• B/G/N/AC
• Производительность
• Mixed mode
• Два модуля: B/G + N
• Покрытие помещений
• Безшовное покрытие
• Настройка мощности
• 2.3 ГГц и радиомосты

B/G/N/AC

Подробно здесь: http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11, к прочтению рекомендуется именно английский вариант из Wikipedia, т.к. в русском очень мало.
Кратко:

B, IEEE 802.11b - до 11 условных Мбит/с, довольно древний стандарт, 2.4 ГГц. Реальная скорость ~5 Мбит/с в обе стороны. Комфортное к-во клиентов порядка в режиме точки доступа 10 (учитываем, что это старые потребители, не испорченные широкими каналами) Выделено 13 каналов с разными частотами.

G, IEEE 802.11g - до 54 условных Мбит/с, до недавнего времени был основным стандартом, тоже использует диапазон 2.4 ГГц Реальная скорость при двунаправленой передаче - 21 Мбит/с, она же - 2.1Мб/с Комфортное к-во клиентов порядка в режиме точки доступа - 20-30. Ожидаемая скорость при таком раскладе около 0.5 Мбит/с на клиента. Учитываем, что при совестной работе нескольких клиентов в общей среде передачи возникает такая давно забытая вещь, как коллизии - когда более одного участника пытается что-то отправить в эфир. Поэтому скорость падает быстрее, чем растет к-во клиентов. Кроме того, клиенты, находящиеся ближе к точке имеют преимущество по скорости. Это тоже надо учитывать. Выделено 13 каналов с разными частотами. Но из-за высокой плотности передачи соседние каналы друг другу мешают. Реально не перекрывающиеся диапазоны - 1,6,11 либо же 4,10. Т.е. отстоящие друг от друга на 6 номеров. Некоторые устройства умеют 14й канал, находящийся достаточно далеко от 13, не конфликтует с 11м и более младшими. Проддукция Apple как правило не видит 12й и 13й каналы.

G-turbo, Super-G - до 108 условных Мбит/с, см. non-standard 802.11. Подобно N-стандарту использует параллельно несколько каналов и занимает полосу 40МГц. Фактическая скорость порядка 50 Мбит/с

N - есть вариант draft'а 150 условных Мбит/с, реальная скорость до 50-70 Мбит/с. Работает в 2.4 ГГц. Комфортное к-во клиентов в режиме точки доступа 50-60. Есть окончательный вариант стандарта до 600 мбит. Может работать как в 2.4 ГГц (обязательно), так и в 5 ГГц (опционально). Реальная скорость скачивания действительно далеко за 100 Мбит/с. Добиться таких высот удалось путем "склеивания" сосдних каналов. Т.е. чем большая допустимая скорость настроена в роутере, тем больше радиоканалов он занял. Поэтому N'ка на полной скорости в диапазоне 2.4 мешает почти ВСЕМ, поскольку занимает полосу 40МГц. А все вокруг мешают N'ке. Поэтому есть смысл принудительно ограничить скорость и полосу или вообще отправить в 5 ГГц. При использовании максимальной полосы в 40Мгц для использования остается только 2 назависимых канала: 1-й и 11-й

AC, 802.11ac еще более новая и скоростная версия, используется в 5ГГц

Производительность

Все сказанное выше относится к работе в режиме моста и/или точки доступа. При работе в режиме роутера может наблюдаться сильное (и даже катастрофическое) падение производительности при увеличении числа клиентов. Один, два, три, много! Все зависит от мощности процессора и прошивки.

Большую роль играет broadcast-трафик. Чем его меньше - тем больше остается полезной полосы. Для примера, сеть из ~200 Windows машин генерирует ~5-10 Мбит/с broadcast'а.

И очень большую - multicast. Это видео, это MDNS, это динамическая раздача IPv6 (см. IPv6 deployment for ISP) и много-много новых протоколов обнаружения и обмена, использующихся в современных мобильных устройствах, планшетах, и т.п. Проблемы 2:

• некоторые устройства страдают излишней общительностью
• промежуточные устройства (в т.ч. свитчи и радиоточки), не настроенные специальным образом, превращают этот трафик в broadcast.
• при покрытии больших помещений или в рассчете на большое количество клиентов требуется много точек доступа. В этом случае обязательно подключать их к управляемому оборудованию с настроенной фильтрацией "мусорного" трафика, но без ограничения на к-во MAC-адресов.

Поэтому включаем поддержку обязательно.

Mixed mode

У всех есть настройка "смешанный режим", он же Mixed mode b/g или b/g/n. Это означает, что точка постарается принять всех. Но не означает, что у нее это получится. Есть точки, оборудованные независимыми радиомодулями, каждый под свой режим. С ними все хорошо. Более простые решения пытаются вещать по всем стандартам, ловят клиентов и останавливаются на самом медленном режиме. В нем и остаются. Все клиенты, пытающиеся подключиться позже имеют возможность увидеть ТОЛЬКО текущий режим. Т.е. если первыми были N-клиенты, точка в B и G видна более не будет. У клиента паника - аааа, сеть не видна. Поэтому никаких mixed mode на домашних роутерах с одним радиомодулем. Если на коробке ничего особого не написано (словам dual band не верить) и в настройках нет отдельных страниц для G и N режимов - только жесткое указание.

Также нужно обратить внимание на клиентские настройки. Вот там как раз лучше включить все мыслимые режимы.

Note: Иногда G+N все-таки работаeт нормально. Во всяком случае на TP-Link TL-WRD4300 (rev.1.5) с прошивкой OpenWRT у нас это получилось в диапазоне 2.4ГГц.

Note 2: На Ubiquity NanoStation/NanoBeam/NanoBridge M2 G+N прекрасно работаeт.

Точки с 2мя модулями G + N или G/N + N/AC

Если клиенты умеют 5 ГГц - ставим N'ку (и AC) в 5 на максимальную скорость и нирину канала. Если работает неустойчиво - скорость снижаем, играемся с базовым каналом и его шириной. Очень рекомендую посмотреть свободний диапазов в Wifi Analyzer Android/ iPhone Можно поставить одинаковые SSID и пароль , тогда клиент сам выберет, что уму лучше.

Покрытие помещений

Основная проблема - стенки, большое расстояние - реже. Чем бОльший путь сигнал проходит сквозь стену, тем сильнее он затукает. Вроде очевидно. Часто забывают, что при прохождении даже тонкой стены по диагонали расстояние из 10-15 см превращается в 1-2-3м. Т.е. работать не будет. Поэтому оборудку надо по возможности размещать в таком месте, из которого сигнал будет проходить стены, отделяющие нужные помещения, по прямой.

металлические стены - особенная история. Нужно уменьшать мощность передатчика и выключать Short GI (guard interval) для уменьшения эка и интерференции точки с самой собой. Если есть такая настройка - снижать базовую скороть в настройках модуляции (там где 6, 12, 24, 36, 48 и 54).

Если сигнал в отдаленных помещениях все равно низкий, придется ставить доп. точки. В идеальном варианте - дотянуть туда провод, настроить 2ю точку на другой канал, но такой же SSID (название сети) и с такими же настройками аутентификации. Получится WiFi роуминг, клиенты будут автоматом переключаться на лучшую точку. О том, какие каналы являются независимыми см. выше. (и ниже тоже) Важный момент:

• 1-я железка работает в режиме роутера
• 2-я железка настраивается в режим точки доступа, на ней выключается DHCP и подключается она к LAN порту 1й.

"Безшовный" роуминг

Внимание! Это не Mesh. Mesh также очень интересная технология, она неплохо работает (нет ;), когда точек доступа много, покрытие большое, а клиентов мало - значительно меньше, чем точек доступа. Если количество клиентов сопоставимо или больше количества точек доступа, это не будет работать нормально.

