Parandame Wi-Fi toimimist. Üldpõhimõtted ja kasulikud näpunäited

Igaüks, kes on raadiovastuvõtjat kokku pannud, ostnud või vähemalt seadistanud, on tõenäoliselt kuulnud selliseid sõnu nagu: tundlikkus ja valikulisus (selektsioon).

Tundlikkus — see parameeter näitab, kui hästi teie vastuvõtja suudab signaali vastu võtta isegi kõige kaugematest punktidest.

Ja valikulisus näitab omakorda, kui hästi vastuvõtja oskab häälestuda mingile sagedusele, mõjutamata teisi sagedusi. Need 'teised sagedused', mis ei kuulu valitud raadiojaama signaali edastamise alla, mängivad antud juhul raadiohäirete rolli.

Tõstes saatja võimsust, sundime madala tundlikkusega vastuvõtjaid meie signaali vastu võtma igal juhul. Suurt rolli mängib erinevate raadiojaamade signaalide omavaheline mõju, mis keerustab häälestust ja alandab raadioside kvaliteeti.

Wi-Fi keskkonnas kasutatakse raadiosidet kui andmete edastamise vahendit. Seega on paljud asjad, millega tegelesid raadioinsenerid ja raadiohuvilised eelmistel sajanditel, tänapäeval endiselt aktuaalsed.

Kuid mõned asjad on muutunud. Ahnus analoogsele formaat jõudis digitaalne edastus, mis muutis edastatava signaali iseloomu.

Allpool on toodud sagedaste tegurite kirjeldus, mis mõjutavad traadita Wi-Fi võrkude toimimist IEEE 802.11b/g/n standardite raames.

Mõned Wi-Fi võrgu nüansid

Eeterlike raadiovõtmete puhul, kaugel suurtest asunikualadest, kus saate oma vastuvõtja kaudu vastu võtta ainult kohaliku FM raadiojaama signaali ja veel 'Majak' UKV sagedusel — vastastikuse mõju küsimus ei tekita.

Teine asi on Wi-Fi seadmed, mis töötavad ainult kahes piiratud sageduses: 2,4 ja 5 GHz. Allpool on kirjeldatud mitmeid probleeme, millega tuleb arvestada, kas ei suudeta neid ületada, siis tuleb teada, kuidas neid vältida.

Probleem number üks — erinevad standardid töötavad erinevates sagedustes.

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

Nagu näeme, saavad ainult 802.11n standardi seadmed töötada nii 2,4 GHz kui ka 5 GHz sagedusalas. Muudel juhtudel peame kas toetama edastamist mõlemal sagedusel või leppima sellega, et mõned kliendid ei saa meie võrguga ühendust.

Teine probleem — Wi-Fi seadmed, mis toimivad lähima tegevusraadiuses, saavad kasutada sama sagedusalasid.

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

Seetõttu tekitab iga traadita seade (kliendi või juurdepääsupunkt) häireid naaberkanalites. Teine asi on see, et kliendi seadme, näiteks nutitelefoni, edastajate võimsus on oluliselt madalam kui tavalise juurdepääsupunkti oma. Seetõttu räägime artikli jooksul ainult juurdepääsupunktide omavahelistest mõjudest.

Enim populaarne kanal, mis on vaikimisi klientidele pakutud, on 6. Kuid ärge petku end, uskudes, et valides naabernumbrid, vabaneme parasiitlikest mõjudest. Juurdepääsupunkt, mis töötab kanalil 6, tekitab tugevaid häireid kanalitele 5 ja 7 ning nõrgemaid kanalitele 4 ja 8. Kanalite vahemaa suurenedes väheneb nende vastastikune mõju. Seetõttu on üksteise häiringute minimeerimiseks äärmiselt soovitatav, et nende kandefrekventsid oleksid teineteisest vähemalt 25 MHz kaugusel (5 vahekanali intervalli).

Küsimus on selles, et kõigist kanalitest, millel on väike omavaheline mõju, on saadaval ainult 3: need on 1, 6 ja 11.

Peame otsima mingit viisi, kuidas olemasolevaid piiranguid ületada. Näiteks saab seadmete vastastikust mõju kompenseerida võimsuse vähendamisega.

