Что такое short gi в роутере
Перейти к содержимому

Что такое short gi в роутере

  • автор:

Стабильный Wi-Fi при удалённой работе

Тема wi-fi при удалённой работе, уверен, для многих актуальна. Весной столкнулся с тем, что качество передачи в квартире значительно снизилось: почитать новости ещё можно, а вот в контру уже не поиграешь. Мобильный интернет работал на скорости уровня Zyxel OMNI 56k и то в моменты большого везения — пользы вообще не приносил.

Как выяснилось, скорость wi-fi упала из-за перегруженного эфира по всем частотам. Не на микроволновку, конечно, но мысль обновить маршрутизатор на новый с максимально разрешённой в России мощностью, засела плотно. Обновил, но и этого оказалось недостаточно.

Непересекающиеся каналы wi-fi стандарта 802.11n 2,4Ггц
для 20Мгц диапазона: 1, 6, 11
для 40Мгц диапазона: 3, 11
Теоретически, работая на этих каналах, особенно на ширине 20Мгц, минимально мешаешь другим. Но в многоквартирном доме то ли точки доступа об этом не знают, то ли каждый старается найти оптимальное решение.

Весной и летом, пытаясь трудиться на балконе и заценив все прелести удалёнки от основного рабочего места, прилично загорел, поэтому использовал своё решение, в чём-то отличающееся от стандартных мануалов, которым решил поделиться с вами. Пяти гигагерцовый диапазон, т.к. большинство моих устройств с ним не работает, не рассматриваю.

В точках доступа имеется параметр «Short GI» (Guard Interval) — по умолчанию на многих включён. С точки зрения маркетинга увеличивает пропускную способность сети, с точки зрения технического специалиста — при помехах теряем целостность передаваемой информации, в результате тормозим. Его лучше отключить.

Параметр «RTS Threshold», по умолчанию имеющий значение 2346, при наличии помех в эфире можно сделать поменьше. В результате увеличим скорость пересылаемой информации путём быстрой повторной отправки битых пакетов, разбиваемых на фрагменты. Возрастает количество бесполезной для нас технической информации, но кусочкам полезной проще достигать цели.

Если в квартире присутствует хотя бы одна обезьянка, которая способна менять своё местоположение до пятидесяти раз в минуту, в точках доступа предусмотрен параметр «Beacon Interval», по умолчанию выставленный в значение 100. Его лучше поставить поменьше. Конечно, технической информации в эфире станет больше.

Параметр «Airtime Fairness» отвечает за распределение времени работы между клиентскими устройствами и точкой доступа. Обычно описано, если точка доступа работает в смешанном режиме «g/n», медленные клиенты «g» притормаживают работу более современных устройств «n». При включении проблема решается. В моём случае все клиенты работали в режиме «n», но расстояния до устройств и их максимальная канальная скорость подключения, различались. Включение повысило качество беспроводной сети.

Полоса 20Мгц считается более стабильной и экономной, но по факту после настроек сократился не только объём полезной передаваемой информации, но и по-прежнему иногда проскакивала приличная задержка — расширил до 40Мгц.

Можно нарушить отечественное законодательство выставив мощность передатчика выше разрешённой. Но ни к чему хорошему это не приведёт: рано или поздно подобная фишка вынужденно появится у соседей — вновь уровняв всех. И лишь многоквартирные дома будут светиться сильнее.

В результате проведённых манипуляций получилась сеть wi-fi на приемлемом уровне: ping при том же количестве помех в эфире в районе миллисекунды, полезная передача данных между клиентом и маршрутизатором от 30Мбит/с и выше. Балкон к точке доступа ближе, но на кухне теплее. Плодотворной работы вам.

Настройки точки доступа:

Transmit Power: High
Channel Width: 40Mhz
Mode: 802.11n only
Short GI: False
Beacon Interval: 40
RTS Threshold: 1024
Airtime Fairness: True

Использовалась точка доступа Archer C80 v1 с версией прошивки 1.4.7.

Настройки должны подойти для небольшой квартиры с бетонными стенами. Когда много слабых источников: RSSI < -80, ваш сигнал: RSSI < -70 и несколько: RSSI < -70 в вашем диапазоне частот.

