Как настроить WiFi (беспроводное) оборудование своими руками?

Делаем домашнюю сеть своими руками: настройка WiFi оборудования.

Часть 2.

   В данной статье мы попробуем рассказать, как самостоятельно построить свою собственную Wi-Fi  сеть, а для её построения будем задействовать только беспроводные карты, при этом откажемся от использования различного дополнительного оборудования.

   Перед чтением данной статьи, мы рекомендуем ознакомиться с первой частью цикла: Делаем домашнюю сеть своими руками и подключаем ее к Интернет (часть 1).

Вместо предисловия. 

   Мы уже привыкли к тому, что стремительный прогресс в современной электронике каждый день приносит нам что-то новенькое. Не успели оглянуться, как время вечно путающихся и громоздких проводов безвозвратно уходит в прошлое. Но на сегодняшний день полноценно заменить их не реально, ведь скорость передачи данных по кабельным каналам много выше существующих беспроводных систем, особенно это касается оптоволоконных каналов связи. Иногда приходится строить сетевые решения, в которых применить кабельные системы не представляется возможным, вот тогда и приходит на выручку оборудование беспроводного доступа Wi-Fi стандарта. Этот стандарт получил свое название от аббревиатуры английского словосочетания «Wireless Fidelity», что в переводе означает «беспроводная точность». При таком построении компьютеры, оснащенные Wi-Fi модулями, связываются между собой с помощью радиоволн на частоте приблизительно 2,4 Гигагерца. Кстати, такие модуля интегрируют в самую разнообразную компьютерную периферию, в частности принтеры, а в некоторых технически развитых странах стало модным использовать телефоны, поддерживающие Wi-Fi стандарт. Имея такой телефон можно, в пределах имеющейся сети, общаться, используя VoIP.

Кое-что о стандартах Wi-Fi.

   Все оборудование, которое сегодня применяется в беспроводных сетях, использует два основных стандарта:

   - Первый, один из самых ранних стандартов –  802.11b, позволяет достичь максимальной скорости в 11 Мбит в секунду (или около 1 Мбайта в секунду). Основными скоростями в этом стандарте являются скорости 1, 2 и 5,5 Мбит в секунду.

   - Второй, более современный, – 802.11g стандарт, увеличивает максимальную скорость передачи данных до 54 Мбит в секунду (что составляет примерно 5Мбайт в секунду). Адаптеры этого стандарта также полностью совместимы с предыдущим стандартом. Кроме скоростей, присущих 802.11b, используются скорости 6, 9, 12, 18, 24, 36 Мбит в секунду.

   Мы «забыли» упомянуть еще один существующий стандарт  Wi-Fi - 802.11a, обеспечивающий скорость до 54 Мбит в секунду. Стандарт использует для своей работы частоту близкую к 5ГГц, но в нашей стране этот диапазон закрыт для широкого использования.

   При построении беспроводной сети необходимо учитывать, что приведенные выше скорости передачи данных являются условными. Около половины заявленной скорости на любом режиме будет расходоваться для передачи необходимой служебной информации. Полезная же часть информации передается на оставшейся половине максимальной скорости. Так в сети из двух компьютеров на режиме в 11 Мбит в секунду, информация передается на скорости в 5,5 Мбит в секунду (или около 600 Кбайт в секунду). Кроме того, подобная беспроводная сеть  является полудуплексной, то есть, в одно время лишь один хост работает на передачу данных. Для примера рассмотрим все ту же 11 Мбитную Wi-Fi сеть, но уже с четырьмя одновременно работающими компьютерами. В такой сети, когда все четыре хоста одновременно работают на передачу больших объемов данных, максимальная скорость на каждом из них будет не превышать 150 Кбайт в секунду, а реально еще меньше. Ко всему прочему качество работы устройств Wi-Fi находится в большой зависимости от расстояния между ними. Согласно заявленным характеристикам с использованием стандартных антенн, устройства могут чисто теоретически работать на расстоянии до 100 метров, но опять же это в идеальных условиях прямой видимости. Реалии разворачивания сетей показывают другой результат – три-четыре стены обыкновенного здания являются для сигнала непреодолимой преградой. За счет более низкой рабочей частоты стандарт 802.11b показывает неплохую устойчивость к помехам на больших расстояниях, при этом пропускная способность канала гораздо ниже, чем у более высокочастотного стандарта 802.11g.

