Як я створював безшовний Wi-Fi



У нас в конторі не так давно назріла завдання зробити безшовне Wi-Fi-покриття, довго терпіли і перетаптывались, але в підсумку його зробили. Поділюся досвідом, як це було. Почалося з того, що два роки тому ми повністю перейшли на IP-АТС і майже винищили аналогові телефони включаючи, в підсумку і DECT. Однак, переносні люльки потрібні і крім настільних SIP-телефонів купили кілька Wi-Fi телефонів Tecom. Я і сам, як відповідальний за технічну частину в компанії постійно ходжу по офісу з різними Wi-Fi-вими девайсами, ну і манагери теж. У багатьох на руках згадані Wi-Fi SIP-телефони + у складських пару Wi-Fi терміналів, є просто Андроїди і Яблука з встановленими SIP-клієнтами від АТС. Раніше все вирішувалося кількома Wi-Fi-роутерами, в принципі, теж було прийнятно (офіс невеликий), але рівно поки ти сидиш на місці – пішов, все, скінчився розмова, а Skype-з'єднання ще швидше злітає. Це стало неабияк дратувати керівництво і менеджерів і пішли наїзди що вай-фай не вай-фай. Спроби просто збільшити кількість роутерів ясна річ завдання не вирішило.

Став читати і таки вичитав, що все вже давно придумано до нас. Є Wi-Fi точки, які можуть робити перехід клієнта між собою без розриву або майже без розриву з'єднання. Причому такого обладнання досить багато на ринку, залишилося тільки вибрати з бюджету і адекватності. Виявилося, на цю тему дуже багато публікацій в зарубіжному інтернеті, у нас поменше. Величезним мінусом цих систем, що всі вони хочуть контролера, який коштує як чавунний міст і у деяких особливо жадібних ще й ліцензії потрібні на підключення кожної точки. Я приніс кошторис на наш офіс на одному такому поважному обладнанні, у генерального очі округлилися і відповідь було видно на його обличчі ще до того, як він дочитав цю калькуляцію.

Загалом, у міру вивчення завдання прокинувся вже спортивний інтерес – можна зробити гладке WiFi-покриття (прям як на форумах) в нормальні гроші і так щоб без цих контролерів? Виявилося, можна.

Правда вибір варіанту посів час, але після загугливания з'ясувалося, що потрібні точки доступу, що підтримують протоколи 802.11 r і 802.11 k. Ці протоколи відповідають за швидке, практично миттєве переключення абонентів від однієї точки до іншої. Маркет видає безліч варіантів з підтримкою цих протоколів, але або повз ціни, або знову на контролері. У підсумку натрапив на потрібний варіант абсолютно випадково. Влітку в готелі Ібіс в Казані на вихідних з дружиною і у всіх коридорах на стелі стояли «млинці» з написом EDIMAX. Коли довго і пильно шукаєш вже починаєш звертати увагу на те як зроблено «у дорослих». Загуглил що це, знайшов, – це виявилося не велика проблема. І о диво! Цей Эдимакс виявилося може працювати і без контролера. Все що потрібно – це призначити одну з точок контролером.

На сайті виробника була ось така розумна картинка, де вони хваляться як у них все «перетікає» від однієї точки до іншої.



За неї, чесно кажучи і зачепився. Теж два поверхи намальовані як у нас, сходи, прям постріл в голову.

Подивилися ближче специфікації – начебто підходить, ціна не шокуюча.
Спочатку купили дві: 1 стельову і одну настінну (чесно бентежило що раніше я з цією маркою не стикався, але благо ТЗПС нам дає 14 днів на повернення).
І, як не дивно, воно запрацювало.

Тепер по порядку.

Спочатку трохи теорії. Коротко про згаданих протоколах 802.11 r/k (витяги з інету):

802.11 k – зменшує час пошуку точок доступу з найкращими параметрами сигналу. По цьому протоколу клієнту передається інформація про сусідніх точках доступу і стан їх каналів.

Тобто, як я розумію, навіть не почавши переміщення, абонентське пристрій вже заздалегідь знає, в якому місці роумінг можливий, і яка точка доступу його обслужить краще. А це власне те чого нам і треба.