Стабильный Wi-Fi при удалённой работе

Материал опубликован 29 ноября 2020

Интервал маяка, Short GI, DTIM, сигнальный интервал: точная настройка роутера

WiFiGid

Привет, всем! И сегодня у нас будет очень интересная тема. В частности, мы поговорим про более точную настройку Wi-Fi на маршрутизаторе. Обычно ведь как бывает – человек заходит, меняет имя беспроводной сети, устанавливает ключ и уходит. И этого вполне хватает, но некоторых не совсем хватает скорости передачи данных в беспроводном пространстве. И вот тут начинаются танцы с бубном и не только.

А началось с того, что ко мне опять пришло очень интересное письмо: «Short GI в Wi-Fi – что это и для чего нужно?». Если вы читаете эти строки, то скорее всего вы залезли под капот WiFi модуля в настройки маршрутизатора и увидели непонятные параметры. При этом вы можете видеть вот такое окошко.

Интервал маяка, Short GI, DTIM, сигнальный интервал: точная настройка роутера

Чтобы не рассказывать про один пункт я решил написать общую статью, где расскажу про все эти настройки. Поэтому начнем с самого начала. Также я буду рассказывать какой вариант оптимальный и какой лучше выставить.

Пояснения

И так начнем, наверное, с Short GI или Short Guard Interval (короткий защитный интервал). Это специальный интервал между поочередно передаваемыми пакетами данных. То есть маршрутизатор отправляет на компьютер определенный пакет, так вот, прежде чем отправлять следующие данные, выжидается определенное время.

Стандартное значение 800нс. Но если включить Short GI – это значение будет вдвое меньше, то есть информация передаваться будет куда быстрее. Конечно в теории такое быть может, но иногда бывает, что при включении данной функции скорость наоборот падает. Все дело в том, что при значении 800 нс, данные отправляются, а ещё приходит обратный ответ, что все данные дошли в сохранности. А за 400нс компьютер может из-за помех принять данные с ошибкой и отправить сигнал обратно, но ему прилетит следующий пакет. В итоге компьютеру нужно будет ждать, пока маршрутизатор не отправит прошлый пакет.

Помехи возникают от других источников радиочастот – в частности от соседских роутеров, которые работают на той же частоте. Поэтому тут нужно просто экспериментировать. Попробуйте включить данную функцию и протестировать скорость интернета на конечном устройстве. Если скорость упадет — значит вам мешают соседские роутеры, которые глушат сигнал.

Следующий параметр — это «Интервал маяка» (Beacon Interval) или «Сигнальный интервал». По стандарту обычно стоит значение в 100 миллисекунд. Данная функция определяет как часто от роутера идёт сигнальный пакет к конечному клиенту. Тут можно установить значение и в 50, если вы постоянно ходите по квартире с телефоном. Это нужно, чтобы роутер как можно чаще с вами связывался. Для обычного стационарного компьютера или ноутбука – значения 100 будет достаточно.

Порог RTS — это значение максимального размера пакета. То есть какой максимальный пакет должны по размеру отправляться за раз. Если пакет будет больше данного значения, то данные будут отправлены на специальную принимающую станцию. Также отправка пакетов будет постоянно согласоваться с двумя устройствами. Стандартный размер 2346, на самом деле это оптимальный вариант и больше ставить нельзя, так как конечный клиент может не смочь принять такой большой пакет. Если поставить наоборот меньше, то могут возникнуть трудности, так как пакетов будет слишком много, и они все будут отлеживаться при передаче в конце пути.

Порог фрагментации — это максимальный размер, после которого пакет будет фрагментирован или разделен на части. Данное значение устанавливается такое же, как на пороге RTS.

Интервал DTIM — это временный интервал, после которого все пакеты, находящиеся в буфере, будут отправлены клиенту. Самый лучший вариант — это 1. Если установить значение больше, то пакеты будут простаивать и просиживать в буфере. При этом немного экономится электроэнергия. Если установить слишком большое значение некоторые пакеты могут быть потеряны.

Интервал маяка, Short GI, DTIM, сигнальный интервал: точная настройка роутера

Client Isolation (изоляция клиента) – при данной настройке все клиенты будут взаимодействовать и видеть друг друга только через данный маршрутизатор. По идее вещь неплохая, но на деле ничего толкового не меняет. Можете просто выключить эту функцию.

WMM — это режим, при котором каждому пакету определяется уровень приоритетности, и они отправляются в первую очередь. Данную функцию нужно обязательно включать. В некоторых роутерах она включена автоматически.