   Производители Wi-Fi  оборудования в борьбе за скорость передачи данных создали различные расширения стандартов, среди которых наиболее популярны Turbo, Plus и другие. Реализация подобных расширений у каждого производителя разнообразна, здесь используются компрессии пакетов данных, организуется одновременная работа сразу двух каналов, при таком способе скорость увеличивается вдвое ( в случае с 802.11g до 108 Мбит в секунду, а для 802.11b – до 22 Мбит в секунду). Обычно такие расширения разных производителей не совместимы друг с другом. Ярким примером расширения стандарта Wi-Fi является роутер X-Micro WLAN 11g+, в котором используется оригинальная технология Super G.

   Обычные настольные персональные компьютеры на сегодняшний день не имеют в своей комплектации Wi-Fi адаптеры (хотя есть и исключения из правила, так гаджет  Asus WL-127 идет в комплекте с материнской платой). Да и зачем они им? Ведь всегда есть возможность подключить высокоскоростной проводной канал к стационарному компьютеру и навсегда забыть об устойчивости и пропускной способности сети. Другое дело ноутбуки и их младшие сородичи нетбуки, главным достоинством которых является мобильность. Современные ноутбуки, начиная уже со средней ценовой категории, комплектуются встроенными адаптерами 802.11b, и даже 802.11g стандартов.

Wi-Fi оборудование, используемое для построения локальной беспроводной сети.

   В построении новой беспроводной сети будем использовать компьютеры с предустановленной на них операционной системой Microsoft Windows XP Professional с русским интерфейсом. Каждый из сетевых компьютеров должен быть оборудован Wi-Fi адаптерами. Использовать можно любой адаптер, будь-то встроенная в ноутбук карта X-Micro XWL-11GPAG формата Cardbus, или внешнее устройство с USB портом типа Gigabyte GN-WLBZ201, или такая встроенная PCI плата как U.S.Robotics 802.11g Wireless Turbo PCI Adapter.

   Для того, чтобы построить показательную беспроводную сеть в обыкновенном офисе или дома, мы использовали три персональных компьютера с различным типом исполнения Wi-Fi адаптеров. Один из них – ноутбук со встроенным адаптером Asus WL-100g формата Cardbus. Управление таким адаптером осуществляется с помощью имеющейся  утилиты ASUS WLAN Control Center.

   Ко второму компьютеру мы подключили с помощью USB порта внешний адаптер ASUS WL-140, управление которым было поручено стандартному для Windows XP интерфейсу Zero Wireless Configuration.

   А третий мы оснастили PCI платой Asus WL-130g, интерфейс управления которой разработан производителем чипсета Ralink.

   Наверное, вы заметили, что в каждом из трех выбранных вариантов использовался свой интерфейс управления адаптерами, и это было сделано не случайно. Сделав такой выбор, мы постарались как можно более рассказать об управлении Wi-Fi адаптерами, ведь большинство производителей кроме драйверов к своим девайсам пишут и свои оригинальные интерфейсы управления.  При таком подходе к общему делу говорить об одинаковом внешнем виде интерфейсов, их внутреннего наполнения, конечно же, не приходится, а найти необходимые для работы опции довольно затруднительно. Выходом из сложившейся ситуации может служить стандартный интерфейс, вмонтированный в операционную систему Microsoft Windows, но его настройки позволяют настроить лишь самые необходимые опции.

   В любом интерфейсе в первую очередь придется искать и настраивать следующие опции:

   - SSID (имя Wi-Fi сети). Имя беспроводной сети прописываем одинаково на всех подключаемых компьютерах.

   - Channel (номер используемого канала). Все используемые адаптеры должны работать по одному каналу. В полосе частот 2,4 ГГц для Wi-Fi сети используется 13 промежутков-каналов. Следует помнить, что близкорасположенные и работающие на соседних каналах сети будут непременно мешать работе друг друга, что негативно скажется на стабильности самих сетей и скорости передачи данных в них.

   - Data Rate (скорость передачи данных). В принципе, в этой опции можно выставить автоматический режим определения скорости (auto). Однако, довольно часто встречаются ситуации, когда связь неустойчива и скорость на которой работает адаптер начинает «скакать». Чтобы избежать подобного явления, лучше сразу задать фиксированную скорость передачи данных.

   - Encryption (тип шифрования). Тип шифрования и введенные ключи должны в точности соответствовать на всех используемых в беспроводной сети устройствах.

Настройки Wi-Fi адаптера ASUS WLAN Control Center – ASUS WL-100g.

   Сразу после установки утилиты на компьютер, она сделает запрос на управление самой картой:  взять управление на себя, или передать эти функции операционной системе Windows, правильнее сказать сервису системы Zero Wireless Configuration. Здесь ставим точку напротив управления через саму утилиту. Кстати, большинство устанавливаемых утилит без запроса, по умолчанию, берет управление адаптером на себя. В таком случае, после инсталляции функции управления возвращаются под сервис операционной системы.

   После запуска утилиты интерфейс управления адаптером имеет примерно такой же вид, как и на приведенном ниже скриншоте:

   Здесь можно увидеть:

   - Assotiation State – состояние подключения адаптера к Wi-Fi сети (подключение пока отсутствует);

    - SSID – имя используемой сети (на данный момент еще не введено);

   - Current Channel – номер канала, на котором адаптер пытается поймать беспроводную сеть (здесь – «6»);

   - Current Data Rate – скорость на которой передаются данные (число 54 Mbps в этом случае ничего не значит, ведь пока подключение к беспроводной сети отсутствует).

   Для того, чтобы задать адаптеру свою конфигурацию надо «кликнуть» Config. Во вновь появившемся окне прописываем следующие параметры:

   - Network Type (описывает тип используемой сети). Ставим отметку напротив Ad Hoc, так как наша беспроводная сеть содержит только адаптеры, а девайсы типа «точка доступа» отсутствуют.

   - SSID. Здесь выставляем: «my_net».

   - Channel. Ставим, например, канал 6.

   - Data Rate. Установим пока автоматическое определение скорости работы адаптера.

   Следующая закладка этого окна – Encryption, шифрование. При первичной настройке новой беспроводной сети лучше будет временно отключить режим шифрования, для того чтобы быть полностью уверенным, если возникнут проблемы соединения, что дело не в шифровании. После организации устойчивого соединения, настоятельно рекомендуем активировать эту функцию, что позволит обезопасить себя от несанкционированного включения в вашу сеть.

   Закладка Advanced используется для настройки специфических параметров Wi-Fi сети. Здесь лучше всего оставить в первоначальном виде, так как параметры заданы по умолчанию. Для примера рассмотрим всего два параметра: 54g Mode и 54g Protection (в адаптерах от других производителей они могут называться иначе).  Эти параметры отвечают за корректную работу адаптера в смешанных сетях, где вместе со стандартом 802.11b применяется и стандарт 802.11g. Значения этих параметров целесообразно оставить в автоматическом режиме Auto. На отличных от Auto режимах беспроводная сеть может работать как на более высоких скоростях, так и вообще на неправильных настройках может оказаться совершенно неработоспособной. Такие же замечания касаются и других настроек в этом разделе.

   Выставив все необходимые настройки опций, применим назначенные установки, кликнув на Apply. Как только мы это сделали, в трее появляется сообщение о подключении к беспроводной сети Wi-Fi.

   В разделе Status интерфейса теперь можно увидеть вот такую картину:

   Отображенная информация о подключении к беспроводной сети, означает только одно – компьютер готов к соединению, и не обязательно, что он уже подключен. Такую же информацию можно наблюдать даже в том случае, когда кроме нашего компьютера с подключенным адаптером в сети больше ничего нет. А вот точно узнать осуществляется ли реальный прием данных в вашей сети, можно кликнув в трее на саму иконку соединения. Есть еще более длинный путь к этой информации – найти ее в разделе Сетевые подключения, для чего войти в этот раздел через меню Пуск, или Панель управления, или на иконку на рабочем столе Сетевое окружение, и выбрать в нем пункт Свойства. В новом окне сетевого подключения необходимо смотреть только на счетчик принятых адаптером пакетов. При рабочей сети в этом месте число отличается от нуля, то есть адаптер видит другие адаптеры этой сети. Стоит помнить, что счетчик отправленных пакетов данных является лишь показателем работоспособности самого адаптера, а в случае отсутствия беспроводной сети, отправленные пакеты уходят в «никуда».

   Для того, чтобы в трее отображался значок сетевого соединения необходимо поставить галочку так, как она стоит на нашем скриншоте ниже, но обычно уже по умолчанию эта функция включена. Посмотреть свойства организованного сетевого соединения можно «нажав» кнопку Свойства в открытом окне состояния соединения. Здесь же есть возможность проверить автоматически прописанный   IP адрес и настройку DNS серверов.

   Утилита ASUS WLAN Control Center имеет очень интересную и полезную опцию, которая позволяет сохранять настройки в профайл. С ее помощью можно сохранить сразу несколько профилей настроек адаптера, например один для домашней сети, другой для рабочей, и использовать тот или иной, в зависимости от своего местонахождения. Такую возможность в своих утилитах предоставляют  большинство производителей Wi-Fi адаптеров, а также эту опцию имеет и сервис Zero Wireless Configuration в операционной системе Windows.

   Вот теперь адаптер для беспроводной сети Wi-Fi нашего ноутбука полностью настроен, можно перейти к следующему типу адаптеров – PCI карты.

Настройка интерфейса управления Asus WL-130g на чипсете Ralink.

   Утилита Ralink Configuration Utility сразу после установки по умолчанию помещается в трей в виде небольшого яркого значка. Если кликнуть этот значок, всплывет окно, в котором представится выбор управления Wi-Fi адаптером – это будет сама  Ralink Utility или же операционная система Windows.

   Запустив интерфейс Ralink Utility, откроем раздел Site Survey. Здесь отображаются все находящиеся в видимости беспроводные сети. В нашем случае мы увидим одну сеть – нашу my_net, ведь она у нас уже настроена и включена в ноутбуке. Теперь остается только выделить ее  и создать профиль необходимых настроек этой сети одним нажатием кнопки Add to Profile.

   Рассмотрим случай, если этот компьютер будет первым в нашей беспроводной сети. Для настройки новой сети откроем закладку Profile  и добавим новый профиль, кликнув Add. Точно также, как и на ноутбуке выставляем сначала тип сети Ad Hoc, присваиваем имя сети SSID: my_net и выставляем наш номер канала – 6.

   Не забудем временно отключить необходимую функцию шифрования в разделе Authentification and Security:

   И, наконец, последний шаг – активируем новый профиль, кликнув на Activate.

   После выполненных нами операций рядом с настроенным профилем появляется метка, указывающая непосредственно на то, что в данный момент используется именно этот профиль настроек беспроводной сети.

   Наш адаптер сейчас работоспособен, но не помешает зайти в раздел дополнительных настроек Advanced. Здесь будет полезно установить типы адаптеров, которым будет разрешен доступ к нашей беспроводной сети. Для этого устанавливаем режим  Wireless mode в состояние 802.11 B/G mix, тем самым обеспечивая совместимость нашего адаптера с адаптерами как стандарта 802.11b, так и стандарта 802.11g, инсталлированными на других компьютерах беспроводной сети. Есть вероятность, что при использовании в сети устаревших адаптеров стандарта 802.11b придется перевести эту опцию из режима  Auto в режим 54G LRS. Для опции B/G Protection ставим значение Auto, а скорость передачи данных также переводим в режим Auto.

   На данный момент в нашей беспроводной сети существуют два активных компьютера. Остается только им помочь увидеть друг друга. Пока мы не пересылали ни каких данных, в активном окне Состояние адаптера количество принятых пакетов данных остается равным нулю.

   Следующим шагом проверим IP адреса наших компьютеров, для чего перейдем на закладку Поддержка, при этом на адаптерах должно быть включено автоматическое определение IP-адреса и DNS серверов. В нашем случае Laptop имеет следующий адрес: 169.254.21.55, а стационарный компьютер: 169.254.218.234. Теперь пропингуем ноутбук. Для чего на стационарном компьютере через Пуск в окне  Выполнить набираем ping 169.254.21.55 –t и нажимаем на клавиатуре Ввод.

   Если все операции выполнены верно, ноутбук начнет отвечать на ping-запросы, а счетчик принятых пакетов данных начнет свой первый отсчет. Если же такой картины не видно значит, построенная беспроводная сеть не работает. Причин такого состояния дел может быть несколько: введены неодинаковые имена сети (SSID), или различные каналы, может быть, различаются типы шифрования или ключи, включены /выключены функции шифрования.  Кроме того беспроводная сеть не будет работать если на компьютерах стоят адаптеры разных стандартов, при этом на одном из них выключена функция совместимости. Есть вариант, что придется перейти из режима 54G Auto в режим 54G LRS или выставить на всех компьютерах режим 802.11b Only.

Настройки для ASUS WL-140  в  Zero Wireless Configuration, стандартного интерфейса операционной системы Windows.

   У нас остался еще один не рассмотренный вариант настройки Wi-Fi адаптера – с помощью интерфейса операционной системы Windows. В нашем распоряжении имеется беспроводной адаптер ASUS WL-140, подключаемый к стационарному компьютеру через USB порт.

   В случае, когда у нас уже имеется работающая беспроводная сеть, при клике иконки адаптера, Windows выведет на экран предупреждение о попытке соединения с нешифрованной сетью (мы умышленно отключили шифрование при настройке первого адаптера). Для того, чтобы операционная система в автоматическом режиме установила необходимые параметры соединения достаточно поставить отметку о разрешении такого подключения и кликнуть кнопку подключения. Но мы рассмотрим более интересный для нас вариант самостоятельной настройки, для чего смело жмем Дополнительно.

   Теперь выбираем существующую сеть и нажимаем на кнопку Настроить. Если же настраиваемый компьютер является первым в сети, создаем сначала новый профиль (для этого необходимо нажать Добавить).

   Следующим шагом будет проверка имени и режима соединения. Для чего открываем закладку Свойства беспроводной сети. Здесь мы должны увидеть правильное SSID сети и должна стоять отметка активности Прямого соединения, а функция шифрования отключена.

   Как только подтвердим свой выбор, в списке Предпочитаемых сетей мы увидим только что созданный нами профиль. В рассматриваемом интерфейсе есть возможность воспользоваться справочным сервисом от Windows, который может оказать помощь в настройке Wi-Fi сетей, для этого необходимо лишь нажать ссылку Дополнительные сведения.

   Посмотреть расширенные настройки (Advanced) адаптера или воспользоваться ими можно обратившись к закладке Общие, в которой выбрать Настроить.

   Вообще-то здесь изменять что-либо не стоит, так как большинство параметров все равно используются из уже определенного профиля в самой утилите Zero Wireless Configuration.

   В принципе настройка самого адаптера закончена. Но проверить работу всей построенной беспроводной системы просто необходимо, для чего пропингуем каждый настроенный компьютер. В Ad Hoc сети, где все персональные компьютеры соединены напрямую между собой, иногда может возникнуть ситуация когда первая и третья машины успешно пингуют вторую, но между собой упорно не хотят пинговаться. Подобная проблема решается довольно просто – при настройках адаптера WL-100g опция 54g mode переводится в режим 54g LRS. Такая ситуация может возникнуть когда устаревшая версия чипсета одного из адаптеров не распознает скорости, на которых может работать более современный адаптер. Кстати, при пинге вовсе не обязательно использовать IP-адреса, их можно успешно заменить Netbios-именами компьютеров.

   Подведем итог. Построенная нами беспроводная сеть довольно успешно работает, компьютеры без проблем обмениваются данными. Теперь остается не забыть включить шифрование, и можно выводить нашу небольшую сеть в Интернет.

Заключение.

   Шифрование данных потребует от нас отдельной статьи. Предоставление выхода в Интернет для описанной выше локальной WiFi сети немного различается от локальной сети в первой части (где мы использовали механизм NAT на одном из наших сетевых интерфейсов). Здесь мы тоже будем использовать NAT, но по неизвестной нам причине, потребуется включение моста. Но о этом мы будем рассказывать в следующей, третий части.

Первоисточник: Евгений Зайцев

Часть 1 - Как сделать домашнюю сеть с выходом в интернет своими руками.

Часть 3 - Как настроить WEP/WPA шифрования в беспроводной сети.