Параллельное развитие интернета и мобильных устройств (таких, как ноутбуки и мобильные телефоны), привело к тому, что существенно вырос интерес к беспроводным технологиям передачи данных. Одной из таких технологий являются сети Wi-Fi.

История сетей Wi-Fi началась в 1991 году в компании NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Первые продукты в рамках этого проекта были предназначены для организации систем кассового обслуживания и были выведены на рынок под маркой «WaveLAN». Эти решения обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Дальнейшие развитие принципов, лежащих в основе WaveLAN, привело к появлению таких стандартов как IEEE 802.11a, 802.11b и 802.11g.

На практике Wi-Fi сети содержат не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Кроме этого, возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются напрямую с помощью беспроводных сетевых адаптеров. Точка доступа постоянно передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0.1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для сетей Wi-Fi. Для того, чтобы выяснить, возможно ли подключение к той или иной сети, клиенту достаточно знать ее SSID. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт сетей Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения.

Преимущества и недостатки сетей Wi-Fi

Преимущества сетей Wi-Fi очевидны – отсутствие необходимости в прокладке проводов позволяет разворачивать такие сети быстро и относительно недорого. В отличие от множества других радиопротоколов, подключение через Wi-Fi получило большое распространение и поддерживается множеством различных устройств. Кроме того, Wi-Fi – это глобальный стандарт и это означает, что сертифицированные Wi-Fi устройства будут работать одинаково во всех странах мира.

Впрочем, стандарт Wi-Fi сетей не лишен недостатков. Так же как, и с другими радиопротоколами, дальность действия Wi-Fi зависит от множества факторов, и точно может быть определена лишь экспериментально в конкретном взятом помещении с конкретным оборудованием. Любые электромагнитные помехи (например, от микроволновых печей) негативно влияют и на дальность действия, и на скорость передачи данных. Другим недостатком можно считать относительно большое потребление энергии – это имеет особенное значение для устройств, работающих от аккумуляторов. При этом высокое энергопотребление отчасти компенсируется высокой скоростью передачи данных в сети Wi-Fi.

В числе других серьезных проблем Wi-Fi сетей часто называют проблемы, связанные с безопасностью передачи данных. Это так, если для шифрования применяется стандарт шифрования WEP, который обладает очень низкой стойкостью к взлому. Однако существуют и другие распространенные способы шифрования, такие, как WPA и WPA2, у которых стойкость к взлому намного выше. Правда, есть один важный аспект, который состоит в том, что протокол WEP появился раньше, а потому некоторые старые устройства не поддерживают более новые WPA и WPA2.

Кроме этого, нестабильность радиоканалов, обусловленная множеством заранее непредсказуемых факторов (атмосферные помехи, ландшафт и многое другое) делает сети Wi-Fi мало пригодными для передачи медиа-потоков в реальном времени (например, протокол RTP, применяемый в IP-телефонии) – качество медиа-потока становится непредсказуемым из-за возможных потерь данных при передаче. Тем не менее, многие VoIP-устройства используют Wi-Fi, в том числе и оборудование, ориентированное на корпоративный сегмент.

Подключение к интернету через Wi-Fi дома

Одним из самых перспективных направлений в применении Wi-Fi сетей является организация Wi-Fi интернет подключения дома. Зачастую прокладка проводов по квартире заранее не производится, а поэтому, если вы хотите организовать домашнюю сеть, то либо вам придется терпеть разбросанных по вашему жилищу провода, либо решиться на ремонт, и в этом случае спрятать провода в стены. Первый подход дешевле, но такая прокладка проводов не надежна и сильно мешает дома, а незапланированный ремонт – это не только финансовые потери, но и большой стресс.

