Торік у нас була посада про проектування громадського , а сьогодні ми зайдемо з іншого боку та розповімо про створення Wi-Fi мереж на відкритих просторах. Здавалося б, що тут може бути складного - бетонних перекриттів немає, а значить, можна розкидати точки рівномірно, включити їх і радіти реакції користувачів. Але коли доходить до практики, доводиться враховувати багато чинників. Про них ми сьогодні й поговоримо, а заразом прогуляємось до Митищинського міського парку культури та відпочинку, де нещодавно було встановлено наше обладнання.
Вважаємо навантаження на точки доступу
Працюючи з відкритими громадськими просторами, такими як парки та зони відпочинку, складнощі починаються вже на етапі проекту. У готелі простіше розрахувати густину користувачів — там є чітке розмежування за призначенням приміщень, а місця, де збираються люди, відомі заздалегідь і дуже рідко змінюються.
У парках локалізувати та спрогнозувати навантаження складніше. Вона змінюється залежно від пори року та може зростати у кілька разів під час заходів. Додатково треба враховувати, що на відкритих майданчиках точки «б'ють» далі, і потрібно ретельно налаштувати потужність і рівень сигналу, при якому точки доступу відключатимуть клієнта, щоб підключився до потужнішого джерела сигналу. Таким чином, у парках набагато вищі вимоги до обміну інформацією між самими точками доступу.
Необхідно враховувати, скільки користувачів одночасно підключається до точки доступу. Ми рекомендуємо будувати мережі з розрахунком на 30 одночасних підключень на кожному з Wi-Fi діапазонів. Насправді точки з підтримкою технології AC Wave 2 та 2×2 MU-MIMO витримують до 100 підключень на діапазоні, але за такого навантаження між клієнтами можлива висока інтерференція, а також «змагання» за смугу пропускання. Таке може відбуватися, наприклад, на концертах: відео гальмуватиме, але виклик таксі або завантаження фото в Instagram пройдуть без проблем.
У Митищинському парку максимальне навантаження припало на День міста, коли на кожну точку в середньому припадало по 32 підключення. Мережа впоралася успішно, але зазвичай точка доступу працює з 5-10 користувачами, тому мережа має хороший запас по навантаженню практично за будь-якого сценарію використання — від швидких месенджерів до багатогодинних трансляцій на Youtube.
Визначаємо кількість точок доступу
Митищинський парк є прямокутником 400 на 600 метрів, на якому є фонтани, дерева, колесо огляду, тури, концертний зал, дитячі майданчики та багато доріжок. Оскільки відвідувачі парку зазвичай гуляють, а не сидять на одному місці (за винятком кафе та зон для відпочинку), то точки доступу мають охоплювати всю територію та забезпечувати безшовний роумінг.
Частина точок доступу не має дротової лінії зв'язку, тому для зв'язку з ними використовується технологія Omada Mesh. Контролер автоматично підключає нову точку та вибирає їй оптимальний маршрут:
Якщо зв'язок із точкою втрачається, то контролер вибудовує їй новий маршрут:
Між собою точки доступу підключаються з відривом 200-300 метрів, але у клієнтських пристроях потужність Wi-Fi приймача нижче, у проектах між точками закладається 50-60 метрів. Всього на парк знадобилося 37 точок доступу, але мережа включає ще 20 точок пілотного проекту WI-FI на автобусних зупинках, а ще адміністрація планує підключити до цієї мережі безкоштовний інтернет на інших майданчиках та всіх зупинках у місті.
Підбираємо обладнання
Так як ми маємо справу з російським кліматом, то, крім пило-і вологозахищеності, за стандартом IP65 увага приділяється температурним режимам роботи. У цьому проекті використовувалися точки доступу . Вони з'єднуються з 8-портовими PoE-комутаторами , які, у свою чергу, зводяться на . Все обладнання зводиться в окрему комутаційну шафу, яка має два незалежні введення живлення і два різні канали зв'язку.
EAP225 Outdoor підтримують функцію Omada Mesh, працюють у діапазоні від -30°С до +70°С, а рідкісні температури нижче діапазону витримують без втрати працездатності. Сильні перепади температур можуть скоротити термін служби пристроїв, але для Москви це не так критично, і на EAP225 ми даємо три роки гарантії.
З цікавого: оскільки точки доступу живляться PoE, то заземлення виведено на спеціальну лінію, яку попередньо проводили з харчуванням і волоконно-оптичною лінією зв'язку. Ця обережність дозволяє виключити проблеми зі статикою. Ще при встановленні на вулиці необхідно передбачати грозозахист або розташовувати точки в безпечних місцях і не намагатися винести їх надто високо.
EAP225 використовують для роумінгу стандарт 802.11 k/v, який дозволяє м'яко перемикатися і не розряджати кінцеві пристрої. У 802.11k користувачеві відразу відправляється список сусідніх точок, тому пристрій не витрачає час на сканування всіх доступних каналів, ну а в 802.11v користувач сповіщається про навантаження на точку, що запитується, і при необхідності перенаправляється на більш вільну. Додатково в парку налаштовано примусове балансування навантаження: точка відстежує сигнал від клієнтів і відключає їх у тому випадку, якщо він опускається нижче за заданий поріг.
Спочатку для централізованого управління всіма точками доступу планувалося встановлення апаратного контролера , але в результаті залишили — має більшу ємність (до 1500 точок доступу), тому адміністрація матиме можливість розширювати мережу.
Налаштовуємо роботу з користувачами та запускаємо у відкритий доступ
Оскільки замовник — муніципальна освіта, то окремо обговорювалося, як користувачі входитимуть до мережі. TP-Link має API, який підтримує кілька типів аутентифікації: СМС, за допомогою ваучерів і через Facebook. З одного боку, аутентифікація за дзвінком є обов'язковою процедурою законодавства, а з іншого — дозволяє провайдеру оптимізувати роботу з користувачами.
У Митищинському парку використовується аутентифікація за дзвінком через сервіс Global Hotspot: мережа запам'ятовує клієнта на 7 днів, після чого потребує повторного логування. Зараз у мережі вже зареєструвалося близько 2000 клієнтів, і постійно додаються нові.
Щоб унеможливити «перетягування ковдри на себе», швидкість доступу у користувачів обмежена 20 Мбіт/с, що є достатнім для більшості вуличних сценаріїв. Поки вхідний канал завантажений лише наполовину, тому обмеження щодо трафіку вимкнено.
Оскільки мережа громадська, то тестування проводилося в польових умовах: вже за місяць до офіційного відкриття відвідувачі підключалися до мережі, а техніки на цьому навантаженні налагоджували програмне управління. Повністю вона була запущена 31 серпня і поки що працює без перебоїв.
На цьому ми прощаємось. Будете у Митищинському парку — обов'язково протестуйте нашу мережу, доки про це не дізналися інші і не довелося включати обмеження щодо швидкості та трафіку.
Висловлюємо подяку МАУ «ТВ Митищі» та Станіславу Мамину за допомогу у підготовці публікації.
Джерело: habr.com