Rok 2014. okazał się być przełomowym na rynku rozwiązań sieci bezprzewodowych. Wszystko to za sprawą zatwierdzenia przez organizację IEEE nowego standardu 802.11ac, który szybko zyskuje na znaczeniu wśród klientów indywidualnych i korporacyjnych. Namacalnym dowodem potwierdzającym tę tezę jest zauważalny wzrost wolumenu sprzedaży urządzeń obsługujących tę technologię.

W ostatnich kilkunastu miesiącach można było zaobserwować zmianę charakteru i sposobów wykorzystania sieci Wi-Fi w przedsiębiorstwach. Wzrost liczby mobilnych urządzeń oraz zyskujący na znaczeniu trend BYOD (pracownicy używają prywatnych smartfonów i tabletów w celach służbowych) stawia przed administratorami szereg nowych wyzwań, z którymi przyjdzie im się zmagać teraz i w przyszłości. W artykule omawiamy obecną sytuację na rynku rozwiązań bezprzewodowych, skupiając się na mechanizmach optymalizacji wydajności i niezawodności zaimplementowanych w produktach HP.

Sieci Wi-Fi

Na przestrzeni lat sieci bezprzewodowe traktowane były po macoszemu, wyłącznie jako dodatek do klasycznych sieci LAN zbudowanych w oparciu o okablowanie strukturalne. Wydaje się, ze taki stan rzeczy nie ma dłużej racji bytu z uwagi na fakt, że to właśnie infrastruktura radiowa staje się głównym elementem warstwy dostępowej w sieciach komputerowych różnej wielkości przedsiębiorstw i instytucji publicznych.

Ludzie przyzwyczaili się do korzystania z laptopów, smartfonów i tabletów i wymagają, aby sieć bezprzewodowa, do której podłączają swoje urządzenia działała sprawnie. Nie ma tutaj mowy o żadnych przestojach, a połączenie powinno być na tyle stabilne i wydajne, aby zapewnić właściwe odczucia w trakcie korzystania z aplikacji biznesowych. Przykładem środowiska, w którym wymagany jest najwyższy poziom niezawodności i wydajności sieci WLAN, są placówki służby zdrowia, w których przetwarza się duże ilości danych medycznych.

W wielu organizacjach można zauważyć, że sieć WLAN stanowi odrębny element infrastruktury sieciowej. Co gorsza, w różnych typach i segmentach sieci przedsiębiorstwa stosowane są różne mechanizmy zarządzania, narzędzia do zabezpieczenia oraz metody uwierzytelniania użytkowników. Nierzadko spotkamy się z sytuacją, w której sieci LAN i WLAN zarządzane są przez osobne zespoły administratorów. To wszystko sprawia, że zarządzanie dwoma, oderwanymi od siebie bytami, staje się niekomfortowe, a sieć komputerowa firmy nie działa na tyle wydajnie, jakbyśmy tego oczekiwali.

Standard 802.11ac

Rok 2014 przyniósł upowszechnienie się standardu 802.11ac, który pozwala wydatnie zwiększyć przepustowość połączeń bezprzewodowych. Cofnijmy się jednak kilka lat wstecz. Standard 802.11g, obecny na rynku od 11 lat, umożliwia przesyłanie danych z szybkością do 54 Mbit/s. To wartość czysto teoretyczna, bowiem z uwagi na narzut sieci maksymalna, rzeczywista szybkość transmisji danych przez połączenie radiowe wynosi mniej więcej połowę tego, co określono w definicji standardu bezprzewodowego. Dla sieci 802.11g rzeczywisty transfer między punktem dostępowym, a klientem wynosi ok. 20-25 Mbit/s.

Z kolei standard 802.11n, zatwierdzony całkiem niedawno, bo w 2009 roku, wyznaczył kolejne granice szybkości transmisji danych. Dzięki zastosowaniu czterech strumieni przestrzennych możliwe jest (teoretycznie) przesyłanie danych z prędkością na poziomie 600 Mbit/s. W praktyce, żaden z producentów nie zdecydował się szerzej dostarczać sprzętu sieciowego, który pozwalałby na transfer danych z taką szybkością. Obecnie stosowane rozwiązania sieci bezprzewodowej standardu 802.11n pracują w trybie 450 Mbit/s, co oznacza możliwość przesyłania danych mniej więcej z prędkością 200-225 Mbit/s. W przyszłości standard 802.11ac ma zagwarantować transmisję bezprzewodową na poziomie do 7 Gbit/s, choć wprowadzenie na rynek urządzeń, które mogłyby pracować z taką szybkością to jednak kwestia kilku najbliższych lat.

Dwie fale

W odniesieniu do standardu 802.11n oraz 802.11ac mówimy o dwóch falach rozwoju urządzeń bezprzewodowych. Fala pierwsza objęła wszystkie te produkty sieci 802.11n pracujące w trybie 300 Mbit/s, podczas gdy na fali drugiej wprowadzono na rynek bardziej wydaje układy radiowe, w których zastosowano trzy strumienie przestrzenne, aby uzyskać teoretyczny transfer danych na poziomie 450 Mbit/s.

Podobnie sytuacja ma się w przypadku urządzeń standardu 802.11ac. Fala pierwsza urządzeń pracujących w tym standardzie obejmuje wszystkie te produkty, które mają zapewnić (według definicji) możliwość przesyłania danych w sieciach bezprzewodowych na poziomie do 2 Gbit/s. To właśnie tego typu urządzenia są już szeroko dostępne na rynku.

Założyć można, że co najmniej do połowy 2015 roku na rynku nie pojawią się układy scalone, które wspierałyby standard 802.11ac w fali drugiej. Pomimo, że takie układy istnieją, od momentu ich zaprojektowania do wprowadzenia na rynek i upowszechnienia się w urządzeniach klienckich mija kilka lat. To właśnie dlatego wszystkie dalsze opisy produktów i technologii standardu 802.11ac dotyczą urządzeń fali pierwszej.

Standard 802.11ac w fali pierwszej zakłada wykorzystanie trzech strumieni przestrzennych i 80 MHz szerokości kanału. Zwiększenie liczby strumieni oraz szerokości kanału przekłada się bezpośrednio na możliwość zwiększania prędkości transmisji danych oraz poprawę przepustowości sieci. W fali drugiej mówimy natomiast o czterech strumieniach przestrzennych i kanałach radiowych o szerokości 160 MHz. Wszystkie urządzenia 802.11ac stosują te same, skomplikowane schematy modulacji, w tym nową modulację 256 QAM, o której szerzej w dalszej części artykułu.