`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Арсен Бандурян

Архитектуры современных WLAN - ч2

+77
голосов

В этой части расскажу о нетрадиционных подходах к организации сетей Wi-Fi, продвигаемых компаниями Xirrus, Ruckus и Meru.

Компания Xirrus продвигает идею “Wi-Fi-массивов” (Wi-Fi Array, не путать c антенными решетками – Antenna Array / Smart Antenna). Главная идея проста: вместо одного радиомодуля со всенаправленной антенной, вещающей в одном частотном диапазоне во все стороны, мы поставим 2,4,8 или 16 модулей с узконаправленными секторными антеннами, суммарно обеспечивающими те же 360° покрытия. Получается большая летающая тарелка :) (Xirrus активно эксплуатирует космическую тему в своем маркетинге). В точки также встроен контроллер, что позволяет Xirrus заявлять, что они обходятся без выделенного контроллера. В целом, решение довольно интересное, так как тарелки можно ставить одну над другой со сдвигом (чтобы в один и тот же сектор светили модули, работающие на разных каналах) - получаются «башни», позволяющие создавать сверхплотные WLAN! Правда, из-за чрезвычайной специфичности решения Xirrus остается нишевым игроком, несмотря на впечатляющий рост в 3213% за последние три года. Посмотрим, что будет дальше. Учитывая, что свою предыдущую компанию (Xircom) один из основателей Xirrus продал Intel за $748M, перспективы у нее неплохие.

Тарелка Xirrus в натуральную величинуВнутреннее устройство (кликабельно)

Компания Ruckus Wireless пошла немного дальше. Точки доступа Ruckus вместо традиционных антенн оснащены антенными решетками (Antenna Arrays, Smart Antenna, не путать с Wi-Fi Array от Xirrus), позволяющими динамически менять диаграмму направленности антенны чуть ли не для каждого пакета! Понятно, что ни о каком радиопланировании тут говорить нельзя: все расчеты покрытия проводит контроллер со скоростью, близкой к real-time. Вот он - beamforming в действии и идеал покрытия! Однако очереди за оборудованием в офис Ruckus не видно. Главное ограничение здесь - это мобильность. Вычисление идеальной диаграммы направленности для каждого клиента требует определенного времени, за которое накапливаются статистические данные. Потом можно запомнить конфигурацию антенного массива и переключать ее в соответствии с каждым Destination MAC. Но это только в том случае, когда клиент стационарен! Если мы имеем дело с мобильными клиентами (ради которых и создавался Wi-Fi, и только потом он стал достаточно дешев, чтобы использоваться там, где неохота тянуть провода), высчитать такую диаграмму уже практически нереально. Приходится довольствоваться аппроксимациями, пытаться угадать, куда передвинется клиент в следующий момент времени и накрывать этот сектор широким углом. В общем, уже совсем не так красиво, как в начале, хотя вполне приемлемо в ряде случаев. Кроме того, это все - только для передачи. Для приема пакетов от клиентов подход с переменной диаграммой направленности не подходит совсем: клиент может прекратить передачу, выйти из зоны покрытия направленной антенны и попробовать передать снова - на этот раз его никто не услышит. Поэтому, в точках Ruckus дополнительно стоят omni антенны - исключительно на прием. А какой толк передавать направленной антенной с оптимальным коэффициентом усиления, если назад принимает всенаправленная с коэффициентом таким же, как у любой другой точки? Ruckus отбивается заявлениями, что Wi-Fi трафик ассиметричен - 80% downlink и только 20% uplink, и тем, что антенны приемника не такие уж и простые. Опять же, для стационарных клиентов и приложений не требовательных к задержке (пока пересчитывается конфигурация массива антенн) Ruckus - очень хороший выбор. Поэтому компания держит прочные позиции в секторе школ, офисов и гостиниц, основные сетевые клиенты которых - ноутбуки.

Антенна Ruckus MediaFlexДля каждого клиента - своя широкая диаграмма

Meru Networks идет еще дальше и предлагает уникальную во многих планах архитектуру Single Channel (на волне виртуализации переименованную в Virtual RF). Главное отличие заключается в том, что все точки работают... на одном канале! Путем хитрых манипуляций, одноканальная сеть выглядит для клиента, как одна большая точка доступа (один BSSID) - в ней нет роуминга ВООБЩЕ! (в то время как в любой другой сети, даже с контроллером, роуминг есть, так как у каждой точки свой MAC и BSSID, просто это значительно упрощенный роуминг). Таким образом, сеть на основе Single Channel Architecture очень хороша в задачах, совершенно нетерпимых к роумингу. Также, такая архитектура очень хорошо масштабируется по покрытию - контроллер управляет уровнями сигнала так, чтобы не допустить самоинтерференции. А с помощью хитрого механизма, являющегося ноу-хау Meru, даже позволяет вести параллельные передачи на одном канале в даже пределах прямой слышимости станций (в нарушение закрепленного стандартом метода CSMA/CA)! В теории, все это позволяет сети Meru поддерживать больше пользователей на канал, чем традиционные сети. А ведь можно задействовать и все три канала! Однако на практике хитрый механизм работает далеко не так эффективно, и архитектура SCA не подходит для сетей с высокой концентрацией клиентов (к примеру, конференц-залы, стадионы). Источником проблем опять становится мобильность: т.к. перемещения станции предсказать невозможно, приходится заниматься статистическим предсказанием того, где эта станция может оказаться в следующий момент времени и кому она там может помешать. Таким образом, уже существующие «зоны отчуждения» в сети расширяются и в итоге занимают всю площадь покрытия сети, сводя эффективность механизма параллельных передач к нулю (а иногда и к минусам). Также, сеть с одним каналом является весьма уязвимой к помехам: если помехи возникли хоть для одной ячейки - вся сеть должна мигрировать на другой канал. А ведь не факт, что вообще удастся обеспечить один и тот же свободный канал по всей территории планируемого покрытия (к примеру, в бизнес-центре) – как там будет работать SCA? Но свою нишу Meru имеет: в основном, это школы, небольшие клиники и магазины, где важна простота сети и нет большого количества мобильных пользователей.

Честно говоря, хотелось бы скрестить наработки Meru и Ruckus, затолкать в тарелки Xirrus - и посмотреть, что получится. :) Однако вопросы оптимизации покрытия для поднятия скорости работы стали менее актуальны с появлением 802.11n, предложившего новый порядок скоростей. На первый план вышла другая проблема - контроллер стал узким местом системы. Если сеть из 100 точек 802.11b/g требовала обработки трафика со скоростью 100*54Mbps = 5.2Gbps (что вполне решалось 1-2 производительными контроллерами), то сеть из 100 точек 802.11n требует 100*300Mbps (даже не маркетинговые 450-600) = 29.3Gbps. А это уже серьезная цифра, включающая в себя (в зависимости от подхода вендора) не только коммутацию и маршрутизацию, но и файрвол/NAT, QoS, дешифрацию AES и многое другое. В общем, нужно или платить огромные деньги за сверхвысокопроизводительное железо, или мучиться с управлением кластерами из десятков контроллеров (к сожалению, стекируемые контроллеры никто не производит), или придумывать что-то новое.

О том, какие изменения это повлекло в архитектуре WLAN – в следующей части.

+77
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Идея интересная, но в силу архитектурных особенностей WLAN не совсем актуальная.

Какая из? Ж)

Идея интересная тем, если я правильно понял,что можно каждый канал завести на отдельный передатчик

Если вы про Xirrus - да. В этом-то и суть. Соседние передатчики находятся на непересекающихся каналах, антенны узкрнаправленные - получается довольно мощная батарея точек доступа. Идиллия омрачается тем, что в непосредственной близости от точки уже сами клиенты будут создавать друг другу помехи (т.к. непересекающихся каналов всего 3, а секторов тарелки - минимум 4). Зато outdoor покрывать должно быть приятно :)

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT