Глава I: теоретические аспекты проводной и беспроводной сети

1.1 Основные свойства локальных сетей

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.

Назначение локальной сети.

Осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом, появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

Таким образом, главное отличие локальной сети от любой другой - это высокая скорость передачи информации по сети, так же хранение и редактирование информации на локальном файловом сервере. С помощью локального сервера пользователи могут обмениваться данными и одновременно их редактировать, что увеличивает работоспособность персонала.

На сегодняшний день трудно представить работу современного офиса без локальной вычислительной сети (ЛВС, LAN – Local Area Network), без информационно-вычислительной сети сейчас не обходится ни одно предприятие. Локальная вычислительная сеть  (ЛВС) представляет собой логически разделенную на структурные подсистемы  кабельную систему здания или группы зданий, которая включает в себя кабельную локальную сеть, активное сетевое оборудование, серверы и рабочие станции.

ЛВС обеспечивает:

1. высокоскоростную многоуровневую коммутацию;

2. контроль и разграничение доступа к сетевым ресурсам;

3. доступ к локальным сетевым устройствам (принтеры, сканеры и т.п.);

4. доступ к сети Интернет.

На данный момент развитие сетевых технологий позволяет реализовать информационные сети самых различных конфигураций и вычислительных мощностей. Это связано с различными способами передачи информационных потоков: по витой паре, по оптоволокну, по выделенному радиоканалу. Также это связано с большим разнообразием активного коммутационного оборудования, которое применяется для локальных и глобальных связей.

1.2. История развития беспроводных сетей

Первая беспроводная сеть, получившая название ALOHAnet, была создана еще в 1971 году в Гавайском университете. В течение длительного времени она использовалась как площадка для проведения различных экспериментов, так как даже ученые не видели перспектив ее развития.

В конце 1980-х гг. с возникновением Интернета и стремительной всеобщей компьютеризации, которая привела к созданию локальных сетей, возникла необходимость разработки и внедрения новых технологий. В 1990 году комитет по стандартизации локальных сетей IEEE 802 (Institute of Electrical and Electronic Engineers) выступил с инициативой создания специальной группы. Основной задачей группы стала разработка полноценного стандарта беспроводных локальных сетей.

В запросе на разрешение проекта, представленного в мае 1991 года, указывалось, что создание беспроводного стандарта «ведется для соединения различной автоматической аппаратуры и станций или оборудования в целях их оперативного развертывания». При этом отмечалось, что станции могут быть переносными и размещаться на мобильных объектах.

В результате в 1991 году голландской фирмой NCR Corporation/AT&T (в дальнейшем компания была переименована в Lucent и Agere Systems) была создана беспроводная сеть, получившая название «Wi-Fi» (с англ. Wireless Fidelity – беспроводная точность). Термин «Wi-Fi» был придуман как игра слов с намеком на известную аббревиатуру «Hi-Fi» (High Fidelity — высокая точность).

Основателем технологии Wi-Fi считается Вик Хейз, который принимал активное участие при разработке стандартов IEEE 802.11b, 802.11g, 802.11a. В 2003 году он уволился из Agere Systems, так как компания не смогла выдержать жесткой конкуренции на рынке беспроводных технологий.

Хоть технология Wi-Fi и была изобретена в 1991 году, первый полноценный стандарт IEEE 802.11 широкой публике был представлен только в 1997 году. Однако данная версия Wi-Fi оказалась не востребована, так как она отличалась низкой пропускной способностью (до 2 Мбит/с, что было крайне недостаточно для локальной сети), плохой связью, малой дальностью действия. К тому же стоимость оборудования достигала несколько тысяч долларов, поэтому ее использование было просто экономически невыгодным.

Новый этап развития беспроводного Интернета.

Осень 1999 года считается переломным этапом в развитии беспроводного Интернета. В этот период на рынок поступили две новые спецификации – 802.11a и 802.11b. Максимальная пропускная способность версии 802.11a составляла 54 Мбит/с, а 802.11b – 11 Мбит/с.

Первоначально в широком доступе появилось Wi-Fi оборудование, которое было совместимо с 802.11b. Оно быстро завоевало мировой рынок и смогло составить значительную конкуренцию классическим методам построения локальной сети, в частности, Ethernet. При этом стоимость оборудования резко снизилась по сравнению с предыдущим поколением. В нем были полностью преодолены проблемы, характерные для ранних моделей.

Первые устройства, поддерживающие стандарт 802.11a, поступили в продажу только в 2001 году. В связи с тем, что рынок был уже заполнен оборудованием 802.11b, новый стандарт в первое время оказался невостребованным.

Летом 2003 года были закончены работы по созданию следующего стандарта 802.11g, который объединил в себе преимущества двух предыдущих версий. Максимальная скорость передачи данных составила 54 Мбит/с.

11 сентября 2009 года был утвержден новый стандарт IEEE 802.11n. При условии использования данного стандарта с другими устройствами 802.11n скорость передачи данных может составлять 216 Мбит/с. Согласно заявлениям разработчиков, теоретически 802.11n позволяет организовать передачу данных на скорости до 600 Мбит/с.

В период с 2011 по 2013 года осуществлялись разработки стандарта IEEE 802.11ac, официально принятого в 2014 году. Внедрение нового стандарта позволило достичь скорости передачи данных в несколько Гбит/с. Уже Крупнейшие мировые производители оборудования активно рекламируют устройства, который поддерживают стандарт IEEE 802.11ac. Успешное внедрение IEEE 802.11ac позволило существенно расширить возможности пользователей Интернета и сделало возможным передачу данных значительного объема в считанные минуты.

В настоящее время уже практически нереально представить себе компьютер без встроенного приемопередатчика Wi-Fi, ведь данная технология позволяет быстро развернуть компьютерную сеть в любых условиях. Технология Wi-Fi стала неотъемлемым атрибутом бизнес-центров, вокзалов, гостиниц, ресторанов, где каждый желающий может свободно получить доступ в глобальную сеть. Очевидно, что данная технология будет и дальше активно развиваться, при этом, качество связи, дальность и скорость передачи данных будет неуклонно возрастать. Ведь уже сейчас существуют технологии, которые позволяют передавать данные по Wi-Fi на расстояние около 100 км.