Нестандартный подход к организации WLAN

в 15:16, , рубрики: 3Com, 802.11, Enterprise WLAN, Hewlett-Packard, motorola, motorola solutions, wi-fi, беспроводные сети, Беспроводные технологии, Сетевое оборудование, Сетевые технологии, метки: , , , , , , ,

Обычно, беспроводные сети являются прерогативой открытых пространств (склады, цеха, площади) или небольших помещений (квартиры и малые офисы). Построение сети Wi-Fi крупного офисного/учрежденческого здания/гостиницы/больницы/школы — серьезная головная боль и немалые деньги. Но рецепты есть и здесь, и очень интересные. О них и поговорим.

Традиционно, беспроводка в офисных центрах, учреждениях, гостиницах/больницах/школах и т.д. разворачивается по принципу «точки в коридоре — пользователи в комнатах». Прежде всего, это связано с довольно высокой ценой точки доступа Enterprise-класса и связанным с ней желанием посадить как можно больше пользователей на одну точку. Плюс, заводить кабель в коридор, обычно, проще, чем в комнаты. Но именно такой подход и порождает проблемы.

image

Во-первых, довольно сложно обеспечить качественное радиопокрытие. Здания крупные, имеют довольно сложную архитектуру, много внутренних перегородок, правила противопожарной безопасности требуют наличия брандмауэров, в дореволюционных зданиях (и резиденциях ряда госструктур) толщина стен измеряется метрами – все это осложняет прохождение сигнала. Даже гостиницы, обычно, строящиеся по принципу «холл, прямой коридор и двери в обе стороны», имеют свои особенности: санузлы чаще всего располагаются ближе к коридору (а это кафель на сетке, зеркала, много металла), на стенах коридоров часто встречаются разнообразные украшения и те же зеркала (а отражающее покрытие зеркала, суть, металл), стены, отделяющие комнаты от коридоров, должны быть пожароустойчивы (как и двери). При этом вдоль коридора сигнал распространяется достаточно хорошо, что порождает проблемы интерференции между точками и усложняет канальное планирование.

Во-вторых, страшное слово «ремонт». Любой СКСник со стажем может рассказать про заказчиков, которые вначале сделали дорогущий ремонт с итальянским мрамором, а потом спохватились о прокладке сети. То же самое происходит и с беспроводкой – СКС проложить не забыли, но уже после сдачи решили «пристроить» Wi-Fi — «Но только новый кабель мы прокладывать не разрешаем!». Обеспечить человеческое покрытие в таких условиях — задача практически нереальная. Примером может случить проект в небольшом здании (4 этажа, атриум), в котором одна точка обеспечивала 80% покрытия, а еще 9 ютились по «дозволенным» закуткам, закрывая оставшиеся дырки. Опять же, вопросы эстетики (в дорогом бизнес-центре или отеле не потерпят торчащих «рогов» мощных антенн) и безопасности (в больницах и школах).

В третьих, более 50% стоимости проекта создания беспроводной сети в здании составляют затраты на пассивную часть и связанные с этим работы. Если бы их можно было избежать — стоимость и сроки проекта можно было бы капитально сократить, да еще и практически закрыть вопрос пункта 2.

Решение, тем не менее, достаточно очевидно. Помните, в свое время 3Com (возможно, и другие вендоры) выпустила интересный продукт под названием NJ100?

image

Как это относится к беспроводке?

Как видно из картинки, это коммутатор с 4 портами Ethernet RJ45 (на самом деле с 5), исполненный в виде стандартной розетки СКС. Все гениальное просто! Производители беспроводки пошли по тому же принципу, разработав недорогие точки доступа, монтирующиеся прямо на розетку (WallPlate AP).

Точки оснащены встроенными антеннами небольшой мощности (достаточной для покрытия 1-3 соседних комнат) и спроектированными для работы с высоты настенной розетки (а не с потолка), могут иметь дополнительно несколько портов RJ-45 и RJ-11 (проброс телефона), не требуют конфигурации перед установкой, могут работать как с контроллером, так и автономно. При этом процедура инсталляции, обычно, максимально упрощена, чтобы с ней справился неподготовленный пользователь и сводится к нескольким шагам: снять розетку, поставить крепление точки, подключить кабель, вставить (а часто – просто вщелкнуть) точку в крепление.

image
Процедура установки «розеточной» точки предельно проста.

