潘育勤 蒋燕翔 海南外国语职业学院
AP(Access Point)无线接入点是指无线 AP(Access Point):即无线接入点,它用于无线网络的无线交换机,也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,可以覆盖几十米至上百米。无线AP(又称会话点或存取桥接器)是一个包含很广的名称,它不仅包含单纯性无线接入点(无线AP),同样也是无线路由器(含无线网关、无线网桥)等类设备的统称。一般AP分为胖AP(Fat AP)和瘦AP(Fit AP)。
无线AP通常可以分为胖AP(Fat AP)和瘦AP(Fit AP)两类,是从其工作原理和功能上来区分,胖瘦并非指其个体尺寸,不是以外观来分辨。
胖AP(Fat AP)一般是一台可以独立工作的网络设备,一般还同时具备WAN、LAN端口,支持DHCP服务器、DNS和MAC地址克隆、VPN接入、防火墙等安全功能而且自带有拨号、路由等功能。[2]无线路由器就是我们常见的胖AP一个典型的例子。
瘦AP(Fit AP),形象的理解就是把胖AP瘦身,去掉路由、DNS、DHCP服务器等诸多加载的功能,仅保留无线接入的部分。这类瘦AP相当于无线交换机或者集线器,仅提供一个有线/无线信号转换和无线信号接收/发射的功能。瘦AP作为无线局域网的信号终端,不能独立工作的,也不带管理功能,简单可以把它理解为一个信号发送与接收的天线,它的管理功能由后端的无线控制器(AC)来完成,必须配合AC的管理才能成为一个完整的系统。
目标建筑物是一栋6层单间公寓式宿舍楼,1层架空当做车库使用,无住户,2-6每层8间,房间数量共计40间,每间房间原有有线网络接口一个,位于房间侧墙的86面板,汇聚到楼下架空层交换机机柜。考虑建筑物房间较为紧凑,如直接每个房间配备一台无线路由器,信道干扰会十分严重,且管理大量无线路由器工作量太大,使用和管理体验将会非常差,采用AC(无线管理器)+POE交换机+86面板瘦AP是一个可行的办法。
硬件部署较为顺利,拆除原有机柜中的交换机更换为POE交换机,原有接口位置不变,安装AC,本例中采用旁路模式安装。拆除原有Rj45口86面板,换上AP面板,在安装面板过程中标记上相应的房号并记录AP的MAC地址以为后用,AP面板采用POE供电无需额外连接电源,调试网络线路AP面板全部亮灯表明已经连接上POE交换机说明供电已经到位。
瘦AP的精华之处就是可以对AP进行SSID、信道、认证、信号强度等进行全局设置,相比较而言设置无线控制器(AC)比设置无线路由器要复杂一些,要想将AC的功能发挥好就要对无线网络的各个参数按实际情况进行优化。
1.信道优化
2.4 G 频段的频带宽度有 83Mhz,被划分为 13 个信道,每个信道带宽 22Mhz,那就意味着这些信道必然有重叠的部分,无线网络中合理的规划信道,对于减少无线通信之间的干扰、冲突,提升网络质量和传输效率有重要作用。13个信道中选择(1、6、11)、(3、8、13)或者(1、5、9、13),可以看到这三组信道每一组的三个信道是不重叠的,因此相邻2个AP间需设置为不同的信道。
根据楼层房间布局情况,以使用信道1、6、11为例设计以下信道分配表,如图1所示,相邻两个房间使用不同信道,避免了信道冲突和干扰。
图2 .信道分布示意图
2.设置信号接入强度和弱信号踢出阀值
由于所有AP使用相同的SSID,用户在楼宇内活动时容易出现在用户不知情的连接到某一个距离较远的AP,连接速率太低的情况,从信号强度上看并不能真实反映真实连接信号强度。解决这一问题是AC+Fit AP的优势之一,AC可以统一控制终端设备信号达到一定的强度才允许连接AP,信号太弱时AP拒绝终端接入,从而使得终端设备始终能连接在众多AP设备中信号强度较高的某一个,保证了连接质量。
此外在AC上还可以设置终端信号强度减弱到某一设定值时强行断开终端与AP的连接,让终端连接其他信号更强的AP,这同样是保障终端连接质量,提高用户使用体验的一种重要手段。
图3 .弱信号连接策略
3.设置AP负载均衡,均匀分配AP连接的无线客户端数量
在无线终端密集度较高的无线网络中,无线客户端物理位置分布可能不均匀,导致个别AP接入无线客户端数目过多,带来不佳的使用体验。AC控制器的负载均衡功能可以准确的平衡AP的负载,确保终端有较好的无线网络的同时还能尽可能优化和平衡利用资源,实现无线终端均衡合理地接入到AP中。
图1 .802.11 b/g/n 信道示意图
图4 .AP负载均衡示意图
AC会根据接入AP中的会话数量使每一个AP分配的连接用户数尽可能平均。当某一AP连接数量超出自身设定的最大客户连接数量和差值条件设定的数量满足时,将会触发负载均衡功能,拒绝新加入的终端接入到此AP中,从而达到平衡连接数量的目标。只有终端被AP连续拒绝接入的次数达到“最大失败次数”时,AP才会允许终端的接入,避免终端接入失败。
图5 .AP负载均衡设定
完成本次无线局域网设备的部署和精心调试优化后,经过对每个楼层和房间的测试,信号强度和连接速度都令人非常满意,持手机终端在不同房间和楼层的漫游顺畅,没有任何卡顿出现,实测人为断开个别AP对楼层使用体验没有影响,优化工作取得预期效果。