Теперь пару слов про мощность передатчика. По умолчанию почти на всех интернет-центрах мощность стоит на 100%, но как показала практика не всегда это хорошо. Если у вас небольшая квартирка, то мощный передатчик может навредить беспроводной сети и сделать связь хуже и уменьшить скорость передачи. Более подробно я писал об это в этой статье.

Грабли вай фая: как не нужно настраивать беспроводную сеть

Грабли вай фая: как не нужно настраивать беспроводную сеть

Давайте, наконец, побеседуем о сельхозинвентаре в беспроводных сетях. Ведь эту интересную тему так редко обсуждают! А ведь неопытных пользователей на пути настройки Wi-Fi связи подстерегает просто масса коварных «граблей». Осторожно, не наступите!

Чужой экспириенс. Или чуждый?

Что делают неопытные пользователи для повышения уровня своего экспириенса перед настройкой Wi-Fi сети? Конечно же, бродят закоулками интернета, в поисках необходимых крупиц знаний. Увы, наряду со знаниями современный интернет предлагает нам множество мифов, сказок, фантасмагорий и прочих легенд «народного творчества». Сила интернета — в свободе слова. И это же его слабость: выразить свое мнение о природе бозонов Хиггса теперь можно просто отложив на минуточку Букварь…

Поэтому всегда помните, чему учил великий дедушка Эйнштейн: «все относительно и зависит от точки зрения наблюдателя». Руководствуйтесь принципом «доверяй, но проверяй», и не ошибетесь. Ведь какова единственно верная настройка применительно к конфигурации вашего оборудования, можете установить только вы сами, проверив работу той или иной функции на практике. Учитывайте, что даже так называемое «общепринятое» или «общественное» мнение может быть ошибочным. Именно так когда-то было с пресловутым инцидентом с QoS, который якобы «отъедал» 20% пропускной способности компьютерной сети. И который все дружно кинулись отключать, потому что один «великий эксперт» из интернета совершенно неправильно понял разработчиков Microsoft, а у тех как обычно «не было времени объяснять». И куча человеко-часов труда была растрачена разными (и даже очень умными) людьми на абсолютно напрасное ковыряние в сетевых настройках. Признаться, и ваш покорный слуга согрешил с QoS по молодости лет. Прекрасное было время.

Так, быстренько прогоняем ностальгию! Ведь нам вообще в другую сторону: у нас пробежка по беспроводным граблям.

Гребемся в безопасности: уйма настроек, которые… Не нужны.

Помнится в статье, касающейся раздачи Wi-Fi с телевизора, я поддержал компанию LG в ее подходе к безопасности сети. Все возможности пользователя по настройке безопасности были ограничены единственной опцией смены пароля! И на самом gagadget, и на сайтах «спионеривших» данную статью, непременно находились мастера тонкой настройки безопасности, гневно осуждающие такой подход. Им, видите ли, подавай разнообразие настроек! Видимо в глубине души, где-то очень глубоко, эти люди чувствуют себя великими гуру-учителями дзен безопасности. Но нирвана заядлых настройщиков разрывается о суровую действительность реального мира.

Какие настройки безопасности предлагает нам Wi-Fi сеть? Это построение защиты в соответствии со стандартами WEP, WPA и WPA2 при использовании алгоритмов шифрования TKIP и AES.

Стандарты WPA имеют простой режим, он же WPA-Personal, он же Pre-Shared Key (WPA-PSK) и расширенный режим аутентификации, он же WPA-Enterprise.

Пробежимся по ним, лавируя между граблями. Метод защиты WEP (Wired Equivalent Privacy) вы можете использовать, только если хотите предоставить соседским мальчишкам реальный шанс опробовать свои силы во взломе беспроводных сетей. Если они талантливы – управятся за считанные минуты. Если очень ленивы – справятся за день, с перерывом на обед. Думаю, такой вариант безопасности сети на сегодня не устраивает 99,99999% пользователей, кроме тех редких чудаков, которые пишут комментарии, откладывая Букварь.

WPA (Wi-Fi Protected Access) – более сильная штука в плане защиты. Согласно стандарту IEEE 802.11i при использовании защищенного беспроводного доступа WPA применяется временный протокол целостности ключа TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). Это звучит так прекрасно! И сеть была бы на замке, если не учитывать «но». Первое «но» прозвучало еще в 2008 году, когда умными людьми был предложен способ взлома ключа TKIP за несколько минут, что позволяло перехватывать данные в сети. А в 2009 году японцы занимались в университете непонятно чем, и нашли способ гарантированного взлома WPA сетей. WPA, давай до свиданья!