Все вышеописанное кардинально меняет весь подход к планированию – вместо того, чтобы думать, как пробиться сигналом в комнаты из коридоров, как получше развести кабель, чтобы и вышло недорого, и ремонт не затронуть, как обеспечить отказоустойчивость и нормальное канальное планирование – мы просто устанавливаем точки прямо там, где нужно покрытие. Их можно размещать в рабочих комнатах, гостиничных номерах, холлах, переговорных комнатах, конференц-залах, коридорах, так сказать, «со стороны клиента». А стены и другие препятствия наоборот начинают нам помогать – они ослабляют интерференцию между соседними точками, что упрощает планирование каналов (напомню, непересекающихся каналов в диапазоне 2.4ГГц всего-то три). Также, не требуется практически никакой прокладки кабеля, что исключает дополнительные затраты на СКС, не затрагивается интерьер помещения (точки намеренно выглядят как телефонные розетки).

image
Использование «розеточных» точек радикально изменяет подход к радиопланированию. В лучшую сторону.

На сегодняшний день существует два подвида решения WallPlate AP. Первый работает поверх традиционного проводного Ethernet (для тех, у кого уже есть СКС, но нет WLAN). Второй подойдет тем, у кого нет даже СКС, но есть телефонная сеть на основе уАТС (PBX) – в этом случае используется DSL.

Класс первый: поверх Ethernet.

В принципе, тут всё ясно – строим наложенную беспроводную сеть поверх существующей Ethernet-сети на точках особого форм-фактора. Наиболее известными решениями являются (в порядке появления на мировой арене): HP MSM317 (результат приобретения HP компании Colubris – гостиничного специалиста), Ruckus Wireless ZoneFlex 7025 и Motorola AP-6511. Общими характеристиками для них являются: невысокая цена (т.к. точек понадобится много – антенны малого размера слабенькие), встроенная антенна, компактность, простота установки, питание по PoE, возможность предоставления портов Ethernet (в т.ч. одного порта с PoE). Однако, одинаковые снаружи точки кардинально разнятся внутри, и каждая наиболее оптимальна для своего сценария.

image
Слева направо: Motorola AP-6511 (с насадкой-миникоммутатором и без), HP MSM317, Ruckus Wireless ZoneFlex 7025

HP, фактически, выпускает типичную «тонкую» точку доступа в компактном исполнении. MSM317 работает исключительно под управлением контроллера. Это, с одной стороны, весьма удобно: не нужно настраивать точки перед инсталляцией, появляется динамическое управление радиопокрытием и каналами, легко заменять, всё прекрасно управляется удаленно через HP ProCurve Manager. Сами контроллеры Colubris предоставляют широчайшие возможности в части аутентификации пользователей, организации хотспотов и сбора данных для биллинга. Самое замечательное то, что как и рассмотренный ранее коммутатор 3Com, точка монтируется в стандатное гнездо для розетки СКС! Однако, есть и ограничивающие факторы. Не поддерживается 802.11n (на время выпуска точки его просто не было), нельзя скрыть Ethernet порты от пользователя, нет порта для проброса телефона (правда, это решается переобжимкой телефоного кабеля под RJ-45, т.к. один порт Passive Pass-Through все же есть). Фронтальный порт PoE отдает подключенному к нему устройству не более 8W. Из-за компактных размеров антенну пришлось распаять прямо на плате, коэффициент усиления близок к нулю, в итоге мощность (EIRP) получилась на уровне 14dBm — в 4 раза меньше общепринятой. В итоге точек нужно МНОГО.

В общем и в целом, чувствуется ориентация на солидные корпоративные инсталляции в офисной среде — в тот же сегмент, в который позиционировался NJ100. Тех, кто «поменьше и попроще», может отпугнуть необходимость покупки контроллера даже для инсталляции 3-10 точек, т.к. сами по себе они не работают, и неспособность поддержки STP на Ethernet-портах (нужно вкладываться в полноценную СКС). Не-офисам (гостиницы/школы и т.д.) однозначно не понравятся «торчащие на виду» порты RJ-45, в которые кто-нибудь обязательно попробует подключиться и необходимость закупки очень большого количества точек.

Ruckus ZoneFlex 7025 выгодно отличается самой низкой ценой, очень компактной и грамотной конструкцией, поддержкой 802.11n, возможностью приобрести «тонкий» или автономный вариант. Из недостатков – опять же маломощная антенна и выступ на задней части порядка 4см – несущественно при монтаже в короб или в углубление в стене (на месте розетки), но на плоскую поверхность точку уже не смонтируешь. Ruckus Wireless — популярный выбор небольших организаций в США и Европе (крупным нужна полноценная управляемость и большая мощность) и знает, как им угодить. Самый главный недостаток — ограниченное присутствие на рынках СНГ (вплоть до полного отсутствия в некоторых странах).

Motorola (Solutions) AP-6511 прельщает пользователей повышенной мощностью сигнала (в полтора раза больше, чем у HP, к примеру) и поддержкой MIMO 2x2, что должно дать значительно большее покрытие, нежели у конкурентов, модульной конструкцией (доступны насадки с разными портами), разными режимами работы: автономно, под управлением контроллера. Самое приятное, AP-6511 может работать в качестве контроллера для 24 других точек! Фактически, Motorola (не особо отличаясь от подхода HP) взяла конструктивные наработки приобретенной еще в 2007 году Tut Systems, работающей в сфере гостиниц с 1996 года и знающей, что действительно работает, а что — нет (и кстати, изобревшей HPNA), и «начинила» точку своей современной платформой WiNG 5 — такой же, как в своей «взрослой» линейке точек и контроллеров (что позволяет без проблем смешивать AP-6511 с другими продуктами на WiNG5 и наращивать сеть).

Из недостатков – габариты, цена (но из-за большей мощности нужно меньше точек, да и не нужен отдельный контроллер) и ограниченная доступность (не во всех странах СНГ сертифицирована). Ничего удивительного в тотальном превосходстве точки Motorola нет — она вышла последней, и у компании была возможность оглядеться на конкурентов, да еще и оставить задел на будущее. Как я понимаю, это очередной шаг стратегии Motorola по проникновению в «Carpeted Space» — офисы, гостиницы, унивеситеты, где могут понадобиться точки разных форм-факторов, а строить несколько разнородных сетей никто, естественно не хочет. (Исторически Motorola плотно сидела в ритейле и логистике — там же, где и ее мобильные компьютеры)

Итого, заказчик, обладающий СКС сейчас может выбирать из двух специализированных решений — HP (подешевле, если устраивает и особенно хорошо если LAN тоже на HP) и Motorola (подороже и поуниверсальней). Малым преприятиям доступен еще более дешевый Ruckus (если повезет). Еще один популярный вариант — купить 12 точек «Cisco» серии WRT или EA, сделать 12 SSID (HOTEL-AP1… HOTEL-AP12), развесить на прямой видимости и одна над другой на этажах, и настроить их все на один канал «чтобы видели друг друга» (или на каналы 1,2,3,4,5,..,12). Видел оба варианта не раз, жаль, только, интернет плохо работает :)

А если нет СКС?

Тем у кого нет сети Ethernet и проводки Cat5, предлагается работать по тому, что есть — по сети телефонной. Решения такого класса предлагают Motorola (Private Broadband) и Teledex (ExpressNET AirLink). В обоих случаях схема предельно проста – в точке подключения пользователя ставится некое клиентское оборудование (CPE) с поддержкой DSL и Ethernet/Wi-Fi (фактически, мост VDSL), а на кроссе уАТС (PBX) – DSLAM, функциональность которого расширена в соответствии со спецификой решения (DHCP, Accounting, управление большим парком CPE, QoS и т.д.). Получается эдакая корпоративная адаптация всем известного ШПС, которую назвали Private Broadband (т.к. используется собственная сеть организации, в отличии от публичных сетей доступа). По-сути — обычный VDSL. Но не совсем обычный…

image
Схема решения, основанного на технологии DSL

Однако, и здесь есть своя специфика. В игру вступают факторы, ранее бывшие несущественными. Во-первых, требования к кабельной инфраструктуре. Понятно, что DSL хорошо работает по Cat3, но далеко не каждый DSL хорошо работает по «лапше». Особенно, если рядом проходит несколько линий (перекрестные помехи и т.д.). Сразу скажу, что по лапше оба решения работать будут плохо, скорость падает значительно. С другой стороны, если телефонная сеть находится в таком состоянии, что в трубке слышно разговоры соседей – то вряд ли в этом случае беспроводка является первоочередным вопросом на повестке дня. Второй существенный нюанс – обеспечение питанием. Если в варианте с Ethernet точки питаются по PoE, то телефонная сеть предоставить 15Вт не сможет. Значит, требуется или дополнительная розетка 220B (а она есть далеко не всегда), или же придется идти на ухищрения. Именно эти два фактора, плюс функциональность DSLAM (по-сути, контроллера) и определяют функциональность решения. Также, в данном классе решений практически всегда есть и чисто проводное конечное оборудование – установка точек доступа в каждом помещении может быть избыточной, а порты Ethernet могут понадобиться. К сожалению, ни одно из решений не доступно на рынке СНГ «с полки» — нужно исхитряться и завозить.

Для начала рассмотрим решение Teledex. Здесь все просто и красиво. Teledex исторически была поставщиком телефонов для гостиниц и учреждений. Встроим в телефон VDSL-мост, порт Ethernet – назовем это ExpressNET. Встроим в телефон еще и точку доступа – получим ExpressNET AirLink. Все логично и изящно – в свое время это решение даже получило награду “Best New Technology Product 2004”. Очень удобно для тех, кто только разворачивает сеть или задумывается о ее модернизации. Однако есть и минусы. Во-первых, если у организации уже есть телефоны – их придется куда-то деть, что не очень интересно в случае недешевых системных телефонов. Во-вторых, для питания точки доступа все-таки нужен отдельный блок питания (и розетка 220В), коих зачастую не хватает. В-третьих, технология порядком устарела — точки доступа не взаимодействуют друг с другом, не работают с контроллером, что влечет все проблемы WLAN первого поколения, да и сам DSL не блещет скоростью.

image
Решение Teledex ExpressNET AirLink просто и изящно. Пытливый читатель сходивший на сайт или прочитавший datasheet, заметит, что телефоны продаются под маркой iPhone (с 2004 года!).

Решение от Motorola в качестве основных преимуществ выставляет расширенную функциональность DSLAM, высокую скорость DSL (до 75Mbps) и, главное, патентованную технологию Adaptive Line Power – аналог PoE, но для кабеля Cat3 с эффективной дальностью работы до 300м (600м для чисто проводного решения). Очевидно, что в таком случае не нужны никакие дополнительные источники питания и розетки 220В. Это позволяет изготовить абонентское оборудование в виде компактных «нашлепок» на телефонные розетки и, что важнее, устанавливать их практически где угодно, что и делает эот решение уникальным. При этом обеспечивается проброс порта RJ-11 для «прозрачной» работы телефонии. DSLAM в данном случае выполняет не только роль агрегатора и узла доступа к Ethernet, но и источника питания для точек, контроллера WLAN, сервера AAA и системы управления QoS, предоставляя законченное решение для организации и эксплуатации мультисервисной сети. Соответственно, решение состоит из DSLAM, подключаеющегося к кроссу и предоставляющего питание, и двух типов CPE — MC-802 (Ethernet + Wi-Fi) и mT2 (только Ethernet). Само решение досталось Motorola с приобретением Tut Systems, поэтому оно никак не связано с другими беспроводными продуктами Motorola, обладает собственным интерфейсом и не интегрируется с ними.

image
Motorola MC-802 Wireless Wallplate, её проводной собрат mT2 и концентратор-контроллер T3.

Заключение

Итак, подведем итоги. Растущая популярность беспроводных сетей привела к возникновению необходимости в новом форм-факторе беспроводного оборудования: от банальных точек доступа, встроенных в гостиничные телефоны, до изящных «розеточек» с функциональностью контроллера WLAN. При этом достаточно специфическое оборудование не отличается дороговизной. Напротив, реализовать такой проект можно с бюджетом раза в два меньшим, чем потребуется на построение «традиционной» WLAN. Решение интересно тем, что не требуется прокладывать СКС, если ее нет – достаточно иметь телефонную сеть с уАТС, чтобы получить и беспроводную сеть, и проводную сеть «в нагрузку». Для отечественных гостиниц это, фактически, дает возможность мгновенного прыжка из сегодняшних реалий до уровня предоставления доступа в Интернет (проводного и беспроводного), PayTV, IP-телефонии, обеспечения инфраструктуры для видеонаблюдения и много другого – без необходимости тянуть кабель и затрагивать интерьер. Достаточно развернуть решения класса PowerBroadband и связать его с системой биллинга. Если же СКС есть – офисы любого масштаба могут быстро и сравнительно недорого развернуть полноценный скоростной Wi-Fi 802.11n, который можно легко переконфигурировать при перепланировках или забрать при переезде – независимо от того, находятся ли они в бизнес-центре или в историческом здании с метровыми стенами. А если в историческом здании запрещено даже проводить строительные работы (чтобы проложить СКС) – опять выручат решения на DSL. Сеть легко расширяется и управляется неподготовленными пользователями. Мне кажется, что такое сочетание цены, простоты и удобства должно быть весьма востребовано в условиях наших реалий.

P.S. Ну, а если проводки совсем нет — всегда можно построить Wi-Fi Mesh, и подключить точку или контроллер через 3G-модем. Благо и диапазон 5GHz уже разрешен внутри зданий, и есть много нормального оборудования, способного строить Mesh и в одном диапазоне 2.4GHz. Правда, организация Mesh — это отдельная большая тема со своими нюансами, подводными камнями и маркетинговыми недомолвками производителей.

P.S. Статья была ранее опубликована (мной) на сайте "Компьютерного Обозрения", но, думаю, будет интересна и широкой публике.Если кто знает как занести это в блог Motorola — буду признателен. Похоже, блог умер...

Автор: apcsb

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля