Какой вывод в отношении необходимости сетевых стандартов можно сделать на примере wi fi alliance

Обновлено: 07.07.2024

В наши дни сложно найти человека, не пользующегося преимуществами Wi-Fi. Почти у каждого дома имеется собственный Wi-Fi роутер, а в телефоне сохранена как минимум пара-тройка других сетей из мест регулярного посещения. Стандарты Wi-Fi развиваются с регулярной скоростью, а производители роутеров год от года выпускают новые девайсы и заманивают обывателей обещаниями невиданной ранее скорости и зоны покрытия. Но далеко не каждый сможет разобраться в странных кодировках “802.11a/b/g/n/ac/ax” при выборе в магазине, так что приходится уповать на толковых консультантов и всё те же рекламные статьи и «честные обзоры» от самих производителей, подчистую написанные маркетологами без какой-либо привязки к реальному миру. Как быть при выборе? Да и стоит ли вообще гнаться за прогрессом, или же вы ничего не получите от апгрейда? А может и вовсе можно «подшаманить» имеющееся оборудование и добиться лучшего качества связи? Давайте попытаемся разобраться.

Но для начала отвечу на потенциальный вопрос: «А кто ты вообще такой и почему я должен тебя слушать?» Тут всё просто – я занимаюсь дизайном и траблшутингом корпоративных Wi-Fi сетей с 2014 года и имею парочку сертификатов компании Cisco, согласно которым я, якобы, являюсь профессионалом в этой сфере (нет, не являюсь, они всё врут). На написание статьи сподвигло желание доступным языком объяснить другим принципы работы Wi-Fi и его основные моменты, дабы повысить общую грамотность по теме и уберечь от создания проблем для себя и, особенно, окружающих. К чему и приступим.

О домашних Wi-Fi роутерах

То, что мы привыкли называть Wi-Fi роутером, на самом деле является составным устройством – роутером (или маршрутизатором) с функцией точки доступа Wi-Fi. Зачем это знать? Да просто, чтобы отделять тёплое от мягкого и понимать, что сам роутер отвечает за подключение к провайдеру, выдачу вашим домашним устройствам IP-адресов и, собственно, вашу связь с интернетом. А функция очки Wi-Fi ограничивается тем, чтобы связать ваш смартфон с самим роутером. То есть, банальная замена тому же кабелю, идущему от роутера к ПК.

А теперь вопрос: какова скорость работы вашего провайдера? Та самая, за которую вы платите абонентскую плату? 10 мбит/с? 50? 100? Вряд ли больше. А теперь ещё более интересный вопрос: если ваша точка Wi-Fi будет выдавать обещанные маркетологами (но недостижимые) 6 Гбит/c, то повысит ли это скорость соединения с интернетом? Ответ: нет, ни капли, ведь вы так же продолжаете платить за свои 10 мбит/c. На деле точка Wi-Fi всего лишь влияет на скорость между вашим смартфоном, роутером и другими устройствами в домашней сети. Для справки, при подключении проводом вы получаете гарантированные 100 мбит/c или 1Гбит/c в зависимости от типа кабеля и портов на маршрутизаторе и вашем ПК. А следовательно, дальнейшее наращивание скорости за пределами интернет-соединения будет иметь смысл лишь для общения с локальным хранилищем, если таковое имеется.

О принципах передачи данных по воздуху

До разговора о стандартах Wi-Fi и скоростях давайте разберёмся с тем, как вообще устроена передача данных по воздуху.

Чтобы понять разницу между кабелем и Wi-Fi, достаточно представить себе совещание в маленькой комнате, плотно набитой парами людей, где каждый должен доложить своему начальнику о проделанной за день работе. При попытке общения все станут друг друга перебивать, и на фоне общего шума будет крайне сложно вести беседу. Следовательно, наилучшим вариантом будет говорить по очереди, а все остальные будут слушать, хотя им абсолютно наплевать – ведь информация предназначена не для них, она и вовсе пройдёт белым шумом. Среди этой толпы обязательно попадётся кто-то крайне говорливый, и его объём болтовни с лёгкостью превысит отчёт 5 других человек. Такого индивидуума будут время от времени прерывать, чтобы он отдышался и сформулировал следующую тираду, а за это время кто-то другой успеет выдать: «Я весь день писал статью» и спокойно пойти по своим делам. Остальным же придётся грустно смотреть ему вслед и ждать своей очереди. Поздравляю, вы только что поняли, как работает Wi-Fi.