802.11 r – використовує технологію Fast Basic Service Set Transition, яка дозволяє зберігати ключі шифрування всіх від точок доступу мережі. В результаті клієнт звільнений від процесу повної аутентифікації з сервером – достатньо всього 4-х коротких повідомлень для переходу на нову точку доступу. Це властивість дозволяє витрачати на перехід не більше 50 мілісекунд.

Взагалі, протоколи ці виявилися досить поширені, але далеко не всі абонентські/клієнтські пристрої і навіть точки доступу на ринку ці протоколи підтримують. Хоча, от, наприклад, яблучні девайси (як би хто до них не ставився) виявилося підтримують ці стандарти мало не з 2011 року. Тому побудова зв'язку, так скажімо, на базі побутових точок доступу зведе спробу організації безшовного роумінгу на немає – без підтримки 802.11 k/r перемикання може зайняти до 3 секунд. Про безшовних при таких лагах в перемиканні мови не йде! На що я і натикався у своїх експериментах з роутерами.

Тепер переходжу до безпосереднього побудови WiFi-мережі. Як я казав, ми спочатку взяли 2 точки цього Эдимакса і після вдалого тіста трохи розширили парк в рамках бюджету. Я спеціально взяв кілька різних точок доступу (природно цього ж виробника), що працюють як в стандарті 802.11 ac, так і лише у 802.11 n, для роботи мережі в цілому це не принципово. Принципово, щоб вони підтримували протоколи 802.11 k/r. Чому взяв різні? – у них різна діаграма спрямованості і деякі з них дешевше. Наприклад, там, де абонентів мало я поставив відносно прості точки доступу, а в переговорній, у керівництва, а також інших місцях з де народу побільше монтував топові моделі. Ну і знову ж Wi-Fi AC, модно, швидко і вільний діапазон 5 ГГц. А складським їм все одно і N300 піде.

Що стосується конкретики, то я вибрав з EDIMAX PRO моделі: CAP300 CAP1750 WAP1200 і WAP1750. Причому WAP1750 в даному випадку виступає в ролі контролера. Взагалі у Эдимакса цього досить багато мережевого обладнання іменного побутового типу, але з ним плутати не треба, я зараз говорю про їх бізнес-серії і це дійсно не погане обладнання за моїми відчуттями.

Про монтаж:

Розставив крапки доступу в офісі.



Отримав мовлення згідно плану, який ви бачите на скріншоті Эдимаксовской системи управління точками. Вона є в кожній точці і в принципі будь-яка могла бути контролером. У цій системі передбачена функція e-map. Тобто можна втягнути в web-інтерфейс схему будівлі чи території і на ній вказати масштаб і місця де стоять крапки. В результаті, система покаже зразкові зони покриття. Загалом не прорив, але зручно.



В моєму офісі два поверхи і для проведення тесту я розмістив одну точку доступу в переговорній на першому поверсі (на плані праворуч), а три інші точки доступу були розташовані на другому вздовж коридору. Підкреслю, рівень сигналу скрізь повинен бути досить хорошим – все ж я роблю безшовний роумінг і тут неприпустимо ходити з ноутбуком і вишукувати місце найкращого прийому. На скріншоті зображена стадія приблизно половини робіт, змонтовано всього 4 точки, зараз їх вже 7. Всі точки РоЕ-шні, тому довелося завести в господарстві ще один РоЕ свіч. Наявні порти вже були зайняті під телефони. У підсумку, покритий кожен кут і ті ж Текомовские телефони працюють в мережі краще ДЕКТов.

От до речі, фото реальних точок доступу, які брали участь у вирішенні задачі:



— EDIMAX CAP300



— EDIMAX WAP1200



— EDIMAX CAP1750

Ось це у Эдимаксов сама модна точка. Вбудована MIMO 3x3 антена, 2 діапазону і всі пироги. На картинці вона не велика, але в реалі вона трохи більше побратимів САР300/САР1200 – розміром з невелику млинцеву сковорідку з низькими бортами.



— EDIMAX WAP1750

У стельових точок діаграма спрямованості приблизно 190 градусів у настінних 360 і антени зовнішні, тому більш потужні і висвітлюють сферично. Але правди заради, хотілося б щоб антени були б трохи могутніше. Я ставив WAPы в «самотніх» зонах і складних місцях з товстими перекриттями. В принципі, цегляну стіну і стелю пробиває, але були б рогу потужніший було б ще краще. Можливо надалі заміню на інші антени стороннього виробництва благо роз'єм у WAP-точок стандартний RP-SMA. Попутно спливла проблема, що на ринку майже немає комбінованих антен 2,4+5 ГГц. Чому не зрозуміло. Плюсом WAPов є наявність 2-х РоЕ портів, Рої at на вхід (точка сама харчується) і РоЕ af на вихід, можна підключити до неї щось ще. В умовах мого дефіциту РоЕ портів може надалі дуже придасться.

Отже, після монтажу точок переходимо власне до налаштування роумінгу. Звертаємося до планованої бути контролером точці WAP1750 і кажемо їй, що вона тепер ватажок зграї. Перевіряємо зв'язок з іншими точками, відкриваємо панель управління Edimax Pro NMS (Network Management Suite) і бачимо, що всі точки доступу знаходяться в мережі.



Все живе, тупа перевірка доступу в інтернет у різних місцях офісу каже, що ніби все ОК. Зв'язок не рветься, але треба якось переконатися, що воно так на щось більш суттєве.

Ну і переходимо до найголовнішого – тестуємо мережу в навантаженні (Настає момент істини. Зараз перевіримо хто чого бреше насправді). Для цього проводимо натурні випробування – навантажуємо WiFi потоковим відео, скачаним з YouTube і транслюємо його в мережу. Можна було б підключитися безпосередньо до YouTube, але тоді ми залежали б від зовнішнього інтернет-каналу, де теоретично можливі збої, які впливали б на чистоту експерименту.



Тепер найголовніше – беру планшет, підхоплюю відео, транслирую його по Wi-Fi-мережі і ходжу по офісу. Переміщаюся з однієї кімнати в іншу, йду по коридору, спускаюся сходами на поверх нижче, проходжу там, піднімаюся нагору і приходжу у вихідну точку. Весь процес зайняв кілька хвилин, зареєстрований зовнішньої екшн-камерою і знаходиться за посилання.



За наступною посилання можна побачити це ж відео, але з показом процесу підготовки трансляції.



Прошу не судити строго за якість зйомки і все-таки подивитися обидва матеріалу, тут же наводжу лише кілька стоп-кадрів.







Власне, це відео є головною метою експерименту. Я спеціально встановив зовнішню камеру так, щоб було видно і планшет, і офіс, з тим, щоб підтвердити чистоту випробувань. Зверніть увагу, відео з мотоциклістом ллється плавно, ні на секунду не переривається і не пригальмовує. Причому слово секунда в даному випадку виглядає занадто великим масштабом – немає збоїв навіть на десяті частки секунди. Природно, якщо такий важкий трафік, як потокове відео транслюється без збоїв, то істотно більш легкий VoIP-трафік передається просто на УРА.

Так що цю функцію можна використовувати для організації голосового зв'язку всередині офісів допомогою SIP-телефонів або комунікаторів як це, власне, і зроблено у нас. Тобто DECT при такій нормально побудованої мережі взагалі не потрібен.

В даному випадку я не заглиблювався в деталі і не показував налаштування WiFi і мережної частини. Метою експерименту була демонстрація можливості організації бездротового доступу з безшовним покриттям і реальним роумінгом, який дійсно працює. Зробити це виявилося можна і без контролера і велику частину часу зайняв монтаж і протягання кабелів. Налаштування елементарна.

Сподіваюся ви повторіть експеримент, переконайтеся, що я не брешу. Ну, і поширювати передовий досвід далі. А я піду розкручувати директора на премію. Жарт.

P. S. Хочеться, щоб автор ролика «Мото тріал в місті» Михайло Вичкасов не побив мене за використання його особистого відео в моїх навчальних цілях.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.