Edimax Wireless hálózat

A napokban nagyszerû hálózati eszközök kerültek hozzám tesztelésre. Ezek segítségével egy vezeték nélküli hálózatot, hozhattam létre! Ez azt jelenti, hogy távoli gépeket tudtam összekötni, ráadásul viszonylag jó adatátviteli sebességgel. Szerintem a most bemutatásra kerülõ eszközök iránt hatalmas lesz az érdeklõdés. Már csak azért is, mert viszonylag olcsók és olyan problémákat küszöbölhetünk ki, amirõl vezetékes hálózat esetén álmodni sem mertünk!

Edimax gyártmányú eszközökrõl lesz szó. Minden szükséges hálózati alkatrészt a Kelly-tech biztosított, köszönjük!

Nézzük milyen hálózati eszközökkel leptek meg, elõször egy PCMCIA-os kártyát mutatok be:

Ezt a kártyát egy laptop PCMCIA aljzatába csúsztatva tehetjük meg az elsõ lépést a vezeték nélküli hálózat irányába. Egészen biztosan sokan szeretnék asztali PC-ben is használni, de ugye ott alaphelyzetben nincs PCMCIA csatoló. Semmi gond, egy PCI-os átalakítóval megoldható, nézzük:

Mielõtt belemennénk mit tud a "kicsike" mutatok még egy eszközt, ennek segítségével a lehetõségek száma szinte végtelenre bõvül, íme egy Router és pár tartozéka:

Ez nem "mezei" router, ugyanis az elõbb bemutatott PCMCIA-os kártyával felszerelt gépeket vezetékes hálózatba is képes bekötni (Internet kapcsolat megosztás stb.)!

Most, hogy láttuk miként néz ki a vezeték nélküli hálózati kártya, a PCI/PCMCIA átalakító és a Router felmerülhet a kérdés milyen hálózatokat építhetünk így fel: alapvetõen két megoldás jöhet szóba, attól függõen, hogy áldozunk egy ilyen Routerre vagy sem.

Tegyük fel, hogy nincs ilyen Routerünk, csak olyan gépeink, melyekben a bemutatott rádiós hálózati kártya lapul. Ekkor Ad-hoc hálózatról beszélünk, amit vázlatosan az alábbi ábra szemléltet:

Itt arról van szó, hogy egyik számítógép sem rendelkezik vezetékes hálózati kapcsolattal. Az adatátvitelt rádióhullámok segítségével valósítjuk meg. Az ábra nagyon jól szemlélteti, hogy nem csak két, hanem több gépet is összekapcsolhatunk ezzel a módszerrel. De egy gép csak akkor tud a másikhoz kapcsolódni, ha hatótávolságon belül van. Hiába van két távoli gép között egy harmadik, az átjátszóként nem üzemelhet!

Tegyük fel, hogy Routerrel is rendelkezünk, ekkor pl. egy ilyen hálózatunk is lehet:

Vagyis vannak olyan gépek, melyek vezetékkel vannak összekötve és ezekhez bármelyik vezeték nélküli gép csatlakozhat és fordítva a Routeren keresztül, ez itt a fennti képen az Access Point. Az Access Point elvileg nem csak Router lehet!

Ezek után felmerülhet a kérdés, hogy okvetlenül szükséges-e Router a vezeték nélküli és a vezetékes hálózat összekötéséhez. Nos nem! Hiszen ha a vezeték nélküli hálózat tagjai közül csak egy rendelkezik vezetékes kapcsolattal, akkor ez megosztható. Ez egy érdekes problémához vezethet, hiszen így simán megolható, hogy egy helyen elõfizetnek egy viszonylag gyors Internet kapcsolatra és a környéken ezt megosztják ilyen vezeték nélküli rendszerrel a maximális kihasználtság érdekében, aminek a szolgáltató enyhén szólva nem örül.

Úgy gondolom, hogy sokak problémáját megoldhatja az itt bemutatott hálózati eszközök, hiszen ha egy pár házzal odébb lévõ, baráttal, vagy ismerõssel szeretnénk hálózati kapcsolatot létrehozni, akkor ezt teljesen legálisan megtehetjük. Nem okoz problémát ha utca, vagy ház állja az utunkat (esetleg külsõ antennára lesz szükség).

