Α.Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Τµήµα Πληροφορικής Θέµα Εισήγησης Ασύρµατο Μητροπολιτικό ίκτυο Θεσσαλονίκης Κανούτας Ευάγγελος Επιβλέπων καθηγητής: Βαφειάδης Αντώνιος ΜΑΡΤΙΟΣ 2008
Ευχαριστώ όλα τα µελή του TWMN Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 2 Μάρτιος 2008
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα πτυχιακή εργασία έχει ως θέµα τα ασύρµατα δίκτυα και ειδικότερα θα ασχοληθεί µε την ασύρµατη κοινότητα της Θεσσαλονίκης. Στην συνέχεια θα παρατεθεί ένας πλήρης οδηγός για το πώς µπορεί κάποιος να συνδεθεί στο δίκτυο αυτό. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται µια µικρή αναφορά γενικά για τα ασύρµατα δίκτυα. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται συνοπτικά το τι είναι το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης, και στην συνέχεια ο εξοπλισµός που θα χρειαστεί κάποιος για να συνδεθεί. Τέλος γίνεται αναφορά στις υπηρεσίες που προσφέρει το δίκτυο. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 3 Μάρτιος 2008
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 1. Εισαγωγή 6 1.1. Εισαγωγή 6 1.2. Η ασύρµατη επανάσταση 8 1.2.1. Που και γιατί πρέπει να χρησιµοποιούµε ασύρµατη δικτύωση; 9 1.2.1.1. Κινητικότητα χρήστη 9 1.2.1.2. Ευκολία, ευελιξία και απλότητα εγκατάστασης 9 1.2.1.3. Κλιµάκωση, δυνατότητα επέκτασης 9 1.2.1.4. Κόστος 9 1.2.1.5. Ταχύτητες µετάδοσης 9 1.2.1.6. Αξιοπιστία - ανεξαρτησία 10 1.2.1.7. Εµβέλεια 10 1.2.1.8. Συµβατότητα µε το υπάρχον δίκτυο 10 1.2.2. Που δεν χρειάζεται ασύρµατη δικτύωση; 10 1.2.3. Ασύρµατη ικτύωση και Υγεία 11 1.3. Πρωτόκολλα και ασύρµατα τοπικά δίκτυα 11 2. Τι είναι το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης 14 2.1. Εισαγωγή 14 2.2. Στην πραγµατικότητα. 14 2.3. Στόχος 15 2.4. Γιατί να συνδεθώ; 15 2.5. Μορφή του δικτύου 16 2.6. ίκτυο κορµού 17 2.7. Συνολικό ίκτυο 17 2.8. Σύνδεση στο δίκτυο 17 2.8.1. Wind 18 2.8.2. Κοινότητα Συζητήσεων Forum 21 2.8.3. Ανίχνευση Σηµείου Σύνδεσης 22 2.8.4. Εξοπλισµός 23 3. Εξοπλισµός 23 3.1. Εισαγωγή 23 3.2. Ιστός 23 3.3. Κεραιοσύστηµα 29 3.3.1. Τύποι Κεραιών 30 3.3.1.1. Παραβολικές Κατευθυντικές 33 3.3.1.2. Μη Παραβολικές Κατευθυντικές 36 3.3.1.3. Πολυκατευθυντικές 37 3.3.1.4. Cantennas 39 3.3.2. Γενικά Περί Κεραίας 41 3.4. Καλώδια Συνδετήρες και Pigtails 42 3.4.1. Καλώδια 42 3.4.2. Συνδετήρες 43 3.4.2.1. ΠΡΕΣΑΡΙΣΤΟΙ 46 3.4.2.2. ΒΙ ΩΤΟΙ 49 3.4.3. Pigtail 51 3.5. Ασύρµατες συσκευές (ΑΡ) 52 3.5.1. Αυτόνοµες ασύρµατες συσκευές Bridge 52 3.5.2. Embedded Pc ή RouterBoard 54 3.5.3. Pc µε κατάλληλες κάρτες και λογισµικό 58 4. Υπηρεσίες δικτύου 64 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 4 Μάρτιος 2008
4.1. Εισαγωγή 64 4.2. ιευθυνσιοδότηση - IP Addressing 64 4.3. Υπηρεσίες 65 4.3.1. Peer2Peer (Downloading) 65 4.3.2. Online Games 67 4.3.3. Chat VοIP 68 4.3.4. Web-Radio 70 4.3.5. Forum WiKi 71 4.3.6. Παροχή Internet 71 4.3.7. Λοιπές Υπηρεσίες 71 5. Επίλογος 72 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 5 Μάρτιος 2008
1. Εισαγωγή 1.1. Εισαγωγή Στην σύγχρονη εποχή, όπου χαρακτηρίζεται από την αλµατώδη πρόοδο των επιστηµών καθώς και την ραγδαία ανάπτυξη των τεχνολογιών, οι πρόσφατες εξελίξεις επιτρέπουν στους χρήστες και τους φορητούς υπολογιστές να έχουν ασύρµατες διασυνδέσεις, έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα επικοινωνίας ακόµα και εν κινήσει. Το όραµα των ασύρµατων δικτύων είναι η δυνατότητα επικοινωνίας παντού και πάντα «anywhere and anytime». Και ενώ λοιπόν τα ασύρµατα δίκτυα αποτελούν µια ιδιαίτερα ευέλικτη λύση, συναντούµε σήµερα ολοένα και πιο συχνά τον όρο ευρυζωνικότητα (broadband), σε ξενόγλωσσα επιστηµονικά συγγράµµατα µέσα σε ένα ευρύ φάσµα κειµένων, που περιλαµβάνει µελέτες τεχνολογιών τηλεπικοινωνιών και δικτύων. Στην σύγχρονη αυτή πραγµατικότητα, η ταχύτατη ανάπτυξη των νέων δικτυακών τεχνολογιών και η επερχόµενη σύγκλιση τηλεπικοινωνιών, πληροφορικής και ηλεκτρονικών µέσων µαζικής ενηµέρωσης, επιφέρουν σηµαντικές ανατροπές στα οικονοµικά µοντέλα ανάπτυξης στους τοµείς των Τηλεπικοινωνιών, της Πληροφορικής, των Υπηρεσιών και του Εµπορίου. Ταυτόχρονα επιδρούν καθοριστικά στα κοινωνικά µοντέλα οργάνωσης που σκοπό έχουν την εξασφάλιση της συνοχής και της ισονοµίας των πολιτών, την ισότιµη επικοινωνία και την πρόσβαση στην γνώση. Τα ασύρµατα δίκτυα όπως πολλοί λένε είναι το µέλλον στις τηλεπικοινωνίες. Σε λίγα χρόνια τα καλώδια δεν θα υπάρχουν πια πουθενά και την θέση τους θα πάρουν οι µικροκυµµατικές και άλλες ασύρµατες ζεύξης. Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερο αναφέρεται ο όρος ευρυζωνικότητα (broadband). Ο όρος αυτός σχετίζεται µε τις ηλεκτρονικές επικοινωνίες και είναι πολύ ευρύς, µε την έννοια ότι περιλαµβάνει και αποδίδεται σε πολλές έννοιες. Συνήθως µιλάµε για ευρυζωνικές συνδέσεις αναφερόµενοι σε τηλεπικοινωνιακές συνδέσεις χρηστών που χαρακτηρίζονται από υψηλή ταχύτητα, συνεχούς σύνδεσης (always-on) και αµφίδροµης κατεύθυνσης (συνήθως). Οι συνδέσεις αυτές µπορούν να υποστηρίξουν τη χρήση εφαρµογών µε απαιτήσεις υψηλών ρυθµών µετάδοσης στον τοµέα του ηλεκτρονικού εµπορίου, της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης αλλά και στην εκπαίδευση, την υγεία και την διασκέδαση. Στην Ελλάδα η ευρυζωνική πρόσβαση δεν προχωράει όσο θα έπρεπε και η πολιτεία δυσκολεύεται να ανταποκριθεί στους στόχους των σχεδίων δράσης της Ευρώπης. Έχει θεσπιστεί απελευθέρωση των τηλεπικοινωνιών όµως δεν λειτουργούν όσο καλά θα έπρεπε. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 6 Μάρτιος 2008
Για αυτόν ακριβώς το λόγο και επειδή ο κόσµος στην Ελλάδα ήθελε να έχει πρόσβαση στην ευρυζωνικότητα δηµιουργήθηκαν τα πρώτα ασύρµατα ερασιτεχνικά δίκτυα στις πόλεις. Εδώ πρέπει να αναφερθεί ότι τα ασύρµατα δίκτυα σε διάφορες πόλεις τις Ελλάδας είναι τα µεγαλύτερα της Ευρώπης.. Εικόνα 1 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 7 Μάρτιος 2008
Η σύγχρονη εποχή στην οποία ζούµε έχει δηµιουργήσει µια γενιά ανθρώπων εξαρτηµένων από την πληροφορία. Καθηµερινά χιλιάδες άνθρωποι χρειάζονται να βρίσκονται στο δίκτυο όλη την ώρα και να ανακτούν την πληροφορία που χρειάζονται µέσω των διαφόρων υπολογιστών τους (laptop, palmtop, notebook, shirt pocket, wristwatch), δίχως να είναι ενσύρµατα συνδεδεµένοι στην επίγεια επικοινωνιακή υποδοµή. Συνεπώς γι αυτούς του κινητούς χρήστες τα οµοαξονικά καλώδια και οι οπτικές ίνες δεν αποτελούν καλή λύση. Γι αυτούς λοιπόν τους χρήστες η λύση είναι οι ασύρµατες επικοινωνίες. Λέγεται λοιπόν ότι στο εγγύς µέλλον θα υπάρχουν δύο τύποι επικοινωνιών οι οπτικές και οι ασύρµατες (οι σταθεροί υπολογιστές θα συνδέονται µε οπτικές ίνες και όλοι οι κινητοί θα χρησιµοποιούν ασύρµατες). Αν όµως λάβουµε υπόψη µας ότι σε ορισµένες περιπτώσεις η τοποθέτηση ινών είναι δύσκολη εξαιτίας κάποιων συνθηκών (µορφολογία εδάφους, βουνά, ζούγκλες, έλη κ.ο.κ. ), τότε µπορούµε µε βεβαιότητα να αποφανθούµε ότι οι ασύρµατες επικοινωνίες είναι προτιµότερες. Ο χώρος της ασύρµατης επικοινωνίας και των προτύπων, τα οποία θα την καθορίζουν, εξελίσσεται συνεχώς. Οι µεγαλύτερες εταιρίες έχουν χωριστεί σε οµάδες και αναπτύσσουν ανταγωνιστικές τεχνολογίες µε σκοπό την κυριαρχία σε µια αγορά που αναµένεται µέσα στα επόµενα χρόνια να εκτοξευτεί σε µερικά δισεκατοµµύρια δολάρια. Ασύρµατα δίκτυα υπάρχουν εδώ και αρκετά χρόνια από διάφορους κατασκευαστές, αλλά η ταχύτητα που προσέφεραν (1.5Mbps) ήταν µικρή στην αρχή και δεν υπήρχε συµβατότητα µεταξύ τους. Σήµερα είναι διαθέσιµος ένας αριθµός από καινούργιες συσκευές και προϊόντα ασύρµατης επικοινωνίας που βασίζονται σε νέες τεχνολογίες και νέα πρότυπα. Τα τελευταία χρόνια οι κινητοί υπολογιστές (notebook, laptop, palmtop) είναι διαθέσιµοι και ελκυστικοί για το ευρύ κοινό, αφού έχουν πλέον συγκρίσιµο κόστος, υπολογιστική ισχύ και ποιότητα υπηρεσιών µε τους σταθερούς υπολογιστές. Όλα αυτά έχουν σαν αποτέλεσµα την έρευνα για την ανάπτυξη προτύπων για την υποστήριξη των ασύρµατων επικοινωνιών. 1.2. Η ασύρµατη εϖανάσταση Παρότι οι λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης παρείχαν ικανές επιδόσεις, ήταν ανεπαρκείς σε αρκετές περιπτώσεις εφαρµογών. Η ευελιξία που παρέχουν οι ασύρµατες τεχνολογίες φάνηκε από νωρίς πως θα άνοιγε ένα τεράστιο πεδίο νέων εφαρµογών. Παράλληλα, η τεχνολογική εξέλιξη, έκανε δυνατή την παραγωγή συσκευών µε πολύ µικρό κόστος και σε µεγάλες ποσότητες. Το αποτέλεσµα όλων αυτών είναι ότι την τελευταία δεκαετία βιώνουµε την όλο και πιο έντονη παρουσία των ασύρµατων τεχνολογιών. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 8 Μάρτιος 2008
1.2.1. Που και γιατί ϖρέϖει να χρησιµοϖοιούµε ασύρµατη δικτύωση; Η χρήση ασύρµατου µέσου µετάδοσης έχει µία σειρά από πλεονεκτήµατα: 1.2.1.1. Κινητικότητα χρήστη Οι χρήστες µπορούν να µετακινούνται εντός της εµβέλειας του ασύρµατου δικτύου, δηλαδή σε χώρο που θα έχουν επαρκές σήµα, διατηρώντας την συνδεσιµότητα τους µε αυτό. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα την µεγαλύτερη παραγωγικότητα - αποτελεσµατικότητα στο εργασιακό περιβάλλον και όχι µόνο. 1.2.1.2. Ευκολία, ευελιξία και αϖλότητα εγκατάστασης εν χρειάζεται να εγκαταστήσουµε καλωδιώσεις µέσα από τοίχους και ταβάνια. Μπορεί να γίνει η δικτύωση σε µέρη όπου η καλωδίωση θα ήταν αδύνατη, ή µη επιθυµητή, όπως η δικτύωση γραφείων τα οποία βρίσκονται σε απόσταση µεταξύ τους. Η εγκατάσταση στις περισσότερες περιπτώσεις µπορεί να γίνει εύκολα αν ακολουθηθούν κάποιοι βασικοί κανόνες εγκατάστασης. 1.2.1.3. Κλιµάκωση, δυνατότητα εϖέκτασης Τα ασύρµατα δίκτυα µπορούν να διαρθρωθούν σε ένα πλήθος από τοπολογίες, ώστε να ταιριάξουν στις απαιτήσεις των εφαρµογών. Οι τοπολογίες αλλάζουν εύκολα και επεκτείνονται από απλά δίκτυα µε µικρό αριθµό χρηστών, ως µεγάλες δοµές δικτύων µε εκατοντάδες χρήστες και δυνατότητα περιαγωγής (roaming). 1.2.1.4. Κόστος Παρόλο που το αρχικό κόστος εγκατάστασης είναι υψηλότερο σε σχέση µε λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης, το κόστος για όλη τη διάρκεια ζωής της επένδυσης µπορεί να είναι µικρότερο, ιδιαίτερα σε δυναµικό περιβάλλον που απαιτεί συχνές αλλαγές, αναδιαρθρώσεις και µετακινήσεις. Επιπλέον το κόστος υλοποίησης - εγκατάστασης και συντήρησης - διαχείρισης του δικτύου είναι πολύ µικρό. Το σηµαντικότερο κοµµάτι του κόστους είναι η αγορά του εξοπλισµού. 1.2.1.5. Ταχύτητες µετάδοσης Όσο αναπτύσσεται η τεχνολογία γίνεται δυνατή η µετάδοση µεγαλύτερων ρυθµών δεδοµένων. Ήδη ο µέγιστος ρυθµός µετάδοσης δεδοµένων, από τα 2Mbps που µπορούσαν να επιτευχθούν αρχικά, έφτασε σήµερα σε ταχύτητες πάνω από 100Mbps ενώ ήδη έχουν εξαγγελθεί ακόµα µεγαλύτερες ταχύτητες. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 9 Μάρτιος 2008
1.2.1.6. Αξιοϖιστία - ανεξαρτησία Ένα ασύρµατο δίκτυο κατάλληλα διαµορφωµένο µπορεί να έχει µεγάλη αξιοπιστία. Έτσι µπορεί να σχεδιαστεί έτσι ώστε να µπορεί να εργάζεται όταν συµβαίνουν διακοπές ρεύµατος και να περιλαµβάνει πολλές εναλλακτικές διαδροµές. 1.2.1.7. Εµβέλεια Η εµβέλεια ενός ασύρµατου δικτύου σε περιβάλλον γραφείου µπορεί να είναι µερικές δεκάδες µέτρα. Τα ραδιοκύµατα σε εσωτερικό χώρο έχουν να διαπεράσουν τοίχους και οροφές οπότε υφίστανται σηµαντική απόσβεση. Σε ανοικτό χώρο όπου υπάρχει οπτική επαφή ανάµεσα στις ασύρµατες συσκευές, οι αποστάσεις που µπορεί να καλυφθούν είναι µεγαλύτερες. 1.2.1.8. Συµβατότητα µε το υϖάρχον δίκτυο Τα περισσότερα ασύρµατα δίκτυα έχουν προτυποποιηµένο τρόπο σύνδεσης µε τα υπάρχοντα ενσύρµατα δίκτυα. Έτσι, η προσθήκη ασύρµατης δικτύωσης σε υπάρχουσες δοµές δικτύων µπορεί να γίνει µε τον ευκολότερο τρόπο. Πολλές φορές δε αποτελούν επέκταση ενός ενσύρµατου δικτύου. 1.2.2. Που δεν χρειάζεται ασύρµατη δικτύωση; Η χρήση ασύρµατης τεχνολογίας, σε καµία περίπτωση δεν παραγκωνίζει τις λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης. Οι δύο οικογένειες τεχνολογιών είναι συµπληρωµατικές και όχι ανταγωνιστικές. εν πρέπει να γίνεται χρήση της ασύρµατης τεχνολογίας στις ακόλουθες περιπτώσεις: Όταν ο χρήστης έχει κατευθείαν εύκολη πρόσβαση στο ενσύρµατο δίκτυο, για παράδειγµα η σύνδεση ενός - δύο υπολογιστών που βρίσκονται δίπλα - δίπλα σε ένα γραφείο µε ένα απλό ethernet καλώδιο. Στις περιπτώσεις όπου ο χρήστης - εφαρµογή απαιτεί αρκετά µεγάλο ρυθµό µετάδοσης, όπου δεν µπορεί να καλυφθεί από το ασύρµατο δίκτυο. Έτσι για παράδειγµα εάν θέλουµε µία διασύνδεση µε ταχύτητα 1Gbps, µπορούµε να την υλοποιήσουµε µε πολύ χαµηλό κόστος µε συσκευές που να υποστηρίζουν GigabitEthernet και την κατάλληλη καλωδίωση. Η ασύρµατη τεχνολογία προς το παρών δεν προβλέπεται να φτάσει αυτές τις ταχύτητες. Επιπλέον ήδη έχουν κυκλοφορήσει λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης που φτάνουν στα 10Gbps αν και δεν είναι κοινή ακόµα η χρήση τους. Σε δίκτυα που απαιτούν µεγάλο βαθµό ασφαλείας, οι ενσύρµατες λύσεις είναι σαφώς καλύτερες. Σε ένα καλώδιο το οποίο είναι προστατευµένο κάτω από ψευδοπατώµατα, δεν Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 10 Μάρτιος 2008
είναι δυνατή η φυσική πρόσβαση στο καλώδιο προκειµένου να γίνει υποκλοπή. Αντίθετα, στην περίπτωση ασύρµατης υλοποίησης, επειδή δεν είναι δυνατό να περιορίσουµε τα ραδιοκύµατα, είναι εύκολο να γίνει ανίχνευση της µεταδιδόµενης πληροφορίας. Σε περίπτωση δε, που η πληροφορία δεν είναι κωδικοποιηµένη µπορεί να γίνει ανάκτηση της. Για να φτάσουν σε παρόµοιο βαθµό ασφαλείας τα ασύρµατα δίκτυα, πρέπει να εφαρµοστούν σε αυτά περίπλοκες τεχνικές αυθεντικοποίησης και κωδικοποίησης και µάλιστα σε επίπεδο εφαρµογής. Άλλωστε αυτός είναι και ένας από τους λόγους που δεν χρησιµοποιούνται σε κρίσιµες στρατιωτικές εφαρµογές οι συµβατικές ασύρµατες τεχνολογίες (για παράδειγµα επικοινωνία συσκευών, εφαρµογών, προσωπικού, σε ένα πολεµικό πλοίο ή εντός µιας στρατιωτικής βάσης). Σε περιοχές που έχουν µεγάλο ηλεκτροµαγνητικό θόρυβο, γεγονός που έχει ως αποτέλεσµα προβληµατικές και µη αξιόπιστες συνδέσεις 1.2.3. Ασύρµατη ικτύωση και Υγεία Παρόλο που η συχνότητα που παίζουν τα ασύρµατα δίκτυα υπολογιστών είναι υψηλή η ισχύς εκποµπής αυτής της συχνότητας είναι αρκετά χαµηλή. Αυτό ακριβώς κάνει τα ασύρµατα δίκτυα µη βλαβερά για την υγεία. Η ισχύς που παράγει ένα κινητό τηλέφωνο είναι πολλαπλάσια από αυτή που παράγει µια κεραία WiFi και ακόµα πρέπει να αναλογιστούµε ότι το κινητό είναι δίπλα στο κεφάλι µας. Άρα συγκρινόµενο το σήµα των ασύρµατων δικτύων µε αυτών της κινητής τηλεφωνίας µπορούµε να πούµε ότι είναι απόλυτα ασφαλές για την υγεία 1.3. Πρωτόκολλα και ασύρµατα τοϖικά δίκτυα Έχουν αναπτυχθεί ένας αριθµός από ασύρµατες τεχνολογίες. Οι πιο διαδεδοµένες είναι: Bluetooth HomeRF Openair IEEE 802.11 IEEE 802.16 HyperLan I & II Στο ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης χρησιµοποιείται το πρωτόκολλο Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 11 Μάρτιος 2008
IEEE 802.11 Η τεχνολογία ασύρµατων τοπικών δικτύων (Wireless Local Area Network, W-LAN) προσφέρει ευρυζωνική πρόσβαση σε χρήστες που µπορούν να µετακινούνται µέσα σε ένα µικρό χώρο και διαθέτουν ασύρµατο τερµατικό εξοπλισµό (κατάλληλες κάρτες). Πρόκειται λοιπόν κυρίως για τεχνολογία εσωτερικών χώρων (indoor) και πολλαπλής πρόσβασης (point-to-multipoint). Υλοποιείται µε την χρήση των προτύπων 802.11x της IEEE σύµφωνα µε τα οποία ένας σταθµός βάσης εκπέµπει στις συχνότητες 2,4 (ISM band) και 5 GHz (UNII band). Η δυνατότητα µετάδοσης εξαρτάται από το πρότυπο. Έτσι το 802.11a επιτυγχάνει ρυθµό µέχρι 54 Mbps και µεταδίδει στα 5 GHz, το 802.11b επιτυγχάνει µέχρι 11 Mbps και µεταδίδει στα 2,4 GHz ενώ έχει δηµιουργηθεί και το 802.11g το οποίο µεταδίδει στα 2,4 GHz µε ρυθµό µέχρι 54 Mbps. Από τα τρία αυτά Εικόνα 2 πρωτόκολλα πιο διαδεδοµένο είναι το 802.11b γνωστό και ως Wi-Fi, (Wireless Fidelity) καθώς η περιοχή συχνοτήτων των 2,4 GHz είναι σε πολλές η µόνη ελεύθερη µπάντα για µετάδοση σε κοινόχρηστους χώρους. Η εµβέλεια των W-LAN είναι µέχρι 500m. Οφείλουµε στο σηµείο αυτό να επισηµάνουµε ότι στην περίπτωση των 802.11a καθώς και 802.11b, η εµβέλεια είναι πιο περιορισµένη, πράγµα που την καθιστά ιδανική για την δικτύωση δηµόσιων κυρίως χώρων όπου µετακινούνται χρήστες. Τελευταία όµως χρησιµοποιείται και για την υλοποίηση ζεύξεων σε εξωτερικούς χώρους (outdoor) σε αποστάσεις µεγαλύτερες των 4 Km, κυρίως για την υλοποίηση εκπαιδευτικών ή ερευνητικών δικτύων αφού η εκποµπή στην ISM band για τέτοιους σκοπούς δεν χρειάζεται ειδική άδεια. Σηµαντικό ρόλο στην εµβέλεια 4 Km θα παίξουν και οι δυνατότητες των χρησιµοποιούµενων κεραιών. Ακόµη τα W-LAN έχουν αρχίσει να χρησιµοποιούνται και για την περίπτωση υλοποίησης τοπικών δικτύων µέσα σε µια αίθουσα αντί της τεχνολογίας Ethernet, όταν δεν είναι επιθυµητή ή εφικτή η κατασκευή δοµηµένης καλωδίωσης. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 12 Μάρτιος 2008
Βασικό πλεονέκτηµα της W-LAN τεχνολογίας είναι η ευκολία υλοποίησης και το µικρό κόστος και για τον σταθµό βάσης καθώς και για τον χρήστη. Επίσης, είναι ελκυστικό ένα σύνολο χαρακτηριστικών που εγγυώνται ασφάλεια πρόσβασης και µετάδοσης (ταυτοποίηση χρήστη, κρυπτογραφηµένη µετάδοση) αλλά και δυνατότητες που προσφέρονται για υπηρεσίες περιαγωγής (roaming), όπου ένας συνδροµητής ενός τοπικού δικτύου µπορεί να συνδεθεί σε ένα άλλο W- LAN (π.χ. η περίπτωση των W-LAN που έχουν υλοποιηθεί σε αεροδρόµια). Όπως και στην περίπτωση των δικτύων κινητής τηλεφωνίας, απαιτούνται για την υπηρεσία roaming συµφωνίες µεταξύ των ιδιοκτητών τέτοιων δικτύων ή µέσω ειδικών εταιριών περιαγωγής (roaming broker) Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 13 Μάρτιος 2008
2. Τι είναι το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης; 2.1. Εισαγωγή Έναν ορισµό που µπορούµε να δώσουµε για το τι είναι το δίκτυο αυτό από νοµική άποψη, µπορούµε να πούµε ότι είναι µια αστική µη κερδοσκοϖική εταιρία που δραστηριοποιείται µε κατεύθυνση την διάδοση της ευρυζωνικότητας και των ασυρµάτων δικτύων. Σε προσωπικό επίπεδο, τα µέλη του δικτύου είναι αυτόνοµες προσωπικότητες οι οποίες είναι ελεύθερες να επιλέξουν τη στάση που θα κρατήσουν απέναντι σε άλλες παρόµοιες συλλογικές προσπάθειες. Το δίκτυο δεν απαγορεύει, αλλά ούτε και επιβάλλει τίποτε, αφήνοντας τον καθένα να αποφασίσει µόνος του. 2.2. Στην ϖραγµατικότητα. Η ιδέα για ένα ασύρµατο δίκτυο στην πόλη της Θεσσαλονίκης γεννήθηκε σε ένα φόρουµ, από ένα µικρό group ανθρώπων που παρακολουθούσαν τις εξελίξεις. Εκείνο τον καιρό είχε δηµιουργηθεί στην Αυστραλία το Sidney wireless, ένα ασύρµατο µητροπολιτικό δίκτυο, το οποίο όµως ήταν διαφορετικό από οποιοδήποτε άλλο παρόµοιας κλίµακα δίκτυο, γιατί απλά δεν ήταν ένα εµπορικό δίκτυο και δεν πουλούσε η προωθούσε τίποτα µέσο αυτού. Είχε φτιαχτεί από κοινούς ανθρώπους. Με λίγα λόγια στο δίκτυο αυτό, οι πολίτες τις πόλης έφτιαξαν ένα µεγάλο δίκτυο υπολογιστών χρησιµοποιώντας την ασύρµατη τεχνολογία. Κάτω από αυτήν την ιδέα ευδοκίµησαν και οι συζητήσεις στο φόρουµ που αναφέρθηκε για την δηµιουργία ενός παρόµοιου δικτύου στην Θεσσαλονίκη. Για να δηµιουργηθεί ένα τέτοιο ελεύθερο - ανοικτό δίκτυο πρέπει η ασύρµατη επικοινωνία να γίνεται σε ένα ελεύθερο πρωτόκολλο επικοινωνίας, ηλαδή που δεν χρειάζεται να πληρώσεις για να πάρεις άδεια για να εκπέµψεις, και σε ένα ανοικτό φάσµα συχνοτήτων. Οι µοναδική τεχνολογία εκείνη την εποχή ήταν το αναπτυσσόµενο αµερικανικό πρωτόκολλο 802.11 στα 2.4ghz. Με την ονοµαστική ταχύτητα που έδινε τότε το 802.11 γύρω στα 3mbps ενώ η isdn 128kbps, θα δηµιουργούταν ένα δίκτυο που θα χαρακτηριζόταν από τις υψηλές ταχύτητες διαµεταγωγής δεδοµένων και πάνω από όλα εφόσον θα ήταν ανοικτό και ελεύθερο µε µόνο ουσιαστικό κόστος την αγορά του εξοπλισµού θα γίνονταν η απαρχή για την γένεση ενός νέου είδους hobby και για µια νέα µορφή ραδιοερασιτεχνών. Ήταν ακριβώς το κοµµάτι από το παζλ που έλειπε από την τεχνολογική κοινότητα. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 14 Μάρτιος 2008
Εν τέλει το 2002 έγινε η πρώτη δοκιµαστική ασύρµατη ζεύξη και δηµιουργήθηκε η πρώτη νησίδα-κόµβος του δικτύου. Ο πρώτος αυτός κόµβος δεν είχε τίποτα παραπάνω από µια πολυκατευθυντική κεραία, που ουσιαστικά είναι το σηµείο πρόσβασης (access point) και ένα wireless δροµολογητή που απλά γεφύρωνε τους ασύρµατους client. Η παρέα όµως µεγάλωνε και µεγάλωνε οπότε σταδιακά άρχισε και η δηµιουργία περισσότερων κόµβων. Από τότε η κοινότητα αυτή άρχισε να µεγαλώνει µε πολύ γρήγορους ρυθµούς. Στην ουσία το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης είναι τα µέλη που το απαρτίζουν. Είναι ένα σύνολο εθελοντών ερασιτεχνών που προσφέρει ευρυζωνικές υπηρεσίες αντίστοιχες µε αυτές του internet, βασισµένες στις τεχνολογίες που χρησιµοποιούνται στο internet, αλλά δεν ϖαρέχει internet. Είναι µια µικρογραφία του internet που καλύπτει όλη την Θεσσαλονίκη που συνεχώς αναπτύσσεται και σιγά - σιγά ξεφεύγει από τα όρια του νοµού. 2.3. Στόχος Στόχος του ασύρµατου δικτύου της Θεσσαλονίκης είναι η προβολή των ασύρµατων τηλεπικοινωνιών στο κοινό και η προώθηση της ιδέας παροχής ευρυζωνικών υπηρεσιών αµφίδροµης ψηφιακής τηλεπικοινωνίας, µε µη κερδοσκοπικό χαρακτήρα, σε συνεργασία µε άλλες ασύρµατες κοινότητες στην Ελλάδα, µε εκπαιδευτικά ιδρύµατα και άλλους οργανισµούς. Επόµενο βήµα είναι η δηµιουργία ενός πανελλήνιου ασύρµατου δικτύου που θα µπορεί να έχει πρόσβαση ο καθένας. Ήδη έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες και τα ασύρµατα δίκτυα των διαφόρων πόλεων ανά την Ελλάδα συνδέονται µεταξύ τους µε ενσύρµατες ζεύξεις. 2.4. Γιατί να συνδεθώ; Ο πρώτος και κυριότερος λόγος είναι γιατί σου αρέσει να ασχοληθείς µε τα δίκτυα Η/Υ και γενικά µε την υλοποίηση ενός project που θα έχεις βάλει την δικιά σου υπογραφή. Το δίκτυο προσφέρει ακόµα: Μεγάλες ταχύτητες στην σύνδεση των µελών του, υπηρεσίες, κοινωνικές επαφές, πρακτική τεχνογνωσία, δηµιουργία. Οι υπηρεσίες που προσφέρει το δίκτυο που στην ουσία αυτές είναι που θα δελεάσουν έναν να γίνει µέλος αυτού του δικτύου θα αναφερθούν αναλυτικά σε παρακάτω κεφάλαιο. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 15 Μάρτιος 2008
Εδώ θα πρέπει να τονίσουµε ότι το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης έχει αναπτυχθεί καθαρά από ερασιτέχνες και στον ελεύθερο χρόνο τους. Οπότε για να συνδεθεί κάποιος σε αυτό θα χρειαστεί σίγουρα ελεύθερο χρόνο και πολύ µεράκι. Και όπως λέµε. το ασύρµατο δίκτυο δεν είναι Plug and Play αλλά Plug and Pray 2.5. Μορφή του δικτύου Το δίκτυο είναι κυψελοειδούς µορφής, όπου ένας κεντρικός σταθµός παρέχει κάλυψη σε άλλους µη κεντρικούς σταθµούς της ίδιας κυψέλης. Οι κεντρικοί σταθµοί συνδέονται µεταξύ τους µε αφιερωµένες ασύρµατες ζεύξεις και αποτελούν το δίκτυο κορµού. Μπορεί να γίνει αλληλοκάλυψη µεταξύ των κυψελών καθώς όµως και µπορεί να υπάρχει περιοχή χωρίς κάλυψη. Στην Εικόνα 3 µπορούµε να δούµε ένα κοµµάτι του δικτύου της Θεσσαλονίκης. Τα πράσινα δείχνουν τους κόµβους ενώ τα µπλε τους πελάτες του κάθε κόµβου. Εικόνα 3 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 16 Μάρτιος 2008
2.6. ίκτυο κορµού Είναι ένα δίκτυο µετάδοσης και αποτελείται από τους σταθµούς κόµβους οι οποίοι δροµολογούν την κίνηση του δικτύου. Είναι σύνθετης µορφής περίπου σαν την Εικόνα 4. Εικόνα 4 Κάθε κόµβος συνδέεται µε έναν ή περισσότερους άλλους κόµβους. Πολλοί τέτοιοι κόµβοι, µε σταθερές συνδέσεις προσφέρουν κάλυψη, χωρητικότητα, αξιοϖιστία µέσω των εναλλακτικών διαδροµών και άρα βελτιώνουν τη δυναµική του δικτύου. Αν ϖέσει ένας κόµβος υπάρχουν και εναλλακτικές διαδροµές για να µην καταρρεύσει όλο το δίκτυο. Σήµερα υπάρχουν πάνω από 100 κόµβοι στον νοµό της Θεσσαλονίκης και αυξάνονται µέρα µε την µέρα. 2.7. Συνολικό ίκτυο Το δίκτυο κορµού µε τους κόµβους έρχονται να συµπληρώσουν και οι πελάτες κάθε κόµβου. Κάθε κόµβος εκτός από τις αφιερωµένες ασύρµατες ζεύξεις που έχει µε άλλους κόµβους, έχει και µια συσκευή το οποίο λέγετε Access Point που µέσω αυτού προσφέρει σύνδεση σε άλλους οι οποίοι βρίσκονται σε µια γεωγραφική θέση εντός της κάλυψης του ΑΡ. Αυτό σηµαίνει ότι οι πελάτες εξαρτώνται πλήρως από τον κόµβο που συνδέονται και βγαίνουν στο υπόλοιπο δίκτυο µέσω του κόµβου αυτού. Οποιοδήποτε πρόβληµα στο κόµβο που τον καθιστά ανενεργό έχει και ως συνέπεια και την µη λειτουργία του πελάτη. Σήµερα στο δίκτυο της Θεσσαλονίκης αριθµούµε περίπου 1000 µέλη αριθµός ο οποίος αυξάνεται καθηµερινά 2.8. Σύνδεση στο δίκτυο Το πρώτο πράγµα που πρέπει να σκεφτούµε είναι πώς θέλουµε να προσφέρουµε στο δίκτυο. ηλαδή αν θα θέλουµε να γίνουµε client (πελάτης) σε κάποιο ήδη υπάρχοντα κόµβο ή κατευθείαν Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 17 Μάρτιος 2008
να προσφέρουµε δυναµικά στο δίκτυο και να γίνουµε κόµβος. Η απόφαση µας θα εξαρτηθεί για το πόσο καλά είµαστε γνώστης των δικτύων και γενικά του όλου συστήµατος του δικτύου. Σε γενικές γραµµές συνήθως τα περισσότερα µέλη αρχίζουν σαν απλοί clients και στην συνέχεια αν έχουν όρεξη, χρήµα, ελεύθερο χρόνο και µερικές απαραίτητες γνώσεις γίνονται κόµβοι. Η διαφορά µεταξύ client και κόµβου σε διάφορα θέµατα µπορεί σε µερικές περιπτώσεις να είναι τεράστια. Οπότε αν κάποιος κάνει τα πρώτα του βήµατα στην ασύρµατη κοινότητα της Θεσσαλονίκης, πιστεύω ότι είναι µονόδροµος ώστε να γίνει (για την αρχή τουλάχιστον) client. 2.8.1. Wind Έχει γίνει µια πολύ καλή προσπάθεια από την ασύρµατη κοινότητα της Αθήνας και τα µέλη της δηµιούργησαν ένα site το οποίο συνεργάζεται µε δορυφορικούς χάρτες της Google. Πάνω σε αυτόν τον χάρτη το κάθε µέλος έχει καθορίσει το στίγµα του. Έτσι ο καθένας µπορεί να µπει στο site και να δει ποιος κόµβος είναι κοντά σε αυτόν. Εκτός από την χαρτογράφηση παρέχονται και άλλες πληροφορίες µέσω αυτού του site για το κάθε µέλος. Μέχρι πρότινος όµως η Google δεν είχε βγάλει χάρτες ακριβείας για την περιοχή της Θεσσαλονίκης οπότε η υπηρεσία Wind δεν ήταν και πολύ χρηστική για την κοινότητα της Θεσσαλονίκης. Περίπου τον Σεπτέµβριο του 2006 µπήκαν επιτέλους χάρτες ακριβείας και για την Θεσσαλονίκη. Εποµένως το πρώτο πράγµα που πρέπει να κάνει ο υποψήφιος client είναι να µπει στο http://wind.twmn.net/ να κάνει µια εγγραφή και µετά να καταχωρίσει το στίγµα του. εν χρειάζεται να έχεις συνδεθεί µε κάποιον κόµβο για να βάλεις το στίγµα σου στο wind. Μπορείς να το βάλεις και χωρίς να ορίσεις σε ποιον κόµβο συνδέεσαι, απλά θα σε δείχνει ότι είσαι ασύνδετος. Όταν µε το καλό συνδεθείς τότε θα κάνεις ένα update τον λογαριασµό σου στο wind και θα ορίσεις και άλλες παραµέτρους. Εικόνα 5 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 18 Μάρτιος 2008
Εικόνα 5 Το wind προσφέρει ακόµα την δυνατότητα να δεις αν έχεις και οπτική επαφή µε κάποιον κόµβο. Φυσικά δεν µπορεί να καταλάβει αν υπάρχει µια τεράστια οικοδοµή ανάµεσα σε σένα και στο κόµβο που θες να συνδεθείς και σου κρύβει την οπτική επαφή, αλλά σύµφωνα µε το στίγµα που του έχεις δώσει καταλαβαίνει σε ποιο ύψος βρίσκεσαι σε σχέση µε την θάλασσα και το συγκρίνει µε αυτό του κόµβου που θες να συνδεθείς. Ακόµα καταλαβαίνει αν υπάρχει ένα φυσικό εµπόδιο ανάµεσα σας π.χ. ένας λόφος. Παρακάτω µπορούµε να δούµε µια καθαρή οπτική επαφή µεταξύ 2 µελών του δικτύου. εν υπάρχει κανένα φυσικό εµπόδιο. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει και κανένα τεχνητό εµπόδιο π.χ. µια ψηλή πολυκατοικία τότε η σύνδεση µεταξύ των 2 µπορεί να γίνει πολύ άνετα. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 19 Μάρτιος 2008
Εικόνα 6 Στο επόµενο σχήµα µπορούµε να δούµε ότι υπάρχει φυσικό εµπόδιο µεταξύ των 2 οπότε η σύνδεση δεν είναι εφικτή. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 20 Μάρτιος 2008
Εικόνα 7 Βέβαια µπορεί να έχουµε οπτική επαφή αλλά η απόσταση να είναι αρκετά µεγάλη και να µην µπορεί να γίνει σύνδεση. Στο δίκτυο της Θεσσαλονίκης έχουν γίνει ζεύξεις που αγγίζουν τα 15 χιλιόµετρα. Γενικά ΠΑΝΤΑ προτιµάµε τις κοντινές ζεύξεις της τάξεως του 1 χιλιοµέτρου ή και λιγότερο διότι έτσι έχουµε µικρότερη ισχύς εκποµπής εποµένως λιγότερο θόρυβο στην περιοχή, ευκολότερη ζεύξη και µεγαλύτερες ταχύτητες. 2.8.2. Κοινότητα Συζητήσεων Forum Το ασύρµατο δίκτυο της Θεσσαλονίκης έχει δηµιουργήσει µια κοινότητα συζητήσεων για να έρχονται σε επαφή τα µέλη µεταξύ τους. Άρα το επόµενο βήµα ενός που θέλει να συνδεθεί είναι να κάνει µια εγγραφή στο forum http://www.twmn.net. Στο forum ο καθένας µπορεί να βρει χρήσιµες πληροφορίες για το οτιδήποτε. Μπορεί ακόµα να θέσει ερωτήσεις προς άτοµα που είναι πιο έµπειρα για την επίλυση τυχών προβληµάτων. Βασικός κανόνας του forum είναι ότι προτού θέσουµε καινούρια ερώτηση ψάχνουµε καλά όλο το forum για να δούµε αν έχει απαντηθεί κάπου αλλού. Συνήθως όλες οι ερωτήσεις ενός καινούριου χρήστη έχουν απαντηθεί και µάλιστα πολλές φορές!!!!! Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 21 Μάρτιος 2008
2.8.3. Ανίχνευση Σηµείου Σύνδεσης Αφού έχουµε κάνει εγγραφή στο wind και έχουµε συλλέξει όλα τα απαραίτητα στοιχεία για το που βρίσκετε ο πιο κοντινός κόµβος στον οποίο θέλουµε να συνδεθούµε καιρός είναι να δούµε αν πραγµατικά µπορούµε να συνδεθούµε. Γιατί η θεωρία από την πράξη στο ασύρµατο δίκτυο καµία φορά απέχουν πολύ η µια µε την άλλη. Από την στιγµή που γνωρίζουµε το ακριβές στίγµα του κόµβου που επιθυµούµε να γίνουµε πελάτες του, το πρώτο πράγµα που θα κάνουµε είναι να ελέγξουµε κατά πόσο υπάρχει οϖτική εϖαφή του σηµείου στο οποίο θα στήσουµε τον εξοπλισµό µας µε το σηµείο που είναι ήδη εγκατεστηµένος ο εξοπλισµός του κόµβου. Έτσι µπορούµε να κάνουµε την πρώτη µας επίσκεψη στην ταράτσα προς αναζήτηση του κόµβου. Αν ξέρουµε που είναι ακριβώς η πολυκατοικία που είναι στηµένος ο κόµβος, είναι κοντά, και είµαστε και τυχεροί και δεν υπάρχει καµία πιο ψηλή πολυκατοικία ανάµεσα µας, µπορούµε να διακρίνουµε το κεραιοσύστηµα του στο οποίο θα συνδεθούµε. Στην ιδανική περίπτωση που είµαστε κοντά στο κόµβο και έχουµε οπτική επαφή πιστεύω ότι είµαστε έτοιµοι προς αγορά του απαραίτητου εξοπλισµού. Στην αντίθετη περίπτωση τότε σίγουρα θα χρειαστεί να βεβαιωθούµε ότι θα υπάρξει σύνδεση µε τον κόµβο. Υπάρχουνε εθελοντικές οµάδες (ταράτσα-drive) στην κοινότητα µας οι οποίες µε τον απαραίτητο φορητό εξοπλισµό πηγαίνουν από ταράτσα σε ταράτσα και σκανάρουν για να βεβαιωθούν αν µπορεί να επιτευχθεί σύνδεση µε το κόµβο. Και στις δυο περιπτώσεις σίγουρα καλό είναι ο επίδοξος πελάτης να έρθει ϖρώτα σε εϖικοινωνία µε το διαχειριστή του κόµβου για να πάρει τις απαραίτητες πρώτες οδηγίες. Υπενθυµίζω και σε αυτό το µέρος ότι είναι καθαρά στη κρίση και στο φιλότιµο του κάθε µέλους να βοηθήσουν έναν καινούριο µέλος. Σε καµία περίπτωση δεν απαιτούµε από κανέναν τίποτα. Ας θυµηθούµε ότι δεν πληρώνουµε τίποτα σε κανέναν ώστε να απαιτήσουµε να µας γίνει µια δουλεία. Άλλωστε το όλο στήσιµο του δικτυού είναι αυτό που έχει ενδιαφέρον. Άτοµα που απαιτούνε να τους γίνει η εγκατάσταση και να δουλεύει το δίκτυο 24 ώρες το 24ωρο χωρίς να ασχολούνται καθόλου πιστεύω ότι δεν έχουν θέση στην κοινότητα αυτήν. Είµαστε µια αρκετά µεγάλη κοινότητα και σίγουρα υπάρχουν πολλά µέλη που σίγουρα θα θέλουν να βοηθήσουν έναν καινούριο. Σε καµία περίπτωση δεν θέλει απογοήτευση αλλά σίγουρα θέλει όρεξη, µεράκι και αγάπη για το αντικείµενο!!!!!!!! Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 22 Μάρτιος 2008
2.8.4. Εξοϖλισµός Αφού είµαστε σίγουροι ότι µπορούµε να συνδεθούµε στον κόµβο που έχουµε επιλέξει και είναι ο πιο κοντινός είµαστε έτοιµοι να αγοράσουµε τον απαραίτητο εξοπλισµό. Το κόστος του εξοπλισµού δεν είναι κάτι το στάνταρ αλλά περίπου κυµαίνετε από 150 µέχρι 200 ευρώ και ίσως και λιγότερα. Ο εξοπλισµός ενός πελάτη αποτελείτε από την εξωτερική κεραία, την συσκευή που µπαίνει κοντά στην κεραία, τα απαραίτητα καλώδια και φυσικά τον ιστό στον οποίο θα βρίσκονται όλα αυτά. 3. Εξοϖλισµός 3.1. Εισαγωγή Αναφέραµε ότι ο απαραίτητος εξοπλισµός που πρέπει να έχει κάποιος για να συνδεθεί στο δίκτυο αποτελείτε από τον ιστό, την κεραία, µια ασύρµατη συσκευή που θα παίζει ως client και τα απαραίτητα καλώδια. Επίσης θα χρειαστεί πολύ ελεύθερο χρόνο και µεράκι. Για το στήσιµο του εξοπλισµού στην ταράτσα πάντα δουλεύουµε µε τουλάχιστον ακόµα έναν για να γίνει πιο εύκολα η δουλεία και για αποφυγή ατυχηµάτων. 3.2. Ιστός Λαµβάνουµε όλα τα µέτρα ασφαλείας ώστε η κατασκευή µας να είναι απόλυτα ασφαλής για τους γύρω µας και τις περιουσίες τους. Αποφεύγουµε τις υπερβολές και τηρούµε τις πολεοδοµικές διατάξεις. Ποτέ δεν εγκαθιστούµε µε προχειρότητα ούτε καν για περιορισµένο χρονικό διάστηµα. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 23 Μάρτιος 2008
Αν δεν είµαστε σίγουροι ή δεν έχουµε εµπειρία ζητάµε βοήθεια από κάποιον σχετικό Εικόνα Εικόνα 8 8 Αναλόγως µε πόσες κεραίες έχουµε στο κεραιοσύστηµα θα επιλέξουµε και τον ανάλογο ιστό ή ιστούς. Για επαγγελµατική χρήση και αν διαθέτουµε τον απαραίτητο χώρο µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε έναν τετρασωλήνιο πύργο. Σίγουρη ανθεκτική κατασκευή για πολλές κεραίες. Εικόνα 9 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 24 Μάρτιος 2008
Εικόνα 9 Πολύ καλή κατασκευή για τα δεδοµένα τις ασύρµατης κοινότητας είναι ένας τρισωλήνιος πύργος. Μπορείς εύκολα να ανέβεις και δεν κλονίζεται από τον αέρα εύκολα. Βέβαια είναι λίγο ακριβός και δύσκολος στο στήσιµο. Εικόνα 10-Εικόνα 11 Εικόνα 10 Εικόνα 11 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 25 Μάρτιος 2008
Υπάρχει και η λύση του δισωλήνιου ιστού που είναι αρκετά καλή ιδέα. Εικόνα 12 Εικόνα 12 Στη πλειοψηφία όµως τον περιπτώσεων χρησιµοποιείτε µονοσωλήνιος ιστός. Αυτός πρέπει να είναι µέχρι 12 µέτρα και 2 ίντσες παχύς. Πάντα πρέπει να υποστηρίζεται από αντιρρίδες σε 3 σηµεία. Αν βάλουµε πιάτα πάνω στον ιστό τότε η κατασκευή πρέπει να είναι αρκετά κοντή και πολύ καλά στερεωµένη λόγω ότι τα πιάτα έχουν πολύ µεγάλη αντίσταση στον αέρα. Φυσικά για την ϖερίϖτωση ενός client ο οποίος έχει µόνο µία κεραία η κατασκευή θα είναι ένας µονοσωλήνιος ιστός όχι πολύ ψηλός άλλα πάντα καλά στερεωµένος και µε αντιρρίδες γιατί σε περίπτωση δυνατού αέρα δεν θα θέλουµε να ψάχνουµε τον ιστό µας σε διπλανές οικοδοµές. Εικόνα 14 - Εικόνα 15 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 26 Μάρτιος 2008
Εικόνα 13 Εικόνα 14 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 27 Μάρτιος 2008
Εικόνα 15 Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 28 Μάρτιος 2008
3.3. Κεραιοσύστηµα Αφού κατασκευάσαµε τον ιστό είµαστε έτοιµοι να τον στολίσουµε µε την κατάλληλη κεραία. Στην αγορά υπάρχουν πολλών ειδών κεραίες. Ανάλογα µε τις ανάγκες µας και τα λεφτά που διαθέτουµε κινούµαστε αναλόγως. Εικόνα 16 Η κεραία είναι το σηµαντικότερο στοιχείο για την επίτευξη µιας σωστής ζεύξης. Εικόνα 16 Η κεραία δεν είναι τίποτα άλλο παρά µια διάταξη µε αγωγούς που επιτρέπει αποτελεσµατικά εκποµπή ή/και λήψη ραδιοκυµάτων βάση του φαινόµενου της ηλεκτροµαγνητικής επαγωγής. Όταν λειτουργεί ως τµήµα του δέκτη λαµβάνει ραδιοκύµατα και τα µετατρέπει σε εναλλασσόµενο ρεύµα, και όταν λειτουργεί ως τµήµα του ποµπού, λαµβάνει εναλλασσόµενο ρεύµα και το µετατρέπει αντίστοιχα σε ραδιοκύµατα. Εικόνα 17 Εικόνα 17 Συναντιέται µε µεγάλη ποικιλοµορφία σε µεγέθη και σχήµατα. Μπορεί να είναι κυλινδρική, επίπεδη, να είναι ογκώδης αποτελώντας συστοιχία από επιµέρους κεραίες, ή ακόµα να είναι διακριτική όσο ένα κοµµάτι καλωδίου. Η πιο απλή κεραία είναι το δίϖολο το οποίο ονοµάζεται Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 29 Μάρτιος 2008
και «στοιχειώδες βραχύ δίπολο» ή «δίπολο του HERTZ» (Εικόνα 18). Στο παρόν κεφάλαιο θα εστιάσουµε την προσοχή µας στις εξωτερικές κεραίες που εξυπηρετούν ασύρµατες συνδέσεις ενός WLAN, στις µπάντες 2,4GHz και 5GHz. Εικόνα 18 H κεραία αποτελεί απαραίτητο στοιχείο ενός ασύρµατου ποµποδέκτη και φαινοµενικά είναι ένα από τα πιο απλά µέρη. Παρόλα αυτά, όπως θα φανεί παρακάτω, ο ρόλος της για µια σταθερή και απροβληµάτιστη ζεύξη είναι µεγάλος και θα πρέπει να κάνουµε την επιλογή µας µε ιδιαίτερη προσοχή. 3.3.1. Τύϖοι Κεραιών Εδώ θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι οι κεραίες που χρησιµοποιούµε στο δίκτυο µας παίζουν διπλό ρόλο. Σε αντίθεση µε τις κεραίες της τηλεόρασης που έχουµε σχεδόν όλοι στις ταράτσες µας και ο ρόλος τους περιορίζεται στην λήψη µόνο σηµάτων, οι κεραίες που χρησιµοποιούµε για την δηµιουργία ασύρµατων ζεύξεων είναι διπλός και αφορά και λήψη και εκϖοµϖή από την ίδια κεραία (reciprocity). Σε εξαιρετικές περιπτώσεις µε ειδικές κάρτες ασύρµατου δικτύου που ξεχωρίζουν τον δέκτη από τον ποµπό, µπορούµε να αφιερώσουµε δύο κεραίες φτιάχνοντας ένα κεραιοσύστηµα όπου η µία κεραία θα αναλάβει την εκποµπή και η άλλη την λήψη. Αυτό όµως είναι χρονοβόρο και κοστίζει πολλά. Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 30 Μάρτιος 2008
Στο δίκτυο µας στην συντριπτική πλειοψηφεία χρησιµοποιούµε εξωτερικές κεραίες για να έχουµε καλύτερη λήψη µε λιγότερα προβλήµατα. Λίγες είναι εκείνες οι περιπτώσεις που κάποιος µπορεί να συνδεθεί σε κάποιον χωρίς εξωτερική κεραία αλλά µόνο µε την ενσωµατωµένη κεραία της ασύρµατης συσκευής που χρησιµοποιεί. Εικόνα 19 Η επιλογή της κεραίας µας γίνεται ανάλογα µε το είδος εξωτερικής ζεύξης που θέλουµε να πραγµατοποιήσουµε. Έχουµε 2 ειδών ζεύξεις: σηµείου προς σηµείο (point to point - Εικόνα 19) και σηµείου προς πολλαπλά σηµεία (point to multipoint - Εικόνα 20). Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 31 Μάρτιος 2008
Εικόνα 20 Στο δίκτυο µας όταν θέλουµε να ενώσουµε κόµβους µεταξύ τους (οι οποίοι αποτελούν την ραχοκοκαλιά του δικτύου) χρησιµοποιούµε point to point συνδέσεις οι οποίες υλοποιούνται µε κατευθυντικές κεραίες ή Ήµι κατευθυντικές (Εικόνα 21). Η µια κεραία είναι στραµµένη πάντα προς την άλλη. Εικόνα 21 Κάθε κόµβος όµως εκτός από την σύνδεση που κάνει µε άλλους κόµβους έχει και ϖελάτες που πρέπει να συνδέσει πάνω του. Αυτό το πραγµατοποιεί µε την βοήθεια ϖολυκατευθυντικών κεραιών (Εικόνα 22). Κανούτας Ευάγγελος Σελίδα 32 Μάρτιος 2008