Беспроводная сеть ad hoc – это два или более устройства, объединенные в самоорганизующуюся беспроводную сеть, например, через WLAN или Bluetooth. Обмен данными происходит напрямую и без центральной точки доступа. Сети подобного рода находя применение преимущественно среди сотовых телефонов, КПК и ноутбуков.

Ad-hoc-сети обеспечивают мобильную передачу данных. С помощью них можно обмениваться целыми файлами без использования проводов.

Беспроводная сеть ad hoc – это...

Любые устройства, оснащенные беспроводным сетевым адаптером или интерфейсомBluetooth и находящиеся в пределах действия радиосигнала, можно объединить друг с другом через сеть Ad hoc. Ad-hoc-сеть, таким образом, оптимально подходит для спонтанного обмена данными между сотовыми телефонами, КПК или ноутбуками, которые необходимо локально и лишь на некоторое время соединить друг с другом.

Простые Ad-hoc-сети через мобильные телефоны

Некоторые владельцы сотовых телефонов уже наверняка использовали беспроводную сеть ad hoc – например, чтобы передать другу мелодию для звонка. Для этого оба участника просто активируют функцию Bluetooth, создают через нее соединение между телефонами и обмениваются файлами – "ad hoc", "для данного случая", т.е. напрямую и без какого-либо промежуточного звена. Так называемая пиринговая (англ. Peer-to-Peer), или одноранговая, коммуникация не требует наличия инфраструктуры локальной сети или прочих "распределителей" и конфигурируется самостоятельно.

Сети ad hoc для ПК и ноутбуков

Если объединение в сеть ad hoc двух сотовых телефонов через Bluetoothосуществляется очень просто, то для создания сети из двух компьютеров потребуются произвести некоторые настройки. Главным условием является наличие соответствующего интерфейса, т.е. сетевой карты WLAN или USB-адаптера для беспроводных сетей.

В сетевых настройках компьютера сначала следует выбрать режим: "802.11 Ad Hoc" или "Ad Hoc". На всех станциях беспроводной сети ad hoc должен быть выбран тот же режим. Номер канала и SSID (Service Set Identifier, идентификатор набора служб) каждой станции также должны совпадать, при этом поиск каналов, как правило, происходит автоматически.
После создания подключения все компьютеры в сети получают одинаковые права и имеют доступ друг к другу. Так, можно совместно использовать базы данных и каталоги, или, например, оснащенный соответствующим интерфейсом принтер.
В операционной сети Windows начиная с версии 95 уже не требуется дополнительной программы для настройки сети ad hoc. На компьютерах Apple под управлением OS X сеть ad hoc также просто создается через сетевые настройки. При этом можно даже использовать iPhone в качестве пульта дистанционного управления для компьютераMac.

Профессиональные виды сетей ad hoc

В профессиональных беспроводные сети ad hoc используются для объединения нескольких конечных устройств в одну информационную систему на больших расстояниях. Так, протоколы маршрутизации, основанные на позиционировании, могут использовать, например, технологию GPS для определения наилучшего маршрута к узлу на основе сведений о фактическом местоположении устройств.

Принципиально различают проактивные, реактивные и гибридные протоколы маршрутизации профессиональных ad-hoc-сетей. Проактивные протоколы рассчитывают информацию еще до получения запроса и предоставляют ее в виде пакета данных, реактивные же протоколы предоставляют информацию только по запросу. Проактивные протоколы, таким образом, работают быстрее, однако требуют передачи большего количества данных и, следовательно, больше энергии по сравнению с более медленными реактивными протоколами. Гибридные протоколы позволяют использовать черты обоих типов маршрутизации в зависимости от целей применения.

Ввeдeниe

Пoдaвляющaя чaсть нoутбукoв и другиx мoбильныx устрoйств, кoтoрыe дoступны нa рынкe, oснaщaются Wi-Fi-aдaптeрaми для дoступa к бeспрooдным сeтям. Этo мoгут быть дoмaшниe сeти, сeти в oбщeствeнныx мeстax, кoрпoрaтивныe и мнoгиe другиe сeти. O тoм, кaк пoдключится к тaкoй сeти и кaк ee прaвильнo нaстрoить рaсскaзaнo в этoй стaтьe.

