Solutions sans fil pour points d'accès et ponts

Construire un réseau sans fil pour une installation de traitement, une usine d'assemblage d'automatisation, un complexe de fabrication ou tout autre grand espace industriel peut être une tâche ardue.

Construire un réseau sans fil pour une installation de traitement, une usine d'assemblage d'automatisation, un complexe de fabrication ou tout autre grand espace industriel peut être une tâche ardue. Les intégrateurs système et les administrateurs réseau sont confrontés à de multiples défis pour garantir une connectivité à haut débit, à faible latence, fiable, sécurisée et évolutive. L'une des nombreuses décisions auxquelles ils devront faire face est de savoir où déployer des points d'accès sans fil (WAP) ou des antennes et des ponts sans fil. Dans ce blog, nous abordons les différences entre les ponts de réseau sans fil et les WAP. "Pont" est souvent utilisé de manière interchangeable avec "point d'accès (AP)" ou avec tout périphérique prenant en charge le pontage réseau. Cela peut être attribué aux appareils sans fil polyvalents dotés de la fonctionnalité AP, ainsi que des modes de pontage, de routage et de répétition en tant qu'options configurables. Aujourd'hui, un pont n'est pas nécessairement un appareil mais une fonction disponible. Par exemple, Antaira ne vend pas de dispositifs de pont autonomes. Au lieu de cela, nous avons intégré la capacité de pontage dans nos points d'accès sans fil de qualité industrielle pour ajouter de la valeur à votre investissement et pour simplifier la connectivité, la gestion et l'installation à usage industriel.

La distinction entre les technologies de pont sans fil et les technologies de points d'accès sans fil est leur objectif final. Un pont interconnecte deux réseaux ou segments de réseau physiquement séparés via un signal sans fil au niveau OSI 2 (le niveau des données), permettant ainsi le transfert de données de nœud à nœud entre la source et la destination. D'autre part, les WAP agissent comme des portails où plusieurs appareils compatibles sans fil (caméras IP, ordinateurs portables, robots, capteurs, véhicules à guidage automatique (AGV), capteurs) accèdent à Internet ou aux réseaux locaux (LAN) d'une organisation. Le WAP se connecte à un routeur filaire, un commutateur industriel, une passerelle Internet ou un concentrateur via un câble Ethernet et projette un signal sans fil dans un bureau ou un bâtiment. Les WAP peuvent également être utilisés pour augmenter la vitesse, la fiabilité et la portée d'un réseau sans fil existant. Les LAN ont tendance à être divisés en plusieurs segments pour éviter la congestion du trafic ou les interférences ou pour des raisons de coût ou d'autres raisons de gestion, de contrôle ou de sécurité. Ces segments doivent être intégrés ou "pontés" pour que le trafic soit partagé entre eux. En effet, le pont sans fil d'un réseau crée un réseau "plat" agrégé à partir de deux segments LAN. Tout protocole LAN (Ethernet, FDDI, Token Ring) peut être ponté, mais la plupart des LAN actuels sont des LAN à commutation Ethernet, donc la plupart des ponts sont des ponts Ethernet.

Alors, comment fonctionne un pont sans fil sécurisé ? Fondamentalement, il bloquera ou transmettra les données en fonction de l'adresse MAC de destination figurant sur chaque trame de données. Si le logiciel du pont pense que l'adresse de destination se trouve sur un réseau autre que celui à partir duquel les données ont été reçues, il peut transmettre les données aux autres réseaux auxquels il est connecté. Si le logiciel que l'adresse n'est pas de l'autre côté du pont, les données sont bloquées de passer. Les ponts viennent dans différentes configurations. Les trois principaux types de ponts déployés dans les réseaux actuels sont :