Картина с безопасностью Wi-Fi была бы совсем безрадостной, если бы уже почти десять лет обязательным условием для сертификации любых Wi-Fi устройств не являлась поддержка протокола защищенного беспроводного доступа WPA2, использующего алгоритм шифрования AES (Advanced Encryption Standard). Именно благодаря уникальному сочетанию WPA2+AES современная беспроводная сеть может быть надежно защищена. Если пользователь не какал, простите, на ее безопасность.

Что касается режимов WPA-Personal и WPA-Enterprise. Если первый ограничивается паролем, то второй требует наличия базы зарегистрированных пользователей для проверки прав доступа к сети, и база эта должна храниться на специальном сервере. Ну так вот, для домашнего использования или рядового офиса использование WPA-Enterprise – это дорого, непрактично и абсолютно бесполезно. А поэтому никому не нужно. Более того, даже на промышленных предприятиях режим WPA-Enterprise редко используется, потому что все эти дополнительные сложности/расходы и там без особой надобности. В защиту WPA-Enterprise могу сказать лишь одно – это очень надежная штука.

Таким образом, режим WPA-Personal, защищенный доступ WPA2 и шифрование AES ((WPA-PSK) + WPA2 + AES) – это все что пользователю нужно знать о настройках безопасности беспроводной сети. Иного адекватного варианта просто нет. Именно этот вариант по умолчанию предлагала в своем телевизоре компания LG, за что я ее и похвалил. Все остальные вариации настроек – от лукавого. Чей нездоровый интерес удовлетворяют производители беспроводного оборудования, предлагая давно ненужные и устаревшие опции настройки в современных Wi-Fi устройствах, я не знаю. Ориентация на тех, кто уже одолел букварь, но все еще чувствует себя неуверенно при виде таблицы умножения? Возможно.

Ах да! Ведь есть же еще «популярный» режим работы Wi-Fi сети вообще безо всяких защит! И каждый второй обзиратель беспроводного оборудования не преминет упомянуть: вот это, ребята, и есть искомый идеал – режим самой высокой производительности Wi-Fi! А всякое там шифрование только снижает скорость связи. Ой ли?

Безопасность без тормозов.

Получается, чтобы получить максимальную скорость работы сети, мы должны пожертвовать безопасностью? Но это как-то очень похоже на грабли, даже на первый взгляд. У таких утверждений вроде бы есть и рацио: ведь при передаче на шифрование/дешифровку сигнала требуется дополнительно время. Однако это было бы справедливо в идеальном мире. Наш мир несправедлив. Его мрачные реалии таковы, что скорость передачи данных по беспроводной сети столь низка (возможно, в сети стандарта 802.11ас расклад и отличается, пока у меня нет возможности это проверить, но все сказанное абсолютно справедливо для сетей 802.11 b/g/n), что процессор вполне справляется с шифрованием практически в «фоновом» режиме. Поэтому скорость Wi-Fi сети при адекватно настроенном шифровании ((WPA-PSK) + WPA2 + AES) не падает по сравнению с режимом без шифрования. Спросите об этом у любого производителя сетевого оборудования, он вам это подтвердит. Или можете просто проверить на своем роутере и убедиться в этом лично. Однако при других настройках безопасности скорость сети может падать (подробности немного далее). Поэтому следите, чтобы сетевые настройки на всем оборудовании были корректны и какие-нибудь малозаметные грабельки в одном месте не приводили к снижению скорости передачи данных всей сети. Ну, собственно к скорости давайте и перейдем.

