Enhver, der har samlet, købt eller i det mindste sat en radiomodtager op, har sikkert hørt ord som: sensitivitet og selektivitet (selektivitet).
Følsomhed - denne parameter viser, hvor godt din modtager kan modtage et signal selv i de fjerneste områder.
Og selektivitet viser til gengæld, hvor godt en modtager kan tune ind på en bestemt frekvens uden at blive påvirket af andre frekvenser. Disse "andre frekvenser", det vil sige dem, der ikke er relateret til transmissionen af signalet fra den valgte radiostation, spiller i dette tilfælde rollen som radiointerferens.
Ved at øge sendereffekten tvinger vi modtagere med lav følsomhed til at modtage vores signal for enhver pris. En vigtig rolle spilles af den gensidige påvirkning af signaler fra forskellige radiostationer på hinanden, hvilket komplicerer opsætningen og reducerer kvaliteten af radiokommunikation.
Wi-Fi bruger radioluft som et medium til datatransmission. Derfor er mange ting, som radioingeniører og radioamatører fra fortiden og endda århundredet før sidst opererede med, stadig relevante i dag.
Men noget har ændret sig. Til at skifte analog Digital udsendelse kom til formatet, hvilket førte til en ændring i karakteren af det transmitterede signal.
Det følgende er en beskrivelse af almindelige faktorer, der påvirker driften af trådløse Wi-Fi-netværk inden for IEEE 802.11b/g/n-standarderne.
Nogle nuancer af Wi-Fi-netværk
For on-air radioudsendelser langt fra store befolkede områder, når du på din modtager kun kan modtage signalet fra en lokal FM-radiostation og også "Mayak" i VHF-området, opstår spørgsmålet om gensidig indflydelse ikke.
En anden ting er Wi-Fi-enheder, der kun fungerer i to begrænsede bånd: 2,4 og 5 GHz. Nedenfor er flere problemer, som du skal, hvis ikke overvindes, så vide, hvordan du kommer rundt.
Problem et — forskellige standarder fungerer med forskellige intervaller.
I 2.4 GHz-området fungerer enheder, der understøtter 802.11b/g-standarden, og netværk af 802.11n-standarden; i 5 GHz-området fungerer enheder, der fungerer i 802.11a- og 802.11n-standarden.
Som du kan se, kan kun 802.11n-enheder fungere i både 2.4 GHz- og 5 GHz-båndene. I andre tilfælde skal vi enten understøtte broadcasting i begge bånd eller acceptere, at nogle klienter ikke vil være i stand til at oprette forbindelse til vores netværk.
Problem to — Wi-Fi-enheder, der arbejder inden for det nærmeste område, kan bruge det samme frekvensområde.
For enheder, der opererer i 2,4 GHz-frekvensbåndet, er 13 trådløse kanaler med en bredde på 20 MHz for 802.11b/g/n-standarden eller 40 MHz for 802.11n-standarden med intervaller på 5 MHz tilgængelige og godkendt til brug i Rusland.
Derfor skaber enhver trådløs enhed (klient eller adgangspunkt) interferens på tilstødende kanaler. En anden ting er, at sendereffekten af en klientenhed, for eksempel en smartphone, er væsentligt lavere end den for det mest almindelige adgangspunkt. Derfor vil vi i hele artiklen kun tale om adgangspunkternes gensidige indflydelse på hinanden.
Den mest populære kanal, som tilbydes kunder som standard, er 6. Men narre ikke dig selv, at ved at vælge det tilstødende nummer, vil vi slippe af med den parasitære indflydelse. Et adgangspunkt, der opererer på kanal 6, producerer stærk interferens på kanal 5 og 7 og svagere interferens på kanal 4 og 8. Efterhånden som mellemrummene mellem kanalerne øges, mindskes deres gensidige indflydelse. For at minimere gensidig interferens er det derfor yderst ønskeligt, at deres bærefrekvenser er anbragt 25 MHz fra hinanden (5 kanalsintervaller).
Problemet er, at af alle kanaler med ringe indflydelse på hinanden, er kun 3 kanaler tilgængelige: disse er 1, 6 og 11.
Vi er nødt til at lede efter en måde at komme uden om eksisterende restriktioner. For eksempel kan den gensidige påvirkning af enheder kompenseres ved at reducere effekten.
Om fordelene ved mådehold i alt
Som nævnt ovenfor er reduceret strøm ikke altid en dårlig ting. Når strømmen øges, kan kvaliteten af modtagelsen desuden forringes betydeligt, og det er slet ikke et spørgsmål om adgangspunktets "svaghed". Nedenfor vil vi se på de tilfælde, hvor dette kan være nyttigt.
Indlæsning af radioudsendelser
Effekten af overbelastning kan ses direkte i det øjeblik, du vælger en enhed, der skal tilsluttes. Hvis der er mere end tre eller fire elementer på Wi-Fi-netværksvalglisten, kan vi allerede tale om at indlæse radioluften. Desuden er hvert netværk en kilde til interferens for sine naboer. Og interferens påvirker netværkets ydeevne, fordi det dramatisk øger støjniveauet, og dette fører til behovet for konstant at sende pakker igen. I dette tilfælde er hovedanbefalingen at reducere sendereffekten ved adgangspunktet, ideelt for at overtale alle naboer til at gøre det samme for ikke at forstyrre hinanden.
Situationen minder om en skoleklasse i en lektion, hvor læreren er fraværende. Hver elev begynder at tale med sin skrivebordsnabo og andre klassekammerater. I den generelle støj kan de ikke høre hinanden godt og begynder at tale højere, så endnu højere og begynder til sidst at skrige. Læreren løber hurtigt ind i klasseværelset, tager nogle disciplinære foranstaltninger, og den normale situation er genoprettet. Hvis vi forestiller os en netværksadministrator i rollen som lærer og ejere af adgangspunkter i rollen som skolebørn, får vi en næsten direkte analogi.
Asymmetrisk forbindelse
Som tidligere nævnt er sendereffekten af et adgangspunkt normalt 2-3 gange stærkere end på klientmobilenheder: tablets, smartphones, bærbare computere og så videre. Derfor er det meget sandsynligt, at der kommer "gråzoner", hvor klienten vil modtage et godt stabilt signal fra adgangspunktet, men transmission fra klienten til punktet vil ikke fungere særlig godt. Denne forbindelse kaldes asymmetrisk.
For at opretholde en stabil kommunikation med god kvalitet er det yderst ønskeligt, at der er en symmetrisk forbindelse mellem klientenheden og adgangspunktet, når modtagelse og transmission i begge retninger fungerer ret effektivt.
Figur 1. Asymmetrisk forbindelse ved hjælp af et eksempel på en lejlighedsplan.
For at undgå asymmetriske forbindelser bør du undgå overilet at øge sendereffekten.
Når der er brug for mere strøm
Nedenstående faktorer kræver øget effekt for at opretholde stabil kommunikation.
Interferens fra andre typer radiokommunikationsudstyr og anden elektronik
Bluetooth-enheder, såsom hovedtelefoner, trådløse tastaturer og mus, fungerer i 2.4 GHz-frekvensområdet og forstyrrer driften af adgangspunktet og andre Wi-Fi-enheder.
Følgende enheder kan også have en negativ indvirkning på signalkvaliteten:
- Mikrobølgeovne;
- babyalarmer;
- CRT-skærme, trådløse højttalere, trådløse telefoner og andre trådløse enheder;
- eksterne kilder til elektrisk spænding, såsom elledninger og transformerstationer,
- elektriske motorer;
- kabler med utilstrækkelig afskærmning og koaksialkabel og stik, der bruges til nogle typer paraboler.
Lange afstande mellem Wi-Fi-enheder
Alle radioenheder har en begrænset rækkevidde. Ud over designfunktionerne på den trådløse enhed kan den maksimale rækkevidde reduceres af eksterne faktorer såsom forhindringer, radiointerferens og så videre.
Alt dette fører til dannelsen af lokale "uopnåelige zoner", hvor signalet fra adgangspunktet "ikke når" klientenheden.
Forhindringer for signalgennemgang
Forskellige forhindringer (vægge, lofter, møbler, metaldøre osv.) placeret mellem Wi-Fi-enheder kan reflektere eller absorbere radiosignaler, hvilket fører til forringelse eller fuldstændigt tab af kommunikation.
Sådanne enkle og klare ting som armerede betonvægge, metalpladebeklædning, stålramme og endda spejle og tonet glas reducerer signalintensiteten markant.
Interessant faktum: Den menneskelige krop dæmper signalet med omkring 3 dB.
Nedenfor er en tabel over tab af Wi-Fi-signaleffektivitet, når du passerer gennem forskellige miljøer for et 2.4 GHz-netværk.
* Effektiv afstand — angiver mængden af reduktion i rækkevidde efter at have passeret en tilsvarende forhindring sammenlignet med åben plads.
Lad os opsummere de foreløbige resultater
Som nævnt ovenfor forbedrer høj signalstyrke i sig selv ikke kvaliteten af Wi-Fi-kommunikation, men kan forstyrre etableringen af en god forbindelse.
Samtidig er der situationer, hvor det er nødvendigt at levere højere effekt til stabil transmission og modtagelse af et Wi-Fi-radiosignal.
Det er så modstridende krav.
Nyttige funktioner fra Zyxel, der kan hjælpe
Det er klart, at du skal bruge nogle interessante funktioner, der hjælper dig med at komme ud af denne modstridende situation.
VIGTIGT! Du kan lære om de mange nuancer, når du bygger trådløse netværk, samt mulighederne og den praktiske brug af udstyr på de specialiserede kurser Zyxel - ZCNE. Du kan finde ud af om kommende kurser .
Klientstyring
Som tidligere nævnt påvirker de beskrevne problemer hovedsageligt 2.4 GHz-området.
Glade ejere af moderne enheder kan bruge 5 GHz-frekvensområdet.
Fordele:
- der er flere kanaler, så det er nemmere at vælge dem, der vil påvirke hinanden til et minimum;
- andre enheder, såsom Bluetooth, bruger ikke denne rækkevidde;
- understøttelse af 20/40/80 MHz kanaler.
Ulemper:
- Et radiosignal i dette område passerer mindre godt gennem forhindringer. Derfor er det tilrådeligt ikke at have ét "super-punchy", men to eller tre adgangspunkter med en mere beskeden signalstyrke i forskellige rum. På den anden side vil dette give en mere jævn dækning end at fange et signal fra én, men “superstærk” én.
Men i praksis opstår der som altid nuancer. For eksempel tilbyder nogle enheder, operativsystemer og software stadig det "gode gamle" 2.4 GHz-bånd til forbindelser som standard. Dette gøres for at reducere kompatibilitetsproblemer og forenkle netværksforbindelsesalgoritmen. Hvis forbindelsen sker automatisk, eller brugeren ikke havde tid til at bemærke dette faktum, vil muligheden for at bruge 5 GHz-båndet forblive på sidelinjen.
Klientstyringsfunktionen, som som standard tilbyder klientenheder at oprette forbindelse via 5 GHz, vil hjælpe med at ændre denne omstændighed. Hvis dette bånd ikke understøttes af klienten, vil det stadig kunne bruge 2.4 GHz.
Denne funktion er tilgængelig:
- ved Nebula og NebulaFlex adgangspunkter;
- i NXC2500 og NXC5500 trådløse netværkscontrollere;
- i firewalls med controller-funktion.
Auto Healing
Mange argumenter er blevet givet ovenfor til fordel for fleksibel magtstyring. Men der er stadig et rimeligt spørgsmål: hvordan gør man dette?
Til dette har Zyxel trådløse netværkscontrollere en særlig funktion: Auto Healing.
Controlleren bruger den til at kontrollere status og ydeevne for adgangspunkter. Hvis det viser sig, at en af adgangskanalerne ikke virker, så vil de tilstødende blive bedt om at øge signalstyrken for at udfylde den resulterende stilhedszone. Efter at det manglende adgangspunkt er vendt tilbage til drift, instrueres nabopunkter i at reducere signalstyrken for ikke at forstyrre hinandens arbejde.
