Parandame Wi-Fi toimimist. Üldpõhimõtted ja kasulikud asjad

Iga, kes on kokku pannud, ostnud või vähemalt seadistanud raadio vastuvõtja, on ilmselt kuulnud selliseid sõnu nagu: tundlikkus ja selektiivsus.

Tundlikkus - see parameeter näitab, kui hästi teie vastuvõtja suudab signaali vastu võtta isegi kõige kaugemates piirkondades.

Selektiivsus näitab, kui hästi vastuvõtja suudab häälestuda konkreetsele sagedusele, ilma et teised sagedused sellele mõju avaldaksid. Need 'teised sagedused', mis ei ole seotud valitud raadiojaama signaaliga, mängivad sel juhul raadiosignaali häirete rolli.

Suurendades saatja võimsust, sundime madala tundlikkusega vastuvõtjad meie signaali siiski vastu võtma. Olulist rolli mängib erinevate raadiojaamade signaalide vastastikune mõju, mis raskendab häälestamist ja vähendab raadiokommunikatsiooni kvaliteeti.

Wi-Fi keskkonnas kasutatakse raadioeetri andmete edastamise keskkonnana. Seetõttu on paljud asjad, millega tegelesid raadioinsenerid ja -huvilised minevikus ning isegi üleminekuajal, tänapäevani aktuaalsed.

Kuid midagi on muutunud. Asendama analoogset formaati on tulnud digitaalne raadioside, mis on kaasa toonud edastatava signaali olemuse muutumise.

Allpool on toodud levinud tegurid, mis mõjutavad Wi-Fi juhtmevabade võrkude toimimist IEEE 802.11b/g/n standardite raames.

Mõned Wi-Fi võrkude nüansid

Eetriraadioside korral suurtest asulatest eemal, kui saate oma vastuvõtjaga vaid kohaliku FM raadiojaama signaali ja veel 'Majak' UKV sagedusel - vastastikuse mõju küsimus ei kätke.

Teine asi on Wi-Fi seadmed, mis töötavad ainult kahes piiratud sagedusvahemikus: 2,4 ja 5 GHz. Allpool on kirjeldatud mõningaid probleeme, millega tuleb toime tulla või vähemalt neist teadlik olla.

Esimene probleem on see, et erinevad standardid töötavad erinevates sagedusvahemikes.

Sagedusvahemikus 2,4 GHz töötavad seadmed, mis toetavad standardit 802.11b/g, samas kui standardi 802.11n võrgud töötavad sagedusvahemikus 5 GHz a ja 802.11n seadmed.

Nagu näeme, saavad ainult 802.11n standardiga seadmed töötada nii 2,4 GHz kui ka 5 GHz sagedusvahemikes. Kõigil teistel juhtudel peame kas toetama edastamist mõlemal sagedusalal või leppima sellega, et mõned kliendid ei saa meie võrguga ühendust.

Teine probleem — Wi-Fi seadmed, mis töötavad lähedaloleku raadiuses, võivad kasutada sama sagedusvahemikku.

2,4 GHz sagedusvahemikus töötavatele seadmetele on Venemaal saadaval ja lubatud kasutada 13 traadita kanalit, mille laius on 20 MHz 802.11b/g/n standardile või 40 MHz 802.11n standardile 5 MHz vahedega.

Seetõttu tekitab iga traadita seade (kliendi seade või juurdepääsupunkt) hä interference naaberkanalites. Teine asi on see, et kliendi seadme, näiteks nutitelefoni, edastustehnika võimsus on oluliselt madalam kui kõige tavalisemal juurdepääsupunktil. Seetõttu räägime artiklis ainult juurdepääsupunktide vahelistest mõjudest.

Kõige populaarsem kanal, mida kliendidele vaikelahendusena pakutakse, on 6. Kuid ärge laske end petta sellest, et valides naaberkäigu, vabastame end segavast mõjust. Juurdepääsupunkt, mis töötab kanalil 6, põhjustab tugevat häiretekanalit 5 ja 7 ning nõrgemaid häireid kanalitel 4 ja 8. Kanalite vahed suurenevad, nende omavaheline mõju väheneb. Seetõttu on soovitatav, et nende kandvad sagedused oleksid vähemalt 25 MHz (5 kanali vahede) kaugusel.

Häda on aga selles, et vähese omavahelise mõjuga kanaleid on kokku vaid 3: 1, 6 ja 11.

Tuleb otsida mingit viisi olemasolevate piirangute ületamiseks. Näiteks saab seadmete omavahelist mõju kompenseerida edastustehnika vähenemisega.

