Беспроводные сети Wi-Fi

wifi.jpgПоявление технологии Wi-Fi открыло огромные возможности при построении офисных сетей. Основное преимущество беспроводного подключения заключается в отсутствии паутины проводов и кабелей, которые не только постоянно мешают, но и портят внешний вид помещения.

Оборудование Wi-Fi


Для того чтобы построить беспроводную Wi-Fi (вай-фай) сеть в офисе, необходимо использовать специальное оборудование. На современном рынке представлен широкий ассортимент устройств, которые помогут организовать эффективную производительную сеть в офисе.

Оборудование Wi-Fi делится на два класса – активное и пассивное. К категории активного оснащения относятся точки доступа (Access Point) и маршрутизаторы (роутеры) и сетевые адаптеры с функцией Wi-Fi, к пассивному оборудованию причисляют антенны, кабели, разъемы.

Точка доступа – устройство, предназначенное для обеспечения пользователям беспроводного доступа к сети. Беспроводная связь осуществляется посредством технологии Wi-Fi.

Маршрутизатор (роутер) - устройство, позволяющее пользователям локальной сети использовать общий доступ к Интернет-соединению. Многие современные маршрутизаторы имеют встроенный Wi-Fi, что сразу позволяет использовать их в качестве точки доступа.

Сетевой Wi-Fi адаптер – модуль, устанавливающийся в стационарный компьютер или ноутбук, который обеспечивает подключение устройства к беспроводной сети. Существует два вида сетевых адаптеров – внутренний, который устанавливается в разъем PCI компьютера и внешний, который подключается в USB порт.

Стоит отметить, что все современные ноутбуки оснащаются встроенными сетевыми Wi-Fi адаптерами, которые обеспечивают им связь с беспроводной сетью.

Но, несмотря на уровень технологий, максимальная эффективность работы Wi-Fi сети в офисе достигается правильной настройкой устройств, участвующих в сетевой структуре. Для обеспечения лучшей совместимости, сетевое оборудование рекомендуется подбирать от одного производителя.

При выборе оборудования особенно важно учесть несколько замечаний:

Не стоит экономить на стоимости оборудования.

Можете поверить, что сэкономленные Вами какие-то двадцать долларов не будут стоить тех острых и нервирующих ощущений, которые возможно испытать, когда соединение окажется неустойчивым. 

Если при решении данной задачи тратите средства заказчика, то тогда тем более не нужно пытаться делать экономию на оборудовании, потому как выигранные Вами 100 $ не возместят испорченные отношения с заказчиком.

Всегда необходимо использовать антенны узконаправленных моделей.

Общим принципом работы точки, является получение, ретрансляция и усиление сигнала. Насколько будет большим угол излучения установленной антенны, настолько будет и увеличиваться рассеивание полезного Вам сигнала, соответственно при такой настройке антенна создаст и соберёт большие помехи. При больших собранных антенной помехах, у точки доступа остаётся мало времени для обработки получаемого полезного Вам сигнала.

Следует учесть, что чем будет больше выставляемый угол, тем выше подымается риск Вашей встречи с работниками из Связьназдора. Если обратить внимание на диаграмму направленности, то без особого труда можно увидеть угол излучения. Данная диаграмма предусмотрена в большинстве антенн в горизонтальной и вертикальной плоскости. 

Характеризующие свойства антенны, как правило, аргументируются её параметрами создающие усиление сигнала: dBi, dBd, dBm (dB- обозначение децибела). dBd-является усилением на диполь, что касается dBi, то это обозначение показывающее усиление, влияющее на изотропный источник. dBm- термин, указывающий на усиление по отношению к одному милливатту.

Лучшим усилителем является короткий по своей длине кабель.

В оборудовании самым слабым звеном считается кабель для антенны. Чем он будет длиннее по своей протяжённости, тем затухание полезного сигнала в нем будет больше. Настоятельно не рекомендуется делать данный кабель длиннее десяти метров. Следует помнить, что десятиметровый кабель может запросто заглушить огромную долю мощности имеющегося передатчика. 

Ниже приведена таблица затухания профессионального кабеля.

Частота, МГц Затухание, дБ/100м
1200 16,1
1800 21,0
1900 21,7
2450 25,1

 Когда затухание поступающего сигнала становится очень сильным, необходимо выставить точку доступа на мачту антенны. Данные точки доступа выполняют в Outdoor, то есть в наружном исполнении. Они способны перенести разнообразные условия погоды, за исключением таких морозов, которые достигают больше двадцати градусов. Закрепляются точки доступа непосредственно на самой мачте, а что по отношению питания, то оно подается к ним по предусмотренной витой паре, в английской версии звучит как «Power over Ethernet». Применение усилителей требует особой осторожности. В случае неправильной установки усилителя, помимо отсутствия в получении какой-либо пользы от него, может образоваться ссора с владельцами других радиолинков, соседствующих с Вашим сигналом. Поверьте, обнаружить ваше местонахождение при этом не будет особой сложностью.

Скорость

Следует знать, что рекламируемые производителем 54мБит, не говоря уже о 108мБт, редко полноценно выполняют свою работу даже в лабораторных условиях, на специализированном столе. В действительности скорость работы точки на функционирующей линии изредка достигает уровня 22 Мбит. В частых случаях все ограничивается на 11мБ. Все обозначенные скорости относят к режиму Half-Duplex.

Вторым не менее важным моментом является то, что скорость Вашей точки считается её общей пропускной функцией. На тот случай, когда к точке доступа подсоединены два клиента, следует пополам делить скорость. Если количество клиентов достигает десяти, то нужно разделить скорость на десять. Именно та сказочная скорость, которую предлагает нам WiMax стандарт, сказочно далека от потребителя и имеет  сказочную  дорогую стоимость. 

Приоритеты

Если Вы помимо интернет-трафика собрались в скором времени предлагать IP-телефонию потребителям, то нужно будет позаботиться, чтобы ваша точка доступа имела возможность поддержки стандарта 802.1p. Для обозначения VIP-клиентуры из остальной массы потребителей отлично сможет помочь приоритизация, тем самым сбалансируется обеспечение стабильности по ширине канала.

Изоляция потребителей между собой

Во множестве современных точек предусмотрена такая опция как «isolation mode», которая предотвращает обмен трафиком между клиентами. Подсчёт входящего и исходящего трафика, является отдельным и большим вопросом, Характеристика способа подсчёта Вашего трафика в большинстве случаев крепко привязана к вашему предприятию, в частности к его маркетинговой модели. 

Типы построения сетей Wi-Fi

Существует два основных типа построения сетей Wi-Fi. Infrastructure – это структура организации сети с подключением устройств к точке доступа (Access Point). В качестве нее можно использовать не только маршрутизатор, но и компьютер с Wi-Fi-адаптером. При таком способе обмен данными производится непосредственно через точку доступа, которая выступает своеобразным посредником между устройствами. Второй способ организации беспроводной сети - Ad-Hoc. Он позволяет соединять устройства напрямую без использования точки доступа. Для организации офисной беспроводной сети лучше подходит структура Infrastructure.

Самая распространённая и простая схема «Точка-точка»

Для создания такой схемы требуется учитывать следующие важные факторы:

Расстояние

Определяется как один из значительных факторов в выборе требуемого оборудования, а именно точки доступа и антенны. Большинство предлагаемых линков предусмотрены на длительность расстояния до 15 километров. Но есть реальная возможность выставить линки до 50 километров, используя при этом вполне доступное оборудование BlueBox и BreezNet .

Видимость

В случае отсутствия прямой видимости, работоспособность выставленного Вами линка никто не сможет гарантировать. Выход из создавшейся ситуации можно найти путём эксперимента. Часто такую проблему как отсутствие прямой видимости решают при помощи отражённого от стен здания сигнала.

Особенности и возможности монтажа

Когда Вы устанавливаете точку доступа в офисе или в квартире, из окон которой хорошо различима вторая точка работающего подключения, то можно считать данный факт вашим везением. В такой положительной ситуации Вам понадобится метровый кабель, точка доступа и установленная на стене или на подоконнике антенна. Это будет являться наиболее подходящим вариантом правильного монтажа приобретённого оборудования.

Но такое везение постигает не всех людей, и тогда требуется устанавливать антенну на мачту, выйдя при этом на крышу здания. 

Схема вторая - « Центр точки» 

При создании данной схемы, большое число не имеющих должного опыта авторов переживают огромный соблазн установить всенаправленную единственную антенну, чтобы  впоследствии  подсоединить к ней всё количество клиентов в радиусе двух или трёх километров. 

Но придется огорчиться, так как это не представляется возможным по нескольким серьёзным причинам:

Так что нужно учитывать в первую очередь при проектировке данной схемы? Это контроль над количеством клиентов, подсоединённых на одну из точек доступа, возможное ограничение их количества. 

В наше время реально популярны две схемы:

13.jpg
12.jpg

Для описанных сетей оборудование выбирать намного сложнее, но, тем не менее, стоит привести подходящий перечень оборудования рекомендуемого к эксплуатации.

Клиентские и центральные точки доступа:

1) Linksys. WRT54G, рекомендуется как бюджетное расширение.

2) D-LINK DAP-3520 применяется для наружной эксплуатации

3) ZyXEL NWA-3160 оптимален для небольшого офиса

Антенны, предназначенные на центральный узел:

1) Сегментопараболические антенны мощностью от 18 в пределах 27 дБ.

2) Секторные антенны.

Антенны клиентов:

1) Сегментопараболические антенны мощностью от 18 в пределах 27 дБ.

2) Антенны с каналами по волнам Polaris, обладающие мощностью до 9дБ, иначе как мини, предназначенные для эксплуатации внутри зданий, 17дБ - для применения в наружной эксплуатации. 

Стандарты связи Wi-Fi

При организации Wi-Fi сетей используются несколько стандартов связи IEEE 802.11. Стандарт 802.11g является наиболее распространенным при построении офисных сетей, правда уступает по быстроте действия более современному 802.11n. Использование новых технологий пакетной агрегации позволяют увеличивать скорость передачи в разы. По одной антенне этот стандарт обеспечивает скорость передачи данных до 150 Мбит/с. 

В целях безопасности обмена данными беспроводной сети используются алгоритмы шифрования, предназначенные для стандартов 802.11. Изначально использовался протокол WEP, но сегодня взломать WEP-сеть сможет даже начинающий хакер. Хотя точки доступа оснащаются специальным программным обеспечением, которое позволяет эффективно настроить фильтрацию доступа и политику безопасности, в современных Wi-Fi сетях рекомендуется использовать протоколы безопасности WPA/ WPA2.

Радиус действия (зона покрытия) Wi-Fi

Радиус действия Wi-Fi во многом зависит от наличия явных помех (стен и перекрытий) между точкой доступа и подключаемыми к ней пользователями. Поэтому, для использования беспроводной сети в офисе, где есть такие помехи, потребуется дополнительное Wi-Fi оборудование, которое усилит сигнал. От расстояния между устройствами зависит скорость сети, которую так же можно увеличить при помощи вспомогательного оборудования. 

Для того чтобы расширить зону покрытия Wi-Fi, необходимо позаботиться о том, как усилить сигнал. Здесь может быть несколько вариантов. Первый способ – это антенна. Правильно установленная антенна сможет значительно повысить качество приема. Расширить сеть поможет усилитель сигнала Wi-Fi, устройство под названием репитер (повторитель). Принцип действия такого оборудования прост – на репитер поступает сигнал с исходной зоны Wi-Fi и передается дальше.

Необходимо помнить, что внутренняя полоса пропускания точки доступа делится на количество подключенных пользователей. Теоретически одна точка доступа поддерживает до 254 одновременных подключений, но при развертывании беспроводной сети следует рассчитывать количество подключений исходя из скорости передачи данных, которая необходима для оптимальной работы каждого пользователя.

Есть у беспроводной сети и свои недостатки. Основные неудобства – это ограниченный радиус действия сети и скорость передачи данных, которые при грамотной настройке можно минимизировать. Но эти изъяны компенсируются несомненными достоинствами беспроводного способа создания офисной сети.