A XXI. század egyik fő technológiai kihívása a felhasználók helytől és időtől független kiszolgálása megfelelő sebességű, vezeték nélküli kommunikációs megoldásokkal. Melyek lesznek a következő évek meghatározó szabványai?
A számítógép-hálózatok napjainkra életünk minden területén jelen vannak az utóbbi időben már vezeték nélkül is.
A számítógép-hálózatok hagyományosan valamilyen vezetéket használnak a jelek továbbítására. Sokszor azonban épp az okozza a legnagyobb problémát, ami az alapjukat is alkotja. A két legnagyobb hátrány talán, hogy a hálózati végpont nem hordozható, továbbá nehéz a kiépítése, és még viszonylag drága. Nem véletlen, hogy nagy beruházásoknál (út, vasút, csővezeték) adatátvitelre szolgáló vezetékeket is behúznak, mert ezzel nem kevés költséget lehet megtakarítani.
A vezetékes hálózatnál számolnunk kell vele, hogy nehezen kiépíthető. Ez nem is igaz, gondolhatnánk, mivel egy kábelcsatorna pillanatok alatt feltehető, belehúzzuk a kábelt, és már csak a fali csatlakozókat kell felszerelnünk. És ha az épület nem a miénk? Vagy ha az összekötendő két iroda az út két oldalán van? Esetleg még egy villamos vezeték is keresztezi a hálózati kábelt?
Régóta léteznek vezeték nélküli megoldások, de csak mostanában jutottak el arra a szintre, hogy széles körben elfogadott és megvalósított szabványok vannak. Sok gyártó készít ilyen eszközöket, és áruk versenyképes a vezetékes megoldásokéval.
A WLAN a 802.11 számú szabványok köré épül; különböző betűkkel jelölik a különböző megoldásokat. A vezeték nélküli megoldások közé tartozik a Bluetooth is, bár az inkább két közeli eszköz (<10 méter) összekapcsolására szolgál, kis sávszélességgel. Tipikusan mobiltelefon és a hozzátartozó vezeték nélküli fejhallgató az alkalmazása. Ez a személyes hálózat (personal network) kategória, két közeli eszköz összekapcsolása. Igaz, hogy ez is a Wi-Fi kategóriába tartozik, de nem igazán a vezeték nélküli hálózat kategória.
A WLAN eszközök rádióhullámokkal működnek, és az egyszerűség kedvéért a jeleket körben sugározzák. Hatótávolságon belül megfelelő eszközzel bárki veheti. Az eszközök Ethernet hálózatba épülnek be. Főbb elemei a WLAN hálózati csatoló vagy hálózati kártya. Ez kerül a számítógépbe, csak a hálózati kábel csatlakozója helyett egy antenna van rajta. A másik fontos eszköz az access point, vagyis hozzáférési pont, más néven WLAN hub. Ezzel kommunikálnak a hálózati kártyák. Általában van rajta egy Ethernet csatlakozó is, amivel vezetékes hálózathoz kapcsolódhatunk. A WLAN hálózati kártyát ugyanúgy kell feltelepíteni a számítógépbe, mint egy hagyományos hálózati csatolót.
A hozzáférési pont általában konfigurálható, többnyire az Ethernet kapuján át, böngészőből. Egy ilyen hozzáférési pont több csatornát kezel. A hálózati csatolóknak és a hozzáférési pontnak persze ugyanazon a csatornán kell működniük, hogy láthassák egymást. Ezzel több készülék hatókörének átfedése is megoldható. Ha más csatornán működnek, nem zavarják egymást.
Mikor érdemes használni? A WLAN-megoldások nem tudnak minden igényt kielégíteni, könnyelműség lenne a hagyományos hálózat automatikus kiváltására használni. Általában kisebb a hatótávolságuk, érzékenyek a környezetre, a jelátvitel minőségük változó, míg a vezetékes hálózat folyamatosan egyenletes működésre képes.
Ott érdemes használni, ahol különböző helyekről kell elérni a hálózatot, esetleg a hálózati csomópontok helye viszonylag gyakran változik, mondjuk, egy raktárban vagy egy telepen. Hasznos lehet még olyan helyeken, ahol lehetetlen a kábelezés vagy aránytalanul drága lenne, például műemlék épületben, bérleményben. Ez a helyzet ideiglenes hálózat esetén is. Ezek közt pillanatok alatt kialakítható a működő hálózat.
Legnagyobb hátránya talán, hogy nem tud állandó minőséget szolgáltatni. Hatósugara zárt térben 30-90 méter közé tehető, ugyanez szabadban, optimális esetben 100-300 méter is lehet. A falak, de különösen a vasszerkezetek jócskán lecsökkentik a hatótávolságot. Ha két helyiség között van például egy lift, akkor a lift elhaladásakor a kommunikáció lelassul, ha pedig éppen ott megáll, akkor meg is szakadhat. A 2,4 gigahertzen működő hálózatot a mikrohullámú sütő zavarja. Célszerű telepítés előtt kísérletekkel meghatározni az elérési pontok optimális helyeit, és kipróbálni azokat.
