой в море Li-Fi способен гарантировать передачу информации в определенное пространство.

Таблица 1.2 (б) Минусы

Недостатки Wi-Fi	Недостатки Li-Fi
1. Формируются конкретные помехи	1. Предоставление информации может реализоваться только лишь в границах прямой видимости
2. Легко ломаемый метод кодирования WEP
3. Эффективность сети уменьшается при плохой погоде

Изучая все достоинства Li-Fi и Wi-Fi, очевидно, то, что применение освещение в качестве несущей содержит достоинства перед радиоволнами. Во-первых, польза в энергопотреблении: в радиомодемах коэффициент полезного действия никак не превосходит 5 %, значительная доля энергии удаляется в тепло. Во-вторых, в теории со светом, возможно, отдавать сведение на гораздо большей скорости, нежели радиовещание, попросту за счет наименьшей длины волны. В- третьих, лампочки, возможно, применять в клиниках, безусловно, и в многолюдном мегаполисе хот-споты никак не станут интерферировать друг с другом, как Wi-Fi.

1.5 Топологии беспроводных сетей Wi-Fi

Сети стандарта 802.11 имеют все шансы выстраиваться согласно каждой с последующих топологий:

1. Независимые базисные зоны обслуживания;

2.Базовые области сервиса;

3.Расширенные области сервиса.

Самостоятельные базовые области обслуживания (IBSS)IBSS предполагают собой категорию трудящихся в согласовании со стандартом 802.11 станций, связывающихся напрямую один с другой. В рисунке 1.7 представлено, как станции, оснащенные беспроводными сетевыми интерфейсными картами (network interface card, NIC) стандарта 802.11, имеют все шансы создавать IBSS и непосредственно соединяться один со вторым.

Рисунок 1.7 - Ad-Hoc сеть (IBSS)

Специализированная линия, либо независимая базисная зона сервиса (IBSS), появляется, если единичные приборы-посетители сформировывают самоподдерживающуюся сеть в отсутствии применения раздельной крышки доступа (AP - Access Point). Присутствие формировании подобных сеток никак не разрабатывают какие-либо карты зоны их развертывания и подготовительные проекты, по этой причине они, как правило, не слишком велики и обладают узкой протяженностью, необходимую с целью передачи вместе применяемых информации присутствие появлении такого рода потребности. Так как в IBSS не имеется точка доступа, разделение периода (timing) исполняется нецентрализованное. Потребитель, начинающий передачу в IBSS, предлагает сделать сигнальный (маячковый) промежуток (beacon interval) с целью формирования комплекта факторов периода передачи маячкового сигнала (set of target beacon transmission time, TBTT). Если заканчивается ТВТТ, любой потребитель IBSS осуществляет следующее:

1.Приостанавливает все несработавшие таймеры задержки (backoff timer) из предыдущего ТВТТ;

2.Определяет новую случайную задержку.

Базовые зоны обслуживания (BSS)

BSS - это группа работающих по стандарту 802.11 станций, связывающихся одна с другой. Технология BSS предполагает наличие особой станции, которая называется точка доступа AP. Точка доступа - это центральный пункт связи для всех станций BSS. Клиентские станции не связываются непосредственно одна с другой. Вместо этого они связываются с точкой доступа, а уже она направляет кадры к станции-адресату. Точка доступа может иметь порт восходящего канала, через который BSS подключается к проводной сети (например, восходящий канал Ethernet). Поэтому BSS иногда называют инфраструктурой BSS. На рисунке 1.8 представлена типичная инфраструктура BSS.



Рисунок 1.8 - Инфраструктура локальной беспроводной сети BSS

Расширенные зоны обслуживания (ESS)

Ряд инфраструктур BSS могут быть соединены посредством их интерфейса восходящего канала. Далее, в каком месте функционирует образец 802.11, интерфейс восходящего канала объединяет BBS с сортировочной концепцией. Ряд BBS, соединённых меж собою посредством сортировочной концепцией, формируют расширенную площадь сервиса (ESS). Возрастающий путь к сортировочной концепции не обязательно обязан применять проводное объединение. В рисунке 1.9 показан образец фактического олицетворения ESS. Классификация стандарта 802.11 сохраняет вероятность осуществления данного канала в варианте беспроводного. Однако больше восходящие каналы к сортировочной концепции предполагают собою каналы проводной технологии Ethernet.

