Беспроводные точки доступа, использующие протокол WAP

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Оглавление

  • Введение
  • 1. WAP
    • 1.1 История WAP
    • 1.2 Общие сведения о протоколе WAP
    • 1.3 WAP-броузеры
    • 1.4 Модель Программирования WAP
    • 1.5 Адресация беспроводной сети
    • 1.6 Стек протоколов WAP
    • 1.7 WAP-Шлюзы
  • Заключение
  • Список используемой литературы

Введение

Wireless Application Protocol (WAP) (англ. Wireless Application Protocol -- беспроводной протокол передачи данных). Протокол создан специально для сетей GSM (Groupe Spйcial Mobile, глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени и частоте), где нужно устанавливать связь портативных устройств (мобильный телефон, КПК, пейджеры, устройства двусторонней радиосвязи, смартфоны, коммуникаторы и другие терминалы) с сетью Интернет. WAP возник в результате слияния двух сетевых технологий: беспроводной цифровой передачи данных и сети Интернет. С помощью WAP пользователь мобильного устройства может загружать из сети Интернет любые цифровые данные. Параллельно с WAP, для возможности отображать мобильный контент на монохромных (а позже и четырёх и восьмицветовых) экранах мобильных устройств, был создан WML по стилю написания похожий на HTML, но гораздо более облегчённый и специализированный для мобильных устройств c низким уровнем поддерживаемых технологий. Мобильный доступ в Интернет может осуществляться с помощью беспроводного модема (обычно, у PDA), встроенного WAP — браузера (телефоны, смартфоны) или путем синхронизации устройства с другим, уже подключенным к Интернету (с персональным компьютером, WAP — телефоном).

1. WAP

1.1 История WAP

В 1995 году компания Unwired Planet (в 1999 году переименованная в Phone. com, в 2001-м — в Openwave) предложила протокол связи для сетей CDMA, DAMPS (CDPD) и iDEN, реализованный на базе языка HDML (Handheld Device Markup Language).

Первое упоминание о WAP происходит в июне 1997-го, когда три лидера мобильного мира — Ericsson, Motorola и Nokia, — а также ориентированная на эту проблему фирма Unwired Planet создали Форум WAP. С тех пор к этой группе присоединилось множество членов из первых в мире провайдеров беспроводных сервисов, разработчиков программного обеспечения и т. д. В 2000 году в WAP Forum было более чем 400 членов. Некоммерческая организация WAP Forum (www. wapforum. org) была учреждена в январе 1998 года. WAP Forum-промышленная группа, предназначенная для увеличения возможностей телефонии и информационных сервисов ручных беспроводных устройств — мобильных телефонов, пейджеров, органайзеров PDA.

Когда WAP Foruм идентифицирует новую область технологий, где стандарт не существуют, или существует, но есть потребность приспособления его для радиосвязи, то работа ведется по спецификациям стандартов другой промышленной группы стандартизации. WAP Foruм в настоящее время имеет несколько различных совместных разработок с другими разработчиками стандартов:

· European Telecommunications Standards Institute (ETSI). (Европейский Институт Стандартизации в области Связи). Подгруппа Специальной Мобильной Группы Европейского Института Стандартизации в области Связи4 MExE (Mobile Execution Environment) перекрестно работает с техническими требованиями WAP, для разработки его конфигурации для GSM и UMTS.

· The Cellular Telecommunications Industry Association (Ассоциация Промышленности Сотовых Телекоммуникаций) (CTIA) имеет официальное представительство в WAP Forum.

· WAP Forum установил формальную связь с Консорциумом World Wide Web (W3C) и Ассоциацией Промышленности Телекоммуникаций (TIA). WAP Forum сотрудничает с этими организациями в области технологии WWW в радиосвязи. W3C, TIA и WAP Forum намереваются продолжить работать вместе в выбранных технических областях, совместно создавать и способствовать распространению технических спецификаций, представляющих интерес для всех трех групп.

· WAP Forum находится в процессе формирования связи с Internet Engineering Task Force (IETF).

Цели WAP Forum:

· создать технологию доставки содержимого Интернета и расширенных информационных сервисов пользователям беспроводных телефонов и других устройств,

· создание общих спецификаций беспроводных протоколов, работающих со всеми беспроводными технологиями,

· предоставление возможности создания контента и приложений, предназначенных для широкого круга беспроводных сетей и типов устройств,

· взаимодействовать с как можно большим количеством стандартов и технологий, WAP Forum не разрабатывает конкретных продуктов, но создает открытые стандарты для внедрения их в разработку продуктов.

WAP Forum не разрабатывает программы, но создает лицензионно-свободные стандарты для всей промышленности, для использования при разработке программ. Каждая компания, создающая программы для WAP может предлагать собственные характеристики, в то время как все они соответствуют техническим требованиям WAP.

Идею, объединяющую два феномена конца ХХ века — интернет и мобильную связь, приняли на ура. В течение полугода участниками проекта стало большинство крупных производителей инфраструктуры сотовой связи и мобильных телефонов. Сегодня в консорциум входит более 500 организаций.

Конечно для возможности работать в Интернете с использованием технологии WAP необходима её совместимость с уже существующими стандартами. Поэтому, пользуясь существующими стандартами в максимально возможной степени, WAP Форум ищет способ использовать существующие промышленные стандарты как базис для собственного проекта. Например, WAP шлюз поддерживает связи с другими узлами Internet, использующими стандартный гипертекстовый транспортный протокол HTTP1.1. Кроме того, технические требования указывают необходимость использовать стандартную адресацию URL для беспроводных телефонов при запросе услуг. По замыслу разработчиков, стандарты WAP Forum должны быть разработаны так, чтобы дополнять существующие стандарты. Например, спецификации WAP не определяют интерфейс передачи данных по воздуху. Вместо этого, технические требования WAP предназначены, чтобы обеспечить совместимость с любым существующим канальным стандартом.