Прeждe чeм брaтся зa нaстрoйку сeти, нужнo имeть бaзoвыe прeдстaвлeния o тoм, кaк oнa вooбщe рaбoтaeт. С этoгo и нaчнeм.

Рaбoтa Wi-Fi сeтeй вo мнoгoм нaпoминaeт рaбoту oбычныx Ethernet-сeтeй с тoй лишь рaзницeй, чтo вмeстo мeднoгo кaбeля испoльзуются рaдиoвoлны.

Примeчaниe: смeнa срeды пeрeдaчи пoтрeбoвaлa смeну мeтoдa дoступa к срeдe с CSMA/CD нa CSMA/CA. Бeспрoвoдныe сeти являются пoлудуплeксными, тo eсть нa oднoм и тoм жe кaнaлe (рaдиoчaстoтe) мoжeт oднoврeмeннo пeрeдaвaть тoлькo oднa стaнция. Сущeствуeт нeскoлькo стaндaртoв, кoтoрыe oписывaют Wi-Fi-сeти: 802.11, 802.11b, 802.11g, 802.11n и 802.11a. Пeрвыe 4 рaбoтaют нa чaстoтax oкoлo 2.4 ГГц, 802.11a — в диaпaзoнe 5 ГГц. Кaждый диaпaзoн рaзбит нa кaнaлы — интeрвaлы чaстoт, нa кoтoрыx нeпoсрeдствeннo и вeдeтся пeрeдaчa.

Вoпрoс o мaксимaльнoм рaсстoянии мeжду двумя стaнциями изнaчaльнo нeкoррeктeн. Мaксимaльнoe рaсстoяниe зaвисит в пeрвую oчeрeдь oт нaличия нa пути рaдиoсигнaлa прeпятствий, a тaкжe мoщнoсти пeрeдaтчикa, чувствитeльнoсти приeмникa, кoнструкции aнтeн, иx рaспoлoжeния и другиx фaктoрoв.

В нeкoтoрыx случaяx вoпрoсы рaзмeщeния бeспрoвoдныx сeтeй слeдуeт сoглaсoвaть с сooтвeтствующими oргaнaми гoснaдзoрa. Нeбoльшиe дoмaшниe сeти мoжнo рaзмeщaть и испoльзoвaть и бeз рaзрeшeния, нo для сeтeй пoбoльшe тaкoe рaзрeшeниe стoит пoлучить.

Стaндaртaми прeдусмoтрeнo двa oснoвныx типa oргaнизaции Wi-Fi сeтeй:

— Infrastructure . При тaкoй oргaнизaции сeти всe xoсты (xoстoм (host) я буду нaзывaть устрoйствo, кoтoрoe пoдключaeтся к сeти) пoдключaются к тoчкe дoступa (Access Point ). Прoщe гoвoря, этo кoрoбoчкa с aнтeнкoй и гнeздoм для пoдключeния сeтeвoгo кaбeля, кoтoрaя стoит oт 30$ В рoли тoчки дoступa мoжeт выступaть мaршрутизaтoр, кoмпьютeр или другoe устрoйствo с Wi-Fi-aдaптeрoм.
Тoчкa дoступa выступaeт свoeoбрaзным пoсрeдникoм при oбмeнe дaнными мeжду xoстaми. Другими слoвaми, eсли oднo устрoйствo xoчeт чтo-тo пeрeдaть другoму, тo снaчaлa идeт пeрeдaчa oт пeрвoгo устрoйствa тoчкe дoступa, a пoтoм oт тoчки дoступa втoрoму устрoйству.
Втoрaя вaжнaя функция тoчки дoступa зaключaeтся в oбьeдинeнии бeспрoвoднoй и прoвoднoй сeти. Крoмe этoй функции, тoчкa дoступa oбeспeчивaeт aутинтификaцию устрoйств и рeaлизуeт пoлитики бeзoпaснoсти сeти. Бoлee-пoдрoбнo oб этoм будeт скaзaнo нижe.

— Ad-Hoc . При тaкoм спoсoбe oргaнизaции сeти устрoйствa пoдключaются нaпрямую бeз тoчки дoступa. Тaкoй спoсoб чaстo примeняeтся кoгдa нужнo сoeдинить двa нoутбукa или кoмпьютeрa мeжду сoбoй.

