Alle som har satt sammen, kjøpt eller i det minste satt opp en radiomottaker har sikkert hørt ord som: sensitivitet og selektivitet (selektivitet).
Sensitivitet - denne parameteren viser hvor godt mottakeren din kan motta et signal selv i de mest avsidesliggende områdene.
Og selektivitet viser på sin side hvor godt en mottaker kan stille inn på en bestemt frekvens uten å bli påvirket av andre frekvenser. Disse "andre frekvensene", det vil si de som ikke er relatert til overføringen av signalet fra den valgte radiostasjonen, spiller i dette tilfellet rollen som radiointerferens.
Ved å øke sendereffekten tvinger vi mottakere med lav følsomhet til å motta signalet vårt for enhver pris. En viktig rolle spilles av den gjensidige påvirkningen av signaler fra forskjellige radiostasjoner på hverandre, noe som kompliserer oppsettet og reduserer kvaliteten på radiokommunikasjon.
Wi-Fi bruker radioluft som medium for dataoverføring. Derfor er mange ting som radioingeniører og radioamatører fra fortiden og til og med århundret før sist opererte med, fortsatt relevant i dag.
Men noe har endret seg. For å endre analog Digital kringkasting kom til formatet, noe som førte til en endring i karakteren til det overførte signalet.
Følgende er en beskrivelse av vanlige faktorer som påvirker driften av trådløse Wi-Fi-nettverk innenfor IEEE 802.11b/g/n-standardene.
Noen nyanser av Wi-Fi-nettverk
For on-air radiokringkasting langt fra store befolkede områder, når du kun kan motta signalet fra en lokal FM-radiostasjon på mottakeren og også "Mayak" i VHF-området, oppstår ikke spørsmålet om gjensidig påvirkning.
En annen ting er Wi-Fi-enheter som kun opererer i to begrensede bånd: 2,4 og 5 GHz. Nedenfor er flere problemer som du må, hvis ikke overvinne, så vite hvordan du skal komme deg rundt.
Problem en — ulike standarder fungerer med ulike områder.
I 2.4 GHz-området fungerer enheter som støtter 802.11b/g-standarden, og 802.11n-nettverk; i 5 GHz-området fungerer enheter som opererer i 802.11a- og 802.11n-standardene.
Som du kan se, kan bare 802.11n-enheter operere i både 2.4 GHz- og 5 GHz-båndene. I andre tilfeller må vi enten støtte kringkasting i begge bånd, eller akseptere at enkelte klienter ikke vil kunne koble seg til nettverket vårt.
Problem to — Wi-Fi-enheter som opererer innenfor det nærmeste området kan bruke samme frekvensområde.
For enheter som 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 tilgjengelig og godkjent for bruk i Russland.
Derfor skaper enhver trådløs enhet (klient eller tilgangspunkt) interferens på tilstøtende kanaler. En annen ting er at senderkraften til en klientenhet, for eksempel en smarttelefon, er betydelig lavere enn til det vanligste tilgangspunktet. Derfor vil vi gjennom artikkelen bare snakke om den gjensidige påvirkningen av tilgangspunkter på hverandre.
Den mest populære kanalen, som tilbys kunder som standard, er 6. Men ikke narre deg selv at ved å velge det tilstøtende nummeret, vil vi bli kvitt den parasittiske påvirkningen. Et tilgangspunkt som opererer på kanal 6 produserer sterk interferens på kanal 5 og 7 og svakere interferens på kanal 4 og 8. Når gapene mellom kanalene øker, reduseres deres gjensidige påvirkning. Derfor, for å minimere gjensidig interferens, er det svært ønskelig at deres bærefrekvenser er adskilt med 25 MHz fra hverandre (5 kanalsintervaller).
Problemet er at av alle kanalene med liten innflytelse på hverandre, er det bare 3 kanaler tilgjengelig: disse er 1, 6 og 11.
Vi må se etter en måte å omgå eksisterende restriksjoner på. For eksempel kan gjensidig påvirkning av enheter kompenseres ved å redusere kraften.
Om fordelene med moderasjon i alt
Som nevnt ovenfor, er redusert kraft ikke alltid en dårlig ting. Dessuten, ettersom strømmen øker, kan mottakskvaliteten forringes betydelig, og dette er slett ikke et spørsmål om "svakheten" til tilgangspunktet. Nedenfor skal vi se på de tilfellene dette kan være nyttig.
Laster inn radiosendinger
Effekten av overbelastning kan sees på førstehånd i det øyeblikket du velger en enhet å koble til. Hvis det er mer enn tre eller fire elementer i valglisten for Wi-Fi-nettverk, kan vi allerede snakke om å laste radioluften. Dessuten er hvert nettverk en kilde til forstyrrelser for naboene. Og interferens påvirker nettverksytelsen fordi det øker støynivået dramatisk, og dette fører til behovet for å sende pakker på nytt. I dette tilfellet er hovedanbefalingen å redusere sendereffekten ved tilgangspunktet, ideelt for å overtale alle naboer til å gjøre det samme for ikke å forstyrre hverandre.
Situasjonen minner om en skoleklasse i en time når læreren er fraværende. Hver elev begynner å snakke med naboen på skrivebordet og andre klassekamerater. I den generelle støyen kan de ikke høre hverandre godt og begynner å snakke høyere, deretter enda høyere og begynner til slutt å skrike. Læreren løper raskt inn i klasserommet, tar noen disiplinære tiltak, og normalsituasjonen gjenopprettes. Ser vi for oss en nettverksadministrator i rollen som lærer, og eiere av tilgangspunkter i rollen som skolebarn, får vi en nesten direkte analogi.
Asymmetrisk forbindelse
Som nevnt tidligere, er senderkraften til et tilgangspunkt vanligvis 2-3 ganger sterkere enn på klientmobilenheter: nettbrett, smarttelefoner, bærbare datamaskiner og så videre. Derfor er det svært sannsynlig at "gråsoner" vil dukke opp, hvor klienten vil motta et godt stabilt signal fra aksesspunktet, men overføring fra klienten til punktet vil ikke fungere veldig bra. Denne forbindelsen kalles asymmetrisk.
For å opprettholde stabil kommunikasjon med god kvalitet er det svært ønskelig at det er en symmetrisk forbindelse mellom klientenheten og aksesspunktet, når mottak og overføring i begge retninger fungerer ganske effektivt.
Figur 1. Asymmetrisk kobling ved hjelp av et eksempel på en leilighetsplan.
For å unngå asymmetriske tilkoblinger bør du unngå å øke sendereffekten overilet.
Når det trengs mer kraft
Faktorene som er oppført nedenfor krever økt effekt for å opprettholde en stabil forbindelse.
Interferens fra andre typer radiokommunikasjonsenheter og annen elektronikk
Bluetooth-enheter, som hodetelefoner, trådløse tastaturer og mus, opererer i 2.4 GHz-frekvensområdet og forstyrrer driften av tilgangspunktet og andre Wi-Fi-enheter.
Følgende enheter kan også ha en negativ innvirkning på signalkvaliteten:
- mikrobølgeovner;
- babymonitorer;
- CRT-skjermer, trådløse høyttalere, trådløse telefoner og andre trådløse enheter;
- eksterne kilder til elektrisk spenning, som kraftledninger og transformatorstasjoner,
- elektriske motorer;
- kabler med utilstrekkelig skjerming, og koaksialkabel og kontakter som brukes med noen typer parabolantenner.
Lange avstander mellom Wi-Fi-enheter
Alle radioenheter har begrenset rekkevidde. I tillegg til designfunksjonene til den trådløse enheten, kan den maksimale rekkevidden reduseres av eksterne faktorer som hindringer, radiointerferens og så videre.
Alt dette fører til dannelsen av lokale "uoppnåelige soner", der signalet fra tilgangspunktet "ikke når" klientenheten.
Hindringer for signalpassasje
Ulike hindringer (vegger, tak, møbler, metalldører osv.) plassert mellom Wi-Fi-enheter kan reflektere eller absorbere radiosignaler, noe som kan føre til forringelse eller fullstendig tap av kommunikasjon.
Slike enkle og klare ting som armerte betongvegger, platebelegg, stålramme og til og med speil og farget glass reduserer signalintensiteten betydelig.
Interessant faktum: Menneskekroppen demper signalet med ca. 3 dB.
Nedenfor er en tabell over tap av Wi-Fi-signaleffektivitet når du passerer gjennom ulike miljøer for et 2.4 GHz-nettverk.
* Effektiv avstand — angir mengden reduksjon i rekkevidde etter å ha passert en tilsvarende hindring sammenlignet med åpen plass.
La oss oppsummere mellomresultatene
Som nevnt ovenfor forbedrer ikke høy signalstyrke i seg selv kvaliteten på Wi-Fi-kommunikasjon, men kan forstyrre etableringen av en god forbindelse.
Samtidig er det situasjoner der det er nødvendig å gi høyere effekt for stabil overføring og mottak av et Wi-Fi-radiosignal.
Dette er så motstridende krav.
Nyttige funksjoner fra Zyxel som kan hjelpe
Selvfølgelig må du bruke noen interessante funksjoner som vil hjelpe deg å komme deg ut av denne motstridende situasjonen.
VIKTIG! Du kan lære om de mange nyansene når du bygger trådløse nettverk, samt mulighetene og praktisk bruk av utstyr i de spesialiserte kursene Zyxel - ZCNE. Du kan finne ut om kommende kurs .
Klientstyring
Som nevnt tidligere påvirker de beskrevne problemene hovedsakelig 2.4 GHz-området.
Glade eiere av moderne enheter kan bruke 5 GHz-frekvensområdet.
Fordeler:
- det er flere kanaler, så det er lettere å velge de som vil påvirke hverandre til et minimum;
- andre enheter, for eksempel Bluetooth, bruker ikke denne rekkevidden;
- støtte for 20/40/80 MHz kanaler.
Ulemper:
- Et radiosignal i dette området passerer dårligere gjennom hindringer. Derfor er det tilrådelig å ikke ha ett "super-punchy", men to eller tre tilgangspunkter med en mer beskjeden signalstyrke i forskjellige rom. På den annen side vil dette gi en jevnere dekning enn å fange et signal fra en, men «supersterk» en.
Men i praksis, som alltid, oppstår nyanser. Noen enheter, operativsystemer og programvare tilbyr for eksempel fortsatt det "gode gamle" 2.4 GHz-båndet for tilkoblinger som standard. Dette gjøres for å redusere kompatibilitetsproblemer og forenkle nettverkstilkoblingsalgoritmen. Hvis tilkoblingen skjer automatisk eller brukeren ikke hadde tid til å legge merke til dette, vil muligheten for å bruke 5 GHz-båndet forbli på sidelinjen.
Klientstyringsfunksjonen, som som standard tilbyr klientenheter å koble til umiddelbart via 5 GHz, vil bidra til å endre denne omstendigheten. Hvis dette båndet ikke støttes av klienten, vil det fortsatt kunne bruke 2.4 GHz.
Denne funksjonen er tilgjengelig:
- ved Nebula og NebulaFlex tilgangspunkter;
- i NXC2500 og NXC5500 trådløse nettverkskontrollere;
- i brannmurer med kontrollerfunksjon.
Autohealing
Det er gitt mange argumenter ovenfor for fleksibel effektstyring. Imidlertid gjenstår et rimelig spørsmål: hvordan gjøre dette?
For dette har Zyxel trådløse nettverkskontrollere en spesiell funksjon: Auto Healing.
Kontrolleren bruker den til å sjekke statusen og ytelsen til tilgangspunktene. Hvis det viser seg at en av tilgangskanalene ikke fungerer, vil nabokanalene bli bedt om å øke signalstyrken for å fylle den resulterende stillhetssonen. Etter at det manglende tilgangspunktet er kommet i bruk igjen, instrueres nabopunkter om å redusere signalstyrken for ikke å forstyrre hverandres arbeid.
Denne funksjonen er også inkludert i den dedikerte linjen med trådløse kontrollere: NXC2500 og NXC5500.
Sikker trådløst nettverkskant
Nabotilgangspunkter fra et parallelt nettverk skaper ikke bare forstyrrelser, men kan også brukes som et springbrett for et angrep på nettverket.
På sin side må den trådløse nettverkskontrolleren håndtere dette. NXC2500- og NXC5500-kontrollerne har nok verktøy i arsenalet, som standard WPA/WPA2-Enterprise-autentisering, ulike implementeringer av Extensible Authentication Protocol (EAP) og en innebygd brannmur.
Dermed finner kontrolleren ikke bare uautoriserte tilgangspunkter, men blokkerer også mistenkelige handlinger på bedriftsnettverket, som mest sannsynlig har ondsinnede hensikter.
Rogue AP Detection (Rogue AP Containment)
La oss først finne ut hva Rogue AP er.
Rogue AP-er er utenlandske tilgangspunkter som ikke er under kontroll av nettverksadministratoren. Imidlertid er de tilstede innenfor rekkevidden til bedriftens Wi-Fi-nettverk. Dette kan for eksempel være ansattes personlige tilgangspunkter koblet til nettverkskontakter på arbeidskontoret uten tillatelse. Denne typen amatøraktivitet har en dårlig effekt på nettverkssikkerheten.
Faktisk danner slike enheter en kanal for tredjepartstilkobling til bedriftsnettverket, og omgår hovedsikkerhetssystemet.
For eksempel er et fremmed tilgangspunkt (RG) ikke formelt plassert på bedriftsnettverket, men det er opprettet et trådløst nettverk på det med samme SSID-navn som på legitime tilgangspunkter. Som et resultat kan RG-punktet brukes til å fange opp passord og annen sensitiv informasjon når klienter på et bedriftsnettverk feilaktig prøver å koble seg til det og prøver å overføre legitimasjonen. Som et resultat vil brukerens legitimasjon være kjent for eieren av "phishing"-punktet.
De fleste Zyxel-tilgangspunkter har en innebygd radioskanningsfunksjon for å identifisere uautoriserte punkter.
VIKTIG! Deteksjon av fremmede punkter (AP Detection) vil bare fungere hvis minst ett av disse "vaktpostene" er konfigurert til å fungere i nettverksovervåkingsmodus.
Etter at Zyxel-tilgangspunktet, når det opererer i overvåkingsmodus, oppdager fremmede punkter, kan en blokkeringsprosedyre utføres.
La oss si at Rogue AP imiterer et legitimt tilgangspunkt. Som nevnt ovenfor kan en angriper duplisere bedriftens SSID-innstillinger på et falskt punkt. Zyxel-tilgangspunktet vil da prøve å forstyrre farlig aktivitet ved å forstyrre ved å kringkaste dummy-pakker. Dette vil hindre klienter i å koble til Rogue AP og avskjære legitimasjonen deres. Og "spion"-tilgangspunktet vil ikke kunne fullføre oppdraget sitt.
Som du kan se, introduserer den gjensidige påvirkningen av tilgangspunkter ikke bare irriterende forstyrrelser i hverandres drift, men kan også brukes til å beskytte mot angrep fra inntrengere.
Konklusjon
Materialet i en kort artikkel tillater oss ikke å snakke om alle nyansene. Men selv med en rask gjennomgang, blir det klart at utviklingen og vedlikeholdet av et trådløst nettverk har ganske interessante nyanser. På den ene siden er det nødvendig å bekjempe gjensidig påvirkning av signalkilder, inkludert ved å redusere kraften til tilgangspunktene. På den annen side er det nødvendig å holde signalnivået på et høyt nok nivå for stabil kommunikasjon.
Du kan omgå denne motsetningen ved å bruke spesielle funksjoner til trådløse nettverkskontrollere.
Det er også verdt å merke seg at Zyxel jobber med å forbedre alt som bidrar til å oppnå høykvalitets kommunikasjon uten å ty til høye kostnader.
kilder
Kilde: www.habr.com