Материал: Проектирование беспроводной сети из двух персональных компьютеров и планшета

Проектирование беспроводной сети из двух персональных компьютеров и планшета

Департамент образования, науки и молодежной политики

Воронежской области

государственное образовательное бюджетное учреждение

среднего профессионального образования

Воронежской области

«Воронежский техникум строительных технологий»

(ГОБУ СПО ВО «ВТСТ»)

Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Проектирование беспроводной сети из двух персональных компьютеров и планшета

Разработал(а) М.С. Синюгин

Подпись Инициалы, фамилия

Руководитель С.Г. Романович

Подпись Инициалы, фамилия

Воронеж 2014

Содержание

. Введение

. Обзорно-постановочная часть

.1 Технология РХЕ

.2 Описание компьютеров

.3 Описание оборудования

. Проектная часть

.1 Первый запуск Mikrotik RB951u-2Hnd

.2 Бездисковые рабочие станции. Загрузка по сети полноценного linux

.3 Настройка беспроводной точки доступа

. Экономическая часть

. Техника безопасности

. Введение

В последнее десятилетие в области связи происходит бурное развитие беспроводных технологий. Области их применения самые разнообразные.

Пользователи с беспроводным доступом к информации всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям, так как существует привязанность к определенной инфраструктуре коммуникаций.

Темой данной дипломной работы является создание домашней беспроводной сети из 2х компьютеров и планшета, поэтому мы рассмотрим, как повысить эффективность работы сети в условиях дома и как сэкономить на оборудовании при создании сети.

Актуальность данного дипломного проекта заключается в правильном подходе к организации данных в сети, что обеспечит быстрый и удобный доступ к нужным данным, а также в раскрытии способа экономии на оборудовании.

. Обзорно-постановочная часть

Задачей поставленной в данном дипломном проекте является проектирование беспроводной сети из двух персональных компьютеров и планшета, по моему мнению в целях экономии при проектировании такой будет целесообразно использовать технологию PXE, которая позволит нам экономить на покупке жесткого диска для ПК.

.1 Технология PXE

PXE - (PrebooteXecutionEnvironment) - среда для загрузки компьютера с помощью сетевой карты без использования локальных носителей данных (жёсткого диска, USB-накопителя и т.п.)

Загрузку Linux системы с помощью PXE можно выполнить с помощью загрузчикаPXELINUX, созданного на базеSYSLINUX, PXELINUXзагружается с помощью PXE-кода в сетевой карте, а затем ему передаётся управление.Код PXELINUX не нужно прописывать в чип на сетевой карте.

На рис. 1 мы видим принцип работы данной технологии

pxe - Загрузка PXE-загрузчика. Прошивкой PXE, встроенной в сетевую карту, выполняется загрузка загрузчика pxelinux.

dhcp1 - Получение IP-адреса и адреса TFTP-сервера. Загрузчик pxelinux делает DHCP-запрос и с его помощью получает IP-адрес и адрес TFTP-сервера. Поумолчаниюадрес TFTP-сервераравенадресуDHCP-сервера.

tftp - Обращение к TFTP-серверу для получения ядра Linux.Загрузчик pxelinux обращается к TFTP-серверу и запрашивает у негоядро Linux (и, при необходимости, образ initrd).

kernel - Запуск ядра Linux. После того как ядро Linuxзагружено, управление передаётся ему.

dhcp2 - Получение IP-адреса DHCP. Ядро Linux делает запрос DHCP, с помощью которого получает свой IP-адрес, адрес NFS-сервера, на котором находится корневая файловая система, а также путь кместоположению этой файловой системы на диске.

nfs - Монтирование корневой файловой системы. Корневая файловаясистема монтируется.

init - Вызов процесса init. На корневой файловой системе находитсяфайл /sbin/init, которому передаётся управление.

Рис.1 - Принцип работы технологии PXE

Главный плюс данной технологии - возможность работы компьютера без жесткого диска, главный минус - отсутствие места для постоянного хранения данных, но этот минус компенсируется возможностью сохранять информацию на внешние носители, например USB-накопители.

