Quem já montou, comprou ou pelo menos montou um receptor de rádio provavelmente já ouviu palavras como: sensibilidade e seletividade (seletividade).
Sensibilidade - este parâmetro mostra quão bem o seu receptor pode receber um sinal mesmo nas áreas mais remotas.
E a seletividade, por sua vez, mostra quão bem um receptor pode sintonizar uma determinada frequência sem ser influenciado por outras frequências. Essas “outras frequências”, ou seja, aquelas não relacionadas à transmissão do sinal da estação de rádio selecionada, neste caso desempenham o papel de interferência de rádio.
Ao aumentar a potência do transmissor, forçamos os receptores com baixa sensibilidade a receberem nosso sinal a todo custo. Um papel importante é desempenhado pela influência mútua dos sinais de diferentes estações de rádio entre si, o que complica a configuração e reduz a qualidade das comunicações de rádio.
O Wi-Fi usa o rádio como meio de transmissão de dados. Portanto, muitas coisas que os engenheiros de rádio e rádios amadores do passado e até mesmo do século retrasado operaram ainda são relevantes hoje.
Mas algo mudou. Para mudar analógico A transmissão digital chegou ao formato, o que levou a uma mudança na natureza do sinal transmitido.
A seguir está uma descrição de fatores comuns que afetam a operação de redes sem fio Wi-Fi dentro dos padrões IEEE 802.11b/g/n.
Algumas nuances das redes Wi-Fi
Para transmissões de rádio longe de grandes áreas povoadas, quando você pode receber em seu receptor apenas o sinal de uma estação de rádio FM local e também “Mayak” na faixa VHF, a questão da influência mútua não se coloca.
Outra coisa são os dispositivos Wi-Fi que operam apenas em duas bandas limitadas: 2,4 e 5 GHz. Abaixo estão vários problemas que você precisa, se não superar, saber como contorná-los.
O primeiro problema — padrões diferentes funcionam com faixas diferentes.
Na faixa de 2.4 GHz operam dispositivos que suportam o padrão 802.11b/g e redes do padrão 802.11n; na faixa de 5 GHz operam dispositivos que operam no padrão 802.11a e 802.11n.
Como você pode ver, apenas dispositivos 802.11n podem operar nas bandas de 2.4 GHz e 5 GHz. Em outros casos, devemos apoiar a transmissão em ambas as bandas ou aceitar o fato de que alguns clientes não conseguirão se conectar à nossa rede.
Problema dois — Os dispositivos Wi-Fi que operam na faixa mais próxima podem usar a mesma faixa de frequência.
Para dispositivos que operam na banda de frequência de 2,4 GHz, 13 canais sem fio com largura de 20 MHz para o padrão 802.11b/g/n ou 40 MHz para o padrão 802.11n em intervalos de 5 MHz estão disponíveis e aprovados para uso na Rússia.
Portanto, qualquer dispositivo sem fio (cliente ou ponto de acesso) cria interferência em canais adjacentes. Outra coisa é que a potência de transmissão de um dispositivo cliente, por exemplo, um smartphone, é significativamente menor que a do ponto de acesso mais comum. Portanto, ao longo do artigo falaremos apenas sobre a influência mútua dos pontos de acesso entre si.
O canal mais popular, oferecido aos clientes por padrão, é o 6. Mas não se iluda que ao escolher o número adjacente nos livraremos da influência parasita. Um ponto de acesso operando no canal 6 produz interferência forte nos canais 5 e 7 e interferência mais fraca nos canais 4 e 8. À medida que as lacunas entre os canais aumentam, sua influência mútua diminui. Portanto, para minimizar a interferência mútua, é altamente desejável que as suas frequências portadoras sejam espaçadas de 25 MHz (intervalos de 5 canais).
O problema é que de todos os canais com pouca influência entre si, apenas 3 canais estão disponíveis: são 1, 6 e 11.
Temos que procurar alguma forma de contornar as restrições existentes. Por exemplo, a influência mútua dos dispositivos pode ser compensada pela redução da potência.
Sobre os benefícios da moderação em tudo
Conforme mencionado acima, a potência reduzida nem sempre é uma coisa ruim. Além disso, à medida que a potência aumenta, a qualidade da recepção pode deteriorar-se significativamente, e isto não é de forma alguma uma questão de “fraqueza” do ponto de acesso. A seguir veremos os casos em que isso pode ser útil.
Carregando transmissões de rádio
O efeito do congestionamento pode ser visto em primeira mão no momento em que você seleciona um dispositivo para conectar. Se houver mais de três ou quatro itens na lista de seleção da rede Wi-Fi, já podemos falar em carregar o ar do rádio. Além disso, cada rede é uma fonte de interferência para os seus vizinhos. E a interferência afeta o desempenho da rede porque aumenta drasticamente o nível de ruído e isso leva à necessidade de reenviar pacotes constantemente. Neste caso, a principal recomendação é reduzir a potência do transmissor no ponto de acesso, de preferência para persuadir todos os vizinhos a fazerem o mesmo para não interferirem uns nos outros.
A situação lembra uma aula escolar durante uma aula em que o professor está ausente. Cada aluno começa a conversar com seu vizinho de mesa e outros colegas de classe. No barulho geral, eles não conseguem se ouvir bem e começam a falar mais alto, depois ainda mais alto e eventualmente começam a gritar. O professor entra rapidamente na sala de aula, toma algumas medidas disciplinares e a situação normal é restaurada. Se imaginarmos um administrador de rede no papel de professor e os proprietários de pontos de acesso no papel de alunos, teremos uma analogia quase direta.
Conexão assimétrica
Conforme mencionado anteriormente, a potência de transmissão de um ponto de acesso é geralmente 2 a 3 vezes mais forte do que em dispositivos móveis clientes: tablets, smartphones, laptops e assim por diante. Portanto, é muito provável que apareçam “zonas cinzentas”, onde o cliente receberá um sinal bom e estável do ponto de acesso, mas a transmissão do cliente para o ponto não funcionará muito bem. Essa conexão é chamada de assimétrica.
Para manter uma comunicação estável e de boa qualidade, é altamente desejável que haja uma conexão simétrica entre o dispositivo cliente e o ponto de acesso, quando a recepção e a transmissão em ambas as direções funcionam de forma bastante eficiente.
Figura 1. Conexão assimétrica usando exemplo de planta de apartamento.
Para evitar conexões assimétricas, você deve evitar aumentar precipitadamente a potência do transmissor.
Quando mais energia é necessária
Os fatores listados abaixo requerem maior potência para manter uma conexão estável.
Interferência de outros tipos de dispositivos de comunicação de rádio e outros eletrônicos
Dispositivos Bluetooth, como fones de ouvido, teclados e mouses sem fio, operando na faixa de frequência de 2.4 GHz e interferindo na operação do ponto de acesso e de outros dispositivos Wi-Fi.
Os seguintes dispositivos também podem ter um impacto negativo na qualidade do sinal:
- Fornos de microondas;
- monitores para bebês;
- Monitores CRT, alto-falantes sem fio, telefones sem fio e outros dispositivos sem fio;
- fontes externas de tensão elétrica, como linhas de energia e subestações de energia,
- motores elétricos;
- cabos com blindagem insuficiente e cabos coaxiais e conectores usados com alguns tipos de antenas parabólicas.
Longas distâncias entre dispositivos Wi-Fi
Quaisquer dispositivos de rádio têm um alcance limitado. Além dos recursos de design do dispositivo sem fio, o alcance máximo pode ser reduzido por fatores externos, como obstáculos, interferência de rádio e assim por diante.
Tudo isso leva à formação de “zonas inacessíveis” locais, onde o sinal do ponto de acesso “não chega” ao dispositivo cliente.
Obstáculos para sinalizar passagem
Vários obstáculos (paredes, tetos, móveis, portas metálicas, etc.) localizados entre dispositivos Wi-Fi podem refletir ou absorver sinais de rádio, levando à deterioração ou perda total da comunicação.
Coisas simples e claras como paredes de concreto armado, cobertura de chapa metálica, estrutura de aço e até espelhos e vidros coloridos reduzem significativamente a intensidade do sinal.
Fato interessante: O corpo humano atenua o sinal em cerca de 3 dB.
Abaixo está uma tabela de perda de eficiência do sinal Wi-Fi ao passar por vários ambientes para uma rede de 2.4 GHz.
* Distância efetiva — denota a quantidade de redução no alcance após ultrapassar um obstáculo correspondente em comparação com um espaço aberto.
Vamos resumir os resultados provisórios
Conforme mencionado acima, a alta intensidade do sinal por si só não melhora a qualidade da comunicação Wi-Fi, mas pode interferir no estabelecimento de uma boa conexão.
Ao mesmo tempo, existem situações em que é necessário fornecer maior potência para transmissão e recepção estáveis de um sinal de rádio Wi-Fi.
Estas são exigências tão contraditórias.
Recursos úteis do Zyxel que podem ajudar
Obviamente, você precisa utilizar algumas funções interessantes que o ajudarão a sair dessa situação contraditória.
IMPORTANTE! Você poderá conhecer as diversas nuances na construção de redes sem fio, bem como as capacidades e uso prático dos equipamentos nos cursos especializados Zyxel - ZCNE. Você pode descobrir sobre os próximos cursos .
Direção do cliente
Conforme observado anteriormente, os problemas descritos afetam principalmente a faixa de 2.4 GHz.
Felizes proprietários de dispositivos modernos podem usar a faixa de frequência de 5 GHz.
Benefícios:
- há mais canais, então é mais fácil escolher aqueles que irão influenciar o mínimo entre si;
- outros dispositivos, como Bluetooth, não utilizam esse alcance;
- suporte para canais 20/40/80 MHz.
Desvantagens:
- Um sinal de rádio nesta faixa passa menos bem por obstáculos. Portanto, é aconselhável ter não um “super-punchy”, mas dois ou três pontos de acesso com intensidade de sinal mais modesta em salas diferentes. Por outro lado, isso dará uma cobertura mais uniforme do que captar um sinal de um, mas “superforte”.
Porém, na prática, como sempre, surgem nuances. Por exemplo, alguns dispositivos, sistemas operacionais e softwares ainda oferecem a “boa e velha” banda de 2.4 GHz para conexões por padrão. Isso é feito para reduzir problemas de compatibilidade e simplificar o algoritmo de conexão de rede. Caso a conexão ocorra de forma automática ou o usuário não tenha tido tempo de perceber esse fato, a possibilidade de utilização da faixa de 5 GHz ficará de lado.
A função Client Steering, que por padrão oferece aos dispositivos clientes a conexão imediata via 5 GHz, ajudará a mudar esta circunstância. Caso esta banda não seja suportada pelo cliente, ele ainda poderá utilizar 2.4 GHz.
Esta função está disponível:
- nos pontos de acesso Nebula e NebulaFlex;
- em controladores de rede sem fio NXC2500 e NXC5500;
- em firewalls com função de controlador.
Recuperação Automática
Muitos argumentos foram apresentados acima em favor do controle flexível do poder. No entanto, permanece uma questão razoável: como fazer isso?
Para isso, os controladores de rede sem fio Zyxel possuem uma função especial: Auto Healing.
O controlador o utiliza para verificar o status e o desempenho dos pontos de acesso. Caso se verifique que um dos canais de acesso não funciona, os vizinhos serão instruídos a aumentar a intensidade do sinal para preencher a zona de silêncio resultante. Após o ponto de acesso ausente retornar ao serviço, os pontos vizinhos são instruídos a reduzir a intensidade do sinal para não interferir no trabalho uns dos outros.
Esse recurso também está incluído na linha dedicada de controladores sem fio: NXC2500 e NXC5500.
Borda de rede sem fio segura
Os pontos de acesso vizinhos de uma rede paralela não apenas criam interferência, mas também podem ser usados como trampolim para um ataque à rede.
Por sua vez, o controlador de rede sem fio deve lidar com isso. Os controladores NXC2500 e NXC5500 possuem ferramentas suficientes em seu arsenal, como autenticação WPA/WPA2-Enterprise padrão, várias implementações de protocolo de autenticação extensível (EAP) e um firewall integrado.
Assim, o controlador não apenas encontra pontos de acesso não autorizados, mas também bloqueia ações suspeitas na rede corporativa, que provavelmente carregam intenções maliciosas.
Detecção de AP Rogue (Contenção de AP Rogue)
Primeiro, vamos descobrir o que é Rogue AP.
APs não autorizados são pontos de acesso externos que não estão sob o controle do administrador da rede. No entanto, eles estão presentes dentro do alcance da rede Wi-Fi corporativa. Por exemplo, podem ser pontos de acesso pessoais de funcionários conectados a tomadas de rede de escritórios de trabalho sem permissão. Esse tipo de atividade amadora tem um efeito negativo na segurança da rede.
Na verdade, esses dispositivos formam um canal para conexão de terceiros à rede corporativa, contornando o sistema de segurança principal.
Por exemplo, um ponto de acesso estrangeiro (RG) não está formalmente localizado na rede corporativa, mas uma rede sem fio foi criada nele com o mesmo nome SSID dos pontos de acesso legítimos. Como resultado, o ponto RG pode ser usado para interceptar senhas e outras informações confidenciais quando clientes em uma rede corporativa tentam se conectar a ela por engano e tentar transmitir suas credenciais. Como resultado, as credenciais do usuário serão conhecidas pelo proprietário do ponto de “phishing”.
A maioria dos pontos de acesso Zyxel possui uma função de varredura de rádio integrada para identificar pontos não autorizados.
IMPORTANTE! A detecção de pontos estranhos (AP Detection) só funcionará se pelo menos um desses pontos de acesso “sentinela” estiver configurado para operar em modo de monitoramento de rede.
Após o ponto de acesso Zyxel, ao operar em modo monitoramento, detectar pontos estranhos, um procedimento de bloqueio pode ser realizado.
Digamos que o Rogue AP imite um ponto de acesso legítimo. Conforme mencionado acima, um invasor pode duplicar as configurações de SSID corporativo em um ponto falso. O ponto de acesso Zyxel tentará então interferir em atividades perigosas, interferindo através da transmissão de pacotes fictícios. Isso impedirá que os clientes se conectem ao Rogue AP e interceptem suas credenciais. E o ponto de acesso “espião” não conseguirá cumprir sua missão.
Como você pode ver, a influência mútua dos pontos de acesso não apenas introduz interferências irritantes nas operações uns dos outros, mas também pode ser usada para proteger contra ataques de intrusos.
Conclusão
O material de um pequeno artigo não nos permite falar sobre todas as nuances. Mas mesmo com uma rápida revisão, fica claro que o desenvolvimento e a manutenção de uma rede wireless possuem nuances bastante interessantes. Por um lado, é necessário combater a influência mútua das fontes de sinal, inclusive através da redução da potência dos pontos de acesso. Por outro lado, é necessário manter o nível do sinal num nível suficientemente elevado para uma comunicação estável.
Você pode contornar essa contradição usando funções especiais de controladores de rede sem fio.
É importante destacar também que a Zyxel está trabalhando para melhorar tudo o que ajuda a alcançar uma comunicação de alta qualidade sem recorrer a custos elevados.
fontes
Fonte: habr.com