Беспроводная сеть Wi-Fi является торговой маркой компании Wi-Fi Alliance. Wireless Fidelity можно перевести как точность беспроводной передачи данных. Самое распространенное применение этой технологии – офисные беспроводные сети, по средствам которых сотрудники подключаются к сети Интернет и внутренним ресурсам компании с портативных устройств (лэптопов, планшетов, смартфонов, и т д).

Наш профиль – проектирование, внедрение и сопровождение решений Wi-Fi любой сложности: от хот-спотов в гостиницах, ресторанах, хостелах до беспроводных мультисервисных сетей с сотнями точек доступа и непрерывным покрытием больших помещений, зданий и территорий, с аутентификацией мобильных абонентов по стандарту 802.11X через службы каталогов (к примеру, Active Directory), с системами мониторинга и IDS/IPS.

Стандарт беспроводной сети Wi-Fi (IEEE 802.11) определяет как обязательные функции устройств, так и опциональные, реализация которых остается на усмотрение производителя. Главная особенность оборудования корпоративного сектора состоит в применении этих функций. В своих проектах мы предлагаем оптимальный вариант решения поставленных задач с применением оборудования, которое обладает необходимыми и достаточными для каждой конкретной ситуации функциями.

Структура беспроводной сети Wi-Fi

Мы внедряем решения беспроводных сетей Wi-Fi

Последние годы рынок беспроводных сетей перенасытился решениями различных вендоров. Агрессивную маркетинговую политику ведут некоторые игроки рынка, чаще всего делая акцент на рекламных кампаниях и привлечении Заказчиков, и в последнюю очередь на качестве предлагаемых решений. Задача выбора надёжного и качественного оборудования не простая: желательно иметь большой опыт внедрений и опытных инженеров, знания которых подтверждены сертификатами. В нашей работе мы опираемся на опыт успешных проектов, и предлагаем решения, зарекомендовавшие себя как надёжные и стабильные. Мы отдаем предпочтение портфелю решений Wi-Fi для мультисервисных сетей трех крупнейших вендоров:

• Решения Cisco для беспроводных сетей Wi-Fi;
• Решения Aruba для беспроводных сетей Wi-Fi;
• Решения HP для беспроводных сетей Wi-Fi.

Уникальные преимущества беспроводных сетей Wi-Fi

Повсеместное распространение. На сегодняшний день чип Wi-Fi есть в любом портативном устройстве (ноутбуке, планшете, смартфоне), что позволяет предоставлять доступ в сеть любому пользователю без дополнительных инвестиций на беспроводные адаптеры.

Bring Your Own Device (англ. Принеси Своё Личное Устройство). Концепция BYOD – политика безопасности, при которой сотрудникам компании разрешается приносить собственные портативные устройства (ноутбуки, планшеты, коммуникаторы) на рабочее место и использовать эти устройства для доступа к привилегированным данным и службам компании. Термин так же используется при описании той же практики в отношении учебных заведений, где студенты используют личные устройствах в образовательных целях. При таком подходе выполняются все политики корпоративной безопасности, локальная сеть остается защищенной от возможных угроз. Сотрудникам и студентам удобнее работать со своих личных устройств, и данная практика стала общим трендом. Наша задача – спроектировать и настроить сеть Wi-Fi в соответствии с современными потребностями Заказчика.

Высокий уровень безопасности. В Wi-Fi применяются сложные методы шифрования, которые невозможно обойти или «сломать» при современных вычислительных мощностях. Доступ предоставляется как по паролю, так и по сертификату безопасности. Вход в беспроводную сеть Wi-Fi так же безопасен, как и подключение к порту корпоративного коммутатора.

Масштабируемость. Не каждое внедрение требует дальнейшей масштабируемости (например, отели, рестораны, кафе). Но если перед вами возникла задача построения масштабируемой беспроводной сети то основным моментом является выбор производителя и линейки точек доступа. Не все точки доступа масштабируются от одиночного (standalone access point) внедрения до облака облегченных точек (lightweight access point), управляемых контроллером беспроводной сети Wi-Fi. В масштабируемых беспроводных сетях на первом этапе достаточно установить и настроить несколько точек доступа. Развитие компании и увеличение потребностей не повлечет за собой полной замены оборудования. Необходимо будет лишь обновить программное обеспечение (прошивки) на существующих точках доступа и добавить компоненты беспроводной сети. В некоторых случаях может потребоваться перенос точек доступа на новое место.

Бесшовный роуминг (роуминг мобильных абонентов «без единого разрыва»). Для реализации голосовой (VoIP) или видео связи, в корпоративной инфраструктуре используются механизмы быстрого роуминга (аналог хендовера в сотовых сетях). Контроллер беспроводной сети Wi-Fi передает обслуживание мобильных абонентов при перемещении от одной точки доступа к другой без задержек и потерь пакетов.

Автоматический контроль и управление радио ресурсами системы. Контроллер БЛВС осуществляет динамическое перераспределение частотных каналов и мощностей передатчиков точек доступа по заданным алгоритмам. Благодаря чему снижается уровень помех, создаваемых соседними точками. Реализуются механизмы резервирования точек доступа - в случае если одно из устройств выходит из строя, соседние к нему точки увеличивают мощность и «перехватывают» клиентов, сервис не страдает.

Защита радио эфира от помех и вредоносных клиентов. Стандартное оборудование беспроводной сети Wi-Fi не способно распознать помехи, создаваемые устройствами, не относящимися к стандартам IEEE 802.11. Задача контроля радио эфира ложится на точки доступа с дополнительной функцией анализа спектра, либо специализированные радио сенсоры, дополняющие инфраструктуру беспроводной сети Wi-Fi. В некоторых случаях, эту роль берут на себя точки доступа, переключенные в режим анализа и не обслуживающие клиентов. После обнаружения помехи, система перестраивает план каналов точек доступа. Причем так, чтобы каналы, смежные помехам, присваивались точкам доступа, максимально удалённым от их источников. Кроме того, система позволяет фиксировать попытки «глушения» сети, и блокировать злонамеренные попытки подбора пароля доступа. Во всех случаях ведется протоколирование событий и создание отчетов с указанием локализации беспроводных угроз на плане помещения, и рекомендаций по их устранению.

Определение местоположения устройств. Специализированные службы, запущенные на контроллере беспроводной сети Wi-Fi, позволяют определять местоположение источников излучения по уровню сигнала принимаемого несколькими точками доступа. К ним относятся как клиентские гаджеты и компьютеры, так и источники помех (микроволновки, камеры), устройства злоумышленников («джаммеры», точки доступа - двойники). Система определяет их местоположение и отображает на плане помещения. Существует несколько вариантов реализации подобных систем, их точность составляет порядка 3-5 метров. Данные о положении могут быть использованы для сбора статистики, а так же для запрета применения мобильных устройств в определенных зонах на схеме здания, например, переговорных комнатах или санузлах.

Стабильно высокая скорость доступа. Для обеспечения высоких скоростей доступа к сети необходимо выполнение ряда факторов, основным из которых остается грамотное проектирование БЛВС. Задача инженера, выполняющего обследование или расстановку точек – обеспечить неразрывное покрытие всей территории здания. При этом система должны быть настроена таким образом, чтобы не принимать соединения от клиентов, находящихся за пределами стабильной связи. В этом случае сеть не будет перегружена повторными отправками пакетов, и всем клиентам будет обеспечиваться гарантированная скорость соединения, вне зависимости от нагрузки от каждого.

Повышение лояльности пользователей. В сфере услуг (гостиницы, отели, хостелы, рестораны, кафе, бары, бизнес-центры, торговые центры и молы, и т.д.) предоставление услуг бесплатного доступа в интернет по Wi-Fi существенно влияет на отношение клиента к поставщику услуги и повышает «звездность». Для некоторых потенциальных клиентов возможность доступа в интернет имеет решающее значение. В крупных торговых центрах и молах покупатели получают дополнительную информацию и отзывы о товаре через интернет и с большей вероятностью совершают покупки. Помимо этого, на базе бесплатного доступа к беспроводной сети Wi-Fi может быть реализован интерактивный каталог товаров на платформе веб- портала, а так же корзина покупателя, контекстная реклама, интерактивная схема торгового центра, и прочие сервисы.

Web-аутентификация. Популярное решение для отелей, терминалов аэропортов, торговых центров. Суть его в том, что мобильный абонент подключается к Wi-Fi сети без пароля, открывает интернет браузер и вводит произвольный URL. Система авторизации автоматически перенаправляет его на страницу аутентификации, на которой он может ввести логин и пароль. После успешного ввода пользователь получает доступ в Интернет. Системы web-аутентификации популярны в том числе и в корпоративных беспроводных сетях Wi-Fi, где в качестве логина и пароля используются данные из Active Directory.

