Что такое вай фай простыми словами
Что такое вай фай (Wi-Fi)? Технология, фото и применение
Wi-Fi (вай-фай) – это самая популярная, доступная и востребованная технология передачи данных в беспроводных компьютерных сетях. При наличии подключения к интернету технология Wi-Fi позволяет распределить интернет-трафик между максимально возможным числом пользователей и/или устройств. В нашей статье мы рассмотрим самые частые вопросы о вай-фай, интернете и беспроводной связи.
WiFi в нашем окружении
Для чего нужен вайфай
Начнем с определения. Wi-Fi – это технология беспроводной передачи данных в рамках локальной сети, осуществляемой устройствами на основе стандарта IEEE 802.11. В текущем современном мире технология передачи данных окутывает всё большее число устройств: ТВ, телефон, пылесос, холодильник и даже чайник может уже использовать технологию Wi-Fi.
История
Wi-Fi – это беспроводные сети, по которым передаются данные в сети интернет. Предшественником вай-фая действительно является радио, а ближайшим современником – технология Bluetooth. Как в отсутствие радиосигнала невозможно передать звук, так и в отсутствие интернета не будет работать ни одна беспроводная сеть.
Впервые такие сети начали работать в 1990-х. Сегодня они охватывают весь мир.
Происхождение слова
Аббревиатура Wi-fi расшифровывается на английском как wireless fidelity – буквально, «беспроводная точность». Подразумевается, что благодаря этой технологии данные в целости и сохранности, соблюдая приватный характер, передаются от отправителя к получателю.
Произношение
Аббревиатура произносится на русском как «вай фай». Пользователи интернета обычно имеют хорошее чувство юмора, поэтому иногда можно услышать и fi wi (фай вай) или «вай вах» как ошибочное название.
«Есть вайфай» – что это значит
Выражение «есть вайфай» обозначает, что на какой-то территории (от квартиры до чистого поля) существует беспроводная сеть, к которой теоретически можно подключиться. Правда, для этого она должна быть открытой, то есть не защищенной паролем.
Вред излучения правда или миф
Поскольку Wi-Fi работает по тому же принципу, что и все другие волны, существует мнение, что излучение от беспроводной сети вредно для здоровья. В реальности это излучение не вреднее волн, исходящих от мобильных телефонов, с которыми мы сегодня не расстаемся. Между тем, если разобраться, как именно работает вай фай, то и эти волны перестанут вызывать страх у пользователей.
Как устроен и как работает Wi-Fi
Основные функции и характеристики вай фай
Вкратце, у этой технологии два применения:
Принцип работы Wi-Fi, как уже говорилось, повторяет передачу радиоволн. В нашем случае речь идет о передаче зашифрованного сигнала через СВЧ (сверхвысокочастотные) волны на короткие расстояния (до нескольких десятков метров). Нужно понимать, что, хотя беспроводные сети охватывают весь земной шар, передача данных из Москвы в Нью-Йорк будет идти по разным сетям, а не одной.
Важной характеристикой беспроводных сетей являются их стандарты. Сегодня широко распространен стандарт IEEE 802.11n. Стандарт 11n появился в 2009 году. Он рассчитан на два диапазона, о которых пойдет речь ниже, а также поддерживает технологию MIMO, которая повышает скорость и пропускную способность вай фай. Этот стандарт соответствует поколению Wi-Fi 4.
Представление сигнала
Поскольку технология Wi-Fi разработана для предоставления сигнала интернета, рассмотрим технические характеристики сетей поколения Wi-Fi 4.
Диапазоно и каналы работы Wi-Fi
Диапазон 2.4 ГГц
В этот диапазон входят 13 частот, от 2401 МГц до 2461 МГц, и сравнивать его можно с диапазоном 5 ГГц, на котором работают сети поколения Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6. Диапазон 2.4 Ггц:
Диапазон 5 ГГц
Указанный диапазон используется сетями Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6. Его отличают:
Ширина канала Wi-Fi
Говоря о вайфай, часто обсуждают ширину канала. Для Wi-Fi 4 стандартная ширина составляет 20 МГц, но может доходить и до 40 МГц. Простое определение гласит, что ширина – это пропускная способность канала, поэтому логично предположить, что при 40 МГц интернет будет «летать». Однако это верно, только если у нас нет соседей, поскольку при ширине в 20 МГц имеются три независимых канала, благодаря которым можно «развести» различные подключенные устройства. При ширине 40 МГц это невозможно, а значит, будут помехи, которые отрицательно повлияют на итоговую скорость.
Радиус действия
Как и с шириной, радиус действия сети зависит от ее стандарта. Для IEEE 802.11n, при максимальной скорости 600 Мбит/с, максимальный радиус действия в помещении составляет 70 м, а на открытой местности – 250 м.
Как подключить устройство к Wi-Fi
Теперь давайте разберемся, как подключить к беспроводной сети различные устройства.
Как подключить беспроводной интернет на компьютере и ноутбуке
Для подключения к Wi-Fi сети с компьютера или ноутбука понадобится роутер. Ноутбуки обычно оснащены встроенной сетевой картой, а вот компьютеру нужно либо обновлять сетевую плату (дорого), либо купить Wi-Fi адаптер.
Порядок подключения:
Можно отметить такую сеть галочкой и подключаться в дальнейшем по умолчанию.
Как им пользоваться на смартфоне
Для того чтобы подключиться к Wi-Fi на смартфоне, необходимо:
Если вы еще ни разу не подключались к такой сети:
Обязательно отметьте возможность подключаться по умолчанию, если вы планируете и дальше пользоваться этой сетью.
От чего зависит скорость
Скорость соединения зависит от ряда факторов, как со стороны провайдера и пользователя, так и со стороны самой технологии. Перечислим некоторые из них.
Со стороны провайдера:
Со стороны пользователя:
Если новейшие гаджеты поддерживают «старые» конфигурации сети, то вот старое, хоть и работающее, устройство может и не «подружиться» с продвинутой сетью.
Со стороны беспроводного интернета:
Преимущества и недостатки Wi-Fi
Как и любая технология, вайфай имеет плюсы и минусы.
Плюсы:
Минусы:
Как настроить сеть вай фай в доме
Роутер, или маршрутизатор – главный способ настроить сеть вай фай у вас дома. Ниже рассмотрим все аспекты выбора роутера и задачи, которые он будет выполнять.
Подключение роутера
Для начала сам роутер необходимо подключить к сети интернет. Это делается при помощи специальных кабелей, которые могут подсоединить роутер не только к компьютеру или ноутбуку, но игровой консоли или ТВ-приставке.
Как зайти в роутер
Зайдя в роутер, можно сменить пароль, название сети, настроить роутер или изменить его настройки. Для этого требуется открыть в браузере компьютера или телефона специальный цифровой IP-адрес и ввести указанные на задней панели роутера логин и пароль. Зачастую это адреса 192.168.1.1, или 192.168.0.1 и совпадающие логин и пароль admin.
Логин и пароль роутера – это не данные для подключения к сети Wi-Fi!
Настройка Wi-Fi при первом включении
При первом подключении Wi-Fi необходимо:
Можно оставить название сети «MGTS_GPON_5752», можно переименовать в «Home», а можно придумать и свой, экзотичный, вариант.
В дальнейшем именно к этой сети будет подключен роутер и все другие устройства.
Индикаторы роутера полезнейшая информация для настройки и использования
На роутере есть несколько индикаторов, которые передают ценную информацию о состоянии устройства и подключения:
Обобщая, можно сказать, что, если функция работает, то индикатор или горит зеленым светом, или мигает. Если функция не работает, индикатор не мигает, либо, как в случае с WAN, горит оранжевым светом.
Основные настройки сети Wi-Fi
К основным настройкам беспроводной сети относятся:
Алгоритмы защиты сети Wi-Fi
Для защиты сети Wi-Fi от взлома выделяют три основных алгоритма:
Большинство пользователей выбирают первый вариант. Однако стоит заметить, что такие предосторожности не всегда целесообразны и могут создать дополнительные сложности при эксплуатации Wi-Fi сети. Подробнее о защите беспроводных сетей можно прочитать здесь.
Как выбрать роутер для Wi-Fi критерии и параметры
Напоследок давайте рассмотрим, как выбрать роутер для раздачи Wi-Fi, и на что обратить особое внимание.
Что такое Wi-Fi роутер и для чего он нужен
Подытоживая уже сказанное, Wi-Fi роутер нужен:
Разновидности роутеров
Современные роутеры делятся на разные группы по параметрам и функциям:
Цена домашнего роутера
В зависимости от комплектации и функционала цена роутера начинается от 1000 рублей (иногда ниже) и доходит до нескольких десятков тысяч. Однако для домашнего использования средняя цена колеблется от 2500 до 6000 рублей, даже если пользователи предпочитают сетевые игры.
Роутер Huawei WS5200
Сколько нужно антенн
Обычно у роутера антенны либо встроенные, либо внешние. В зависимости от модели и функционала их может быть одна или четыре. Вид и число антенн улучшает качество беспроводного подключения, но никак не влияет на стандарт Wi-Fi или количество интернет-трафика согласно тарифному плану.
Главное отличие роутеров с точки зрения вида антенн в следующем:
Роутеры по типу подключения
По типу подключения роутеры делятся на проводные и беспроводные.
Роутеры по типам портов и разъемов
По типам портов и разъемов роутеры делятся на 5 типов:
ADSL-роутеры: принимают сигнал по телефонному кабелю. Имеют крайне низкую по современным параметрам скорость приема и передачи данных.
Ethernet-роутеры: имеют порт WAN и различаются по протоколу IEEE. Самый распространенный сегодня тип.
3G/4G роутеры: используют пакетную передачу данных. Качество работы зависит от покрытия, которое предоставляет оператор.
Роутеры с подключением к оптическим сетям PON: в качестве WAN-порта здесь используется оптический пигтейл SC. Их главный недостаток – недостаточная защита от перехвата данных.
Универсальные роутеры: соединяют несколько технологий, обычно ADSL + Ethernet, либо Ethernet + 3G. Также оснащены дополнительными портами и встроенными модулями связи.
Выбор стандарта сети Wi-Fi
Сегодня большинство роутеров рассчитаны на работу со стандартами Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6. При выборе модели роутера следует помнить, что стандарты имеют обратную совместимость. Иначе говоря, роутер с характеристикой более нового стандарта (5 или 6) будет раздавать стандарт Wi-Fi 4, а вот роутер Wi-Fi 4 может и не настроиться на новейший стандарт.
Посмотреть видео, что такое Wi-Fi и как он работает
И напоследок – видео для чайников для пущей наглядности. Теперь вы точно запомните, что такое Wi-Fi и как он работает.
Разбираемся что такое Wi-Fi — чем отличается от Ethernet
Wi-Fi сейчас самая популярная технология передачи данных в беспроводных компьютерных сетях. Название Wi-Fi это торговая марка, которая принадлежит wi-fi alliance. Техническое описание технологии содержится в стандарте IEEE 802.11.
Раньше вай фай расшифровывался “Wireless Fidelity” беспроводная точность, но сейчас считается, что вай фай расшифровывается никак и просто похожа на игру слов Hi-Fi, то есть высокое качество.
Для того чтобы производитель мог назвать свое оборудование Вай Фай он должен сдать его на проверку в компанию Wi-Fi Alliance. Это компания проверяет насколько оборудование соответствуют требованиям стандарта IEEE 802.11. И право использования торговой марки вай фай дается после того, как вайфай альянс убедится, что оборудование полностью соответствует IEEE 802.11.
Для сравнения для ethernet такая проверка не производится, производитель может создавать оборудование которое работает по стандарту 802.3 и его модификациям и называть его коммутатором Ethernet
Место Wi-Fi в модели OSI
Wi-Fi также, как Ethernet находится на физическом и канальном уровне, причём на канальном используется два подуровня, подуровень управления доступа к среде MAC и подуровень управления логическим каналом LLC.
Режим работы Wi-Fi
Вай фай может работать в двух режимах, чаще всего используется инфраструктурный режим wifi в котором есть беспроводное оборудование, так называемые точки доступа, которые подключаются к проводной сети и затем к интернету. Сейчас вайфай чаще всего используется для подключения к интернету. Поэтому инфраструктурный режим самый популярный.
Также возможен и другой вариант подключения, одноранговая сеть, где компьютеры взаимодействуют без каких-либо точек доступа, напрямую друг с другом.
Wi-Fi и Ethernet
Технология ВайФай очень похожа на технологию Ethernet, можно сказать, что это Ethernet адаптированный в беспроводной среде. Для адресации wifi также, как и в Ethernet используются MAC-адреса.
Для передачи данных используется разделяемая среда, как и в классическом Ethernet. Только в классическом Ethernet сигнал передаётся по кабелю, а в wifi используется электромагнитное излучение (радиоэфир).
Формат кадра на уровне LLC у вайфай и Ethernet одинаковый, IEEE 802.2. На практике это означает, если вы используете wireshark для перехвата пакетов которые идут по сети, то независимо от того, пришел ваш кадр из Ethernet или из вайфай, его формат будет одинаковый. Хотя в процессе передачи по беспроводной среде на уровне MAC, вайфай используется другой формат кадр.
Стандарты физического уровня Wi-Fi
Есть несколько разных вариантов реализации вайфай, они описаны в 6 стандартах. Самый первый стандарт 802.11 был принят в 1997 году и имел скорость 1 или 2 Мб/с, Ethernet в то время мог передавать информацию со скоростью 10 Мб/с. Современный стандарт wifi 802.11ас был принят в 2014 году, максимальная скорость передачи, больше 6 Гб/с.
Сейчас вайфай используют для передачи данных — электромагнитное излучение или радиоэфир, но в первом варианте вай фай использовалось инфракрасное излучение, сейчас этот метод используется в пультах для телевизора.
Но уже со второго поколения стандарта 802.11b используется только электромагнитное излучение. Применяются две частоты 2.4 и 5 ГГц. Частоты в этом диапазоне можно использовать без лицензирования. Однако и другие устройства работают в том же самом диапазоне, например микроволновка и это создаёт помехи при передачи сигнала вайфай.
Представление сигнала
В современных стандартах wi-fi для передачи данных используется метод мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFMD). Данные передаются параллельно на разных частотах. Хотя на картинке частоты накладываются друг на друга, но метод OFMD позволяет надежно распознавать сигналы.
Каналы в диапазоне 2.4 ГГц
Каналы в диапазоне 2.4 ГГц для передачи данных используется 14 каналов, на картинке перечислены их частоты. Каналы немного сдвинуты друг относительно друга, но все равно частично перекрываются.
Таким образом количество вай фай сетей, которые находятся в одном и том же месте ограничены количеством каналов их не может быть больше, чем 14. Если в одной и той же области будет работать больше, чем 14 сетей, им не хватит каналов. Такая ситуация известна, “как вай фай джунгли” и она довольно часто встречается, например в жилых домах где установлен вайфай роутер для доступа в интернет в каждой квартире.
Ширина канала wi-fi
Вай фай может использовать каналы разной ширины. Ширина канала это разность между максимальной и минимальной частотой, на которые можно передавать данные. Чем шире канал, тем более качественно мы можем передавать данные, следовательно, тем выше скорость передачи данных.
В стандарте 802.11n появилась возможность использовать каналы шириной 40 МГц и засчет этого увеличивать скорость передачи. В последнем стандарте вайфай 802.11ас можно использовать ширину канала 80 МГц и 160 МГц. Однако поддержка каналов 160 МГц обеспечивается по возможности и желанию производителя.
Пространственный поток
В стандарте 802.11n появилась возможность использовать несколько антенн для передачи и приема данных. Эта возможность также используется в современном стандарте.
Если у нас есть несколько антенн, то мы можем использовать несколько пространственных потоков — это сигнал который передается от одной антенны до другой.
Если мы параллельно передаем несколько пространственных потоков, то скорость передачи данных увеличивается. При этом используется специальный метод кодирования сигналов которые называются MIMO — множественная передача и множественный прием.
Пример: у нас есть 3 антенны, на передающей станции и три на принимающей станции. Каждая антенна на передающей станции (Tx) отправляет свой пространственный поток, таким образом мы увеличиваем скорость передачи в 3 раза. На принимающей станции, все три антенны получают 3 пространственных потока, и с помощью метода кодирования mimo они умеют их разделять и повышать качество сигнала для каждого отдельного пространственного потока.
Адаптация скорости
В Ethernet скорость оборудования фиксирована, она будет одинакова для всех устройств в сети. Вайфай же позволяет менять скорость в зависимости от качества сигнала. Если качество сигнала высокое то скорость увеличивается, а если низкое то скорость уменьшается. Для того чтобы увеличивать или уменьшать скорость, вайфай меняет несколько параметров:
Таблица которая показывает разные варианты скорости для одного пространственного потока вайфай. Самая низкая скорость 6.5 Мб/с получается при использовании двоичной фазовой модуляции BPSK канала 20 МГц и интервала между символами 800 нс. Самая большая скорость 866 Мб/с получается, если использовать квадратурную амплитудную модуляцию у которой 256 состояний, канал шириной 160 МГц и интервал между символами 400 нс.
Данные представлены для одного пространственного потока, если ваша точка доступа и ваша станция имеют несколько антенн, то можно использовать несколько пространственных потоков и за счет этого еще больше увеличить скорость передачи.
Заключение
WI-FI сейчас наиболее популярная технологию в компьютерных сетях. Рассмотрели как устроен физический уровень вайфай. Существует 6 стандартов IEEE 802.11. Если понравилась статья делись ею с друзьями, одногрпниками. Читай продолжение статьи «WI-FI доступ к разделяемой среде«.
Вай-Фай — что такое и как он работает для чайников
Не все пользователи до конца понимают смысл сети вай-фай, понятие и основы ее работы. Большинство считает, что она работает по аналогии со стандартным кабельным интернетом, только данные проходят через радиоволны. Беспроводное соединение не совсем подходит под это определение из-за отдельных моментов.
Изображение Wi-Fi
Что такое Wi-Fi
Пользователи задаются вопросом, что такое Wi-Fi? Под термином подразумевается техника беспроводного распространения данных по локальной сетке. Система функционирует по стандарту IEEE 802.11.
Расшифровка
Изначально наименование технологического метода было разработано для привлечения внимания покупателей. Пресс-релизы от WECA использовали для расшифровки сочетание «Wireless Fidelity», что переводится как беспроводная точность.
На сегодняшний момент термин не расшифровывается, от предыдущих версий формулировки отказались.
Технология визуально
К какому типу относится сеть
Что это такое вай-фай? Модель позволяет передавать информацию беспроводным методом. Между приемником и передатчиком может быть разное расстояние:
Технологии беспроводных сетей применяются не только для подключения к всемирной паутине и создания мобильного соединения, но и для удаленного управления разнообразными механизмами.
Под компьютерными сетями подразумеваются устройства, обеспечивающие соединение нескольких аппаратов между собой или к инету, без применения шнуров. Носителем в этом случае выступает радиоволна.
Когда появился вай-фай
Первый прототип был представлен в 1991 году Джоном О’Салливанам (является создателем и воплотителем идеи), он носил название «WaveLAN». Разработка одного универсального стандарта для всех аппаратов была завершена к 1997 г. В ней участвовал американский комитет стандартизации локальных сетей, который представил в этот период Wi-Fi 802.11. Это изобретение отличалось низкой пропускной способностью, его скорость не превышала 2 Мбит/сек.
Низкая конкурентоспособность новинки воспринялась специалистами с иронией. В этот же период на рынке были предъявлены другие предложения по аналогичному типу, превосходящие ее по скорости в несколько раз.
История развития на схеме
История создания
1999 год стал временем создания Alliance, предназначенный для повышения популярности у нового стандарта и увеличения показателей его конкурентоспособности. В разработке участвовали компании:
Во время презентации публика познакомилась с двумя прототипами:
Продажи последнего начались с 2000 года, стандарт быстро охватил рынок. Потенциальные покупатели оценили в нем стабильность, пропускную способность, скоростные показатели.
Группа участников «Alliance» к 2003 году насчитывала больше 100 представителей. В этот же год они представили новый стандарт — 802.11g. К 2003 г. он стал лидером, оставившим всех конкурентов позади. В этом же году появилась программа сертификации устройств WPA, которая отвечала за безопасность доступа во всемирную паутину. Через 12 месяцев протокол был улучшен и изменен на WPA2.
Через 14 лет практически все аппараты стали работать по вай-фай. В 2008 г. появился стандарт 802.11n, функционирующий на скорости 600 Мбит/сек. 2014 г. стал датой представления 802.11ac, работающего в скоростном режиме до 1 Гбит/сек.
Сегодня Wi-Fi максимально приблизился к скоростным показателям работы через оптоволокно.
Для чего нужен Wi-Fi
Изначальный Free Wi-Fi функционировал медленнее, чем кабельная связь. Сегодня оба показателя практически равны. Беспроводное подключение удобно для мобильного оборудования:
Оно способно функционировать не только в пределах одного помещения, но и охватывать масштабные промышленные объекты. Методика используется для проведения удаленных или опасных работ, обмена данными между разными аппаратами.
Для обычного пользователя вай-фай позволяет быть не привязанным к одному месту. Специалисты считают, что скоро способ вытеснит привычные сотовые сети. Это означает быстрое устаревание техники, считающейся в данное время самой современной.
Принцип работы Wi-Fi
Что такое схема сети Wi-Fi? Она включает два элемента, представленные клиентом и точкой доступа. Второй вариант — это соединение между двумя ПК без использования адаптера.
Через точку доступа транслируется идентификатор при помощи специальных пакетов данных. Информация проходит до 10 раз в секунду на скорости 100 Кбит/сек. Указанный показатель считается наименьшим уровнем пропускной способности каналов.
Принцип работы Wi-Fi: после попадания в зону действия и при появлении сигнала клиентская аппаратура анализирует возможность соединения. Если передатчик не передает идентификатор, то для клиента сетка остается невидимой. Если установлена защита, то подключение возможно только при помощи пароля, SSID.
Если в зоне видимости находится несколько идентичных беспроводных точек, то оборудование автоматически выберет оборудование с лучшим сигналом. В домашних условиях в ее роли выступает маршрутизатор. Для нормальной работы раздатчик с мобильным гаджетом должны функционировать в одной частоте и модуляции сигнала.
Маршрутизатор получает право на вход через сетевой кабель, затем происходит преобразование трафика в радиоволны и распространение в форме радиосигналов с определенной частотой. Гаджет проводит расшифровку сигнала, извлекает из него информацию. Каждый стандарт имеет собственный алгоритм передачи данных.
По технологическим особенностям вай-фай схож с функциональностью мобильных сетей.
Работа беспроводной сетки происходит по двум частотным диапазонам, 2,4 или 5 ГГц. Первый вариант имеет отличия от второго:
Показатели радиуса действия покрытия вай-фай зависят от версии адаптера и количества находящихся на его пути помех. При работе на открытых пространствах сигнал достигает 2-3 сотни метров, в домашних или офисных условиях — не больше 40 м. На показатель влияют не только физические препятствия, но и работа иных аппаратов, включая роутеры.
Увеличить зону действия можно отдельными роутерами с хорошей конструкцией и несколькими антеннами.
Дополнительно зона расширяется при помощи репитера или маршрутизатора (его нужно подключить последовательно), исполняющего роль повторителя сигнала. Но его качество все равно будет ухудшаться по мере удаления аппаратуры от точки доступа.
Объяснение для чайников
Простыми словами, принцип работы вай-фай заключается в получении данных при помощи радиосигнала. До появления модели вход в интернет проходит через провода. К родственным для методики способам присоединения относят радио, сотовую связь, блютуз.
Распространение радиосигнала
Как подключить Wi-Fi
Для присоединения персонального компьютера или ноутбука к беспроводной сети необходимо выполнить несколько условий:
Определить технические характеристики оборудования можно через документы, прилагаемые к ПК или ноуту. Все аппараты обязательно ими комплектуются. При отсутствии документации познакомиться с ней можно через официальный ресурс производителя или компании-продавца.
Частая проблема, с которой сталкиваются пользователи — это отсутствие поддержки вай-фай на стационарных компьютерах. В этом случае у владельца есть два варианта решения вопроса:
Работа с вай-фай начинается после вступления в силу официального договора с поставщиком услуг. Для подключения используется стандартная схема :
В принципах работы вай-фай ничего сложного нет. Правильная работа соединения зависит от выбора подходящего места расположения оборудования, количества препятствий на пути радиосигнала. Выполнение всех условий позволит быстро провести присоединение всех мобильных устройств, значит дать им свободный вход во всемирную сеть.