Я рeкoмeндую стрoить дoмaшниe сeти с испoльзoвaниeм тoчки дoступa. Вкрaтцe рaспишу прeимущeствa Infrastructure пeрeд Ad-Hoc :

По большому счету, Ad-Hoc -сети используются для эпизодической передачи данных с одного устройства на другое, когда нет точки доступа.

Перед тем, как перейти непосредственно к описанию настройки сети, необходимо сказать пару слов о безопасности беспроводных сетей.

Безопасность Wi-Fi-сетей

Протокол WEP

Изначально стандарт 802.11 предполагал использование протокола WEP для обеспечения безопасности обмена данными между устройствами в сети. Этот протокол позволяет шифровать поток передаваемых данных по алгоритму RC4 с использованием ключа длинной в 40 или 104 бита (пароль длинной в 5 или 13 символов). К этому ключу добавлялись еще 24 бита, которые меняются динамически. Эти 24 бита называются векотором инициализации (Initialization Vector). В итоге данные шифруются с использованием 64 или 128-битного ключа.

Протокол WEP предусматривает два способа аутентификации пользователей при подключении к сети:

— Open System (открытая сеть, в этом случае для подключения к сети не нужно вводить пароль)

— Shared Key (сеть с общим ключем, при подключении к сети нужно ввести пароль длинной в 5 или 13 символов)

Сейчас использование протокола WEP не рекомендуется из-за его невысокой надежности. Взлом WEP-сети занимает считанные минуты и не требует особых знаний. Сначала происходит перехват пакетов в сети, а потом происходит их анализ.

Чтобы как-то защитить сети от несанкционированого доступа на смену протоколу WEP пришел протокол WPA и WPA2

Протокол WPA

В этом случае сеть защищена значительно лучше за счет динамической генерации ключей шифровния, а также с использованием более-стойких алгоритмов шифрования. Это позволяет серьезно улучшить безопасность сети.

— Pre-Shared Key или Personal , когда на точке доступа указывается пароль и чтобы подключится к сети нужно ввести тот пароль.
— С использованием RADIUS-сервера . Этот способ применяется в основном в корпоративных сетях. В домашних сетях он не используется. При подключении к беспроводной сети пароль передается на точку доступа, которая его передает RADIUS-серверу, если пароль верен, то RADIUS-сервер разрешает подключение. Обмен информацией между точкой доступа и сервером происходит с использованием шифрования. Взломать такую сеть очень сложно и занимает много времени. Гораздо проще найти другие способы получения доступа к нужной инормации.

Примечание: если уж хотите защитить свою сеть — используйте WPA или WPA2; WEP, как и фильтрация по MAC, отключение SSID-broadcasting’а — это скорей «защита от дурака», чем препятствие для взломщика. В этом случае лучше уж создавать открытую сеть. Проблем с настройкой меньше

Пару слов о паролях

Использование протокола WPA еще не гарантирует, что Вашу сеть не взломают. Сейчас взлом паролей происходит по словарям. При выборе пароля это стоит учитывать. Вот пару рекомендация по выбору пароля не только для WPA-сетей, но и для других задач (e-mail, ICQ….)

1) Не используйте в пароле обычные слова, даты и т.д. В этом случае подобрать нужный пароль не составит большого труда

2) Старайтесь, чтобы в пароле использовались спецсимволы, большие и маленькие буквы. Например: A!C@E#R$F%a^n&s.ru . Взлом такого пароля может занять несколько лет. Естественно, что за это время информация потеряет свою актуальность и прямой взлом теряет смысл.

3) Не используйте одни и те же пароли везде и как можно чаще их меняйте

4) Для храниения паролей используйте соответствующие утилиты. Я пользуюсь утилитой KeePass . Она также может сгенерировать случайный пароль и позволяет установить пароль на доступ к Вашим паролям.