Mõõdukuse kasulikkusest kõiges

Nagu juba mainitud, ei ole edastustehnika vähendamine alati halb. Veelgi enam, edastustehnika suurendamisel võib vastuvõtu kvaliteet märkimisväärselt halveneda ja see ei ole tingitud juurdepääsupunkti "nõrkusest". Allpool vaatleme, millal see võib kasulikuks osutuda.

Raadiaefektide laadimine

Koormuse mõju on näha hetkeks, kui valitakse seadmeid ühendamiseks. Kui Wi-Fi võrgute loendis on rohkem kui kolm-neli punkti, siis võib juba rääkida raadioeetra koormusest. Iga võrk on samal ajal segajaks naabritele. Segajad mõjutavad võrgu jõudlust, kuna suurendavad oluliselt müra taset, mis toob kaasa pideva pakettide uuesti saatmise vajaduse. Sellisel juhul on peamine soovitus vähendada juurdepääsupunkti edastaja võimsust, ideaaljuhul veenda kõiki naabreid tegema sama, et üksteist mitte segada.

Situatsioon meenutab kooli klassi, kui õpetaja on lahkunud. Iga õpilane hakkab rääkima kõrvaloleva kaasõpilase ja teiste klassikaaslastega. Üldises lärmis nad ei kuule üksteist hästi ja hakkavad rääkima valjemini, siis veel valjemini ja lõpuks hakkavad karjuma. Õpetaja jookseb kiiresti klassi, võtab mingeid distsiplinaarmeetmeid ja olukord normaliseerub. Kui õpetajana kujutada võrguadministraatorit ja kooliõpilastena juurdepääsupunktide omanikke, saame peaaegu otsese analoogia.

Asümmeetriline ühendus

Nagu juba varem öeldud, on juurdepääsupunkti edastaja võimsus tavaliselt 2-3 korda suurem kui kliendi mobiilsete seadmete, nagu tahvelarvutid, nutitelefonid, sülearvutid jne. Seetõttu on väga tõenäoline, et tekivad «hallid tsoonid», kus klient võtab juurdepääsupunktist hea ja stabiilse signaali, kuid edastus kliendi ja punkti vahel toimib «mitte väga hästi». Sellist ühendust nimetatakse asümmeetriliseks.

Stabiilse ja hea kvaliteediga ühenduse säilitamiseks on äärmiselt soovitav, et kliendi seadme ja juurdepääsupunkti vahel oleks sümmeetriline ühendus, kus vastuvõtt ja edastamine mõlemal poolel toimivad piisavalt tõhusalt.

Joonis 1. Asümmeetriline ühendus korteriplaani näitel.

Asümmeetriliste ühenduste vältimiseks tuleks vältida mõtlematut edastaja võimsuse suurendamist.

Kui on vajalik võimsuse suurendamine

Allpool loetletud tegurid nõuavad võimsuse suurendamist stabiilse ühenduse säilitamiseks.

Müra teistest raadiovõrgu seadmetest ja muust elektroonikast

Bluetooth-sead, nagu kõrvaklapid, juhtmevabad klaviatuurid ja hiired, töötavad 2,4 GHz sagedusalas ja võivad segada juurdepääsupunkti ja teiste Wi-Fi seadmete tööd.

Allpool loetletud seadmed võivad samuti negatiivselt mõjutada signaali kvaliteeti:

• mikrolaineahjud;
• laste raadiokoogad;
• CRT-monitors, juhtmevabad kõlarid, juhtmevabad telefonid ja teised juhtmevabad seadmed;
• välist elektrilise pinge allikad, nagu elektriliinid ja alajaamad,
• elektromootorid;
• madala varjestusega kaablid, samuti koaksiaalsed kaablid ja pistikud, mida kasutatakse mõnede satelliitantuuri tüüpidega.

Suured vahemaad Wi-Fi seadmete vahel

Igal raadioseadmel on piiratud ulatus. Peale traadita seadme konstruktsiooniomaduste võib maksimaalne ulatus väheneda väliste tegurite tõttu, nagu takistuste olemasolu, raadiokuhjamine ja nii edasi.

Kõik see toob kaasa kohalike 'katkestuspiirkondade' tekkimise, kus juurdepääsupunkti signaal 'ei ulatu' kliendiseadmest.

Signaali läbimise takistused

Erinevad takistused (seinad, laed, mööbel, metallist uksed jne), mis asuvad Wi-Fi seadmete vahel, võivad peegeldada või neelata raadiolained, mis viib side halvenemiseni või täieliku kadumiseni.

Nii lihtsad ja arusaadavad asjad nagu betoonseinad, metallist lehed, terasraam jms, samuti peeglid ja toonitud klaasid vähendavad signaali intensiivsust märkimisväärselt.

Huvitav fakt: inimkeha nõrgestab signaali umbes 3 dB võrra.

Allpool on tabel Wi-Fi signaali efektiivsuse kadudest, kui see läbib erinevaid keskkondi 2.4 GHz võrgu jaoks.

* Efektiivne kaugus — tähistab ulatusest vähenemise suurust pärast vastava takistuse läbimist võrreldes avatud ruumiga.

Kokkuvõtlik järeldus

Nagu juba mainitud, ei tõsta signaali kõrge võimsus ise Wi-Fi ühenduse kvaliteeti, kuid võib segada hea ühenduse loomist.

Samas on olukordi, kus on vajalik tagada kõrgem võimsus stabiilse Wi-Fi raadiolaine edastamise ja vastuvõtmise jaoks.

Need nõudmised on tõeliselt vastuolulised.

Zyxeli kasulikud funktsioonid, mis võivad aidata.

Ilmselt tuleb kasutada mõningaid huvitavaid funktsioone, mis aitavad selle vastuolulise olukorraga toime tulla.

OLULINE! Paljusid nüansse juhtmete ja juhtmeta võrkude loomisel, samuti seadmete võimalusi ja praktilist kasutamist saab uurida Zyxeli spetsialiseeritud kursustel — ZCNE. Lähedal asuvate kursuste kohta saab rohkem teada. siin.

Client Steering

Nagu eelnevalt mainitud, puudutavad kirjeldatud probleemid peamiselt 2.4 GHz sagedusala.
Kaasaegsete seadmete õnnelikud omanikud saavad kasutada 5 GHz sagedusala.

Eelised:

• rohkem kanaleid, seega on lihtsam valida neid, mis mõjutavad üksteist minimaalselt;
• teised seadmed, nagu Bluetooth, ei kasuta seda sagedusala;
• koos 20/40/80 MHz laiusega kanalite toega.

Puudused:

• Raadiolaine signaal selles sagedusalas läbib takistusi halvemini. Seetõttu on soovitatav mitte kasutada ühte "superläbipaistvat" punkti, vaid kahe-kolme tootepunkti, mille signaalivõimsus on tagasihoidlikum eri ruumides. Teiselt poolt annab see ühtlasema katvuse, kui juhtida signaali ühest, kuid "super tugevast" kohast.

Kuid praktikas, nagu ikka, tekivad nüansid. Näiteks mõned seadmed, operatsioonisüsteemid ja tarkvara pakuvad automaatselt endiselt „vana head“ 2.4 GHz sagedusala. Seda tehakse ühilduvuse probleemide vähendamiseks ja võrguühenduse lihtsustamiseks. Kui ühendus toimub automaatselt või kasutaja ei ole seda fakti märganud — jääb 5 GHz sagedusala kasutamine kõrvale.

Seda olukorda aitab muuta funktsioon Client Steering, mis pakub vaikimisi klientseadmetele kohe 5 GHz sagedusala ühendust. Kui klient ei toeta seda sagedust, saab ta ikkagi kasutada 2.4 GHz.

See funktsioon on saadaval:

• Nebula ja NebulaFlex juurdepääsupunktides;
• NXC2500 ja NXC5500 juhtmeta võrgu kontrollitud;
• tulekindlatesse seadmetesse, mis sisaldavad kontrolleri funktsiooni.

Auto Healing

Ülaltoodud on esitatud palju argumente paindliku võimsuse reguleerimise toetamiseks. Kuid jääb mõistlik küsimus: kuidas seda teha?

Zyxeli juhtseadmetel on selleks erifunktsioon: Auto Healing.
Juhtseade kontrollib selle abil ligipääsupunktide seisukorda ja funktsionaalsust. Kui selgub, et üks neist ei toimi, saadavad naabrid korralduse signaalivõimsuse suurendamiseks, et katta tekkinud vaikuseala. Pärast seda, kui puuduv ligipääsupunkt naaseb tööle, saavad naabrid korralduse signaalivõimsuse vähendamiseks, et mitte häirida üksteise tööd.

See funktsioon on samuti olemas spetsiaalses juhtide seerias: NXC2500 ja NXC5500.

Kaitstud traadita võrgu piir

Naabrid ligipääsupunktid paralleelses võrgus loovad mitte ainult häireid, vaid neid saab kasutada ka rünnaku platsina võrku.

Omalt poolt peab traadita võrgu juhtseade sellega võitlema. NXC2500 ja NXC5500 juhtseadmete arsenalis on piisavalt vahendeid, nagu standardne autentimine WPA/WPA2-Enterprise, erinevad teostused Extensible Authentication Protocol (EAP), sisseehitatud tulemüür.

Nii suudab juhtseade mitte ainult tuvastada volitamata ligipääsupunkte, vaid ka blokeerida kahtlaseid tegevusi ettevõtte võrgus, mis kõrge tõenäosusega viitavad pahatahtlikule kavatsusele.

Rogue AP avastamise funktsioon (Rogue AP sisestamine)

Esmalt vaatame, mis on Rogue AP.

Rogue AP on võõrad ligipääsupunktid, mis ei ole võrgu administraatori kontrolli all. Siiski on need ettevõtte Wi-Fi võrgu kattepiirkonnas. Näiteks võivad need olla töötajate isiklikud ligipääsupunktid, mis on lubamatult ühendatud töökoha võrgupistikutega. Selline isetegevus mõjutab võrgu turvalisust negatiivselt.

Tegelikult loovad sellised seadmed kanali kolmandate osapoolte ühendamiseks ettevõtte võrku peamise kaitsesüsteemi mööda.

Näiteks võõras punkt (RG) ei asu formaalselt ettevõtte võrgus, kuid sellel on loodud traadita võrk sama SSID nimega nagu seaduslikel punktidel. Selle tulemuseks on, et RG punkti kasutatakse paroolide ja muu salajase teabe püüdmiseks, kui ettevõtte võrgustiku kliendid ekslikult püüavad selle külge ühineda ja edastada oma mandaate. Selle tagajärjel saavad kasutajate mandaadid teada "phishing" punkti omanikule.

Enamik ettevõtte Zyxel juurdepääsupunkte sisaldab sisseehitatud raadiosageduse skaneerimise funktsiooni, et tuvastada võõraid punkte.

OLULINE! Võõraste punktide avastamine (AP Detection) töötab vaid siis, kui vähemalt üks neist „valve“ juurdepääsupunktidest on seadistatud töötama võrgu jälgimise režiimis.

Pärast seda, kui Zyxel juurdepääsupunkt, töötades jälgimisrežiimis, tuvastab võõrad punktid, võib alata blokeerimisprotseduur.

Oletame, et Rogue AP jäljendab seaduslikku juurdepääsupunkti. Nagu varem mainitud, võib kurjategija dubleerida valepunktis ettevõtte SSID seadistused. Siis püüab Zyxel juurdepääsupunkt takistada ohtlikku tegevust, häirides saadetiste kaudu vale laiaulatuslikke pakette. See takistab klientide ühendamist Rogue AP-ga ja nende mandaadid jäävad kätte saamata. Ja „spioneeriv“ juurdepääsupunkt ei suuda oma missiooni täita.

Nagu näeme, mõjutab juurdepääsupunktide vastastikune mõju mitte ainult sellele, et nad segavad üksteise tegevust, vaid seda saab ka kasutada rünnakute kaitsmiseks kurjategijate vastu.

Kokkuvõte

Lühike artikkel ei võimalda rääkida kõigist nüanssidest. Kuid isegi ülevaate puhul on selge, et traadita võrgu väljatöötamine ja hooldamine sisaldab piisavalt huvitavaid nüansse. Ühest küljest tuleb võidelda signaaliallikate vastastikuse mõjuga, sealhulgas vähendades juurdepääsupunktide võimsust. Teisest küljest peab signaali tase olema piisavalt kõrge stabiilse ühenduse tagamiseks.

Seda vastuolulisust saab vältida, kasutades traadita võrgu kontrollide spetsiaalseid funktsioone.

Samuti tasub märkida, et ettevõte Zyxel töötab välja kõike, mis aitab saavutada kvaliteetset ühendust, vältides suuremaid kulutusi.

Allikad

1. Üldised soovitused traadita võrkude loomise kohta
2. Mis mõjutab Wi-Fi traadita võrkude tööd? Mis võib olla häirete allikaks ja millised on nende võimalikud põhjused?
3. Rogue AP Detection funktsiooni seadistamine NWA3000-N seeria juurdepääsupunktides
4. Teave ZCNE kursuste kohta

Allikas: habr.com