2.2 Описание компьютеров

ПК №1

Процессор: AMDPhenomX4 945 (3.01GHz)

Материнская плата:

Оперативная память: DDR3 1333MGzKingston [KVR13N9S6/2] 2GB (x2)

Видеоадаптер: NVidiaGeForceGTX470

Жесткий диск: Seagatebarracuda 7200 (1ТБ)

ПК №2

Процессор: Intel Celeron D processor 331 (2.66GHz)

Материнская плата:

Оперативная память: DDR 400MGzOriginalSamsung 1GB

Видеоадаптер: NVidiaGeForce 7800GS

Жесткий диск: WesternDigitalWD5000AAKX (500ГБ)

Планшетный компьютер

AcerIconiaTabB1-711 8Gb 3GWhite

Процессор: MediaTekMT8389W (1.2MHz)

Операционная система: Android 4.2

Размер встроенной памяти: 8Гб

Размер экрана: 7.0” (1024х600)

Описание оборудования:

В качестве серверов DHCP и TFTP мы будем использовать маршрутизатор MikrotikRB951Ui-2HnD (рис.2)

Рис.2 - MikrotikRB951Ui

Технические характеристики:

Частотапроцессора:600MHz

RAM: 128

/100 Ethernet порты: 5

Беспроводная связь: да

Стандарты беспроводной связи:802.11b/g/n

USB порты:1

PoE:8-30V DC не Ether1

PXE: да

Размер:113x138x29mm

Операционная система:RouterOS

Диапазон рабочих температур:-20C +50C

Установленная OS:MikrotikRouterOS Level 4

Можность антенны: 2.5dBi

Мощностьпередатчика:30dBm

Максимальная потребляемая мощность:Upto 7W

Данный маршрутизатор был выбран нескольким причинам:

Поддержка функции загрузки по сети (бездисковые станции).

Большая мощность передатчика.

Наличие USBразъема для подключения флешки

Операционная система на данном роутере позволит нам одновременно создать сеть с бездисковыми станциями используя маршрутизатор в качестве сервера и создать беспроводную точку доступа в интернет для мобильных устройств, в нашем случае это планшет.

Для соединения персональных компьютеров к беспроводной сети мы будем использовать:

Внешний беспроводной сетевой USB-адаптерTP-Link серии N

TL-WN721N

Рис.3 - TP-LinkTL-WN721N

Применение

Беспроводной USB-адаптер TL-WN721N позволяет подключить ваш ПК или ноутбук к беспроводной сети и Интернету на высокой скорости.Устройство поддерживает стандарт IEEE 802.11n и обеспечивает скорость беспроводного соединения до 150 Мбит/с, что позволит вам просматривать видео и играть в онлайн-режиме.

Скорость беспроводного соединения до 150 Мбит/с - стабильность беспроводного сигнала

Адаптер TL-WN721N поддерживает технологию IEEE 802.11n и позволяет существенно уменьшить потерю данных при передаче на большие расстояния, а также при передаче через препятствия в малых офисах и многокомнатных квартирах (даже при наличии бетонных стен). Помимо этого, вы сможете легко создать сеть на больших расстояниях там, где обычные устройства 11g бессильны.

Технология ССА (Оценка доступности канала) позволяет автоматически избежать конфликта каналов при передаче данных, благодаря чему существенно повышается производительность вашего беспроводного соединения.

Настройка безопасности одним нажатием кнопки

Адаптер TL-WN721N поддерживает технологию WI-FIProtectedSetup™ (WPS) и оснащен кнопкой Быстрой настройки защиты (QSS). Теперь пользователь может мгновенно установить защиту беспроводной сети путем однократного нажатия кнопки QSS, после чего в беспроводном соединении будет автоматически установлена защита WPA2 (более надежная в сравнении с шифрованием WEP). Это не только самый быстрый способ установки защиты, но и наиболее удобный - вам даже нет необходимости запоминать пароль!

Поддержка WPA / WPA2 шифрования - безопасность вашей сети

На сегодняшний день технология WEP уже не является наиболее надежной защитой для данных, передаваемых по беспроводной сети. Адаптер TL-WN721N поддерживает технологии шифрования WPA/WPA2, разработанные производственной группой объединения WI-FIAlliance для повышения уровня безопасности беспроводных сетей.

Компакт диск с ПО для удобной эксплуатации

К модели TL-WN721N прилагается компакт-диск со специальным программным обеспечением (ПО), которое поможет пользователю произвести установку программной части, настроить параметры беспроводного подключения и его защиту. Данная утилита очень удобна и проста в использовании. 150 Мбит/с - идеальная скорость для работы с потоковым видео, онлайн играми и Интернет-телефонией

Легкая и быстрая настройка защиты беспроводного соединения одним нажатием кнопки QSS

Особенности:

Поддержка шифрования /128 WEP, WPA /WPA2/WPA-PSK/WPA2-PSK(TKIP/AES), поддержка IEEE 802.1X

Поддержка Windows 2000, WindowsXP 32/64бит, Vista 32/64бит, Windows 7 32/64бит, Linux 32/64бит

Поддержка режимов ad-hoc и infrastructure

Поддержка SonyPSPX-link для онлайн игр

Компакт диск со специальной утилитой, которая обеспечивает простую установку и настройку

Совместимость с устройствами, поддерживающими стандарты IEEE 802.11n/b/g

Технические характеристики:

Аппаратное обеспечение:

Интерфейс USB 2.0

Кнопки: Кнопка QSS

Размеры: (ШхДхВ) 86.5 x 24 x 10 мм

Тип антенны:Встроенная

Параметры беспроводного модуля:

Стандарты беспроводных сетей:IEEE 802.11n, IEEE 802.11g, IEEE 802.11b

Диапазон частот: 2.400-2.4835ГГц

Уровень сигнала: 11n: до 150 Мбит/с (динамическая),11g: до 54 Мбит/с (динамическая),11b: до 11 Мбит/с (динамическая)

EIRP:<20дБм (EIRP)

Чувствительность приемника: 130M: -68дБм при 10% PER,108M: -68дБм при 10% PER,54M: -68дБм при 10% PER,11M: -85дБм при 8% PER,6M: -88дБм при 10% PER,1M: -90дБм при 8% PER

Режимы работы: режимы Ad-Hoc / Infrastructure

Защита беспроводной сети: Поддержка шифрования 64/128-бит WEP, WPA-PSK/WPA2-PSK

Фильтрация по МАС-адресам

Технология модуляции:DBPSK, DQPSK, CCK, OFDM, 16-QAM, 64-QAM

Прочее

Сертификация: CE, FCC, RoHS

Комплект поставки: Беспроводной адаптер,Диск с информацией,Инструкция по быстрой установке

Системные требования:Windows 7 (32/64бит), WindowsVista (32/64бит), WindowsXP (32/64бит), Windows 2000,Linux (32/64бит)

Параметры окружающей среды: Рабочая температура: 0℃~40℃ (32℉~104℉),Температура хранения: -40℃~70℃ (-40℉~158℉),Влажность (рабочий режим): 10%~90% без конденсации,Влажность (при хранении): 5%~90% без конденсации

В качестве альтернативы внешнему адаптеру также можно рассмотреть внутренний:Внутренний беспроводной сетевой PCI-адаптерTP-Link серии N,WN751ND

Рис.4 -TP-LinkWN751ND

Предназначение устройства

Сетевой адаптер TL-WN751ND предназначен для обеспечения беспроводного соединения между сервером или магистральным сервером и настольным компьютером с разъемом PCI через сеть коммутаторов. Беспроводной сетевой PCI-адаптер серии N отличается более широкой совместимостью и подходит к любому стандартному 32-битному слоту PCI. По сравнению с обычными сетевыми PCI-картами, сетевой адаптер TL-WN751ND обладает большей пропускной способностью канала, более надежен и функционален. С его помощью Вы можете пользоваться более быстрым и надежным соединением, идеальным для загрузок файлов, IP-телефонии и просмотра потокового видео.

Поддержка стандарта N - увеличенная скорость передачи данных и дальность Wi-Fi сигнала

С помощью сетевого адаптера TL-WN751ND, поддерживающего стандарт IEEE 802.11n, вы можете легко построить беспроводную сеть и получить в 9 раз большую скорость подключения и в 4 раза больший радиус действия беспроводной сети, чем при использовании обычных устройств с поддержкой стандарта IEEE 802.11g. По сравнению с устройствами со скоростью передачи 54 Мбит/с, устройство обладает лучшими рабочими характеристиками, позволяя быстро просматривать содержимое веб-страниц, обмениваться файлами, просматривать потоковое видео. Режимы шифрования WPA / WPA2: надежная защита беспроводных соединений

Шифрование WEP уже не является самой совершенной и надежной защитой Wi-Fi соединения от сетевых атак. На сетевом адаптере TL-WN751ND используются разработанные промышленной группой «Wi-FiAlliance» алгоритмы шифрования WPA/WPA2, надежно защищающие беспроводную сеть от потенциальных угроз извне.

Быстрая настройка защиты беспроводной сети

Сетевой адаптер TL-WN751N поддерживает функцию WPS (WI-FIProtectedSetup™) позволяющую очень быстро настроить защиту беспроводного соединения от угроз извне. Функция WPS автоматически устанавливает шифрование WPA2, что намного надёжнее соединения с использованием шифрования WEP. В отличие от обычных процедур настройки функция WPS позволяет быстро выполнить настройку безопасности нажатием одной кнопки, поэтому Вам не придется запоминать пароль.

Съёмная антенна

Сетевой адаптер TL-WN751ND имеет внешнюю антенну, которую легко настраивать, так как она поворачивается в любом направлении. Внешняя антенна даёт преимущество в работе по сравнению со встроенной антенной. Для улучшения рабочих характеристик беспроводного сетевого адаптера, антенну можно заменить на более мощную, что значительно увеличит зону покрытия беспроводной сети.

Скорость передачи данных до 150 Мбит/с идеальна для передачи потокового видео, онлайн-игр и IP-телефонии

Особенности:

Поддержка WPS для быстрой настройки защиты беспроводной сети

Поддержка 64/128-битного шифрования WEP, WPA /WPA2/WPA-PSK/WPA2-PSK(TKIP/AES), поддержка IEEE 802.1X

Съёмная антенна легко настраивается и без труда заменятся на более мощную антенну

В комплекте с устройством поставляется утилита для быстрой настройки устройства

Полная совместимость с устройствами, поддерживающими стандарты 802.11n/b/g

Поддержка режимов ad-hoc и infrastructure

Поддержка ОС WindowsXP 32/64-битная, Vista 32/64-битная, Windows 7 32/64-битная, Linux 32/64бит

Технические характеристики:

Аппаратное обеспечение:

Интерфейс: 32-битный PCI

Размеры (ШхДхВ): 133 × 121 × 22 мм

Антенна :Всенаправленная мини-антенна, 2 дБи (RP-SMA)

Тип антенны: Съёмная всенаправленная антенна

Коэффициент усиления антенны : 2 дБи

Параметры беспроводного модуля :

Стандарты беспроводных сетей :IEEE 802.11n, IEEE 802.11g, IEEE 802.11b

Диапазон частот : 2,4-2,4835 ГГц

Скороcть передачи сигналов : 11n: до 150 Мбит/с,11g: до 54 Мбит/с,11b: до 11 Мбит/с

EIRP (Мощность беспроводного сигнала): 18 дБм (макс. EIRP)

Чувствительность (приём): 130 Мбит/с: -68 дБм при 10% PER,108 Мбит/с: -68 дБм при 10% PER,54 Мбит/с: -68 дБм при 10% PER,11 Мбит/с: -85 дБм при 8% PER

Мбит/с: -88 дБм при 10% PER

Мбит/с: -90 дБм при 8% PER

Режимы работы : Ad-Hoc/Infrastructure

Защита беспроводной сети : 64/128-битный WEP

WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK (TKIP/AES)

Технология модуляции : OFDM/CCK/16-QAM/64-QAM

Прочее:

Сертификация: CE, FCC, RoHS

Комплект поставки :Беспроводной сетевой адаптер Компакт-диск с материалами Руководство по быстрой настройке

Системные требования :Windows 7 (32/64-битнаяверсия), WindowsVista (32/64-битнаяверсия), WindowsXP (32/64-битнаяверсия),Linux (32/64-битная версия)

Параметры окружающей среды : Рабочая температура: от 0℃ до 40℃

Температура хранения: от -40℃ до 70℃

Относительная влажность воздуха при эксплуатации: 10% - 90%, без образования конденсата

Относительная влажность воздуха при хранении: 5% - 90%, без образования конденсата

. Проектная часть