Беспроводные сети - как это работает - Технология коллективного доступа в беспроводных сетях семейства 802.11 b/g

Технология коллективного доступа в беспроводных сетях семейства 802.11 b/g

До сих пор мы рассматривали лишь физический (PHY) уровень протоколов семейства 802.11. На физическом уровне определяются механизмы, которые используются для преобразования данных, для обеспечения требуемой скорости передачи в зависимости от среды передачи данных. Таким образом, физический уровень определяет методы кодирования/декодирования и модуляции/демодуляции сигнала при его передачи и приеме.

В то же время такие вопросы, как регулирование совместного использования среды передачи данных, определяются на более высоком уровне – уровне доступа к среде передачи данных. Этот уровень называют МАС-уровнем (Media Access Control). Именно на MAC-уровне устанавливаются правила совместного использования среды передачи данных одновременно несколькими узлами беспроводной сети.

На МАС-уровне определяются два основных типа архитектуры беспроводных сетей — Ad Нос и Infrastructure Mode.

Режим Ad Hoc

В режиме Ad Hoc (рис. 6), который называют также Independent Basic Service Set (IBSS) или режимом Peer to Peer (точка-точка), станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима нужен минимум оборудования: каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания сетевой инфраструктуры. Основными недостатками режима Ad Hoc являются ограниченный диапазон действия возможной сети и невозможность подключения к внешней сети (например, к Интернету).

Рис. 6. Режим функционирования Ad Hoc.

Режим Infrastructure Mode

В режиме Infrastructure Mode (рис. 7) станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point), которая выполняет в беспроводной сети роль своеобразного концентратора (аналогично тому, как это происходит в традиционных кабельных сетях). Рассматривают два режима взаимодействия с точками доступа — BSS (Basic Service Set) и ESS (Extended Service Set). В режиме BSS все станции связываются между собой только через точку доступа, которая может выполнять также роль моста к внешней сети. В расширенном режиме ESS существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причем сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Между собой точки доступа соединяются с помощью либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов.

Рис. 7. Режим функционирования Infrastructure Mode.

Кроме двух различных режимов функционирования беспроводных сетей на MAC-уровне определяются правила коллективного доступа к среде пере6дачи данных. Необходимость существования таких регламентирующих правил вполне очевидна. Представим себе ситуацию, когда каждый узел беспроводной сети, не соблюдая никаких правил, стал бы передавать данные в эфир. В результате интерференции нескольких таких сигналов узлы, которым предназначалась отправленная информация, не смогли бы не только ее получить, но и понять, что данная информация адресована им. Именно поэтому, необходимо существование жестких регламентирующих правил, которые определяли бы коллективный доступ к среде передачи данных. Такие правила коллективного доступа можно образно сравнить с правилами дорожного движения, которые регламентируют совместное использование автодорог всеми участниками движения.

На MAC-уровне протокола 802.11 определяются два типа коллективного доступа к среде передачи данных: функция распределенной координации (Distributed Coordination Function, DCF) и функция централизованной координации (Point Coordination function, PCF). Рассмотрим более подробно каждый из этих механизмов.