Kdor je sestavil, kupil ali vsaj nastavil radijski sprejemnik, je verjetno že slišal za besede, kot so: občutljivost in selektivnost (selektivnost).
Občutljivost - ta parameter kaže, kako dobro lahko vaš sprejemnik sprejme signal tudi na najbolj oddaljenih območjih.
Selektivnost pa kaže, kako dobro se lahko sprejemnik nastavi na določeno frekvenco, ne da bi nanj vplivale druge frekvence. Te »druge frekvence«, torej tiste, ki niso povezane s prenosom signala izbrane radijske postaje, v tem primeru igrajo vlogo radijskih motenj.
S povečanjem moči oddajnika prisilimo sprejemnike z nizko občutljivostjo, da za vsako ceno sprejmejo naš signal. Pomembno vlogo igra medsebojni vpliv signalov različnih radijskih postaj drug na drugega, kar otežuje nastavitev in zmanjšuje kakovost radijskih komunikacij.
Wi-Fi uporablja radijski zrak kot medij za prenos podatkov. Zato je marsikaj, s čimer so delali radijski inženirji in radioamaterji preteklosti in celo predzadnjega stoletja, še danes aktualno.
Toda nekaj se je spremenilo. Za menjavo analogni Digitalno oddajanje je prišlo do formata, kar je povzročilo spremembo narave oddanega signala.
Sledi opis pogostih dejavnikov, ki vplivajo na delovanje brezžičnih omrežij Wi-Fi v okviru standardov IEEE 802.11b/g/n.
Nekatere nianse omrežij Wi-Fi
Za radijsko oddajanje v etru daleč od velikih naseljenih območij, ko lahko na sprejemniku sprejemate samo signal lokalne radijske postaje FM in tudi "Mayak" v območju VHF, se vprašanje medsebojnega vpliva ne pojavi.
Druga stvar so naprave Wi-Fi, ki delujejo samo v dveh omejenih pasovih: 2,4 in 5 GHz. Spodaj je nekaj težav, ki jih morate, če ne premagati, znati obiti.
Problem ena — različni standardi delujejo z različnimi razponi.
V območju 2.4 GHz delujejo naprave, ki podpirajo standard 802.11b/g, in omrežja 802.11n, v območju 5 GHz pa naprave, ki podpirajo standarda 802.11a in 802.11n.
Kot lahko vidite, lahko samo naprave 802.11n delujejo v pasovih 2.4 GHz in 5 GHz. V drugih primerih moramo podpirati oddajanje v obeh pasovih ali sprejeti dejstvo, da se nekateri odjemalci ne bodo mogli povezati z našim omrežjem.
Drugi problem — Naprave Wi-Fi, ki delujejo v najbližjem dosegu, lahko uporabljajo isto frekvenčno območje.
Za naprave, ki delujejo v frekvenčnem pasu 2,4 GHz, je na voljo in odobrenih za uporabo v Rusiji 13 brezžičnih kanalov s širino 20 MHz za standard 802.11b/g/n ali 40 MHz za standard 802.11n v intervalih 5 MHz.
Zato vsaka brezžična naprava (odjemalec ali dostopna točka) ustvarja motnje na sosednjih kanalih. Druga stvar je, da je moč oddajnika odjemalske naprave, na primer pametnega telefona, bistveno nižja od moči najpogostejše dostopne točke. Zato bomo skozi članek govorili le o medsebojnem vplivu dostopnih točk druga na drugo.
Najbolj priljubljen kanal, ki je privzeto ponujen klientom, je 6. Vendar si ne delajte utvar, da se bomo z izbiro sosednje številke znebili parazitskega vpliva. Dostopna točka, ki deluje na kanalu 6, povzroča močne motnje na kanalih 5 in 7 ter šibkejše motnje na kanalih 4 in 8. Z večanjem razmikov med kanali se njihov medsebojni vpliv zmanjšuje. Zato je za zmanjšanje medsebojnih motenj zelo zaželeno, da so njihove nosilne frekvence oddaljene 25 MHz (intervali 5 kanalov).
Težava je v tem, da so od vseh kanalov, ki imajo majhen vpliv drug na drugega, na voljo le 3 kanali: to so 1, 6 in 11.
Iskati moramo način, kako zaobiti obstoječe omejitve. Na primer, medsebojni vpliv naprav je mogoče kompenzirati z zmanjšanjem moči.
O prednostih zmernosti v vsem
Kot je navedeno zgoraj, zmanjšana moč ni vedno slaba stvar. Poleg tega se lahko s povečanjem moči kakovost sprejema znatno poslabša in to sploh ni stvar "šibkosti" dostopne točke. Spodaj si bomo ogledali primere, v katerih je to lahko koristno.
Nalaganje radijskih oddaj
Učinek prezasedenosti lahko vidite neposredno v trenutku, ko izberete napravo za povezavo. Če je na seznamu za izbiro omrežja Wi-Fi več kot tri ali štiri elemente, lahko že govorimo o nalaganju radijskega zraka. Poleg tega je vsako omrežje vir motenj za svoje sosede. In motnje vplivajo na delovanje omrežja, ker dramatično povečajo raven šuma, kar vodi do potrebe po nenehnem ponovnem pošiljanju paketov. V tem primeru je glavno priporočilo zmanjšati moč oddajnika na dostopni točki, v idealnem primeru prepričati vse sosede, da storijo enako, da se ne motijo drug drugega.
Situacija spominja na šolsko uro med poukom, ko učitelja ni. Vsak učenec se začne pogovarjati s sosedom po mizi in drugimi sošolci. V splošnem hrupu se ne slišita dobro in začneta govoriti glasneje, nato še glasneje in na koncu začneta kričati. Učitelj hitro priteče v učilnico, sprejme nekaj disciplinskih ukrepov in normalna situacija se vzpostavi. Če si v vlogi učitelja predstavljamo skrbnika omrežja, v vlogi šolarjev pa lastnike dostopnih točk, dobimo skoraj neposredno analogijo.
Asimetrična povezava
Kot smo že omenili, je moč oddajnika dostopne točke običajno 2-3-krat močnejša kot na odjemalskih mobilnih napravah: tablicah, pametnih telefonih, prenosnikih itd. Zato je zelo verjetno, da se bodo pojavile »sive cone«, kjer bo odjemalec prejel dober stabilen signal iz dostopne točke, vendar prenos od odjemalca do točke ne bo deloval najbolje. Ta povezava se imenuje asimetrična.
Za vzdrževanje stabilne in kakovostne komunikacije je zelo zaželeno, da obstaja simetrična povezava med odjemalsko napravo in dostopno točko, ko sprejem in prenos v obe smeri delujeta precej učinkovito.
Slika 1. Asimetrična povezava na primeru načrta stanovanja.
Da bi se izognili asimetričnim povezavam, se izogibajte nenadnemu povečanju moči oddajnika.
Ko je potrebna večja moč
Spodaj navedeni dejavniki zahtevajo večjo moč za ohranitev stabilne povezave.
Motnje drugih vrst radijskih komunikacijskih naprav in druge elektronike
Naprave Bluetooth, kot so slušalke, brezžične tipkovnice in miške, ki delujejo v frekvenčnem območju 2.4 GHz in motijo delovanje dostopne točke in drugih naprav Wi-Fi.
Na kakovost signala lahko negativno vplivajo tudi naslednje naprave:
- mikrovalovne pečice;
- varuške;
- CRT monitorji, brezžični zvočniki, brezžični telefoni in druge brezžične naprave;
- zunanji viri električne napetosti, kot so daljnovodi in transformatorske postaje,
- električni motorji;
- kabli z nezadostnim oklopom ter koaksialni kabel in priključki, ki se uporabljajo z nekaterimi vrstami satelitskih anten.
Velike razdalje med napravami Wi-Fi
Vse radijske naprave imajo omejen doseg. Poleg oblikovnih značilnosti brezžične naprave lahko največji doseg zmanjšajo zunanji dejavniki, kot so ovire, radijske motnje itd.
Vse to vodi do oblikovanja lokalnih "nedosegljivih con", kjer signal iz dostopne točke "ne doseže" odjemalske naprave.
Ovire za prehod signala
Različne ovire (stene, stropi, pohištvo, kovinska vrata itd.), ki se nahajajo med napravami Wi-Fi, lahko odbijajo ali absorbirajo radijske signale, kar povzroči poslabšanje ali popolno izgubo komunikacije.
Tako preproste in jasne stvari, kot so armiranobetonske stene, pločevinaste obloge, jekleni okvir, pa tudi ogledala in zatemnjena stekla bistveno zmanjšajo jakost signala.
Zanimivo dejstvo,: Človeško telo oslabi signal za približno 3 dB.
Spodaj je tabela izgube učinkovitosti signala Wi-Fi pri prehodu skozi različna okolja za omrežje 2.4 GHz.
* Efektivna razdalja — označuje količino zmanjšanja dosega po prehodu ustrezne ovire v primerjavi z odprtim prostorom.
Povzemimo vmesne rezultate
Kot že omenjeno, visoka moč signala sama po sebi ne izboljša kakovosti komunikacije Wi-Fi, lahko pa moti vzpostavitev dobre povezave.
Hkrati obstajajo situacije, ko je za stabilen prenos in sprejem radijskega signala Wi-Fi potrebno zagotoviti večjo moč.
To so tako nasprotujoče si zahteve.
Uporabne funkcije podjetja Zyxel, ki lahko pomagajo
Očitno morate uporabiti nekaj zanimivih funkcij, ki vam bodo pomagale priti iz te protislovne situacije.
POMEMBNO! O številnih niansah pri gradnji brezžičnih omrežij, pa tudi o zmogljivostih in praktični uporabi opreme se lahko seznanite na specializiranih tečajih Zyxel - ZCNE. Izvedete lahko o prihajajočih tečajih .
Usmerjanje strank
Kot smo že omenili, opisane težave vplivajo predvsem na območje 2.4 GHz.
Srečni lastniki sodobnih naprav lahko uporabljajo frekvenčno območje 5 GHz.
Prednosti:
- kanalov je več, zato je lažje izbrati tiste, ki bodo čim manj vplivali drug na drugega;
- druge naprave, kot je Bluetooth, ne uporabljajo tega dosega;
- podpora za kanale 20/40/80 MHz.
Slabosti:
- Radijski signal v tem območju slabše prehaja skozi ovire. Zato je priporočljivo imeti v različnih prostorih ne eno "super-udarno", ampak dve ali tri dostopne točke z bolj skromno močjo signala. Po drugi strani pa bo to zagotovilo enakomernejšo pokritost kot ulov signala enega, a "super močnega".
Vendar se v praksi, kot vedno, pojavljajo nianse. Na primer, nekatere naprave, operacijski sistemi in programska oprema še vedno privzeto ponujajo »dobri stari« pas 2.4 GHz za povezave. To se naredi za zmanjšanje težav z združljivostjo in poenostavitev algoritma omrežne povezave. Če se povezava pojavi samodejno ali uporabnik tega dejstva ni imel časa opaziti, bo možnost uporabe pasu 5 GHz ostala na stranskem tiru.
Funkcija Client Steering, ki privzeto ponuja odjemalskim napravam takojšnjo povezavo prek 5 GHz, bo pomagala spremeniti to okoliščino. Če odjemalec tega pasu ne podpira, bo še vedno lahko uporabljal 2.4 GHz.
Ta funkcija je na voljo:
- na dostopnih točkah Nebula in NebulaFlex;
- v krmilnikih za brezžično omrežje NXC2500 in NXC5500;
- v požarnih zidovih s funkcijo krmilnika.
Samodejno zdravljenje
Zgoraj je bilo navedenih veliko argumentov v prid prilagodljivemu nadzoru moči. Vendar pa ostaja razumno vprašanje: kako to storiti?
Za to imajo krmilniki brezžičnega omrežja Zyxel posebno funkcijo: Auto Healing.
Krmilnik ga uporablja za preverjanje stanja in delovanja dostopnih točk. Če se izkaže, da eden od dostopnih kanalov ne deluje, bodo sosednji prejeli navodilo, naj povečajo moč signala, da zapolnijo nastalo območje tišine. Ko se manjkajoča dostopna točka vrne v uporabo, dobijo sosednje točke navodila, naj zmanjšajo moč signala, da ne motijo dela druga druge.
Ta funkcija je vključena tudi v namensko linijo brezžičnih krmilnikov: NXC2500 in NXC5500.
Varen rob brezžičnega omrežja
Sosednje dostopne točke iz vzporednega omrežja ne povzročajo le motenj, ampak se lahko uporabijo tudi kot odskočna deska za napad na omrežje.
S tem se mora ukvarjati krmilnik brezžičnega omrežja. Krmilnika NXC2500 in NXC5500 imata v svojem arzenalu dovolj orodij, kot so standardna avtentikacija WPA/WPA2-Enterprise, različne izvedbe protokola Extensible Authentication Protocol (EAP) in vgrajen požarni zid.
Tako krmilnik ne le najde nepooblaščene dostopne točke, ampak tudi blokira sumljiva dejanja v omrežju podjetja, ki najverjetneje nosijo zlonameren namen.
Odkrivanje lažnih AP (zadrževanje lažnih AP)
Najprej ugotovimo, kaj je Rogue AP.
Prevarantske dostopne točke so tuje dostopne točke, ki niso pod nadzorom skrbnika omrežja. Vendar so prisotni v dosegu omrežja Wi-Fi podjetja. To so lahko na primer osebne dostopne točke zaposlenih, ki so brez dovoljenja priključene v omrežne vtičnice v pisarni. Tovrstno amaterstvo slabo vpliva na varnost omrežja.
Pravzaprav takšne naprave tvorijo kanal za povezavo tretjih oseb z omrežjem podjetja, mimo glavnega varnostnega sistema.
Na primer, tuja dostopna točka (RG) se uradno ne nahaja v omrežju podjetja, vendar je bilo na njej ustvarjeno brezžično omrežje z enakim imenom SSID kot na zakonitih dostopnih točkah. Posledično se lahko točka RG uporablja za prestrezanje gesel in drugih občutljivih informacij, ko se odjemalci v omrežju podjetja pomotoma poskušajo povezati z njim in poskušajo prenesti svoje poverilnice. Posledično bodo poverilnice uporabnika znane lastniku točke »phishing«.
Večina dostopnih točk Zyxel ima vgrajeno funkcijo radijskega skeniranja za prepoznavanje nepooblaščenih točk.
POMEMBNO! Zaznavanje tujih točk (zaznavanje AP) bo delovalo samo, če je vsaj ena od teh "čuvarskih" dostopnih točk konfigurirana za delovanje v načinu nadzora omrežja.
Ko dostopna točka Zyxel, ko deluje v načinu nadzora, zazna tuje točke, se lahko izvede postopek blokiranja.
Recimo, da Rogue AP posnema zakonito dostopno točko. Kot je navedeno zgoraj, lahko napadalec podvoji nastavitve SSID podjetja na lažni točki. Dostopna točka Zyxel bo nato poskušala motiti nevarno dejavnost z motnjami z oddajanjem lažnih paketov. To bo odjemalcem preprečilo, da bi se povezali z Rogue AP in prestregli njihove poverilnice. In "vohunska" dostopna točka ne bo mogla dokončati svoje naloge.
Kot lahko vidite, medsebojni vpliv dostopnih točk ne le vnaša nadležne motnje v delovanje druga druge, ampak se lahko uporablja tudi za zaščito pred napadi vsiljivcev.
Zaključek
Gradivo v kratkem članku nam ne omogoča, da govorimo o vseh odtenkih. Toda že ob hitrem pregledu postane jasno, da ima razvoj in vzdrževanje brezžičnega omrežja precej zanimive nianse. Po eni strani se je treba boriti proti medsebojnemu vplivu virov signala, tudi z zmanjšanjem moči dostopnih točk. Po drugi strani pa je treba vzdrževati nivo signala na dovolj visoki ravni za stabilno komunikacijo.
To protislovje lahko zaobidete z uporabo posebnih funkcij krmilnikov brezžičnega omrežja.
Omeniti velja tudi dejstvo, da si Zyxel prizadeva izboljšati vse, kar pomaga doseči visokokakovostno komunikacijo, ne da bi se zatekala k visokim stroškom.
viri
Vir: www.habr.com