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Criando uma rede mesh em vários hectares em um dia

No período difícil de auto-isolamento, a carga sobre as operadoras de telecomunicações aumentou significativamente. On-line foi treinando, trabalhando, quase todo o entretenimento disponível e recebendo informações de notícias. E o canal de comunicação mais comum entre um dispositivo de assinante e o acesso à Internet é o acesso sem fio. O Wi-Fi já está disponível em todos os lugares: em casa, no metrô, na barbearia, no avião. Dessa vez, decidi testar o sistema Mesh, que pode cobrir um shopping center com rede Wi-Fi e fornecer roaming contínuo em uma grande área.


Em 2015, a Hewlett Packard Enterprise comprou a Aruba, uma startup americana, que já observou uma linha de dispositivos de classe empresarial para transferência de dados com e sem fio. O interesse da nova linha de dispositivos é que, fora da caixa, toda a funcionalidade esteja disponível sem a compra de um servidor de gerenciamento ou de quaisquer licenças.
Estou interessado na possibilidade de construir uma rede mesh sem um controlador separado. Ou seja, essa rede se organiza após a inicialização e o primeiro ponto se torna o controlador de toda a rede sem fio. Além disso, a rede pode conter até 25 pontos de acesso, e são centenas de assinantes e uma área de cobertura decente.

Pouco de teoria




Alguns pontos de acesso caíram em minhas mãos - esses são o Aruba Instant On AP11 e AP15. Pelo índice, é claro que um dispositivo com um índice grande possui as melhores características. Por exemplo, a fórmula MIMO para AP11 é 2x2 e para AP15 é 4x4. Toda a linha de pontos de acesso suporta MU-MIMO. Dentro da linha de dispositivos, eles são totalmente compatíveis entre si e a rede pode ser construída levando em consideração o preço. Simplificando, em locais com um número pequeno de assinantes garantido, não faz sentido colocar um ponto de acesso caro, mas em um local com um grande número de assinantes você pode conviver com um dispositivo, mas mais produtivo. Por exemplo, no AP11, recomenda-se carregar no máximo 50 assinantes e no AP15 não mais que 100 assinantes, embora, em teoria, qualquer ponto de Wi-Fi suporte até 256 dispositivos conectados, mas muitos recursos vão para as necessidades do escritório, como criptografia de dados,o que significa que o desempenho cairá. Não tive experiência em conectar mais de 50 dispositivos Wi-Fi a um ponto. Se houver usuários carregando a rede sem fio com um ou mais assinantes, compartilhe nos comentários. O número máximo de pontos de acesso em uma rede é de 25 unidades e, se necessário, aumente a rede, nada impedirá a criação de duas redes diferentes.

Exercícios práticos


Estou me perguntando como isso funciona na prática. Aruba oferece o aplicativo mais simples para iOS e Android, com o qual você pode configurar a rede. Como primeiro ponto, escolhi o AP15, como mais produtivo. A inicialização, a criação da rede e outras configurações são feitas a partir de um smartphone e levam cerca de 5 minutos em cada dispositivo na primeira inicialização.



O sistema suporta a criação de até 8 redes sem fio diferentes. Ao mesmo tempo, se você deseja dividir pelo nome do ponto de acesso com uma frequência de 2,4 GHz e 5 GHz, será necessário criar duas redes diferentes.

Os pontos de acesso suportam conexão PPPoE para autorização com o provedor e não são dotados de firewall, mas podem filtrar o tráfego do cliente por categorias, por exemplo: educação, redes sociais. Eles também suportam criptografia WPA2 + WPA3 e criação de sub-rede virtual. Os pontos de acesso também suportam trabalho agendado e modelam o tráfego para cada cliente conectado (uma regra para todos): 1, 5, 10, 25 Mbps ou sem limite de velocidade. A última função é especialmente relevante se você tiver uma largura de canal de dados limitada e houver muitos usuários esperados - esse cenário é adequado para (pequenos, com apenas 25 pontos de acesso no máximo) hotéis, bares, lojas ou centros de negócios.

Testes e testes


A conexão e a configuração são bem simples, mas eu me pergunto como funciona na prática e que velocidades são realmente possíveis. Nos testes de velocidade, o utilitário Iperf ajudará. Para o teste, desenvolvi até 6 cenários. Ao mesmo tempo, pergunto-me como o ponto funciona no modo de thread único e multithread, então executei o utilitário Iperf em 1, 10 e 100 threads. Como resultado, obtivemos 18 testes para cada dispositivo.

Separadamente, deve ser dito sobre os dispositivos de teste. Para testar, peguei o smartphone Vsmart Live, construído no chip Snapdragon 675 e um laptop com adaptador Wi-Fi Intel Wireless-AC 9560. O servidor era um computador com uma interface de 1000 Mbps conectada a um switch com portas de gigabit. O ponto AP15 foi conectado ao mesmo comutador. O segundo ponto foi conectado sem fio usando o Mesh.

No meu diagrama de rede, o ponto de acesso do AP15 recebe energia PoE, mas como o AP11 foi conectado pelo ar usando o Mesh, ele foi alimentado por uma fonte de alimentação externa. Vale ressaltar que todos os pontos de acesso podem ser alimentados por PoE e conectados a uma rede Ethernet comum. Nesse caso, a interação entre os pontos de acesso ocorrerá em uma rede com fio, o que reduz a carga no canal de rádio e aumenta a velocidade geral de transmissão para os clientes.

Portanto, a lista de testes para um laptop e smartphone ficou assim:

  1. a uma distância de 1 metro do primeiro ponto
  2. a uma distância de 10 metros do primeiro ponto (levando em conta a sobreposição do piso)
  3. a uma distância de 1 metro do segundo ponto, conectado por rádio ao primeiro
  4. execute o teste separadamente nas frequências de 2,4 e 5 GHz
  5. realizou três testes com 1, 10 e 100 fios

Resultados do teste (unidade de Mbps):



Notas marginais




Deve-se notar que os pontos de acesso têm um padrão de radiação perceptível, porque devem ser montados em paredes ou painéis de teto. Percebi isso quando coloquei o dispositivo verticalmente sobre a mesa e fui atrás dele. O nível do sinal caiu acentuadamente e o smartphone recebeu ondas de rádio refletidas nas paredes. Pesquisando na rede, encontrei o padrão da antena e minhas suposições foram confirmadas. Assim, é realmente melhor colocar o dispositivo no teto de uma sala grande ou nas paredes de uma sala alongada. Para o posicionamento correto dos pontos, são produzidos fixadores especiais que permitem direcionar o ponto de acesso na direção desejada, como um refletor.



Além disso, o sistema permite que você ative o modo Estender alcance para aumentar a área de cobertura de uma rede sem fio a uma frequência de 2,4 GHz. O fabricante alerta que esta opção pode reduzir a velocidade da rede de 2,4 GHz, mas mesmo os usuários que estão muito longe do ponto poderão se conectar.

achados


A impressão depois de trabalhar com os pontos de acesso da Aruba foi a mais positiva. Se uma rede com fio já foi construída, toda a infraestrutura foi depurada e você precisa adicionar acesso sem fio a todos os dispositivos móveis à sala (também existem pontos de acesso de rua), então o sistema baseado em Aruba é construído em apenas um dia em uma área de vários hectares. Configurações flexíveis, mas não muito extensas, não sobrecarregam a interface, embora isso possa não parecer suficiente para os administradores que usam esse sistema. Vale lembrar que o Aruba Instant On é um sistema de acesso sem fio em uma infraestrutura de rede já formada, e não sua base. Em geral, você pode recomendá-lo àqueles que desejam uma solução pronta para criar uma rede de malha sem dor de cabeça.

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