В мае 1998 года была опубликована первая редакция WAP — v.1.0. Однако, несмотря на стройность общей концепции, ошибок и неточностей было более чем достаточно. Версия 1.0. давно устарела и уже практически нигде не используется, в том числе и у нас в стране. Практически через год, в июне 1999-го, на суд общественности была представлена вторая версия — WAP v.1.1. В этой версии появилась функция WTA (wireless application protocol) — позволяет оператору организовать непрерывность WAP-сессии для абонента. Во время просмотра WAP-приложения можно принять входящий звонок, а затем вернуться к просмотру WAP-сайта. Летом 2000 года были обнародованы вариант WAP v.1.2 и его подвид WAP v.1.2.1.В WAP 1.2 тоже имел много недоработок. Так не хватает элементов аутентификации, авторизации и проверки сделки, что не позволяет добиться необходимого уровня безопасности в приложениях. Но все же, эта версия обладает более высоким уровень безопасности, благодаря введению системы так называемых WIM-модулей (Wireless Identity Module), которые гарантируют защиту сеансов интернет-транзакций при помощи специального шифрования и систем «цифровой подписи» для авторизации онлайновых операций данного мобильного пользователя.

Последняя версия WAP v.2.0 появилась в январе-2002 Представляя WAP2. 0, WAP Forum объявил, что разработчиками были успешно решены многие задачи по усовершенствованию этой технологии:

· добавлена поддержка стандартных Интернет протоколов. WAP2.0 обеспечивает поддержку таких протоколов, как IP, TCP и HTTP. Добавляя эти протоколы и стандарты, и обеспечивая внутри операционную оптимизацию параметров для беспроводных телекоммуникаций, спецификации WAP обеспечивают, что беспроводные устройства реально работают с существующими Интернет технологиями.

· поддержка работы с WAP1. х с помощью обеспечения возможности приложениям и службам работать с существующими и предвидимыми в ближайшем будущем технологиям беспроводной передачи данных. Примерами могут послужить новые высоко-скоростные технологии General Packet Radio Service (GPRS) и 3rd Generation (3G).

· обеспечение насыщенности прикладного окружения, которое предоставляет множество информационных и интерактивных сервисов для мобильных телефонов, пейджеров, PDA и других беспроводных устройств.

· улучшение работы по специфическим характеристикам беспроводных устройств (малые экраны, ограниченные возможности навигации и т. д.)

· минимизация затрат энергии устройства при работе в сети

· гибкие возможности при разработке интерфейса пользователя.

Помимо множества других возможностей, новая версия протокола поддерживает технологию «WAP push», которая позволяет пользователю получать горячие новости и предупреждения без его ведома. О своём намерении поддержать новую версию протокола и способствовать его распространению в своих новых продуктах заявили ведущие мировые производители сотовых телефонов: Ericsson, Nokia и Motorola.

Несмотря на все улучшения протокола среди пользователей и разработчиков распространено критическое отношение к WAP. Появлению такого отношения способствуют трудности при создании WML страниц, необходимость предусмотреть работу с четырех-строчными и восьми-строчными дисплеями сотовых телефонов. Критика распространена и в рядах самих создателей данной технологии. WAP Forum, руководящий проектом и следящий за его развитием, неожиданно получил критиков в своих же рядах. В частности, Дэвид Ренсин, технический директор компании Aether Systems, разрабатывающей инфраструктуру Internet-доступа для портативных устройств, заявил на конференции Mobile Insights о «смерти WAP». Это заявление было настолько неожиданным, что многие впали чуть ли не в панику. Конечно, не стоит принимать такие заявления как пророческие, но призадуматься о срочности покупки сотового телефона, оснащенного WAP-броузером, несомненно, стоит. Есть направления развития WAP, связанные с различными протоколами и с такими перспективными технологиями, как Bluetooth и GPRS. К тому же, уже сегодня ведутся разработки технологий, дополняющих WAP. Например, технология ScoutWeb компании Aether дополняет WAP, чтобы адаптировать Web-сайты для PDA (personal digital assistant) и сотовых телефонов.

Вообще, аналитики предрекают, что количество пользователей WAP — Интернета будет составлять 20 — 30 процентов от всех пользователей мобильной связи… И все же не стоит «хоронить» персональные компьютеры. Никто не будет пользоваться сотовым телефоном для доступа в Интернет постоянно, какой бы дешевой не стала эта услуга. Почему? Хотя бы из-за того же маленького экрана. Пока WAP — технология остается скорее очень дорогим развлечением, нежели прибором работы. Исключение составляют те специалисты, которым нужна только текстовая, только краткая и только срочная информация. Это могут быть курсы валют или, например, котировки ценных бумаг. Но количество таких людей настоль мало, что говорить о массовом применении WAP еще довольно рано…

Поскольку появляются новые стандарты, WAP Forum продолжит активно обеспечивать совместимость с этих стандартов с WAP. Например, WAP Forum будет работать с W3C и IETF, чтобы гарантировать будущую совместимость с HTML следующих поколений. Кроме того, WAP Forum тщательно наблюдает за разработками Международных Мобильных Телекоммуникаций 2000 (IMT-2000, Или часто 3G) семейства стандартов Международного Объединения Электросвязи (ITU).