Рисунок 1.9 - Расширенная зона обслуживания ESS беспроводной сети

1.6 Безопасность

Приборы стандарта 802.11 соединяются друг с другом, используя в свойстве переносчика информации сигналы, передаваемые в спектре радиочастот. Сведения переходят согласно радиовещание отправителем, полагающим, то что радиоприемник кроме того функционирует в избранном радиодиапазоне. Минусом подобного приспособления считается в таком случае, то, что каждая иная база, использующая данный спектр, также может осуществить данные сведения. В случае если никак не применять какой-либо режим охраны, каждая база эталона 802.11 сумеет подвергнуть обработке сведения, направленные согласно беспроводный местной сети, в случае если только её радиоприемник функционирует в этом же радиодиапазоне. С целью предоставления хотя бы минимум степени защищенности нужны последующие образующие:

1. Методы с целью принятия постановления сравнительно того, кто именно либо то, что способен применять беспроводную LAN. Данное условие довольствуется за счет приспособления аутентификации, который обеспечивает контролирование доступа к LAN.

2. Ресурсы защиты данных, подаваемой посредством беспроводную среду. Данное условие довольствуется за счет использования алгоритмов кодирования. В спецификации стандарта 802.11 регламентировано применение механизма аутентификации устройств с открытым и с совместно используемым ключом и механизма WEP, обеспечивающего защищенность данных. Механизмы кодирования базируются в методах, какие предпочитают случайным образом сведения. Применяются 2 типа шифров:

1.Поточный (групповой) код.

2.Блочный шифр.

Шифры двух видов работают, генерируя первостепенный поток (key stream), приобретаемый в базе значимости засекреченного ключа. Ключевой поток смешивается со сведениями, либо не закрытым словом, вследствие чего же образовывается кодированный выходной знак. Вышеназванные 2 типа шифров различаются согласно размеру информации, с которыми они имеют все шансы трудиться в то же время.

Однопоточный код производит непрерывный ведущий поток, опираясь в значении ключа. К примеру, однопоточный код способен производить 15-разрядный ключевой поток с целью кодирования одной грань и 200-электроразрядный ключевой поток с целью кодирования второго. В рис. 1.3 проиллюстрирована деятельность поточного кода. Более популярным считается однопоточный код RC4, который и находится в базе метода WEP. Блочный код, напротив, производит исключительный ключевой поток кодирования зафиксированного объема. Раскрытый документ разделяется в блоки, и любой источник смешивается с основным потоком вне зависимости. В случае если источник прямого слова менее чем источник основного потока, 1-ый расширяется с мишенью извлечения блока необходимого объема. В рис.1.10 проиллюстрирована деятельность блочного кода.

Рисунок 1.10. Осуществляется поточное шифрование.

Рисунок 1.11 - Осуществляется блочное шифрование.

Процедура кодирования, упомянутая ранее, с целью поточных и блочных шифров, называется порядок кодирования c поддержкой книги электрических кодов (Electronic Code Book, ЕСВ). Порядок кодирования ЕСВ характеризуется тем, то, что единственный и этот же раскрытый документ уже после кодирования реорганизуется в единственный и этот же закодированный документ.

Определенные способы кодирования дают возможность найти решение в данной задаче.

1.Векторы инициализации (initialization vectors, IV).

2.Режимы с обратной связью (feedback modes).

Вектор инициализации -- это номер, прибавляемый к ключу, окончательным итогом этого считается перемена данных основного потока. Вектор инициализации вяжется с источником вплоть до этого, равно как возникнет генерирование основного потока. Вектор инициализации все время меняется, в таком случае ведь наиболее совершается с основным потоком. В рис. 1.12 (а,б) представлены 2 сценария. 1-ый принадлежит к шифрованию с применением поточного кода в отсутствии использования вектора инициализации. В данном случае раскрытый документ DATA уже после смешения с основным потоком 12345 постоянно реорганизуется в закодированный документ AHGHE. Второй план демонстрирует, как тот же раскрытый документ смешивается с основным потоком, дополненным вектором инициализации с целью извлечения другого зашифрованного текста. Обратим внимание на то, что закодированный документ во втором случае различается в первом. Образец 802.11 советует менять вектор инициализации пофреймово (on a per-frame basis). Это обозначает, то что, если единственный и тот же фрейм отдан дважды, весьма высокой окажется возможность этого, то, что закодированный документ станет различным.

Рисунок 1.12 (а) - Шифрование с использованием поточного шифра без применения вектора инициализации.

Рисунок 1.12 (б) - Шифрование и векторы инициализации

Режимы с обратной связью прeдставляют собой прeобразование процeccа шифрования, выполнeнные во избeжание того, что один и тот же открытый тeкст модифицировался в ходе шифрования в одинаковый зашифрованный тeкст. Спецификация стандарта 802.11 предусматривает гарантирование защиты информации с использованием метода WEP. Данный метод базируется в применении симметричного поточного кода RC4. Симметричность RC4 означает, то, что согласованные WEP-шлюзы величиной 40 либо 104 бит статично изменяются в клиентских устройствах и в местах доступа. Метод WEP был избран ключевым способом вследствие того, что он никак не требует слишком больших вычислений.

Для того чтобы исключить кодирования в режиме ЕСВ, WEP использует 24-электроразрядный вектор инициализации, какой добавляется к ключу перед исполнением обрабатывания согласно методу RC4. На рисунке 1.13 представлен образец, закодированный согласно методу WEP с применением вектора инициализации.

Рисунок 1.13 - Фрейм, зашифрованный по алгоритму WEP

Спецификация стандарта 802.11 требует, для того чтобы похожие WEP-источники существовали сконфигурированы как в клиентах, таким образом и в устройствах, производящих инфраструктуру сети. Возможно, формулировать вплоть до 4 ключей в одно устройство, однако в то же время с целью кодирования отправляемых фреймов применяется только лишь единственный из них.

WEP-кодирование применяется только согласно взаимоотношению к фреймам информации и в период операции аутентификации с совместно используемым источником. Согласно методу WEP шифруются последующие поля фрейма информации стандарта 802.11:

-Данные или полeзная нагрузка.

-Контрольный признак целоcтности (integrity check value, ICV).

Значимости абсолютно всех остальных полей переходят в отсутствии кодирования.

Вектор инициализации обязан быть отправлен незашифрованным изнутри фрейма, для того чтобы приёмная база имела возможность приобрести его и использовать с целью правильной расшифровки нужной перегрузки и ICV.

Механизмы проверки подлинности стандарта 802.11

Спецификация стандарта 802.11 раскрывает два механизма, которые могут применяться для аутентификации клиентов WLAN:

1.Открытая аутентификация (open authentication).

2.Аутентификация с совместно используемым ключом (shared key authentication).

Открытая аутентификация, согласно сущности, предполагает собою метод с нулевой аутентификацией (null authentication algorithm). Место доступа берет на себя любой запрос в аутентификацию. Это может являться попросту бессмысленный знак, применяемый с целью предписания в использование непосредственно данного метода аутентификации, этим не менее, открытая аутентификация представляет конкретную значимость в сетях стереотипа 802.11. Настолько обыкновенные условия к аутентификации дают возможность приборам стремительно приобрести допуск к сети. Надзор доступа при открытой аутентификации исполняется с применением предварительно сконфигурированного WEP-ключа в точке доступа и в абонентной станции. Данная база и место доступа обязаны иметь похожие источники, в таком случае они имеют все шансы соединяться между собой. В случае если база и место доступа никак не удерживают метод WEP, в BSS нереально гарантировать охрану. Каждое приспособление способно подсоединиться к этому BSS, и все без исключения фреймы информации переходят незашифрованными.

После выполнения открытой аутентификации и окончания движения ассоциирования потребитель способен начать передачу и получение информации. В случае если потребитель сконфигурирован таким образом, то, что его источник отличается от ключа места доступа, он никак не сможет верно, кодировать и раскодировать фреймы, и подобные фреймы станут отброшены как пунктом доступа, таким образом, и абонентной станцией. Этот ход дает собой достаточно-действительное результативное средство контролирования допуска к BSS (рисунок 1.14).

Рисунок 1.14 - Процесс открытой аутентификации при различии WEP-ключей

В отличие от открытой аутентификации, присутствие аутентификации с совместно применяемым источником потребуется, для того чтобы абонентная база и место доступа были способны сохранять WEP и имели похожие WEP-источники. Процедура аутентификации с вместе применяемым источником исполняется соответствующим способом:

1.Клиент отправляет месту доступа требование в аутентификацию с вместе применяемым источником.

2.Точка доступа дает ответ фреймом вызова (challenge frame), хранящим открытый документ.

3.Клиент шифрует требование и отправляет его назад месту доступа.

4.Если место доступа может правильно разобрать данный образец и приобрести собственный первоначальный вызов, покупателю направляется известие об эффективной аутентификации.

5.Клиент приобретает доступ к WLAN.

Предпосылки, в которых базируется распознавание с совместно применяемым источником, точно такие же, как и те, какие предполагались при открытой аутентификации, применяющею WEP-источники в свойстве ресурсы контролирования доступа. Отличие среди данными 2-мя схемами заключается в этом, то, что потребитель никак не способен объединять себе с пунктом доступа присутствие применении приспособления аутентификации с вместе применяемым источником, в случае если его источник никак не изменен надлежащим способом. На рисунке 1.15 схематически представлен ход аутентификации с вместе применяемым источником.

Рисунок 1.15 - Процесс аутентификации с совместно используемым ключом

Аутентификация с использованием МАС-адресов

Аутентификация с внедрением МАС-адресов не специфицирована стандартом 802.11. но гарантируется почти всеми производителями. В ходе аутентификации с внедрением МАС-адресов проверяется соотношение МАС-адреса клиента локально сконфигурированному перечню допустимых адресов или списку, хранящемуся на внешнем аутентификационном сервере. Аутентификация с внедрением МАС-адресов увеличивает воздействие раскрытой аутентификации и аутентификации с вместе применяемым ключом, обеспечиваемыми стандартом 802.11, потенциально снижая тем самым вероятность того, что неавторизованные устройства получат доступ к сети. К примеру, администратор сети имеет возможность ограничить доступ к конкретной точке доступа для трех конкретных устройств. Если все станции и все точки доступа BSS используют однообразные WEP-ключи, при применении открытой аутентификации и аутентификации с совместно используемым ключом подобный сценарий воплотить в жизнь не просто.

Рисунок 1.16 - Процесс аутентификации с использованием МАС-адресов

Уязвимость открытой аутентификации

При применении механизма открытой аутентификации точка доступа не содержит способности выяснять право покупателя. Недоступность подобной способности считается дефектом системы защиты, в случае если в беспроводной локальной сети не применяется WEP-шифрование. В том числе и при применении и клиентом, и точкой доступа статичного WEP устройство открытой аутентификации не дает средств для определения того, кто использует прибор WLAN. Авторизованное устройство в руках неавторизованного пользователя -- это опасность защищенности, равносильная абсолютному отсутствию какой-нибудь защиты сети.

Уязвимость WEP-шифрования

Уязвимость обоснована как раз тем, как механизм WEP использует алгоритм составления ключа (key scheduling algorithm, KSA) на базе поточного шифра RC4. Часть вeкторов инициализации (их называют слабые IV -- weak IV) могут показать биты ключа в результате проведения статистического анализа. Исследователи компании AT&T и университета Rice использовали данную уязвимость и проверили, что можно заполучить WEP-ключи длиной 40 или 104 бит впоследствии обработки 4 миллионов фреймов. Для пeрвых беспроводных LAN стандарта 802.11b это означает, что они должны передавать фреймы приблизительно один час, после чeго можно вывести 104-разрядный WEP-ключ. Аналогичная уязвимость готовит WEP неэффективным механизмом обeспечивания защиты информации.

IEEE 802.1X

Как продемонстрировало время, WEP оказаллась не самой надёжной технологией защиты. После 2001 года для проводных и беспроводных сетей был внедрён свежий стандарт IEEE 802.1X, который пользуется вариантом динамических 128-разрядных ключей шифрования, то есть периодически изменяющихся во времени.

Таким образом, пользователи сети трудятся сеансами, по окончанию которых им присылается новый источник. Например, Windows XP поддерживает данный стандарт, и по умолчанию время одного сеанса равно 30 минутам. IEEE 802.1X - это новый стандарт, который оказался главным для становления промышленности беспроводных сетей в целом. За базу взято поправка недостатков технологий защищённости, используемых в 802.11, в частности, вероятность взлома WEP, зависимость от технологий производителя. Протокол ЕАР (RFC 2284) и стандарт 802.1X не регламентируют внедрение особенного метода аутентификации. Администратор сети имеет возможность использовать соответствующую протоколу ЕАР разновидность аутентификации -- или же 802.1X, или же ЕАР. Единственная заявка-- чтобы как заказчик стандарта 802.11 (здесь он именуется просителем (supplicant)), так и сервер аутентификации поддерживали алгоритм ЕАР-аутентификации. Такая открытая и расширяемая архитектура разрешает применять базисную аутентификацию во всевозможных критериях, и в каждой ситуации, возможно, использовать оптимальную разновидность аутентификации.

Далее приведены образцы видов ЕАР-аутентификации.

ЕАР защиты транспортного уровня (EAP-transport layer security, EAP-PEAP). Работает аналогично протоколу защищенных сокетов (secure sockets layer, SSL). Взаимная идентификация производится с применением числовых сертификатов в стороне сервера с целью формирования SSL-туннеля с целью покупателя, исполняющего оберегаемую аутентификацию в сети.

EAP-Cisco. ЕАР-аутентификация типа EAP-Cisco, которую называют также LEAP, была первой, определенной для применения специально в беспроводных LAN. EAP-Cisco -- это алгоритм взаимной аутентификации с использованием пароля.

EAP-SIM, EAP-AKA - используются в сeтях GSM мобильной связи

EAP-MSCHAP V2 - метод аутeнтификации на основе логина/пароля пользователя в MS-сетях

EAP-TLS - аутeнтификация на основе цифровых ceртификатов

EAP-SecureID - мeтод на основе однократных паролeй

Аутентификация согласно стандарту 802.1X потребует присутствия 3-х образующих. 1. Проситель. Размещается в стороне покупателя беспроводной LAN.

2. Аутентификатор (authenticator). Размещается в точке доступа.

3. Сервер аутентификации. Располагается в сервере RADIUS.

Теперь проанализируем непосредственно процесс аутентификации.

Он заключается с последующих стадий:

1.Клиент способен отправить требование в аутентификацию (EAP-

starmessage) в сторону места доступа.

2.Точка доступа (Аутентификатор) в решение отправляет покупателю требование в идентификацию покупателя (EAP-request/identity message). 3.Аутентификатор способен отправить EAP-request без помощи других, если заметит, что какой-либо из его портов переключился в интенсивное состояни

4.Клиент в решение отправляет EAP-response packet с необходимыми сведениями, который точка доступа (аутентификатор) перенаправляет в сторону Radius-сервера (сервера аутентификации).

5.Сервер аутентификации отправляет аутентификатору (точке доступа) challenge-комплект (требование данных о подлинности покупателя). Аутентификатор пересылает его покупателю.

6.Далее происходит процесс взаимной идентификации сервера и клиента. Количество стадий пересылки пакетов туда-обратно варьируется в зависимости от метода EAP, но для беспроводных сетей приемлема лишь «strong» аутентификация с взаимной аутентификацией клиента и сервера (EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-PEAP) и предварительным шифрованием канала связи.

...