Хорошей альтернативой этим подходам является Wi-Fi интернет подключение. В этом случае в квартиру заводится Ethernet-кабель, который подключается к Wi-Fi точке доступа. Дальнейшее распределение интернет-траффика между компьютерами и другими устройствами осуществляется с помощью Wi-Fi. Несмотря на то, что дальность действия Wi-Fi точек доступа ограничена и зависит от параметров окружающей среды, ее обычно бывает достаточно для комфортной организации сети в масштабах квартиры. Однако у Wi-Fi интернет подключения есть недостатки. Самый главный из них состоит в том, что если ваша беспроводная сеть будет открытой, то любой сможет пользоваться вашим интернет-каналом. Поэтому, если вы оплачиваете ваш интернет трафик, то это может привести к неожиданным расходам. Кроме того, даже если вы пользуетесь безлимитным тарифом, открытое Wi-Fi интернет подключение может вызвать неприятности – если к вашей точке доступа подключатся сразу несколько лишних клиентов, вы можете почувствовать большое снижение скорости.

Поэтому Wi-Fi соединение необходимо защищать. Помимо различных средств шифрования (WEP, WPA и их модификации), для домашних сетей с ограниченным списком клиентов есть смысл прибегнуть к таким методам, как скрытие сети (при этом Wi-Fi точка доступа не передает SSID, и подключится к ней можно только заранее зная ее SSID. При этом стандартные средства поиска не покажут сеть со скрытым SSID). Другим хорошим способом защиты Wi-Fi соединения является фильтрация по MAC-адресу. MAC-адрес – это своего рода уникальный номер каждой сетевой карты, в том числе и беспроводной. Поэтому, если программное обеспечение точки доступа это позволяет, можно заранее определить список сетевых карт (а значит – и устройств, их использующих), которые смогут пользоваться Wi-Fi соединением.

Впрочем, преимущество этого способа может обернуться некоторыми сложностями при настройке подключения, а так же при подключении новых устройств – ведь для этого придется внести изменения в список разрешенных MAC-адресов.

Корпоративные Wi-Fi подключения

Другим популярным направлением является организация корпоративных Wi-Fi подключений. Как правило, такие подключения через Wi-Fi организуют параллельно с организацией проводных сетей, и они предназначены для организации простого доступа к корпоративным ресурсам и интернету с ноутбуков и другой мобильной техники. Специфика таких Wi-Fi подключений состоит в том, что такие сети, как правило, намного больше, чем домашние сети, обладают развитой инфраструктурой и к ним предъявляются гораздо более высокие требования по безопасности и надежности. Для обеспечения безопасности в таких Wi-Fi соединениях часто используют VPN и более серьезные системы шифрации, часто на базе стандарта шифрования 802.1X – для этого требуется сервер проверки подлинности (RADIUS).

Кроме того, корпоративное Wi-Fi соединение может подвергнуться DoS – атаке (атаке, направленной на нарушение работы сети Wi-Fi), и поэтому такие сети должны строиться с учетом возможности отражения таких атак.

Публичный Wi-Fi интернет-доступ

Третьим направлением развития Wi-Fi сетей является организация публичного Wi-Fi интернет-доступа. Чаще всего такой Wi-Fi интернет доступ бывает востребован в таких публичных местах, как учебные заведения, библиотеки, аэропорты и вокзалы, и торгово-развлекательные комплексы. Также, обычным местом для публичного подключения через Wi-Fi к интернету являются кафе, причем во многих заведениях такое Wi-Fi подключение бывает бесплатным и работает как конкурентное средство привлечения клиентов.

Помимо этого, говоря о публичном Wi-Fi интернете, нельзя не упомянуть о таком явление, как построение крупных Wi-Fi сетей городского масштаба. Крупнейшей в мире такой сетью является российская сеть Билайн.Wi-Fi, которая предоставляет услуги подключения через Wi-Fi к интернету практически по всей Москве, а также во множестве городов России – точечно. Впрочем, перспективы развития этого проекта кажутся несколько туманными, потому что для организации сетей таких масштабов есть другие, более перспективные технологии.

Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что Wi-Fi сети нашли себе широкое применение и применяются очень часто в различных сферах деятельности. Несмотря на конкуренцию со стороны WiMax с одной стороны, и сотовых сетей 3G с другой, Wi-Fi и в будущем будет незаменим для организации домашних и корпоративных беспроводных сетей. Что касается идеи примения Wi-Fi в качестве «последней мили», то есть все основания полагать, что в скором времени для этого будут применяться другие технологии.