Urządzenia zgodne z grupą standardów 802.11 stają się coraz popularniejsze. O ile kiedyś stanowiły rzadkość, tak teraz zarówno bezprzewodowe karty sieciowe w komputerach, jak i routery bezprzewodowe na biurkach, to standard. To, co mnie jednak zaczęło interesować to sposób, w jaki realizowany jest w nich przesyłanie danych. Scentralizowany tryb infrastruktury oraz zdecentralizowany, oparty na dynamicznym routingu, tryb „ad hoc”. Moje pytanie jest stosunkowo proste - dlaczego współczesne routery bezprzewodowe na rynek SOHO oferują zazwyczaj jedynie tryb infrastruktury? Pytanie szczególnie interesujące, gdy przeanalizuje się wady i zalety trybów „ad hoc” oraz „infrastructure”.

Przykład sieci Wi-Fi opartej o tryb infrastruktury. Komunikacja między klientem 1 i 2 zachodzi za pośrednictwem Access Pointa. Jeden z klientów nie może się komunikować z siecią - jest poza zasięgiem AP (pomimo obecności w zasięgu innych klientów).
Należy zauważyć, że w najprostszym przypadku sieci bezprzewodowej z wykorzystaniem trybu infrastruktury tworzona jest sieć o topologii gwiazdy. Rozwiązanie to, jak każde inne, ma swoje wady i zalety. Zacznijmy od zalet:
- łatwa kontrola dostępu do sieci (np. WPA2-Enterprise),
- ustalone punkty dostępu do sieci,
- przewidywalny zasięg sieci,
- niski koszt routingu (nawet w przypadku zastosowania roamingu),
- niskie zapotrzebowanie na energię oraz moc obliczeniową klientów sieci.
Wszystkie te trzy punkty sprawdzają się w rzeczywistości, o ile w sieci nie pojawi się agresor. Załóżmy jednak, że niewątpliwą zaletą takiej sieci jest właśnie jej ustalona struktura umożliwiająca stosunkowo łatwe zarządzanie nią. A wady?
- wysoki koszt budowy,
- niewielki zasięg sieci (ograniczony elementami architektury),
- ograniczona przepustowość w przypadku połączeń peer-to-peer,
- zawodność.
Scentralizowany charakter sprawia, że funkcjonowanie takiej sieci jest ściśle związane z prawidłową pracą elementów jej architektury. W przypadku sieci złożonej z jednego AP, jego awaria oznacza awarię całej sieci. Problemem jest również jej wąskie gardło, które objawia się w dwojaki sposób. Po pierwsze, zasięg takiej sieci jest ograniczony przez umiejscowienie elementów architektury. Po drugie, podczas komunikacji między użytkownikami sieci wszystkie dane są przesyłane za pośrednictwem AP. Oznacza to, iż w przypadku jednoczesnej wymiany danych przez kilku użytkowników, prędkość przesyłania może drastycznie spać.

Przykład sieci Wi-Fi opartej o tryb „ad hoc”. Klienci 1 i 2 mogą się ze sobą komunikować pomimo tego, iż są poza zasięgami swoich anten. AP jest tutaj nazwany umownie - jest to urządzenie, które dostarcza takie usługi, jak np. dostęp do Internetu.
Przyjrzyjmy się teraz sieciom tworzonym „ad hoc”. Ich niewątpliwymi zaletami są:
- niski koszt budowy,
- zasięg sieci zależny od liczby i rozmieszczenia jej członków,
- wysoka prędkość komunikacji między sąsiadującymi ze sobą klientami,
- odporność na awarie.
Zdecentralizowany charakter ww. trybu sprawia, że jest to sieć idealna do zestawiania jej tam, gdzie nie ma elementów infrastruktury. Każdy jej element jest równie ważny i każdy zajmuje się przesyłaniem danych do innych (dynamiczny routing). Dzięki temu pozbywamy się wąskiego gardła jakim są elementy infrastruktury oraz zyskujemy wyższą niezawodność jej działania. Z łatwością można wyobrazić sobie linię złożoną z klientów sieci, w której to osoby znajdujące się na skrajnych jej brzegach nadal są w stanie się ze sobą komunikować. Niestety, takie rozwiązanie ma swoje wady:
- trudność w ograniczeniu dostępu do sieci,
- brak możliwości zastosowania rozwiązań pokroju WPA2-Enterprise,
- narzut związany z działaniem algorytmu routingu dynamicznego,
- wyższe zapotrzebowanie na moc obliczeniową i energię członków sieci.
Jak widać powyżej, wady sieci „ad hoc” najprawdopodobniej uniemożliwiają stosowania jej w większych organizacjach (np. przedsiębiorstwach posiadających kilkunastu pracowników). A już z pewnością nie jako sieci o stałym charakterze. A co z domami i małymi firmami?
Uważam, że w przypadku małych sieci, których zabezpieczenie oparte jest o WPA, lub WPA2 Personal i filtrowanie MAC-ów, dobrym rozwiązaniem byłoby zastosowanie routera bezprzewodowego pracującego w trybie „ad hoc”. Patrząc z punktu widzenia udostępnianej funkcjonalności i tak byłby on elementem nadrzędnym sieci (DNS, DHCP, dostęp do Internetu itp.), ale dzięki wykorzystaniu „ad hoc” byłyby możliwym poszerzenie zasięgu sieci oraz zwiększenie wydajności komunikacji między jej klientami (w sprzyjających warunkach).
Co ciekawe, nie widziałem na rynku routerów, które umożliwiałyby pracę w trybie innym, niż „infrastructure”. Sugerowane przeze mnie rozwiązanie jest jednak możliwe do realizacji przy pomocy bezprzewodowego routera pracującego w oparciu o oprogramowanie DD-WRT. W najbliższym czasie mam zamiar przetestować moją koncepcję. Nim jednak to się stanie oczekuję na Wasze komentarze i sugestie. Możliwym jest, iż moja niewiedza z zakresu funkcjonowania sieci bezprzewodowych sprawiła, że wysnułem nieprawidłowe wnioski.
Czy praca w trybie „ad hoc” może być dobrym rozwiązaniem w przypadku routerów przeznaczonych na rynek SOHO?