1.2 Общие сведения о протоколе WAP

WAP (Wireless Application Protocol), или (Wireless Access Protocol) — «протокол беспроводного доступа» — это средство получения доступа к ресурсам Интернет посредством только мобильного телефона, не прибегая к помощи компьютера или модема. По сути это технический стандарт, описывающий способ, с помощью которого информация из Интернет передается на дисплей мобильного телефона. Появление WAP-технологии стало второй ступенью развития мобильного интернета.

По данным TheStrategisGroup в 2001 было около 530 млн. пользователей беспроводных устройств. WirelessApplication Protocol (WAP) — мировой стандарт для представления и передачи информации по беспроводным сетям, предназначенный для мобильных телефонов и других беспроводных терминалов.

Архитектурно WAP состоит из следующих частей:

· стек протоколов WAP, включающий поддержку многих други стеков протоколов, в том числе TCP/IP, включая протоколы TCP, TLS, HTTP. Благодаря этому WAP предлагает модель соединения широкого круга сетей и беспроводных сетей.

· WAE (WAP Application Environmen)-обычно подразумеваются свойства и возможности WAP броузеров.

· добавочные сервисы и возможности-обычно отображает то, что не определено в спецификациях для WAP стека и WAP броузера, но что может улучшить свойства, определенные в спецификациях.

Особенностями беспроводных устройств является ограниченность CPU, памяти и заряда энергии, а так же упрощенный пользавательский интерфейс. WAP вносит гигантский вклад в развитие Web сервисов, средств разработки и приложений Web решая проблему беспроводных устройств. Разработчики заявляют, что это самое быстрое, надежное и безопасное решение. WAP Forum опубликовал спецификации общего беспроводного протокола, базировавшегося на существовавших стандартах Internet, таких как XML и IP, для всех беспроводных сетей. WAP поддерживает другие существующие технологии, такие как стандарты цифровых сетей данных, Internet технологии (IP, HTTP, XML, SSL, URL, исползование скриптов и других форматов содержания)

Использование WAP-технологии позволяет непосредственно с мобильного телефона без дополнительного оборудования (модема и ноутбука) получить доступ к Интернет-страницам, информация на которых представлена в формате WML, что обеспечивает быстроту ее загрузки и удобство просмотра на дисплее сотового аппарата.

Из-за основных ограничений по сроку службы батареи и маленькой формы устройств, карманные устройства имеют:

· Менее мощные CPU

· Меньшее количество ЗУ (ПЗУ и оперативная память)

· Ограниченная потребляемая мощность

· Меньшие дисплеи

· Различные устройства ввода (например, телефонная клавиатура, звуковой вход, и т. д.)

Из-за этих ограничений, пользовательский интерфейс беспроводного телефона существенно отличен от интерфейса настольного компьютера. Ограниченный размер экрана и отсутствие мыши требует пользовательского интерфейса отличного от традиционного GUI (Графического Интерфейса Пользователя). Маловероятно, что эти условия изменятся в ближайшем будущем. Кроме того, желание потребителей иметь телефоны с более длинным сроком службы батареи будет всегда ограничивать ширину полосы и потребляемую мощность CPU, ЗУ и дисплей.

Основным преимуществом (и в тоже время недостатком) WAP стало отображение специальных web-страниц прямо на экране телефона. Теоретически, если бы экран мобильного телефона смог отобразить то многообразие информации, что и дисплей компьютера, то WAP ничем не отличался бы от отображения обычных WEB-страниц. Но так как разрешение экрана дисплея мобильного телефона невелико, и скорость передачи данных по каналам связи довольно мала, отображение WAP-сайтов отличается недостаточной графикой и анимацией, а объем информации сведен к необходимому минимуму.

Для возможности использования WAP абонент должен иметь мобильное устройство, оборудованное WAP-браузером (программой для просмотра WML-страниц). Сотовых телефонов, поддерживающих WAP, еще совсем недавно было очень мало. Однако компании, производящие мобильные телефоны, видимо сговорились устранить полностью хотя бы эту проблему WAP-технологии. Сегодня практически каждая новинка в области сотовых телефонов оснащена WAP — броузером, то есть способна работать с WAP — протоколом. Многие из этих новинок дошли до России, хотя у нас и раньше были такие телефоны. Среди дошедших или почти дошедших до нашей страны телефонов можно назвать Nokia 7110, Nokia 6210, Motorola TP P7389, Ericsson R320, Ericsson R380, Bosch 1886 и некоторые другие.

Мобильные телефоны открывают обширный рынок для информационного доступа. Этот рынок очень отличается от традиционного стационарного или даже портативного ЭВМ рынка, потому что абонент имеет различный набор потребностей и ожиданий. Вот некоторые из этих различий:

· Легкий в использовании: несмотря на факт, что использование настольного компьютера стало проще за последние пять лет, беспроводной терминал должен быть более простым для использования, чем даже самый простой настольный компьютер. Эти устройства будут ориентировано на людей, которые не имеют рабочего стола. Таким образом устройства WAP должны быть чрезвычайно просты и удобны. Приложения, ориентированные на эти устройства должны предоставлять наилучшие возможности пользовательского интерфейса для быстрой и простой эксплуатации. Не допустимы сложные строения меню, сложные ключевые последовательности типа Ctrl-alt-del, или alt-shift-F5.

