Бизнес-WiFi или как организовать большую непрерывную беспроводную сеть

Проводные компьютерные сети хороши практически всем,

• и великолепной скоростью передачи данных,
• и огромной емкостью,
• и низкой стоимостью развертывания,
• и возможностью построения большой по площади сети.

Но есть один недостаток, который часто перекрывает все преимущества проводных сетей. Это привязанность рабочего места к розетке проводной сети. Перенести рабочее место не так-то просто, даже если для работы используется ноутбук, а не стационарный системный блок.

Все чаще для объединения компьютеров в сети используется Wi-Fi. Однако и беспроводное соединение не идеально. Главная проблема WiFi-сети – ограниченный радиус действия, особенно, если в помещении много стен. Для увеличения зоны WiFi-покрытия используют несколько точек доступа, работающих в режиме репитера, то есть повторителя сигнала. Решение хорошее, а если интернет используется исключительно для чтения Web-страничек, то и вовсе идеальное. Однако для офисной работы данный способ может не подойти.

Подключенное к обычной точке доступа клиентское устройство старается до последнего не отключаться от используемой точки доступа. Чем ниже уровень сигнала, тем ниже скорость соединения, поэтому при перемещении с ноутбуком по офису скорость соединения с сетью будет постоянно меняться, уменьшаясь практически до 0. После этого смартфон отключится от первой точки доступа и подключится ко второй, с более высоким уровнем сигнала, и уменьшение скорости начнется вновь. И что самое неприятное – подключение к точкам доступа происходит не мгновенное. VoIP-звонок или видеоконференция могут разорваться. Чтобы избежать неприятных особенностей репитеров, были разработаны и утверждены стандарты, обеспечивающие бесшовный роуминг WiFi-сетей. При использовании этих стандартов точки доступа контролируют уровень сигнала клиентских устройств. Когда уровень сигнала опускается до определенного, зачастую настраиваемого, уровня, соединение сбрасывается, а клиентское устройство подключается к следующей точке доступа. За счет использования специализированных устройств-контроллеров, соединение происходит либо мгновенно, либо с минимальной задержкой, незаметной для пользователя.

Что нужно для построения бесшовной сети?

Рассмотрим выбор оборудования для организации WiFi-сети с бесшовным роумингом. Будем пользоваться оборудованием TP-LINK.

TP-LINK предлагает две серии беспроводного оборудования с поддержкой бесшовного роуминга: Omada и Auranet. Серии отличаются типом контроллеров бесшовного роуминга. Omada использует программный контроллер, то есть утилиту, которая работает на одном из компьютеров сети. Auranet использует аппаратные контроллеры, то есть отдельные устройства.

Первое, о чем нужно задуматься при выборе оборудования для построения большой беспроводной сети, – это количество точек доступа и места их размещения. Экономить тут не стоит, так как даже небольшая область со слабым покрытием или даже полным отсутствием WiFi-сигнала может вызвать серьезные неудобства у будущих пользователей. Чтобы понять, сколько точек доступа потребуется и где их лучше установить, используйте 2 простых правила.

1. WiFi-сигнал не терпит препятствий. Для каждой комнаты или кабинета лучше использовать свою точку доступа. Это правило особенно актуально для беспроводных сетей, работающих на частоте 5 ГГц. Бетонная стена для радиосигнала такой частоты может стать непреодолимым препятствием.
2. WiFi-сигнал не обеспечивает одинаково высокую скорость во всем радиусе действия. Чем дальше клиентское устройство находится от точки доступа, тем ниже скорость.

В одном из недавних обзоров на нашем сайте есть интересный график:

График демонстрирует падение скорости в диапазоне 5 ГГц в зависимости от растояния до роутера (расстояние до роутера указано в футах). Уже на расстоянии ~9 метров падение скорости более чем существенное, хотя сама скорость все еще достаточна для большей части задач. Так что для получения максимально высокой скорости беспроводной связи точки доступа лучше ставить на расстоянии 20-30 метров друг от друга.

Определившись с количеством точек доступа, нужно понять, какие именно модели требуются. В серии TP-LINK Omada доступны точки доступа с настенным и потолочным креплением, а также точки доступа с возможностью установке на улице.

В серии Auranet присутствуют только потолочные и уличные модели.

После того, как стали известны количество и модели точек доступа, надо определиться с контроллерами WiFi-сети.

Как уже говорилось выше, для точек доступа серии Omada используется программный контроллер. Это значит, что для сети Omada необходим компьютер под управлением Windows, на который будет установлена программа EAP Controller.

Для сети Auranet понадобится отдельное устройство. На момент написания статьи доступны две модели: TP-LINK Auranet AC500, поддерживающий до 500 точек доступа, и TP-LINK Auranet AC50, поддерживающий до 50 точек доступа.

В процессе построения WiFi-сети также понадобятся PoE-коммутаторы для обеспечения точек доступа питанием и объединения их в единую сеть с контроллером. Но выбор PoE-коммутаторов обычно происходит не на этапе создания беспроводной инфраструктуры, а раньше, при построением сети на предприятии, поэтому подробно рассказывать о PoE-коммутаторах сейчас мы не будем.

Недостатки WiFi-роуминга

Стандарты 802.11k, 802.11v и 802.11r, на которых основано построение сетей с бесшовным роумингом, требуют поддержки не только со стороны точек доступа, но и со стороны клиентских устройств. Но подавляющее число производителей смартфонов и ноутбуков никак не заявляют о поддержке стандартов 802.11k, 802.11v и 802.11r. Исключениями являются вся линейка продуктов Apple, а также смартфоны Samsung Galaxy S8 и более современные модели. Если к сети с бесшовным роумингом подключить устройство, не поддерживающее перечисленные стандарты, то это устройство будет работать как в сети с репитерами, то есть медлить с переключениями между точками доступа.

Альтернативные варианты построения сетей с бесшовным роумингом

Выше мы рассмотрели развертывание больших сетей. Самый простой контроллер был рассчитан на 50 точек доступа. Если стоит задача создать небольшую сеть, пользуйтесь оборудованием для домашнего применения либо решениями класса SOHO (малый офис или домашний офис).

Устройства перечисленных классов нельзя назвать по-настоящему бесшовными, но применяемые в них алгоритмы делают переключение между точками доступа незаметными для обычных пользователей. У многих производителей сетевого оборудования появились линейки MESH-систем, которые позиционируются как основа бесшовных сетей. К ним относятся, например, наборы ASUS Lyra или TP-LINK Deco. Подобные системы не требуют специальных навыков для настройки. Для связи оборудования в системе используется Wi-Fi, а не провод. Как правило, домашнее MESH -оборудование имеет необычный дизайн.

В системах класса SOHO, в отличие от домашних систем, функции контроллера выполняет либо одна из точек доступа (например, в оборудовании Mikrotik), либо выделенное устройство, которое распределяет настройки по всем точкам доступа (например, в оборудовании UBIQUITI).

Благодаря MESH-контроллеру в SOHO-системах появляются дополнительные возможности настройки. Например, далеко не в каждой домашней MESH-системе можно настраивать уровень сигнала, при котором точка доступа будет разрывать соединение с клиентским устройством, для последующего подключения к следующей точке доступа.