Začínáme s WiFi

Většina z vás si asi již odpověděla na otázku, proč se o bezdrátové sítě zajímat. Instalace bezdrátových sítí je na jednu stranu jednodušší na výstavbu a technickou realizaci, protože není třeba pokládat žádnou kabeláž, na druhou stranu bezdrátové sítě nabízejí podstatně nižší rychlosti než nejmodernější ethernetové kabelové sítě. Jenže pokud nezamýšlíte přenášet ve vaší síti obrovská kvanta dat najednou, mohou snadno výhody bezdrátové sítě převážit.

Bezdrátové sítě (WLAN, Wireless Local Area Network) nabízejí v principu podobné služby a flexibilitu jako sítě drátové. Je možné zapojovat do nich servery a jejich klienty, ale také je možné v nich vytvářet spojení peer-to-peer. Z hlediska funkčnosti a výsledku jsou, odhlédneme-li od dosahovaných přenosových rychlostí, ekvivalentní k sítím drátovým, kupříkladu ethernetu. Zásadně se samozřejmě liší ve své skutečné podstatě, v tom jak fungují.

Bezdrátové sítě existují od roku 1992, tehdejší zařízení ale pracovala na provozních rychlostech hluboko pod 1 Mbit/s. V té době také chyběl jakýkoliv standard, takže jste museli používat síťové prvky stejného výrobce. Tato situace se významně zlepšila po přijetí standardu IEEE 802.11, jímž jsou moderní WLAN sítě definovány a standardizovány.

Standard IEEE802.11b a WiFi

Když se dnes hovoří o bezdrátových sítích, s oblibou se míchá několik zkratek dohromady. Zkusme si ten zmatek trochu ujasnit.

Prvním důležitým pojmem je zkratka WLAN. Tato zkratka Wireless Local Area Network označuje obecně jakoukoliv bezdrátovou síť a je vlastně ekvivalentní zkratce LAN. Jakákoliv bezdrátová síť, kde figurují počítače, se tedy odborně řekne WLAN.

Dalším termínem je IEEE802.11b nebo 802.11g. Tento pojem představuje označení standardu standardizačního institutu IEEE - jde o standard definující bezdrátové sítě v nelicencovaném pásmu 2,4 GHz. Písmenko B na konci označuje standard pro maximální rychlost až 11 Mbit/s, zatímco novější standard G označuje maximální rychlosti až 54 Mbit/s. Na konci můžete najít i další písmenka - tím je zpravidla odlišena jiná verze standardu či skutečnost, že tento derivát standardu IEEE802.11 pracuje na jiné frekvenci (to v případě 802.11a). Přehled těchto derivátů a písmenek si za chvíli představíme v tabulce.

Poslední nyní důležitý pojem je zkratka WiFi - Wireless Fidelity. Tato zkratka se často zaměňuje s výrazem IEEE802.11a/b/g. Jde totiž o označení a logo udělované výrobkům pracujícím podle standardu 802.11a/b/g, které jsou mezi sebou vzájemně propojitelné. Výrobky označené WiFi tedy můžete vcelku bez obav propojovat s jinými výrobky označenými logem WiFi od jiných výrobců – s tím omezením, že výrobky dle standardu 802.11a nelze propojit s výrobky 802.11b/g. To je ale zřídkavý případ, pokud se někde používá málo rozšířené a v Evropě nepovolené 802.11a, pracuje v duálním režimu i s 802.11b nebo g.

Značka WiFi není výlučné označení - o toto označení si musí výrobce požádat a ačkoliv jej dnes již většina výrobků nese, při dodržení standardu byste neměli mít problémy i s neoznačenými výrobky. Pravdou ale je, že právě WiFi označení dává značnou záruku propojitelnosti. Výrobci tak reagovali na problémy s prvními sériemi výrobků pracujícími dle standardu 802.11b, kdy mezi sebou často nebylo možné jednotlivé výrobce a výrobky kombinovat. To samozřejmě vedlo k nedůvěře uživatelů a k jejich nezájmu o bezdrátové sítě.

Pokud budeme tedy napříště hovořit o IEEE802.11b, budeme označení WiFi používat jako ekvivalent tohoto standardu, protože jde přece jen o zapamatovatelnější a lidštější název a výše uvedená výhrada interoperability již dnes ztratila právě rozšířením a akceptací interoperability mezi zařízeními výrobců na důležitosti. Zpravidla se tedy označení IEEE802.11b používá tam, kde se mluví o standardu, zatímco pojem WiFi se používá v případě, když se mluví o zařízeních pracujících podle standardu. Tohoto dělení se budeme držet také.

Frekvenční rozsahy IEEE802.11

Bezdrátové sítě standardu IEEE802.11 pracují ve frekvenčním pásmu 2,4 - 2,4835 GHz, tedy zjednodušeně řečeno v pásmu 2,4 GHz. Toto pásmo se také často označuje jako ISM, tedy Industrial, Scientific, Medical. V tomto nelicencovaném pásmu pracuje mnoho různých bezdrátových zařízení, například bluetooth produkty, ale i mikrovlnné trouby a v zahraničí i bezdrátové telefony. Kromě tohoto pásma se pro WiFi sítě vyhrazuje ještě pásmo 5GHz. To používá zatím technologie 802.11a, jenže jak už jsme si řekli, v Evropě není vítána a tak se čeká na jejího nástupce označovaného jako 802.11h, jenž již evropským předpisům vyhovuje.