5) Пожалуйста, не пишите пароли на бумажках и не клейте их на монитор

Безопастность — это вещь комплексная. Об этом нельзя забывать

Теперь рассмотрим как же создать сети Ad-Hoc и Infrastructure

Настройка Wi-Fi-сетей с точкой доступа (Infrastructure)

Настройку такой сети стоит начинать с настройки точки доступа. Процедура настройки и сами настраиваемые параметры для большниства точек доступа аналогичны. Практически все точки доступа имеют как минимум один разьем для подключения к проводной сети. Чтобы настроить точку доступа ее нужно сначала подключить с помощью сетевого кабеля к ноутбуку или ПК. Настройка большинства точек доступа производится через WEB-интерфейс (то есть через браузер). Приступим:

Подключаем точку доступа с помощью кабеля к ноутбуку или ПК, натраиваем подключение как описано здесь: и запускаем браузер. В окошке адреса вводим IP-адрес точки доступа. Его можно узнать в инструкции к точке доступа

В моем случае это 192.168.0.50. Стоит обратить внимание, что интерфейс, к которому подключена точка доступа, должен быть в той же подсети, что и сама точка доступа иначе у Вас не получится зайти в настройки. Подробней описано здесь:
Теперь нужно ввести логин и пароль для доступа к настройкам. Они должны быть указаны в инструкции к точке доступа. Как правило, логин — admin , а пароль — или тоже admin , или пустой.

Переходим на вкладку с настройками Wi-Fi сети:

На других точках доступа эта вкладка будет иметь аналогичный вид. Рассмотрим основные настройки:

SSID — это идентификатор сети. Все устройства в одной беспроводной сети должны иметь один и тот же идентификатор

Channel — номер канала. По сути, это указывает частотный диапазон, в котором и будет работать беспроводная сеть

WPA2-PSK — включаем WPA2-аутентификацию.

Passphrase — ключевая фраза. Может иметь от 8 до 63 символов. Это и есть ключ доступа к сети. Чтобы подключится к этой точке доступа, нужно его ввести.

Также в настройках точки доступа можно настроить ее IP-адрес:

Теперь рассмотрим как же подключится к этой беспроводной сети. Сначала на примере Windows XP, а потом на примере Windows Vista

Windows XP

Открываем Сетевые подключения и щелкаем правой кнопкой мышки на беспроводному подключению. В меню выбираем Свойства :

По аналогии с Ethernet-подключениями, настраиваем IP-адрес беспроводного интерфейса:

Что, где и зачем прописывать описано в этой статье: . Рекомендую почитать

Жмем ОК и переходим на вкладку Беспроводные сети :

Жмем на кнопку Беспроводные сети . Должно появится примерно такое окошко:

Для поиска доступніх сетей, жмем на Обновить список сети . Через некоторое время получаем результат поиска:

Как видим, наша сеть Home с WPA2 успешно нашлась.

Примечание: если у Вас ваша сеть не нашлась, то можно попробовать ее добавить вручную нажав на Установить беспроводную сеть . Может такое быть, что на точке доступа просто отключена широковещательная рассылка SSID и при поиске такая сеть невидима. Поддержка WPA2 появилась в Windows XP начиная с Service PAck 2. Это тоже стоит учитывать

Выбираем нужную сеть и нажимаем Подключить . В окошке вводим два раза тот пароль, который вводили при настройке точки доступа:

Когда ввели, нажимем Подключить . Через мгновение получаем примерно такое:

Как видим, мы успешно подключились к сети Home . Теперь скажу пару слов об этом окошке. Беспроводных сетей, к которым подключается ноутбук, может быть несколько. Чтобы добавлять новые сети жмем на кнопочку Добавить.. . Когда добавили сеть, она появляется в списке. Теперь обясню зачем же те кнопочки Верх и Вниз . Если в том списке будут, например, две сети: Home 1 и Home 2 , то в случае, если они обе доступны, то ноутбук подключится к той, которая стоит выше в списке. Если доступна только одна сеть, то ноутбук подключится к ней.

Все, на этом подключение к беспроводной сети закончено.

Windows Vista

Чтобы подключится к сети нужно запустить Центр управления сетями и общим доступом . Потом нажать на Подключится к сети :

В окошке отразится список доступных сетей. Можно нажать на кнопочку Обновить справа вверху:

Нажимаем на Подключится . Вводим ключ к сети, который вводили при настройке точки доступа:

Нажимаем Подключить

и закрываем окошко. Потом указываем размещение. В моем случае это Дома . Вот и результат:

Вот и все. Теперь мы успешно подключились к беспроводной сети с использованием WPA2-аутинтификации.