Dans un passé pas si lointain, un administrateur réseau ne pouvait connecter que deux périphériques de pont réseau avec un long câble Ethernet. Les réseaux sans fil de qualité industrielle effectuent désormais de manière fiable la même tâche sans les tracas, l'installation, la maintenance et les coûts liés à l'utilisation de câbles Ethernet ou à la location d'une ligne. Au lieu de cela, le pont sans fil connecte rapidement les segments via des antennes transmettant des signaux de radiofréquence (RF) capables de s'étendre entre les bâtiments et les machines sur le même campus, sur de longues distances et à travers les murs, pour transmettre et recevoir des données. La communication par pont sans fil se fait entre deux émetteurs-récepteurs, des antennes plutôt qu'un émetteur diffusant un signal vers plusieurs récepteurs. Par conséquent, les liaisons de pont sans fil sont appelées liaisons point à point. De plus, la puissance RF d'un pont sans fil n'est pas transmise en positionnant l'antenne dans un schéma de couverture à 360°. Au lieu de cela, la RF est purement directionnelle pour maximiser l'énergie du signal, généralement entre 10 et 20 degrés. L'énergie du signal sans fil à plein débit nécessite qu'une ligne de visée parfaite (ou presque parfaite) existe entre les deux dispositifs de pont. Dans les environnements industriels denses, le fonctionnement à des fréquences plus basses - 2,4 GHz au lieu de 5 GHz - peut contribuer à la puissance du signal, car les longueurs d'onde plus longues pénètrent mieux les obstacles. En termes de portée, un pont sans fil couvre des distances allant jusqu'à plusieurs kilomètres qui peuvent être augmentées en élevant l'antenne, mais pas indéfiniment, car les signaux radio et optiques s'atténuent avec la distance. La latence et la bande passante varient considérablement en fonction de la solution de technologie sans fil de pontage que vous choisissez et de votre environnement, c'est-à-dire la ligne de mire, la météo, la densité de l'équipement et les murs. De toute évidence, la connectivité de pontage sans fil représente une alternative beaucoup plus robuste et économique à la pose de câbles, en particulier dans les zones industrielles difficiles d'accès et dangereuses. Le pontage sans fil est plus pratique pour faire évoluer un réseau, déplacer des périphériques réseau ou connecter des clients à des segments LAN supplémentaires. Dans les environnements industriels, il peut également être peu pratique, voire impossible, de faire passer des câbles Ethernet longue distance, laissant la connectivité sans fil comme seule option.

Maintenant que nous avons une meilleure idée de ce qu'est le pontage sans fil, comment les points d'accès sans fil s'intègrent-ils dans le réseau pour les solutions sans fil ? Les WAP sont principalement conçus pour former des réseaux locaux sans fil (WLAN). Dans cette configuration, un WAP se connecte à un routeur, un commutateur ou un concentrateur câblé, puis diffuse un signal sans fil dans une zone désignée pour que les appareils compatibles sans fil puissent y accéder. De cette façon, un WAP agit comme un concentrateur, mais avec les technologies sans fil, au lieu de brancher des câbles, vous syntonisez un signal sans fil. Les WAP peuvent être installés pratiquement partout où un câble Ethernet d'un routeur peut atteindre - montés sur des poteaux, du plafond au sol et sur les murs. Les WAP dotés de l'alimentation par Ethernet n'auront pas besoin d'être situés à proximité d'une prise électrique, ce qui donne au concepteur du système une plus grande flexibilité d'installation. En mode pont sans fil fiable, les WAP sont excellents pour étendre la couverture sans fil des composants d'un réseau 802.11 existant sur une plus longue distance. Il peut également effectuer les tâches traditionnelles d'un pont, c'est-à-dire interconnecter sans fil deux segments de réseau. Certains ponts sans fil ne prennent en charge qu'une seule connexion point à point pour se connecter à un autre point d'accès. D'autres prennent en charge les connexions point à multipoint pour connecter plusieurs autres points d'accès. Dans une version industrielle à multipoint point à point d'accès sans fil de cette application, un seul WAP peut être physiquement câblé au réseau pour agir comme unité de station de base. Plusieurs WAP ou "abonnés" supplémentaires sont montés dans tout le bâtiment. Les abonnés se connectent sans fil à la station de base, ce qui leur permet de propager un signal de réseau partagé sur une zone étendue. La technologie point à multipoint est idéale lorsqu'il existe un plus grand groupe d'appareils qui ont des besoins en bande passante inférieurs. Le point à point, en revanche, déploie la technologie sans fil avec seulement deux WAP et constitue une meilleure solution pour les environnements à forte demande de bande passante desservant moins d'appareils. Le point à point nécessite que les WAP de chaque côté soient physiquement connectés à un routeur ou à un commutateur avec un câble Ethernet. Les WAP représentent un risque pour la sécurité. Sans sécurité, les réseaux sans fil peuvent être consultés par des utilisateurs non autorisés à portée du signal du réseau, de sorte que les informations sensibles transmises via le réseau peuvent être interceptées. C'est pourquoi les points d'accès/ponts/répéteurs sans fil industriels Antaira offrent aux utilisateurs plusieurs options de protection de sécurité : accès protégé WiFi (WPA), WPA2, WPA3, service d'accès distant à distance (RADIUS) et Wires Equivalent Privacy (WEP). Ces diverses fonctionnalités de protection ne remplacent pas les responsabilités fondamentales de sécurité Internet sans fil de tous les utilisateurs, telles que la protection et le changement fréquent des mots de passe.

Henry Martel est ingénieur d'applications terrain chez Antaira Technologies.

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