• Все точки (вообще все) должны быть настроены одинаково (ширина канала, SSID, пароль, тип шифрования), варьируется мощность и канал. Иначе клиенты могут (и будут) цепляться за далекую, но "быструю" точку и не бедут переключаться на близкую "медленную". Можно для точек 5ГГц использовать отличную от 2.4ГГц ширину канала, но тоже одинаковую для всех.
• Выключаем X TKIP, оставляем только X AES шифрование. Это и безопасность, и скорость выше 54Мбит/с, и совместимость с новыми iPhone и некоторими драйверами wifi на ноутбуках. Note: к сожалению, при этом страдает совместимость с очень старыми устройствами.
• X WPA-PSK/PSK2/PSK3
• Включаем X MIMO
• Статический IP-адрес X для точек доступа
• Включаем X Transparent bridge (если есть)
• Выключаем X DHCP
• Выключаем X WMM
• Выключаем X WDS
• Выключаем X airMax
• Выключаем X STP, MSTP, BPDU, network discovery и все подобное. Блокируем по возможности еще и на коммутаторах.
• Все точки (в режиме X access point) подключаются кабелем к центральному роутеру (напрямую, или через коимутаторы) , использование репитеров крайне нежелательно. Если роутер/точка неадекватно ведет себя в режиме access point - можно оставить его в стандартном режиме и подключить к центральному роутеру через LAN порт
• 2.4ГГц
  • При использовании полосы 20МГц доступны непересекающиеся каналы 1,6,11. Выше 11го могут быть проблемы с японскими устройствами и iPhone. Соответственно, распределяем частоты так, чтобы точки на одной и той же частоте находились как можно дальше друг от друга.
  • 40МГц. На самом деле это 20+20. Основной канал как в настройках и дополнительный выше или ниже (в некоторых устройствах это настраивается). Соответственно, у нас остается 1 и 11 так чтобы совсем без пересечений или 1,6,11 если общая интенсивность трафика не очень высока и мы готовы мириться с тем что иногда скорость иногда будет проседать из-за совместного использования частоты доп. канала.
  • Учитываем стены и перекрытия - 2.4 достаточно хорошо проходит через сухое дерево, кирпич, средне через бетон и плохо (но проходит!) через металл под прямым углом. Поэтому, если точки на одной частоте разделены стеной, старайтесь их не ставить одну напротив другой, чтобы они не мешали друг другу. 2.4ГГц очень хорошо поглащается водой. Поэтому зеленые насаждения и скопление людей - серьезное препятствие. В случае людных помещений точки нужно поднимать повыше.
• 5ГГц
  • независимых каналов больше и можно использовать 20МГц на 36, 40, 44, 48
  • 40МГц на 36(+40) и 48(+42)
  • 80МГц занимает все каналы в диапазоне 36-48
    
  • Есть еще другие диапазоны - 52-64, 100-144, 149-177, но не все устройства их видят.
    Как и в 2.4ГГц, в действительности используется один 20МГц канал как основной и остальные как вспомогательные. И точно так же если вас устраивает возможность падения скорости при совместном использовании - разносите основные каналы подальше, а дополнительные пусть пересекаются.
  • Учитываем стены и перекрытия - 5ГГц хорошо проходит через сухое дерево, средне через кирпич, почти не проходит через бетон (разве что под прямым углом) и полностью экранируется металлом.
• Пользуясь этими знаниями расставляем оборудование и выбираем каналы (фиксорованные !) так, чтобы точки, работающие на одном канале друг друга видели как можно хуже. И если полностью изолировать не удается, то чтобы другие точки на том же канале давали уровень сигнала не больше -60db. Смотрим реальную картину в Wifi Analyzer Android/ iPhone. Следует учитывать, что он отображает состояние с задержкой до минуты. Если для клиента сигнал от ближайшей точки слабее -50db работать будет слабо, ниже -60db - разве что мессенджеры, -70db - не будет.
• не имеет отношения к WiFi, но важно для качества сети - если ваш провайдер не предоставляет IPv6 и/или вы его не раздаете клиентам - необходимо не только полностью X отключить его поддержку на интерфейсе, смотрящем в локалку, но и отфильтровать X DNS ответы - убрать AAAA записи. Дла bind это делается filter-aaaa-on-v4 yes;. Не все приложения корректно обрабатывают ситуацию с частично работающим IPv6, что может приводить к таким результатам на непрохождение входящих звонков в мессенджерах, например в Signal

Внимание! Если вы используете Outdoor точки доступа на 5ГГц, обратите внимание на настройки радара и DFS. Поскольку при использовании DFS/RD каналов, см. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels, при регистрации стороннего сигнала на той же частоте, точка доступа может (и вообще должна) отключить радиомодуль. Поэтому либо используйте разрешенные каналы, либо переведите в режим indoor.

Совсем без проводов

Если провод ко 2й железке дотянуть нельзя, можно их соединить и по радио. Тут есть НО. Если 2. точку поставить в режим репитера (repeater, повторитель), общая пропускная способность сети упадет вдвое. Т.к. репитер сигнал принял и тут же отправил. Во все стороны :) Если такой вариант устраивает клиента и он в этом уверен на 200% - ОК.

Note: это требует тщательной настройки, включающей в себя мониторинг уровня сигнала в помещении, корректировку мощности и т.п. На "домашних" железках со стандартными прошивками результат не гарантирован. При использовании OpenWRT больше.

Правильный вариант таков:

1. роутер с включенным DHCP на канале 1
2. точка доступа в режиме AP-client (bridge) - т.е. она подключается по WiFi как клиент к роутеру [1], подключаться к ней самой по радио нельзя (т.е. на ней выключена возможность Access Point), DHCP тоже выключен. Работает на том же 1м канале. Ее задача только в соединении роутера [1] и другой точки доступа [3]
3. точка доступа, настроенная на независимый канал (например, 11), но с такими же настройками сети (SSID) и безопасности (шифрование, ключ, и т.п.) как на роутере [1], DHCP X выключен, WAN порт подключен коротким медным патчкордом к LAN порту репитера (AP-client, bridge) [2]

Настройка мощности

Устанавливать нужно как можно меньшую мощность, при которой сохраняется устойчивая связь в дальних частях помещения. Слишком мощный сигнал

1. отражается от стен и зашумляет помещение, что приводит к снижению качества связи
2. "ослепляет" находящиеся рядом принимающие устройства.
3. ухудшает качество приема у соседей, вынуждая их к попытка поднять мощность на своей стороне.

Поэтому если никакими играми с расположением роутера, выбором канала и регулировкой можности приемлемых результатов добиться не удается, снижаем мощность и читаем выше о покрытии помещений.

металлические стены - помимо уменьшения мощности передатчика нужно выключить X Short GI (guard interval). И если есть такая возможность - снижать базовую скороть в настройках модуляции (там где 6, 12, 24, 36, 48 и 54).

Относительно мощности радиомостов:
при настройке "на столе" ставим минимальную. Перед установкой снижаем скорость до минимума, мощность - в зависимости от расстояния. Если далеко - берем максимальную. Но ни в коем случае не светим точками с близкого расстояния друг на друга. Можно спалить. После установки и правильной ориентации антенн можно плавно увеличивать скорость и снижать мощность. Ключевое слово - плавно. Иначе связь порвется и придется бежать на др. сторону с ноутбуком.

2.3 ГГц и радиомосты (а также 2.5, 2.6 и 2.7)

Некоторые железки еще умеют такую штуку, как сдвиг частоты. По всей видимости, это было изначально в чип заложено. Имеет смысл для радиомостов, клиентского оборудования, в котором это можно настроить, пока не попадалось. Суть в том, что все каналы смещаются в диапазон 2.3 ГГц, где нет толпы домашних роутеров и типа как чистый эфир. Работает как правило хорошо. Есть НО. Этот диапазон зарезервирован под релейки сотовой связи. Поскольку и релейки, и оборудованиедля радиомостов используют узконаправленные антенны, вероятность поставить свою точку в чужой луч или наоборот, своим лучем попасть в базовую станцию невелика. Но есть. Поэтому, если 2.3 ГГц упорно не заводится - ловить нечего.

А еще некоторые умеют от 2.3 ГГц до 2.7 ГГц. При этом, как правило, работа идет в N стандарте, можно варьировать полосу от 5 до 40 МГц. Чем уже полоса - тем меньше скорость, но тем меньше вероятность наткнуться на зашумленный диапазон. Так что после выбора более-менеерабочего канала есть смысл поиграться с шириной полосы и скорость до получения оптимального результата. Стоит учитывать, что диапазоны 2.5-2.6 могут быть заняты 4G/WiMax

Standard channels

См. также

• IEEE 802.11
• Channel list
• WiFi roaming
• DFS.
• non-standard 802.11
• Long range WiFi
• OpenWRT
• Epic fail with TP-Link Deco mesh

FB