Frekvenční rozsah se ovšem liší země od země - v některých státech není povolené plné frekvenční spektrum, protože jeho části jsou již využívány pro jiné účely. Pro nás je příjemné, že ČTÚ povoluje plné frekvenční spektrum, jako je tomu v USA nebo ve většině Evropy, takže výrobky koupené v USA můžete vcelku s klidným svědomím v ČR používat.

Standard 802.11 - a co ta písmenka za číslem?

Standard 802.11 vznikl v roce 1997 a definoval bezdrátovou síť v pásmu 2,4 GHz a o rychlostech 1 nebo 2 MHz. Protože však postupem doby vznikaly další a další nároky na posun tohoto standardu, utvářely se v rámci této pracovní skupiny další pracovní podskupiny věnované rozšířením a změnám v tomto standardu. Tyto skupiny jsou označované písmeny, které se přidávají za číslo standardu 802.11. Poslední standard IEEE 802.11 byl publikován v roce 1999 a je zdarma dostupný na stránkách www.ieee.org. Novější revize standardu zatím nebyla vydána a jsou pouze ve fázi rozpracování, diskuse nebo schvalování.

Nyní si můžeme rekapitulovat všechna ta písmenka za jedenáctkou:

802.11a - WLAN v pásmu 5 GHz a s rychlostí až 54 Mbit/s.

802.11b - WLAN v pásmu 2,4 GHz a s rychlostí až 11 Mbit/s.

802.11b-cor - úpravy MIB v 802.11b (MIB = management information base), v diskusi

802.11c - definice procedur pro síťové mosty, bridge. Ve skutečnosti to s WLAN má jen málo společného, jde ale o užitečný standard pro přístupové body.

802.11d - Mezinárodní harmonizace. Se vznikem standardu 802.11 se ukázalo, že je potřeba mezinárodní kooperace a harmonizace. Zejména pásmo 5 GHz se používá v mnoha státech různě a bylo třeba tomu standardizaci přizpůsobit tak, aby nevycházela vstříc pouze potřebám USA a Japonska. To měla za úkol tato pracovní skupina.

802.11e - rozšíření MAC pro QoS. Zkratka QoS označuje službu Quality of Service zajišťující vyrovnanou kvalitu služby důležitou například pro multimédia. Zjednodušeně řečeno je potřeba, aby (když někdo v bezdrátové síti telefonuje nebo pořádá videokonferenci) trvalý tok jeho dat měl přednost před lidmi, kteří například jen stahují poštu a chvilkový výpadek naprosto nepoznají, zatímco v hlasu nebo videu by byl hodně poznat.

802.11f - Inter Access Point Protocol (IAPP) - Stávající specifikace 802.11 nezahrnují standardizaci komunikace mezi jednotlivými přístupovými body pro zajištění bezproblémového roamingu, tedy přechodu uživatele od jednoho přístupového bodu k druhému. V současné době tak produkty různých výrobců nejsou schopny spolu o roamingu bezproblémově komunikovat a při výstavbě větších sítí, kde se roaming předpokládá, je nutno používat přístupové body jednoho výrobce s jejich proprietárním řešením, nebo celou záležitost řešit úplně mimo přístupové body.

802.11g - zvýšení rychlosti v pásmu 2,4 GHz na 20 Mbit/s se zpětnou kompatibilitou s 802.11b.

802.11h - změny v řízení přístupu k spektru 5GHz, které by měly reflektovat připomínky regulátorů evropských zemí tak, aby bylo možno sítě v pásmu 5 GHz využívat i mimo budovy.

802.11i - zlepšení bezpečnosti v 802.11 bezdrátových sítích vylepšením autentifikačního a šifrovacího algoritmu. Velmi důležité a schváleno v červnu 2004.

802.11j - práce na alokaci nových frekvenčních rozsahů pro multimediální služby bezdrátových sítí. Jde o vysoké frekvence a ještě chvíli potrvá, než uvidíme první výrobky.

802.11k - tento projekt má definovat měření a správu radiových zdrojů tak, aby vyhovovaly novým vysokofrekvenčním radiovým sítím. Vlastně pokračování práce 802.11j.

802.11s - mesh standard pro samoorganizující se WiFi sítě.

Jak vidíte, v praxi si vystačíme s písmenky „b“ pro WiFi, s písmenkem „a“ pro WiFi v pásmu 5GHz a s písmenkem „g“ pro zvýšení rychlosti WiFi. Ostatní písmenka označují funkce potřebné hlavně pro firemní a složitější sítě.

Pokud by vás zajímalo, proč se novější standard označuje jako „802.11a“ zatímco starší je označen jako „b“, pak je vysvětlení prosté - standard 802.11a je ve skutečnosti starší, ale technicky byl náročnější na implementaci, takže výrobky s WiFi5 přicházejí na trh později, než jejich WiFi bratříčkové.