[1] [2] В компьютерных сетях точка беспроводного доступа или, в более общем смысле, просто точка доступа ( AP ) — это сетевое аппаратное устройство, которое позволяет другим устройствам Wi-Fi подключаться к проводной или беспроводной сети. Будучи автономным устройством, точка доступа может иметь проводное соединение с коммутатором или маршрутизатором , но в беспроводном маршрутизаторе она также может быть неотъемлемым компонентом самого маршрутизатора. Точка доступа отличается от точки доступа , которая представляет собой физическое место, где доступен доступ к Wi-Fi.
Хотя WAP неправильно использовался для описания точки доступа, четким определением является протокол беспроводных приложений, который описывает протокол, а не физическое устройство.
Точка доступа подключается напрямую к проводной локальной [3] сети , обычно Ethernet , а затем обеспечивает беспроводные соединения с использованием технологии беспроводной локальной сети , обычно Wi-Fi, чтобы другие устройства могли использовать это проводное соединение. Точки доступа поддерживают подключение нескольких беспроводных устройств через одно проводное соединение.
Существует множество стандартов беспроводной передачи данных , которые были введены для технологий беспроводных точек доступа и беспроводных маршрутизаторов . Были созданы новые стандарты для удовлетворения растущей потребности в более быстрых беспроводных соединениях. Точки доступа могут обеспечить обратную совместимость со старыми протоколами Wi-Fi, поскольку многие устройства были изготовлены для использования со старыми стандартами. [3]
Некоторые люди путают точки беспроводного доступа с беспроводными одноранговыми сетями . Одноранговая сеть использует соединение между двумя или более устройствами без использования точки беспроводного доступа; устройства обмениваются данными напрямую. Поскольку настройка проста и не требует точки доступа, одноранговая сеть используется в таких ситуациях, как быстрый обмен данными или многопользовательская видеоигра . Благодаря одноранговой схеме одноранговые соединения Wi-Fi аналогичны соединениям, доступным с помощью Bluetooth .
Специальные соединения обычно не рекомендуются для постоянной установки. [1] Доступ в Интернет через одноранговые сети с использованием таких функций, как общий доступ к подключению к Интернету Windows , может хорошо работать с небольшим количеством устройств, находящихся близко друг к другу, но одноранговые сети плохо масштабируются. Интернет-трафик будет сходиться к узлам с прямым подключением к Интернету, потенциально перегружая эти узлы. Для узлов, подключенных к Интернету, точки доступа имеют явное преимущество благодаря возможности наличия проводной локальной сети .
Обычно рекомендуется, чтобы одна точка доступа IEEE 802.11 имела максимум 10–25 клиентов. [4] Однако фактическое максимальное количество поддерживаемых клиентов может значительно варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких как тип используемых точек доступа, плотность клиентской среды, желаемая пропускная способность клиента и т. д. Диапазон связи также может значительно различаться. , в зависимости от таких переменных, как размещение в помещении или на открытом воздухе, высота над землей, близлежащие препятствия, другие электронные устройства, которые могут активно мешать сигналу, вещая на той же частоте, тип антенны , текущая погода, рабочая радиочастота и мощность вывод устройств. Разработчики сетей могут расширить радиус действия точек доступа за счет использования повторителей , которые усиливают радиосигнал, и отражателей , которые только отражают его. В экспериментальных условиях беспроводная сеть работала на расстояниях в несколько сотен километров. [5]
В большинстве юрисдикций имеется лишь ограниченное количество частот, которые по закону доступны для использования беспроводными сетями. Обычно соседние точки доступа используют разные частоты (каналы) для связи со своими клиентами, чтобы избежать помех между двумя соседними системами. Беспроводные устройства могут «прослушивать» трафик данных на других частотах и могут быстро переключаться с одной частоты на другую для достижения лучшего приема. Однако ограниченное количество частот становится проблематичным в густонаселенных центрах города с высокими зданиями, использующими несколько точек доступа. В такой среде перекрытие сигналов становится проблемой, вызывающей помехи, которые приводят к ухудшению сигнала и ошибкам данных. [6]
Беспроводные сети отстают от проводных сетей с точки зрения увеличения пропускной способности и пропускной способности . В то время как (по состоянию на 2013 год) модуляция 256-QAM высокой плотности , беспроводные устройства с 3 антеннами для потребительского рынка могут достигать устойчивой реальной скорости около 240 Мбит / с на расстоянии 13 м за двумя стоячими стенами ( NLOS ) в зависимости от их характера. или 360 Мбит/с при прямой видимости 10 м или 380 Мбит/с при прямой видимости 2 м ( IEEE 802.11ac ) или от 20 до 25 Мбит/с при прямой видимости 2 м ( IEEE 802.11g ), аналогичное проводное оборудование стоимость достигает около 1000 Мбит/с на заданном расстоянии в 100 м при использовании кабеля витой пары в оптимальных условиях ( Категория 5 (известная как Cat-5) или лучший кабель с Gigabit Ethernet ). Одним из препятствий на пути увеличения скорости беспроводной связи является использование Wi-Fi общей среды связи: таким образом, две станции в режиме инфраструктуры, которые обмениваются данными друг с другом даже через одну и ту же точку доступа, должны передавать каждый кадр дважды: от отправителя к точке доступа, затем от точки доступа к получателю. Это примерно вдвое уменьшает эффективную пропускную способность, поэтому точка доступа может использовать лишь чуть меньше половины фактической скорости беспроводной передачи данных для пропускной способности. Таким образом, типичное беспроводное соединение со скоростью 54 Мбит/с фактически передает данные TCP/IP со скоростью от 20 до 25 Мбит/с. Пользователи устаревших проводных сетей ожидают более высоких скоростей, а люди, использующие беспроводные соединения, очень хотят, чтобы беспроводные сети догнали их.
К 2012 году точки доступа и клиентские устройства на базе 802.11n уже заняли значительную долю рынка, а с завершением разработки стандарта 802.11n в 2009 году проблемы, связанные с интеграцией продуктов разных поставщиков, стали менее распространенными.
Беспроводной доступ требует особых мер безопасности . Многие проводные сети основывают безопасность на физическом контроле доступа, доверяя всем пользователям в локальной сети, но если к сети подключены точки беспроводного доступа, любой, кто находится в радиусе действия точки доступа (которая обычно простирается дальше предполагаемой зоны), может подключиться к ней. сеть.
Наиболее распространенным решением является шифрование беспроводного трафика. Современные точки доступа оснащены встроенным шифрованием. Схема шифрования первого поколения, WEP , оказалась легко взломанной; схемы второго и третьего поколения, WPA и WPA2 , считаются безопасными [7] , если используется достаточно надежный пароль или парольная фраза .
Некоторые точки доступа поддерживают аутентификацию в стиле точки доступа с использованием RADIUS и других серверов аутентификации .
Мнения о безопасности беспроводных сетей сильно различаются. Например, в статье 2008 года для журнала Wired Брюс Шнайер утверждал, что чистые преимущества открытого Wi-Fi без паролей перевешивают риски, [8] эту позицию поддержал в 2014 году Питер Экерсли из Electronic Frontier Foundation . [9] Противоположную позицию занял Ник Медиати в статье для PC World , в которой он выступает за то, чтобы каждая точка беспроводного доступа была защищена паролем. [10]
Для областей с высокой пропускной способностью и концентрацией пользователей (например, классы в компьютерной школе 1:1) запланируйте примерно 15–25 пользователей данных на одну точку доступа. Когда беспроводные устройства используются для приложений с высокой пропускной способностью или одновременного использования, например, для онлайн-тестирования, может потребоваться еще большее количество точек доступа для достижения плотности, близкой к 10–15 пользователям на одну точку доступа.