Подобрување на перформансите на Wi-Fi. Општи принципи и корисни работи

Секој што склопил, купил или барем поставил радио приемник, веројатно слушнал зборови како што се: чувствителност и селективност (селективност).

Чувствителност - овој параметар покажува колку добро вашиот приемник може да прими сигнал дури и во најоддалечените области.

А селективноста, пак, покажува колку добро приемникот може да се прилагоди на одредена фреквенција без да биде под влијание на други фреквенции. Овие „други фреквенции“, односно оние кои не се поврзани со преносот на сигналот од избраната радио станица, во овој случај ја играат улогата на радио пречки.

Со зголемување на моќноста на предавателот, ние ги принудуваме приемниците со мала чувствителност да го примаат нашиот сигнал по секоја цена. Важна улога игра меѓусебното влијание на сигналите од различни радио станици едни на други, што го комплицира поставувањето, намалувајќи го квалитетот на радио комуникациите.

Wi-Fi користи радио воздух како медиум за пренос на податоци. Затоа, многу работи што ги оперирале радио инженерите и радиоаматерите од минатото, па дури и од минатиот век, се актуелни и денес.

Но, нешто се промени. За менување аналоген Дигиталното емитување дојде до формат, што доведе до промена во природата на пренесениот сигнал.

Следното е опис на вообичаените фактори кои влијаат на работата на безжичните мрежи Wi-Fi во рамките на стандардите IEEE 802.11b/g/n.

Некои нијанси на Wi-Fi мрежи

За радио емитување во воздух далеку од големи населени места, кога на вашиот ресивер може да го примате само сигналот на локалната FM радио станица, а исто така и „Mayak“ во опсегот VHF, не се јавува прашањето за взаемно влијание.

Друга работа се Wi-Fi уредите кои работат само во два ограничени опсези: 2,4 и 5 GHz. Подолу се дадени неколку проблеми кои треба, ако не и да ги надминете, тогаш знаете како да ги заобиколите.

Проблем еден — различни стандарди работат со различни опсези.

Во опсегот од 2.4 GHz, работат уреди кои го поддржуваат стандардот 802.11b/g и мрежи од стандардот 802.11n; во опсегот од 5 GHz, работат уредите што работат во стандардот 802.11a и 802.11n.

Како што можете да видите, само уредите со 802.11n можат да работат и во опсегот од 2.4 GHz и 5 GHz. Во други случаи, мора или да го поддржиме емитувањето во двата опсези или да го прифатиме фактот дека некои клиенти нема да можат да се поврзат на нашата мрежа.

Проблем два — Уредите за Wi-Fi кои работат во најблискиот опсег можат да го користат истиот опсег на фреквенции.

За уреди кои работат во фреквенцискиот опсег од 2,4 GHz, достапни се и одобрени за употреба во Русија 13 безжични канали со ширина од 20 MHz за стандардот 802.11b/g/n или 40 MHz за стандардот 802.11n во интервали од 5 MHz.

Затоа, секој безжичен уред (клиент или пристапна точка) создава пречки на соседните канали. Друга работа е што моќноста на предавателот на клиентскиот уред, на пример, паметен телефон, е значително помала од онаа на најчестата пристапна точка. Затоа, во текот на статијата ќе зборуваме само за взаемното влијание на пристапните точки едни на други.

Најпопуларниот канал кој стандардно им се нуди на клиентите е 6. Но, не се залажувајте дека со избирање на соседниот број ќе се ослободиме од паразитското влијание. Пристапната точка која работи на каналот 6 произведува силни пречки на каналите 5 и 7 и послаби пречки на каналите 4 и 8. Како што се зголемуваат празнините помеѓу каналите, нивното меѓусебно влијание се намалува. Затоа, за да се минимизираат меѓусебните пречки, многу е пожелно нивните носечки фреквенции да се распоредени на 25 MHz (интервали од 5 канали).

Проблемот е што од сите канали со мало влијание еден врз друг, достапни се само 3 канали: тоа се 1, 6 и 11.

Мораме да бараме начин да ги заобиколиме постоечките ограничувања. На пример, меѓусебното влијание на уредите може да се компензира со намалување на моќноста.

За придобивките од умереноста во сè

Како што споменавме погоре, намалената моќност не е секогаш лоша работа. Покрај тоа, како што се зголемува моќноста, квалитетот на приемот може значително да се влоши, а тоа воопшто не е прашање на „слабост“ на пристапната точка. Подолу ќе ги разгледаме случаите во кои ова може да биде корисно.

Се вчитуваат радио преноси

Ефектот на застојот може да се види од прва рака во моментот кога ќе изберете уред за поврзување. Ако има повеќе од три или четири ставки во списокот за избор на Wi-Fi мрежа, веќе можеме да зборуваме за вчитување на радио-етерот. Покрај тоа, секоја мрежа е извор на пречки за нејзините соседи. И пречките влијаат на перформансите на мрежата бидејќи драматично го зголемуваат нивото на бучава и тоа доведува до потреба постојано да се препраќаат пакети. Во овој случај, главната препорака е да се намали моќноста на предавателот на пристапната точка, идеално да се убедат сите соседи да го сторат истото за да не се мешаат едни со други.

Ситуацијата потсетува на училишен час за време на часот кога наставникот е отсутен. Секој ученик почнува да разговара со својот сосед на маса и со другите соученици. Во општиот шум, тие не можат добро да се слушнат и почнуваат да зборуваат погласно, а потоа уште погласно и на крајот почнуваат да врескаат. Наставникот брзо влетува во училницата, презема некои дисциплински мерки и се враќа нормалната состојба. Ако замислиме мрежен администратор во улога на наставник, а сопственици на пристапни точки во улога на ученици, ќе добиеме речиси директна аналогија.

Асиметрична врска

Како што споменавме порано, моќта на предавателот на пристапната точка е обично 2-3 пати посилна отколку на мобилните уреди на клиентите: таблети, паметни телефони, лаптопи итн. Затоа, многу е веројатно дека ќе се појават „сиви зони“, каде што клиентот ќе добие добар стабилен сигнал од пристапната точка, но преносот од клиентот до точката нема да работи многу добро. Оваа врска се нарекува асиметрична.

За да се одржи стабилна комуникација со добар квалитет, многу е пожелно да постои симетрична врска помеѓу клиентскиот уред и пристапната точка, кога приемот и преносот во двете насоки работат доста ефикасно.

Слика 1. Асиметрична врска со користење на пример на план за стан.

За да избегнете асиметрични врски, треба да избегнувате нагло зголемување на моќноста на предавателот.

Кога е потребна поголема моќност

Факторите наведени подолу бараат зголемена моќност за да се одржи стабилна врска.

Пречки од други видови радио комуникациски уреди и друга електроника

Уреди со Bluetooth, како што се слушалки, безжични тастатури и глувци, кои работат во фреквентен опсег од 2.4 GHz и го попречуваат работењето на пристапната точка и другите уреди со Wi-Fi.

Следниве уреди исто така може да имаат негативно влијание врз квалитетот на сигналот:

• микробранови печки;
• бебе монитори;
• CRT монитори, безжични звучници, безжични телефони и други безжични уреди;
• надворешни извори на електричен напон, како што се далноводи и енергетски трафостаници,
• електрични мотори;
• кабли со недоволна заштита и коаксијален кабел и конектори кои се користат со некои видови сателитски антени.

Долги растојанија помеѓу Wi-Fi уреди

Сите радио уреди имаат ограничен опсег. Покрај дизајнерските карактеристики на безжичниот уред, максималниот опсег може да се намали од надворешни фактори како што се пречки, радио пречки итн.

Сето ова води до формирање на локални „недостапни зони“, каде што сигналот од пристапната точка „не допира“ до клиентскиот уред.

Пречки за премин на сигналот

Различни пречки (ѕидови, тавани, мебел, метални врати итн.) сместени помеѓу уредите за Wi-Fi може да рефлектираат или апсорбираат радио сигнали, што доведува до влошување или целосно губење на комуникацијата.

Ваквите едноставни и јасни работи како армирано-бетонски ѕидови, лим, челична рамка, па дури и огледала и затемнети стакла значително го намалуваат интензитетот на сигналот.

Интересен е фактот: Човечкото тело го намалува сигналот за околу 3 dB.

Подолу е табела за губење на ефикасноста на сигналот Wi-Fi при минување низ различни средини за мрежа од 2.4 GHz.

* Ефективно растојание — ја означува количината на намалување на опсегот по поминување на соодветната пречка во споредба со отворен простор.

Ајде да ги сумираме привремените резултати

Како што споменавме погоре, високата јачина на сигналот сама по себе не го подобрува квалитетот на Wi-Fi комуникацијата, но може да го попречи воспоставувањето добра врска.

Во исто време, постојат ситуации кога е неопходно да се обезбеди поголема моќност за стабилен пренос и прием на Wi-Fi радио сигнал.

Тоа се толку контрадикторни барања.

Корисни функции од Zyxel кои можат да помогнат

Очигледно, треба да користите некои интересни функции кои ќе ви помогнат да излезете од оваа контрадикторна ситуација.

ВАЖНО! Можете да дознаете за многуте нијанси при изградба на безжични мрежи, како и за можностите и практичното користење на опремата во специјализираните курсеви Zyxel - ZCNE. Можете да дознаете за претстојните курсеви тука.

Клиент Управување

Како што беше забележано претходно, опишаните проблеми главно влијаат на опсегот од 2.4 GHz.
Среќните сопственици на современи уреди можат да го користат опсегот на фреквенција од 5 GHz.

Придобивки:

• има повеќе канали, па затоа е полесно да се изберат оние што ќе влијаат едни на други на минимум;
• други уреди, како што е Bluetooth, не го користат овој опсег;
• поддршка за канали од 20/40/80 MHz.

Недостатоци:

• Радиосигналот во овој опсег помалку добро поминува низ препреките. Затоа, препорачливо е да немате една „супер-дупче“, туку две или три пристапни точки со поскромна јачина на сигналот во различни простории. Од друга страна, ова ќе даде порамномерна покриеност отколку фаќање сигнал од еден, но „супер силен“.

Сепак, во пракса, како и секогаш, се појавуваат нијанси. На пример, некои уреди, оперативни системи и софтвер сè уште стандардно го нудат „стариот добар“ опсег од 2.4 GHz за поврзување. Ова е направено за да се намалат проблемите со компатибилноста и да се поедностави алгоритмот за мрежно поврзување. Доколку поврзувањето се случи автоматски или корисникот немал време да го забележи овој факт, можноста за користење на опсегот од 5 GHz ќе остане на страна.

Функцијата Client Steering, која стандардно им нуди на клиентите уреди веднаш да се поврзат преку 5 GHz, ќе помогне да се промени оваа околност. Ако овој опсег не е поддржан од клиентот, тој сепак ќе може да користи 2.4 GHz.

Оваа функција е достапна:

• на пристапните точки Nebula и NebulaFlex;
• во контролорите за безжична мрежа NXC2500 и NXC5500;
• во заштитни ѕидови со функција на контролер.

Автоматско исцелување

Многу аргументи се дадени погоре во корист на флексибилна контрола на моќноста. Сепак, останува разумно прашање: како да го направите ова?

За ова, контролорите за безжична мрежа Zyxel имаат посебна функција: Автоматско исцелување.
Контролорот го користи за да го провери статусот и перформансите на пристапните точки. Ако се покаже дека еден од пристапните канали не работи, тогаш на соседните ќе им биде наложено да ја зголемат јачината на сигналот за да ја пополнат добиената зона на тишина. Откако пристапната точка што недостасува ќе се врати во употреба, на соседните точки им се наложува да ја намалат јачината на сигналот за да не се мешаат меѓусебно во работата.

Оваа функција е вклучена и во наменската линија на безжични контролери: NXC2500 и NXC5500.

Безбеден раб на безжичната мрежа

Соседните пристапни точки од паралелна мрежа не само што создаваат пречки, туку можат да се користат и како отскочна даска за напад на мрежата.

За возврат, контролорот на безжичната мрежа мора да се справи со ова. Контролерите NXC2500 и NXC5500 имаат доволно алатки во нивниот арсенал, како што се стандардна автентикација на WPA/WPA2-Enterprise, различни имплементации на Extensible Authentication Protocol (EAP) и вграден заштитен ѕид.

Така, контролорот не само што наоѓа неовластени пристапни точки, туку и блокира сомнителни дејства на корпоративната мрежа, кои најверојатно носат злонамерна намера.

Откривање на нечесните АП (Нечесните АП-задржување)

Прво, да откриеме што е Rogue AP.

Нечесните АП се странски пристапни точки кои не се под контрола на мрежниот администратор. Сепак, тие се присутни во опсегот на претпријатието Wi-Fi мрежа. На пример, ова може да бидат лични точки за пристап на вработените приклучени во мрежни приклучоци за работната канцеларија без дозвола. Овој вид на аматерска активност има лош ефект врз безбедноста на мрежата.

Всушност, таквите уреди формираат канал за поврзување на трети лица со мрежата на претпријатието, заобиколувајќи го главниот безбедносен систем.

На пример, странска пристапна точка (RG) не е формално лоцирана на мрежата на претпријатието, но на неа е создадена безжична мрежа со истото име SSID како и на легитимните пристапни точки. Како резултат на тоа, точката RG може да се користи за пресретнување на лозинки и други чувствителни информации кога клиентите на корпоративна мрежа погрешно се обидуваат да се поврзат со неа и се обидуваат да ги пренесат своите ингеренции. Како резултат на тоа, ингеренциите на корисникот ќе му бидат познати на сопственикот на „фишинг“ точката.

Повеќето пристапни точки на Zyxel имаат вградена функција за скенирање на радио за да идентификуваат неовластени точки.

ВАЖНО! Откривањето на странски точки (AP Detection) ќе работи само ако барем една од овие „сентинел“ пристапни точки е конфигурирана да работи во режим на мрежно следење.

Откако пристапната точка Zyxel, кога работи во режим на следење, ќе открие странски точки, може да се преземе процедура за блокирање.

Да речеме дека Rogue AP имитира легитимна пристапна точка. Како што споменавме погоре, напаѓачот може да ги дуплира корпоративните поставки за SSID на лажна точка. Пристапната точка на Zyxel потоа ќе се обиде да се меша во опасната активност со мешање преку емитување лажни пакети. Ова ќе ги спречи клиентите да се поврзат со Rogue AP и да ги пресретнат нивните ингеренции. А пристапната точка „шпион“ нема да може да ја заврши својата мисија.

Како што можете да видите, меѓусебното влијание на пристапните точки не само што воведува досадно мешање во работењето на едни со други, туку може да се користи и за заштита од напади од натрапници.

Заклучок

Материјалот во кратка статија не ни дозволува да зборуваме за сите нијанси. Но, дури и со брз преглед, станува јасно дека развојот и одржувањето на безжичната мрежа има доста интересни нијанси. Од една страна, неопходно е да се бориме против меѓусебното влијание на изворите на сигналот, вклучително и со намалување на моќта на пристапните точки. Од друга страна, потребно е нивото на сигналот да се одржува на доволно високо ниво за стабилна комуникација.

Можете да ја заобиколите оваа противречност со користење на специјални функции на контролорите на безжичната мрежа.

Вреди да се напомене и фактот дека Zyxel работи на подобрување на сè што помага да се постигне висококвалитетна комуникација без прибегнување кон високи трошоци.

Извори

1. Општи препораки за градење безжични мрежи
2. Што влијае на работата на безжичните мрежи Wi-Fi? Кој може да биде изворот на пречки и кои се можните причини за тоа?
3. Конфигурирање на Rogue AP Detection на пристапните точки од серијата NWA3000-N
4. Информации за курсот ZCNE

Извор: www.habr.com