По граблям со скоростью

Есть еще один распространенный среди обзирателей миф – якобы беспроводная сеть «сбрасывает обороты», работая на скорости самого медленного Wi-Fi устройства из подключенных. Ничего подобного! Разработчики Wi-Fi не падали с дуба! А даже если и падали, то невысоко. Поэтому роутер или точка доступа общаются с каждым беспроводным устройством индивидуально и на максимально доступной для него скорости, разумеется, в рамках скоростных возможностей используемой сети. Так, при использовании смешанного режима mixed mode 802.11g/n устройства, поддерживающее скорость сети n, не будут сбрасывать скорость до стандарта g. Скорость беспроводной сети будет снижаться только во время связи с устройствами, поддерживающих g-стандарт. Просто нужно понимать, что чем больше будет в беспроводной сети таких медленных устройств и чем больше будет у них трафик, тем медленнее будет работать беспроводная сеть в целом. Поэтому производители и не рекомендуют использовать всякие там mixed режимы и ограничится выбором стандарта 802.11n для современной сети. Исключение – когда в хозяйстве есть старые, но дорогие сердцу устройства, несовместимые со стандартом 802.11n. Например, ноутбуки. Впрочем, для них вполне можно прикупить какой-нибудь недорогой Wi-Fi адаптер с поддержкой стандарта n и не отказывать себе в скорости беспроводного серфинга.

Самые «горячие головы» в порыве энтузиазма советуют сразу же отключить всякие «режимы экономии» и перевести роутер, точку доступа или сетевую карту в режим максимальной мощности передачи – для повышения скорости.

Однако ни к какому заметному результату, окромя дополнительного нагрева устройства, это не приведет. Попытка выявить увеличение скорости работы сети при повышении мощности передачи роутера или сетевого адаптера в пределах моей скромной квартиры успехом не увенчалась – сеть работала на одинаковой скорости независимо от мощности радиосвязи. Разумеется, если у вас большой частный дом, совет может оказаться дельным – для устойчивой связи в самых дальних комнатах мощность сигнала действительно желательно повысить. Жителям обычных городских квартир максимальная мощность Wi-Fi просто ни к чему, она будет только мешать соседским сетям. К тому же беспроводные устройства находящемся недалеко от роутера или точки доступа при максимальной мощности передачи могут работать даже менее стабильно и быстро, чем при более низкой мощности. Поэтому всегда начинайте с

а там уже смотрите по обстановке.

А вот неправильные настройки безопасности сети вполне способны отрицательно сказаться на скорости! Почему-то даже писатели мануалов к роутерам, не говоря уже об обзирателях, при выборе настройки безопасности рекомендуют выбирать шифрование TKIP + AES. Однако если налажать и использовать режим шифрования TKIP в mixed mode сети, то скорость всей сети автоматически упадет до 802.11 g, поскольку сетями 802.11n такой устаревший тип шифрования просто не поддерживается. Оно вам надо? Сравните:

Пропускная способность беспроводной WPA-PSK сети в режиме шифрование AES, раскрывается весь потенциал 802.11n (около 13,5 Мб/с):

И пропускная способность этой же беспроводной сети при использовании шифрования TKIP (около 2,8 МБ/с):

Сравнили? А теперь забудьте про этот TKIP вообще! Это просто старые ужасные грабли.

Если кому интересно — пропускная способность сети в обеих случаях замерялась при передаче одно и того же файла (iso образа диска) размером 485,5 МБ между единственным передатчиком (роутер) и единственным приемником (Wi-Fi карта ноутбука) в беспроводной сети.

Ускорение с тормозами

Пожалуй, не буду рассказывать про длинную и короткую преамбулу и прочую чепуху, оставшуюся в настройках сетевого оборудования с доисторических времен – это утратило актуальность еще с приходом стандарта Wi-Fi 802.11g, когда длинные преамбулы ушли на вечный покой. Но, тем не менее, некоторые интересные «плюшки» ускорения Wi-Fi сохранились еще с тех пор. Это, например, возможность использования Short GI. Что за…?

Поясняю. Wi-Fi оборудованием используется так называемый Guard Interval. Это пустой промежуток времени между последовательно передаваемыми по беспроводной связи символами (обычно шестнадцатеричными). Интервал имеет важное прикладное значение – он используется для снижения уровня ошибок при беспроводной передаче данных. Стандартный Guard Interval имеет продолжительность 800нс. Предполагается, что за 800нс отправленный радиосигнал гарантированно попадет на приемное устройство с учетом всех возможных задержек, и можно будет отправлять следующий символ.

Ну так вот, «оверклокеры Wi-Fi», предлагают сократить защитный интервал. Short GI означает Guard Interval сокращенный вдвое, до 400нс. В теории по расчетам британских ученых это должно поднять скорость работы беспроводной сети примерно на 10% с небольшим. Отлично же! И вроде как в пределах небольшой сети «подводных каменей» для быстрых волн Wi-Fi не должно быть при Short GI. На это когда-то купился и я. Около года мой роутер проработал с Short GI, пока в один прекрасный момент я не решил померять прирост производительности от этого «улучшайзера». Померял. И чуть не откусил себе локти!

Нет, это даже не грусть, это вообще печаль какая-то! Скорость работы сети с параметром Short GI оказалась раза так в два ниже, чем с нормальным Guard Interval . Почему так произошло? Потому что в условиях перенасыщенного соседними сетями радиоэфира количество ошибок приема/передачи при сокращении Guard Interval существенно возросло! Увы, урезанием интервала снижения ошибок в реальных условиях можно добиться не роста, а наоборот, падения производительности беспроводной сети. Вот так грабли с сюрпризом! Это еще раз подтверждает аксиому: если применяет очередной «ускоритель» сети, всегда проверяйте полученный результат!

Свободу каналам!

Львиная доля писателей советов по ускорению Wi-Fi рекомендуют непременно «вручную» поискать наименее загруженные частотные радиоканалы и принудительно прописать их в настройках роутера для своей сети. Они почему-то совершенно забывают, что современный роутер сам способен выбирать наименее загруженные каналы при инициализации сети и начинать работу на них. Если же прописывать каналы принудительно, то возможна ситуация, как в сказке про двух баранов на мосту. Например, когда один настройщик «прописывал» каналы, соседский роутер не работал, и наоборот. В итоге возникает вариант, когда наиболее близкие соседние сети по итогам «ручных» настроек оказываются на одних и тех же каналах. И поскольку настройки жестко заданы пользователем, сам роутер уже не в состоянии ничего изменить и упорно работает на занятых частотах. В результате соседние сети, использующие широкий (40 МГц) диапазон для беспроводной связи, активно мешают друг другу, а пользователи плюются от низкого качества связи.

Чтобы не наступить на эти неприятные грабли, предоставьте Wi-Fi роутеру возможность самостоятельно проверить эфир и выбрать свободные радиоканалы.

За сим раскланиваюсь, светлого вам беспроводного будущего!

Почитайте еще про настройку беспроводных сетей:

  • Как раздавать 3G-интернет через Wi-Fi: инструкция к смартфонам, планшетам, ноутбукам и роутерам
  • Wi-Fi с привкусом телевидения: используем телевизор как роутер
  • Зачем в доме умная Wi-Fi-розетка: обзор Orvibo S20

А посмотреть доступные на рынке устройства для раздачи беспроводного интернета можно в нашем каталоге Wi-Fi-роутеров.

Кое-что о Wi-Fi

Недавно побывал на конференции на тему “Построение беспроводных сетей”. Не смотря на то, что довольно длительный период работаю администратором, мне не каждый день приходится разворачивать беспроводные сети. Спешу с вами поделиться некоторыми нюансами. Всех заинтересованных приглашаю под кат.

Wi-Fi не имеет четкой границы распространения

image

Это значит что никто не проведя необходимой оценки не сможет дать вам гарантии что связь будет работать даже в пределах одного кабинета или комнаты.
Бывали случаи что в офисе раз в сутки пропадала связь где-то на пол часа. Сотрудник тех-поддержки производителя точки доступа попался опытный, по этому узнав время когда чаще всего ложилась связь (а чаще всего это случалось с 12-00 и до 14-00), предположил что виною всему является микроволновка. В данном офисе микроволновки в помине не было, но она была в соседнем, как раз за стеной к которой была привинчена точка доступа.
Здесь так же следует вспомнить всевозможные Wi-Fi-джаммеры, которыми могут воспользоваться ваши конкуренты, заплатив соседям за то, чтоб они включали её время от времени.

Ввиду этого не рекомендуется использовать беспроводные сети как замену корпоративной ЛВС на витой паре или оптике. Либо делать это в крайнем случае, если проложить кабель не представляется возможным. Например если необходимо связать два недалеко расположенных офиса за городом.
Беспроводную сеть лучше всего рассматривать как замечательное дополнение к “традиционным” сетям. Например для организации гостевого доступа для своих клиентов.

Необходимо так же учесть, что сети Wi-Fi могут не одинаково хорошо работать с разными протоколами транспортного уровня. Так, например, протоколы TCP и UDP могут работать замечательно, а вот IPX из рук вон плохо.

Для того, чтобы понять как именно следует строить сеть, а так же попытаться определить возможную причину неисправности нужно слегка разобраться в существующих стандартах и их уязвимых местах.
На данный момент думаю, есть смысл рассматривать стандарты 802.11g и 802.11n.

