Wi-Fi na właściwym miejscu

Prawidłowo rozmieszczenie punktów dostępowych ma zasadnicze działanie dla wydajnego działania sieci bezprzewodowej. Jeśli mówimy o sieci składającej się z wielu urządzeń, jest to dość trudna sztuka.

Użytkownicy oczekują łatwości dostępu do sieci w każdym momencie. Dlatego coraz więcej firm ma w swoich biurach sieć bezprzewodową. Zbudowanie dobrze działającej sieci wymaga uwzględnienia wielu czynników. Jednym z nich jest szybki rozwój technologii Wi-Fi. Trzeba być na bieżąco z nowinkami zanim przystąpi się do budowania własnej sieci. Bardzo ważne jest również zbadanie obszaru (popularnie określane angielskim terminem Site Survey), na którym sieć ma działać. Dzięki temu będzie można wytypować miejsca do montażu punktów dostępowych.

Ważnym elementem, który trzeba uwzględnić podczas badania terenu, są różne zakresy częstotliwości i kanały, na których mogą się komunikować urządzenia bezprzewodowe. Podobnie, jak urządzenia Bluetooth, telefony bezprzewodowe czy kuchenki mikrofalowe, większość sieci bezprzewodowych pracuje w pasmach 2,4 GHz lub 5 GHz. Są to nielicencjonowane pasma, co oznacza, że nie ma regulacji prawnych określających wykorzystanie tych częstotliwości radiowych. Ta swoboda dostępu powoduje, że na tych samych częstotliwościach pracuje wiele urządzeń, zakłócając się nawzajem. Jeśli sieć działa wolno, przyczyną mogą być znajdujące się w jej zasięgu różne urządzenia elektroniczne. Dlatego analiza terenu jest tak ważna. Żeby jednak na jej podstawie można było wytypować właściwe miejsca na umieszczenie punktów dostępowych, trzeba stosować się do kilku zasad.

Zobacz również:

Znajomość otoczenia

W przypadku analizowania miejsca, w którym nie ma jeszcze sieci Wi-Fi, jest to jeden z najważniejszych punktów. Tego typu analiza w angielskiej nomenklaturze to Predictive Survey. Żeby odpowiednio zaplanować rozmieszczenie urządzeń, trzeba dobrze poznać cały obszar, który ma być pokryty sygnałem Wi-Fi. Potrzebne są informacje o materiałach, z jakich został wykonany budynek, plany pomieszczeń czy wysokość pięter. Konieczna jest również wizja lokalna, aby sprawdzić, gdzie są przeszkody mogące zakłócać lub zagłuszać sygnał Wi-Fi (np. meble). Czasem kanał, którym przebiega okablowanie, może powodować interferencje, dlatego bardzo ważne jest zrozumienie każdego aspektu budynku. Po dotarciu na miejsce warto zacząć od rzutu oka na plan budynku i w zależności od tego, które obszary mają zostać pokryte zasięgiem, można wyznaczyć najbardziej prawdopodobne lokalizacje punktów dostępowych.

Plan kanałów

Jeśli sieć działa wolno, mimo że narzędzia do Site Survey pokazują przyzwoity zasięg, należy przyjrzeć się konfiguracji kanałów. W zakresie 5 GHz jest aż 12 nie nachodzących na siebie kanałów, ale i tak większość klientów wciąż korzysta z bardziej zatłoczonego pasma 2,4 GHz, w którym nie dość, że są tylko 3 nie nachodzące na siebie kanały, to jeszcze pracuje wiele innych urządzeń elektronicznych. To oznacza, że należy przeanalizować inne sieci działające w sąsiedztwie i sprawdzić, z których kanałów korzystają. Mając tę wiedzą, należy ustawić swoje punkty dostępowe tak, aby korzystały z innych kanałów. Warto też zastanowić się nad ich innym rozmieszczeniem, aby uzyskać lepszą separację.

Przykładowo, mamy do czynienia z siecią Wi-Fi w niedużym sklepie. Jeśli w sąsiedztwie działa już jakaś sieć bezprzewodowa, lokalizacja jej punktu dostępowego oraz używany kanał będą miały wpływ na to, gdzie należy umieścić własny punkt dostępowy. Przyjmijmy dalej, że punkt dostępowy obcej sieci został umieszczony bezpośrednio za jedną ze wspólnych ścian i korzysta z kanału o numerze 1 w zakresie 2,4 GHz. Aby własna sieć działała wydajnie, należy wybrać inny kanał i zapewnić fizyczną separację. Sprawy się komplikują, jeśli w sąsiedztwie działa kilka sieci, a własna sieć ma składać się z więcej niż jednego punktu dostępowego.

Ważna jest nie tylko lokalizacja, ale również liczba punktów dostępowych, którą trzeba zrównoważyć z liczbą potencjalnych użytkowników. Im jest ich więcej, tym więcej punktów dostępowych potrzeba, jednak należy ograniczyć punkty dostępowe do niezbędnego minimum, aby wyeliminować możliwość wystąpienia interferencji. Ostatecznie, kanały mogą zachodzić na siebie, ale przeprowadzenie profesjonalnej analizy terenu ma tę zaletę, że można optymalnie rozmieścić punkty dostępowe z uwzględnieniem tej sytuacji.

Testy prowadzone o właściwej porze

Częstym błędem przy analizowaniu sieci bezprzewodowych jest prowadzenie testów w czasie, kiedy sieć nie jest wykorzystywana przez jej użytkowników, np. w nocy, kiedy użytkownicy tej sieci, a także sąsiedzkich sieci, nie korzystają z nich. Natomiast następnego dnia ta sieć może być przeciążona przez dużą liczbę użytkowników i interferencje. Prowadzenie testów poza typowymi okresami wykorzystania sieci może doprowadzić do błędnych wniosków. W przypadku sprzętu warto również przeprowadzić testy w podobnym otoczeniu, zanim zacznie się analizy w docelowej lokalizacji. Trzeba się upewnić, że sprzęt działa w pożądanym zakresie fal radiowych i nie ma jakiś uszkodzeń, np. ułamanej anteny.

Planowanie zasięgu

Site Survey to analiza obszaru i jego możliwości pod kątem instalacji bezprzewodowej infrastruktury. Przed przystąpieniem do badania trzeba dokładnie omówić ze zleceniodawcą jego potrzeby i oczekiwania.

Planując zasięg sieci bezprzewodowej, na którą składa się kilka punktów dostępowych, dla zmniejszenia zakłóceń należy każdy z nich ustawić tak, aby działał w innym kanale. Mając do dyspozycji trzy kanały w paśmie 2,4 GHz, sieć zaimplementowana jest w taki sposób, że żadne dwa punkty dostępowe działające na tym samym kanale nie sąsiadują ze sobą (są odgrodzone komórkami należącymi do innych kanałów). Przyjmuje się, że obszary sąsiadujących komórek powinny zachodzić na siebie do ok. 15% powierzchni, tak by umożliwić ewentualny roaming przemieszczającego się użytkownika w możliwie najbardziej płynny sposób.

Wyznaczanie zasięgu należy rozpocząć od umieszczenia testowego punktu dostępowego w pierwszej z wybranych lokalizacji. Najlepiej oczywiście skorzystać z takich urządzeń, jakie mają być używane docelowo. Rzadko się jednak zdarza, żeby firma posiadała już choć jeden egzemplarz danego urządzenia. Pozostaje więc korzystać z takich, jakie są pod ręką. Najlepiej z takich, które mają regulację mocy nadajnika i można je podłączyć do zewnętrznych anten.

Wyznaczanie zasięgu to żmudna procedura. Polega na uruchomieniu na laptopie oprogramowania, które pokazuje siłę odbieranego sygnału w różnych miejscach. Najsprawniej robi się to przemieszczając się po coraz to odleglejszych okręgach, których środkiem jest punkt dostępowy. Problem mogą stanowić ściany na drodze. Wyniki najlepiej od razu nanosić na plan budynku, tworząc w ten sposób mapę zasięgu. Na tej samej mapie warto również zaznaczyć możliwe źródła zakłóceń (np. kuchenki mikrofalowe, bezprzewodowe telefony). Narzędziem, którym może pomóc jest bezpłatny skaner sieci Wi-Fi o nazwie NetStumbler (www.netstumbler.com). Pod Linuksem znajdziemy wiele odpowiedników; do najpopularniejszych należy Kismet (www.kismetwireless.net). Na pewno warto, żeby program współpracował z urządzeniami GPS – to znacznie ułatwia i przyśpiesza prowadzenie dokumentacji. Pytanie, komu tak naprawdę potrzebne są trójwymiarowe modele czy integracja z zamkami w drzwiach i czy nie bardziej opłaca się popracować godzinę dłużej na gorszym sprzęcie niż lekką ręką wydać kilkanaście tysięcy złotych?

Mając sporządzoną mapę zasięgu, należy zidentyfikować tzw. białe plamy, czyli miejsca, gdzie sygnał nie dociera, bądź siła sygnału jest zbyt mała niż minimalna wymagana przez karty Wi-Fi, z których będą korzystały komputery zleceniodawcy. Z białymi plamami można sobie poradzić na trzy sposoby.

  • umieścić dodatkowy punkt dostępowy.
  • zmienić lokalizację punktów dostępowych tak, by dotychczasowa liczba całkowicie pokryła teren.
  • użyć specjalnej anteny wzmacniającej sygnał w najbliższym białej plamie punkcie dostępowym.

Łatwo zgadnąć, która z opcji jest najłatwiejsza do wykonania, a zarazem najbardziej nielubiana przez zleceniodawców ze względu na koszty. Z kolei zmiana lokalizacji punktów dostępowych może okazać się syzyfową pracą i nie dać pożądanych efektów. Pozostaje więc rozwiązanie z antenami, których wybór jest spory.

Anten dookólnych używa się przeważnie wewnątrz budynków. Anteny te propagują sygnał w każdym kierunku (360 stopni). Najpopularniejszym przedstawicielem anten dookólnych w sieciach bezprzewodowych jest antena dipolowa, spotykana w większości punktów dostępowych. Anteny kierunkowe emitują sygnał w jednym, wyszczególnionym kierunku. Świetnie nadaje się do połączeń typu punkt-punkt i zestawiania łączności pomiędzy odległymi budynkami. Jej najpopularniejszym rodzajem, jeśli chodzi o sieci bezprzewodowe, są anteny Yagi, które potrafią łączyć sieci Wi-Fi do odległości 10km.

Przy odległościach powyżej 11km krzywizna Ziemi zaczyna być problemem. Stąd, aby być pewnym, że nasze połączenie ma szansę zadziałać, warto sięgnąć po narzędzia matematyczne i policzyć tzw. strefę Fresnela, czyli obszar propagowania energii sygnału radiowego znajdujący się wzdłuż linii łączącej nadajnik i odbiornik fal.

Innym ciekawym przypadkiem jest planowanie zasięgu w budynkach wielokondygnacyjnych. Tam najlepiej użyć anten kierunkowych i rozlokować punkty dostępowe po jednej stronie na piętrach parzystych i po przeciwległej na piętrach nieparzystych.

Po opracowaniu szczegółowego planu sieci bezprzewodowej należy stworzyć raport. Zadaniem raportu jest przedstawienie parametrów, jakimi będzie się charakteryzować sieć. Raport tworzy się w oparciu o własne notatki, albo korzysta się ze specjalnych programów.

Zabezpieczanie zasięgu

Po instalacji należy zabezpieczyć punkt dostępowy przed manipulacjami niepowołanych osób (kradzież, restart, wyciągnięcie kabla, etc.). Urządzenie można np. zamknąć w specjalnej obudowie ochronnej, pamiętając o wyprowadzeniu anten na zewnątrz.

Na tym etapie, jeśli wszystko zostało wykonane zgodnie ze wcześniejszymi planami, cały obszar budynku powinien być pokryty siecią bezprzewodową w zadowalającym stopniu. Pytanie, co z obszarem poza budynkiem? Na pewno w niektórych miejscach na zewnątrz będzie można odebrać sygnał sieci. Jeśli teren ten nie należy do firmy, jest to zdecydowanie niepożądana sytuacja.

Bezprzewodowość sieci Wi-Fi to jej największa zaleta, a zarazem najpoważniejsza wada. Każdy, kto zaparkuje na parkingu lub mieszka w budynku obok, będzie miał dostęp do naszej sieci. Nawet zakładając, że sieć została dobrze zabezpieczona, nie można wykluczyć, że atakującemu uda się przeprowadzić jakiś atak, np. podstawienie fałszywego punktu dostępowego (często połączone z phishingiem) lub bezpośredni atak na klientów sieci Wi-Fi, a raczej na sterowniki ich kart bezprzewodowych.

Warto więc zawczasu tak ustawić punkty dostępowe i tak dobrać anteny, by jak najmniejsza ilość sygnału wydostawała się poza siedzibę firmy. Dodatkowo można wspomóc się specjalnymi farbami, tapetami, czy foliami na szyby, które skutecznie zatrzymują sygnał Wi-Fi wewnątrz budynków.


TOP 200