Itt tennék egy megjegyzést. Nevezetesen egy rádiós eszköz lehet akármilyen jó, ha nincs megfelelõ antennája, akkor nem tudjuk kihasználni a benne rejlõ erõt. Itt is errõl van szó, bár a Router és a PCMCIA-os vezeték nélküli hálózati kártya is rendelkezik beépített antennával, a gyártó specifikációjában megadott távolságokat csak külsõ antennával és optikai rálátással lehet megoldani!

Akkor most vágjunk bele a közepébe, nézzük meg melyik alkatrész mit tud:

Edimax WLAN EW-7102PC PCMCIA kártya:

A meglehetõsen sok adatot tartalmazó táblázatból ragadjunk ki néhány részletet:

Sokszor dBm-ben adják meg a rádiós eszközök adóteljesítményt. Ez 0dbm 1mW-ot jelent, vagyis a 12dbm majdnem 16mW-ot jelent. Figyelembe véve, hogy a 2.4GHz-es sávban zajlik a kommunikáció ez nem lebecsülendõ (maximum 30mW-re képes a dobozon látható adatok alapján). Ha már a frekvenciáról is szó esett nem árt tudni, hogy az ilyen magas frekvencia már a fényhez hasonlóan terjed. Vagyis csak oda jut el igazán "jól", amire az antennától optikai rálátás is van! Szerencsére nem ilyen tragikus a helyzet, mert kismértékû árnyékolás megengedett, de arra senki ne számítson, hogy egy vasbeton födémen, vagy falon keresztül ezzel az eszközzel kommunikálni fog.

A BER azt jelenti, hogy átlagosan hány bit "rontódik el" másodpercenként. A 10E-5 azt jelenti, hogy átlagosan minden százezredik bit hibás. Szerencsére nagyon komoly hibajavító/felismerõ kódolást használnak, így a felhasználó bízhat az adatok helyességében. Egyénként ez a BER érték nagyon jónak számít ilyen teljesítményszint mellett.

A távolsággal csökken az adatátviteli sebesség, errõl a tapasztalatoknál esik majd bõvebben szó. De úgy tûnik, hogy ha 1Mbps alá csökkenne, akkor a kapcsolat egyszerûen megszakad.

Direct Sequence megoldás arra utal, hogy minden adó azonos frekvencián ad. Annak érdekében, hogy ne zavarják az adók egymást, egy speciális digitális kóddal megszorozzák a jelet, ennek eredményeképpen egy szórt spektrumú átvitel alakul ki. Ennek elmélete viszonylag bonyolult, számunkra elég annyit tudni, hogy ezzel a módszerrel nagyon hatékonyan meg lehet oldani, hogy a szomszédos állomások adói ne zavarják egymást.

Végül az antennáról essen pár szó. A beépített antennától ne várjunk csodát. Egy nagyobb helységben tökéletesen használható, de ha szomszédos épületek közötti adatátvitelre van szükség, akkor mindenféleképpen érdemes külsõ antennáról is gondoskodni. Bár még nem sikerült külsõ antennát beszerezni, de az egészen biztos, hogy házi módszerekkel nem megoldható. Ilyen magas frekvencián a kábel csillapítása sem elhanyagolható.

Kezdetben egy olyan egyszerû hálózatot hoztam létre, ahol két gép között az Edimax PCMCIA-os kártyával rádiós kapcsolatot hoztam létre (Ad-hoc, Router nem kell). Nézzük meg milyen beállítások szükségesek:

A telepítés rendkívül egyszerû volt. Az egyik ilyen rádiós csatoló egy ASUS A1300-es laptopban volt, a Windows 2000-es operációs rendszer felismerte az eszközt, ezek után csak meg kellett mutatni a floppy lemezen melléklet drivert. A fennit képen talán a legfontosabb pont a hálózat típusának megadása. Ad-hoc esetén hozhatjuk létre a Router nélküli hálózati kapcsolatot.

