Den som har monterat, köpt eller åtminstone satt upp en radiomottagare har förmodligen hört ord som: känslighet och selektivitet (selektivitet).
Känslighet - den här parametern visar hur väl din mottagare kan ta emot en signal även i de mest avlägsna områdena.
Och selektivitet visar i sin tur hur väl en mottagare kan ställa in en viss frekvens utan att påverkas av andra frekvenser. Dessa "andra frekvenser", det vill säga de som inte är relaterade till överföringen av signalen från den valda radiostationen, spelar i detta fall rollen som radiostörningar.
Genom att öka sändareffekten tvingar vi mottagare med låg känslighet att ta emot vår signal till varje pris. En viktig roll spelas av den ömsesidiga påverkan av signaler från olika radiostationer på varandra, vilket komplicerar inställningen, vilket minskar kvaliteten på radiokommunikation.
Wi-Fi använder radioluft som medium för dataöverföring. Därför är många saker som radioingenjörer och radioamatörer från det förflutna och till och med århundradet innan senast opererade fortfarande relevant idag.
Men något har förändrats. För att byta analog Digital sändning kom till formatet, vilket ledde till en förändring i karaktären på den överförda signalen.
Följande är en beskrivning av vanliga faktorer som påverkar driften av trådlösa Wi-Fi-nätverk inom IEEE 802.11b/g/n-standarderna.
Några nyanser av Wi-Fi-nätverk
För on-air radiosändningar långt från stora befolkade områden, när du på din mottagare endast kan ta emot signalen från en lokal FM-radiostation och även "Mayak" i VHF-området, uppstår inte frågan om ömsesidig påverkan.
En annan sak är Wi-Fi-enheter som endast fungerar i två begränsade band: 2,4 och 5 GHz. Nedan finns flera problem som du måste, om inte övervinna, sedan veta hur du ska komma runt.
Problem ett — olika standarder fungerar med olika intervall.
Inom 2.4 GHz-intervallet fungerar enheter som stöder 802.11b/g-standarden, och nätverk enligt 802.11n-standarden; inom 5 GHz-intervallet fungerar enheter som fungerar i 802.11a- och 802.11n-standarden.
Som du kan se kan endast 802.11n-enheter fungera i både 2.4 GHz- och 5 GHz-banden. I andra fall måste vi antingen stödja sändning i båda banden, eller acceptera det faktum att vissa klienter inte kommer att kunna ansluta till vårt nätverk.
Problem två — Wi-Fi-enheter som arbetar inom det närmaste området kan använda samma frekvensområde.
För enheter som arbetar i frekvensbandet 2,4 GHz finns 13 trådlösa kanaler med en bredd på 20 MHz för 802.11b/g/n-standarden eller 40 MHz för 802.11n-standarden med intervaller på 5 MHz tillgängliga och godkända för användning i Ryssland.
Därför skapar alla trådlösa enheter (klient eller åtkomstpunkt) störningar på intilliggande kanaler. En annan sak är att sändareffekten för en klientenhet, till exempel en smartphone, är betydligt lägre än den för den vanligaste åtkomstpunkten. Därför kommer vi under hela artikeln bara att prata om det ömsesidiga inflytandet av åtkomstpunkter på varandra.
Den mest populära kanalen, som erbjuds kunder som standard, är 6. Men lura inte dig själv att genom att välja det intilliggande numret kommer vi att bli av med det parasitära inflytandet. En åtkomstpunkt som verkar på kanal 6 producerar starka störningar på kanalerna 5 och 7 och svagare störningar på kanalerna 4 och 8. När gapen mellan kanalerna ökar minskar deras ömsesidiga inflytande. För att minimera ömsesidig interferens är det därför mycket önskvärt att deras bärvågsfrekvenser är åtskilda 25 MHz från varandra (5-kanalsintervall).
Problemet är att av alla kanaler med litet inflytande på varandra är det bara 3 kanaler tillgängliga: dessa är 1, 6 och 11.
Vi måste leta efter något sätt att komma runt befintliga restriktioner. Till exempel kan enheters ömsesidiga påverkan kompenseras genom att minska effekten.
Om fördelarna med måtta i allt
Som nämnts ovan är reducerad effekt inte alltid en dålig sak. Dessutom, när strömstyrkan ökar, kan mottagningskvaliteten försämras avsevärt, och detta är inte alls en fråga om åtkomstpunktens "svaghet". Nedan kommer vi att titta på de fall där detta kan vara användbart.
Laddar radiosändningar
Effekten av trafikstockning kan ses direkt när du väljer en enhet att ansluta. Om det finns mer än tre eller fyra objekt i vallistan för Wi-Fi-nätverk kan vi redan prata om att ladda radioluften. Dessutom är varje nätverk en störningskälla för sina grannar. Och störningar påverkar nätverkets prestanda eftersom det dramatiskt ökar brusnivån och detta leder till att man ständigt behöver skicka om paket. I det här fallet är huvudrekommendationen att minska sändareffekten vid åtkomstpunkten, helst för att övertala alla grannar att göra detsamma för att inte störa varandra.
Situationen påminner om en skolklass under en lektion när läraren är frånvarande. Varje elev börjar prata med sin skrivbordsgranne och andra klasskamrater. I det allmänna bruset kan de inte höra varandra bra och börjar prata högre, sedan ännu högre och så småningom börjar de skrika. Läraren springer snabbt in i klassrummet, vidtar några disciplinära åtgärder och den normala situationen återställs. Om vi föreställer oss en nätverksadministratör i rollen som lärare, och ägare av accesspunkter i rollen som skolbarn, får vi en nästan direkt analogi.
Asymmetrisk anslutning
Som nämnts tidigare är sändareffekten för en åtkomstpunkt vanligtvis 2-3 gånger starkare än på klientmobila enheter: surfplattor, smartphones, bärbara datorer och så vidare. Därför är det mycket troligt att "gråzoner" kommer att dyka upp, där klienten kommer att få en bra stabil signal från åtkomstpunkten, men överföring från klienten till punkten kommer inte att fungera särskilt bra. Denna koppling kallas asymmetrisk.
För att upprätthålla en stabil kommunikation med god kvalitet är det mycket önskvärt att det finns en symmetrisk koppling mellan klientenheten och accesspunkten, när mottagning och överföring i båda riktningarna fungerar ganska effektivt.
Figur 1. Asymmetrisk anslutning med ett exempel på en lägenhetsplan.
För att undvika asymmetriska anslutningar bör du undvika att höja sändareffekten i skyndsamhet.
När mer kraft behövs
Faktorerna som listas nedan kräver ökad effekt för att upprätthålla en stabil anslutning.
Störningar från andra typer av radiokommunikationsenheter och annan elektronik
Bluetooth-enheter, såsom hörlurar, trådlösa tangentbord och möss, fungerar i frekvensområdet 2.4 GHz och stör driften av åtkomstpunkten och andra Wi-Fi-enheter.
Följande enheter kan också ha en negativ inverkan på signalkvaliteten:
- mikrovågsugnar;
- babyvakter;
- CRT-skärmar, trådlösa högtalare, trådlösa telefoner och andra trådlösa enheter;
- externa elektriska spänningskällor, såsom kraftledningar och transformatorstationer,
- elektriska motorer;
- kablar med otillräcklig skärmning och koaxialkabel och kontakter som används med vissa typer av parabolantenner.
Långa avstånd mellan Wi-Fi-enheter
Alla radioenheter har en begränsad räckvidd. Förutom designfunktionerna hos den trådlösa enheten kan den maximala räckvidden minskas av externa faktorer som hinder, radiostörningar och så vidare.
Allt detta leder till bildandet av lokala "oåtkomliga zoner", där signalen från åtkomstpunkten "inte når" klientenheten.
Hinder för signalpassage
Olika hinder (väggar, tak, möbler, metalldörrar, etc.) som finns mellan Wi-Fi-enheter kan reflektera eller absorbera radiosignaler, vilket leder till försämring eller fullständig förlust av kommunikation.
Sådana enkla och tydliga saker som armerade betongväggar, plåtbeklädnad, stålram och till och med speglar och tonat glas minskar signalintensiteten avsevärt.
Intressant faktum: Människokroppen dämpar signalen med cirka 3 dB.
Nedan är en tabell över Wi-Fi-signaleffektivitetsförluster när du passerar genom olika miljöer för ett 2.4 GHz-nätverk.
* Effektivt avstånd — anger graden av minskning av räckvidden efter att ha passerat ett motsvarande hinder jämfört med öppet utrymme.
Låt oss summera delresultaten
Som nämnts ovan förbättrar hög signalstyrka i sig inte kvaliteten på Wi-Fi-kommunikation, men kan störa etableringen av en bra anslutning.
Samtidigt finns det situationer då det är nödvändigt att tillhandahålla högre effekt för stabil överföring och mottagning av en Wi-Fi-radiosignal.
Det är så motsägelsefulla krav.
Användbara funktioner från Zyxel som kan hjälpa
Uppenbarligen måste du använda några intressanta funktioner som hjälper dig att ta dig ur denna motsägelsefulla situation.
VIKTIG! Du kan lära dig om de många nyanserna när du bygger trådlösa nätverk, såväl som kapaciteten och den praktiska användningen av utrustning i de specialiserade kurserna Zyxel - ZCNE. Du kan ta reda på om kommande kurser .
Kundstyrning
Som nämnts tidigare påverkar de beskrivna problemen främst 2.4 GHz-området.
Lyckliga ägare av moderna enheter kan använda frekvensområdet 5 GHz.
Fördelar:
- det finns fler kanaler, så det är lättare att välja de som påverkar varandra till ett minimum;
- andra enheter, som Bluetooth, använder inte detta intervall;
- stöd för 20/40/80 MHz-kanaler.
Nackdelar:
- En radiosignal i detta intervall passerar mindre bra genom hinder. Därför är det tillrådligt att inte ha en "super-punchy", utan två eller tre accesspunkter med en mer blygsam signalstyrka i olika rum. Å andra sidan kommer detta att ge en jämnare täckning än att fånga en signal från en, men "superstark" en.
Men i praktiken, som alltid, uppstår nyanser. Till exempel erbjuder vissa enheter, operativsystem och programvara fortfarande det "gamla" 2.4 GHz-bandet för anslutningar som standard. Detta görs för att minska kompatibilitetsproblem och förenkla nätverksanslutningsalgoritmen. Om anslutningen sker automatiskt eller om användaren inte hade tid att märka detta, kommer möjligheten att använda 5 GHz-bandet att finnas kvar vid sidan av.
Klientstyrningsfunktionen, som som standard erbjuder klientenheter att omedelbart ansluta via 5 GHz, hjälper till att ändra denna omständighet. Om detta band inte stöds av klienten kommer det fortfarande att kunna använda 2.4 GHz.
Denna funktion är tillgänglig:
- vid Nebula och NebulaFlex accesspunkter;
- i NXC2500 och NXC5500 trådlösa nätverkskontroller;
- i brandväggar med kontrollfunktion.
Auto Healing
Många argument har framförts ovan för flexibel effektstyrning. Men en rimlig fråga kvarstår: hur gör man detta?
För detta har Zyxel trådlösa nätverkskontroller en speciell funktion: Auto Healing.
Styrenheten använder den för att kontrollera status och prestanda för åtkomstpunkter. Om det visar sig att en av åtkomstkanalerna inte fungerar, kommer de angränsande kanalerna att instrueras att öka signalstyrkan för att fylla den resulterande tystnadszonen. Efter att den saknade åtkomstpunkten har återgått till tjänst, instrueras närliggande punkter att minska signalstyrkan för att inte störa varandras arbete.
Den här funktionen ingår också i den dedikerade linjen av trådlösa kontroller: NXC2500 och NXC5500.
Säker trådlös nätverkskant
Närliggande accesspunkter från ett parallellt nätverk skapar inte bara störningar, utan kan också användas som en språngbräda för en attack mot nätverket.
I sin tur måste den trådlösa nätverksstyrenheten hantera detta. NXC2500- och NXC5500-kontrollerna har tillräckligt med verktyg i sin arsenal, såsom standard WPA/WPA2-Enterprise-autentisering, olika implementeringar av Extensible Authentication Protocol (EAP) och en inbyggd brandvägg.
Således hittar styrenheten inte bara obehöriga åtkomstpunkter, utan blockerar också misstänkta handlingar på företagsnätverket, som med största sannolikhet har skadliga avsikter.
Rogue AP Detection (Rogue AP Containment)
Låt oss först ta reda på vad Rogue AP är.
Rogue AP:er är främmande åtkomstpunkter som inte står under nätverksadministratörens kontroll. De finns dock inom räckhåll för företagets Wi-Fi-nätverk. Det kan till exempel vara anställdas personliga åtkomstpunkter anslutna till arbetskontorets nätverksuttag utan tillstånd. Denna typ av amatöraktivitet har en dålig effekt på nätverkssäkerheten.
I själva verket bildar sådana enheter en kanal för tredje parts anslutning till företagsnätverket och kringgår huvudsäkerhetssystemet.
Till exempel är en utländsk åtkomstpunkt (RG) inte formellt placerad på företagsnätverket, men ett trådlöst nätverk har skapats på den med samma SSID-namn som på legitima åtkomstpunkter. Som ett resultat kan RG-punkten användas för att fånga upp lösenord och annan känslig information när klienter i ett företagsnätverk av misstag försöker ansluta till den och försöker överföra sina referenser. Som ett resultat kommer användarens autentiseringsuppgifter att vara kända för ägaren av "phishing"-punkten.
De flesta Zyxel-åtkomstpunkter har en inbyggd radioskanningsfunktion för att identifiera obehöriga punkter.
VIKTIG! Detektering av främmande punkter (AP-detektion) fungerar endast om minst en av dessa "vaktpost"-åtkomstpunkter är konfigurerad att fungera i nätverksövervakningsläge.
Efter att Zyxel-åtkomstpunkten, när den arbetar i övervakningsläge, detekterar främmande punkter, kan en blockeringsprocedur utföras.
Låt oss säga att Rogue AP imiterar en legitim åtkomstpunkt. Som nämnts ovan kan en angripare duplicera företagets SSID-inställningar på en falsk punkt. Zyxel-åtkomstpunkten kommer sedan att försöka störa farlig aktivitet genom att störa genom att sända dummypaket. Detta kommer att förhindra klienter från att ansluta till Rogue AP och fånga upp deras autentiseringsuppgifter. Och åtkomstpunkten för "spion" kommer inte att kunna slutföra sitt uppdrag.
Som du kan se, introducerar det ömsesidiga inflytandet från åtkomstpunkter inte bara irriterande störningar i varandras drift, utan kan också användas för att skydda mot attacker från inkräktare.
Slutsats
Materialet i en kort artikel tillåter oss inte att prata om alla nyanser. Men även med en snabb genomgång blir det tydligt att utvecklingen och underhållet av ett trådlöst nätverk har ganska intressanta nyanser. Å ena sidan är det nödvändigt att bekämpa den ömsesidiga påverkan av signalkällor, inklusive genom att minska kraften hos åtkomstpunkter. Å andra sidan är det nödvändigt att hålla signalnivån på en tillräckligt hög nivå för stabil kommunikation.
Du kan komma runt denna motsägelse genom att använda specialfunktioner för trådlösa nätverkskontroller.
Det är också värt att notera att Zyxel arbetar för att förbättra allt som hjälper till att uppnå högkvalitativ kommunikation utan att tillgripa höga kostnader.
källor
Källa: will.com