Denne funktion er også inkluderet i den dedikerede linje af trådløse controllere: NXC2500 og NXC5500.
Sikker trådløs netværkskant
Tilstødende adgangspunkter fra et parallelt netværk skaber ikke kun interferens, men kan også bruges som springbræt for et angreb på netværket.
Til gengæld skal den trådløse netværkscontroller håndtere dette. NXC2500- og NXC5500-controllerne har værktøjer nok i deres arsenal, såsom standard WPA/WPA2-Enterprise-godkendelse, forskellige implementeringer af Extensible Authentication Protocol (EAP) og en indbygget firewall.
Således finder controlleren ikke kun uautoriserede adgangspunkter, men blokerer også mistænkelige handlinger på virksomhedens netværk, som højst sandsynligt har ondsindede hensigter.
Rogue AP Detection (Rogue AP Containment)
Lad os først finde ud af, hvad Rogue AP er.
Rogue AP'er er udenlandske adgangspunkter, som ikke er under netværksadministratorens kontrol. De er dog til stede inden for rækkevidde af virksomhedens Wi-Fi-netværk. Det kan for eksempel være medarbejderes personlige adgangspunkter, der er tilsluttet netværksstik på arbejdspladsen uden tilladelse. Denne form for amatøraktivitet har en dårlig effekt på netværkssikkerheden.
Faktisk danner sådanne enheder en kanal for tredjepartsforbindelse til virksomhedens netværk og omgår hovedsikkerhedssystemet.
For eksempel er et fremmed adgangspunkt (RG) ikke formelt placeret på virksomhedens netværk, men der er oprettet et trådløst netværk på det med samme SSID-navn som på legitime adgangspunkter. Som et resultat kan RG-punktet bruges til at opsnappe adgangskoder og andre følsomme oplysninger, når klienter på et virksomhedsnetværk fejlagtigt forsøger at oprette forbindelse til det og forsøger at overføre deres legitimationsoplysninger. Som et resultat vil brugerens legitimationsoplysninger være kendt af ejeren af "phishing"-punktet.
De fleste Zyxel-adgangspunkter har en indbygget radioscanningsfunktion til at identificere uautoriserede punkter.
VIGTIGT! Detektion af fremmede punkter (AP Detection) vil kun fungere, hvis mindst et af disse "vagtpost"-adgangspunkter er konfigureret til at fungere i netværksovervågningstilstand.
Efter at Zyxel-adgangspunktet, når det opererer i overvågningstilstand, detekterer fremmede punkter, kan der udføres en blokeringsprocedure.
Lad os sige, at Rogue AP efterligner et legitimt adgangspunkt. Som nævnt ovenfor kan en angriber duplikere virksomhedens SSID-indstillinger på et falsk punkt. Zyxel-adgangspunktet vil derefter forsøge at forstyrre farlig aktivitet ved at interferere ved at udsende dummy-pakker. Dette vil forhindre klienter i at oprette forbindelse til Rogue AP og opsnappe deres legitimationsoplysninger. Og "spion"-adgangspunktet vil ikke være i stand til at fuldføre sin mission.
Som du kan se, introducerer den gensidige påvirkning af adgangspunkter ikke kun irriterende interferens i hinandens drift, men kan også bruges til at beskytte mod angreb fra ubudne gæster.
Konklusion
Materialet i en kort artikel tillader os ikke at tale om alle nuancerne. Men selv med en hurtig gennemgang bliver det klart, at udviklingen og vedligeholdelsen af et trådløst netværk har ret interessante nuancer. På den ene side er det nødvendigt at bekæmpe den gensidige påvirkning af signalkilder, herunder ved at reducere magten af adgangspunkter. På den anden side er det nødvendigt at holde signalniveauet på et højt nok niveau til stabil kommunikation.
Du kan omgå denne modsigelse ved at bruge specielle funktioner i trådløse netværkscontrollere.
Det er også værd at bemærke, at Zyxel arbejder på at forbedre alt, hvad der hjælper med at opnå højkvalitetskommunikation uden at ty til høje omkostninger.
kilder
Kilde: www.habr.com