Если же разбить все эти пары людей по разным комнатам, то каждый сможет отчитаться своему начальнику лично, никто больше его не услышит, да и ждать других не придётся. Так работает связь по кабелю. Чувствуете разницу?

Из этого можно сделать один максимально простой вывод: скорость, качество и защищённость проводной связи фундаментально всегда будет лучше беспроводной вне зависимости от того, сколько новых стандартов ещё успеют придумать. Выходит, главное и единственное преимущество Wi-Fi – мобильность и отсутствие проводов. А ещё есть второй, чуть менее очевидный вывод, о котором маркетологи предпочитают умалчивать: скорость Wi-Fi сети делится между всеми участниками, работающими на одном канале (то есть слышащими друг друга). Так что обещанные 6 Гбит/c внезапно превращаются в тыкву, если только у вас не единственная на всю деревню точка Wi-Fi с одним лишь подключенным (и очень крутым) клиентом. И даже в этом случае с реальной скоростью всё гораздо сложнее, но об этом лучше написать отдельно.

О радиодиапазонах и помехах

На этой слегка грустной ноте чуть углубимся в техническую часть и рассмотрим, как работает Wi-Fi с точки зрения радиосигнала. Для начала надо понимать, что Wi-Fi существует на одном из двух нелицензируемых радиодиапазонов. Наиболее часто для простоты их именуют 2.4 ГГц и 5 ГГц. Важный момент: что значит «нелицензируемые»? А то, что вам не требуется получать лицензию на вещание в этих частотах, если мощность передатчика ниже допустимой нормы (читай: можно ставить Wi-Fi точку дома), но вы обязаны мириться с потенциальными помехами от устройств основного назначения, a.k.a. ISM (Industrial, Scientific, Medical, куда входят метеорологические радары). На практике это также означает, что никто не запретит вам разработать собственную технологию беспроводной передачи данных и использовать её в диапазоне 2.4 ГГц. О каких устройствах речь? Всеми любимый Bluetooth и весь спектр имеющихся дома устройств: микроволновки (да-да), радиотелефоны, видео-няни, камеры, беспроводные клавиатуры, мыши, геймпады, наушники – всё это работает на 2.4 ГГц. Следовательно, создаёт помехи друг для друга и для Wi-Fi особенно. На 5 ГГц ситуация значительно лучше, но об этом чуть позже.

О частотах и каналах

Пора перейти непосредственно к самому сигналу. Так уж исторически сложилось, что первые массовые Wi-Fi устройства работали на 2.4 ГГц (хотя, на удивление, версия с 5 ГГц была разработана раньше). Как вы уже поняли, для Wi-Fi это не самая хорошая среда из-за вынужденного соседства с кучей других беспроводных девайсов, но в те времена никто не представлял масштабов потенциальной проблемы.

Из выбранного диапазона частот Wi-Fi точка выбирает один из доступных каналов и работает там вместе со всеми подключенными к ней клиентами. Всего в диапазоне 2.4 ГГц выделено 13 каналов Wi-Fi (плюс ещё 1 исключительно для Японии), но на деле должны использоваться лишь 3 из них: 1, 6, и 11. Почему? Каждый канал занимает 22 МГц, и лишь эти трое являются непересекающимися – то есть клиенты одного не услышат клиентов двух других и, соответственно, не будут друг другу мешать. Иными словами, лишь 3 Wi-Fi точки могут находиться по соседству и никак не замедлять работу других. Добавляете четвёртую – и вот уже она вынуждена делить канал (а вместе с ним и скорость передачи) с одной из других. А теперь вопрос: как часто вы видите лишь 4 Wi-Fi точки в радиусе подключения? То-то же.

А теперь представим интересную ситуацию: ваш сосед – доморощенный гуру Wi-Fi, который знает, как добиться отличного качества сигнала и избежать помех от точек на том же канале! Недолго думая, он ручками меняет канал, скажем, на 3. Казалось бы – отличное решение, ведь тот канал полностью свободен! На деле же это означает, что его Wi-Fi точка и все клиенты на ней теперь создают помехи и на первом канале, и на шестом. Поздравляю, Шарик, ты балбес!

Как же обстоят дела на 5 ГГц? Если кратко, то изрядно веселее – нет соседства с Bluetooth и иже с ним, число каналов больше, все они уже по умолчанию друг от друга удалены, так что нет возможности выбрать «не тот». Хотя и тут есть свои нюансы с реальным числом доступных каналов, о которых, впрочем, знать ни к чему. Если кратко, в России в диапазоне 5 ГГц доступно до 23-х каналов шириной 20 МГц, но с некоторых из них вас может автоматически выкинуть при обнаружении радарного сигнала. И, кстати, это ограничение самой технологии, а не юридические заморочки конкретной страны.

О стандартах Wi-Fi

Наконец выбрались за рамки абстрактного и подобрались к чему-то существенному. Итак, все стандарты Wi-Fi объединены в общую группу 802.11 и отличаются буквами в различной комбинации. Понимание тех самых букв поможет как при выборе домашнего роутера, так и при его настройке. Приступим:

О скептицизме

Рекламируя вам очередной новейший Wi-Fi роутер, маркетологи (умышленно или нет) предпочитают умалчивать об одной крайне важной детали – стандарт должен поддерживаться не только точкой Wi-Fi, но и самими клиентами, ведь общение происходит в обе стороны. Как думаете, сколько сейчас на рынке устройств, поддерживающих Wi-Fi 6? Осмелюсь предположить, что значительно меньше 1%. Быстрым поиском я нашёл около 15 моделей смартфонов, и все они были не самой бюджетной ценовой категории. А значит, не так уж мал шанс, что ваш новенький дорогущий роутер будет очень красиво пылиться на шкафу и работать в режиме совместимости с предыдущими стандартами. Кто-то очень оптимистично утверждает, что не надо быть частью проблемы, стоит вложиться в инфраструктуру прямо сейчас, а уж устройства за 2-3 года обновятся. По личному опыту скажу, что активные устройства полностью не обновляется даже за 7 лет, и всё равно найдётся куча девайсов без поддержки новых стандартов. А уж если говорить о производителях, то многие бюджетные смартфоны до сих пор не поддерживают даже 802.11a (которому, кстати, 20 лет) и вынуждены работать на 2.4 ГГц. Про IoT («интернет вещей») я вообще боюсь даже гадать – вряд ли они вообще в обозримом будущем полностью перелезут хотя бы на 5 ГГц, если только производство компонентов не станет дешевле, чем на 2.4 ГГц. Какой уж там Wi-Fi 6?

В заключение

На самом деле хотелось рассказать гораздо больше: о мощности сигнала, о его дальности и поглощении стенами, о ретрансляторах (избегайте их любой ценой), о правильном направлении антенн (просто запомните, строго вертикально и никак иначе), о «вреде от излучения Wi-Fi». Но так как сайт непрофильный, то проще смириться с потраченным временем на 4 страницы текста, нежели на 8, если вдруг админы не захотят пропускать. Если будет отклик от сообщества, то может и наскребу на вторую статью.

Если же у вас имеются какие-либо вопросы, то с радостью постараюсь на них ответить.

Подписывайтесь на наш Telegram канал, там мы публикуем то, что не попадает в новостную ленту, и следите за нами в сети:

В 1999 году несколько лидеров Wi-Fi индустрии собрались вместе, чтобы создать глобальную, некоммерческую организация с целью принятия единого всемирно признанного стандарта для высокоскоростных беспроводных локальных сетей. Эта организация теперь известна как Wi-Fi Alliance. Сегодня, более чем 300 организаций из более чем 20 стран входят в состав Wi-Fi Alliance.

Так как Wi-Fi сети продолжают непрерывно расширяться за счет предприятий, частных пользователей и общественных хот-спотов, то совместимость Wi-Fi оборудования является критически важным вопросом. Wi-Fi Alliance проводит жёсткие испытания и сертификацию беспроводных устройств, основывающихся на спецификации IEEE 802.11.

Wi-Fi Alliance провел более чем 6000 сертификаций беспроводных продуктов на сегодняшний день. Но на проведении испытаний и сертификаций работа альянса не заканчивается. Также альянс обеспечивает пользователей всей необходимой информацией о Wi-Fi технологии. Вне зависимости от степени познаний пользователя, альянс предоставляет материалы на интересующем уровне.

Так как рынок Wi-Fi продолжает развиваться, то и Wi-Fi Alliance продалжает испытания и сертификацию совместимости Wi-Fi устройств. Альянс берет на себя ведущую роль в расширении возможностей и упрощении работы с Wi-Fi устройствами. Альянс будет и впредь содействовать развитию спецификации IEEE 802.11, сокращая расходы на производство. Всё это помогло, некогда футуристическому видению Wi-Fi технологии стать повседневной, полноценной реальностью.

сертификация совместимости продуктов, основывающихся на спецификации IEEE 802.11;
cодействование развитию Wi-Fi, как глобальной беспроводной сети;
наращивание международного признания стандартов беспроводных сетей на основе технологии Wi-Fi;
независимые лабораторные испытания.

О Wi-Fi Alliance

Wi-Fi Alliance является глобальной некоммерческой отраслевой ассоциацией сотен ведущих компаний- производителей устройств с использованием технологии Wi-Fi в различных сегментах рынка. Развитие технологий и нормативных программ Wi-Fi Alliance позволило Wi-Fi широко распространиться во всем мире. На сегодняшний день Wi-Fi Alliance выдано более чем 6000 сертификатов соответствия, поощряющих более широкое использование Wi-Fi продукции и услуг на новых и существующих рынках.

WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance или другими словами Wi-Fi Alliance) - объединение крупнейших производителей компьютерной техники и беспроводных устройств Wi-Fi. Альянс разрабатывает семейство стандартов Wi-Fi-сетей (спецификации IEEE 802.11) и методы построения локальных беспроводных сетей. Этот альянс представляет собой промышленную группу, в которую входят все основные производители беспроводного оборудования Wi-Fi.

Их задачей является тестирование и гарантия возможности совместной работы в одной сети беспроводных сетевых устройств всех составляющих членство компаний, а также продвижение сетей 802.11 как всемирного стандарта для беспроводных сетей.

Дважды в год альянс проводит «анализ совместимости», при котором инженеры многих фирм-производителей подтверждают, что их оборудование соответствующим образом будет взаимодействовать с оборудованием других поставщиков. Сетевое оборудование, имеющее логотип Wi-Fi, сертифицировано как соответствующее релевантным стандартам и прошедшее тесты на взаимодействие. [Источник 1] .

Содержание

История

В 1999 году пионеры беспроводных технологий 3Com, Aironet (ныне Cisco), Harris Semiconductor (сейчас Intersil), Lucent (Agere), Nokia и Symbol Technologies основали альянс Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) и зарегистрировали свою новую технологию под маркой Wi-Fi. Основной задачей этой организации является разработка, тестирование и сертифицирование, а также поддержка и продвижение форматов беспроводной связи Wi-Fi. В 2000 году WECA была переименована в Wi-Fi Alliance и основала штаб-квартиру в Остине, Техас.

На сегодняшний день альянс объединяет свыше 320 компаний, работающих в области беспроводных технологий. [Источник 2] .

Миссия Wi-Fi Alliance

сертификация совместимости IEEE 802.11 продуктов
Содействовать развитию Wi-Fi, как глобальной беспроводной сети
Наращивание международного признание стандартов беспроводных сетей WiFi
Множество поставщиков. Увеличение объемов производства и снижение затрат
Независимые лабораторные испытания
Северная Америка, Европа и Азия

Хронология развития Wi-Fi Alliance

Wi-Fi Alliance был основан шестью компаниями: 3Com, Aironet, Intersil, Lucent Technologies, Nokia и Symbol Technologies
Wi-Fi ® марка принята для технологий, основанных на спецификации IEEE 802.11
Ратифицирован стандарт 802.11b, со скоростью передачи данных до 11 Мбит/с, на частоте 2.4 ГГц.

Wi-Fi Alliance начинает тестирование совместимости 802.11b продуктов
В состав альянса входит 36 компаний

около 200 Wi-Fi продуктов прошло сертификацию

Членский список Wi-Fi Alliance насчитывает около 100 компаний
Wi-Fi CERTIFIED начинает тестирование совместимости для стандарта 802.11a-продуктов, в результате чего скорость передачи данных доходит 54 Мбит/с Диапозон частот - 5 ГГц

Wi-Fi CERTIFIED начинает тестирование совместимости для продуктов стандарта 802.11g, в результате чего скорость 54 Мбит /с была достигнута и в диапазоне 2,4 ГГц
Wi-Fi Protected Access ® (WPA) в этой сертификации были рассмотренны проблемы безопасности при передаче данных
1000 WiFi продуктов прошли сертификацию Альянса

200 компаний входят в состав Wi-Fi Alliance
Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2) программа сертификации вносит усиленную систему шифрования
Wi-Fi Multimedia (WMM ®) принята сертификация, обеспечивающая поддержку максимального удобства при работе с игровыми, видео и другими мультимедийными приложениями для пользователей
Впервые появился Wi-Fi сертифицированный телефон и Wi-Fi сертифицированное телевидение

Wi-Fi становится официальной частью английского языка - словарь «Merriam-Webster Dictionary» добавляет слово wi-fi в свой состав
Впервые появляются на рынке Wi-Fi сертифицированные игровые устройства и камеры
В состав входят Wi-Fi Alliance около 300 компаний

Общее количество Wi-Fi сертифицированных продуктов достигает 3000

Wi-Fi Protected SetupTM вносит простой и надежный метод защиты домашних и офисных WiFi сетей
Начинается тестирование нового стандарта 802.11n Draft 2.0, со скоростью передачи данных до 250 Мбит/с

Wi-Fi Certified Voice-Personal запускает программу сертификации продукции для качественной передачи голоса.
Общее количество Wi-Fi сертифицированных продуктов достигает 5000
Взрыв рынка Wi-Fi сертифицированной потребительской электроники: Blu-Ray плееров, телевизоров, аудио-систем, медиа-центров и т.д.

Продан 1 миллиард WiFi чипсетов
Общее количество Wi-Fi сертифицированных телефонов - 350 [Источник 3] .

Принцип работы Wi-Fi

Беспроводное подключение компьютеров к сети интернет происходит благодаря использованию радиоволн и по принципу действия не отличается от работы радиостанций, сотовых телефонов и телевизионных приемников. Единственное существенное отличие Wi-Fi - это использование более высоких частот, чем в радиосвязи и телетрансляциях (2,4 ГГц или 5 ГГц). Работа на таких частотах и позволяет передавать большие объемы информации. Для осуществления беспроводного доступа в интернет необходим маршрутизатор (роутер) со встроенным модулем приема-передачи радиосигналов и аналогичный модуль, вмонтированный в компьютер или ноутбук. Роутер подключается к сети интернет по сетевому кабелю через какого-либо провайдера. По кабелю цифровой сигнал из интернета подается на маршрутизатор, где он преобразуется в радиоволны. Роутер посылает радиосигнал на модуль приема компьютера, который снова преобразует его в цифровой. Аналогично цифровой сигнал с ноутбука кодируется модулем передачи в радиосигнал, передается "по воздуху" на роутер, преобразуется там в цифровой и отправляется во всемирную сеть. [Источник 4] .

Принцип работы Wi-Fi роутера

Маршрутизаторы способны передавать сигнал из интернета больше, чем на одно устройство. Это позволяет по одному сетевому кабелю выходить в интернет сразу со стационарного компьютера, ноутбука, планшета и т. д. Зона действия современных роутеров - 50-100 метров (при отсутствии препятствий). Это позволяет человеку свободно передвигаться по квартире с мобильным устройством, не теряя при этом связи со всемирной паутиной. Память роутера содержит таблицу маршрутизации, в которой хранятся пути ко всем подключенным устройствам. Ширина канала доступа в интернет, предоставляемая провайдером, также распределяется между всеми мобильными и стационарными устройствами. Следует заметить, что соединение по Wi-Fi через роутер удобно для общения в соцсетях или по скайпу, просмотра электронной почты, интернет-серфинга. Для онлайн-просмотра объемного видео или скачивания файлов больше подойдет сетевое подключение.

Частоты для радиоканала

IEEE 802.11 предполагает соединение по радиоканалам на следующих частотах:

На данный момент IEEE 802.11 представляет собой набор из уже более 28 стандартов радиосвязи, самые последние из которых дают возможность передачи данных на скорости до 600 мбит/с на расстоянии в 300 метров. Организации в альянсе постоянно разрабатывают новые стандарты связи в рамках этой спецификации для повышения качества связи. Также дважды в год организация проводит анализ совместимости, в ходе которого проверяет новое представленное производителями оборудование на совместимость с оборудованием других производителей альянса и сертифицирует его. Если вы видите на приборе логотип "Wi-Fi", это значит, что оно прошло сертификацию в альянсе и соответствует стандартам взаимодействия.

Используя поисковые системы, например Google, выясните, какие некоммерческие организации отвечают за разработку международных стандартов для Интернета и за развитие интернет-технологий.

Необходимые ресурсы

Устройство с доступом к Интернету

Часть 1: Изучение деятельности организаций, разрабатывающих сетевые стандарты

В части 1 вам необходимо указать некоторые из основных организаций по стандартизации и основные сведения о них, в том числе год основания, состав организации, важные данные за прошлые годы, основные задачи и обязанности, контрольно-надзорные функции и местоположение штаб-квартиры.

Используя поисковую систему или веб-сайты организаций, изучите информацию о перечисленных ниже организациях и личностях, сыгравших важную роль в их работе.

Ответы на приведенные ниже вопросы вы сможете найти, указав в строке поиска следующие сокращенные названия организаций и термины: ISO, ITU, ICANN, IANA, IEEE, EIA, TIA, ISOC, IAB, IETF, W3C, RFC и Wi-Fi Alliance.

1.Кто такой Джонатан Брюс Постел (Jonathan B. Postel) и чем он известен?

2.Какие две родственные организации отвечают за управление пространством доменных имен верхнего уровня и серверами системы доменных имен (DNS) в Интернете?

3.Одним из основателей Интернета является Винтон Серф (Vinton Cerf). Какие интернет-организации он возглавлял или помог основать? В разработке каких интернет-технологий он принимал участие?

4.Какая организация отвечает за публикацию рабочих предложений (Request for Comments, RFC) по стандартам Интернета?

5.Что общего между RFC 349 и RFC 1700?

6.RFC с каким номером имеет название ARPAWOCKY? Что это?

7.Кто основал Консорциум Всемирной паутины (World Wide Web Consortium, W3C)?

8.Какие десять стандартов Всемирной паутины (WWW) разрабатывает и поддерживает W3C?

9.Где находится штаб-квартира Института инженеров по электротехнике и электронике (Institute ofElectrical and Electronics Engineers, IEEE) и что означает его логотип?

10.Какой стандарт IEEE относится к протоколу безопасности Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2)?

11.Является ли Wi-Fi Alliance некоммерческой организацией по стандартизации? Какова ее цель?

12.Кто такой Хамадун Туре (Hamadoun Touré)?

13.Что такое Международный союз электросвязи (ITU) и где расположена его штаб-квартира?

14.Назовите три основных сектора ITU.

15.Что означает RS в названии RS-232 и какая организация ввела этот термин?

16.Что такое SpaceWire?

17.Какова миссия Общества Интернета (ISOC) и где расположена его штаб-квартира?

18.Работу каких организаций контролирует IAB?

19.Какая организация контролирует IAB?

20.Когда была основана Международная организация по стандартизации (ISO) и где расположена ее штаб-квартира?

Часть 2: Интернет и сетевые технологии: итоговые выводы

Подумайте о том, как связаны современный Интернет и эти организации и технологии. Затем ответьте на приведенные ниже вопросы.

1.Каким образом интернет-стандарты способствуют развитию коммерческой деятельности? Какие проблемы могли бы возникнуть, если бы не было IEEE?

2.Какие проблемы могли бы возникнуть, если бы не было W3C?

3.Какой вывод в отношении необходимости сетевых стандартов можно сделать на примере Wi-Fi Alliance?

Читайте также: