Побољшање перформанси Ви-Фи. Општи принципи и корисне ствари

Свако ко је склопио, купио или бар поставио радио пријемник вероватно је чуо речи као што су: осетљивост и селективност (селективност).

Осетљивост - овај параметар показује колико добро ваш пријемник може да прими сигнал чак иу најудаљенијим областима.

А селективност, заузврат, показује колико добро пријемник може да се подеси на одређену фреквенцију без утицаја других фреквенција. Ове „друге фреквенције“, односно оне које нису везане за пренос сигнала са изабране радио станице, у овом случају играју улогу радио сметње.

Повећањем снаге предајника, приморавамо пријемнике са ниском осетљивошћу да по сваку цену примају наш сигнал. Важну улогу игра међусобни утицај сигнала различитих радио станица једни на друге, што отежава подешавање, смањујући квалитет радио комуникација.

Ви-Фи користи радио ваздух као медијум за пренос података. Стога су многе ствари на којима су радио-инжењери и радио-аматери из прошлости, па и претпрошлог века оперисали, и данас актуелно.

Али нешто се променило. За мењање аналогни Дигитално емитовање је дошло до формата, што је довело до промене природе сигнала који се преноси.

Следи опис уобичајених фактора који утичу на рад Ви-Фи бежичних мрежа у оквиру ИЕЕЕ 802.11б/г/н стандарда.

Неке нијансе Ви-Фи мрежа

За емитовање радија у етеру далеко од великих насељених места, када на свој пријемник можете да примате само сигнал локалне ФМ радио станице, а такође и „Маиак“ у ВХФ опсегу, не поставља се питање међусобног утицаја.

Друга ствар су Ви-Фи уређаји који раде само у два ограничена опсега: 2,4 и 5 ГХз. Испод је неколико проблема које морате, ако не превазићи, онда знати како да их заобиђете.

Проблем један — различити стандарди раде са различитим опсезима.

У опсегу од 2.4 ГХз раде уређаји који подржавају стандард 802.11б/г, а мреже стандарда 802.11н раде у опсегу од 5 ГХз, уређаји који раде у стандарду 802.11а и 802.11н;

Као што видите, само 802.11н уређаји могу да раде у опсегу од 2.4 ГХз и 5 ГХз. У другим случајевима, морамо или подржати емитовање у оба опсега, или прихватити чињеницу да неки клијенти неће моћи да се повежу на нашу мрежу.

Проблем два — Ви-Фи уређаји који раде у најближем домету могу да користе исти фреквенцијски опсег.

За уређаје који раде у фреквентном опсегу од 2,4 ГХз, доступно је и одобрено за употребу у Русији 13 бежичних канала ширине 20 МХз за стандард 802.11б/г/н или 40 МХз за стандард 802.11н у интервалима од 5 МХз.

Стога, било који бежични уређај (клијент или приступна тачка) ствара сметње на суседним каналима. Друга ствар је да је снага предајника клијентског уређаја, на пример, паметног телефона, знатно нижа од оне најчешће приступне тачке. Због тога ћемо у читавом чланку говорити само о међусобном утицају приступних тачака једни на друге.

Најпопуларнији канал, који се подразумевано нуди клијентима, је 6. Али немојте се заваравати да ћемо се избором суседног броја ослободити паразитског утицаја. Приступна тачка која ради на каналу 6 производи јаке сметње на каналима 5 и 7 и слабије на каналима 4 и 8. Како се празнине између канала повећавају, њихов међусобни утицај се смањује. Због тога, да би се међусобне сметње свеле на минимум, веома је пожељно да њихове носеће фреквенције буду размакнуте 25 МХз (интервали од 5 канала).

Невоља је у томе што су од свих канала са малим утицајем један на други доступна само 3 канала: ово су 1, 6 и 11.

Морамо да тражимо начин да заобиђемо постојећа ограничења. На пример, међусобни утицај уређаја може се надокнадити смањењем снаге.

О предностима умерености у свему

Као што је горе поменуто, смањена снага није увек лоша ствар. Штавише, како се снага повећава, квалитет пријема може значајно да се погорша, а то уопште није ствар „слабости“ приступне тачке. У наставку ћемо погледати случајеве у којима ово може бити корисно.

Учитавање радио емисија

Ефекат загушења се може видети из прве руке у тренутку када изаберете уређај за повезивање. Ако на листи за избор Ви-Фи мреже има више од три или четири ставке, већ можемо говорити о учитавању радио-емита. Штавише, свака мрежа је извор сметњи за своје суседе. А сметње утичу на перформансе мреже јер драматично повећавају ниво буке и то доводи до потребе за сталним поновним слањем пакета. У овом случају, главна препорука је да се смањи снага предајника на приступној тачки, идеално да се убеде сви суседи да учине исто како не би ометали једни друге.

Ситуација подсећа на школски час на часу када је наставник одсутан. Сваки ученик почиње да разговара са својим комшијом и другим колегама из разреда. У општој буци, не чују се добро и почињу да причају гласније, па још гласније и на крају да вриште. Учитељ брзо трчи у учионицу, предузима неке дисциплинске мере и нормална ситуација се враћа. Ако замислимо администратора мреже у улози наставника, а власнике приступних тачака у улози школараца, добићемо готово директну аналогију.

Асиметрична веза

Као што је раније поменуто, снага предајника приступне тачке је обично 2-3 пута јача него на клијентским мобилним уређајима: таблетима, паметним телефонима, лаптоповима и тако даље. Због тога је велика вероватноћа да ће се појавити „сиве зоне“ у којима ће клијент добијати добар стабилан сигнал са приступне тачке, али пренос од клијента до тачке неће добро функционисати. Ова веза се назива асиметрична.

Да би се одржала стабилна комуникација доброг квалитета, веома је пожељно да постоји симетрична веза између клијентског уређаја и приступне тачке, када пријем и пренос у оба смера раде прилично ефикасно.

Слика 1. Асиметрична веза на примеру плана стана.

Да бисте избегли асиметричне везе, требало би да избегавате нагло повећање снаге предајника.

Када је потребно више снаге

Фактори наведени у наставку захтевају повећану снагу за одржавање стабилне везе.

Сметње од других врста радио комуникационих уређаја и друге електронике

Блуетоотх уређаји, као што су слушалице, бежичне тастатуре и мишеви, који раде у фреквенцијском опсегу од 2.4 ГХз и ометају рад приступне тачке и других Ви-Фи уређаја.

Следећи уређаји такође могу имати негативан утицај на квалитет сигнала:

• микроталасне пећнице;
• беби монитори;
• ЦРТ монитори, бежични звучници, бежични телефони и други бежични уређаји;
• спољни извори електричног напона, као што су далеководи и енергетске подстанице,
• електромотори;
• каблови са недовољном заштитом, и коаксијални кабл и конектори који се користе са неким врстама сателитских антена.

Велике удаљености између Ви-Фи уређаја

Сви радио уређаји имају ограничен домет. Поред карактеристика дизајна бежичног уређаја, максимални домет могу да смање спољни фактори као што су препреке, радио сметње и тако даље.

Све ово доводи до формирања локалних „недоступних зона“, где сигнал са приступне тачке „не стиже“ до клијентског уређаја.

Препреке за сигнализацију пролаза

Различите препреке (зидови, плафони, намештај, метална врата, итд.) које се налазе између Ви-Фи уређаја могу рефлектовати или апсорбовати радио сигнале, што доводи до погоршања или потпуног губитка комуникације.

Тако једноставне и јасне ствари као што су армирано-бетонски зидови, лимови, челични оквир, па чак и огледала и затамњена стакла значајно смањују интензитет сигнала.

Интересантна чињеница: Људско тело слаби сигнал за око 3 дБ.

Испод је табела губитка ефикасности Ви-Фи сигнала при проласку кроз различита окружења за мрежу од 2.4 ГХз.

* Ефективна удаљеност — означава количину смањења домета након проласка одговарајуће препреке у поређењу са отвореним простором.

Хајде да сумирамо привремене резултате

Као што је горе поменуто, висока јачина сигнала сама по себи не побољшава квалитет Ви-Фи комуникације, али може ометати успостављање добре везе.

Истовремено, постоје ситуације када је потребно обезбедити већу снагу за стабилан пренос и пријем Ви-Фи радио сигнала.

То су тако контрадикторни захтеви.

Корисне функције компаније Зикел које могу помоћи

Очигледно, морате користити неке занимљиве функције које ће вам помоћи да изађете из ове контрадикторне ситуације.

ВАЖНО! О многим нијансама приликом изградње бежичних мрежа, као ио могућностима и практичној употреби опреме можете сазнати на специјализованим курсевима Зикел - ЗЦНЕ. Можете сазнати о предстојећим курсевима овде.

Цлиент Стееринг

Као што је раније наведено, описани проблеми углавном утичу на опсег од 2.4 ГХз.
Срећни власници модерних уређаја могу користити фреквенцијски опсег од 5 ГХз.

Предности:

• постоји више канала, па је лакше изабрати оне који ће утицати једни на друге на минимум;
• други уређаји, као што је Блуетоотх, не користе овај опсег;
• подршка за канале од 20/40/80 МХз.

Мане:

• Радио сигнал у овом опсегу слабије пролази кроз препреке. Због тога је препоручљиво имати не једну „супер-пробојну“, већ две или три приступне тачке са скромнијом јачином сигнала у различитим просторијама. С друге стране, ово ће дати равномернију покривеност од хватања сигнала од једног, али „супер јаког“.

Међутим, у пракси, као и увек, појављују се нијансе. На пример, неки уређаји, оперативни системи и софтвер и даље подразумевано нуде „стари добри“ опсег од 2.4 ГХз за везе. Ово се ради како би се смањили проблеми са компатибилношћу и поједноставио алгоритам мрежне везе. Ако се конекција догоди аутоматски или корисник није имао времена да примети ову чињеницу, могућност коришћења опсега од 5 ГХз ће остати по страни.

Функција Цлиент Стееринг, која подразумевано нуди клијентским уређајима да се одмах повежу преко 5 ГХз, помоћи ће да се промени ова околност. Ако клијент не подржава овај опсег, он ће и даље моћи да користи 2.4 ГХз.

Ова функција је доступна:

• на приступним тачкама Небула и НебулаФлек;
• у НКСЦ2500 и НКСЦ5500 бежичним мрежним контролерима;
• у заштитним зидовима са функцијом контролера.

Ауто Хеалинг

Горе су наведени многи аргументи у корист флексибилне контроле моћи. Међутим, остаје разумно питање: како то учинити?

За ово, Зикел бежични мрежни контролери имају посебну функцију: Ауто Хеалинг.
Контролер га користи за проверу статуса и перформанси приступних тачака. Ако се испостави да један од приступних канала не ради, онда ће суседни бити упућени да повећају јачину сигнала како би попунили резултујућу зону тишине. Након што се недостајућа приступна тачка врати у функцију, суседне тачке добијају инструкције да смање јачину сигнала како не би ометале рад једне друге.

Ова функција је такође укључена у наменску линију бежичних контролера: НКСЦ2500 и НКСЦ5500.

Сигурна ивица бежичне мреже

Суседне приступне тачке из паралелне мреже не само да стварају сметње, већ се могу користити и као одскочна даска за напад на мрежу.

Заузврат, контролер бежичне мреже мора да се бави овим. НКСЦ2500 и НКСЦ5500 контролери имају довољно алата у свом арсеналу, као што су стандардна ВПА/ВПА2-Ентерприсе аутентификација, различите имплементације Ектенсибле Аутхентицатион Протоцол (ЕАП) и уграђени заштитни зид.

Дакле, контролор не само да проналази неовлашћене приступне тачке, већ и блокира сумњиве радње на корпоративној мрежи, које највероватније носе злу намеру.

Детекција лажних АП (задржавање лажних АП-а)

Прво, хајде да схватимо шта је Рогуе АП.

Лажне приступне тачке су стране приступне тачке које нису под контролом мрежног администратора. Међутим, они су присутни у домету пословне Ви-Фи мреже. На пример, то могу бити личне приступне тачке запослених укључене у мрежне утичнице радне канцеларије без дозволе. Оваква аматерска активност лоше утиче на безбедност мреже.

У ствари, такви уређаји формирају канал за повезивање треће стране са мрежом предузећа, заобилазећи главни сигурносни систем.

На пример, страна приступна тачка (РГ) није формално лоцирана на мрежи предузећа, али је на њој креирана бежична мрежа са истим ССИД именом као на легитимним приступним тачкама. Као резултат тога, РГ тачка може да се користи за пресретање лозинки и других осетљивих информација када клијенти на корпоративној мрежи грешком покушају да се повежу са њом и покушају да пренесу своје акредитиве. Као резултат тога, акредитиви корисника ће бити познати власнику „пхисхинг“ тачке.

Већина Зикел приступних тачака има уграђену функцију радио скенирања за идентификацију неовлашћених тачака.

ВАЖНО! Детекција страних тачака (АП Детецтион) ће радити само ако је бар једна од ових „надзорних“ приступних тачака конфигурисана да ради у режиму надгледања мреже.

Након што Зикел приступна тачка, када ради у режиму надгледања, открије стране тачке, може се предузети поступак блокирања.

Рецимо да Рогуе АП имитира легитимну приступну тачку. Као што је горе поменуто, нападач може да дуплира корпоративна ССИД подешавања на погрешној тачки. Зикел приступна тачка ће тада покушати да омета опасну активност ометањем емитовањем лажних пакета. Ово ће спречити клијенте да се повежу на Рогуе АП и пресретну њихове акредитиве. А „шпијунска“ приступна тачка неће моћи да заврши своју мисију.

Као што видите, међусобни утицај приступних тачака не само да уноси досадне сметње у рад једне друге, већ се може користити и за заштиту од напада уљеза.

Закључак

Материјал у кратком чланку не дозвољава нам да говоримо о свим нијансама. Али чак и уз брз преглед, постаје јасно да развој и одржавање бежичне мреже има прилично занимљиве нијансе. С једне стране, неопходно је борити се против међусобног утицаја извора сигнала, укључујући и смањењем снаге приступних тачака. С друге стране, потребно је одржавати ниво сигнала на довољно високом нивоу за стабилну комуникацију.

Ову контрадикцију можете заобићи коришћењем посебних функција контролера бежичне мреже.

Такође је вредно напоменути чињеницу да Зикел ради на побољшању свега што помаже да се постигне висококвалитетна комуникација без прибегавања високим трошковима.

izvori

1. Опште препоруке за изградњу бежичних мрежа
2. Шта утиче на рад Ви-Фи бежичних мрежа? Шта би могао бити извор сметњи и који су њени могући узроци?
3. Конфигурисање Рогуе АП Детекције на приступним тачкама серије НВА3000-Н
4. Информације о ЗЦНЕ курсу

Извор: ввв.хабр.цом