Гостевой портал для хот-спотов. Часто в местах с открытым доступом прежде чем попасть в интернет, пользователи попадают на страницу провайдера услуги (ресторан, магазин, сотовый оператор, и т.д.). Откуда, после просмотра обязательной рекламы, клиент перенаправляется в интернет. Данный подход схож с web-аутентификацией, но не требует ввода пары логин/пароль. Портал представляет из себя web-страницу, на основе которой могут быть реализованы любые веб- сервисы, службы сбора статистики, длительности подключений, и т.д. Следует отметить, что за счет рекламы покрываются расходы на доступ клиентов в интернет, который, в том числе, может быть ограничен по скорости/времени/объёму и т.п.

Механизм управления качеством сервиса (QoS): Механизм управления качеством сервиса (QoS - Quality of Service) осуществляет классификацию трафика по типам и по важности, отсылая пакеты высокоприоритетных данных в первую очередь. Без этого механизма невозможно одновременное прохождение по сети больших объёмов простых данных и голосовой связи (VoIP - Voiceover Internet Protocol) или видеоконференций. При отсутствии этой технологии связь «квакает», прерывается, изображение собеседника фрагментируется и покрывается «квадратами».

Сферы применения беспроводных сетей Wi-Fi

Решения Wi-Fi для малого бизнеса . Решения для малого бизнеса отличаются простотой, экономической выгодой и малым временем инсталляции сети. Беспроводной доступ в таких решениях предоставляется для доступа к внутренней сети и сети Интернет. Поддержка голосовой и видеосвязи, а так же потоковых данных существенно ограничена. Обычно количество точек доступа в данных решениях не превышает 4-5 шт., при этом к каждой подключается порядка 6-8 клиентов. Такие конфигурации не требуют применения аппаратных контроллеров, все точки доступа настраиваются отдельно. Для управления сетью необходимо проводить идентичные манипуляции с каждой точкой отдельно, что требует более высокой квалификации IT персонала и сокращает функциональность системы в целом.

Решения Wi-Fi для среднего бизнеса. В подобных инсталляциях могут использоваться как программные, так и аппаратные контроллеры беспроводных сетей Wi-Fi. При этом управление всей сетью централизованное из одной точки, что позволяет оперативно производить настройку всех точек доступа. Их количество варьируется от 10 до 50 штук. В зависимости от потребностей, может быть реализована поддержка гостевой сети и хот-спотов, роуминга клиентских устройств (перехода абонентов между точками доступа без разрыва соединения) с поддержкой голосовой связи и видео вызовов. В решениях подобного класса может быть реализована беспроводная IP-телефония с выделением подсетей для данного класса устройств и присвоением голосовым вызовам более высокого приоритета, чем трафику, посредством механизмов QoS.

Корпоративные решения. В инсталляциях данного уровня всегда используются аппаратные контроллеры беспроводных сетей Wi-Fi. Решения этого класса предполагают использование до 3000 точек доступа, и поддерживают одновременную работу до 30000 клиентских устройств. При использовании специализированных радио сенсоров и точек доступа с функцией мониторинга радио эфира, может быть реализована система определения местоположения абонентов, источников помех и злоумышленников, представляющих угрозу безопасности сети. При этом система обладает способностью к самовосстановлению: при возникновении помех происходит динамический выбор канала, наименее пораженного помехой. Реализуются механизмы защиты от отказа (failover). В случае выхода точки доступа из строя, ее клиенты перехватываются соседним точкам доступа без потери соединения. Безопасность соединения реализуется наиболее надежным методом: посредством RADIUS сервера с шифрованием WPA2 на базе сертификатов безопасности.

Склады и ангары. Для складских комплексов и помещений применяются специализированные точки доступа, защищенные от внешних физических воздействий. Для решений этого класса крайне важным является вопрос выбора места размещения точек доступа и антенн, поскольку в окружении присутствует большое количество металлических конструкций. Для стабильной и бесперебойной работы систем требуется строгое соблюдение правил монтажа. Решения для складов отличаются ориентированностью на работу с носимыми терминалами и сканерами штрих- кодов, а так же радио меток RFID. Для контроля перемещения оборудования и товаров, используются специализированные считыватели и датчики, соединенные в единую систему и представляющие единое решение. Наша компания имеет большой опыт успешных инсталляций беспроводных сетей Wi-Fi подобного типа, что служит гарантом качества выполнения работ.

HORECA (отели, рестораны, кафе). Специфика решений Wi-Fi для гостиниц, отелей, ресторанов предполагает использование беспроводной сети для доступа к Интернет, e-mail, VoIP телефонии и видео- связи. Подобные схемы не требуют реализации функций роуминга клиентов без разрыва соединения, поскольку основной поток трафика идёт с фиксированных точек. Может применяться программный контроллер для настройки и мониторинга точек доступа. Для обеспечения безопасности данных постояльцев и облегчения настройки клиентских устройств применяется шифрование WPA2 на базе пароля, поскольку это исключает возможность прослушивания эфира и перехвата конфиденциальной информации. Для удобства администрирования и продажи услуги доступа в интернет через Wi-Fi можно предоставлять Личный Кабинет каждому мобильному абоненту.

Образовательные учреждения. Помимо коммерческого использования, набирает обороты тенденция развертывания сетей Wi-Fi в образовательных учреждениях. В школах и университетах беспроводной доступ с планшетных ПК полностью переводит весь образовательный процесс в интерактивную среду, что позволяет значительно повысить качество и уровень обучения. Для посещения лекций не обязательно физически находиться в аудиториях, решается вопрос доступа к носителям информации: бумажным пособиям, библиотекам, расписаниям. Взаимодействие между преподавателем и студентом становится доступным в любой точке мира.

Медицинские учреждения. Использование Wi-Fi в медицине - это мгновенный доступ к наиболее актуальной информации из сети Интернет, любые справочные пособия, возможность выписывать рецепты одним прикосновением к экрану, хранение и резервирование всех записей о пациентах на серверах, и т.п.

Решения для операторов. Главная проблема при разворачивании сотовой сети – ограниченная пропускная способность каждой соты. Вся скорость, доступная базовой станции, делится между абонентами. Для увеличения скорости операторы стремятся уменьшить количество абонентов, уменьшая площадь покрытия каждой соты. Это влечет за собой необоснованно высокие затраты на увеличение количества дорогостоящих базовых станций для покрытия той же территории. В этом случае используют Wi-Fi. Дешевые точки Wi-Fi предоставляют доступ в Интернет именно там, где это наиболее необходимо. Голосовые вызовы абонентов проводятся через существующие GSM и 3G сети. При этом нет необходимости разворачивать дополнительные базовые станции 3G. В другом сценарии, Wi-Fi разворачивается совместно с сотами малого радиуса действия (пико- и фемто- сотами) в местах с максимальной плотностью абонентов, для снижения нагрузки на сотовые базовые станции. Ко всему прочему, подавляющее большинство мобильных устройств оснащено Wi-Fi, даже планшетные компьютеры начального уровня и электронные книги, в которых нет никаких других беспроводных коммуникаций. Все эти устройства могут подключаться по Wi-Fi к сетям оператора, расширяя абонентскую базу и увеличивая экономическую целесообразность развертывания подобных сетей. Такая же ситуация наблюдается в сетях 4G (WiMAX / LTE). Зачастую эти технологии применяются в качестве магистрали для доставки трафика в определенные точки. Затем этот трафик распределяется локально через сеть Wi-Fi. Этот процесс называется offload. При этом абонент сотовой сети продолжает получать голосовые звонки и SMS через сотовую сеть, а весь интернет-трафик идет через Wi-Fi. При этом остаются доступны сервисы Интернет-телефонии и видеоконференций, такие как Skype и Lync. Биллинг за Wi-Fi в локальных точках может быть организован любым доступным способом: посредством платежных терминалов, платных СМС с временными паролями и т.п..