802.11g

image

Стандарт работает на частотах 2,4-2,4835 ГГц и позволяет передавать данные с канальной скоростью 54-1 Мбит/сек, совместим со стандартом 802.11b. Для удобства передачи данных частота поделена на так называемые каналы.

Из изображения понятно что каналов всего 14, но в зависимости от страны, в которой мы находимся, разрешенными для использования могут быть только некоторые из них. Так например в Украине и России разрешено использовать с 1 по 13 канал, в Японии все 14. Но меньше всего повезло Франции и Испании, им разрешено использовать только 4 канала (2.457 — 2.472 ГГц). Так что если ваша точка доступа имеет каналов меньше 13, то возможно что она была ввезена серым путем, или на нее была залита прошивка не для вашего региона.

Еще одним подводным камнем при настройке беспроводной сети является перекрытие смежных каналов друг другом, что так же видно из рисунка, приведенного выше.
Ведь логично предположить что при настройке двух смежных точек доступа, достаточно просто их настроить на разные каналы. Например 1 и 2, или 1 и 3. Ан нет, так как эти каналы пересекаются друг с другом, то наши точки доступа, настроенные таким образом, будут создавать помехи друг для друга. То есть если нам доступно 13 каналов, то максимум рядом мы можем настроить 3 точки доступа стандарта b и g, которые будут нормально сосуществовать, например на 1, 6 и 11 канал. К сожалению в больших бизнес-центрах, где находятся десятки разных фирм и десятки точек доступа, и настроить идеально связь будет тяжело. Если же все точки доступа находящиеся в здании под вашим контролем и необходимо как-то сделать так чтобы они ужились все вместе, можно попробовать сбавить немного мощность вещания смежных точек.

Просмотреть ситуацию в эфире можно с помощью opensource-программы inSSIDer и ей подобных (NetStumbler, WiFi Hopper итп)

Это скриншот, полученный мной из inSSIDer, в Ubuntu 10.10. Вы видите что программа отображает найденные сети, каналы, на которых они вещают, их MAC-адреса, уровень сигнала каждой, производителя и метод шифрования, используемый AP. Так же программа чертит очень наглядные графики, по которым легко определить какие именно точки доступа мешают друг другу.

Теперь давайте взглянем на стандарт 802.11n. Устройства 802.11n могут работать в двух диапазонах, 2,4 — 2,5 или 5,0 ГГц. Стандарт обратносовместим со стандартами 802.11g (а соответственно и 802.11b) и 802.11a (на частоте 5,0 ГГц). На частотах в 5,0 ГГц доступно 24 непересекающихся каналов. Теоретически канальная скорость передачи данных при использовании 802.11n может достигать 300 Мбит/сек (600 Мбит/сек при использовании 4-х антенн, но необходимо понимать за счет чего получилось увеличить скорость до таких показаний.

Объединение каналов (20/40 Coexistence Mechanism)

Стандарт 802.11n позволяет объединять смежные каналы для увеличения скорости передачи данных за момент времени.

Объединение каналов возможно использовать в обоих диапазонах, но так как в диапазоне 2,4 ГГц доступно только 3 непересекающихся канала, использовать данную возможность в этом диапазоне крайне не рекомендуется. Так же нужно отметить что согласно стандарта, если в диапазоне 2,4 ГГц на котором используется канал удвоенной ширины появляется устройство, работающее на канале стандартной ширины, то устройство 802.11n обязано перейти на работу с каналом стандартной ширины.

MIMO

Позволяет передавать и принимать данные с использованием нескольких антенн одновременно. При использовании 4-х антенн теоретически возможно достигнуть канальной скорости в 600 Мбит/сек.

Short Guard Interval

Для разделения передаваемых сигналов используется небольшой интервал между передаваемыми данными. Чтобы уменьшить время приходящееся на служебную информацию было принято решение использовать укороченный GI. При зашумленности канала или слабом сигнале это так же является узким местом. Так как пакет приходит поврежденным и его приходится дублировать, возможно так же не увеличение скорости, а совершенно наоборот.
Стандартная ширина интервала:

Использование SGI:

Получается что для того, чтобы достигнуть канальной скорости в 300 Мбит/сек при двух антеннах, или 600 Мбит/сек при четырех, нужно обеспечить минимальную зашумленность канала при максимальном уровне сигнала, и только при использовании всех трех вышеизложенных технологий (объединение каналов, укороченный GI и MIMO). Короче говоря 300 и 600 Мбит/сек — это сферический конь в вакууме. Для наглядности приведу таблицу взятую из Википедии:

Если предположить что нам таки удалось раскачать нашу сетку до 300 Мбит/сек, то эффективная скорость передачи данных все равно будет около 100 Мбит/сек, ведь как мы помним Wi-Fi обладает большой избыточностью. Если добавить сюда шифрование, то скорость может упасть еще процентов на 7. И весь этот канал так же делится между всеми клиентами AP. Поэтому количество подключенных узлов и характер передаваемых данных имеет очень большое значение. Так, например 8-10 человек — любителей веб-сёрфинга вполне мирно могут сосуществовать на одной точке доступа. Но если среди них найдется парочка торрентистов, то они могут очень испортить всем остальным удовольствие. Если же в качестве клиентов у вас выступают какие-то специфичные контроллеры, которые раз в час/сутки передают небольшой объем информации, то уместить таких узлов на одной точке можно гораздо больше.

Большинство современных точек доступа, роутеров и других устройств помимо основного режима — точки доступа, могут выступать так же в роли моста, репитера, итп. Так вот, стандартом поддерживается только основной режим — режим точки доступа, по этому если вы планируете использовать свои устройства в других режимах, то крайне желательно подбирать сопряженные устройства одного производителя и одной модели. То же касается и фирменных технологий типа Super G итп.

Преграды

Предположим у нас есть точка доступа прикрученная к стене, а с другой стороны стены, на расстоянии метров пяти находится клиент с ноутбуком.

Преграда в виде стены толщиной в каких-то 10-20 сантиметров благодаря такому острому углу может вылиться в непроницаемые несколько метров железобетона. Сильно ухудшать сигнал могут так же зеркала из-за своего металлизированного покрытия. Массивные сейфы, расположенные между точкой и клиентом, так же могут свести на нет сигнал даже на небольшом расстоянии.

Это то, что касается сетей внутри помещения. Если же мы пытаемся прокинуть сигнал снаружи, здесь так же необходимо учитывать множество факторов: препятствия ну пути прохождения сигнала, погодные условия и даже время года. Например если сеть разворачивали зимой, а в конце весны деревья покрылись листвой, и слабый, но более-менее приемлемый сигнал совсем сошел на нет.

Антенны

Прежде всего, антенна — пассивный усилитель. Это значит, что она может расширять зону вещания одного направления только за счет другого. Каждая антенна имеет одну важную характеристику — диаграмму направленности.
Допустим вы развернули в своем офисе беспроводную сеть. Сигнал, на этаже, на котором установлена точка доступа, приемлемый. Но вот этажом выше, прямо над AP находится еще один клиент, у которого прием очень слабый. Вы решаете поставить более мощную антенну, на первом этаже сигнал становится вообще замечательным, а вот на втором этаже ситуация еще ухудшилась. Все потому, что мы не учли диаграмму направленности. У стандартной всенаправленной антенны, которыми обычно комплектуются беспроводные устройства диаграмма направленности может выглядеть примерно так:

У направленной антенны по-другому:

Многие точки доступа помимо внешней антенны, имеют еще внутреннюю. При этом по-дефолту в качестве источника, используется та, с которой в данный момент идет более уверенный сигнал. По этому если вдруг вы решите заменить стандартную антенну, направленной внешней, необходимо так же указать в настройках точки доступа, какую именно антенну необходимо использовать. Если этого не сделать, то мы рискуем ловить более мощный, но не интересующий нас сигнал на внутреннюю антенну. На SOHO-точках данная опция может быть не реализована в веб-интерфейсе, но не стоит отчаиваться, очень часто возможно переключиться на нужную антенну через ssh или telnet. В любом случае стоит выкачать User Manual и изучить.

Зона Френеля

Так же стоит упомянуть о зоне Френеля. Не особо вдаваясь в технические подробности, можно сказать что это особая зона, в виде вытянутого за концы овала между нашими устройствами, в которую ничего не должно попадать.

В данной статье я постарался раскрыть общие проблемы, не зависящие от производителя оборудования. Надеюсь по прочтению вы узнали для себя что-то новое. Если есть какие-то ошибки или неточности — пишите.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *