Выбираем WiFi анализатор для поиска и устранения проблем в беспроводных сетях
Wi-Fi сети являются неотъемлемой частью современного офиса. Другое дело, что не каждая сеть подходит для бизнес-задач. Виной ли тому ошибки проектирования или возросшая нагрузка, но в какой-то момент сеть перестаёт отвечать требованиям пользователей.
Данная статья рассматривает проблемы, возникающие при эксплуатации и модернизации WI-FI сетей, а также расскажет об инструментах, которые могут помочь системным и сервисным инженерам.
Основные проблемы Wi-Fi сетей
Наиболее часто встречающейся проблемой офисного Wi-Fi является низкая скорость соединения. Теоретически точки доступа обещают пропускную способность до 1.7Gbps, но на практике скорость до конечного пользователя исчисляется мегабитами, даже при высоком уровне сигнала.
Основной причиной подобного являются ошибки при планировании сети. Например, точек доступа слишком мало, и они находятся слишком далеко друг от друга, чтобы обеспечить бесшовное покрытие.
Значение имеет и функционал устройств. Так точки бытового класса не рассчитаны на большое число подключений и в определённый момент просто перестают принимать новых клиентов.
Точка доступа Ruckus ZoneFlex R610 без корпуса. По углам видны антенны разнесённой поляризации, повышающие устойчивость сигнала
Не стоит забывать и про опорную сеть передачи данных. Да, современные локальные сети имеют пропускную способность до 10Gpbs включительно. Другое дело, что по LAN бродит не только беспроводной трафик и проблема «узких горлышек» может проявиться в любой момент.
Еще одной причиной низкого качества Wi-Fi является высокий уровень помех от беспроводного оборудования. Спектр Wi-Fi-частот очень ограничен, из-за чего различные устройства и точки доступа начинают конфликтовать между собой за полосы частот. В результате ситуация напоминает стихийный рынок, где торговцы пытаются перекричать друг друга.
Высокий уровень помех чаще всего также является следствием неудачного планирования сети. Соседним точкам доступа назначены одинаковые диапазоны, в результате сигналы одной точки мешают другой. Такие ситуации особенно часто встречаются в офисных зданиях, где каждая организация имеет свой собственный Wi-Fi.
Другой причиной подобного может быть низкая мощность передатчика клиентского устройства. Передатчики носимых гаджетов на порядок слабее передатчиков точек доступа. В результате получается ситуация, когда клиент отлично «слышит» точку доступа, но она сама не «слышит» своих клиентов.
Анализ Wi-Fi сети
Если рассматривать неполадки на беспроводных сетях как болезнь, то прежде чем начать лечение требуется диагностика и анализ причин болезни. В ряде случаев проблемы будут видны невооруженным глазом. Но иногда требуется специальное оборудование.
Схема помещения в Ekahau. Зеленые зоны — устойчивый сигнал WiFi, а над серыми предстоит еще поработать
Начинать анализ сети лучше всего со схемы размещения точек доступа. Зная возможности устройств и их размещение, можно определить слабые места и проблемные зоны с первого взгляда. Таковыми в первую очередь являются зоны, отделённые от точек доступа железобетонными перекрытиями. Также сигнал плохо проходит через металлические трубы или воздуховоды.
Но чаще всего беглый анализ – это только начало более сложной работы. И здесь на сцену выходят WiFi анализаторы. Они выпускаются в различных версиях, от бесплатных приложений для смартфонов, до портативных лабораторий, способных самостоятельно проанализировать качество Wi-Fi во всем здании. Рассмотрим каждый из них в отдельности.
Бесплатные WiFi анализаторы для Windows, Андроид и др
Бесплатный WiFi анализатор под Андроид
Данный класс анализаторов представляет собой программу, использующую ресурсы вашего смартфона (под Андроид, iOS и др) или ноутбука (под Windows, Linux и др). Несомненным плюсом таких программ является дешевизна и возможность оценить качество Wi-Fi «вживую», на реальном клиенте.
С другой стороны, подобные приложения обладают рядом серьёзных недостатков.
- скромный функционал – отсутствие поддержки схем помещений, генерации отчётов и фиксации параметров сети;
- зависимость от ресурсов пользовательского устройства;
- малая мощность – для эффективной имитации трафика потребуется несколько беспроводных устройств.
Другими словами – дешево и сердито. Такой инструмент подойдет для поверхностного обследования квартиры или небольшого офиса, но не более того.
Аппаратные WiFi анализаторы
А вот это уже серьёзные устройства, способные провести оценку качества беспроводного соединения, а также проверить ряд других параметров. При этом такие анализаторы стандартизированы и обеспечивают более широкий спектр тестов.
Подобные Wi-Fi анализаторы выпускаются в различных вариантах. Например, NetScout AirCheck представляет собой независимое устройство, способное производить тестирование самостоятельно. А вот Ekahau Sidekick требует подключение к планшету или ноутбуку.
WiFi анализатор Netscout AirCheck G2
Главным достоинством подобных устройств является совместимость с фирменными приложениями для анализа Wi-Fi-сетей. Используя результаты тестирования, специалист может получить исчерпывающую картину зоны покрытия, разбивку по частотным секторам и карту шумов. При этом ряд устройств может эмулировать множественные подключения, создавая видимость нагрузки.
Недостатком подобных решений является небольшая зона покрытия. Они отлично подходят для анализа среднего офиса или небольшого отеля. Кроме того, единичное устройство не может полноценно эмулировать работу нескольких пользователей, поэтому результаты тестов по нагрузке могут оказаться некорректными.
Мобильные WiFi лаборатории
«Тяжелая артиллерия» для анализа беспроводных сетей. В отличие от standalone-анализаторов такие решения представляют собой комплект из нескольких устройств. Например, Greenlee AirScout 304 Residential состоит из управляющего контроллера и нескольких устройств-клиентов. Клиентские модули размещаются по обследуемой территории и имитируют работу пользователей на разных участках беспроводной сети. Транспортом для соединения с контроллером выступает местная локальная сеть.
Комплект для WiFi мониторинга Grenlee AirScout 302 c 2 клиентскими устройствами
Применение подобных устройств позволяет достичь следующих целей:
- максимальное покрытие исследуемой территории;
- анализ сети в условиях максимально приближенных к реальным;
- централизованная фиксация собранных данных;
- возможность эмулировать не только входящий, но и исходящий трафик при множественных подключениях;
- анализ работы удлинителей (ретрансляторов) Wi-Fi.
Впрочем, не стоит забывать и про их недостатки. Кроме дополнительных затрат этот класс приборов потребуют соответствующей подготовки пользователя. Специалист, эксплуатирующий анализатор должен очень хорошо представлять себе структуру и состав сети клиента, характер нагрузки и сетевого трафика, параметры помещения и способы устранения тех или иных ограничений в работе WLAN. Но если развертывание и обслуживание крупных беспроводных сетей – ваша повседневная работа, преимущества подобных комплексов многократно превышают их недостатки.
Работа над ошибками
Как было отмечено выше, большая часть проблем с Wi-Fi является следствием неправильного планирования сети. Неудачный выбор устройств, неправильная оценка рабочей нагрузки, некорректное размещение точек доступа, конфликты в радиочастотном спектре — все это и многое другое можно и нужно учитывать на этапе планирования сети.
На поясе инженера виден Ekahau SideKick — удобный и портативный прибор для анализа Wi-Fi сетей
Методы улучшения качества Wi-Fi соединения зависят от выявленных неполадок. В целом они сводятся к следующим:
- при проблемах опорной транспортной сети следует рассмотреть вопрос её модернизации. Если беспроводной трафик составляет больше половины общего трафика сети лучше рассмотреть вариант с подключением точек доступа в отдельную физическую сеть. Если модернизация невозможна, рекомендуется оптимизировать трафик с целью ликвидировать узкие места;
- в ситуациях, когда точки доступа подключены цепочкой одна к другой, рекомендуется сократить длину таких цепей или полностью отказаться от них на загруженных участках;
- проблемы с низкой производительностью точек доступа решаются только их заменой. Для помещений с высокой нагрузкой необходимо приобретать оборудование enterprise-класса с управлением через контроллер. Централизованное управление рассчитано на большое число подключений и нагрузку между точками доступа;
- высокий уровень соотношения сигнал-шум (Signal-Noise-Raito, SNR) является следствием «загрязненности» эфира. Такая проблема решается тщательным частотным планированием. Требуется, чтобы соседние точки работали на разных каналах, причем учитываться должно и оборудование находящаяся на других этажах. При необходимости может потребоваться перенос точек;
- единственный способ борьбы со «слепыми зонами» — пересмотр размещения передатчиков или установка выносных антенн. При этом стоит помнить, что простое увеличение мощности точек не поможет. В лучшем случае устройства будут лучше слышать точку доступа, но проблема исходящего сигнала останется прежней.
Для учета подобных проблем на этапе планирования сети также не обойтись без дополнительных инструментов. Речь в первую очередь идёт о различных программах для планирования беспроводных сети, например, Ekahau Pro и NetScout AirMagnet. Они достаточно просты в работе, но при этом способны работать с различными форматами чертежей и адекватно моделируют распространение сигналов в помещениях. В том числе и в 3D-формате.
Правильное планирование WiFi сети — альфа и омега будущего качества связи!
Впрочем, если планирование охватывает большую территорию, то рекомендуется применять и аппаратные инструменты для планирования. Это особенно важно, когда речь идёт о развертывании Wi-Fi на открытом воздухе или в зеленых зонах. Здесь возможны помехи и препятствия, которые нельзя увидеть на схеме. В этих случаях хороши такие устройства, как NetAlly AIRCHECK-G2, оснащённые встроенными источниками питания, и позволяющие проводить детальное обследование территории.
Применение одиночных носимых анализаторов оправдано, если в тестировании участвует небольшое число точек доступа. Но если сеть покрывает большую территорию, то здесь может потребоваться более мощное оборудование. Например, комплект Greenlee AirScout наиболее эффективен на этапе пуско-наладочных работ. Наличие дополнительных модулей, имитирующих работу пользовательских устройств и реальный внутрисетевой трафик, позволит лучше спрогнозировать поведение сети при реальной нагрузке.
Заключение
Планирование беспроводных сетей особенно для нужд бизнеса требует эффективных инструментов. Затраты на эти инструменты вернутся в виде экономии ресурсов на обслуживании сети, за счёт продления срока эксплуатации WiFi сети и, конечно, за счет довольных сотрудников и клиентов компании.