Объединение двух локаций радио-мостом (связь точка-точка). Наша компания предлагает решения по организации беспроводных каналов связи точка-точка, радио мостов. Данные технологии незаменимы на объектах, на которых нет возможности организовать канал связи по проводным сетям, либо это экономически не целесообразно. Например, связь между различными строениями на территории одного объекта выгоднее организовывать посредством радиоканала – это надёжное решение, в случаях, когда прокладывать кабель под землей или проводить воздушные линии для передачи малого количества трафика не рационально. Пример такого решения – соединение здания КПП, находящегося на значительном удалении от основного строения. Как правило, используется оборудование, выпускаемое специально для организации каналов точка-точка, не совместимое с другим оборудованием стандарта Wi-Fi. Применяются специализированные антенны с узкими диаграммами направленности, а также точки доступа, предназначенные для использования при различных погодных условиях, с расширенным температурным диапазоном, герметичные и устойчивые к воздействию агрессивных сред. Такие решения требуют качественного монтажа с соблюдением всех правил и в соответствии с требованиями законодательства в сфере связи. Возможность установки подобных систем ограничивается условиями прямой видимости и чистоты области, в которой распространяется радиосигнал между антеннами.

Эта область называется зоной Френеля, представляет собой эллипс с вершинами на антеннах. Выполнение данных условий требует проведения предварительной радиоразведки и, как правило, установки антенн на мачты. При этом, чем дальше расположены объекты, тем ниже скорость, на которой возможна связь. В среднем, приемлемые результаты по скорости и качеству соединения можно ожидать от соединения на расстояние порядка 1-2 км.

Решения для частных домов и квартир. Как правило, при подключении канала Интернет в квартиру, провайдер предоставляет возможность покупки абонентского устройства со встроенной точкой доступа Wi-Fi. Его установка и настройка производится персоналом провайдера, поэтому наша компания не занимается решениями Wi-Fi в квартирах. Однако, вопрос проектирования сети Wi-Fi в коттеджах и загородных домах требует отдельного внимания, и представляет собой нетривиальную задачу. В подобных решениях важную роль играет не только проектирование и качество работы по беспроводному каналу, но и эстетика размещения точек доступа в жилых помещениях. Увеличение площади покрытия в доме достигается за счет установки дополнительных точек доступа. Поскольку основной трафик в домашних сетях – мультимедиа, разработка системы ведется исходя из расположения устройств-потребителей контента и его источников – сетевых хранилищ NAS (Network Attached Storage), конвертеров спутникового телевидения, игровых приставок, ноутбуков, принтеров с Wi-Fi, и т.п. При этом политика присвоения частотных каналов определяется из потребностей клиента, как правило, используются наиболее высокоскоростные конфигурации стандарта 802.11n: канал шириной 40МГц и несколько пространственных потоков MIMO для устройств с несколькими антеннами. Специалисты нашей компании проводят полный комплекс работ по обеспечению беспроводной связью загородных домов и коттеджей.

Технологии Wi-Fi

Системы Wi-Fi могут работать в двух частотных диапазонах – 2,4 ГГц и 5 ГГц. В первом всего 3 не перекрывающихся канала: № 1, 6 и 11. Не перекрывающиеся – значит не подверженные вредному взаимному влиянию. Перекрытие приводит к снижению скорости, увеличению отклика и повторным отправкам пакетов. В 5 ГГц диапазоне таких каналов 8. До недавнего времени этот диапазон был закрыт для свободного использования в России. С 2011 года ситуация поменялась. Использование 5 ГГц устройств теперь более предпочтительно, ввиду малого количества устройств, создающих помехи, и большего количества свободных каналов. В настоящее время действуют 4 стандарта Wi-Fi: a,b,g и n. Стандарт a работает только в диапазоне 5 ГГц, b и g в 2,4 ГГц. Новейший стандарт n позволяет работать в обоих диапазонах. Стандарт b является устаревшим, максимальная скорость не превышает 11 Мбит/с. Версии a и g могут поддерживать соединение на скорости до 54 Мбит/с. Стандарт n позволяет передавать данные на скоростях до 600 Мбит/с. Такая скорость достигается главным образом за счет объединения двух частотных каналов 22 МГц в один 40 МГц. Дополнительно, применяются системы с несколькими приемными и передающими антеннами MultipleInput - MultipleOutput (MIMO), которые позволяют организовывать до 4х параллельных пространственных потоков (в зависимости от количества антенн устройств).

Контроллер беспроводной сети: без контроллера беспроводной сети точки доступа поддерживают несколько SSID и один метод аутентификации (например, WP2). Для использования более широкого функционала и всех описанных выше достоинств, необходимо внедрять контроллер беспроводной сети. Контроллер представляет собой отдельный аппаратно-программный комплекс, подключаемый к проводной инфраструктуре, и соединяющий все точки доступа в единую WLAN (Wireless LAN) сеть.

Точки доступа, применяемые в сети Wi-Fi, могут отличаться как по архитектуре (автономная/управляемая), так и по поддерживаемому функционалу и стандартам. Так, например, в линейке точек доступа можно выбрать оборудование с несколькими радиомодулями (2,4Ггц и 5ГГц), с поддержкой механизмов контроля радиоэфира, различным количеством потоков MIMO. Для большинства точек доступа, управляемых контроллером, характерна «облегченная» версия прошивки – функции управления клиентами выполняет контроллер, каждая точка доступа «специализируется» только на соединении с клиентами по радиоканалу и передаче всех данных на контроллер через защищенный туннель.

Внедрение беспроводных сетей Wi-Fi

Проектирование и инсталляция беспроводных сетей Wi-Fi – комплексная инженерная задача, в решении которой принимают участие специалисты нескольких направлений. Для того чтобы сеть отвечала всем требованиям заказчика и обеспечивала надёжный сервис, на всех этапах внедрения должны строго выполняться требования к размещению точек доступа, ориентации антенн, прокладке СКС для питания точек доступа по PoEи соединения с коммутаторами. Настройкой оборудования должны заниматься инженеры, обладающие знаниями о технике и физике распространения радиоволн, а так же имеющие опыт работы с устанавливаемым оборудованием. В противном случае, Вам могут продать большое количество оборудования, которое по отдельности удовлетворяет всем требованиям, однако инсталлировано так, что представляет собой «груду» дорогого не функционирующего «железа». Наши специалисты имеют соответствующее образование, знания и опыт, а так же сертифицированы производителями оборудования, поэтому вы можете положиться на нас. Об этом свидетельствуют партнерские статусы нашей компании, успешные проекты и подтвержденная квалификация наших инженеров.

Сердцем любой беспроводной локальной сети является точка доступа, через которую конечные устройства по радио связываются с корпоративной сетью. Она определяет не только радиус действия и скорость передачи данных, но и решает элементарные задачи управления и обеспечения безопасности. Однако все чаще в крупных сетях с большим количеством точек доступа вышеназванные функции передаются центральным сетевым устройствам. Поэтому роль точки доступа очень зависит от среды ее применения.

Cети беспроводной связи между компьютерами существовали уже в 70-х гг., но только в 1999 г., с утверждением технического стандарта 802.11a/b, IEEE заложил базу для развития этой технологии, что и послужило толчком для бума. По данным IDC, к концу 2004 г. число пользователей беспроводных сетей во всем мире должно достигнуть 25 млн. Аналитики компании Frost&Sullivan считают, что в 2006 г. годовой оборот от продажи оборудования для беспроводных сетей в Европе превысит 1 млрд долларов. В Германии в 2003 г. объем рынка вырос на 74% и достиг 199 млн евро. В 2004 г. ожидается прирост на 24%, в результате объем рынка увеличится до 247 млн евро. Все большее значение беспроводные сети приобретают в качестве общественных точек доступа в Internet («горячие» точки). Так, по данным недавно опубликованного исследования компании Gartner Group, количество «горячих» точек (почти все соответствуют стандарту 802.11b) в Европе возросло с 829 в 2002 г. до 15308 в 2003 г. В 2005 г., по прогнозам специалистов, их количество должно достичь 39 тыс. Лидером в этом направлении станет Скандинавия, за ней последуют Германия и Великобритания, причем аналитики утверждают, что к 2006 г. Германия займет в Европе первое место.

Так же взрывоподобно будет расти количество производителей. Если большую часть рынка еще несколько лет назад делили между собой 3Com, Avaya (Lucent), Cisco, Enterasys и Proxim, то сегодня мировой рынок оборудования для беспроводных сетей насчитывает несколько сотен игроков, бьющихся за свой кусок пирога. На нем, как и прежде, доминируют компании из США, однако значительный прирост поставщиков отмечается и в азиатском «беспроводном раю». На рынке смогли утвердиться и некоторые немецкие производители, например Artem.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ

Перед выбором конкретного продукта для беспроводной сети (см. основные критерии выбора во врезке «Обзор важнейших критериев выбора») прежде всего необходимо прояснить несколько моментов, а именно: где будет установлено оборудование - в небольшом офисе, в котором вполне можно обойтись одной точкой доступа; на предприятии с умеренным числом точек доступа или в крупномасштабной корпоративной среде с 50, 100 или даже 1000 точек доступа? Малые офисы являются типичными областями применения «толстых» точек доступа, в качестве устройства «все в одном» они часто обладают дополнительными функциями: ISDN-, DSL- или кабельным маршрутизатором, брандмауэром, сервером печати и т. д. - и используются для беспроводного доступа к Internet. В крупных компаниях рациональнее использовать «тонкие» точки доступа, поскольку такие важные функции, как управление и обеспечение безопасности, выполняются центральными компонентами, а различные дополнительные функции - доступ в Internet и службы печати - осуществляются другими средствами. Еще одна основная область применения - беспроводная связь между зданиями и филиалами, где точки доступа функционируют как мосты или повторители.