A PCI/PCMCIA-os kártya telepítése már koránt sem volt ilyen egyszerû, kiderült, hogy nem képes megosztani az IRQ-t más eszközökkel. Legalábbis én ezt tapasztaltam. Elõször sikerült egy olyan PCI Slotba tenni, hogy az ACPI 9-es IRQ-jával kellett volna megosztoznia, ami nem jött össze. De ezt viszonylag gyorsan korrigáltam (másik Slot). Mindenféleképpen érdemes elõször az üres PCI/PCMCIA-os kártyát feltelepíteni, hogy megjelenjen az eszközök listáján a PCMCIA csatoló. Ha ez megvan, csak akkor csatlakoztassuk a PCMCIA-os vezeték nélküli hálózati kártyát.

Joggal kérdezhetnénk úgy, hogy így meglehetõsen lyukas a hálózat, hiszen egy hasonló rádiós kártyával simán be lehetne törni egy ilyen hálózatba. Ám ez nincs így, hiszen könnyedén megoldhatjuk a titkosítást.

Természetesen diagnosztikára is lehetõség nyílik, egyrészt megnézhetjük, hogy melyik csatornán érhetjük el a legjobb eredményt:

Ezek a sávok viszonylag gyorsan változnak. De pár percnyi nézegetés után viszonylag könnyen eldönthetjük, hol érdemes az eszközöknek dolgozni. Megjegyzem, hogy a 2.4GHz-es sáv, ipari sáv, itt akár hatalmas zajjal is számolnunk kell, pl. szomszédban egy rosszul árnyékolt mikrohullámú sütõ üzemel stb. Kipróbáltam egy közeli mikrohullámú sütõ még két szobával odébb is észrevehetõen rontotta a csatorna minõségét. 2 méteres közelségben gyakorlatilag minden csatorna piros minõsítést kapott. Erre esetleg érdemes odafigyelni…

De talán a fennti képen látható diagnosztikai rész a leghasznosabb. Itt egy az elõbb említett vezeték nélküli Routerrel hoztam létre a kapcsolatot. A Router majdnem kétszer akkora teljesítménnyel ad, mint ez a kis kártya. Így pl. nagyobb távolságból simán elõfordult, hogy még 30%-os volt a jelszint és már nem jöttek vissza az elküldött csomagok.

A tapasztalataim:

Router nélküli vezeték nélküli kapcsolat esetén a beépített antennát használva optikai rálátás esetén kb. 80 méterig tudtam létrehozni a kapcsolatot. Ennek tesztelését két módszerrel végeztem. Egyrészt az elõbbi képen látható diagnosztikai programmal, itt azt néztem, hogy minden elküldött csomag megérkezik-e. Másrészt az egyik géprõl a másikra átmásoltam egy nagyobb fájlt és mértem az átvitelhez szükséges idõt.

Ennek az lett az eredménye, hogy kb. 10%-os jelszint alatt gyakorlatilag lehetetlen a kommunikáció. De amint eléri a 10%-os bûvös küszöböt azonnal helyreáll a kapcsolat. Általában 333-515kbyte/s-os (azaz 2.6Mbps-4Mbps) között mozgott a tényleges adatátviteli sebesség. Bár számtalan módom mérhettem volna a sebességet, a legegyszerûbb módját választottam, egy 36Mbyte méretû fájl átmásolásához szükséges idõt mértem, majd ebbõl kiszámítottam az egy másodpercre vonatkozó értéket.

Még akkor sem haladta meg a tényleges sebesség a 4Mbps-t, amikor 50cm-re volt a két gép egymástól...

Összehasonlításul: egy 10Mb/s-os vezetékes hálózattal összekötöttem két gépet és szintén átmásoltam az elõbb említett fájlt ekkor 972 Kbyte/s (7.6Mb/s) sebességet mértem.

Így a teszt alapján azt mondhatom, hogy egy 10Mb/s-os Ethernet sebességét nem éri el ez a hálózat, bár a gyártó 11Mb/s-os sebességrõl ír. De ez nem hiba, hiszen azt tudnunk "kell", hogy sokkal masszívabb hibavédelemre van szükség rádiós kapcsolat esetén, mint vezetékes átvitelnél. Nyílván ez azzal jár, hogy extra bitek kerülnek a csatornára, ami azt eredményezi, hogy a tényleges sebesség csak kb. 36%-a lehet a 11Mb/s-nak.

Eleinte le kellett küzdenem a fennti képen látható hibaüzenetet. Ezt a laptop és az asztali számítógép is produkálta. Arról, van szó, hogy ha a gép készenléti állapotba kerül, akkor a PCMCIA-os kártyával gondok adódnak. Végül úgy állítottam be a gépet, hogy ne kerülhessen készenléti állapotba...

Ha már vezeték nélküli Router is van a hálózatban, akkor kitárulnak a lehetõséget!

Nézzük a Routert hátulját:

Többen riogattak, hogy egy Routernek bonyolult lelki világa van és egyáltalán nem egyszerû egy ilyen kombinált hálózatot összehozni. Nos ez részben igaz is, de az alapokra viszonylag könnyen rájöttem. Ha csak az a cél, hogy a hálózaton belül a gépek lássák egymást, azt igazán könnyû megoldani. De ha a biztonság is szerepet játszik, akkor már kapaszkodni kell. Én az utóbbi pontig nem jutottam el a két napos teszt alatt, így is egy fél nap kellett, mire mindent összeraktam és mûködésre bírtam.

A Router Edimax BR-6014W típusú. Annyira új, hogy a gyártó honlapján nem igazán találtam használható adatokat. De a dobozon rengeteg információt találtam, így a legfontosabbak:

A Router teljes specifikációja jóval bõvebb, hiszen itt egy csomó hálózati dologról nem esett szó. Nyílván aki otthonosan mozog a hálózatok felépítésében, az jól tudja, hogy mit várhatunk el egy ilyen eszköztõl, aki kevésbe profi, annak valószínûleg a DHCP és társai nem sokat mondanak. (Eddig én sem sokat foglalkoztam a hálózatok lelki világával, így a teszt során egy egyszerû beállításra törekedtem, hogy legyen idõ kipróbálni a hatótávolságot, átviteli sebességet stb.)

A Routet így néz ki belülrõl:

Hoppá, ebben is egy PCMCIA-os kártya lapul! Ez valószínûleg egy kicsit izmosabb, mint az elõbb bemutatott példány, ugyanis valamivel nagyobb adóteljesítménnyel rendelkezik. A másik lényeges eltérés az lenne, hogy ez a kártya 3.3 Voltos, míg az elõzõ 5 Voltos.

Kivitelében is kissé más. Az elõbbi EW-7102PC kártya antenna része nem levehetõ, de mint az a fennti képen is látszik ennek igen. Megjegyzem, hogy az EW-7102PC PCMCIA kártyának az antenna részébe két LEDet is beépítettek és azt a modult úgy ráépítették a kártyára, hogy az szinte levehetetlen. De erre nincs semmi szükség, ugyanis annak van külön külsõ antenna csatlakozási lehetõsége, míg ennek nincs!

Az antenna kis mértékben irányított. Megfigyeltem, hogy a kártya 90 fokos elfordításával 20-30%-al is változhat a térerõ (a már bemutatott program jelzései alapján). Pl. amikor a Routerel próbáltam mobil kapcsolatot létesíteni, akkor volt úgy, hogy 30%-os jelszint alatt ez nem sikerült, ám amikor 90 fokkal elfordítottam a laptopot, akkor 57%-ra felugrott és létrejött a kapcsolat.

Egy konkrét próba:

Ez egy helyszínrajz lenne... A vastag fekete négyzetek a telkeket jelölik, a kékek a házakat. A Router az "A" jelzésû pontban egy ház ablakában volt. A "V" betûvel megjelölt házba elvittem egy laptopot benne az Edimax rádiós hálózati kártyával. A 2-es számmal jelzett távolság úgy 60 méter lehetett. Csak a beépített antennákat használtam.

Csak akkor jött létra a kapcsolat, ha a laptoppal kimentem a "V" jelû épület erkélyére. Ott viszont maximális sebességet, azaz 11Mpbs-t jelzett a program. Említettem, hogy amikor a két rádiós kártya közel volt, akkor 515kbyte/s-os volt a tényleges (a felhasználó által látható) sebesség. Noha 60 méterre is 11Mbps-t jelzett a program ekkor már csak 333kbyte/s-ot mérem.

Az 1-es útvonal úgy 80-85 méter lehetett. Utána már takarásba kelült az eszköz és nem jött létre a kapcsolat. A 3-as út kb. 50 méter lehetett.

Vagyis az utcán járkálva a zölddel megjelölt részeken tudtam a két gépet rádiós hálózattal összekötni. De mint azt már mondtam, egy külsõ antenna hatalmasat lendít a dolgon. De ekkor nyílván egy olyan eszközt kell választani, mely szintén rendelkezik külsõ antennával. Pl. egy EW-7202AP, de ezt még én is csak képen láttam. Utóbbi nem Router!

Így nézett ki a teszt hálózat:

Meglehetõsen egyszerûre sikerül. A dolgot még annyival bonyolíthattam volna, hogy egy modemet csatlakoztatok a Routerhez, így az összes gépnek egy csapásra Internet kapcsolata is lett volna, de ezt nem tettem, de a lehetõség adott!

Ki kell nevezni egy konzol gépet, ezt külön kábellel hozzá kell csatlakoztatni a Routerhez. De ez az extra csatlakozás szerintem csak akkor szükséges, ha a konzol gép nincs rajta a LANon, ugyanis e nélkül is konfigurálható. (Ekkor egy külsõ modem csatlakoztatható a konzol vezetékre.)

A Router beizzítása:

Behelyeztem a hálózati kártyákat, telepítettem a szoftvereket és az IP címeket automatikus kiosztáson hagytam. Ekkor, ha a böngészõmbe beírtam, hogy http://192.168.168.230, akkor a login utána fenni kép fogadott. Itt a Router dolgait lehet beállítani. Szerencsére nem kellett sokat szenvedni, meglehetõsen jó leírást adnak Routerhez. Ez egy kis füzet, ahol leírják mi mit jelent. Igazából nem sokat kell állítani a default beállításokon és máris mûködik a hálózat. Az egy másik kérdés, hogy így nem valami biztonságos, de ezt egy gyakorlott rendszergazda könnyedén megoldhatja.

Akár több Access Point is lehet a hálózatban. Lehetõség nyílik, hogy a rádiós hálózati kártyával megjelenítsük a lehetõségeket.

Elõfordulhat, hogy két rádiós eszköz már olyan távol van egymáshoz, hogy nem jön létra a kapcsolat. Ha pl. egy ilyen Router is beszáll a buliba, akkor, ha mindkettõ eléri ezt a képen "AP"-vel jelzett pontot, akkor létrejöhet a kommunikáció (ismételtem: az Access Ponint (AP) nem azonos a bemutatott Routerrel, a Router jóval bonyolultabb). Gondoljunk bele milyen jó lenne, ha a mobil DSM bázisállomásokhoz hasonlóan sok ilyen becsatlakozási pont lenne, így nem kellene a vezetékek kiépítésével veszõdni stb. és nagy területen megoldható a gépek összekapcsolása.

A távoli eszközök vezeték nélküli elérésének komoly jövõje van. Mindez nemrég még csak álom volt, de mindez manapság könnyedén elérhetõ, hiszen a szükséges alkatrészeket pár héten belül számos hazai számítástechnikai boltba be lehet szerezni. A bemutatott eszközök mintadarabok. Ez most némi kedvcsináló volt. Felmerülhet bennünk az a kérdés, hogy vajon mindez mennyibe kerül? Szerintem a tudásukhoz és a mögöttük álló fejlesztéshez képest nem túlságosan drága, a PCMCIA-os kártya nagyker ára 18eFt körül mozog (nettó) a PCI/PCMCIA átalakító 14eFt körül van szintén nettóban. A Router természetesen jóval drágább, de ez érthetõ, jelenleg 80eFt+ÁFA-s áron van a listán.