Másik nem elhanyagolható hátránya a biztonság. A hagyományos hálózati kábel is lehallgatható, de ahhoz viszonylag drága eszköz kell, hogy a hálózati kábel közelébe férkőzzön valaki. A WLAN eszközök viszont teljesen igazságosan körbesugároznak. Elég átmenni a szomszéd irodába, és a noteszgép veszi a jeleket. A WLAN adatforgalma titkosítva van, de a régebbi eljárások feltörésére elérhető eszközök vannak.
Legelterjedtebb alkalmazási területe, amikor az internettel egy központi egység (access point) áll kapcsolatban és ez szolgálja ki a hatósugarában levő (akár 256 db) Wi-Fi vevővel ellátott eszközt. Ezek lehetnek asztali és hordozható számítógépek, tabletek, okos telefonok, de akár háztartási gépek is. A központi egységek egymással is kommunikálhatnak, így hálózatba kötve azokkal nagyobb területek is lefedhetővé válnak.
Manapság minden gyártó felszereli hordozható gépeit Wi-Fi adapterrel. Hazánkban is növekszik azon helyek (ún. hotspot-ok) a száma, ahol Wi-Fi képes eszközzel bárki számára elérhető a világháló. (Ilyen pl. a Budapest Sportaréna teljes területe vagy a Ferihegy 2B terminál.)
A piacon több cég is képviselteti magát vezeték nélküli eszközökkel. A Különböző gyártók termékei elméletileg kompatibilisek egymással, de érdemes egy zsinór nélküli hálózatot ugyanazon gyártótól származó elemekből felépíteni, mert nagy valószínűséggel a megegyező márkájú eszközök lesznek képesek a leggyorsabb adatátvitelre egymás között.
Arra viszont érdemes odafigyelni, hogy az IEEE 802.11n sávszélessége csak elméletileg 600 megabit másodpercenként! A gyakorlatban az elérhető sebesség mindössze 150 Mbit/s körül mozog. Persze ez is 3-szor több mint a 802.11g 54 Mbites sávszélessége. A Wi-Fi g egyik szimpatikus tulajdonsága, hogy kompatibilis elődjével. A sebesség itt is a távolság és az egyszerre kommunikáló állomások függvénye. Minél többen csatlakoznak ugyanarra a hálózatra ugyanazon a frekvencián, annál lassabb az átvitel. Ha a Wi-Fi n átjárókra vegyesen kapcsolunk g-s (54 Mbit) és n-es (150 Mbit) eszközöket, akkor előbbiek nagyon lerontják a teljes hálózat átviteli sebességét. Hogy mennyire, az szintén a hálózati forgalom függvénye, de nagyjából felére-harmadára.
A konklúzió: a hálózatot azonos márkájú és sebességű elemekből építsük fel, és nem fog meglepetés érni.
Végezetül egy kis áttekintés a jelenlegi szabványokról:
802.11 család
802.11a: üzleti célokra tervezett megoldás. 5 gigahertzen működik, 54 megabit/ másodperces sávszélességgel. A nagy frekvencia miatt viszonylag kicsi a hatótávolsága és érzékenyebb az akadályokra.
802.11b: egyszerűbb felhasználásra tervezték, átviteli sebessége 11 megabit másodpercenként, működési frekvenciája 2,4 gigahertz. Ez a frekvencia nem olyan „csendes”; mikrohullámú sütők, vezeték nélküli telefonok és más elektromos eszközök zavarhatják, az eszközök azonban nagyon olcsók.
802.11g: 2002-ben jelentek meg az első ilyen eszközök, amelyek a két előző előnyeit próbálták egyesíteni. 2,4 gigahertzen működnek, átviteli sebességük 54 megabit/másodperc. A 802.11b eszközökkel kompatibilisek. A használt frekvencián más eszköz zavarhatja őket, de nagy sávszélességük és hatótávolságuk van. A 802.11b eszközök viszonylag olcsók voltak, azokból volt nagy választék. Manapság azonban a 802.11g eszközök hódítanak. Az áruk drasztikusan csökkent, és teljesen kiszorították az előd szabványt.
A 802.11 család többi tagja a vezeték nélküli hálózatok más oldalaival áll kapcsolatban:
802.11d: ez tartalmazza azokat a definíciókat és követelményeket, amelyek ahhoz kellenek, hogy különböző országokban is használni lehessen az eszközöket.
802.11e: a Quality of Service leírása a 802.11 szerint működő hálózatokon.
802.11f: hozzáférési pontok közötti protokoll. A hálózati végpontok hordozhatóságát biztosítja különböző gyártók hozzáférési pontjai között.
802.11i: fejlett biztonsági és hitelesítési mechanizmusok.
802.11n: legalább 100 Mbps sávszélességű hálózatot definiál.
