Методы маршрутизации и коммутации в беспроводных сетях, их характеристика и отличительные черты. Классификация и специфика беспроводных технологий, их сравнительный анализ. Проектирование и реализация модели системы поллинга, язык программирования.
Аннотация к работе
Были рассмотрены виды беспроводных технологий передачи данных, а также работа механизмов распределенной и централизованной координации в беспроводной сети.Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты). Маршрутизация - процесс определения в коммуникационной сети (наилучшего) пути, по которому пакет может достигнуть адресата. Маршрутизация сводится к выбору интерфейса и следующего транзитного узла при продвижении пакета между сетями. Маршрутизация подразумевает два параллельных процесса: подготовку маршрутной таблицы и переадресацию дейтограмм с помощью этой таблицы. Маршрутизация в компьютерных сетях типично выполняется специальными программно-аппаратными средствами - маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.Статические шаблоны потоков подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета такие как: IP-адресами отправителя/получателя, TCP/UDP-порт отправителя/получателя (в случае поддержки маршрутизации на основании информации 4 уровня), порт, через который пришел пакет. Оптимизация маршрутизации при этом строится на идее, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом правила проверяются только для первого пакета в потоке (при появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создается новый поток), по результатам анализа этого пакета формируется статический шаблон, который и используется для определения правил коммутации приходящих пакетов (внутри потока). Ключевым недостатком подобной схемы является инерциональность по отношению к изменению таблицы маршрутизации (в случае существующего потока изменение правил маршрутизации пакетов не будет "замечено" до момента удаления шаблона)[1].Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторов (в случае, когда аппаратные методы не могут быть использованы, например, в случае организации туннелей), либо программным обеспечением на компьютере.В теории компьютерных сетей Anycast - метод рассылки пакетов (реализованный, в частности, в протоколе IPV6)), позволяющий устройству посылать данные ближайшему из группы получателей. В протоколе IP anycast реализован путем публикации одинакового маршрута из различных точек сети через протокол BGP.Широковещательный канал, широковещание - метод передачи данных в компьютерных и социальных сетях, при котором поток данных (каждый переданный пакет в случае пакетной передачи) предназначен для приема всеми участниками сети. Однако пакеты данных могут быть посланы изза пределов сегмента, в которой будет осуществлено широковещание (например, передача пакета на широковещательный IP-адрес через маршрутизатор изза пределов сети). Multicast (англ. групповая передача) - специальная форма широковещания, при которой копии пакетов направляются определенному подмножеству адресатов. Технология IP Multicast - добавление новых пользователей не влечет за собой необходимое увеличение пропускной способности сети. Значительно сокращается нагрузка на посылающий сервер, который больше не должен поддерживать множество двухсторонних соединений, позволяет обеспечить доступ корпоративных пользователей к данным и сервисам, ранее недоступным, так как для их реализации с помощью обычной адресации потребовались бы значительные сетевые ресурсы.В общем случае решение каждой из частных задач коммутации - определение потоков и соответствующих маршрутов, фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств, распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства, мультиплексирование/демультиплексирование потоков и разделение среды передачи - тесно связано с решением всех остальных. Комплекс технических решений обобщенной задачи коммутации в совокупности составляет базис любой сетевой технологии. Среди множества возможных подходов к решению задачи коммутации абонентов в сетях выделяют два основополагающих: - коммутация каналов;При коммутации каналов коммутационная сеть образует между конечными узлами непрерывный составной физический канал из последовательно соединенных коммутаторами промежуточных канальных участков. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал. 1.5, работает по технологии коммутации каналов, то узел 1, чтобы передать данные узлу 7, сначала должен передать специальный запрос на установление соединения коммутатору Коммутатор А должен выбрать маршрут образования составного канала, а затем передать запрос следующему коммутатору, в данном случае E. Затем коммутатор E передает запрос коммутатору F, а тот, в свою
План
Оглавление
АННОТАЦИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. Методы маршрутизации и коммутации в беспроводных сетях
1.1 Методы маршрутизации в беспроводных сетях
1.1.1 Аппаратная маршрутизация
1.1.2 Программная маршрутизация
1.2 Схемы маршрутизации
1.2.1 Anycast
1.2.2 Broadcast
1.2.3 Multicast
1.2.4 Unicast
1.3 Методы коммутации в беспроводных сетях
1.3.1 Коммутация каналов
1.3.2 Коммутация пакетов
1.3.3 Коммутация сообщений
1.4 Описание модели систем поллинга
2. Основные стандарты передачи информации по беспроводной сети
2.1 Классификация беспроводных технологий
2.2 Беспроводные технологии
2.2.1 Bluetooth
2.2.2 Ultra-wide band
2.2.3 Worldwide Interoperability for Microwave Access
2.2.4 Wireless Fidelity
2.2.5 Сравнительный анализ беспроводных технологий 31
2.3 Факторы, влияющие на скорость передачи информации по беспроводной сети
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПОЛЛИНГА
3.1 Функция распределенной координации в стандарте IEEE 802.11
3.2 Функция централизованной координации в стандарте IEEE 802.1
3.4 Среда разработки и язык программирования
3.5 Руководство пользователя
3.6 Практические результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
АННОТАЦИЯ
Вывод
С помощью описанной выше программы, были получены примерные результаты влияния систем поллинга на качество обслуживания в беспроводных сетях. По данным, приведенным в табл. 3.1., становиться понятно, что использование систем поллинга существенно увеличивает среднюю скорость передачи данных в беспроводной сети, что, в конечном счете, повышает уровень комфорта работы пользователей с использованием беспроводных сетей.
Таблица 3.1. Средние скорости передачи данных, Мбит/с.
Механизм работы Количество станций в сети
3 5 10 15 20
DCF 1,376 0,866 0,764 0,557 0,352
PCF 4,3 4,2 3,81 3,72 3,15На сегодняшний день использование беспроводных технологий стало неотъемлемой частью нашей жизни. Трудно себе приставить современного человека или деятельность предприятия или фирмы без использования этих технологий. Использование данных технологий заметно упрощает жизнь, оптимизирует производственный процесс, делает использование сетей более доступными и комфортными. Однако, как и всякие современные технологии, эта область является динамично развивающейся. Несмотря на объективный комфорт, беспроводные технологии имеют и бесспорный недостаток - скорость передачи данных по таким сетям ниже, чем в проводных.
Одним из способов повышения скорости передачи данных, а как следствие, и качества обслуживания является использование систем поллинга в беспроводных сетях. В данной работе был рассмотрен механизм централизованного управления (PCF), а также была разработана программа, которая позволяет оценить эффект использования данного механизма. Кроме того, при внесении незначительных изменений, данную программу можно использовать в качестве программы для моделирования работы конкретной беспроводной сети.
Предметная область данной темы предоставляет возможность для развития беспроводных технологий, что и будет сделано в будущем.
Список литературы
1. Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г Олифер, Н.А. Олифер. - СПБ.: Питер, 2003. - 429 с.
2. Вишневский В.М.Широкополосные беспроводные сети передачи информации/ Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В.-М.:Техносфера, 2005 - 592 с.
3. IEEE std. 802.11 “IEEE Standard for Information technology. Telecommunications and information exchange between systems. Local and metropolitan area networks. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications”, 26 June, 1997.
4. Лавлинский А.А. Реализация координированного доступа к среде передачи в сетях WIFI / А.А. Лавлинский, А.Ю. Савинков, М.А. Кириченко // Теорияи техника радиосвязи: науч.-техн. журнал. -2011. №4. -87-97с.