Другой вопрос, на который необходимо ответить, касается скорости передачи данных. На выбор предлагаются две (стандартизированные) скорости: 11 и 54 Мбит/с, причем некоторые производители разработали собственные способы для удвоения и даже еще большего увеличения скорости передачи. В ряде случаев обещается полная совместимость с соответствующим базовым стандартом. В качестве примеров можно привести устройства от D-Link (см. Рисунок 1) и Proxim со скоростью передачи 22 и 108 Мбит/с, соответственно. При планировании необходимо учесть, что реальная скорость передачи данных в беспроводной сети составляет от 45 до 60% от номинальной, а при увеличении расстояния и наличии препятствий и помех между пунктами ее значения автоматически, ступенчато снижаются до уровня, на котором еще может быть обеспечено стабильное соединение. Эта автоматическая функция снижения скорости (с различным шагом) интегрирована в каждую точку доступа. Небольшие офисы, где пользователи хотят совместно использовать подключение по DSL со скоростью 784 Кбит/с или 1,5 Мбит/с, как правило, лучшим образом обслуживаются беспроводной сетью со скоростью передачи 11 Мбит/с (802.11b). Если же планируются более сложные беспроводные инфраструктуры с высокими требованиями к пропускной способности или чувствительными ко времени задержки приложениями, то следует задуматься о сети с пропускной способностью 54 Мбит/с.

Выбор максимальной скорости передачи обычно предполагает ответ на третий вопрос: какой частотный диапазон планируется использовать? Выбор возможен между двумя диапазонами для научных, медицинских и промышленных целей. Первый - в окрестности 2,4 ГГц, второй - 5 ГГц. Для обоих диапазонов есть стандартизированные методы передачи данных со скоростью до 54 Мбит/с. Широкополосные приложения одинаково хорошо обслуживаются и в том, и в другом. Если же по сети должны передаваться чувствительные к временным задержкам приложения, например речь, лучше выбрать полосу 5 ГГц. Причина в том, что полоса 2,4 ГГц уже «перенаселена», причем не только беспроводными локальными сетями. В этой частотной полосе работает Bluetooth - метод передачи данных, встроенный практически во все новые сотовые телефоны, карманные компьютеры и ноутбуки. В том же диапазоне достаточно сильные сигналы излучают такие устройства, как микроволновые печи. Все это порождает помехи, влияние которых особенно негативно сказывается на приложениях реального времени.

Однако техника, работающая в диапазоне 5 ГГц, имеет и свои недостатки: во-первых, из-за своей сложности она дороже оборудования для 2,4 ГГц (примерно на 30-50%), а, во-вторых, по физическим причинам радиус ее действия заметно меньше. Если дальность передачи для точки доступа, работающей в диапазоне 2,4 ГГц, достигает в идеальных условиях («в чистом поле») 150 м, то волны с частотами 5 ГГц распространяются всего лишь на 40-50 м. Европейцам разработанная в США технология беспроводных сетей для диапазона 5 ГГц (802.11а) до сих пор казалась чрезмерно агрессивной. Им требовалась функция для динамичного выбора частот (Dynamic Frequency Selection, DFS) на случай, если какой-либо канал уже занят, а также функция для автоматической регулировки мощности передачи (Transmission Power Control, TPC) в зависимости от условий в целях контроля уровня передачи, дабы не возникало помех для других радиосетей. Оба механизма интегрированы в Hiperlan II - европейский конкурент стандарта 802.11а, который сегодня уже потерял свое значение. В новом стандарте 802.11h для диапазона 5 ГГц эти функции реализованы, и соответствующие продукты уже не подвергаются драконовским ограничениям, ранее налагавшимся регулирующими органами на пользователей сетей стандарта 802.11а в Европе. Быстрому утверждению нового стандарта во многом поспособствовал тот факт, что этот подход понравился американским военным.

Если применение широкополосных и чувствительных к временным задержкам приложений не планируется, то в этом случае стоит предпочесть стандартизированный в середине прошлого года вариант со скоростью 54 Мбит/с на базе технологии 2,4 ГГц (802.11g). Он не только заметно дешевле систем для диапазона 5 ГГц, но и совместим с широко распространенными беспроводными сетями на 11 Мбит/с. Однако больший радиус действия не обязательно является реальным преимуществом. Если предприятие, например, собирается создать множество небольших беспроводных сот, которые не должны мешать друг другу, то лучше обратиться к технологии на 54 Мбит/с с небольшим радиусом действия. Количество пользователей на единицу площади в случае 5 ГГц также заметно выше, поскольку каждая точка доступа предоставляет до 19 неперекрывающихся каналов (в случае 2,4 ГГц лишь три неперекрывающихся канала). Тем, кто не хочет ограничиваться определенным диапазоном, предлагаются точки доступа с поддержкой нескольких диапазонов и стандартов, например 802.11a, b и g. Для европейских пользователей идеальной комбинацией была бы поддержка стандартов 802.11b, g и h.

ТЕЛЕФОНИЯ ПО БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ

Беспроводные сети стали применяться для поддержки чувствительных к задержкам приложений не так давно, поскольку радиоэфир является разделяемой средой передачи и традиционно реализованные в точках доступа технологии WLAN нацелены на равномерное разделение пропускной способности, независимо от типа услуг. Несмотря на то что отрасль и комитеты по стандартизации вот уже несколько лет работают над механизмами резервирования пропускной способности и управления приоритетами трафика, утверждение объявленного уже стандарта 802.11e постоянно откладывается. Пока очередной датой вероятного опубликования стандарта называют конец 2004 г. Однако решения организации Wi-Fi пользователям так долго ждать не придется. Уже в конце 2003 г. должен появиться промежуточный стандарт взаимодействий в реальном времени для беспроводных сетей Wi-Fi Multimedia Extensions (WME). Ядро спецификации WME составит дальнейшее развитие протокола распределенной координационной функции (Distributed Coordination Function, DCF), которая в беспроводных сетях отвечает за равномерное разделение пропускной способности. Если такое разделение нежелательно, как при передаче речи, которой необходимо предоставить приоритет, то до сих пор для этого существовала только одна возможность - переключение в режим точечной координационной функции (Point Coordination Function, PCF). Однако оба режима можно было использовать лишь альтернативно. Расширенная функция DCF (Enhanced DCF, EDCF), наоборот, должна поддерживать как равномерное, так и взвешенное разделение - в зависимости от приложения. Поэтому покупателям стоит обращать внимание на сертификацию WME и удостоверяться в том, что точку доступа можно будет модернизировать до стандарта 802.11е после его утверждения.

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЕЩЕ РАЗ БЕЗОПАСНОСТЬ

С защитой беспроводных сетей складывается такая же ситуация, как и с качеством услуг (Quality of Service, QoS). Это очень важный момент, поскольку ненадежно сконфигурированные точки доступа ставят под угрозу безопасность всей корпоративной сети. Ранние сети стандарта 802.11b не предлагали практически никакой аутентификации и предусматривали лишь очень слабый 64-разрядный механизм шифрования данных (WEP). Новые точки доступа в качестве важной меры предлагают списки контроля доступа (Access Control List, ACL) на базе МАС-адресов. Несколько более мощный механизм шифрования WEP 128 не относится к стандартным и, кроме того, достаточно легко взламывается.

Как и в случае с качеством услуг, IEEE постоянно откладывает публикацию всеобъемлющего стандарта (802.11i). В последнем прогнозе упоминается середина 2004 г. Альянс Wi-Fi не оставил ситуацию без внимания и в конце 2002 г. выпустил промежуточный стандарт защищенного доступа Wi-Fi (Wi-Fi Protected Access, WPA). Среди прочего он включает два знаменательных компонента, которые должны присутствовать и в будущем стандарте 802.11i: аутентификация посредством 802.1x (вместе с сервером RADIUS) и сравнительно мощная технология шифрования TKIP. 802.1х предлагался некоторыми производителями еще до утверждения стандарта WPA - однако лишь в собственной реализации. Поэтому при выборе стоит обращать внимание на сертификацию WPA.

