Mitmesugust

Mis on WiFi: IEEE 802.11

Mis on WiFi: IEEE 802.11

Wi-Fi traadita ühenduvus on igapäevase elu kindel osa. Kõigil nutitelefonidel on Wi-Fi-tehnoloogia integreeritud telefoni ühe põhielemendina, mis võimaldab pakkuda odavat ühenduvust. Lisaks sellele kasutavad WiFi-d arvutid, sülearvutid, tahvelarvutid, kaamerad ja väga paljud muud seadmed.

WiFi-ühendus on paljudes kohtades saadaval WiFi-pöörduspunktide või väikeste DSL / Ethernet-ruuterite kaudu. Kodud, kontorid, kaubanduskeskused, lennujaamad, kohvikud ja paljud teised kohad pakuvad WiFi-ühendust.

Wi-Fi on nüüd paljude seadmete jaoks üks peamisi sidevorme ja koduautomaatika kasvades kasutab seda veelgi rohkem seadmeid. Kodune WiFi on tehnoloogia suur kasutusvaldkond, kus enamik kodusid kasutab lairibaühendust Internetiga, kasutades peamist suhtlusvahendit WiFi-ühendust.

Igas vormis kohtvõrgud kasutavad WiFi-d koos Ethernetiga ühe peamise suhtlusvormina. Kodu, kontori ja paljude teiste piirkondade jaoks on Wi-Fi peamine andmekandja.

Selliste traadita tehnoloogiat sisaldavate üksuste omavahelise suhtluse võimaldamiseks on vaja ühiseid standardeid. WiFi standardiks on IEEE 802.11. Erinevad variandid, nagu 802.11n või 802.11ac, on kogu seerias erinevad standardid ja need määratlevad erinevad variandid. Uuendatud variantide väljaandmisega on üldine tehnoloogia suutnud sammu pidada üha kasvavate nõudmistega suurema hulga andmete ja suurema kiiruse jne järele. Nüüd kasutatakse laialdaselt tehnoloogiaid, sealhulgas gigabitine WiFi.

Kuidas sündis WiFi

Kuigi WiFi ajalugu on võimalik jälgida paljude raadio- või traadita tehnoloogia arengutega, ilmus IEEE 802.11 esimene versioon 1997. aastal. See oli aeg, mil Internet oli alles lapsekingades ja enamik personaalarvuteid olid lauaarvutid . See IEEE 802.11 esimene väljaanne oli mõeldud süsteemile, mis võimaldas 1 või 2 Mbps edastuskiirust, kasutades sagedushüplemist või otsese järjestuse hajutusspektrit. Standardile viidati ainult kui IEEE 802.11 ja puudusid järelliited, nagu me täna näeme.

Seejärel ilmus 1999. aastal 802.11b spetsifikatsioon. See andis toorandmeedastuskiiruseks 11 Mbps ja kasutas 2,4 GHz ISM-riba: esimesed tooted ilmusid 2000. aastal.

802.11b vabastamisele järgnes 802.11a ja see kasutas OFDM lainekuju ning suutis andmeid edastada kiirusega vahemikus 1,5 kuni 54 Mbps ning see kasutab RF G-kanaleid 5 GHz ISM-sagedusribas, kus oli palju rohkem ruumi.

Edasised väljaandmised toimusid aja edenedes, millest igaüks pakkus paremat jõudlust või erinevaid võimalusi, millest suuremad olid: 802.11g (2003); 802.11n (2009), 802.11ac (2013), 802.11ax (2019).

Teine oluline verstapost Wi-Fi 802.11 väljatöötamisel oli Wi-Fi Alliance'i loomine 1999. aastal. See on tööstusharu organisatsioon, mis töötab Wi-Fi suurema kasutuselevõtu suunas ja tagab kõigi seadmete koostoimimise edukalt. See on standarditest välja töötavast IEEE-st eraldi, kuid loomulikult töötab see nendega.

Mis on WiFi?

Wi-Fi mõiste päritolu kohta on olnud palju vaidlusi. Sageli arvavad inimesed, et see tähistab juhtmeta truudust, kuid see pole tegelikult nii. Isegi kui termin Wireless Fidelity esineb sageli paljudes dokumentides, on tõsi, et see on selle termini vale seletus.

Mõiste Wi-Fi võttis kaubamärgina kasutusele Wi-Fi Alliance, kui nad moodustasid ja võtsid kasutusele standardi propageerimise.

Wi-Fi on traadita tehnoloogia, mis võimaldab sellistel seadmetel nagu sülearvutid, nutitelefonid, telerid, mänguseadmed jne Interneti-ühenduse loomiseks kiiret ühendust ilma füüsilise traadiga ühenduse loomiseta.

Tehnoloogia kasutab litsentsivabasid jaotusi, nii et seda saaks kasutada tasuta kõik, ilma et oleks vaja traadita edastuslitsentsi. Tavaliselt kasutab Wi-Fi 2,4 ja 5 GHz ISM-i, tööstuse, teaduse ja meditsiini ISM-ribasid, kuna need ei vaja litsentsi, kuid see tähendab ka, et need on avatud ka teistele kasutajatele ja see võib tähendada häirete olemasolu.

Ka võimsustasemed on madalad. Tavaliselt on need umbes 100 või 200 mW, kuigi maksimaalsed tasemed sõltuvad riigist, kus seade asub. Mõni kanal lubab maksimaalset võimsust vatti või rohkem.

Iga WiFi-süsteemi tuum on tuntud kui Access Point, AP. Wi-Fi pöörduspunkt on sisuliselt tugijaam, mis suhtleb Wi-Fi toega seadmetega - seejärel saab andmeid suunata kohtvõrku, tavaliselt Etherneti kaudu, ja tavaliselt Interneti kaudu.

Avalikke WiFi-pöörduspunkte kasutatakse tavaliselt kohaliku Interneti-ühenduse pakkumiseks sageli sellistes seadmetes nagu nutitelefonid või muud seadmed, ilma et oleks vaja kasutada kallimaid mobiiltelefoni andmeid. Need asuvad sageli hoonetes, kus mobiiltelefoni signaalid pole piisavalt tugevad.

Kodused WiFi-süsteemid kasutavad sageli Etherneti ruuterit: see pakub nii WiFi-pöörduspunkti kui ka Etherneti-sidet lauaarvutite, printerite ja muu sellise jaoks, samuti kõiki olulisi linke Interenti tulemüüri kaudu. Olles Etherneti ruuter, transkribeerib see IP-aadressid, et pakkuda tulemüüri.

Kuigi WiFi-lingid on loodud mõlemal põhiribal, 2,4 GHz ja 5 GHz, pakuvad paljud Etherneti ruuterid ja Wi-Fi pöörduspunktid kahesageduslikku WiFi-ühendust ning pakuvad 2,4 GHz ja 5 GHz WiFi-ühendust. See võimaldab luua parimaid WiFi-linke olenemata kasutustasemest ja sagedusribade häiretest.

Tavaliselt saab kasutada mitmesuguseid erinevaid WiFi-kanaleid. Wi-Fi pöörduspunkt või WiFi ruuter valib üldiselt optimaalse kanali, mida kasutada. Kui pöörduspunkt või ruuter pakub kaheribalist WiFi-ühendust, siis valitakse ka riba. Tänapäeval valib selle valiku tavaliselt Wi-Fi pöörduspunkt või ruuter ilma kasutaja sekkumiseta, nii et pole vaja valida 2,4 GHz või 5 GHz WiFi nagu vanemates süsteemides.

Selleks et tagada kohtvõrgu, millega Wi-Fi pöörduspunkt on ühendatud, turvalisus, on pääsupunkti sisselogimiseks tavaliselt vaja parooli. Isegi kodused WiFi-võrgud kasutavad parooli, et soovimatud kasutajad võrku ei pääseks.

WiFi-võrkudega saab ühendada mitut tüüpi seadmeid. Täna loodavad sellised seadmed nagu nutitelefonid, sülearvutid jms kasutada Wi-Fi-ühendust ja seetõttu on see integreeritud toote osana - pole vaja midagi teha peale ühenduse loomise. Paljudesse teistesse seadmetesse on sisseehitatud ka WiFi: nutitelerid, kaamerad ja palju muud. Nende seadistamine on samuti väga lihtne.

Mõnikord võivad mõned seadmed vajada veidi rohkem tähelepanu. Tänapäeval on enamik lauaarvuteid Ethernetiga kasutamiseks valmis ja sageli on neil ka WiFi-funktsioon olemas. Mõnes ei pruugi Wi-Fi olla ühendatud ja seetõttu võib see vajada täiendavat riistvara, kui neil on vaja kasutada WiFi-linke. Selleks peaks piisama arvutis olevast lisakaardist või välisest donglist.

Üldiselt on enamikul seadmetest, mis peavad andmeid elektrooniliselt edastama, WiFi-funktsioon.

WiFi-võrgu tüübid

Kuigi enamik inimesi tunneb koduse WiFi-võrgu toimimise põhiviisi, pole see WiFi-võrgu ainus vorming.

Põhimõtteliselt on WiFi-võrku kahte põhitüüpi:

  • Kohalik võrk: Seda tüüpi võrke võib vabalt nimetada LAN-põhiseks võrguks. Siin on Wi-Fi pöörduspunkt, AP ühendatud lokaalvõrku, et pakkuda traadita ja traadiga ühenduvust, sageli mitme Wi-Fi levialaga.

    Infrastruktuurirakendus on suunatud kontoripiirkondadele või "leviala" pakkumiseks. Kontor võib töötada isegi ainult juhtmevabalt ja sellel on lihtsalt traadita kohtvõrk (WLAN). Juhtmega traadiga võrk on endiselt vajalik ja see on ühendatud serveriga. Seejärel jagatakse traadita võrk mitmeks lahtriks, mida igaüks teenindab tugijaam või pöörduspunkt (AP), mis toimib kärje kontrollerina. Iga pöörduspunkti kaugus võib olla 30–300 meetrit, sõltuvalt keskkonnast ja pöörduspunkti asukohast.

    Tavaliselt pakub LAN-põhine võrk nii traadiga kui ka traadita juurdepääsu. Seda tüüpi võrku kasutatakse enamikes kodudes, kus oma tulemüüriga ruuter on ühendatud Internetiga ja traadita juurdepääsu tagab ruuteris olev WiFi-pöörduspunkt. Juhtmega juurdepääsuks pakutakse ka Etherneti ja sageli USB-ühendusi.

  • Ajutine võrk: Teist tüüpi WiFi-võrku, mida võib kasutada, nimetatakse Ad-Hoc-võrguks. Need tekivad siis, kui kokku on viidud mitu arvutit ja lisaseadet. Neid võib vaja minna siis, kui mitu inimest kokku tuleb ja neil on vaja andmeid jagada või kui neil on vaja printerile juurde pääseda, ilma et oleks vaja kasutada traadiühendusi. Selles olukorras suhtlevad kasutajad ainult omavahel, mitte suurema traadiga võrguga.

    Seetõttu puudub WiFi-pöörduspunkt ja protokollides kasutatakse spetsiaalseid algoritme, mis võimaldavad ühel välisseadmetest üle võtta kapteni rolli, et juhtida WiFi-võrku koos teiste orjadena.

    Seda tüüpi võrku kasutatakse suhtlemiseks sageli selliste üksuste jaoks nagu mängukontrollerid / konsoolid.

WiFi leviala

WiFi IEEE 802.11 kasutamise üks eelis on see, et väljas olles on võimalik Interneti-ühenduse luua. Avalik WiFi-ühendus on kõikjal - kohvikutes, hotellides, lennujaamades ja paljudes muudes kohtades.

Mõnikord on vaja ainult valida võrk ja vajutada ühenduse nuppu. Teised nõuavad parooli sisestamist.

Avalike WiFi-võrkude kasutamisel on oluline tegutseda targalt, sest häkkeritel on väga lihtne pääseda juurde ja näha täpselt, mida te saadate: kasutajanimed, paroolid, krediitkaardi mandaadid jne. Kui WiFi-võrk ei tööta kasutada krüpteerimist, siis saavad potentsiaalsed häkkerid kõiki andmeid näha.

Wi-Fi levialade rakendamise ühtse standardi väljatöötamiseks töötati välja Hotspot 2.0 nimeline standard. Wi-Fi levialade juurutamisel rakendavad seda paljud operaatorid.


