Помехи, слишком большое количество SSID, трафик управления с ограниченным доступом и небольшая ширина канала могут замедлить работу Wi-Fi сетей. Вот как ускорить WiFi.

Эрик Гейер (Eric Geier) – технический писатель-фрилансер, а также основатель компании NoWiresSecurity, предоставляющей сервис WiFi безопасности, выполняющей радио-обследование объектов и другие ИТ-услуги.

Давно прошли те времена, когда люди относились к офисному Wi-Fi примерно так: хорошо бы, чтобы он был. В наши дни для вопрос предоставления клиентам и сотрудникам беспроводной сети стоит по другому: Wi-Fi не просто должен быть, а должен быть быстрым и надежным.

Правильное радио-обследование и обслуживание сайта (под сайтом понимается не web-сайт, а объект, на котором развернута WiFi сеть) имеют решающее значение для беспроводных сетей, особенно для сетей с интенсивным трафиком, таких как хотспоты в общественных местах. Это же верно, если речь идет о передаче потокового видео или голоса по Wi-Fi.

Помехи, чрезмерная загрузка, плохой дизайн сети и неправильная ее конфигурация, отсутствие обслуживания – это лишь несколько факторов, которые могут негативно повлиять на производительность Wi-Fi. К счастью, есть несколько методов, которые помогут решить эти проблемы.

Но сначала обратите внимание на эфирное время, которое представляет собой время, в течение которого беспроводное устройство или точка доступа осуществляет сеансы связи. Чем ниже скорость передачи, тем больше эфирного времени занимает устройство и тем меньше времени доступно для других устройств. Это важно, потому что не все устройства могут передавать трафик на одном канале связи одновременно; это тот случай, когда абоненты и точки доступа должны использовать эфир совместно.

Старые устройства, поддерживающие стандарт Wi-Fi 4 (802.11n), могут “разговаривать” только по отдельности. Устройства Wi-Fi 5 (802.11ac) допускают многопользовательский MIMO по нисходящему каналу и точка доступа действительно может одновременно передавать данные на несколько беспроводных устройств по одному и тому же каналу. Кроме того, Wi-Fi 6 (802.11ax) добавляет восходящий канал, поэтому одновременная связь может осуществляться в обоих направлениях. Однако, скорее всего, не все устройства будут поддерживать эти два стандарта, поэтому вопрос распределения эфирного времени по-прежнему актуален.

Если в вашем офисе или на рабочем месте есть области, где полностью отсутствует Wi-Fi покрытие, то для начала добавьте или переместите существующие беспроводные точки доступа. Однако, если в зоне покрытия нет серьезных пробелов, а главная проблема – низкая скорость, попробуйте использовать описанные ниже методы прежде, чем перемещать или добавлять точки доступа.

Если в вашей сети есть беспроводной контроллер или ваши точки доступа имеют встроенные функции контроллера, вы можете настроить параметры с помощью централизованно. В противном случае вам придется войти на каждую точку доступа, чтобы внести изменения.

Итак, перейдем к делу

1. Сведите к минимуму помехи

Первое, что нужно сделать при оптимизации Wi-Fi – это уменьшить или устранить помехи. В отличие от работы с кабелями в проводных сетях, вы не можете легко управлять транспортной средой Wi-Fi, иначе говоря радиоволнами. Скорее всего, возникнут какие-то помехи, с которыми придется бороться, будь то помехи от близлежащих сетей, помехи в совмещенном канале в вашей собственной сети или не-Wi-Fi сигналы, но в том же радиочастотном спектре.

Начните с того, что является наиболее управляемым, внутриканальным вмешательством, то есть с помехами, вызванными наличием двух или более точек доступа Wi-Fi, использующих одни и те же или перекрывающиеся каналы. Хотя большинство точек доступа имеют функцию автоматического выбора лучшего канала, дважды проверьте их выбор.

Помехи в совмещенном канале представляют бОльшую проблему в диапазоне 2,4 ГГц, чем в диапазоне 5 ГГц. В диапазоне 2,4 ГГц имеется 11 каналов, но только три канала не перекрываются: 1, 6 и 11-й. В диапазоне 5 ГГц может быть до 24 каналов, и они не перекрываются, если используется устаревшая ширина канала 20 МГц. Хотя некоторые точки доступа не поддерживают все каналы, а более широкие каналы вызывают некоторое перекрытие, полоса 5 ГГц все же больше.

При проверке каналов в небольших сетях, например, не более 6 точек доступа, вы можете использовать бесплатный Wi-Fi сканер на ноутбуке или на Android устройстве. Эти простые приложения сканируют эфир и перечисляют основные сведения о ближайших беспроводных маршрутизаторах и точках доступа, включая использование каналов.

Для более крупных сетей рассмотрите возможность использования инструментов радиоразведки AirMagnet, Ekahau или TamoGraph, как во время развертывания сети, так и для периодических проверок. Наряду с захватом сигналов Wi-Fi эти инструменты позволяют выполнить полное сканирование радиочастотного спектра для поиска помех, не связанных с Wi-Fi. 

Для постоянного мониторинга помех используйте любые функции, встроенные в точки доступа, которые будут предупреждать вас о вмешательстве в вашу сеть несанкционированных (так называемых вражеских) точек доступа и о других помехах.

Инструменты Wi-Fi мониторинга обычно предлагают некоторые функции автоматического анализа и планирования каналов. Однако, если вы проводите опрос в небольшой сети с помощью простого устройства Wi-Fi, вам придется вручную создать план каналов. Сначала начните назначать каналы для точек доступа на внешних границах зоны покрытия, так как именно там, скорее всего, будут помехи от соседних беспроводных сетей. Затем перейдите в середину, где более вероятно, что проблема заключается в совместных помехах от ваших собственных точек доступа.

Более подробная информация об устранении помех находится здесь, а информация о методах покрытия и роуминга здесь .

2. Используйте 5 ГГц и управление диапазоном

Диапазон 5 ГГц предлагает множество каналов, больше, чем 2,4 ГГц, так что имеет смысл использовать двухдиапазонные точки доступа. Это позволяет старым устройствам подключаться в нижнем диапазоне 2,4 ГГц, а новым работать в 5 ГГц. Меньшая нагрузка в нижнем диапазоне сулит более скоростное соединение, а устройства в верхнем диапазоне обычно поддерживают более высокие скорости передачи данных, что помогает сократить эфирное время работы устройств. Хотя не все новые Wi-Fi устройства являются двухдиапазонными, в наши дни их становится все больше, особенно это касается передовых смартфонов и планшетов.

Помимо поддержки 5 ГГц, рассмотрите возможность использования любой функции управления полосой пропускания, предоставляемой точками доступа. Это может побудить или заставить двухдиапазонные устройства подключаться к более высокому диапазону вместо того, чтобы оставлять это на усмотрение самого устройства или пользователя.

Многие точки доступа позволяют только включать или отключать управление диапазоном, в то время как другие также позволяют настраивать пороговые значения сигнала, поэтому двухдиапазонным устройствам, которые будут иметь более уверенный сигнал на частоте 2,4 ГГц, не обязательно использовать 5 ГГц. Это полезно, потому что 5 ГГц предлагает меньший радио-охват, чем нижняя полоса. Если ваша точка доступа поддерживает это, попробуйте использовать настройку порога сигнала, которая обеспечивает хороший компромисс между уменьшением перегрузки на частоте 2,4 ГГц и одновременным предоставлением пользователям наилучшего сигнала.

3. Используйте WPA2 и/или WPA3

Не секрет, что безопасность WEP не столь безопасна, хотя практически все точки доступа по-прежнему ее поддерживают. Защищенный доступ к Wi-Fi (WPA) более безопасен, но это зависит от используемой версии. Имейте в виду, что при использовании первой версии WPA скорость передачи данных в беспроводной сети ограничена 54 Мбит/с, то есть максимальной скоростью старых стандартов 802.11a и 802.11g. Чтобы убедиться, что вы можете воспользоваться преимуществами более высоких скоростей передачи данных, предлагаемых новыми устройствами, используйте только безопасность WPA2 и/или WPA3.

4. Уменьшите количество SSID

Если у вас настроено несколько SSID на точках доступа, имейте в виду, что каждая виртуальная беспроводная сеть должна транслировать отдельные маяки и пакеты управления. Это занимает эфирное временя, поэтому используйте возможности SSID экономно. Один частный SSID и один общедоступный SSID, безусловно, приемлемы, но постарайтесь не использовать виртуальные SSID для таких вещей, как разделение беспроводного доступа по отделам компании.

Если всё же требуется разделение сети, рассмотрите возможность использования аутентификации 802.1X для динамического назначения пользователей VLAN при подключении к SSID. Таким образом, вы можете иметь только один частный SSID, но в то же время практически разделять беспроводной трафик.

5. Не скрывайте SSID

Возможно, вы слышали, что сокрытие имени сети путем отключения SSID в трансляции маяка может помочь в обеспечении безопасности. Однако он скрывает только имя сети от случайных пользователей. Большинство устройств покажут, что поблизости есть неназванная сеть. Кроме того, любой, у кого есть Wi-Fi анализатор, обычно может обнаружить SSID, поскольку он все равно будет присутствовать в трафике управления.

Сокрытие SSID также вызывает дополнительный трафик управления в сетью, такой, как пробные запросы и ответы. Кроме того, скрытые SSID могут сбивать с толку и отнимать много времени пользователей, поскольку им приходится вручную вводить имя сети при подключении к Wi-Fi. Поэтому такой подход к безопасности может принести больше вреда, чем пользы.

Более выгодным методом обеспечения безопасности является использование корпоративного режима WPA2 и/или WPA3. Если вы обнаружите, что не все устройства в сети поддерживают корпоративный режим или его слишком сложно настроить, обязательно используйте длинную и надежную парольную фразу со смешанными регистрами и символами. Также рассмотрите возможность периодически смены пароля и обязательно смените его после того, как какой-либо сотрудник уволится или потеряет Wi-Fi устройство .

6. Отключите более низкие скорости передачи данных и стандарты

Хотя современные устройства Wi-Fi могут поддерживать скорость выше 1 Гбит/c, для определенного трафика точки доступа могут передавать до 1 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц и 6 Мбит/с в 5 ГГц. Как правило, чем дальше вы удаляетесь от точки доступа, тем ниже уровень сигнала и скорость передачи данных.

Однако, даже если покрытие сети и сами сигналы превосходны, большинство точек доступа по умолчанию передают трафик управления или многоадресный трафик, такой как маяки SSID, с очень низкой скоростью, а не с максимальной, как при отправке обычных данных. Увеличение минимальной или многоадресной скорости передачи данных точки доступа может заставить трафик управления передаваться с большей скоростью, эффективно сокращая общее эфирное время.

Этот метод также может помочь устройствам быстрее автоматически подключаться на лучшие точки доступа. Например, некоторые устройства по умолчанию могут не искать другую точку доступа для роуминга до тех пор, пока полностью не потеряют соединение с прежней. Этого может не произойти, пока устройство не переместится так далеко, что скорость сигнала и данных не будет на минимальном уровне, поддерживаемом точкой доступа. Таким образом, если вы увеличите минимальную скорость передачи данных, вы в основном сократите максимальную зону покрытия каждой точки доступа, но в то же время увеличите общую производительность сети.

Не существует рекомендуемой минимальной скорости передачи данных, которую должны использовать все сети. Это решение зависит, среди прочего, от индивидуального покрытия сети и возможностей беспроводных клиентов. Однако имейте в виду, что при отключении более низких скоростей передачи данных вы можете эффективно отключить поддержку старых стандартов беспроводной связи. Например, если вы отключите все скорости передачи данных на уровне 11 Мбит/с и ниже, это предотвратит использование устройств 802.11b, поскольку максимальная скорость передачи данных этого стандарта составляет 11 Мбит/с.

Для большинства сетей отключение поддержки 802.11b допустимо, но вы можете не захотеть полностью отключать следующие стандарты: 802.11a и 802.11g, максимальная скорость которых достигает 54 Мбит/с. Таким образом, самые высокие скорости передачи данных, которые следует отключить – до 48 Мбит/с, что по-прежнему позволяет использовать устаревшие стандарты 802.11a/g/n.

7. Правильно настройте ширину канала

Как упоминалось ранее, существует разная ширина канала, которую могут использовать Wi-Fi устройства. Как правило, чем больше ширина канала, тем больше данных может быть отправлено за один сеанс и тем меньше эфирного времени будет использовано. Стандарты 802.11b/g поддерживают только унаследованную ширину канала 20 МГц. Стандарт 802.11n добавляет поддержку 40 МГц, а 802.11ac и 802.11ax – 80 МГц и 160 МГц.

Учитывая, насколько мала полоса 2,4 ГГц и чтобы поддерживать 802.11g, вы хотели бы сохранить в этой полосе прежнюю ширину канала 20 МГц. Для 5 ГГц рассмотрите возможность использования автоматической настройки ширины канала. Хотя форсирование каналов до 80 МГц или 160 МГц позволит повысить скорость передачи данных с устройствами 802.11ac и 802.11ax, это не лучший подход для большинства сетей, поскольку он не позволит в этом диапазоне подключаться двухдиапазонным устройствам стандарта 802.11n.

8. Сократите размер пакетов и время передачи

Для определенного трафика существуют размеры пакетов и время передачи, которые можно уменьшить с тем, чтобы увеличить скорость и сократить эфирное время. Если они доступны на ваших точках доступа, их можно изменить в расширенных настройках беспроводной связи. Хотя вы можете получить лишь небольшое повышение производительности для каждой отдельной настройки, вы сможете увидеть заметную разницу в их сочетании.

• Если у вас нет клиентов 802.11b, вы можете включить Short Preamble Length, чтобы сократить информацию заголовка пакетов.

• Включение короткого временного интервала может сократить время любых повторных передач.

• Короткий защитный интервал сокращает время, необходимое для передачи пакетов, что может увеличить скорость передачи данных.

• Агрегация кадров позволяет отправлять несколько кадров за одну передачу, но используйте ее с осторожностью: это может вызвать проблемы совместимости с Apple устройствами.

9. Обновление до Wi-Fi 6 (802.11ax)

Отключение поддержки устаревших стандартов беспроводной связи может помочь увеличить скорость передачи трафика управления и заставить медленные устройства подключаться к лучшей точке доступа. Но использование старых стандартов также снижает скорость передачи данных для всего трафика, даже для устройств, использующих новые стандарты.

Если в вашей сети есть какие-либо устройства, поддерживающие только 802.11b, g или n (Wi-Fi 4), рассмотрите возможность обновления до как минимум двухдиапазонного Wi-Fi 5 (802.11ac) или, лучше всего, до Wi-Fi 6. Хотя Обновление внутреннего Wi-Fi портативного или настольного компьютера обычно возможно, более быстрый и простой способ – добавить беспроводной USB-адаптер .

Если ваши точки доступа старше Wi-Fi 5, вы следовали совету и до сих пор всё еще боретесь со скоростью, попробуйте обновить свои точки доступа. Если вы рассматриваете точки доступа Wi-Fi 6, вам может потребоваться внести изменения в сетевые компоненты, поэтому вы захотите проверить характеристики другого сетевого оборудования, такого как маршрутизатор, коммутаторы и инфраструктура PoE.

Всегда помните, что эфирное время имеет решающее значение в беспроводных сетях. Хотя вам не обязательно нужен чрезвычайно быстрый Wi-Fi, для поддержки нагруженных сетей может потребоваться сокращение времени разговора и увеличение скорости. 

Если радио-покрытие вашей сети приемлемо, сначала попробуйте описанные здесь методы, прежде чем добавлять или изменять расположение точек доступа. Может быть причина низкой производительности будет устранена с помощью простых изменений настроек.

Поскольку Wi-Fi имеет очень много переменных, его легко обвинить в проблемах, которые на самом деле связаны с узкими местами сети в целом. Например, если беспроводная связь работает медленно, реальная проблема может быть связана с подключением к интернету или, возможно, даже с неправильной конфигурацией, такой как ограничение низкой пропускной способности на точках доступа.

Дополнительные ресурсы по теме:

• Обзор и тестирование четырех Wi-Fi 6 маршрутизаторов: кто из них самый быстрый?

• Как определить, подходит ли вам Wi-Fi 6?

• Пять вопросов, на которые нужно ответить перед развертыванием сети Wi-Fi 6

• Wi-Fi 6E: когда он появился и для чего он нужен

• Как развернуть 802.1x для Wi-Fi с помощью WPA3 Enterprise

_{Дата-центр ITSOFT – размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве. Colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.}