Подробное описание технологии WDS применительно к DWL-2100AP

Многие модели устройств 802.11g могут работать в качестве моста или повторителя WDS, но, к сожалению, их настройка пока не так проста, как хотелось бы. В этом руководстве мы рассмотрим и сравним WDS с предыдущими технологиями создания беспроводных мостов и дадим несколько советов, которые помогут вам в построении беспроводных мостов WDS. Мы подробно рассмотрим два примера, которые помогут разобраться с параметрами настройки и понять, как можно использовать WDS. Кроме этого, мы приведём несколько примеров использования "сложных" конфигураций WDS.

    Примечание: Точками доступа в этой статье будем называть не только сами точки доступа, но и беспроводные маршрутизаторы, если не сказано иначе.

Технология WDS
Термин WDS расшифровывается как "беспроводная система распределения" (Wireless Distribution System), которая поддерживается всё большим количеством точек доступа 802.11. Проще говоря, она позволяет точкам доступа устанавливать беспроводное соединение между собой, вместо того, чтобы использовать проводные Ethernet-каналы. Соединения WDS основываются на MAC-адресах и используют специальный тип кадров, в которых задействованы все четыре поля для MAC-адресов, определённые стандартом 802.11, вместо трёх при обычной передаче данных между точкой доступа и клиентом. Использование четырёх полей MAC-адресов в кадре - единственное, что реализовано в стандартах 802.11, но этого оказалось достаточно для реализации функций моста в точках доступа.
Точки доступа с функцией беспроводного моста оставались весьма дорогими примерно до осени 2002 года, когда беспроводные мосты перешли в разряд массовых устройств. Известная многим компания D-Link была первой, кто снизил цену устройств подобного класса, выпустив бесплатное обновление прошивки к своей точке доступа DWL-900AP+. Благодаря этому обновлению, на рынке появился первый недорогой продукт, поддерживающий функции моста и повторителя. Другие компании вслед за D-Link тоже выпустили подобные обновления, а также представили беспроводные мосты в виде самостоятельных устройств, например, Linksys WET11
Хотя в этих устройствах уже использовалась технология WDS, о ней ничего не упоминалось. Такое положение сохранялось до тех пор, пока на рынке не стали появляться продукты 802.11g на базе чипсета Broadcom, что произошло в начале 2003 года. Именно тогда термин WDS и начал широко использоваться. Broadcom включила поддержку WDS в программное обеспечение, и вскоре точки доступа стандарта 802.11g с поддержкой WDS набрали популярность.
WDS может использоваться для реализации двух режимов беспроводных соединений между точками доступа:
1. режим беспроводного моста - позволяет точкам доступа работать только с другими точками доступа, но не с клиентскими адаптерами
2. режим беспроводного повторителя - позволяет точкам доступа работать как с другими точками доступа, так и с клиентскими адаптерами

Недостатки WDS
Пропускная способность такого беспроводного соединения уменьшается примерно вдвое для каждого такого соединения, или "хопа". Это связано с тем, что при передаче и приёме всеми устройствами используется один канал, по которому данные передаются в проводную сеть.
Динамически распределённые и обменённые ключи не поддерживаются в соединениях WDS. Это означает что WPA и другие технологии, использующие динамическое распределение ключей, несовместимы с WDS. Могут применяться только статические ключи WEP. Это также распространяется и на всех клиентов, подключённых через точки доступа WDS.
 Совет:: Технические детали WDS прекрасно описаны в этом документе компании Proxim.

Совместимость реализаций WDS
Как мы уже упоминали в предыдущем разделе, единой спецификации WDS пока нет, хотя ситуация может вскоре измениться, если исследовательская группа IEEE, сформированная в начале этого года, получит статус "рабочей группы" (task group). А пока забота о совместимости различных моделей целиком лежит на производителях оборудования, которые не прилагают никаких усилий, чтобы пользователи могли строить сети из оборудования различных моделей. В итоге, производители указывают в документации, что режим моста и повторителя будет работать только с оборудованием этой же компании. И даже если прямого указания на проблему совместной работы режима WDS не будет, получить консультацию по вопросу совместимости устройства одного производителя с устройством другого будет практически невозможно!
К счастью, многие продукты 802.11g с поддержкой WDS выполнены на базе чипсетов от Broadcom, которая имеет стандарт де-факто в отношении реализации WDS в своём оборудовании. Но производители оборудования используют различные интерфейсы. Поэтому нельзя гарантировать, что устройства с функцией беспроводного моста/повторителя WDS, выпущенные различными производителями, будут работать вместе! В некоторых случаях вам может не удастся установить соединение, даже если оба устройства выпущены одним производителем! Это может быть связано с тем, что они могут быть произведены различными OEM/ODM. К счастью, со временем, после выпуска обновлённых прошивок, шансы на успешную совместную работу продуктов WDS от разных производителей только возрастают. Тогда основным препятствием становится разная терминология, используемая разработчиками интерфейсов для мостов/повторителей. Один из примеров борьбы с подобной путаницей разобран ниже.
  Примечание: Не хотелось бы повторяться, но снова отметим: продукты WDS от различных производителей не обязательно будут работать вместе. Поэтому лучше всего (и проще, с точки зрения работы с техподдержкой) использовать одинаковые модели устройств WDS от одного производителя. Если обойтись одной моделью не получается, то следует остановиться на нескольких моделях одного производителя. Вероятность того, что они будут работать вместе, достаточно велика.

Шаги к успешной реализации WDS
Перед тем, как перейти к настройке, необходимо провести подготовительную работу, чтобы в дальнейшем не возникло проблем. Ниже приведены три обязательных и два дополнительных шага, через которые рекомендуется пройти.
1. Убедитесь, что беспроводные клиенты могут подключаться и передавать данные через все точки доступа. Подобную проверку достаточно просто сделать, если подключить точки доступа к сети через Ethernet-порты. Тогда можно будет гарантировать работу беспроводной сети.
Задайте для каждой точки доступа постоянный IP-адрес. Вообще, такое решение достаточно удобно при настройке сетевого оборудования.
2. Присваивая статические IP-адреса, мы избавляемся ещё от одного потенциального препятствия при решении проблем связи. Убедитесь, что присвоенные адреса исключены из диапазона DHCP-сервера, иначе вы рискуете оказаться в ситуации, когда в сети будет два одинаковых адреса, а в этом мало приятного!
3. Установите на всех точках доступа один и тот же (свободный) канал. Поскольку все точки доступа в сети WDS передают данные между собой, они должны использовать один канал. Для сетей 802.11b и 11g мы рекомендуем использовать 1, 6 или 11 каналы. В любом случае, необходимо убедиться, что канал не используют соседние сети.
4. Задайте различные SSID для точек доступа. Точки доступа WDS устанавливают соединения на основании MAC-адресов, поэтому смогут работать независимо от того, какие идентификаторы SSID заданы. С другой стороны, беспроводные клиенты при подключении используют SSID. С технической точки зрения, каждая точка доступа в сети WDS является частью одной зоны обслуживания (ESS) и должна иметь один и тот же SSID.
Алгоритмы роуминга большинства беспроводных клиентов между точками доступа реализованы таким образом, что клиенты не переключаются с одной точки доступа на другую, пока есть хоть какое-то соединение, пусть даже в ущерб скорости работы. Эта особенность становится неприятной, когда вы добавили повторители к вашей WLAN, а ноутбук отказывается с ними работать!
Присвоив различные SSID точкам доступа, вы сможете видеть каждую из них, даже используя стандартную утилиту WinXP "Zero Config", которая не отображает точки доступа с одинаковыми SSID. Кроме этого, клиенты сети без труда смогут переключаться на любую точку доступа, даже не зная её MAC-адрес.
5. Задайте статические IP-адреса для беспроводных клиентов. Мы заметили, что иногда динамическое получение нового IP-адреса требует достаточно много времени. Указав параметры IP для беспроводных клиентов статически (в том числе адрес шлюза и сервера DNS), вы снизите вероятность возникновения ошибок при переключении клиента от одной точки доступа к другой. Кроме того, так можно обойти проблемы передачи запросов DHCP через мостовые подключения, которые существуют у некоторых маршрутизаторов.
В дополнение ко всему написанному выше необходимо решить вопрос с размещением точек доступа. Точно так же, как у любого другого беспроводного сетевого оборудования, скорость соединений WDS зависит от силы сигнала. В связи с тем, что каждый мост WDS снижает скорость работы примерно вдвое, не стоит снижать её ещё из-за расположения точек доступа слишком далеко друг от друга.
Чтобы выбрать удачные места для установки придётся попробовать различные варианты, но не думайте, что установив устройство на границе существующей сети, вы получите быстрый канал! Компромиссом здесь будет установка повторителя там, где скорость соединения (отображаемая утилитой) составляет 5,5 Мбит/с или выше для 11b и 24 Мбит/с или выше для 11a и 11g, то есть, примерно, на половине максимального расстояния.
Закончив с приготовлениями, необходимо записать MAC-адреса устройств и можно приступать!

Сбор MAC-адресов
Как мы уже упоминали выше, соединения WDS работают на основе физических адресов. Некоторые модели позволяют использовать режим, не требующий указания MAC-адресов каждого члена сети, но мы рекомендуем его не использовать, а указать MAC-адреса. Такое решение обезопасит мост (и LAN), запретив "анонимное" подключение точек доступа к мосту. Кроме того, вероятно, такое решение имеет больше шансов на успех, особенно при использовании оборудования различных производителей.
Если вы используете утилиту WinXP Wireless Zero Configuration, то, вероятно, знаете, что она отображает только SSID точек доступа, находящихся в радиусе действия. Единственный MAC-адрес, который можно увидеть с её помощью, принадлежит адаптеру, а не точке доступа.
Самый простой способ узнать MAC-адреса точек доступа сети - воспользоваться утилитой, которая поставляется в комплекте с адаптером. Среди закладок с различными параметрами непременно можно встретить и список доступных точек доступа и их MAC-адреса. Иногда закладка называется "Просмотр доступных сетей" (Site Survey), или "Сети" (Networks), как в случае NETGEAR WG511T(Рис. 1).

Если клиентская утилита не позволяет просматривать MAC-адреса, то можно воспользоваться интерфейсом администрирования точки доступа. Здесь стоит обратить внимание на тот момент, что некоторые модели отображают два MAC-адреса: для проводного и беспроводного интерфейсов. Если в вашем случае дело так и обстоит, то убедитесь, что записали именно MAC-адрес беспроводного интерфейса.
Напомним, что  в свойствах протокола TCP/IPдожны быть записаны сетевые адреса из той же подсети где находится точка доступа:

В точке доступа DWL-2100AP есть возможность просканировать диапозон для обнаружения точек доступа находящихся неподалёку:
Зайдём для этого на устройство введя его ip в строку браузера (по умолчанию 192.168.0.50 Логин admin Пароль admin)
Заходим на вкладку Wirlessвыбираем режим WirelessClientнажимаем Scan:

В сети эфире вещают 3 точки доступа две из которых поддерживают режим WDS.
Копируем MAC-адреса точек доступа с которыми нужно создать мост (топология кольцо) в буфер обмена и записываем в блокнот.
Выбираем Mode: WDSwithAPи копируем MAC– адреса удалённых точек доступа в ячейки.
Выбираем SuerGModeв SuperGwithDinamicTurbo, это на 20% увеличит скорость.

Нажимаем Applyчтобы перезагрузить точку доступа и сохранить изменения
Операцию надо повторить на каждой из трёх точек доступа:

Аналогично настраиваем вторую точку доступа:

Настраиваем третью точку доступа, аналогично вписав MAC– адреса двух предыдущих в поля
После того как перезагрузите третью точку доступа строительство моста закончено.
Проверка соединения WDS
Как проверить, работает ли соединение WDS? Если обе точки доступа подключёны к коммутатору, то индикаторы Link (Соединение) и Activity(Передача) на вашем коммутаторе и обеих точках доступа будут активно мигать. Не пугайтесь, всё нормально, это говорит о наличии двойного соединения (два MAC-адреса соответствуют одному IP-адресу) между точками доступа по проводному Ethernet и WDS.
Как только вы отключите кабель Ethernet от удалённой точки доступа мигание прекратится. Сейчас можно оставить точки доступа, запустить командную строку (сеанс MS-DOS) и отправить запрос ping на IP-адрес удалённой точки доступа (в нашем примере 192.168.0.13). Если соединение WDS работает, то вы получите серию эхо-ответов на запрос ping. Соединение WDS работает!
Теперь пора задействовать ноутбук с беспроводным адаптером. Убедитесь, что в списке доступных сетей видны имена обеих точек доступа, попробуйте подключиться к каждой из них по очереди. (Теперь понятно, для чего нужно задавать различные SSID?)
Если всё работает, то можно выключить удалённую точку доступа и установить её в желаемое место. Затем подключить питание, подождать, пока она загрузится, и повторить тесты. Поздравляем! Вы только что увеличили радиус действия вашей беспроводной сети!

Возможные неисправности
Если при отправке запроса ping вы получаете превышение интервала ожидания, то повторите запрос через некоторое время. Мы заметили, что некоторые модели маршрутизаторов достаточно долго (вплоть до одной минуты) после загрузки не устанавливают соединение.
Если связи нет, то ещё раз убедитесь в правильных настройках обеих точек доступа. В частности, проверьте, что у точек доступа указаны MAC-адреса противоположных концов соединения WDS. Также убедитесь в корректности указания самих адресов. Беспокоиться о том, что ноль может быть буковой "О" и наоборот, не нужно: в MAC-адресах используются только цифры и буквы от A до F. Однако букву B с восьмёркой мы пару раз путали.
Затем попробуйте включить/выключить питание точек доступа. Выключите обе, затем включите подсоединённую к LAN, подождите, пока она будет готова к работе. Затем включите другую и подождите, пока она также будет готова к работе. Теперь можно снова выполнить запрос ping, только убедитесь, что прошло достаточно времени.

Звёзда
Существует три способа настройки соединений точек доступа WDS. На Рис. показана топология "Звезда" (Star), в которой одна точка доступа устанавливает канал с каждой из четырёх удалённых точек доступа, каждая из которых имеет канал до "корневой" (подключённой к LAN) точки доступа.

Такая конфигурация предпочтительнее цепочки, рассмотренной во втором примере, она позволяет создать большую зону охвата сети с одним промежуточным беспроводным каналом до каждого повторителя. Однако её основной недостаток в том, что подключение удалённых точек доступа к LAN зависит от работы "корневой" точки доступа (здание 1). Для создания минимальной конфигурации типа "Звезда" требуется три точки доступа.

Кольцо

И, в заключение, на Рис. 11 показана кольцевая (loop) конфигурация WDS, в которой каждая точка доступа имеет WDS-соединение с двумя другими. Хотя такая конфигурация также имеет единую точку отказа, она всё же более надёжна. Если одна из точек доступа, кроме #1, станет неисправной, соединение остальных с проводным сегментом LAN не нарушится.
Эту конфигурацию не следует использовать, если вы не уверены, что все используемые точки доступа поддерживают алгоритм и протокол spanning tree. Если устройства не поддерживают spanning tree, то скорость сети резко снизится из-за широковещательных штормов broadcast storms.

Шина
Топология типа "шина" самой своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов.

Здесь отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавить новых абонентов в шину довольно просто. Надо ввести параметры новой точки доступа, что приведет только к кратковременной перезагрузке последней точки.
Шине не страшны отказы отдельных точек, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен между собой, но при этом оставшаяся часть компьютеров не сможет получить доступ в Internet.

Заключение

Технология WDS предназначена для улучшения совместимости беспроводных мостов и повторителей, но она не обеспечивает её так, как хотелось бы. Надеемся, что это руководство по решению проблем позволит вам лучше понять механизм работы WDS и поможет применить его в вашем конкретном случае. Да будет связь!