Peamised WiFi-teemad

Kui vaadata, mis on WiFi, siis on mõned peamised teemad, mida vaadata. Vajalikust sõltuvalt vaatlemisel on nii teoreetilisi kui ka praktilisi küsimusi:

  • WiFi versioonid ja standardid: WiFi-ühendust on mitu erinevat vormi. Esimesed, mis olid laialdaselt kättesaadavad, olid IEEE802.11a ja 802.11b. Need on pikka aega asendatud paljude variantidega, mis pakuvad palju suuremat kiirust ja üldiselt paremat ühenduvust. Kasutatud on palju erinevaid WiFi-standardeid, millest igaühel on erinev jõudlustase. IEEE 802.11a, 802.11b, g, n, 802.11ac, 802.11ad Gigabit Wi-Fi, 11af White-Fi, ah, kirves jne.

  • WiFi-ruuteri positsioneerimine: WiFi-ruuteri jõudlus võib sõltuda väga selle asukohast. Asetage see halvasti ja see ei saa nii hästi hakkama. Ruuteri parimas asendis leidmine võib saavutada palju parema jõudluse.
    Wi-Fi pöörduspunkti või ruuteri asukoht on hea jõudluse tagamiseks võtmetähtsusega. Selle õiges asendis leidmine võib võimaldada palju paremat teenindust suurema osa ettenähtud ala ulatuses.

  • Kuumkohtade turvaline kasutamine: WiFi leviala on kõikjal ja neid on andmesideteenustele odava juurdepääsu pakkumiseks väga mugav kasutada. Kuid avalikud WiFi-levialad pole eriti turvalised - mõned on väga avatud ja võivad ettevaatamatule kasutajale avada mandaatide ja muude turvaliste üksikasjade hankimise või arvutite häkkimise.

    Avaliku WiFi kasutamisel tuleb olla väga ettevaatlik ja järgida mitmeid reegleid, et pahatahtlikud kasutajad seda ära ei kasutaks. WiFi turvalisus on alati suur probleem.

    Kui kasutate WiFi-linki, mida keegi lähedastest saaks jälgida, näiteks kohvikus olles vms, veenduge, et link oleks sirvitava veebisaidi kõrval turvaline, st külastage ainult https-saite. Avalikul WiFi-lingil olles on alati mõistlik mitte paljastada krediitkaardi andmeid, sisselogimisparoole jne, isegi kui WiFi-link on turvaline. Detailide kogumine ja hilisemaks kasutamiseks salvestamine on liiga lihtne.

    Nutitelefoni kasutamisel on kaugelt-palju turvalisem kasutada mobiilsidevõrku ennast. Kui see on vajalik sülearvuti või tahvelarvuti kasutamisel, linkige see nutitelefoniga isikliku levialana, kuna sellel on parool (pidage meeles, et valige turvaline) ja selle häkkimist on palju vähem tõenäoline.


Wi-Fi on nüüd oluline osa ühenduvussüsteemist, mis töötab koos mobiilside, traadiga kohtvõrgu ja palju muudega. Erinevate traadita ühenduvuse vormide üha kasvava kasutamise korral selliste seadmete jaoks nagu nutitelefonid ja sülearvutid, ühendatud telerid, turvasüsteem ja hosti, kasvab Wi-Fi kasutamine ainult. Tegelikult, kui asjade Internet on nüüd reaalsus ja selle kasutamine kasvab, kasvab ka WiFi kasutamine.

Uute standardite väljatöötamisel paraneb selle jõudlus nii kontoris, kohalikes levialades kui ka koduses WiFi-s. Tulevikus ei parane mitte ainult kiirus, tutvustades selliseid aspekte nagu Gigabit Wi-Fi, vaid ka kasutusmeetodid ja selle paindlikkus. Nii jääb Wi-Fi valitud tehnoloogiaks lühikese ühenduse jaoks.

Juhtmevaba ja juhtmega ühenduvuse teemad:
Mobiilside põhitõed: 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT juhtmeta telefonidNFC - lähiväljasideNetworking fundamentals
Naaske juhtmeta ja traadiga ühenduvuse juurde


Vaata videot: Frame Analysis (September 2021).