Назад | Перейти на главную страницу

Масштабирование беспроводной сети

Я устанавливаю беспроводную сеть, которая позволит пользователям подключаться по беспроводной сети к файловому серверу для загрузки файла. В настоящее время я использую маршрутизатор Asus N66U, подключенный через проводное соединение к моему файловому серверу на базе Linux. Клиенты подключаются к SSID 2,4 ГГц или 5 ГГц маршрутизатора, чтобы загрузить файл с моего сервера.

Теперь, теоретически, на одном диапазоне (2,4 или 5) максимальная пропускная способность, которую дает маршрутизатор, составляет 450 Мбит / с, т.е. 56,25 Мбит / с. Предположим, мой маршрутизатор может работать с такой стоимостью. Теперь у меня есть соглашение об уровне обслуживания, которое гарантирует, что каждый пользователь, загружающий файл, получит скорость загрузки не менее 5 МБ / с.

Мои расчеты говорят, что при скорости 56,25 Мбит / с ч / б я могу гарантировать, что до 11 одновременных пользователей могут получить 5 Мбит / с. Если их больше 11, скорость начнет падать ниже 5. Как я могу гарантировать, что моя установка может поддерживать более 11 пользователей? Есть ли более мощные роутеры, которые могут выдавать скорость более 450 Мбит / с на полосу.

Предположим, мой маршрутизатор может работать с такой стоимостью.

450Мбит - это не реальная скорость. Ты будешь никогда увидеть эту скорость при передаче реальных данных.
Особенно с такими стандартными точками доступа, как та, которую вы используете.

В сетях Wi-Fi эти числа являются теоретический максимальная скорость, которая никогда не бывает актуальный скорость, которую вы получите (существует множество факторов, которые помешают вам когда-либо достичь этого теоретического максимума).

На практике вы получите примерно половину заявленной скорости.

Таким образом, в 802.11b реальная пропускная способность 11 Мбит составляет примерно ~ 6 Мбит.
В 802.11g 54 Мбит - это примерно ~ 20 Мбит реальной пропускной способности.
В 802.11a 54 Мбит - это примерно ~ 20 Мбит реальной пропускной способности.

Теперь в 802.11n это немного сложнее из-за двойных или тройных цепочек и из-за ширины канала 20 МГц или 40 МГц.

Таким образом, в одной цепи 20 МГц канала 802.11n wifi вы получите примерно 40-50 Мбит реальной пропускной способности.
При ширине канала 40 МГц вы получите примерно 70-80 Мбит реальной пропускной способности.

С двойной или тройной цепью и шириной канала 20 или 40 МГц вы может получить вдвое или втрое большую пропускную способность, но по мере увеличения скорости становится все труднее поддерживать высокие скорости. Малейшее вмешательство снизит скорость и вашу реальную пропускную способность.

В вашем случае точка доступа Wi-Fi, которую вы используете, поддерживает тройную цепочку, но вы должны иметь в виду, что для достижения такой скорости у ваших клиентов также должны быть беспроводные адаптеры тройной цепи.

Теперь, помимо того, какие скорости фактически достижимы, когда у вас есть несколько клиентов на точке доступа, становится еще труднее обеспечить гарантированные скорости. Особенно, если клиенты находятся в движении, а не на фиксированных точках (например, в открытых беспроводных соединениях большого радиуса действия).

Также вы должны иметь в виду, что в настройках Point to MultiPoint, таких как ваша, вы подвержены проблеме со скрытым узлом.
https://en.wikipedia.org/wiki/Hidden_node_problem

Скрытые узлы в беспроводной сети относятся к узлам, которые находятся вне досягаемости других узлов или группы узлов. Возьмем физическую звездообразную топологию с точкой доступа со множеством узлов, окружающих ее по кругу: каждый узел находится в пределах диапазона связи точки доступа, но узлы не могут связываться друг с другом, поскольку у них нет физического соединения друг с другом. В беспроводной сети вполне вероятно, что узел на дальнем краю диапазона точки доступа, который известен как A, может видеть точку доступа, но маловероятно, что тот же узел может видеть узел на противоположном конце диапазон точки доступа C. Эти узлы называются скрытыми. Проблема заключается в том, что узлы A и C начинают одновременно отправлять пакеты в точку доступа B. Поскольку узлы A и C находятся вне диапазона друг друга и поэтому не могут обнаруживать коллизию во время передачи, множественный доступ с контролем несущей с обнаружением коллизий (CSMA / CD) не работает, и возникают конфликты, которые затем повреждают данные, полученные точкой доступа. Чтобы преодолеть проблему скрытого узла, подтверждение связи RTS / CTS (IEEE_802.11_RTS / CTS) реализовано в сочетании со схемой множественного доступа с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA / CA).

Есть несколько решений, которые работают достаточно хорошо, но используют проприетарные протоколы (например, Mikrotik NV2).

Теперь, что касается вашего вопроса о более мощных маршрутизаторах, я предполагаю, что вы имеете в виду маршрутизаторы с более высокой выходной мощностью по Wi-Fi. ИМХО это не выход. Wi-Fi - это двунаправленная связь. Это не похоже на телевидение или радио, где вы устанавливаете усилитель, и больше людей могут настроиться на него.
Если у вас есть мощная передача, ваши клиенты смогут лучше «слушать» вашу точку доступа, но сигнал от ваших клиентов к вашей точке доступа не будет выше.
Так что это не принесет вам много пользы. И вызовет больше шума в вашем диапазоне (особенно, когда вы используете его в помещении).
Общее практическое правило - использовать антенны большего размера, чтобы получить лучшее усиление. Но со смартфонами это невозможно.

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, вам нужно использовать несколько точек доступа на разных частотах (каналах) и в разных местах каждая, чтобы клиенты использовали ту, у которой лучший сигнал.
Используя точки доступа в разных местах, в зависимости от топографии области, которую вы хотите покрыть, вы можете использовать другие антенны, чем стандартные антенны на 2 дБ, которые поставляются с большинством стандартных маршрутизаторов.
Панельная антенна может быть хорошим решением, но, опять же, это зависит от вашей топографии.

Вообще говоря, дать совет о том, какое оборудование использовать для работы с WiFi, довольно сложно. Поскольку Wi-Fi связан с наукой о радиочастотах, он сильно отличается от проводных сетей и того, к чему мы привыкли.
Я бы посоветовал нанять кого-нибудь с опытом в этой области, чтобы помочь вам правильно спроектировать сеть.

Тем не менее, лично я бы никогда не стал предоставлять какое-либо соглашение об уровне обслуживания для сетей Wi-Fi. Вы просто не можете гарантировать что-либо на нелицензированном диапазоне, где кто угодно может его использовать (и, следовательно, создавать помехи).

Также с AP, который вы используете, я думаю, у вас нет реального контроля над частью Wi-Fi.
Я бы лично купил Mikrotik Router (Routerboard), который позволил бы мне расширить контроль над всем.

Также я бы определенно избегал использования 2,4 ГГц. Эта полоса наполнена шумом (особенно в городах). ИМХО, сейчас это практически непригодная для использования группа.

Единственный способ гарантировать каждому отдельному пользователю 5 Мбит / с - это полный контроль над сетью. Это в значительной степени исключает 2,4 ГГц и означает, что вам, вероятно, придется использовать несколько антенн, каждая с отдельным радиомодулем (и в отдельном диапазоне), ограничивая количество клиентов, которые подключаются к каждому радиомодулю в диапазоне 5 ГГц (если Спектр 5 ГГц довольно лаконичен там, где вы планируете настроить свою сеть).

Причина, по которой вам потребуется полный контроль над сетью, заключается в том, что вам необходимо убедиться, что ваша базовая станция (станции) может сообщать любому абоненту, что он может разговаривать или нет. Без этого у вас будут серьезные проблемы с помехами. Фактически, если вы действительно хотите предоставить SLA, вам может потребоваться получить некоторую лицензированную полосу пропускания, поскольку это, по крайней мере, позволит вам подать прошение в местный FCC (независимо от того, где вы живете).

Такие вещи имеют затраты, обычно довольно большие, и вам, возможно, стоит подумать об использовании проводных соединений, 24 абонентских DSLAM стоят не так дорого и должны быть в состоянии предоставить вам SLA по более коротким двухпарным медным линиям. ... или, если расстояние не такое большое, даже Ethernet может помочь.

on a single band (2.4 or 5), max throughput the router gives is 450 Mbps

Это максимальная пропускная способность беспроводного протокола / стандарта IEEE 802.11n. Чтобы получить более высокую пропускную способность, вам нужно использовать несколько диапазонов или использовать другой стандарт, который обычно используется только интернет-провайдерами и телекоммуникационными компаниями ... и удачи в подключении ваших ноутбуков к микроволновой восходящей линии связи.

Так что нет. Это не та «проблема», которую вы можете решить, купив другой маршрутизатор.