· Рыночный размер: рост и размер рынка абонентов беспроводной связи феноменальный. Согласно Global Mobile magazine уже в 2000 году было больше чем 200 миллионов абонентов радиосвязи в мире. Рынок беспроводной связи огромен.

· При стоимости около $ 1000 за компьютер, ценовая разность в $ 50 между двумя моделями сотовых телефонов не представляется значимым.

· эксплуатационные особенности: абоненты ожидают, что беспроводной доступ к данным должен быть подобен остальным составляющим сервиса их телефона: обслуживание должно быть немедленным, простым в использование, быстрым Песочные часы-значки, сообщающие абонентам, об необходимости ждать, не приемлемы.

Также необходимо подписаться на услугу передачи данных у оператора. После чего, сделав необходимые настройки, достаточно будет выбрать в меню телефона соответствующий пункт, чтобы соединиться с WAP-сервером. Правда, чтобы насладиться всеми прелестями WAP придется не один час прокорпеть над своим сотовым телефоном — необходимо настроить более 20 параметров. И это тоже один из недостатков WAP. Хотя, на самом деле при определенном навыке все настройки, а это 8−10 параметров, выполняются за 10−20 минут даже неспециалистом.

1.3 WAP-броузеры

Современный мобильный телефон, как правило, имеет WAP-броузер. WAP-броузер, это программа, записанная в память телефона и отвечающая за обмен информацией и отображение ее на дисплее. Так же как, например, Microsoft Internet Explorer или Netscape Communicator для WEB.

Рис 1. Интерфейс WAP-броузера

WAP Forum создал спецификации микроброузеров для беспроводных терминалов, которые определяют пользовательский интерфейс по аналогии с стандартами Web броузеров. Эти спецификации определяют как WML и WMLScript будут интерпретироваться в телефоне и представляться пользователю. Эти спецификации для микробраузеров были разработаны для беспроводных телефонов таким образом, что полученные в результате приложения компактны и эффективны и обеспечивают гибкость и мощь пользовательского интерфейса.

Однако важно не только наличие WAP-броузера, но и его версия WAP, для работы с которой он предназначен. Так если броузер предназначен для работы с WAP1. 0, то он не сможет работать с современными сервисами WAP. Примером может послужить телефон Siemens S25.

К сожалению сотовые телефоны с встроенным броузером отличаются дороговизной. Это является одним из главных сдерживающих факторов массового развития WAP-услуг. Однако прогресс не стоит на месте, и производители сим-карт для сотовых телефонов предложили решение этой проблемы для большинства абонентов, пользующихся обычными мобильными аппаратами.

Например — организация SIMalliance, учрежденная производителями смарт-карт Gemplus, Giesecke & Devrient, ORGA, Schlumberger и электронной платежной системой Oberthur Card Systems, опубликовала спецификацию S@T (SIMalliance Toolbox) для сим-карт мобильных телефонов стандарта GSM, поддерживающих фазу 2+. Спецификация S@T позволит операторам GSM по всему миру предоставлять услуги мобильного интернета всем абонентам, чьи аппараты поддерживают фазу 2+ а это большинство моделей, произведенных за последние 1,5−2 года.

Важным условием работы подобной системы является наличие у телефона графического дисплея и поддержка технологии SIM ToolKit, то есть специального режима работы с дополнительными услугами сети. Программа WAP-броузера будет находиться в памяти самой сим-карты, что позволит пользоваться всеми сервисами WAP — просмотром WAP-сайтов, доступом к различным интернет-службам, а также услугами m-commerce (мобильной коммерции) и контролем за своим банковским счетом.

Стоимость сим-карты меньше цены любого WAP-терминала, да и просто мобильного телефона. Многие операторы связи вообще не берут с абонента деньги за саму сим-карту, так как она, фактически, просто носитель информации, идентификатор данного телефона. Пока, конечно, рано говорить о том, что все сим-карты, предоставляемые операторами своим абонентам, будут оснащены WAP-броузерами, но их доля будет неизменно возрастать.

В Web есть программы-имитаторы, с помощью которых wml-файлы можно «видеть» даже без реального устройства, а просто на базе имеющегося броузера. К примеру, это посредник M3Gate (Dubna, Numeric Algorithm Lab) — бесплатный броузер, правда пока еще плохо работает (версия 1. 2), WinWAP — не бесплатный, но отзывы некоторых пользователей, лучше предыдущего в несколько раз (версией 3.1 Pro). m3gate для MicrosoftWindows9x/ME/2000/XP -броузер, с помощью которого можно пользоваться WAP ресурсами. Он обеспечивает полную поддержку WML и WMLScript. Может быть интегрирован в Microsoft Internet Explorer (начиная с 4 версии) и Netscape Communicator (начиная с 4 версии). m3gate позволяет просматривать страницы в формате WML, предназначенные для мобильных WAP устройств. Броузер m3gate1.2 включает:

· реализацию элементов ActiveX

· интерпретаторы WML и WMLScript поддерживающий спецификации WAP1. 2

· полная поддержка WBMP (Wireless BMP) и PNG форматов изображений

· поддержка поисковых механизмов

· поддержка закладок

· возможность просмотра локальных WML и WBMP файлов

1.4 Модель Программирования WAP

Модель Программирования WAP близка к Web Programming Model, использующей Pull Model, (при которой используются клиентские запросы контента у сервера). Однако, WAP расширяет Web архитектуру, добавляя телефонную поддержку связи WTA и допуская Push Model, при которой сервер может самостоятельно посылать контент клиенту. Wireless Telephony Application (WTA) позволяет прикладным программам инициировать вызов телефона через броузер, как реакцию на события, происходящие в сети. WTA API выполняет эту функцию в интерфейсе локальной и сетевой телефонной инфраструктуре. Локальный интерфейс использует WML и WML Script, чтобы открыть возможность использования специфического набора функций телефонной связи, таких как функция вызова телефона от другого мобильного телефона. Интерфейс сети использует функции по контролю и инициации событий сети мобильной связи, так, чтобы приложение могло модифицировать информацию, основанную на этих событиях. Эти функциональные возможности могут использоваться, чтобы сохранить модифицированный список номеров телефона, присоединенных к сеансу конференц-связи.

Стандарт HTTP не поддерживает функциональных возможностей push технологии. Технические требования WAP определяют, как push механизм, что позволяет любому серверу Web посылать информацию клиенту. Это — чрезвычайно важная особенность, потому что позволяет приложениям донести до абонента информационные изменения. Имеется множество приложений, которые используют эти функциональные возможности, например контроль трафика, уведомление об изменениях адресов, функция пэйджера и электронной почты.

Рис 2. модель программирования WAP

В предыдущих версиях WAP, шлюз WAP требовался, чтобы обеспечить взаимодействие по протоколу между клиентом и исходным сервером. Шлюз WAP, связанный с клиентом, использующим WAP протоколы, которые в значительной степени основаны на протоколах связи Internet, позволял ему работать с исходным сервером, используя стандартные протоколы Internet.

Шлюз WAP также может использоваться для предоставления услуг абонентам и предоставлять операторам сети точку контроля для служебного использования и борьбы с мошенничеством.

Шлюз WAP обычно включает следующие функциональные возможности:

· Protocol Gateway — протокол, по которому шлюз преобразовывает запросы от стека протоколов WAP к стеку протоколов WWW (HTTP и TCP/IP).

· Кодеры и Декодеры информационного контента — кодеры информационного контента преобразовывают Web контент в компактные закодированные форматы, чтобы понизить размер и число пакетов, путешествующих по беспроводной сети передачи данных.

· Эта инфраструктура гарантирует, что пользователи мобильного терминала могут просматривать WAP контент независимо от того, какую беспроводную сеть они используют. Авторы приложений могут создавать услуги и информацию, которые будут доступны всем пользователям сети, независимо от типов терминалов. Такая возможность есть благодаря тому, что технология шлюзов WAP поддерживает стандартные сервисы WWW, разработанные с помощью проверенных Web технологий вроде скриптов CGI.

Шлюз WAP уменьшает время ответа мобильному устройству, соединяя данные от различных серверов Сети, и кэшируя часто используемую информацию. Шлюз WAP может также работать с базами данных абонента и использовать информацию о беспроводной сети, типа информации о локализации, динамически настраивать WML страницы для некоторой группы пользователей WAP 2.0 не требует наличие шлюза WAP, поэтому связь между клиентом и исходным сервером может идти с использованием HTTP/1. 1. Однако, развертывание шлюза WAP может оптимизировать связь и может предредоставлять дополнительные мобильные службы, типа локализации, секретности. Кроме того, шлюза WAP необходим для осуществления Push функций.

Рис 3. модель WAP- доступа, обеспечивающая оптимизацию сети

Много приложений в Web сегодня требуют безопасного подключения между клиентом и сервером. WAP шлюз участвует в обеспечении безопасности, для требующих этого приложений. WAP спецификации гарантируют безопасный протокол для этих операций на беспроводном микротелефоне. Wireless Transport Layer Security (WTLS) — протокол, основанный на промышленном стандарте Transport Layer Security (TLS), прежде известным как Secure Sockets Layer (SSL).

WTLS предназначен для использования с транспортными протоколами WAP и оптимизирован для использования по узкополосным каналам связи. WTLS гарантирует целостность данных, секретность, установление подлинности. Для приложений Web, которые используют стандартные методы защиты Internet со TLS, WAP шлюз автоматически управляют защитой с минимальными расходами.

1.5 Адресация беспроводной сети

Стек протоколов WAP оптимизирует стандартные протоколы Web типа HTTP, для использования при малой ширине полосы пропускания. Множество доработок в сеансе связи, обмене информацией, защиты обеспечивают функциональные возможности HTTP, лучше подходящие для беспроводной сети. Есть несколько примеров этих усовершенствований:

· заголовки документов HTTP преобразовываются в двоичный код, который значительно понижает количество данных, которые должны быть переданы по воздушному интерфейсу.

· определен простой протокол восстановления сеанса связи, что позволяет восстанавливать сеансы связи без накладных расходов. Это позволяет временно приостанавливать сеанс связи, во время холостой работы, что освобождает ресурсы сети и сохраняет энергию питания.

· WAP предоставляет Wireless Transaction Protocol (WTP) беспроводной операционный протокол, который обеспечивает надежную транспортировку для дейтограммного сервиса WAP. WTP обеспечивает подобную надежность как традиционный TCP, но без использования средств, которые делают TCP неподходящим в беспроводной сети. Например, TCP передает большое количество информации для каждого приемо-передачи, включая информацию, которую необходимо обрабатывать для упорядочения получения пакета. Так как имеется только одно возможное направление связи между WAP шлюзом и микротелефоном, нет никакой потребности обрабатывать эту ситуацию. WTP удаляет эту ненужную информацию и понижает количество информации, необходимое для каждой операции приемо-передачи. Это — только один пример оптимизации с помощью WTP.

· использование WTP также приводит к тому, что не требуется стек TCP в телефоне, что приводит к уменьшению стоимости ЗУ в микротелефоне.

· усовершенствования, сделанные в стеке WAP протоколов приводят к значительному повышению эффективности работы с беспроводной средой передачи. Ниже сравнивает число пакетов, необходимых, чтобы обработать запрос по определенному адресу настольным броузером, использующим HTTP1. 0 с обработкой того же запроса WAP-броузером. WAP протокол использует меньше чем половину пакетов, используемых стандартами HTTP/TCP/IP стека, чтобы доставить тот же самый контент. Это усовершенствование страниц существенно для улучшения использования ограниченой ширины полосы пропускания.

Наглядное отображение оптимальности протоколов WAP можно рассмотреть на примере типичной ситуации при работе в сети. Пусть было сделано 3 запроса и получено 3 ответа. При этом при работе с HTTP/TCP/IP будет передано 17 пакетов, из которых 65%-заголовки, а в случае с WSP/WTP/UDP будет передано 7 пакетов, из которых лишь 14% заголовки. В следующей таблице жирным шрифтом показаны пакеты, содержащие ценную информацию, а то, что не выделено-заголовки.

1.6 Стек протоколов WAP

wireless application protocol internet беспроводной

Ключевой частью WAP является поддержка протоколов Internet при использовании IP соединений мобильным устройством. Эти протоколы оптимизированы для узкополосных сетей.

Рассмотрим протоколы этого стека:

· Wireless Session Protocol (WSP) — WSP обеспечивает HTTP/1. 1 функциональными возможностями и включает новые особенности, типа долгих сеансов связи и сеансов связи при разрыве / восстановлении. WSP соответствует прикладнму уровеню верхнего уровня WAP с интерфейсом для двух сервисов сеанса связи. Первый — обслуживание режима с установлением соединения, который работает как протокол транспортного уровня, и второй — обслуживание без установления соединения, который работает как безопасный или небезопасный сервис дейтаграммной передачи.

· Wireless Transaction Protocol (WTP) — WTP был определен, поскольку облегченный протокол для клиентов (мобильных станций) и операторов необходим на беспроводных дейтаграммных сетях. Выгоды от использования WTP включают:

o Улучшенная надежность дейтаграммных услуг. WTP разгружает верхние уровени от ретрансляций и подтверждений получения, которые необходимы, при использовании дейтаграммнх услуг.

o Услуги, ориентированные на улучшение эффективности связи. WTP не имеет явного подключения, установления или разрывания соединения.

o Преимущество использования протоколов, ориентированных на сообщения, предназначенные для услуг типа броузинга.

· Wireless Transport Layer Security (WTLS) — WTLS предназначен для обеспечения секретности, целостности данных и установления подлинности между двумя приложениями связи. Это снабжает слои верхних уровней WAP безопасным интерфейсом обслуживания передачи данных. Кроме того, WTLS снабжает интерфейс управлением (например, создания и завершения) безопасными подключениями. Это снабжает функциональные возможности подобными TLS 1.0 и включает дополнительные особенности поддержки дейтаграмм, оптимизированного управления и динамического обновления.

· К протоколам транспортного уровня в архитектуре WAP относятся Wireless Transaction Protocol (WTP) и Wireless Datagram Protocol (WDP). WDP слой работает над физическим уровнем, который поддерживает различные типы сетей. Как общая дейтаграммная служба, WDP поддерживает работу с протоколами верхних уровней (Security, Transaction и Session) WAP и взаимодействует с предлагаемым сервисом передачи на физическом уровне. WDP, как и все протоколы в семействе WAP, разработан для использования на узкополосных каналах связи в беспроводных сетях передачи данных. Так как, транспортный уровень может приспосабливаться к особенностям используемой сети, WDP протоколы обеспечивают общий интерфейс протоколам верхнего уровня, они функционально независимы от используемой сети. Услуги, предлагаемые WDP включают адресацию приложений с помощью номеров портов, опциональную сегментацию и перебор с настраиваемым обнаружением ошибок. Услуги учитывают свойства работы по различным типам сетей.

WDP предлагает обслуживание в Transport Service Access Point (точке доступа к транспортной службе) протоколов верхних уровней WAP. Такая последовательность обслуживания учитывает приложения, работающие на различных типах сети. Существует разность в функциях, обеспечиваемых физическими средами и таким образом разность необходимых в WDP протоколе функций, чтобы поддержать то же самое обслуживание, предлагаемое в Transport Service Access Point.

WDP может работать на различных типах сетей, с различными характеристиками. Чтобы оптимизировать протокол относительно эксплуатации ЗУ и эффективности передачи информации, характеристики протокола по каждой из сетей могут меняться. Однако, обслуживание WDP и основные службы останутся теме же самыми, предоставляя интерфейс более высоким слоям. Протокол WDP работает в слое над слоем среды передачи данных. WDP поддерживает одновременно несколько связей от более высокого слоя к слою, лежащему ниже WDP. Номер порта идентифицирует объект более высокого слоя. Это может быть другой протокола типа WTP или WSP или приложения типа электронной почты. Повторно используя элементы нижележащих каналов передачи, WDP может осуществлять множественные однонаправленные каналы и все же быть оптимизированным для эффективной работы в пределах ограниченных ресурсов мобильного устройства.

Слой Адаптации (Adaptation Layer) — слой WDP протокола, который отображает WDP функции протокола непосредственно на используемый канал связи. Слой Адаптации разный для каждого типа канала связи и зависит от возможностями и характеристиками служб канала связи. Слой канала (Bearer Layer) — службы канала связи типа GSM SMS, или USSD, или ANSI-136 R-Data, или CDMA Packet Data. В слое адаптации шлюза передает WDP- пакеты WAP Proxy/Server по протоколу линии, который предоставляется интерфейсом между шлюзом, который обслуживает канал и WAP Proxy/Server. Например, если канал типаGSM SMS, то шлюз GSM SMSС с поддержкой специального протокола (Tunnelling protocol), будет связать интерфейс SMSC с другими серверами. Подсеть — любая общая технология построения сетей связи, которая может использоваться, чтобы подключить два устройства связи. Примеры — глобальные сети, основанные на TCP / IP или X. 25, или LAN, использующих TCP / IP по Ethernet. WAP Proxy/Server может передавать прикладной контент или может действовать как межсетевой стык между беспроводным протоколом WTP и проводным Internet.

WDP Management Entity- Объект Управления WDP используется как интерфейс между WDP слоем и средой устройства. Объект Управления WDP дает информацию WDP слою относительно изменений в среде устройства, которые могут повлиять на операции WDP.

WDP протокол разработан с предположением, что среда является способной к передаче и приему данных. Например, это предположение включает следующие основные возможности, которые должны обеспечиваться мобильным:

o мобильный находится в пределах зоны охвата, применимой к вызываемому службе сети;

o мобильный имеет достаточную энергию;

o достаточные ресурсы (CPU и ЗУ) в мобильном доступны WDP;

o WDP протокол правильно сконфигурирован;

o пользователь желает принимать / передавать данные.

Объект Управления WDP контролирует состояние вышеупомянутых услуг/ способностей среды мобильника и уведомит WDP слой, если одна или большее количество из этих услуг не была предложена. Например, если мобильный передвигался из зоны обслуживания сети, Объект Управления канала должен сообщить WDP Объекту Управления, что передача / прием по этому каналу больше не возможна. В свою очередь Объект Управления WDP указал бы WDP слою, что необходимо закрыть все активные связи по этому каналу. Другие примеры типа разрядки батареи питания были бы обработаны подобным же способом с помощью Объекта Управления WDP. В дополнение к контролю состояния мобильной среды Объект Управления WDP может использоваться интерфейсом пользователя для установки различных параметров конфигурации, используемых WDP, типа адреса устройства. Это свойство могло бы также использоваться, чтобы осуществлять функции, предлагаемые пользователю типа «отображение всех данных подключения». Вообще Объект Управления WDP будет иметь дело со всем, связанным с инициализацией, конфигурацией, динамической реконфигурацией, и ресурсами, поскольку они принадлежат WDP слою.

Обработка ошибок в дейтаграммах WDP может случаться, когда WDP дейтаграммы посланы от одного WDP оператора другому. Например, беспроводной шлюз данных не может быть квалифицированно послать дейтаграмму шлюзу WAP, или нет приложения, определяющего порт адресата, или получатель не имеет достаточного буферного пространства, чтобы принять большое сообщение.

Wireless Control Message Protocol (WCMP) дает эффективный механизм обработки ошибок для WDP, приводящий к улучшению характеристик для WAP протоколов и приложений. Поэтому WCMP протокол должен быть осуществлен. WDP, как ожидается, не должен пропустить испорченные сообщения. Если специфический канал связи не обеспечивает эту службу, то WDP адаптация такого канала должна снабдить защиту полезной нагрузки. WDP не имеет механизмов аутентификации.

При введении нового обслуживания канала связи, нужно дать потенциальную возможность вложения cегментации и перекомпиляции WDP Adaptation Layer Segmentation & Re-assembly (SAR) — функциональные возможности адаптации в слое нового обслуживания канала. Следующие критерии должны рассмотриваться при оценке потребности в функциональных возможностях SAR нового обслуживания канала:

o приложения (или более высокие слои связи) которые, вероятно, будут использовать обслуживание канала: чтобы оценить, может ли типичная полезная нагрузка этих приложений быть обработана новой службой канала (например, при использовании X. 509 удостоверений с WTLS, типичное сообщение учреждения сеанса связи может быть до 1500 байтов в размере);

o Максимальная Порция обмена (MTU)службы канала связи. Если типичная полезная нагрузка приложений, не превышает MTU канала, то поддержка для SAR, включается в новые технические требования службы канала. Когда SAR для канала определен, службы должны быть квалифицированы по крайней мере, чтобы распознавать и браковать сегментированные сообщения, чтобы не принимать и заново не собирать их.

Поддержка SAR в службе канала не гарантирует приложению, что перенос данных пользователю будет выполнен своевременно.

Рис 4. пример использования WAP шлюза

· Wireless Profiled HTTP (WP-HTTP)-спецификации WP-HTTP — конфигурация HTTP для беспроводной среды и полностью взаимодействующие с 1 HTTP/1. Основная модель взаимодействия между WAP устройством и /WAP Сервер — операция запроса / ответа HTTP. WP-HTTP поддерживает компрессирование тела сообщения ответов и учреждения безопасных туннелей.

· Transport Layer Security (TLS) — беспроволочная конфигурация протокола TLS разрешает безопасно взаимодействовать. Эта конфигурация включает наборы программ шифрования, форматы сертификатов, алгоритма цифровой подписи и использование журнала сеанса связи. Конфигурация также определяет метод для туннелирования TLS, чтобы защитить связь от переприема на транспортном уровне.

· Wireless Profiled TCP (WP-TCP)-WP-TCP обеспечивает ориентированные на соединение услуги, оптимизированные для беспроводных сред и полностью взаимодействующие со стандартным выполнением TCP в Internet. Исследование по оптимизации TCP привело к появлению множества механизмов для улучшения его характеристик. Например работа группы IETF PILC, которая рекомендовала некоторые механизмы для выполнения TCP в протяженных узкополосных сетях. Они были зарегистрированы в Тракте Стандартов RFC и были приняты сообществом Internet как полезные и технически устойчивые.

Следующее рисунок показывает пример эксплуатации этих протоколов от WAP устройства до Web сервера. В этом примере, туннель TLS позволяется через WAP шлюз осуществить связь без переприема. TCP* -рекомендация, которые используют особенности wireless profiled TCP.

Рис 5. пример работы стека протоколов WAP

1.7 WAP-Шлюзы

Так как языка WML обычные браузеры не понимают, то для работы WAP-телефона, очевидно, требуется посредник-транслятор. Кодирование информации из WML в WAP-формат и обратное декодирование — из WAP-запроса с телефона в HTTP-запрос (проще говоря, URL) выполняется специальным WAP-шлюзом (WAP Gateway). Чтобы WAP-телефон мог нормально работать, в его настройках прежде всего необходимо указать IP-адрес этого шлюза (примеры настроек можно посмотреть на страничке Операторы мобильной связи предлагают собственные WAP-шлюзы, но есть и бесплатные общедоступные. При этом следует учитывать, что разные шлюзы могут обрабатывать WML-контенты по-разному.

Заключение

С внедрением WAP открылись его достоинства и недостатки. Ведь для отображения информации на экране сотового телефона используется, как правило, четыре строки. Главный принцип предоставления WAP-информации на сотовый телефон — разбиение данных на небольшие блоки размером в два-три экрана телефона. Не говоря уже о том, что интерфейс WAP оставляет желать лучшего, информацию содержащую до сотни символов приходится долго «листать», а при малой скорости передачи данных этот процесс затягивается. В результате полученная информация может оказаться неоправданно «дорогой», так как за минуты надо платить…

И у специалистов, обслуживающих WAP, возникают некоторые проблемы. Сайты, которые могут посещать пользователи с мобильных телефонов, надо постоянно адаптировать. Иными словами, WAP-сайт, который можно посмотреть на 8-строчном дисплее, для 4-х строчного уже не подходит, и его надо переписывать в специальной версии.

Поэтому, на сегодняшний день набор русских WAP-ресурсов остается скромным — в основном это погода, анекдоты, гороскопы, новости, курсы валют и афиши. На странице http: //www. wapgate. ru/ все русские «мобильные странички» рассортированы по девяти темам: досуг/развлечения, мобильная коммерция, медицина/здоровье, операторы связи, СМИ/новости, справочная информация, туризм и отдых, WAP-сервис. На http: //wap. uptsoft. com/ можно поиграть в «Морской бой» или «Крестики-нолики», воспользоваться русско-английским или англо-русским переводчиком на http: //wap. translate. ru/, поискать нужный ресурс на http: //wap. yandex. ru/.

Еще одним направлением WAP могут стать корпоративные решения. Существует много крупных компаний, у которых большому количеству мобильно передвигающихся менеджеров постоянно требуется какая-то информация. Технологии e-mail и SMS не могут покрыть их потребности, так как и в том и в другом случае информация посылается не по запросу клиента, а по решению серверной стороны.

Развитие WAP-технологий будет зависеть от того, как будет воспроизводиться объем разнообразной информации. Ведь ввод поддержки новой технологии пакетной передачи данных GPRS (General Packet Radio Service) существенно повысит скорость работы с WAP-приложениями.

Востребована она будет или нет, покажет рынок. Далее, возможны работы по построению шлюзов по преобразованию стандарта HTML (на котором построены традиционные странички Интернета) в WML (стандарт для WAP-страничек). Это позволит абонентам использовать обычные ресурсы Сети и придаст большой скачок трафику.

Объективная оценка такова: WAP-технология в ее современном виде является пока переходным решением. Разработчики уже модернизируют его, избавляя от первоначальных недостатков. Возможно, изменятся цели, которые достигаются применением WAP. Появляются новые мобильные телефоны и смартфоны — гибриды телефонов и карманных компьютеров и в дальнейшем, вероятно, прямо на своем мобильнике или смартфоне можно будет «путешествовать» по настоящему Интернету.

Список используемой литературы

1. Безопасность глобальных сетевых технологий: Владимир Зима, Александр Молдовян, Николай Молдовян -- Санкт-Петербург, BHV — Санкт — Петербург, 2003 г.

2. Работа в сети Internet. Учебный курс: С. В. Глушаков, Д. В. Ломотько, И. В. Мельников -- Москва, АСТ, Фолио, 2000 г.

3. Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета: Вильям Столлингс -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2005 г.

4. Протоколы Internet. С. Золотов. -- СПб.: BHV -- Санкт-Петербург, 2008 г.

5. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы / Ф. Дженнингс; пер. с англ. -- М.: Мир, 2005 г

6. Максимов Н. В., Попов И. И.
учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования, 2006 г.

7. Джеймс Ф. Куроуз, Кит В. Росс — Компьютерные сети. Многоуровневая архитектура Интернета, 2009 г.

8. Денисова А., Вихарев И., Белов А., Наумов Г. Интернет. Самоучитель. 2-е изд. — СПб. Питер. 2004 г.

9. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер -СПб. Питер, 2010 г.

10. Бройдо В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2006 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой