Когда-то Wi-Fi можно было найти только в некоторых аэропортах, кафе и отелях. Сегодня же беспроводное интернет-соединение, также известное как Wi-Fi или сеть 802.11, есть практически в каждом доме и офисе. Многие города также используют эту технологию для предоставления жителям бесплатного или недорогого доступа в Интернет.
У Wi-Fi множество преимуществ. Беспроводные сети легко настроить и они недорогие. Кроме того, они незаметны — если вы не ищете место для просмотра потокового видео на планшете, вы можете даже не заметить, что находитесь в зоне доступа. В этой статье мы рассмотрим технологию, позволяющую передавать информацию по воздуху. Мы также рассмотрим, что нужно для создания беспроводной сети у вас дома.
Для начала давайте рассмотрим несколько основ WiFi.
Что такое Wi-Fi?
Беспроводная сеть использует радиоволны , как и мобильные телефоны, телевизоры и радиоприемники. По сути, связь по беспроводной сети во многом похожа на двустороннюю радиосвязь. Вот что происходит:
- Беспроводной адаптер компьютера преобразует данные в радиосигнал и передает его с помощью антенны.
- Беспроводной маршрутизатор принимает сигнал и декодирует его. Он отправляет информацию в интернет, используя физическое проводное Ethernet-соединение.
Процесс работает и в обратном направлении: маршрутизатор получает информацию из Интернета, преобразует ее в радиосигнал и отправляет его на беспроводной адаптер компьютера.
Радиоустройства, используемые для связи по Wi-Fi, очень похожи на радиоустройства, используемые в рациях, мобильных телефонах и других устройствах. Они могут передавать и принимать радиоволны, а также преобразовывать единицы и нули в радиоволны и обратно в единицы и нули. Однако у радиоустройств Wi-Fi есть несколько существенных отличий от других радиоустройств:
- Они передают данные на частотах 2,4 ГГц или 5 ГГц. Эта частота значительно выше частот, используемых в сотовых телефонах, рациях и телевизорах. Более высокая частота позволяет передавать больше данных.
- Диапазон 2,4 ГГц в настоящее время считается несколько устаревшим, поскольку обеспечивает более низкую скорость передачи данных, чем 5 ГГц. Однако диапазон 2,4 ГГц продолжает использоваться, поскольку на более низкой частоте можно передавать данные на расстояние в несколько сотен футов . В идеальных условиях диапазон 5 ГГц имеет максимальную дальность действия около 61 метра (200 футов), но в реальных условиях он гораздо более подвержен помехам от стен, дверей и других объектов. Диапазон 2,4 может быть быстрее для пользователя, подключающегося к маршрутизатору, находящемуся в нескольких комнатах от него, в то время как диапазон 5 ГГц, безусловно, будет быстрее для близкого подключения.
Wi-Fi использует сетевые стандарты 802.11, которые существуют в нескольких вариантах и развивались на протяжении десятилетий:
Стандарт 802.11b (представленный в 1999 году) — самый медленный и недорогой из всех стандартов. Некоторое время он пользовался популярностью из-за низкой стоимости, но сейчас он менее распространён, поскольку более быстрые стандарты становятся менее дорогими. Стандарт 802.11b работает в диапазоне частот 2,4 ГГц . Он способен передавать до 11 мегабит данных в секунду и использует модуляцию с дополнительным кодом (CCK) для повышения скорости.
Стандарт 802.11a (введенный после 802.11b) передает данные на частоте 5 ГГц со скоростью до 54 мегабит в секунду. Он использует ортогональное частотное разделение каналов (OFDM) — более эффективный метод кодирования, который разделяет радиосигнал на несколько подсигналов до того, как он достигнет приемника. Это значительно снижает помехи.
802.11g передает данные на частоте 2,4 ГГц, как и 802.11b, но он намного быстрее — может обрабатывать до 54 мегабит данных в секунду. 802.11g быстрее, поскольку использует то же кодирование OFDM, что и 802.11a.
Стандарт 802.11n (представленный в 2009 году) обратно совместим со стандартами a, b и g. Он значительно увеличил скорость и дальность передачи данных по сравнению со своими предшественниками. Например, хотя теоретически 802.11g передает 54 мегабита данных в секунду, реальная скорость составляет лишь около 24 мегабит в секунду из-за перегрузки сети. Однако, по имеющимся данным, 802.11n может достигать скорости до 140 мегабит в секунду. 802.11n может передавать до четырех потоков данных, каждый со скоростью до 150 мегабит в секунду, но большинство маршрутизаторов поддерживают только два или три потока.
Стандарт 802.11ac появился около 2014 года и работает исключительно на частоте 5 ГГц. 802.11ac обратно совместим с 802.11n (и, следовательно, с другими), при этом n работает в диапазоне 2,4 ГГц, а ac — в диапазоне 5 ГГц. Он менее подвержен помехам и гораздо быстрее своих предшественников, обеспечивая максимальную скорость 450 мегабит в секунду для одного потока, хотя реальные скорости могут быть ниже. Как и 802.11n, он допускает передачу данных по нескольким пространственным потокам — до восьми, опционально. Иногда его называют 5G из-за его частотного диапазона, иногда Gigabit WiFi из-за его потенциала превышать гигабит в секунду для нескольких потоков, а иногда — Very High Throughput (VHT) по той же причине.
Стандарт 802.11ax , также известный как Wi-Fi 6, появился в отрасли в 2019 году. Этот стандарт расширяет возможности 802.11ac по нескольким ключевым направлениям. Прежде всего, новые маршрутизаторы обеспечивают ещё более высокую скорость передачи данных — до 9,2 Гбит/с (гигабит в секунду). Wi-Fi 6 также позволяет производителям устанавливать на одном маршрутизаторе гораздо больше антенн, что позволяет принимать несколько подключений одновременно, не беспокоясь о помехах и замедлении. Некоторые новые устройства также подключаются в более широком диапазоне 6 ГГц, что примерно на 20% быстрее, чем 5 ГГц в идеальных условиях.
Стандарт 802.11be (или WiFi 7 ) начал внедряться в 2024 году, предлагая еще большую зону покрытия, больше подключений и более высокую скорость передачи данных, чем любая из предыдущих версий.
Другие стандарты 802.11 ориентированы на конкретные приложения беспроводных сетей, такие как глобальные сети (WAN) внутри транспортных средств или технологии, позволяющие легко переключаться с одной беспроводной сети на другую.
Радиомодули Wi-Fi могут передавать данные в любом диапазоне частот. Кроме того, они могут быстро переключаться между различными диапазонами. Переключение частот помогает снизить помехи и позволяет нескольким устройствам одновременно использовать одно беспроводное соединение.
При наличии беспроводных адаптеров несколько устройств могут использовать один маршрутизатор для подключения к интернету. Такое соединение удобно, практически незаметно и довольно надежно. Однако, если маршрутизатор выходит из строя или слишком много пользователей одновременно пытаются использовать приложения, требующие высокой пропускной способности, пользователи могут столкнуться с помехами или потерять соединение. Однако более новые и быстрые стандарты, такие как 802.11ax, помогут решить эту проблему.
Далее мы рассмотрим, как подключиться к Интернету через точку доступа WiFi.Другие названия и другие стандарты беспроводных сетей
Распространено заблуждение, что «Wi-Fi» — это сокращение от «wireless fidelity» (беспроводная точность), но на самом деле этот термин происходит от сетевого стандарта 802.11. Обозначение 802.11 дано Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE). IEEE устанавливает стандарты для ряда технологических протоколов и использует систему нумерации для классификации этих стандартов.
Точки доступа Wi-Fi
Точка доступа Wi-Fi — это просто зона с доступной беспроводной сетью. Этот термин чаще всего используется для обозначения беспроводных сетей в общественных местах, таких как аэропорты и кафе. Некоторые из них бесплатны, а некоторые платные, но в любом случае они могут быть удобны в дороге. Вы даже можете создать собственную мобильную точку доступа, используя мобильный телефон или внешнее устройство, подключающееся к сотовой сети. Кроме того, вы всегда можете настроить сеть Wi-Fi дома, воспользовавшись услугами интернет-провайдеров.
Если вы хотите воспользоваться общественными сетями Wi-Fi или собственной домашней сетью, первым делом вам необходимо убедиться, что ваш компьютер оснащён необходимым оборудованием. Большинство новых ноутбуков и многие новые настольные компьютеры оснащены встроенными беспроводными передатчиками, и практически все мобильные устройства поддерживают Wi-Fi. Если ваш компьютер ещё не оснащён Wi-Fi, вы можете приобрести беспроводной адаптер, подключаемый к слоту PC Card или USB- порту. Настольные компьютеры могут использовать USB-адаптеры или адаптер, подключаемый к PCI-слоту внутри корпуса компьютера. Многие из этих адаптеров поддерживают несколько стандартов 802.11.
После установки беспроводного адаптера и драйверов, обеспечивающих его работу, ваш компьютер должен автоматически обнаруживать существующие сети. Это означает, что при включении компьютера в точке доступа Wi-Fi он сообщит вам о наличии сети и спросит, хотите ли вы к ней подключиться. Если у вас старый компьютер, вам может потребоваться программа для обнаружения беспроводной сети и подключения к ней.
Возможность подключения к Wi-Fi в общественных точках доступа невероятно удобна. Беспроводные домашние сети также удобны. Они позволяют легко подключать несколько компьютеров и других беспроводных устройств и перемещать их с места на место без необходимости отсоединения и повторного подсоединения проводов. В следующем разделе мы рассмотрим, как создать беспроводную сеть у себя дома.
Создание беспроводной сети
Если у вас дома уже есть несколько компьютеров, объединённых в сеть, вы можете создать беспроводную сеть с помощью точки доступа. Если у вас несколько компьютеров, не объединённых в сеть, или если вы хотите заменить существующую сеть Ethernet , вам понадобится беспроводной маршрутизатор. Это устройство, состоящее из:
- порт для подключения к кабельному или DSL- модему
- маршрутизатор , также известный как беспроводная локальная сеть (WLAN)
- концентратор Ethernet
- брандмауэр
- беспроводная точка доступа
Беспроводной маршрутизатор позволяет использовать беспроводные сигналы или кабели Ethernet для подключения компьютеров и мобильных устройств друг к другу, к принтеру и к интернету . Большинство маршрутизаторов обеспечивают покрытие на расстоянии около 30,5 метров во всех направлениях, хотя стены и двери могут блокировать сигнал. Если у вас большой дом, вы можете приобрести недорогие ретрансляторы или усилители сигнала, чтобы увеличить радиус действия маршрутизатора.
Как и беспроводные адаптеры, многие маршрутизаторы могут использовать несколько стандартов 802.11. Обычно маршрутизаторы 802.11n немного дешевле других, но, поскольку стандарт более старый, они также медленнее, чем 802.11ac или 802.11ax.
После подключения маршрутизатора он должен начать работать с настройками по умолчанию. Большинство маршрутизаторов позволяют изменять настройки через веб-интерфейс. Вы можете выбрать:
- Имя сети, также известное как идентификатор её сети (SSID). Значение по умолчанию обычно соответствует названию производителя.
- Канал, используемый маршрутизатором. Большинство маршрутизаторов по умолчанию используют канал 6. Если вы живёте в квартире и ваши соседи также используют канал 6, вы можете столкнуться с помехами. Переключение на другой канал должно устранить проблему.
- Параметры безопасности вашего маршрутизатора. Многие маршрутизаторы используют стандартный общедоступный способ входа, поэтому рекомендуется задать собственные имя пользователя и пароль.
Безопасность — важная составляющая домашней беспроводной сети, а также общедоступных точек доступа Wi-Fi. Если настроить маршрутизатор на создание открытой точки доступа, любой, у кого есть Wi-Fi-карта, сможет воспользоваться вашим сигналом. Однако большинство людей предпочитают не допускать посторонних в свою сеть. Для этого необходимо принять ряд мер безопасности.
Также важно убедиться, что ваши меры безопасности актуальны. Метод защиты, эквивалентный проводному (Wireless Equivalency Privacy, WEP), когда-то был стандартом безопасности сетей WAN.
Идея WEP заключалась в создании платформы безопасности беспроводной сети, которая сделала бы любую беспроводную сеть столь же безопасной, как и традиционную проводную. Однако хакеры обнаружили уязвимости в подходе WEP, и сегодня легко найти приложения и программы, способные поставить под угрозу безопасность WAN, использующую WEP. На смену ему пришла первая версия протокола Wi-Fi Protected Access (WPA), использующая шифрование с использованием протокола TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) и являющаяся шагом вперёд по сравнению с WEP, но также не считающаяся безопасной .
Чтобы сохранить конфиденциальность своей сети, вы можете использовать один или несколько из следующих методов:
- Wi-Fi Protected Access версии 2 (WPA2) является преемником WEP и WPA и в настоящее время является рекомендуемым стандартом безопасности для сетей Wi-Fi. Он использует шифрование TKIP или Advanced Encryption Standard (AES), в зависимости от того, какой вариант вы выберете при настройке. AES считается наиболее безопасным. Как и в случае с WEP и первоначальным WPA, безопасность WPA2 подразумевает вход с паролем. Общественные точки доступа либо открыты, либо используют любой из доступных протоколов безопасности, включая WEP, поэтому будьте осторожны при подключении вне дома. Функция Wi-Fi Protected Setup (WPS), которая привязывает жестко заданный PIN-код к маршрутизатору и упрощает настройку, по-видимому, создает уязвимость, которой могут воспользоваться хакеры, поэтому вам следует по возможности отключить WPS или рассмотреть маршрутизаторы без этой функции.
- WPA3 был выпущен в 2018 году и стал стандартом безопасности в 2020 году. Он призван устранить некоторые уязвимости WPA2, внедряя значительно более сложное шифрование как на стороне маршрутизатора, так и на стороне клиента. Это шифрование также меняется со временем, то есть, если хакеру удалось получить доступ к неавторизованному соединению в какой-то момент, при следующей попытке подключения он будет заблокирован. Устройства с поддержкой WPA3 также могут использовать шифрование на стороне клиента при использовании открытых общедоступных сетей.
- Стоит отметить, что какой бы безопасной ни была беспроводная сеть, хакеры обязательно найдут способ её взлома. Когда речь идёт о конфиденциальных правительственных или корпоративных данных, простое проводное соединение является более безопасной альтернативой. Чтобы получить доступ к беспроводной сети или шпионить за ней, хакер должен находиться в непосредственной близости от маршрутизатора, поэтому атаки в домашних условиях маловероятны.
- Фильтрация MAC-адресов немного отличается от WEP, WPA или WPA2. Она не использует пароль для аутентификации пользователей — она использует физическое оборудование компьютера. Каждый компьютер имеет свой уникальный MAC-адрес. Фильтрация MAC -адресов позволяет получить доступ к сети только устройствам с определёнными MAC-адресами. При настройке маршрутизатора необходимо указать, какие адреса разрешены. Если вы покупаете новый компьютер или к вам домой приходят гости, вам необходимо добавить MAC-адреса новых устройств в список разрешённых адресов. Система не является надёжной. Умный хакер может подделать MAC-адрес, то есть скопировать известный MAC-адрес, чтобы обмануть сеть и заставить компьютер поверить, что он принадлежит к сети.
Вы также можете изменить другие настройки маршрутизатора для повышения безопасности. Например, можно настроить его на блокировку WAN-запросов, чтобы маршрутизатор не отвечал на IP-запросы от удалённых пользователей, установить ограничение на количество устройств, которые могут подключаться к маршрутизатору, и даже отключить удалённое администрирование, чтобы изменять сетевые настройки могли только компьютеры, подключённые непосредственно к маршрутизатору.
Вам также следует изменить идентификатор сети (SSID), то есть имя вашей сети, на что-то отличное от значения по умолчанию, чтобы хакеры не могли сразу определить, какой маршрутизатор вы используете. И выбор надёжного пароля никогда не помешает.
Беспроводные сети легко и недорого настроить, а веб-интерфейсы большинства маршрутизаторов практически не требуют дополнительных пояснений. Подробнее о настройке и использовании беспроводной сети можно узнать по ссылкам ниже.
Часто задаваемые вопросы о Wi-Fi
Для чего нужен WiFi-роутер?
Беспроводной маршрутизатор обеспечивает доступ в Интернет всем подключенным к нему устройствам, создавая сеть Wi-Fi с помощью встроенных антенн. Маршрутизатор подключается непосредственно к модему через кабель. Модем обеспечивает доступ в Интернет в вашем доме. Маршрутизатор передает интернет-сигнал от модема на все устройства, подключенные к вашей домашней сети.
Как проверить скорость WiFi?
Чтобы проверить скорость Wi-Fi, используйте приложение Google WiFi (или другое приложение или сайт для проверки скорости) на любом устройстве, скорость которого вы хотите проверить. Каждое устройство, подключенное к вашему Wi-Fi, имеет разную скорость, которая будет отображаться в приложении.
В чем разница между Google Nest WiFi и Google WiFi?
Google Nest WiFi быстрее, может обслуживать больше устройств, имеет лучшее покрытие и выглядит изящнее (благодаря новой форме купола), чем Google WiFi.
Можно ли взломать мой WiFi?
Некоторые хакеры достаточно эффективны, чтобы взломать Wi-Fi-соединение. Измените идентификатор сети (SSID), то есть имя вашей сети, на что-то отличное от значения по умолчанию и настройте маршрутизатор на блокировку WAN-запросов, чтобы он не отвечал на IP-запросы от удалённых пользователей.