Svaki tko je sastavljao, kupovao ili barem podešavao radio prijemnik, vjerojatno je čuo pojmove kao što su: osjetljivost i selektivnost.
Osjetljivost — ovaj parametar pokazuje koliko dobro vaš prijemnik može primati signal čak i na najudaljenijim mjestima.
A selektivnost, s druge strane, pokazuje koliko dobro prijemnik može podešavati na određenu frekvenciju bez utjecaja drugih frekvencija. Te "druge frekvencije", koje se ne odnose na prijenos signala od odabrane radio stanice, u ovom slučaju igraju ulogu radiomešana.
Povećanjem snage odašiljača, prisiljavamo prijemnike s malom osjetljivošću da prime naš signal pod svaku cijenu. Značajnu ulogu igra međusobno djelovanje signala različitih radio stanica jednih na druge, što otežava podešavanje, smanjujući kvalitetu radio veze.
U Wi-Fi okruženju koristi se radio eter kao sredstvo za prijenos podataka. Stoga su mnoge stvari koje su koristili radio inženjeri i entuzijasti iz prošlosti, pa čak i iz pretprošlog stoljeća, i danas još uvijek relevantne.
Ipak, nešto se promijenilo. Umjesto analognog formata došlo je digitalno emitiranje, što je dovelo do promjene prirode prenesenog signala.
U nastavku je opisano nekoliko raširenih faktora koji utječu na funkcioniranje bežičnih mreža Wi-Fi unutar standarda IEEE 802.11b/g/n.
Neki detalji Wi-Fi mreža
Za etersko radio emitiranje daleko od velikih naseljenih mjesta, kada se može primiti na svoj prijemnik samo signal lokalne FM radio stanice i još "Majak" u UKV opsegu — pitanje međusobnog utjecaja ne dolazi do izražaja.
S druge strane, Wi-Fi uređaji rade samo u dva ograničena opsega: 2,4 i 5 GHz. U nastavku su opisani neki problemi koje je potrebno ako ne prevladati, onda znati kako zaobići.
Problem prvi — različiti standardi rade s različitim opsezima.
U opsegu 2.4 GHz rade uređaji koji podržavaju standard 802.11b/g, dok u standardu 802.11a i 802.11n uređaji rade u opsegu 5 GHz.
Kao što vidimo, samo uređaji koji koriste standard 802.11n mogu raditi i u 2.4 GHz i u 5 GHz opsegu. U drugim slučajevima moramo ili podržati emitiranje u oba opsega ili se pomiriti s time da neki klijenti neće moći povezati na našu mrežu.
Drugi problem — Wi-Fi uređaji koji rade u blizini mogu koristiti isti frekvencijski opseg.
Za uređaje koji rade na frekvencijskom opsegu od 2.4 GHz, u Rusiji su dostupni i dopušteni za korištenje 13 bežičnih kanala širine 20 MHz za standard 802.11b/g/n ili 40 MHz za standard 802.11n s razmakom od 5 MHz.
Stoga svako bežično uređaj (klijent ili pristupna točka) stvara smetnje na susjednim kanalima. Drugačije je to što je snaga odašiljača uređaja klijenta, na primjer, pametnog telefona, znatno manja od one obične pristupne točke. Zato ćemo u ovom članku govoriti samo o međusobnom utjecaju pristupnih točki jedne na drugu.
Najpopularniji kanal koji se obično nudi klijentima je 6. No, ne treba se zavaravati da ćemo izborom susjednog broja izbjeći parazitski utjecaj. Pristupna točka koja radi na kanalu 6 stvara jake smetnje na kanalima 5 i 7 i slabije na kanalima 4 i 8. S rastom razmaka između kanala, njihov međusobni utjecaj se smanjuje. Zato je izuzetno važno da njihov nosivi spektar bude udaljen najmanje 25 MHz (5 međukanalnih razmaka) kako bi se smanjile međusobne smetnje.
Problem je u tome što je od svih kanala s malim utjecajem jedan drugog dostupno samo 3: to su 1, 6 i 11.
Moramo pronaći neki način da zaobiđemo postojeće ograničenja. Na primjer, međusobni utjecaj uređaja možemo kompenzirati smanjenjem snage.
O koristi umjerenosti u svemu
Kao što je već rečeno, smanjenje snage nije uvijek loše. naprotiv, povećanjem snage kvaliteta prijema može se značajno pogoršati i problem nije u 'slabosti' pristupne točke. Ispod ćemo razmotriti u kojim slučajevima to može biti korisno.
Zagušenje radijskog spektra
Efekt opterećenja može se vidjeti uživo u trenutku odabira uređaja za povezivanje. Ako u popisu Wi-Fi mreža ima više od tri do četiri stavke, već se može govoriti o opterećenju radijskog spektra. Svaka mreža predstavlja izvor smetnji za svoje susjede. Smetnje utječu na performanse mreže jer naglo povećavaju razinu šuma, što dovodi do potrebe za stalnim ponovnim slanjem paketa. U tom slučaju, glavna preporuka je smanjiti snagu odašiljača na pristupnoj točki, a idealno bi bilo uvjeriti sve susjede da učine isto kako bi jedni drugima olakšali.
Situacija podsjeća na školski razred tijekom nastave, kada učitelj ode. Svaki učenik počinje razgovarati s susjedom za stolom i drugim razrednicima. U općem šumu loše se čuju jedni druge i počinju govoriti glasnije, zatim još glasnije i na kraju počinju vikati. Učitelj brzo dolazi natrag u razred, poduzima neke disciplinske mjere i situacija se vraća u normalu. Ako u ulozi učitelja zamislimo mrežnog administratora, a u ulozi učenika vlasnike pristupnih točaka, dobivamo gotovo izravnu analogiju.
Asimetrična veza
Kao što je ranije rečeno, snaga odašiljača pristupne točke obično je 2-3 puta jača nego na klijentima mobilnim uređajima: tabletima, pametnim telefonima, prijenosnim računalima i tako dalje. Stoga je vrlo vjerovatno nastajanje 'sivih zona' gdje klijent prima dobar stabilan signal od pristupne točke, a prijenos od klijenta do točke ne funkcionira 'baš najbolje'. Takva se veza naziva asimetričnom.
Za održavanje stabilne veze s dobrom kvalitetom, izuzetno je poželjno da između klijentskog uređaja i pristupne točke postoji simetrična veza, kada prijem i prijenos u oba smjera rade dovoljno učinkovito.
Slika 1. Asimetrična veza na primjeru stana.
Kako bi se izbjegle asimetrične veze, treba izbjegavati nepromišljeno povećanje snage odašiljača.
Kada je potrebno povećanje snage
Ispod navedeni faktori zahtijevaju povećanje snage radi očuvanja stabilne veze.
Smetnje od uređaja za radio vezu drugih tipova i druge elektronike
Bluetooth uređaji, poput slušalica, bežičnih tipkovnica i miševa, koji rade u frekventnom rasponu od 2.4 GHz i utječu na rad pristupne točke i drugih Wi-Fi uređaja uz smetnje.
Uređaji navedeni u nastavku također mogu negativno utjecati na kvalitetu signala:
- mikrovalne peći;
- dječje baby monitori;
- CRT monitora, bežičnih zvučnika, bežičnih telefona i drugih bežičnih uređaja;
- vanjski izvori električne energije, kao što su dalekovodi i elektroenergetske stanice,
- elektromotori;
- kabeli s nedovoljnim ekraniranjem, kao i koaksijalni kabel i priključci korišteni s nekim tipovima satelitskih tanjura.
Velike udaljenosti između Wi-Fi uređaja
Sva radio uređaja imaju ograničen domet. Osim konstruktivnih značajki bežičnog uređaja, maksimalna udaljenost može biti smanjena vanjskim faktorima, poput prisutnosti prepreka, radio smetnji i slično.
Sve to dovodi do stvaranja lokalnih 'zona nedohvatljivosti', gdje signal s pristupne točke 'ne doseže' klijentski uređaj.
Prepreke za prolaz signala
Različite prepreke (zidovi, stropovi, namještaj, metalna vrata itd.) smještene između Wi-Fi uređaja mogu reflektirati ili apsorbirati radio signale, što dovodi do pogoršanja ili potpunog gubitka veze.
Stvari koje su tako jednostavne i razumljive, poput armiranobetonskih zidova, obloga od limova, čelične konstrukcije, pa čak i ogledala i toniranih stakala, znatno smanjuju intenzitet signala.
Zanimljiva činjenica: ljudsko tijelo slabi signal otprilike za 3 dB.
U nastavku je prikazana tablica gubitka učinkovitosti Wi-Fi signala prilikom prolaska kroz različita okruženja za mrežu 2.4 GHz.
* Učinkovita udaljenost — označava veličinu smanjenja dometa nakon prolaska kroz odgovarajuću prepreku u usporedbi s otvorenim prostorom.
Sažetak
Kao što je već rečeno, velika snaga signala sama po sebi ne poboljšava kvalitetu Wi-Fi veze, ali može ometati uspostavljanje dobre veze.
Istovremeno, postoje situacije kada je potrebno osigurati veću snagu za stabilan prijenos i prijem Wi-Fi radio signala.
Ovakvi kontradiktorni zahtjevi su prisutni.
Korisne funkcije od Zyxel-a koje mogu pomoći
Očigledno je da treba koristiti neke zanimljive funkcije koje će pomoći da se izvučemo iz ove kontradiktorne situacije.
VAŽNO! O mnoštvu nijansi prilikom izgradnje bežičnih mreža, kao i o mogućnostima i praktičnoj upotrebi opreme može se saznati na specijaliziranim tečajevima Zyxel - ZCNE. O najbližim tečajevima možete saznati .
Client Steering
Kao što je ranije primijećeno, opisani problemi uglavnom se odnose na opseg 2.4GHz.
Sretnici koji posjeduju moderna uređaje mogu koristiti frekvencijski opseg 5GHz.
Prednosti:
- više kanala, pa je lakše odabrati one koji će utjecati jedni na druge minimalno;
- drugi uređaji, poput Bluetooth-a, ne koriste ovaj opseg;
- podrška za kanale širine 20/40/80 MHz.
Nedostaci:
- bežični signal u ovom opsegu lošije prolazi kroz prepreke. Stoga je poželjno imati ne jednu "super-probnu" točku nego dvije ili tri pristupne točke s umjerenijom snagom signala u različitim prostorijama. S druge strane, to će osigurati ravnomjernije pokrivanje nego pokušavati uhvatiti signal s jedne, ali "super-jake" točke.
Međutim, u praksi se, kao i uvijek, javljaju nijanse. Na primjer, neki uređaji, operativni sustavi i softver prema defaultu i dalje nude za povezivanje "dobri stari" opseg 2.4GHz. Ovo se radi radi smanjenja problema s kompatibilnošću i pojednostavljenja algoritma povezivanja na mrežu. Ako se povezivanje događa automatski ili korisnik nije primijetio ovu činjenicu — mogućnost korištenja opsega 5GHz će ostati po strani.
Promjenu ovog stanja pomoći će funkcija Client Steering, koja prema defaultu predlaže korisničkim uređajima da se odmah povežu putem 5GHz. Ako ovaj opseg nije podržan od strane klijenta, on se i dalje može koristiti 2.4GHz.
Ova funkcija je dostupna:
- u pristupnim tačkama Nebula i NebulaFlex;
- u kontrolerima bežične mreže NXC2500 i NXC5500;
- u vatrozidima sa funkcijom kontrolera.
Auto Healing
Gore je navedeno mnogo argumenata u korist fleksibilnog reguliranja snage. Međutim, ostaje razumno pitanje: kako to učiniti?
Za to su kontroleri bežične mreže Zyxel opremljeni posebnom funkcijom: Auto Healing.
Kontroler s njom provjerava stanje i funkcionalnost pristupnih točaka. Ako se utvrdi da jedna od njih ne radi, susjedne će dobiti upute da povećaju snagu signala kako bi popunile nastalu zonu tišine. Nakon što se nedostupna pristupna točka vrati u pogon, susjedne točke će dobiti upute da smanje snagu signala kako ne bi ometale rad jedna druge.
Ova funkcija također je prisutna u specijalnoj liniji kontrolera bežične mreže: NXC2500 i NXC5500.
Zaštićena bežična granica mreže
Susjedne pristupne točke iz paralelne mreže ne stvaraju samo smetnje, već se mogu koristiti i kao platforma za napad na mrežu.
S druge strane, kontroler bežične mreže mora se boriti protiv toga. U arsenalu kontrolera NXC2500 i NXC5500 nalazi se dovoljno sredstava, poput standardne autentifikacije WPA/WPA2-Enterprise, raznih implementacija Extensible Authentication Protocol (EAP), ugrađenog vatrozida.
Tako kontroler ne samo da pronalazi neovlaštene pristupne točke, već i blokira sumnjive aktivnosti u korporativnoj mreži koje s velikom vjerojatnošću imaju zlu namjeru.
Funkcija Rogue AP Detection (Rogue AP Containment)
Prvo, da razjasnimo što je Rogue AP.
Rogue AP su strane pristupne točke koje nisu pod kontrolom mrežnog administratora. Ipak, prisutne su unutar dometa Wi-Fi mreže poduzeća. Na primjer, to mogu biti osobne pristupne točke zaposlenika uključene bez dozvole u mrežne utičnice radnog ureda. Takva samoinicijativa negativno utječe na sigurnost mreže.
U praksi, tak uređaji stvaraju kanal za vanjsko povezivanje na mrežu poduzeća zaobilazeći glavni sustav zaštite.
Na primjer, tuđa pristupna točka (RG) formalno nije u mreži poduzeća, ali je na njoj stvorena bežična mreža s istim nazivom SSID kao i na legalnim pristupnim točkama. Kao rezultat, RG točka može se koristiti za presretanje lozinki i drugih povjerljivih informacija kada klijenti korporativne mreže pogrešno pokušavaju povezati i prenijeti svoje vjerodajnice. Posljedično, vjerodajnice korisnika bit će poznate vlasniku 'phishing' točke.
Većina pristupnih točaka tvrtke Zyxel ima ugrađenu funkciju skeniranja radiofrekvencija u svrhu otkrivanja vanjskih točaka.
VAŽNO! Otkrivanje stranih točaka (AP Detection) radit će samo ako je barem jedna od tih 'stražarskih' pristupnih točaka postavljena za rad u načinu nadzora mreže.
Nakon što pristupna točka Zyxel, dok radi u načinu nadzora, otkrije strane točke, može se poduzeti postupak blokiranja.
Pretpostavimo da Rogue AP imitira legalnu pristupnu točku. Kao što je rečeno, napadač može duplicirati na lažnoj točki korporativne postavke SSID-a. Tada će pristupna točka Zyxel pokušati omesti opasnu aktivnost, stvarajući smetnje slanjem lažnih paketa. To će dovesti do nemogućnosti povezivanja klijenata s Rogue AP-om i presretanja njihovih vjerodajnica. I 'špijunska' pristupna točka neće moći ispuniti svoju misiju.
Kao što vidimo, uzajamni utjecaj pristupnih točaka ne samo da unosi neugodnosti u rad jedni drugih, već se može koristiti i za zaštitu od napada napadača.
Zaključak
Materijal u okviru male članka ne dopušta da se opskrbi svim nijansama. No, čak i brzi pregled pokazuje da razvoj i održavanje bežične mreže imaju dovoljno zanimljive nijanse. S jedne strane, potrebno je boriti se protiv uzajamnog utjecaja izvora signala, uključujući smanjenje snage pristupnih točaka. S druge strane, potrebno je održavati razinu signala na dovoljno visokom nivou za pouzdanu vezu.
Ovo proturječje može se zaobići korištenjem specijalnih funkcija kontrolera bežične mreže.
Također vrijedi napomenuti da kompanija Zyxel radi na poboljšanju svega onoga što pomaže u postizanju kvalitetne veze bez većih troškova.
Izvori
Izvor: habr.com
