Попов_Н_Д_ВКР_презентация

1. Имитационное моделирование работы беспроводной сети Wi-Fi в программе Cisco Packet Tracer

Министерство образования Московской области
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Московской области
«Подмосковный колледж «Энергия»
(ГАПОУ МО «ПК «Энергия»)
Имитационное моделирование
работы беспроводной сети Wi-Fi в
программе Cisco Packet Tracer
Студент 5ИА21Г
Попов Н.Д.
Год защиты
2026
Реутов 2026

2. Актуальность

Стремительный рост числа беспроводных устройств и
переход офисов на преимущественно беспроводной доступ
требуют от Wi-Fi сетей высокой пропускной способности,
стабильного покрытия и информационной безопасности.
Имитационное моделирование в Cisco Packet Tracer
позволяет выявлять и устранять проблемы (мёртвые зоны,
интерференция, уязвимости) ещё на этапе проектирования,
снижая временные и финансовые затраты на внедрение.

3. Объект, предмет и цель исследования

Объект исследования:
беспроводная сеть Wi-Fi малого офиса;
Предмет исследования:
процесс
имитационного
моделирования,
оптимизации
параметров
и
оценки
производительности сети в среде Cisco Packet Tracer
6.2;
Цель исследования:
разработка,
оптимизация
и
комплексное
исследование имитационной модели Wi-Fi сети
малого офиса на основе расширенной звездообразной
топологии, обеспечивающей высокий уровень
покрытия, производительности и безопасности.

4. Задачи работы

изучить стандарты семейства IEEE 802.11, механизмы доступа к среде и методы
модуляции;
проанализировать современные подходы к безопасности беспроводных сетей и
сегментации трафика;
рассмотреть возможности и ограничения Cisco Packet Tracer 6.2 применительно к
моделированию Wi-Fi сетей;
проанализировать требования к беспроводным сетям малого офиса и методы расчёта
покрытия;
разработать имитационную модель на основе расширенной звездообразной топологии с
тремя точками доступа, VLAN и механизмами безопасности;
провести серию экспериментов по оптимизации радио-параметров и внедрению базовых
политик QoS;
выполнить анализ результатов и сформулировать практические рекомендации по
построению аналогичных сетей.

5. Теоретическая база: стандарты IEEE 802.11

Стандарт
Год
Диапазон
Макс. скорость
Ширина канала
Основные технологии
802.11
1997
2,4 ГГц
2 Мбит/с
20 МГц
DSSS, FHSS
802.11b
1999
2,4 ГГц
11 Мбит/с
20 МГц
HR-DSSS
802.11a
1999
5 ГГц
54 Мбит/с
20 МГц
OFDM
802.11g
2003
2,4 ГГц
54 Мбит/с
20 МГц
OFDM + совместимость с b
802.11n (Wi-Fi 4)
2009
2,4 и 5 ГГц
до 600 Мбит/с
20/40 МГц
MIMO, OFDM
802.11ac (Wi-Fi 5)
2013
5 ГГц
до 3,5 Гбит/с
до 160 МГц
MU-MIMO, Beamforming
802.11ax (Wi-Fi
6)
2019
2,4 и 5 ГГц
до 9,6 Гбит/с
до 160 МГц
OFDMA, улучшенное MU-MIMO

6. Безопасность сетей и инструмент моделирования

Эволюция защиты Wi-Fi:
WEP → WPA → WPA2 (AES-CCMP) → WPA3 (SAE). Для офиса
рекомендованы WPA2/WPA3-PSK, сегментация через VLAN, изоляция
гостевой сети;
Cisco Packet Tracer 6.2:
режимы Realtime и Simulation; поддержка 802.11a/b/g/n и частично ac;
визуализация зон покрытия по RSSI;
Ограничения версии 6.2:
нет нескольких SSID на одном устройстве WRT300N; ограниченная
поддержка Wi-Fi 6 (OFDMA, полноценное MU-MIMO).

7. Методология исследования

Метод и среда:
имитационное моделирование в Cisco Packet Tracer 6.2.0.0052; основа — стандарты
IEEE 802.11 и техническая документация Cisco;
Топология:
расширенная звездообразная с центральным коммутатором и тремя независимыми
точками доступа (по одной на группу пользователей);
Оборудование модели:
маршрутизатор Cisco 2811, коммутатор Cisco 2960, 3× точки доступа Linksys WRT300N,
сервер Server-PT, 15 ноутбуков Laptop-PT, Cloud-PT.

8. Разработка имитационной модели

3 независимые точки доступа WRT300N; VLAN 10/20/30 (Staff / Guest / IoT); Router-on-a-Stick; 15 ноутбуков

9. Конфигурация безопасности (WRT300N)

WPA2-PSK с шифрованием AES; отдельный SSID и VLAN на каждую группу; Client Isolation для гостевой сети;
каналы 1 / 6 / 11

10. Результаты оптимизации сети

Параметр
Исходная
После оптимизации
Средняя задержка Staff-Secure (мс)
47
19
Средняя задержка Guest (мс)
54
36
Средняя задержка IoT (мс)
51
34
Процент потерь пакетов (%)
9
2,2–3,8
Относительная пропускная способность
1,0
1,8
Ключевые этапы: уровень мощности Medium, непересекающиеся каналы 1 / 6 / 11,
внедрение базовых политик QoS на маршрутизаторе Cisco 2811.

11. Выводы и рекомендации

цель достигнута: разработана работоспособная модель, проведены оптимизация и
анализ результатов;
при разделении пользователей предпочтительны отдельные точки доступа, а не
несколько SSID на одном устройстве;
уровень мощности передачи Medium обеспечивает наилучший баланс покрытия,
интерференции и потерь;
строго использовать непересекающиеся каналы 1, 6 и 11; каждой группе — уникальный
SSID, ключ WPA2-PSK и свой VLAN;
QoS применять для приоритетных групп; мониторинг задержки (≤ 40 мс) и потерь (≤ 4 %)
— обязателен;
для реальных сетей рекомендуется оборудование с поддержкой Wi-Fi 6 (802.11ax) и выше.

12. Имитационное моделирование беспроводной сети Wi-Fi малого офиса в среде Cisco Packet Tracer

Министерство образования Московской области
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Московской области
«Подмосковный колледж «Энергия»
(ГАПОУ МО «ПК «Энергия»)
Имитационное моделирование
беспроводной сети Wi-Fi малого
офиса в среде Cisco Packet Tracer
Студент 5ИА21Г
Попов Н.Д.
Спасибо за внимание!
Реутов 2026