Hard

24.01.2013 Автор: Сергей Лосев Версия для печати

Создаем с нуля домашнюю Wi-Fi-сеть

Прошли времена, когда единственный домашний компьютер был гордостью владельца и средоточием досуга всей семьи. Темпы развития электроники ведут к тому, что скоро не останется ни одного предмета обихода, в котором бы не был установлен пусть небольшой, но процессор. Да и сейчас в каждом доме найдется пяток-другой устройств, способных хранить, обрабатывать и передавать информацию. И рано или поздно наступает момент, когда мы, устав бегать с флешкой от одного устройства к другому, начинаем задумываться о том, что неплохо бы соединить их друг с другом.


Конечно, в идеале было бы за­ранее продумать состав оборудо­вания, чтобы не возникло проблем не­совместимости и лишних трат. Но на практике часто бывает так, что сонм разношерстных девайсов уже присут­ствует в вашем жилище и надо как-то соединить их вместе, по возможности минимизировав усилия и расходы.

Оптимальной по соотношению за­траты/эффективность является про­водная сеть Ethernet. Конечно, она тре­бует сверления стен для прокладки кабе­ля, зато работает очень надежно и нахо­дится вне конкуренции по скорости со­единения, особенно если использовать порты со скоростью 1 Гбит/с. И если все будущие ноды (именно так называ­ют узлы сети) оснащены портом RJ-45 и редко перемещаются по квартире за пределы отведенных для них мест, то это и будет лучшим решением. Все, что потребуется для создания сети — это несколько десятков метров кабеля «витая пара» и простенький роутер или свитч.

Но мы рассмотрим более сложный случай, когда одни устройства посто­янно перемещаются (нетбуки, ноутбу­ки или планшеты — у кого что имеет­ся), другие не имеют Ethernet-порта, но оснащены модулем Wi-Fi (КПК или коммуникаторы), а у третьих нет ни того ни другого (HD-медиаплеер или внешний накопитель). Можете быть уверены в том, что построение сети в любом случае не является чем-то выда­ющимся и вполне по силам каждому.

 

Увеличить

 

Разновидности Wi-Fi-сетей

Очевидно, что в домашних условиях единственно возможным универсаль­ным решением будет беспроводная сеть на основе Wi-Fi. Вначале надо оп­ределиться, на базе какого из стандар­тов Wi-Fi следует конструировать буду­щую сеть. В данный момент существу­ют четыре их разновидности: 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n, называе­мые в просторечии a, b, g, n — по по­следней букве.

Самый распространенный — b, он же и самый медленный, скорость кана­ла передачи не превышает 11 Мбит/с (сравните со 100 или 1000 Мбит/с у Ethernet). Причем если у Ethernet ре­альная скорость передачи данных при­ближается к скорости канала, то у бес­проводной сети она обычно ниже при­мерно в два раза (см. статью «В городе «n» в этом номере).

У a и g скорость выше — до 54 Мбит/с, но a работает на другой час­тоте — 5 ГГц, не сертифицированной в России, в отличие от b и g, работаю­щих на частоте 2,4 ГГц. Такой скоро­сти бывает достаточно для посещения Интернета и большинства других при­менений, поэтому выберем 802.11g в качестве основы для нашей сети. Как правило, каждое устройство, основан­ное на стандарте g, поддерживает так­же и b, что обеспечит совместимость с менее продвинутыми девайсами, та­кими как КПК.

Если же скорость в 20-30 Мбит/с (т.е. всего около 3 Мбайт/с) кажется недостаточной (например, планирует­ся передавать по сети большие файлы, такие как фильмы высокой четкости и т.п.), придется раскошелиться на n — самый современный и дорогой стан­дарт, позволяющий достичь скорости аж в 300 Мбит/с. Существует два ее варианта — на 5 и 2,4 ГГц, первый из которых тоже не сертифицирован, за­то более эффективен, так как исполь­зует почти не загруженный в настоя­щее время частотный диапазон.

Поэтому наиболее требователь­ным пользователям можно посоветовать на свой страх и риск приобрести двухдиапазонные девайсы (учитывая весьма ограниченный радиус действия передатчика — порядка нескольких десятков метров, можно заметить, что риск невелик). Но здесь может проявиться проблема совместимости, ибо не все устройства 802.11n работают на 5 ГГц (имеется в виду именно высокоскоростной режим n, так как режимы b и g они все равно поддерживают).

 

Общий доступ к ресурсам

Одно из главных достоинств сети — возможность совместного доступа к информации (например, к фильмам, музыке или документам). Подобную задачу можно решить несколькими способами. Один из них — расшарить папки на одном из компьютеров стандартными средствами операционной системы (для безопасности можно ограничиться режимом «Только чтение»). Этот метод достаточно прост, однако требует постоянной работы компьютера с общими данными. Аналогичным образом можно сделать общедоступными локально подключенный принтер или МФУ.

Забегая вперед, скажем, что больше удобства обеспечивают роутеры со встроенными USB-портами. Они позволяют подключить внешний жесткий диск или принтер, сделав их доступными каждому из узлов сети, и даже организовать торрент-«качалку». Она сможет работать совершенно автономно и круглосуточно (роутер не принято отключать, а его потребляемая мощность совсем незначительна), скачивать файлы не только из раздач, но и с большинства популярных файлообменников (последнее обычно требует установки доработанной прошивки, но это уже выходит за рамки данной статьи).

Беспроводные маршрутизаторы, оснащенные USB-портами, также могут предоставить сетевой доступ к внешним накопителям в виде FTP-сервера. Этот способ чуть сложнее в настройках (они выполняются через веб-интерфейс маршрутизатора), но универсальнее, не зависит от компьютера, правда, вынуждает конвертировать файловую систему внешнего винчестера, к примеру, в EXT.

 

Подбор оборудования

Теперь поговорим о том, какая аппаратура нам требуется. Для организации сети Wi-Fi нужна так называемая точка доступа — именно она отвечает за пересылку пакетов данных от одного устройства к другому. Но она годится только для соединения нескольких устройств по воздуху, поэтому мы в качестве «сердца» нашей беспроводной сети будем использовать Wi-Fi-роутер [1], имеющий такую точку внутри, а также встроенный свитч для проводных устройств. Именно он может обеспечить не только подключение «проводных» девайсов (СХД или настольный компьютер) наряду с беспроводными, но и соединение всего этого хозяйства с Интернетом. При отсутствии свитча нам пришлось бы держать один из компьютеров постоянно включенным.

Так что проведите ревизию вашего компьютерного хозяйства и выберите подходящий по цене роутер с необходимым набором портов и беспроводным стандартом. Например, это может быть бюджетный вариант с четырьмя 100-Мбит портами Ethernet и точкой доступа 802.11b/g либо навороченный — с восемью гигабитными Ethernet-портами, двухдиапазонной точкой доступа 802.11n и тремя портами USB 2.0, — покрывающий практически любые запросы.

Особо следует рассмотреть случаи, когда подключение к сети Интернет производится не через локальную Ethernet-сеть, а посредством ADSL (пример — небезызвестный «Стрим»), либо более экзотическим способом (WiMAX, GPRS или как-то иначе). Тогда это следует учесть при выборе роутера. Для «Стрима» потребуется специальный роутер со встроенным ADSL-модемом, или, если таковой не удалось найти либо хочется немного сэкономить, можно использовать имеющийся ADSL-модем, подключая Интернет через него, а все остальные ноды — через дополнительный недорогой роутер, подсоединенный к модему [2].

Для работы в сетях WiMAX (Yota, «Комстар» и им подобные) существуют специальные устройства, включающие в себя WiMAX-модем и точку доступа Wi-Fi. Роутер при этом либо вообще не понадобится, либо может использоваться только для соединения проводных девайсов, стоит лишь обратить внимание на то, чтобы он мог подключаться к WAN через Wi-Fi (обычно это невозможно при помощи штатной прошивки). То же самое относится к соединению GPRS/EDGE (или более современному варианту, т.н. 3G) — проще всего приобрести коммуникатор, способный расшарить канал доступа в Интернет при помощи встроенного модуля Wi-Fi.

Все девайсы, имеющие Ethernet-порты, все же лучше соединить проводами — файлы будут передаваться надежнее и быстрее. Остальные будут использовать встроенные Wi-Fi-адаптеры либо такими адаптерами должны быть дооснащены. Для большинства ноутбуков несложно приобрести и установить встроенную карту PCI Mini / PCIe Mini либо использовать внешний USB-адаптер, который подходит также к некоторым медиаплеерам и NAS.

Для сетевого накопителя торрент-«качалки» подойдут внешний USB-диск или флешка (модели объемом 64 Гбайт уже вполне доступны по цене), подключенные к роутеру (в нем должен быть USB-порт). Флешка обладает тем преимуществом, что не требует дополнительного питания, в отличие от подавляющего большинства USB-вин-честеров (встроенный USB-порт в роутере весьма ограничен в плане предоставляемой мощности), зато она работает медленнее. Впрочем, для большинства применений ее скорости хватит. Можно организовать «качалку» и в медиаплеере либо NAS, многие из которых поддерживают режим закачки, но это менее удобно, так как требует постоянного включения двух устройств вместо одного.

 

Ручная настройка

Для ручной настройки сети в каждом из устройств, подключаемых к ней, надо задать три параметра — IP-адреса устройства и шлюза, маску подсети. Все наверняка знают, что IP-адрес — это уникальный номер, с помощью которого можно передать данные на любой из нодов сети. Существуют две версии адреса — v.4 и v.6, состоящие из 4 и 6 байт соответственно. Шестибайтовая версия поддерживается не всеми устройствами, но именно она будет доминировать в будущем. А пока нам хватит привычной, 4-байтовой.

Поскольку IP-адрес является уникальным, он не должен совпадать у устройств в одной сети. Это непреложное правило, нарушение которого чревато либо полным отказом работы сети, либо постоянными проблемами. Поэтому придется напрячь фантазию и выдумать четыре числа от 0 до 255 для каждого из устройств. Чтобы еще больше облегчить эту нелегкую задачу, существуют определенные правила.

Данные в компьютерных сетях передаются при помощи так называемых пакетов или наборов байтов, снабженных заголовком с указанием IP-адреса или адресов узлов назначения. Очевидно, что передача пакетов сразу на все миллиарды компьютеров сети Интернет сделала бы работу невозможной, поэтому сети разделены на подсети меньшего размера, причем IP-пакеты для локальных компьютеров не должны покидать пределов подсети. Чтобы упростить передачу пакетов, всем нодам одной сети присваивают похожие IP-адреса: 1, 2 или 3 байта у них совпадают, остальные — различны. Определить количество совпадающих байтов поможет маска подсети. На месте совпадающих битов в нее прописаны единицы, на месте различных — нули.

Таким образом, маска сети класса C 255.255.255.0 означает, что только 1 байт, последний, может меняться, то есть в данной сети не может быть больше 256 узлов (на самом деле только 255, так как адрес x.x.x.255 зарезервирован для широковещательных пакетов, доставляемых сразу всем нодам сети). Вряд ли устройств у вас будет больше, поэтому целесообразно не фантазировать и использовать именно этот формат. Для адресации узлов в сети типа С зарезервированы адреса от 192.168.0.0 до 192.168.255.255. Учитывая, что они могут использоваться и в локальной сети вашего интернет-провайдера, а также принимая во внимание ограничения на применение широковещательных пакетов, разумно выбирать для узлов домашней сети адреса от 192.168.0.0 до 192.168.0.254 или от 192.168.N.0 до 192.168.N.254, где N — любое число от 1 до 254 (но обязательно одинаковое для всех адресов сети!), если первый указанный диапазон совпадает с диапазоном сети провайдера. Маску подсети оставим стандартную: 255.255.255.0.

И последнее — адрес шлюза. Шлюзом называют узел сети, через который все остальные узлы соединяются с Интернетом. Так что у нас это будет адрес роутера (обычно 192.168.0.1) или постоянно включенного компьютера, который мы решили использовать в качестве оного. При настройке самого роутера в качестве шлюза указываем его же (если он связан с сетью провайдера напрямую) или адрес ADSL-модема (если он подключен через модем) [3].

Рассказ об IP-адресации будет неполным, если мы не упомянем еще один, «особенный» адрес — 127.0.0.1. Он используется для указания так называемого локального хоста, то есть того же самого компьютера, с которого отправляется пакет. Если хотите обратиться через браузер к файлам на жестком диске того самого компьютера, на котором в данный момент работаете, используйте адрес 127.0.0.1, или localhost.

Увеличить

 

Автоматическая настройка

Несмотря на простоту ручной настройки IP-адресов, существуют способы автоматизации этого процесса. Основной из них — это DHCP-сервер. Как правило, он уже встроен в большинство роутеров. Достаточно активировать эту опцию в настройках, и все но-ды сети, поддерживающие функцию DHCP-клиент, смогут сами получить IP-ад-рес — нужно лишь указать им «Получать IP-адрес автоматически» [4].

Это бывает удобно в некоторых случаях: например, когда к вам часто заходят друзья со своими ноутбуками и нет желания каждый раз лезть к ним в настройки. Кроме того, отдельные девайсы, такие как смартфоны и медиаплееры, не позволяют настроить IP-адрес вручную и согласны только на автоматический вариант.

Хотя ручной ввод адресов тоже имеет свои преимущества — конфигурация сети становится более предсказуемой, да и некоторые программы норовят запомнить внутри себя IP-адрес сетевого ресурса, поэтому после его изменения (что в авторежиме может произойти в любой момент) радостно сообщают, что «ресурс недоступен».

Увеличить

 

Безопасность

А нужна ли она? Многие пользователи не уделяют должного внимания безопасности, чему отчасти способствует политика производителей оборудования: чтобы максимально облегчить начальное конфигурирование устройств, в них по умолчанию отключены все системы безопасности. В проводных сетях это допустимо, так как там для достижения абсолютной безопасности достаточно отключить вашу домашнюю сеть от Интернета, и тогда у возможного злоумышленника останется единственный способ проникнуть в вашу сеть — попасть внутрь квартиры и подсоединиться к вашему роутеру.

Даже при подключении к Интернету ваши внутренние ресурсы не видны извне — чтобы обеспечить их видимость, необходимо настроить функцию Port forwarding в роутере (как говорят, «пробросить порты»). Тогда при обращении к локальному ресурсу из внешней сети роутер будет перенаправлять пакет на тот узел локальной сети, где находится нужный ресурс (каждому виду ресурса соответствует свой номер порта). Изначально Port forwarding вообще никак не настроена, что позволяет быть спокойным до тех пор, пока вы не решите заинтересоваться этим вопросом и настроить функцию самостоятельно.

Совершенно иная ситуация с беспроводной сетью. Поскольку радиоизлучение неплохо распространяется даже сквозь стены, подключение к ней возможно и на некотором удалении от вашей квартиры. То есть злоумышленник, живущий в соседней квартире или просто зашедший в подъезд (а иногда и сидящий на лавочке около дома), может запросто подключиться к незащищенной («открытой») сети. С использованием направленных антенн это возможно даже на расстоянии в несколько километров!

И не говорите, что вам нечего скрывать. В лучшем случае злоумышленники могут просто воровать ваш трафик (даже если у вас безлимитка — скорость-то все равно просядет), а в худшем могут совершить какое-нибудь противоправное действие (скажем, украсть пароли из банка), выйдя в Интернет через вашу сеть. И тогда служба безопасности, обнаружив взлом, отследит IP-адрес хакера, который приведет — куда бы вы думали? — прямиком к вам! И объяснить, что вы здесь ни при чем, будет довольно проблематично.

Поэтому использование открытой беспроводной сети недопустимо. Для защиты данных существуют три способа: авторизация, шифрование и фильтрация пакетов. Авторизация служит для разрешения доступа к ресурсам сети только тем нодам, которым известен секретный ключ. Шифрование предотвращает возможный перехват злоумышленником передаваемых данных. И наконец, фильтрация пакетов блокирует доступ к сети всем пользователям, кроме заранее заданных. Можно подумать, что авторизация и фильтрация похожи; на самом деле это не так — не прошедшие фильтрацию пакеты нода до стадии авторизации даже не доходят.

А вот шифрование и авторизация схожи в том, что управляются обычно одним стандартом безопасности. Современные роутеры и точки доступа поддерживают следующие стандарты: WEP (он же Shared Key), WPA-Personal (иногда обозначаемый как WPA-PSK), WPA-Enterprise, WPA2-Personal и WPA2-Enterprise. Все, кроме двух последних, лучше не использовать по причине недостаточной защищенности, а шифрование WEP (иногда управляемое отдельными настройками) к тому же приводит к заметному падению скорости передачи.

Однако в сети 802.11b других вариантов не предусмотрено, немногочисленные реализации WPA от разных производителей, как правило, несовместимы друг с другом. А если в вашей сети будут такие устройства, в режиме b будет работать вся сеть, со всеми вытекающими последствиями, включая черепашью скорость.

Так что чрезвычайно желательно избавиться от устаревших устройств, не поддерживающих 802.11g. В ноутбуках это обычно возможно путем замены встроенной карты Wi-Fi или применения внешнего USB-адаптера, а в КПК... Старые КПК придется заменить целиком либо совсем не использовать в сети.

Теперь скажем о различии вариантов шифрования Personal и Enterprise. Первый из них использует генерацию ключей доступа на основании пароля, который, разумеется, следует выбирать максимально возможной длины, применяя буквы разного регистра, цифры и спецсимволы. В случае неудачи при подключении одного или нескольких устройств, стоит попробовать ввести ключ в шестнадцатеричном виде, что предусмотрено почти во всех аппаратах.

Из двух вариантов шифрования ключей — TKIP и AES — рекомендуется выбирать второй, более криптостойкий. Встречающийся иногда комбинированный вариант TKIP+AES представляется избыточным и может приводить к проблемам. Шифрование Enterprise более безопасно, но требует наличия специального RADIUS-сер-вера. Поэтому если у вас нет времени и/или желания настраивать такой сервер, целесообразно ограничиться «персональным» вариантом, тем более что WPA2-Personal предоставляет вполне достаточный уровень безопасности — в разговорах о взломе беспроводных сетей обычно упоминается WEP или, реже, WPA и почти никогда WPA2. Снижение производительности сети при использовании шифрования WPA2 практически незаметно.

Желающим довести уровень безопасности до параноидального можно порекомендовать включить фильтрацию по MAC-адресам. MAC-адрес — это уникальный идентификатор устройства, различный у каждого беспроводного адаптера, ноутбука или КПК. Добавив MAC-адреса ваших устройств в список, можно быть уверенным в том, что только они смогут получить доступ в сеть, а активация скрытого режима сети (выключение Broadcast SSID) не даст злоумышленнику даже повода заинтересоваться ей. Дополнительно можно активировать файервол (он же брандмауэр), встроенный в роутер, оставив открытыми только необходимые порты. Помимо защиты от сканирования портов, это хорошо помогает от атак типа DoS («отказ в обслуживании»). Можно также включить MAC-фильтрацию в файерволе, что обезопасит от несанкционированного доступа через проводной сегмент сети. Конечно, от внимания мафии или спецслужб это все равно не защитит, но будет на несколько порядков надежнее, чем замок на вашей входной двери.

 

Прелести высоких скоростей

Аппетит, как говорится, приходит во время еды. Так и в деле построения сети: собрав и опробовав «хоть какую-нибудь сетку», сразу хочется «такую же, но побыстрее». Широкое распространение высококачественных фильмов по 30-40 Гбайт каждый и прочего развлекательного контента требует внушительных ресурсов не только для хранения оного, но и для передачи. Поэтому, если позволяют финансы и наличие доступного оборудования, имеет смысл строить сеть сразу с заделом на будущее, то есть на основе 802.11n.

Правда, ожидать от этого стандарта троекратного увеличения скорости по сравнению с Fast Ethernet будет, пожалуй, чересчур оптимистично. Как показывают тесты (см. статью «В городе «n» в этом номере журнала), максимум, чего можно ожидать — это вплотную приблизиться к 100 Мбит/с. Что ж, четырехкратный прирост скорости (по сравнению с g) тоже неплохо. Это позволит, например, передать гигабайтный файл за пару минут или напрямую смотреть Full HD-фильм с сетевого диска.

Однако если вы собираетесь просто открывать файл фильма программой-плеером, плавный просмотр будет возможен только в случае, если его размер не превышает одного DVD-диска. Из-за возможных провалов в скорости, что практически неизбежно при радиосвязи, на файлах большего размера могут случаться «затыки». Хотите смотреть фильмы именно таким образом — придется установить сервер потоковой видеотрансляции, но это уже тема отдельной статьи.

Чтобы достичь даже таких сравнительно скромных результатов в скорости, нужно потратить некоторое количество времени. Сначала — на подбор аппаратуры. Поскольку основным элементом сети мы все-таки выбрали роутер (бюджетный вариант — использование вместо него компьютера с Wi-Fi-карточкой — сразу отбросим, раз уж решили гулять так гулять), от него зависит многое.

Наилучшим выбором будет использование двухдиапазонного (2,4/5 ГГц) девайса, так как 5-ГГц диапазон в силу своей незанятости обеспечивает заметно лучшую стабильность связи (даже если средняя скорость будет несильно отличаться от 2,4 ГГц). Это позволит «повесить» критичные к качеству связи приложения (такие как видеопроигрыватели) на 5-ГГц канал, а 2,4 ГГц использовать для работы с устройствами, несовместимыми с более высокочастотным каналом.

При отсутствии жестких требований к стабильности связи можно ограничиться однодиапазонным 2,4-ГГц аппаратом (однодиапазонный роутер на 5 ГГц приобретать не стоит — несовместим с большинством клиентских адаптеров. Впрочем, я таких и не встречал). Но стоит обратить внимание на фирму и модель, иначе есть риск f получить разочарование. Если у вас имеется быстрый интернет-канал, подключаемый через VPN или PPPoE, — не выбирайте модель со слабым процессором, так как он может не успевать за скоростью канала.

Для ноутбуков предпочтительно использование встроенной карты. Конечно, USB-адаптер удобен и универсален, но из-за ограниченных размеров большинство «донглов» имеют малоэффективную антенну, что самым пагубным образом сказывается на качестве связи. Антенна, встроенная в к


Назад в раздел

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений

Читайте также