V této kapitole se budeme věnovat bezdrátovému „newspeaku”, slovům, která nezasvěcení nemusí chápat.
2. Co je to bezdrátová síť (Wi-Fi, hotspot, freenet, wireless, 802.11 …)
Na některé otázky z nadpisu této části odpověděla už předchozí kapitola, takže jen menší opakování:
- Bezdrátová síť = Wireless = síť kde je místo drátů (Ethernetu) využíváno “bezdrátů”, pojítek využívající radiových vln k přenosu signálu. V naprosté většině případů u komunitních sítí se pod pojmem bezdrátová síť rozumí Wi-Fi (pracuje v bezlicenčním pásmu 2,4 GHz). V širším slova smyslu se pod pojmem bezdrátová síť myslí sítě ve vyhrazených frekvenčních pásmech (u nás zejm. 26 GHz - FWA) a také PtP (dvoubodové) spoje řešené buď radiově (nejčastěji v pásmu 10,5 GHz, či v placených pásmech typicky 18-36 GHz) a nebo pomocí optického (laserového) pojítka.
- Wi-Fi - označení produktů dle 802.11b, které by mělo být interoperabilní (kompatibilní, čili schopné komunikovat i se zařízeními jiných výrobců). Je to zhruba 90% všech bezdrátových produktů dle IEEE 802.11b, přesto je mnoho zejména velmi levných tzv. “taiwanských” značek, které se zde často prodávají a přesto nesplňují Wi-Fi podmínky. První rada - Kupujte jen výrobky, které mají logo Wi-Fi, je to jistější!
Pro vysvětlení dalších termínů musím už zabrousit hlouběji.
Jednu záležitost jsem totiž neřekl a je IMHO zásadní pro pochopení spousty věcí a mnoho lidí to neví - standard 802.11 (.a, .b, .g, .h …) je standard pro vnitřní sítě! Tedy všechny produkty podle tohoto standardu jsou vyvinuty pro provoz ve vnitřní prostorách a pro provoz ve venkovním prostřední nejsou uzpůsobeny - optimalizovány.
Ač se to na první pohled nezdá, tato skutečnost je opravdu zásadní. V ČR se pod bezdrátovými sítěmi myslí zejména venkovní sítě, ve světě jde ale naprostá většina (>90%) do vnitřních sítí.
Tento jev není nijak záhadný - cenová politika Českého Telecomu a jeho monopol na trhu last-mile zapříčinily, že nástup ADSL byl v ČR o několik let opožděn a běžná cena za to, co je ve světě považováno minimum, aby se tomu dalo říkat broadband - 256 kbit - dosahovala výše průměrného měsíčního platu, a dovolit si to mohly jen větší firmy. Pro domácnosti žádná flat-fee volba neexistovala (a vyjma ADSL stále neexistuje).
Proto se objevilo řešení - místní podnikatel (ISP) si koupil pevnou linku, např. 512 kbit za 15 tisíc a postavil na to bezdrátový přístupový bod s anténou. Na něj připojil třeba 5 firem, každé účtoval 4 tisíce, firmám to jelo běžně okolo 200-300 kbit (overbooking 1:5), podnikatel měl v této modelové (ale velmi běžné) situaci 25% “vejvar”. Spokojenost na všech stranách (vyjma ČTc).
Postupem času se tato řešení dostala i do residenčního trhu - místo jedné firmy připojil podnikatel panelák, v kterém třeba 10 lidí chtělo internet. Mezi sebou je zasíťoval klasicky kabeláží, dal tam hub za 1000 Kč a připojil je k síti, každému z nich účtoval pak třeba 500 Kč.
Takto vzniklo mnoho firem (sám jich znám zhruba 500), některé třeba jen s 5 zákazníky, některé s několika tisíci zákazníků. Samozřejmě slušná firma navyšovala kapacity a tak když neměla 5 zákazníků, ale třeba 20, tak už připojila např. 2 Mb/s. 2 Mb/s s overbookingem 1:20 je u telecomu s 3 miliony zákazníků ještě dnes exkluzivní záležitost za 10 tisíc Kč (bez garancí kvality), malý místní podnikatel s 20 zákazníky koupí 2 Mb/s linku za 20 tisíc a tak onen 2 Mb/s/1:20 může nabízet už za tisícovku (plus marže). A když bude mít zákazníků 100, může nabízet stejnou službu třeba jen za pětistovku.
To jsem ale hodně odbočil, zpět k bodu bodu “vnitřní síť”. Jak už jsem psal, většina používaných sítí používá Wi-Fi produkty, tj. produkty pro vnitřní sítě. Ve standardu specifikované topologie jsou 2:
- Infrastructure: síť typu hvězda, uprostřed sítě je umístěn přístupový bod (AP), k němu se připojují klienti
- Ad-hoc (Peer-to-Peer): síť bez AP, klienti komunikují vůči sobě navzájem.
Předpokládané užití je tedy uvnitř budov:
- Máte doma např. notebook a desktop počítač? Žádný problém, v obou máte Wi-Fi a můžete přenášet data. Nebo si pořídíte AP, připojíte ho na váš DSL modem (jestli to už není dohromady), a oba (více) počítače sdílejí linku k internetu a navzájem svá data.
- Máte zahradu? Žádný problém, s Wi-Fi AP a notebookem můžete pracovat klidně tam, nemusíte tahat kabely, jste stále on-line.
- Máte konferenci a chcete účastníkům nabídnout vaši prezentaci? Zapněte si Ad-hoc mód na vašem notebooku a nechte ostatní si vaše materiály stáhnout.
- Sídlíte v historické budově a nesmíte vrtat kabely do zdí a lišty se vám hnusí? Bezdrát to vyřeší.
Přestěhovali jste se a potřebujete okamžitě pracovat? S Wi-Fi mohou všichni zaměstnanci pracovat okamžitě, není třeba pokládat kabely. - Vyhořela (byla vytopena) vaše firma? Ještě že mají všichni zaměstnanci notebooky - prostě si sednete kamkoliv, zapojíte AP (k internetu) a už můžete kooperovat a zákazníci to ani nemusejí poznat.
- ….
Tohle byl nejčastější způsob využití ve světě, proto tyto standardy/produkty se vyznačují několika vlastnostmi, které omezují použití ve venkovních sítích:
Klientská zařízení jsou typicky vybavena jen USB, PCI či PCMCIA rozhraním. Klientských zařízení vybavených Ethernetem je relativně málo, a nebo jsou určena jen pro připojení jediného počítače (MAC adresy). Teď už to jde, ale před dvěma lety něco najít, to byla hrůza. To je zásadní hlavně pro připojování firem - musí se pořídit ještě router.
V podstatě všechna zařízení mají jen vnitřní provedení, tj. nic co byste mohli dát na déšť, je třeba umístit jej do rozvaděče, nebo použít dlouhý koax, který zhoršuje parametry. Tato omezení nejsou dané přímo standardem, ale majoritním trhem a ztěžují (zdražují) instalaci.
Zařízení předpokládají, že jsou užívána vevnitř a používají protokoly, které jsou optimalizovány pro vnitřní sítě. Toto je omezení standardu - používá se protokol CSMA/CA, který zjednodušeně funguje tak, že zařízení na nosné frekvenci poslouchá, zda-li vysílá jiné zařízení, a jestliže ne, tak může začít vysílat samo. Jenže - když se klientská zařízení nevidí, což je 99% všech venkovních sítí, potom může zasílat i jiné klienské zařízení ve stejnou dobu a dojde ke kolizi a musí se začít vysílat znovu. Čím více klientů (či jejich větší vytížení), tím více problémů a už pár procent kolizí může znamenat díky funkcionalitě TCP/IP nefunkčnost sítě jako celku.
Protože i ve vnitřních sítích může docházet k případům, že se klienti navzájem nevidí, je zde volitelná možnost zapnout na přístupovém bodě používání jiného protokolu - RTS/CTS. Tak se každý před odesláním rámce zeptá protějšku, zda-li může vysílat, protějšek pošle potvrzovací rámec který pro ostatní klienty znamená “teď mlčte, mluví někdo jiný” a klient může vysílat. Tento protokol je až na výjimky nutností pro všechny venkovní bezdrátové sítě (hledejte RTS/CTS, Medium reservation nebo Hidden Station), ovšem kvůli větší režii více zatěžuje síť, maximálně využijete přibližně 20% celkové kapacity! Proto se u tohoto režimu nastavuje číselná hodnota (typicky 400-500 byte, podle vážnosti problému), jak velký musí být paket, aby byl poslán ještě CSMA/CA (protože čím delší paket, tím déle se přenáší a tím větší pravděpodobnost, že bude zarušen). Tento mód není podporován ad-hoc sítěmi (nemají řídící AP). Rada druhá - ruce pryč od venkovních ad-hoc sítí!
Další omezení jen zkratkovitě - u vnitřních sítí chcete, aby všichni komunikovali stejnou - maximální rychlostí, u venkovních byste chtěli dát jednomu zákazníkovi 256 kbit, druhému 512, třetímu ještě něco jiného, a to v podstatě není možné (řeší se to ořezáváním na routerech, což je ale polovičaté řešení, síť stále jede na maximu, a navíc to stojí další peníze), u venkovních sítí se také přenášejí typicky podstatně menší pakety oproti vnitřnímu Ethernetu, vnitřní sítě musí být robustně chráněny oproti odrazům, které venku v podstatě neexistují (a tedy plýtvá se pásmem) atd.
Zbývají mi zodpovědět ještě dva dotazy - „freenety” se říká některým Wi-Fi sítím, které nabízejí připojení zdarma (typicky ale jen nějak omezeně, např. na 64 kbit). Pakliže to je jen obchodní model - “základ zdarma, vyšší stupeň za peníze”, potom má určitě smysl, je jich ale jen pár, není to totiž tak jednoduché provozovat (oddělit). Model, který je čistě zadarmo nechápu - vždy jsou nějaké náklady, nějaký reklamní či jiný synergický efekt je spíše u hotspotů (viz dále), takže to většinou znamená problémy, pozdější zavedení plateb, nekvalita, …
Bezdrátové hot-spoty jsou zvláštní kategorií, kterou si nechám na příště.