Предприятия с высокими требованиями к конфиденциальности помещают весь трафик WLAN, как и трафик Internet, в туннели виртуальной частной сети (Virtual Private Network, VPN). Это по-прежнему самый надежный метод для защиты трафика от шпионажа, однако, с другой стороны, такое решение оказывается весьма сложным и дорогим. Программное обеспечение VPN страдает от проблем с взаимодействием; во многих случаях сервер VPN совместим лишь с одним клиентом VPN. Кроме того, оно часто имеется не для всех беспроводных клиентов, в особенности это относится к портативным устройствам. Как бы то ни было, если технология VPN применяется в беспроводных сетях, то точка доступа должна поддерживать транзитную пересылку VPN IPSec.

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

На предприятиях точки доступа размещаются в комнатах и коридорах на самом верху стены или на потолке, что вполне разумно, поэтому они должны достаточно просто монтироваться. Важно, чтобы питание не требовалось подводить отдельно. Многие точки доступа сегодня поддерживают электропитание через кабель, посредством которого они связаны с компьютерной сетью. В малых офисах часто их размещают на стеллажах, шкафах или столах. Вполне вероятно, в этом случае элегантный дизайн важнее возможности крепления под потолком или подачи питания по кабелю Ethernet.

Однако всегда следует помнить о качестве и количестве антенн. Хорошие точки доступа оснащаются двумя антеннами, причем в каждый момент времени работает антенна с лучшим качеством приема. Переключение антенн уже на удалении в несколько метров дает повышение качества и, соответственно, скорости передачи по сравнению с «однорукими» точками доступа. Обычно используемые ненаправленные антенны жестко крепятся к корпусу. Радиохарактеристики точки доступа во многом определяются тем, какие антенны используются. Так, одну и ту же точку доступа с разными антеннами можно использовать для решения разных задач. Если, к примеру, точка доступа применяется в качестве радиомоста между зданиями, удаленными на 2 км или более (до 25 км), то предпочтительнее установить направленную антенну. Специально для такого случая точка доступа должна поддерживать режим моста и обладать двумя радиомодулями (многие точки имеют свободный слот, в который при желании устанавливается второй радиомодуль). В больших залах или длинных коридорах часто наиболее эффективны отнюдь не те антенны, которые поставляются в стандартном комплекте. В любом случае возможность подключения внешних антенн дает выигрыш за счет гибкости.

УПРАВЛЕНИЕ

Управление отдельными точками доступа в большинстве случаев происходит быстро и просто: последовательный интерфейс или USB позволяет непосредственно подключать их к консоли управления, поддержка НТТР и telnet обеспечивают удобное администрирование через Internet и интерфейс браузера; защита удаленного управления осуществляется при помощи протоколов SSL и SSH. Нередко точки доступа поставляются вместе со вспомогательными программными инструментами для измерения мощности излучения или скорости передачи данных. Сервер DHCP выполняет автоматическую раздачу IP-адресов всем клиентам, что, прежде всего, важно для решений с одной точкой доступа. Если точка доступа соединена с компьютерной сетью, то необходимо правильное взаимодействие с имеющимся в ней сервером DHCP. Для него точка доступа должна быть клиентом и получать свой IP-адрес от сервера, а ее собственные клиенты - обращаться к ней посредством функции ретрансляции сервера имен доменов (Domain Name Server, DNS).

Если количество точек доступа превышает определенный порог, то обе устоявшиеся концепции управления обнаруживают серьезные недостатки. Особенно это затрагивает управление безопасностью. Причина в том, что точки доступа рассматривают себя как «центр мира» и принципиально требуют администрирования «один на один». В небольших инсталляциях этот подход, в общем-то, себя оправдывает, однако крупным предприятиям необходима вышестоящая инстанция для простого и комфортного управления точками доступа из центра. Классические точки доступа на это не рассчитаны, даже если реализация управления на базе SNMP позволяет включать его в применяемую на предприятии систему управления. Хотя поддержка SNMP и относится к основным условиям при выборе точки доступа, для эффективного администрирования ее недостаточно. Так, определение правил безопасности и их применение ко всем точкам доступа после нескольких нажатий на клавиши - пример простой и часто встречающейся задачи - невозможны. По этой причине производители Bluesocket и Reefedge разработали решения, с помощью которых можно управлять всеми точками доступа предприятия с одного сервера. Коммутаторы WLAN, выпускаемые, например, Nortel, Symbol и Trapeze (см. Рисунок 2), служат аналогичной цели: в них функции управления и обеспечения безопасности отняты у точки доступа и целиком переданы вышестоящей инстанции - в данном случае коммутатору. Однако коммутатор и точки доступа в этих решениях образуют жесткую связку, интегрировать в нее «чужеродную» точку доступа очень сложно. Значительное преимущество решений на базе сервера заключается в полной независимости от производителей точек доступа и даже от определенных беспроводных стандартов. Большим плюсом решений на базе коммутаторов являются недорогие точки доступа, а также различные дополнительные функции, например для планирования сложной беспроводной инфраструктуры.

Штефан Мучлер - шеф-корреспондент LANline. С ним можно связаться по адресу: [email protected] .

? AWi Verlag

Обзор важнейших критериев выбора

Аппаратное обеспечение

• Соответствие стандарту (специальные функции/высокая скорость доступны только в среде, где применяются продукты одного производителя)
• Мощный процессор/криптографический процессор
• Простое крепление к стене/потолку
• Электропитание по витой паре (Power over Ethernet)
• Две антенны (с возможностью переключения)
• Возможность подключения внешних антенн
• Возможность модернизации до новых стандартов безопасности/качества услуг

Функции безопасности

• Шифрование WEP/динамический WEP (WEP Plus)
• Безопасность WPA (аутентификация 802.1х/RADIUS и шифрование TKIP/AES)
• Трансляция сетевых адресов (Network Address Translation, NAT)
• Списки контроля доступа на базе МАС-адресов
• Транзитная пересылка VPN IPSec
• Брандмауэр с контекстной проверкой пакетов (если точка доступа используется как маршрутизатор доступа)

Управление

• Интерфейс Web (сервер HTTP)
• Поддержка SNMP
• Сервер DHCP/ретранслятор DNS
• Инструментарий для планирования и конфигурирования

Дополнительные функции (точка доступа как маршрутизатор доступа)

• Встроенный ISDN/DSL/кабельный маршрутизатор
• Интегрированный коммутатор
• Интегрированный сервер печати

Прочее

• Сертификация Wi-Fi
• Режим моста
• Поддержка качества услуг (WME)

Сегодня довольно трудно найти предприятие или организацию, где существует локальная вычислительная сеть (ЛВС) без использования беспроводных технологий доступа. Тип доступа Wi-Fi имеет целый перечень положительных аспектов:

• экономичность, так как нет необходимости монтажа специальных кабелей ко всей технике, которая должна быть подключена к интернету:
• оперативность развёртывания;
• мобильность оборудования;
• комфорт при эксплуатации.

Однако, сколько бы у Wi-Fi не было преимуществ по сравнению с проводными сетями, организация и построение Wi-Fi сети связано с некоторыми трудностями, а именно:

• ограниченная полоса пропускания;
• роуминг;
• промышленные помехи;
• обеспечение безопасного доступа;
• уязвимость к взлому и краже важной информации.

Wi-Fi в отелях и ресторанах

Сегодня требования к предлагаемому сервису в гостиницах и отелях постоянно растут, и наличие точки Wi-Fi, а также качественное обеспечения доступа к интернету - обязательное условие для заведения, предоставляющего услуги временного пребывания. Клиенты изначально выбирают гостиницы или рестораны, где не просто “есть”, а хорошо работает Wi-Fi. Многие гостиницы и отели получают дополнительный доход за счет сдачи в аренду конференц-залов, где имеется место установки Wi-Fi оборудования. С июня 2015 года к заведениям, обеспечивающим общественный доступ к интернет необходимо обеспечивать обязательную СМС авторизацию пользователей, что предъявляет дополнительные требования к Wi-Fi оборудованию.