Настройка Wi-Fi-сетей без точки доступа (Ad-Hoc)

Прежде, чем описывать непосредственно процедуру настройки такой сети, опишу ее в двух словах. Эта процедура состоит из двух этапов:

1) одно устройство (ноутбук, ПК и т.д.) создает сеть

2) второе устройство к этой сети подключается

В этом материале будет показано создание открытых Ad-Hoc сетей.

Windows XP

Создание сети

Запускаем Сетевые подключения и заходим в Свойства беспроводного подключения:

Настраиваем IP адреса как описано здесь: , переходим на вкладку Беспроводные сети и жмем на кнопочку Дополнительно :

Указываем Сеть компьютер-компьютер… и жмем Закрыть

Нажимаем на кнопочку Добавить..

Должно появится вот такое окошко:

Вверху в поле SSID указываем название сети и задаем параметры шифрования

Примечание: предполагается, что такая сеть создается временно и она будет удалена после передачи данных. Если Вы планируете ее использовать постоянно, то нужно убрать галочку Подключатся, если сеть не ведет вещание . Если ту галочку оставить, то это может помочь злоумышленнику получить несанкционированый достук к Вашему ноутбуку!

Жмем ОК :

Как видим, сеть успешно создалась. Теперь рассмотрим вопрос о подключении к такой сети из Windows XP

Подключение к Ad-Hoc сети

Сначала переходим на страничку Сетевые подключения и два раза щелкаем по подключению к беспроводной сети (можно и через Свойства , как описано выше).

Беспроводные ad hoc сети.

Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы беспроводной локальной сети (WLAN): Режим Ad hoc и режим Инфраструктуры.

Инфраструктурный режим (infrastructure mode) применяется для подключения беспроводных клиентов к существующей проводной сети с помощью специального устройства, называемого беспроводной точкой доступа (wireless access point).

Рисунок 1. Инфраструктурный режим

Одноранговый режим (Ad hoc mode) применяется для построения одноранговых беспроводных сетей без применения точки доступа. Одноранговая беспроводная сеть может содержать до 9 компьютеров, каждый из которых непосредственно связывается с остальными компьютерами.

Рисунок 2. Режим Ad hoc

В режиме Ad Hoc абонентские станции взаимодействуют непосредственно друг с другом без использования точки доступа или Wi-Fi роутера. Этот режим также называют также IBSS (Independent Basic Service Set) или режим Peer to Peer (равный с равным). При такой конфигурации не требуется создания какой-либо сетевой инфраструктуры. При этом создается только одна зона обслуживания, не имеющая интерфейса для подключения к проводной локальной сети. Любые устройства, оснащенные беспроводным сетевым адаптером или интерфейсом Bluetooth и находящиеся в пределах действия радиосигнала, можно объединить друг с другом через сеть Ad hoc. Она оптимально подходит для быстрого обмена данными между несколькими компьютерами, сотовыми телефонами, КПК или ноутбуками, которые необходимо локально и лишь на некоторое время соединить друг с другом.

Сеть Ad hoc представляет собой динамически изменяющаяся сеть с произвольной структурой. Каждый узел сети пересылает данные предназначенные другим узлам. При этом определение того, какому узлу передавать данные, производится динамически, на основании связности сети. Это является их основным отличием от проводных сетей и управляемых беспроводных сетей, в которых задачу управления потоками данных выполняют маршрутизаторы или точки доступа.

Каждое из абонентских устройств, в зависимости от его мощности, обладает своим радиусом действия. Если абонент, находясь «на периферии» посылает пакет абоненту, находящемуся в центре сети, происходит так называемый многоскачковый процесс передачи пакета через узлы, находящиеся на пути заранее проложенного маршрута. Таким образом, каждый новый абонент за счет своих ресурсов увеличивает радиус действия сети. Следовательно, мощность каждого отдельного устройства может быть минимальной. А это предполагает как меньшие стоимости абонентских устройств, так и лучшие показатели безопасности и электромагнитной совместимости.

Рисунок 3. Примерный вид Ad hoc сети

Особенности беспроводных Ad hoc сетей:

Общая среда передачи данных;

Все узлы сети изначально равноправны;

Сеть является самоорганизующейся;

Каждый узел выполняет роль маршрутизатора;

Топология сети может свободно меняться;

В сеть могут свободно входить новые и выходить старые узлы.

Рассмотрим условия успешного построения беспроводной сети в режиме Ad-Hoc:

Прямая видимость между подключаемыми компьютерами.

При подключении в режиме Ad-Hoc очень важным фактором, влияющим на скорость работы сети, является расположение компьютеров в пределах прямой видимости. Это связано с тем, что мощность передатчиков беспроводных адаптеров несколько ниже, чем, мощность точек доступа. Соответственно, радиус действия такой сети примерно вдвое меньше, чем радиус сети, построенной с применением инфраструктурного режима (с использованием точки доступа).

Увеличить радиус действия сети Ad-Hoc можно применяя более мощные антенны. Если между компьютерами существуют преграды, например стены офиса, то радиус работы сети и скорость резко сократится.

Стандарт беспроводных адаптеров.

Как известно, от стандарта, в котором работают сетевые адаптеры, зависит скорость передачи данных в сети. Если на одном компьютере установлено устройство, стандарт которого поддерживает более низкую скорость передачи данных, то скорость работы всей сети будет равна скорости этого адаптера. Поэтому рекомендуется использовать адаптеры единого стандарта.

Количество подключенных компьютеров.

Это связано в первую очередь с особенностями процесса обмена информацией между компьютерами. Для беспроводных сетей, особенно при использовании режима Ad-Hoc, этот фактор является особенно важным. Поэтому для успешного функционирования сети в режиме Ad-Hoc следует ограничить количество подключений (от двух до девяти). Если их количество превышает рекомендуемое, то более выгодным решением в этой ситуации будет использование точки доступа и режима инфраструктуры.

В настоящее время существует несколько «базовых» технологий для построения ad hoc сетей:

Максимальная скорость передачи данных равна 2.1 Мбит/с, радиус действия одного абонентского устройства составляет 1 - 100 м.

Сети на основе Bluetooth применимы лишь на небольшой территории (например, в центрах городов, небольших офисах, магазинах). Так, подобная сеть может служить для организации видеонаблюдения на небольшом объекте.

В тех областях, где основными критериями являются энергопотребление и стоимость, может применяется технология ZigBee. Это недорогой способ организации связи в промышленных системах, не нуждающихся в высокой скорости передачи данных. Скорости передачи данных варьируются от 20 до 250 кбит/с.

Является основной технологией для самоорганизующихся сетей. В сетях WiFi скорость передачи составляет 11 - 108 Мбит/с, что позволяет передавать большие объемы информации в реальном времени (например, видеосигнал).

Для построения сети ad hoc используются адаптеры, подключающееся через слот расширения PCI, PCMCI, CompactFlash. Существуют также адаптеры с подключением через порт USB 2.0. Wi-Fi–адаптер выполняет ту же функцию, что и сетевая карта в проводной сети. Он служит для подключения компьютера пользователя к беспроводной сети. Благодаря платформе Centrino все современные ноутбуки имеют встроенные адаптеры Wi-Fi, которые совместимы со многими современными стандартами. Wi-Fi-адаптерами, как правило, снабжены и КПК (карманные персональные компьютеры), что также позволяет подключать их к беспроводным сетям.

Рисунок 4. Wi-Fi адаптеры.

Основные достоинства режима Ad hoc – быстрое развертывание сети и простота организации (не требуется точка доступа).

К недостаткам такого варианта построения сети относятся малый радиус действия и низкая помехозащищенность.

Режим ad hoc в основном применяется для создания временных сетей передачи данных, например, транспортные, офисные сети, военная связь.

Используемые материалы:

http://www.acorn.net.au/telecoms/adhocnetworks/adhocnetworks.cfm

http://ntrg.cs.tcd.ie/undergrad/4ba2.05/group11/index.html

http://wireless09.livejournal.com/334.html

Пролетарский А. В., Баскаков И. В., Чирков Д. Н. «Беспроводные сети Wi-Fi»