Mõõdukuse kasu kõiges

Nagu juba eelnevalt mainitud, ei ole võimsuse vähendamine alati halb. Kaugel sellest, et võimsuse suurendamisel võib vastuvõtukvaliteet oluliselt halveneda, ja asi ei ole sugugi „juurdepääsupunkti nõrkuses”. Allpool vaatleme, millistes olukordades see võib kasulik olla.

Raadioeetrite koormus

Ühenduse seadme valimisel on koormuseefekti näha koheselt. Kui Wi-Fi võrkude valik loetelus on rohkem kui kolm-neli punkti, siis võib rääkida raadioeetris toimuva koormusest. Iga võrk on samas oma naabrite jaoks häirete allikaks. Häired mõjutavad võrgu jõudlust, kuna nad suurendavad müra taset ning see toob kaasa pideva pakettide uuesti saatmise vajaduse. Sellises olukorras on peamine soovitus vähendada juurdepääsupunkti edastamise võimsust, ideaalis tuleb veenda ka naabreid sama tegema, et üksteist mitte segada.

Saal on nagu kooliklass, kus õpetaja on välja läinud. Iga õpilane hakkab rääkima oma kaaslasega ja teiste klassikaaslastega. Üldisest mürast ei kuule nad üksteist hästi ja hakkavad rääkima valjemini, siis veel valjemini ja lõpuks hakkavad nad karjuma. Õpetaja tuleb kiiresti tagasi, võtab kasutusele distsiplinaarmeetmed ja olukord taastub normaalseks. Kui õpetajat võrrelda võrguhalduriga ja õpilasi pääsupunktide omanikega, siis saame peaaegu otsese analoogia.

Asümmeetriline ühendus

Kuidas juba varem mainitud, on pääsupunkti edastusvõimsus tavaliselt 2-3 korda tugevam kui kliendi mobiilseadmetes: tahvelarvutites, nutitelefonides, sülearvutites ja nii edasi. Seetõttu on tõenäoline „hallide alade” ilmumine, kus klient võtab pääsupunktist hea stabiilse signaali, kuid kliendist punktini edastamine töötab „mitte just väga hästi”. Sedalaadi ühendust nimetatakse asümmeetriliseks.

Hea kvaliteediga stabiilse ühenduse säilitamiseks on äärmiselt soovitatav, et kliendi seadme ja juurdepääsupunkti vahel oleks sümmeetriline ühendus, kus vastuvõtt ja edastamine mõlemal suunal toimivad piisavalt tõhusalt.

Kujutis 1. Asümmeetriline ühendus korteriplaani näitel.

Asümmeetriliste ühenduste vältimiseks tuleks vältida mõtlematuid ülekandevõimsuse tõstmisi.

Kui on vajalik ülekandevõimsuse tõstmine

Allpool nimetatud tegurid nõuavad võimsuse tõstmist stabiilse ühenduse säilitamiseks.

Müra teistest raadioside seadmetest ja muust elektroonikast

Bluetooth seadmed, näiteks kõrvaklapid, juhtmevabad klaviatuurid ja hiired, mis töötavad 2,4 GHz sagedusalas ning avaldavad häireid juurdepääsupunkti ja teiste Wi-Fi seadmete toimimisele.

Allpool loetletud seadmed võivad samuti negatiivselt mõjutada signaali kvaliteeti:

• mikrolaineahjud;
• laste raadioside seadmed;
• CRT monitorid, juhtmevabad kõlarid, juhtmevabad telefonid ja teised juhtmevabad seadmed;
• välistest elektrivoolu allikatest, nagu elektriliinid ja alajaamad,
• elektromootorid;
• kaablitest, millel on ebapiisav varieeritus, samuti koaksiaalkaabel ja pistikud, mida kasutatakse teatud tüüpi satelliitnõugete puhul.

Suured vahed Wi-Fi seadmete vahel

Mistahes raadiosaatjad omavad piiratud leviulatust. Peale juhtmevaba seadme konstruktiivsete omaduste võib maksimaalne leviulatus olla vähenenud väliste tegurite, näiteks takistuste, raadiosageduslike häirete jne tõttu.

Kõik need faktorid viivad kohalike "katkestustsoonide" tekkimisele, kus juurdepääsupunkti signaal "ei ulatu" kliendiseadmest.

Signaali läbimise takistused

Erinevad takistused (seinad, laed, mööbel, metalluksed jne), mis asuvad Wi-Fi seadmete vahel, võivad peegeldada või neelata raadio signaale, põhjustades seetõttu ühenduse halvenemist või täielikku kadumist.

Lihtsad ja arusaadavad asjad nagu raudbetoonseinad, lehtmetallist kattematerjal, terasraam ning isegi 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 signaali tegevusraadiuse vähenemise ulatust pärast takistuse ületamist võrreldes avatud ruumiga.

Teeme vahekokkuvõtte

Nagu juba varem öeldud, ei suurenda kõrge signaalivõimsus ise Wi-Fi ühenduse kvaliteeti, vaid võib muuta hea ühenduse loomise keerulisemaks.

Samas on olukordi, kus on vajalik tagada kõrgem võimsus stabiilseks Wi-Fi raadiosignaali edastamiseks ja vastuvõtmiseks.

Need ongi sellised vastuolulised nõudmised.

Zyxeli kasulikud funktsioonid, mis võivad aidata

Ilmselt tuleb kasutada mingeid huvitavaid funktsioone, mis aitavad sellest vastuolulisest olukorrast välja tulla.

OLULINE! Erinevatest aspektidest, mis on seotud traadita võrkude rajamisega ja seadmete praktilise kasutamise võimalustega, saad rohkem teada spetsialiseeritud Zyxel — ZCNE kursustelt. Küsi lähima kursuse kohta. siit.

Client Steering

Nagu varem mainitud, mõjutavad kirjeldatud probleemid peamiselt 2.4 GHz sagedusala.
Õnnelikud kaasaegsete seadmete omanikud saavad kasutada 5 GHz sagedusala.

Eelised:

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

Puudused:

• Radiolainet on sellel sagedusalal halvem takistuste kaudu edastada. Seetõttu on soovitav mitte kasutada ühte 'super-aurat', vaid kahte või kolme juurdepääsupunkti, mille signaalivõimsus on tagasihoidlikum erinevates ruumides. Teisest küljest annab see ühtlasema katvuse, kui püüda üht signaali ühelt, kuid 'super-strong' seadmelt.

Kuid praktikas ilmnevad alati nüansid. Näiteks mõned seadmed, opsüsteemid ja tarkvara pakuvad vaikimisi endiselt "vana hea" 2.4 GHz sagedust. Seda tehakse ühilduvusprobleemide vähendamiseks ja võrku ühendamise protsessi lihtsustamiseks. Kui ühendus toimub automaatselt või kasutaja ei ole seda tähele pannud, jääb 5 GHz sageduse kasutamise võimalus kõrvale.

Seda olukorda aitab muuta funktsioon Client Steering, mis pakub kliendiseadmetele vaikimisi võimalust otse 5 GHz sagedusele ühenduda. Kui seda sagedust ei toetata, saab siiski kasutada 2.4 GHz sagedust.

See funktsioon on saadaval:

• Nebula ja NebulaFlex juurdepääsupunktides;
• NXC2500 ja NXC5500 traadita võrgu kontrollerites;
• tulekahjukaitsega seadmetes, millel on kontrolleri funktsioon.

Auto Healing

Ülaltoodud on palju argumente paindliku võimsuse reguleerimise kasuks. Siiski jääb mõistlik küsimus: kuidas seda teha?

Selleks on Zyxel'i traadita võrgu kontrolleritel spetsiaalne funktsioon: Auto Healing.
Kontroller kontrollib ligipääsupunktide olekut ja töövõimet. Kui selgub, et mõni neist ei tööta, antakse naaberpunktidele korraldus suurendada signaali tugevust, et katvust täita. Kui puuduv ligipääsupunkt naaseb tööle, saavad naabritooted korralduse signaali tugevust vähendada, et nad ei segaks üksteise tegevust.

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

Kaitstud juhtmeta võrgu piir

Naaberliigipääsupunktid paralleelses võrgus mitte ainult ei sega, vaid neid võib kasutada ka ründeplatvormina võrgu vastu.

Seetõttu peab juhtmeta võrgu kontroller sellega tegelema. NXC2500 ja NXC5500 kontrolleritel on piisavalt vahendeid, näiteks standardne autentimine WPA/WPA2-Enterprise, erinevad rakendused Extensible Authentication Protocol (EAP) ja sisseehitatud tulemüür.

Nii leiab kontroller mitte ainult volitamata ligipääsupunkte, vaid blokeerib ka kahtlased tegevused ettevõtte võrgus, mis tõenäoliselt sisaldavad kurja kavatsust.

Rogue AP tuvastamise funktsioon (Rogue AP piiramise funktsioon)

Alustame Rogue AP mõistmisest.

Rogue AP on võõrad ligipääsupunktid, mis ei ole võrguhalduri kontrolli all. Siiski on nad ettevõtte Wi-Fi võrgu ulatuses olemas. Näiteks võivad need olla töötajate isiklikud ligipääsupunktid, mis on lubamatult ühendatud tööruumi võrgu pistikutesse. Selline iseseisvus mõjutab võrgusoojus korralikult ja ohutult käitumist.

Tegelikult loovad need seadmed kanali, mis võimaldab kolmandatel osapooltel ühenduda ettevõtte võrku peamise kaitsesüsteemi ümbersõitmise kaudu.

Näiteks võib väline pääsupunkt (RG) formaalselt mitte olla ettevõtte võrgus, kuid seal on loodud traadita võrk sama SSID-nimega nagu seaduslikel pääsupunktidel. Selle tulemusena võib RG-punkti kasutada paroolide ja muu salajase teabe püüdmiseks, kui ettevõtte võrgu kliendid üritavad ekslikult sellele ühendust luua ja püüavad oma sisenemisandmeid edastada. Seetõttu saavad kasutajate sisenemisandmed teada 'phishing' punktide omaniku poolt.

Enamikul Zyxeli pääsupunktidest on sisseehitatud raadiolaine skaneerimise funktsioon, et tuvastada välist punktid.

OLULINE! Väline punktide avastamine (AP Detection) töötab ainult siis, kui vähemalt üks neist 'valve' pääsupunktidest on seadistatud võrgu jälgimise režiimi tööle.

Pärast seda, kui Zyxeli pääsupunkt on võrgu jälgimise režiimis tuvastanud välist punktid, võib alata blokeerimisprotseduur.

Oletame, et Rogue AP jäljendab seaduslikku juurdepääsupunkti. Nagu eelnevalt mainitud, võib kurjategija kopeerida vale punkti kaudu ettevõtte SSID seadeid. Sel juhul üritab Zyxel-i juurdepääsupunkt takistada ohtlikku tegevust, tekitades segadust, saates välja vale laiaulatuslikke pakette. See viib kliendi ühenduse ebaõnnestumisse Rogue AP-ga ja nende sisselogimisandmete püüdmiseks. Ja "spioneeriv" juurdepääsupunkt ei saavuta oma eesmärki.

Nagu näeme, mõjutavad juurdepääsupunktid üksteist mitte ainult segavate probleemidega, vaid neid saab ka kasutada küberkurjategijate rünnakute vastu kaitsmiseks.

Kokkuvõte

Käesoleva lühikese artikli raames ei ole võimalik rääkida kõigist nüanssidest. Kuid isegi kiire ülevaate korral on selge, et juhtmeta võrgu projekteerimisel ja hooldamisel on piisavalt huvitavaid aspekte. Ühest küljest on vajalik võidelda signaalide vastastikuse mõjutamisega, sealhulgas vähendades juurdepääsupunktide võimsust. Teiselt poolt on oluline hoida signaali tase piisavalt kõrgel, et tagada stabiilne ühendus.

Selle vastuolu saab ületada, kasutades spetsiaalseid funktsioone juhtmete vaba võrgu kontrollerites.

Samuti tasub mainida, et ettevõte Zyxel töötab selle nimel, et täiustada kõike, mis aitab saavutada kvaliteetset ühendust, suurte kuludeta.

Allikad

1. Üldised soovitused traadita võrkude rajamiseks
2. Mis mõjutab Wi-Fi traadita võrke? Mis võib olla häirete allikas ja millised on nende võimalikud põhjused?
3. Funktsiooni Rogue AP Detection seadistamine NWA3000-N seeria ligipääsupunktides
4. Teave ZCNE kursuste kohta

Allikas: habr.com