Wi-Fi на складах

В наши дни трудно представить работу складской логистики без использования беспроводных сканеров штрих-кода. Технологический процесс «от приёма до инвентаризации» в прошлом занимал много времени. Внедрение штрих-кодов значительно упрощает учёт и обработку заказов. И здесь тоже никак не обойтись без Wi-Fi, но здесь есть своя особенность развёртывания Wi-Fi сети — это большая площадь, «бесшовный роуминг», исключая мертвые зоны и отказоустойчивость. Ведь перерывы в работе беспроводной сети на данном объекте может привести к существенным убыткам.

В результате применения современных технологий значительно увеличивается общая продуктивность за счет более оперативного и точного выполнения заказов.

Построение Wi-Fi на складе

Для создания Wi-Fi сети на большой площади и далеко нестандартном объекте, нужно придерживаться некоторых требований, первое из которых является правильный выбор типа оборудования. В нашей стране на рынке складской логистики плотно закрепилось оборудование благодаря:

• высокой наработке на отказ;
• возможности резервирования контроллера («Master»-«Backup») - исключается возможность выхода из строй всей сети одновременно;
• технической поддержке и своевременному обновлению ПО от производителя.

Для обеспечения непрерывного покрытия, как правило, на складах используется оборудование с внешними Omni-антеннами. Мощность передатчика увеличивается выше стандартной (100 мВт). На открытых площадках и пандусах устанавливают оборудование в герметичных IP68 корпусах с электроподогревом.

Теперь узнаем, как построить Wi-Fi сети на спортивных объектах.

Установка Wi-Fi на стадионах или площадях

Как правило, традиционные подходы к проектированию Wi-Fi здесь не работают. Для обеспечения стабильного сигнала приходится разбивать область трибун на сектора. Применяя антенны с узкой диаграммой направленности мы «разрезаем пирог на маленькие кусочки». Таким образом добиваются снижения интерференции (взаимное влияние Wi-Fi точек, вещающих на соседних каналах) и ограничения количества пользователей в пределах сектора (чтобы не перегружать точку). Особое внимание на подобных мероприятиях удаляется сетевой безопасности и радио-контролю и выявлению «радиовредителей». Существенных успехов в данной области достигла компания , оборудование которой установлено на стадионах и вокзалах столицы. Благодаря применения виртуального контроллера BlueSocket, управление этими сетями происходит с одного компьютера. Он предоставляет информацию по каждой точке доступа типа «тонкий клиент», делая Wi-Fi сигнал мощным и далеким. Кроме того, с помощью такого контроллера можно увидеть всю карту покрытия, увидеть, где сигнал немного пропадает и где с ним имеется проблема, чтобы была качественная настройка Wi-Fi сети.

Установка Wi-Fi сигнала в бизнес-центрах или больших офисных зданиях

Для того, чтобы обеспечить максимальное покрытие беспроводной сетью Wi-Fi в крупных офисах, зачастую используется специальные устройства для организации - точки доступа типа, которые просто крепятся к потолку (например - ). Ограниченная диаграмма направленности типа «конус» и бесшовный роуминг по протоколам 802.11R, 802.11K в купе с безопасной 802.1X авторизацией по технологии WPA2-Enterprise делают её досягаемой в любой точке вашего офиса, благодаря чему проблем с соединением не возникает.

Расположение оборудования

Местоположение оборудования для развертки Wi-Fi сигнала также зависит от объекта. Как уже было сказано ранее, если нужно установить сигнал в офисе, отличным вариантом будет установка такого оборудования на потолках. Перегородки, которые часто бывают в офисах, могут мешать распространению сигнала от стандартного Wi-Fi роутера, да и его мощности может не хватить.

Установка оборудования на объектах с большой площадью, будь то стадион или площадь на улице, идеальным вариантом установки будут столбы. На них можно установить точки доступа с антеннами, а сам контроллер установить в серверной или на площадке хостинг-провайдера.

Факторы, влияющие на качество сигнала

Этому пункту следует уделить, по правде говоря, особое внимание. Многие не задумываясь, лепят точки доступа Wi-Fi куда попало, а потом жалуются на производителей оборудования, банально не понимая, что преградой качественному сигналу могут стать радиопомехи. Они могут быть из-за интерференции, работы микроволновых печей, передачи других радиосигналов и так далее. Прежде чем хотите установить аппаратуру операций на важных объектах обязательно проведите специальное , которое покажет, имеются ли конфликты, мешающие качественной передаче сигнала. В ходе инженер определит оптимальные места установки оборудования, тип используемых антенн и оптимальные радиоканалы, на которых имеется меньше помех. Особое внимание следует обратить на это тем, кто хочет установить такое оборудование в бизнес центрах где уже имеется много частных Wi-Fi сетей, а также на промышленных объектах, ведь большое количество индустриальных помех также могут ухудшать соотношение сигнал/шум, делая его передачу данных менее качественной.

Типичные ошибки при установке Wi-Fi точки

Так как ошибок по развертыванию Wi-Fi сети очень много, перечислить все не получится. Поэтому, выбрав самые «популярные», мы опишем их.

• Размещение оборудования беспроводной сети, а также промежуточных точек доступа на небольшом расстоянии от металлических конструкций, которые негативно влияют на мощность сигнала Wi-Fi.
• Использование точек со встроенными антеннами. Эта проблема несет последствия в виде малого радиуса передачи сигнала. И опять во всем виноваты горе-создатели данного оборудования. Стоит отметить, что устанавливать Wi-Fi точки со стандартными антеннами будет дешевле, однако качество передачи будет серьезно хромать.
• Небезопасность сети. В современных Wi-Fi сетях как правило для обеспечения безопасности используется шифрование WPA2-Enterprise с авторизацией на RADIUS-сервере про протоколу IEEE 802.1X. Данный тип шифрования значительно лучше обеспечивает безопасность беспроводной сети, но лишь его наличие не спасёт от DoS атак и кражи паролей по технологии «человек посередине». Для выявления нежелательной активности рекомендуется использовать Wi-Fi точки со встроенным сенсором или отдельные сенсоры Fluke Air Magnet. Специальное ПО собирает статистику и информирует администратора в случае выявления несанкционированных действий в контролируемой Wi-Fi сети.

Таким образом, мы определили основные требования, которые необходимо учитывать при организации беспроводной связи. Важно также уделить особое внимание выбору оборудования, поскольку от его мощности и пропускной способности зависит то, какое именно качество передачи информационных потоков будет иметь Wi-Fi на объекте.

Вам требуется помощь по построению Wi-Fi-сети или подбору оборудования? нам, мы обязательно поможем!

Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.

WiFi -сеть имеет множеством неоспоримых преимуществ в сравнении с традиционной проводной: быстрота и дешевизна развертывания, легкость подключения новых клиентов, мобильность клиентских ПК в пределах офиса и др. В то же время построение беспроводных сетей содержит много тонкостей, связанных с условиями приема и передачи радиосигнала, выбором архитектуры и обеспечением безопасности.

Несмотря на функциональную схожесть беспроводного и проводного оборудования, различие в их установке, монтаже и настройке немалое. Причина заключается в свойствах физических сред, используемых для передачи данных. Оборудование WiFi -сетей работает в диапазоне 2,4-2,5 и 5 ГГц. Распределение волн в этом диапазоне отличается рядом особенностей. Поскольку радиоэфир более чувствителен к различного рода помехам, то наличие перегородок, стен, железобетонных перекрытий и различных радиоизлучающих приборов оказывает влияние на скорость передачи данных.

Проблема качества сигнала не решается простым увеличением мощности точек доступа. Подобный подход может даже привести к его ухудшению, так как создает множество помех в том диапазоне частот, который используют и другие точки доступа. Дело в том, что технология IEEE 802.11 предоставляют разделяемую среду, в которой в определенный момент времени лишь одна из точек доступа может вести передачу данных. Кроме того, поскольку точки доступа обычно комплектуются всенаправленными антеннами, достаточно тяжело обеспечить одинаково качественное покрытие сигналом всего офиса.

Архитектура: распределенная или централизованная?

При построении беспроводной сети используются два типа сети: распределенная (distributed access point architecture) и централизованная. В первом случае для развертывания сети достаточно установить точки доступа, поскольку стандарт 802.11 изначально объединяет в одном устройстве функциональность сетевого контроллера и радиотрансиверов. Основной недостаток такой сети — отсутствие единого управляющего компонента. Применение такой технологии зачастую сильно ограничено.

Схема построения распределенной сети

Во втором случае, беспроводная сеть поделена на два уровня: уровень управления и уровень подключения. Уровень управления реализуется на основе специализированных контроллеров доступа (Access Controller, AC), которые управляют доступом с аутентификацией и авторизацией пользователей, генерацией и хранением ключей шифрования, роумингом абонентов, их переключение на менее загруженные точки доступа, оптимизацией использования радиоканалов и т. д.

Очевидно, что контроллер доступа является критически важным элементом и его отказ приводит к нарушению работы всей сети. Поэтому в сети необходимо предусмотреть резервирование контроллера, что удорожает проект в целом.

Уровень подключения организуется на базе недорогх точек доступа WTP (Wireless Termination Point), задача которых состоит в шифровании данных в радиоканале и взаимодействии с контроллером доступа. Для подключения «тонких» точек доступа часто используются проводные линии, в том числе сети Ethernet с с поддержкой технологии питания PoE (Power - over - Ethernet ).

Централизация управления всей сетью позволяет снизить эксплуатационные расходы, автоматизировать рутинные процессы по обновлению программного обеспечения и настроек точек доступа. Кроме того, обеспечивается высокий уровень безопасности сети, поскольку на точках доступа не хранится какая-либо важная конфиденциальная информация. Еще одно существенное преимущество сети с централизованной архитектурой заключается в том, что при переходе от одной точки доступа к другой пользователь не теряет соединения с сетью, и ему не приходится проходить аутентификацию заново.

Поскольку многие точки доступа поддерживают режим питания PoE, центральный коммутатор способен не только обеспечить для них питание, но и обнаруживать сбойные участки сети. Более того, центральный коммутатор может эффективно распределять загрузку каналов, выделяя более высокую пропускную способность сегментам сети, насчитывающих в данный момент большее количество пользователей.

Решение проблемы формирования луча

Стандартная точка доступа передает сигнал во все стороны с равной силой , лучи расходятся по помещению равномерно. Антенны направленного действия фокусируют сигнал, в результате он при равной мощности способен преодолеть существенно большие расстояния, чем при использовании ненаправленных антенн. Однако направленные антенны имеют смысл только в том случае, если клиентский ПК находится в одном месте. Ведь если цель выйдет за пределы зоны приема, то сразу потеряет сигнал

Чтобы решить эту проблему, используются системы формирования луча, именуемые массивами Wi-Fi. Они объединяют в одном корпусе множество (от 6 до 24) разнонаправленных небольших антенн. Далее посредством программного обеспечения в реальном времени определяется то сочетание антенн, при котором принимаемый сигнал достигает наивысшего качества. При перемещении клиентского ПК или другом изменении ситуации производится динамичная перестройка. Такая технология Beam Forming предоставляет сразу два преимущества. Во-первых, фокусирование сигнала существенно увеличивает дальность действия по сравнению с обычной круговой антенной. Кроме того, направленная передача сигналов позволяет устранить интерференции между ячейками беспроводной сети, что позитивно сказывается на пропускной способности.

Применение массивов Wi-Fi целесообразно практически в любой среде, но особо его плюсы проявляются там, где клиенты часто перемещаются. В качестве примера можно привести фирменную технологию от компании Ruckus Wireless , которая оптимизирована для применения в аэропортах. Из-за разнообразия используемых электронных устройств в этих средах возникает особенно много интерференций, в то время как с помощью Beamflex можно создавать очень надежные и производительные сети.

Расширение покрытия сети с помощью технологии Beamflex.

Решения Ruckus Wireless

Система Wi-Fi от предназначена для организации централизованной и распределенной инфраструктуры Wi-Fi различного масштаба: от среднего и малого бизнеса до городскихсетей большой емкости. За счет продвинутых решений в области антенных систем и алгоритмов обработки сигнала, точки доступаRuckus Wirelessобеспечивают значительный выигрыш в производительности, а также расширенную зону радиопокрытия по сравнению с традиционными устройствами Wi-Fi.

Система Ruckus Wireless включает в себя две серии устройств:

· предназначены для построения централизованных и распределенных (с независимыми зонами обслуживания — BSS/ESS) сетей различного масштаба и топологии, в том числе, MESH;

· MediaFlex служат для построения малых распределенных сетей уровня предприятия или домашних сетей. Программное обеспечение устройств серииMediaFlexоптимизировано для передачи видеопотоков MPEG-4.

Решения для централизованной инфраструктуры Ruckus Wireless состоят из следующих компонентов:

· ZoneFlex - точки доступа стандарта IEEE 802.11a/b/g/n, обеспечивающие саму инфраструктуру WI-FI.

· - контроллер точек доступа, реализующий централизованное управление инфраструктурой сети, бесшовный роуминг для мобильных абонентов и автоматическую балансировку трафика между точками доступа. Кроме того, это устройство обеспечивает автоматическую оптимизацию зоны радиопокрытия и подавление интерференционных помех, а также авторизацию абонентов и сценарии доступа абонентов в сеть.

· FlexMaste r - сервер управления сетью.

Важное значение при работе с оборудованием Ruckus Wireless играет его простота и доступность. Для работы с продуктами этого производителя не надо быть экспертом в области WiFi и информационных технологий.

Публикации по теме

29 апреля 2014 Многие компании закупают за свой счет мобильные гаджеты для сотрудников, часто бывающих в командировках. В этих условиях у ИТ-службы появляется насущная необходимость контролировать устройства, которые имеют доступ к корпоративным данным, но при этом находятся за пределами периметра корпоративной сети.
28 февраля 2014 Как известно, десять лет назад появился первый в мире мобильный вирус Cabir. Он был разработан для заражения телефонов Nokia Series 60, атака заключалась в появлении слова «Caribe» на экранах заражённых телефонов. Современные вирусы для мобильных устройств гораздо более опасны и многообразны.
28 января 2014 По принципу своей работы виртуальные машины напоминают физические. Поэтому для киберпреступников, атакующих корпоративные сети с целью хищения денег или конфиденциальной информации, привлекательны как виртуальные, так и физические узлы.
30 декабря 2013 Решения для защиты конечных точек появились на рынке не так давно, фактически после начала массового развертывания в компаниях локальных сетей. Прообразом этих продуктов послужил обычный антивирус для защиты персонального компьютера.

Беспроводные сети с каждым годом получают все большую популярность, однако многие администраторы сталкиваются с трудностями при построении подобных сетей. Действительно, технология Wi-Fi имеет свои особенности, которые следует учитывать еще на стадии планирования. Сегодня мы постараемся дать краткий ликбез, необходимый для успешного планирования и развертывания беспроводной сети.

Давайте прежде всего разберемся, что такое Wi-Fi, какие преимущества и недостатки имеет данная технология. Собственно термин Wi-Fi возник как игра слов и не имеет расшифровки, в настоящий момент он применяется для обозначения беспроводных сетей по стандарту IEEE 802.11, точнее группы стандартов. Наиболее распространены стандарт 802.11g предусматривающий работу на скорости до 54 Мб/с и 802.11n, теоретически допускающий работу на скоростях до 600 Мб/с, наиболее распространенные устройства стандарта n поддерживают скорости до 150 Мб/с.

В России для работы Wi-Fi устройств выделено 13 каналов в диапазоне 2,4 ГГц, без регистрации можно эксплуатировать сети только внутри помещений и производственных территорий, также с 15 июля 2010 года разрешено использование диапазона 5 ГГц, однако переход на него затруднен из-за необходимости обеспечивать совместимость с оборудованием не поддерживающим работу в этом диапазоне частот (а это практически все оборудование ввезенное, как минимум, до июля 2010 года). Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать работу в диапазоне 2,4 ГГц.

Сейчас мы подошли к очень важному моменту, понимание которого необходимо для грамотного планирования и развертывания сетей. Для передачи данных Wi-Fi использует некий частотный канал, шаг сетки каналов составляет 5 МГц, а ширина канала - 20 МГц. Это значит, что работающее на соседних каналах устройства будут оказывать взаимные помехи друг другу. Для лучшего понимания ситуации ниже приведено схематическое изображение распределения каналов в диапазоне 2,4 ГГц.

Как можно заметить, в диапазоне есть только три независимых канала, которые могут работать без взаимных помех, например 1, 6 и 11. В диапазоне 5 ГГц дела обстоят лучше, можно использовать 22 независимых канала, однако, как мы уже говорили, развертыванию сетей в этом диапазоне препятствуют проблемы совместимости. Стандарт 802.11n допускает использование широких каналов (шириной 40 МГц), которые используют полосу двух смежных непересекающихся каналов, например 1+5 или 5+9, таким образом можно организовать работу только двух, условно независимых каналов.

Почему мы уделяем этому так много внимания? Потому что данные факторы напрямую влияют на скорость работы беспроводного канала. Следует помнить, что полоса пропускания канала используется для передачи данных в обоих направлениях, в том числе служебной информации, также скорость сильно зависит от расстояния между точками и наличия помех. Максимально достижимая скорость на практике обычно не превышает половины доступной скорости канала, для 802.11g это значение редко превышает 20-22 Мб/с. Доступная полоса канала делится между использующими ее устройствами, что тоже следует учитывать при планировании сети и расчете ее пропускной способности.

Все это серьезно осложняет построение производительных Wi-Fi сетей, особенно при наличии соседних сетей, поэтому стоит использовать беспроводные сети в основном для доступа в интернет, электронной почте, терминальным службам и т.п. сервисам, не требующих высокой пропускной способности сети. Категорически не рекомендуем использовать беспроводное подключение для требовательных к скорости канала узлов сети.

Перед тем как приступить к планированию не помешает произвести разведку обстановки в эфире. Для этих целей можно использовать бесплатную программу inSSIDer , ниже показана ситуация в диапазоне 2,4 ГГц в обычном многоэтажном жилом доме.

Программа позволяет видеть, что по соседству работает большое количество устройств стандарта 802.11n, использующих широкий канал. В тоже время реальные помехи нашей сети способен создать передатчик стандарта 802.11g, работающий на канале 11. Располагая подобной информацией можно выбрать наименее загруженные участки диапазона для использования в своей сети. Однако не все так радужно, большинство оборудования "из коробки" настроено на автоматический выбор канала, поэтому через некоторое время ситуация может измениться.

Для построения беспроводной сети нам потребуется, как минимум, одна точка доступа. Если вы разворачиваете сеть масштаба предприятия или планируете в дальнейшем расширять область покрытия, то мы рекомендуем применять именно точки доступа, отказавшись от беспроводных маршрутизаторов и прочих комбинированных устройств. Дело в том, что стандарт не описывает взаимодействие между точками доступа и разные производители используют разные технологии, что делает их несовместимыми с оборудованием других производителей или даже собственным оборудованием других типов. Поэтому мы советуем использовать оборудование одного производителя и желательно одной модели, в противном случае необходимо дополнительно уточнять возможность совместной работы в интересующем режиме.

Первая и единственная точка доступа должна работать в одноименном режиме (Acceess Point), в этом случае устройство обслуживает клиентские подключения, но не устанавливает соединений с другими точками доступа. Отличительной чертой любой беспроводной сети является ее идентификатор SSID, уникальный для каждой сети, в пределах одной сети все устройства должны иметь одинаковый идентификатор, в тоже время несколько SSID позволяют разбить сеть на подсети, например с разным уровнем безопасности.

Дома или в малом офисе одной точки доступа обычно достаточно и большинство перечисленных нами проблем вряд ли окажутся актуальными, другое дело сети с относительно большой площадью покрытия, когда мощности одного устройства недостаточно. Здесь можно пойти двумя путями: использовать антенну с более высоким коэффициентом усиления или развертывать инфраструктуру используя несколько точек доступа. Первый путь при всей своей простоте таит ряд опасностей, ваша сеть может оказаться доступной за пределами здания (территории) и может создавать помехи соседним сетям, в этом случае не избежать проблем с контролирующими органами. Также это не всегда приемлемо с точки зрения безопасности.

Что-же делать когда одной точки доступа недостаточно? Поставить вторую. Ниже мы рассмотрим какими способами это можно сделать, их достоинства и недостатки.

Если вам нужна сеть с высокой пропускной способностью и в местах расположения точек доступа есть проводная сеть, то дополнительные точки также стоит включать в режиме "точки доступа" (Acceess Point), в этом режиме каждая точка доступа обеспечивает в зоне своего покрытия полную скорость канала, не разделяя его с другими точками.

Обе точки должны иметь одинаковый SSID и одинаковые параметры шифрования, но должны работать на разных каналах, лучше всего на независимых. Взаимное расположение точек следует подобрать таким образом, чтобы зоны покрытия пересекались без существенного ослабления сигнала. Клиентские устройства принимают решение о подключении к той или иной точке доступа автоматически, на основании уровня сигнала. Таким образом мобильные пользователи могут свободно перемещаться по все зоне покрытия без обрыва связи. Если необходимо использовать более 3 точек, то необходимо чередовать независимые каналы таким образом, чтобы зоны их покрытия не пересекались.

Данная схема оптимальна, когда требуется развернуть беспроводную сеть поверх проводной, например гостевой интернет для клиентов фирмы или в кафе. Однако ее реализация сопряжена с наибольшими сложностями, так как требуется использовать несколько независимых каналов, что может быть не всегда возможно.

Бывают ситуации когда надо расширить зону покрытия на площадь не имеющую проводных коммуникаций, что делает невозможным применение первой схемы, в таком случае дополнительную точку доступа можно сконфигурировать как повторитель (Repeater), которая будет ретранслировать сигнал основной точки доступа.

Обе точки должны иметь одинаковый SSID, одинаковые параметры шифрования и работать на одном канале, в настройках повторителя нужно указать MAC адрес точки доступа или другого повторителя, сигнал которого нужно ретранслировать. При этом повторитель должен находиться в зоне уверенного приема другого устройства, что несколько снижает общую площадь покрытия. Следует также помнить, что канал делится на все устройства в общей зоне покрытия. При использовании повторителей скорость работы каждого следующего звена падает, так как канал делится на передачу одной и той-же информации между участками сети (устройство-повторитель и повторитель-точка доступа). Т.е. если клиентское устройство, работающее через повторитель будет использовать канал на 1 Мб/с, общая загрузка канала составит 2 Мб/с, при использовании двух повторителей 3 Мб/с и т.д.

Существует еще один режим точки доступа - беспроводной мост, он может быть типов Point-to-point или Point-to-Multipoint, в этом случае точки доступа устанавливают соединение между собой. В режиме Point-to-point можно соединить только две точки доступа, в режиме Point-to-Multipoint одна точка может устанавливать соединение с несколькими. Данный режим обычно используют для связи двух участков сети, когда проложить кабель между ними невозможно или нецелесообразно, и не предъявляется особых требований к пропускной способности. Например для подключения тонких клиентов в отдельно стоящем складе на территории фирмы. В этом случае целесообразно использовать направленные антенны, чтобы уменьшить зону покрытия и не создавать помех другим сетям.

Каждая точка должна иметь одинаковый SSID, канал и параметры шифрования, в настройках потребуется указать MAC адрес точки, с которой нужно установить соединение. В этом режиме точки доступа не обслуживают беспроводных клиентов. Использование беспроводного моста имеет свои особенности, так как точки принимают передают пакеты только друг другу, то обнаружить работающий мост клиентским устройством невозможно, inSSIDer также покажет чистый диапазон. В то-же время сети использующие смежные каналы могут испытывать сильные помехи в зоне покрытия моста. Поэтому используйте данную схему только внутри своих помещений или территорий, не допуская пересечения иных зон, где могут быть развернуты другие беспроводные сети, также всегда старайтесь использовать направленные антенны с минимально необходимым коэффициентом усиления.

Ну и напоследок самое вкусное, режим WDS, он сочетает режим точки доступа и моста, в данном режиме точки могут устанавливать соединения друг с другом и одновременно обслуживать клиентов. Данный режим позволяет создавать самые разнообразные конфигурации беспроводных сетей абсолютно прозрачных для клиентских устройств, точка может работать как в режиме мост, так и в режиме мост+точка доступа, что позволяет, в отличии от цепочки повторителей, обеспечить беспроводное покрытие только там, где вам надо. Например вам нужно пробросить гостевой интернет в другой корпус, но вы совсем не хотите, чтобы он был доступен на стоянке, где придется расположить промежуточную точку.

В этом случае также следует использовать один канал, SSID и настройки шифрования для всех точек, а также помнить что с каждым звеном скорость работы будет падать за счет передачи повторяющихся данных в общей полосе. Также стоит избегать кольцевых схем соединения точек, если они не поддерживают Spanning Tree Protocol, так как скорость работы сети резко упадет из за широковещательного шторма. При настройке точек следует указать режим и MAC адреса точек с которыми надо установить соединение.

В заключение хочется дать общие рекомендации: при проектировании и развертывании сетей помните о том, что частотный диапазон выделенный для Wi-Fi весьма тесен, поэтому старайтесь не использовать антенн с коэффициентом усиления больше чем необходимо, а также примите меры для недопущения помех соседним сетям. Помните нарушение правил эксплуатации беспроводных сетей влечет административную ответственность по статьям 13.3 и 13.4 КоАП, предусматривающие штраф с возможной конфискацией оборудования.

• Теги:

Please enable JavaScript to view the