ДонНТУ   Портал магистров

Помаскин Александр Александрович

Факультет компьютерных информационных технологий и автоматики

Кафедра автоматики и телекоммуникаций

Специальность Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Построение сети беспроводного доступа к информационным ресурсам учебного заведения

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Содержание

• Введение
• 1. Анализ объекта проектирования и выбор стандарта Wi-Fi
• 1.1 Общая характеристика объекта
• 1.2 Актуальность построения сети
• 1.3 Поставленные цели и задачи
• 1.4 Анализ абонентского состава
• 1.5 Общие сведения про Wi-Fi
• 1.6 Стандарты Wi-Fi
• 1.7 Будущие стандарты Wi-Fi сетей
• 1.8 Выбор технологии
• 1.9 Вывод
• Список источников

Введение

Информатизация образования – одно из главных направлений информатизации в современном мире. Образование является важным этапом нашей жизни, поэтому необходимо подходить к нему с должным уважением и знанием дела. Процесс обучения должен развиваться и совершенствоваться.

Стремительное развитие информационных технологий позволяет применять их в образовательной сфере уже сегодня. Сейчас почти в каждой аудитории присутствует проектор, который позволяет визуализировать подачу информации, тем самым повышая качество и эффективность обучения студентов. Компьютеры используются для различных задач, таких как выполнение практических и лабораторных работ, изучения программ, утилит, операционных систем и т.д. Интернет – неотъемлемая часть образования также, поэтому внедрение данной технологии является приоритетной.

К задачам относится построение беспроводной сети для студентов и преподавателей. Целью работы является обеспечение качества беспроводной связи.

Информация – фундамент всего образования, учебные заведения используют ее как средство обучения, однако реализации общего информационного пространства не добился никто, поэтому необходимо построить беспроводную сеть [1], что является достаточно актуальной сейчас.

1. Анализ объекта проектирования и выбор стандарта Wi-Fi

1.1 Общая характеристика объекта

Для исследования выбран один из корпусов Донецкого национального технического университета, строительство которого было начато в 1986 году. Учебное заведение было основано в 1921 году. За все время существования ВУЗ сменил несколько названий. Он назывался горным техникумом, ДПИ, ДонГТУ, а с 2001 – ДонНТУ [2]. Все корпуса университета находятся в центре города, их расположение довольно выгодно для учащихся. Выдающимися выпускниками ВУЗа были Н. Хрущев, В. Янукович, А. Соловьяненко, А. Засядько, П. Симоненко.

Здание является восьмиэтажным сооружение. В нем находятся 106 учебных аудиторий: на первом этаже – 6, на втором – 14, на третьем – 14, на четвертом – 16, на пятом – 14, на шестом – 19, на седьмом – 12, на восьмом – 11. Ширина здания – 18 м., длина – 80 м., высота – 24 м. Общая площадь составляет 11,5 тыс. м².

1.2 Актуальность построения сети

В исследовательских работах актуальность [3] – это обоснование темы, то есть надо ответить на вопросы: Почему необходимо изучать и решать данную проблему? После выдвинуть несколько тезисов, чтобы последовательность доказательств привела читателя к формулировке изучаемого вопроса. Обоснование актуальности темы позволяет кратко отразить, что было сделано в теории и практике учеными в аспекте заданного направления и что предстоит сделать в будущем. Она показывает важность, конкурентоспособность в решении некоторой задачи или вопроса и нужность.

В данном учебном заведении существуют беспроводные сети, которые используются преподавателями и руководством для рабочих целей, однако они не предназначены для студентов. Беспроводное оборудование не охватывает все здание, а лишь покрывает его малую часть. В данной работе будет построена новая беспроводная сеть, которая не будет модернизирована от старой.

Целью работы является построение беспроводной сети доступа для студентов и преподавателей к информационным ресурсам учебного заведения с улучшением качества связи. Это обеспечит покрытие всего здания беспроводной сетью, а также доступ к информации, необходимой в ходе учебного процесса, такой как книги, методические указания и другие учебные материалы, что значительно ускорит обучение.

Беспроводные сети имеют ряд преимуществ:

• Мобильность пользователей;
• Отсутствие необходимости монтажа кабельной системы;
• Простота подключения пользовательских устройств.

1.3 Поставленные цели и задачи

Постановка целей и задач является ключевым элементом для дальнейшей работы. Без понимания того что должно быть дальше, не будет конечного результата. У каждого человека при выполнении любого задания должно быть представление о том, что необходимо сделать.

Задачей данной работы является построение беспроводной сети [4] для студентов и преподавателей. Целью работы является обеспечение качества беспроводной сети связи, определение количества абонентов, принцип доступа к сервису, устранение проблем с распространением сигнала и подключением абонентов, улучшение предоставляемых услуг.

1.4 Анализ абонентского состава

Общая численность студентов по всем формам обучения составляет 20 тысяч. На 88 кафедрах в настоящее время работают 1000 преподавателей. Абонентский состав данного корпуса составляет около 600 человек. Из которых 70 работники учебного заведения, остальные – студенты. Предварительно можно предположить, что услугой будут пользоваться примерно 30% от общего числа, что составляет 180 абонентов. Однако следует учесть, что пользование услугой будет происходить в разное время с разным количеством абонентом, что уменьшает количество потребляемого трафика сети.

Основными пользователями прежде всего являются студенты, которые находятся на занятиях с 8 утра до 5 вечера. В среднем наибольшая нагрузка на сеть приходится с 10:00 до 14:00, т.к. по статистике посещаемости и расписанию занятий студенты ходят на 2 и 3 пару. В иные часы нагрузка является не существенной.

1.5 Общие сведения про Wi-Fi

Беспроводные технологии – служат для передачи информации на расстояние [5], между несколькими устройствами не связанных кабелем. Для передачи информации могут использоваться инфракрасное, оптическое или лазерное излучение, а также радиоволны. Существует множество беспроводных технологий, однако самые известные это WiMAX, Bluetooth и Wi-Fi. Каждая из этих технологий обладает определёнными характеристиками.

Wi-Fi – построен на базе стандарта IEEE 802.11 [6]. Под аббревиатурой Wi-Fi сейчас развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных. Как правило схема Wi-Fi сети содержит более одной точки доступа и одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров напрямую. Точка доступа 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 Wi-Fi. [7] Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала.

Преимущества Wi-Fi:

• Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети;
• Предоставляет мобильным устройствам доступ к сети;
• Wi-Fi устройства широко распространены на рынке;
• Мобильность. Вы больше не привязаны к одному месту и можете пользоваться Интернетом в любом для вас месте;
• В пределах Wi-Fi зоны в сеть могут выходить несколько пользователей с разных устройств;
• Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) меньше, чем у мобильного телефона.

Недостатки Wi-Fi:

• В диапазоне 2,4 GHz работает множество устройств;
• Скорость может отличатся от заявленной производителем;
• В разных странах частотный диапазон и эксплуатационные ограничения могут отличаться;
• Ненадежность использования WEP. Сейчас все больше используется WPA2, но и он не является полностью защищенным. Основной метод взлома – это подбор пароля, поэтому рекомендуется использовать сложные цифробуквенные пароли для того, чтобы максимально усложнить задачу подбора пароля;
• В режиме точка-точка (Ad-hoc) стандарт предписывает скорость в 11 Мбит/сек (802.11b). Шифрование WPA2 недоступно, только легко взламываемый WEP.

1.6 Стандарты Wi-Fi

Беспроводная связь Wi-Fi [8] получила распространение в 1985 году, когда частоты 900 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц были открыты для свободного использования без лицензии. Стандарт первого поколения IEEE 802.11 обеспечивал скорость до 2 Мбит/с на дальности до 20 м. Основным недостатком было использование частот 2,4 ГГц, на которых присутствуют помехи от промышленного и бытового оборудования. Стандарт 802.11b: использует ту же частоту в 2,4 Ггц, но скорость выросла до 11 Мбит/с. Это был первый массовый стандарт, который вывел Wi-Fi на глобальный рынок. Стандарт 802.11a/g работает в диапазоне 2,4 ГГц, как и 802.11b, но при этом использует более быстрое OFDM стандарта 802.11a. Скорость выросла до 54 Мбит/с. Современный стандарт 802.11n имеет скорость до 600 Мбит/с и дальность до 70 м. Использует антенные системы MIMO, работает на частоте 2,4 ГГц. Опционально он может работать на 5 ГГц, что экономит ресурс батарей у мобильных устройств. На его базе был создан стандарт IEEE 802.11ac-2013.