adaptive para wifi что это
Адаптивное управление Wi-Fi и адаптивный режим: простым языком
Привет! Эту статью я посвящу адаптивному режиму Wi-Fi. Посмотрим, что это такое, и какую настройку в смартфоне нужно все-таки выбирать. Только по делу и самое важное. Начинаем!
Есть что дополнить? Остались вопросы? Обязательно прочитайте все комментарии к этой статье. А если осталось чем поделиться – напишите это для других читателей. Возможно, вы кому-то очень сильно поможете.
Современные проблемы
Честно, очень сложно сейчас очертить вашу проблему – с адаптивным вайфаем на рынке есть много прецедентов, но какой из них выбрать в текущей ситуации неизвестно. Поэтому попробуем методом «обо всем понемногу».
Современная проблема (особенно крупных городов) – рост числа точек доступа. С ростом числа точек доступа растет уровень шума, а с ним – теряется качество сети и ее пропускная способность. Итого – точек доступа много, но чем их больше, все работает только хуже.
Наш портал создан для простых людей, поэтому в переводе с научного на обыденный русский язык некоторые смыслы могут теряться. Вы можете их дополнить в комментариях.
Но нужно же как-то все это решать?
Способы разрешения
Для разрешения этой проблемы был разработан ОДИН из множества методов – адаптивной передачи. В таком режиме ПЕРЕДАТЧИК получает информацию от приемников о качестве сигнала по КАЖДОЙ АНТЕННЕ. Т.е. мы отправляем сигнал, а в ответ получаем, насколько он был хорошим.
В последних разработках стандарта 802.11k было включено множество параметров оценки качества – загрузка каналов, уровень шума, гистограмма, кадры-маяки, скрытые узлы, измерение характеристик среды передачи, временная гистограмма, статистика станции.
Исходя из принятых сведений можно на ходу по каждой антенне изменять передающие параметры – например, регулировать мощность передатчика. Как итог – даже в зашумленной среде такой адаптивной заменой можно достичь улучшения пропускной способности. А особенно это интересно выглядит при использовании нескольких антенн.
Как альтернатива понимания – роутер, например, может сканировать окружающие сети, и в случае, если он мешает их передаче, может временно выключать свое вещание.
Известные популярные решения для самостоятельного поиска:
Роутеры
Многим читателям этой статьи адаптивный режим Wi-Fi встречается в настройках роутера. На примере D-Link DIR 300A:
По умолчанию настройки сети выглядят именно так. И лучше их так и оставить неопытному пользователю – да и опытному, т.к. манипуляции с этим параметром приводят к различающимся результатам в обе стороны. Но, по сути, эта функция делает все вышеописанное. Для некоторых устройств (например, репитеров) включение адаптивного режима, напротив, вводило хаос в работу сети – он периодически с постоянным упорством просто отключался от головного роутера (видимо как раз из-за потери мощности).
Samsung Galaxy
Адаптивное управление Wi-Fi – это уже из мира смартфонов Samsung Galaxy. Именно здесь в рекламе и меню есть этот параметр:
Согласно рекламе, вся его задача здесь – экономия энергии аккумулятора. При вхождении в зону известного Wi-Fi он активируется, а при потере сигнала он целиком отключается. Таким образом модуль Wi-Fi не включен постоянно.
Соответствующие настройки находятся на странице доступных Wi-Fi сетей по ссылке Расширенных настроек (Advanced):
Вот и все, что необходимо минимально знать об этой адаптивности Wi-Fi сетей. Если нужно что-то дополнить (а там есть что дополнять) – не стесняйтесь, помогите другим людям лучше разобраться в мире беспроводных технологий. Мы всегда с радостью приветствуем отличные мозговзрывательные дополнения. Спасибо вам и до новых встреч на нашем портале!
Как правильно настроить Wi-Fi
Введение
Думаю, не ошибусь сильно, если у большинства из нас подключение к интернету выглядит следующим образом: есть некоторый довольно скоростной проводной канал до квартиры (сейчас уже и гигабит не редкость), а в квартире его встречает роутер, который раздаёт этот интернет клиентам, выдавая им «чёрный» ip и осуществляя трансляцию адресов.
Довольно часто наблюдается странная ситуация: при скоростном проводе, с роутера раздаётся совсем узенький wifi-канал, не загружающий и половины провода. При этом, хотя формально Wi-Fi, особенно в его ac-версии поддерживает какие-то огромные скорости, при проверке оказывается, что либо Wi-Fi подключается на меньшей скорости, либо подключается, но не выдаёт скорости на практике, либо теряет пакеты, либо всё вместе.
В какой-то момент и я столкнулся с похожей проблемой, и решил настроить свой Wi-Fi по-человечески. На удивление, это заняло примерно в 40 раз дольше, чем я ожидал. Вдобавок, как-то так случилось, что все инструкции по настройке Wi-Fi, которые я находил, сходились к одному из двух видов: в первом предлагали поставить роутер повыше и выпрямить антенну, для чтения второго же мне не хватало честного понимания алгоритмов пространственного мультиплексирования.
Собственно, эта заметка — это попытка заполнить пробел в инструкциях. Я сразу скажу, что задача до конца не решена, несмотря на приличный прогресс, стабильность подключения всё ещё могла бы быть лучше, поэтому я был бы рад услышать комментарии коллег по описанной тематике.
Глава 1:
Итак, постановка задачи
Wifi-роутер, предложенный провайдером, перестал справлять со своими обязанностями: наблюдаются длительные (30 секунд и больше) периоды, когда пинг до точки доступа не проходит, наблюдаются очень длительные (порядка часа) периоды, когда пинг до точки доступа достигает 3500 мс, бывают длительные периоды, когда скорость соединения с точкой доступа не превышает 200 кбит/сек.
Сканирование диапазона с помощью windows-утилиты inSSIDer выдаёт картинку, представленную в начале статьи. В округе наблюдается 44 Wifi SSID в диапазоне 2.4 ГГц и одна сеть в диапазоне 5.2 ГГц.
Самосборный компьютер Celeron 430, 2b Ram, SSD, безвентиляторный, две беспроводные сетевые карты на чипе Ralink rt2800pci, Slackware Linux 14.2, Hostapd из Git на сентябрь 2016 года.
Сборка роутера выходит за рамки данной заметки, хотя отмечу, что Celeron 430 хорошо показал себя в безвентиляторном режиме. Отмечу, что текущая конфигурация является последней, но не окончательной. Возможно, улучшения ещё осуществимы.
На самом деле, решение должно было бы, по хорошему, заключаться в запуске hostapd с минимальным изменениями настроек. Однако, опыт настолько хорошо подтвердил истинность поговорки «гладко было на бумаге, да забыли про овраги», что потребовалось написание этой статьи для систематизации знаний обо всех неочевидных подробностях. Также мне изначально хотелось бы избежать низкоуровневых подробностей для стройности изложения, но выяснилось, что это невозможно.
Глава 2
Частоты
Wi-Fi — это стандарт беспроводных сетей. С точки зрения OSI L2, точка доступа реализует концентратор типа switch, однако чаще всего она также совмещена с коммутатором уровня OSI L3 типа «роутер», что ведёт к изрядной путанице.
Нас же больше всего будет интересовать уровень OSI L1, то есть, собственно, та среда, в которой ходят пакеты.
Wi-Fi — это радиосистема. Как известно, радиосистема состоит из приёмника и передатчика. В Wi-Fi точка доступа и клиентское устройство осуществляют обе роли по очереди.
Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Частоты эти занумерованы, и каждому номеру соответствует некоторая частота. Важно: несмотря на то, что для любого целого числа существует теоретическое соответствие этому числу некоторой частоты, Wi-Fi может работать только в ограниченных диапазонах частот (их три, 2.4 ГГц, 5.2 ГГц, 5.7 ГГц), и только на некоторых из номеров.
Полный список соответствий можно посмотреть в Wikipedia, нам же важно, что при настройке точки доступа, необходимо указать, на каком именно канале будет находиться несущая частота нашего сигнала.
Неочевидная деталь: не все Wi-Fi стандарты поддерживают все частоты.
Wi-Fi-стандартов есть два: a и b. «a» старше и работает в диапазоне 5ГГц, «b» новее и работает в диапазоне 2.4 ГГц. При этом b медленнее (11 mbit вместо 54 mbit, то есть, 1.2 мегабайта в секунду вместо 7 мегабайт в секунду), а диапазон 2.4 ГГц уже и вмещает меньше станций. Почему так — загадка. Вдвойне загадка, почему точек доступа стандарта а практически нет в природе.
(Картинка позаимствована из Википедии.)
(На самом деле, я немного лукавлю, потому что a поддерживает ещё частотный диапазон 3.7 ГГц. Однако, ни одного устройства, знающего что-нибудь про этот диапазон, мне не доводилось увидеть.)
Подождите, спросите вы, но есть же ещё 802.11g, n, ac — стандарты, и они-то, кажется, как раз должны побивать по скорости несчастные a и b.
Но нет, отвечу я вам. Стандарт g — это запоздалая попытка довести скорость b до скорости a, в диапазоне 2.4 ГГц. Но зачем, вы ответите мне, ты вообще вспоминал про b? Ответ, потому что несмотря на то, что диапазоны обоих b и g называются 2.4, на самом деле они чуть-чуть отличаются, и диапазон b на один канал длиннее.
Стандарты же n и ac вообще не имеют отношения к диапазонам — они регламентируют скорость, и только. Точка стандарта n может быть как «в базе» a (и работать на 5 Ггц), так и «в базе» b и работать на 2.4 ГГц. Про точку стандарта ac я не знаю, потому что не видел.
То есть, когда вы покупаете точку доступа n, нужно очень внимательно посмотреть, в каких диапазонах это n работает.
Важно, что в один момент времени один Wi-Fi чип может работать только в одном диапазоне. Если же ваша точка доступа утверждает, что может работать в двух одновременно, как например, делают бесплатные роутеры от популярных провайдерах Virgin или British Telecom, значит в ней на самом деле два чипа.
Ширина канала
На самом деле, я должен извиниться, потому что ранее сказал, что некий диапазон длиннее другого, не объяснив, что такое «длиннее». Вообще говоря, для передачи сигнала важна не только несущая частота, но и ширина кодированного потока. Ширина — это в какие частоты выше и ниже несущей может залезать имеющийся сигнал. Обычно (и к счастью, в Wi-Fi), каналы симметричные, с центром в несущей.
Так вот в Wi-Fi могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц. При этом точек доступа с шириной канала в 10 МГц я никогда не видел.
Так вот, одним из самых удивительных свойств Wi-Fi является то, что несмотря на то, что каналы пронумерованы, они пересекаются. Причём не только с соседями а аж с каналами через 3 от себя. Иными словами, в диапазоне 2.4 ГГц только точки доступа, работающие на каналах 1, 6 и 11 — не пересекаются потоками шириной в 20 МГц. Иными словами, только три точки доступа могут работать рядом так, чтобы не мешать друг другу.
Что же такое точка доступа с каналом шириной 40 МГц? Ответ — а это точка доступа, которая занимает два канала (непересекающихся).
Вопрос: а сколько каналов шириной 80 и 160 МГц вмещается в диапазон 2.4 ГГц?
Вопрос, а на что влияет ширина канала? Точного ответа на этот вопрос я не знаю, проверить не смог.
Я знаю, что если сеть пересекается с другими сетями, стабильность соединения будет хуже. Ширина канала 40 МГц даёт больше пересечений и хуже соединение. Согласно стандарту, если вокруг точки есть работающие другие точки доступа, режим 40 МГц не должен включаться.
Верно ли, что вдвое большая ширина канала вдвое даёт большую пропускную способность?
Вроде бы, да, но проверить невозможно.
Вопрос: Если на моей точке доступа три антенны, верно ли, что она может создавать три пространственных потока и утроить скорость соединения?
Ответ: неизвестно. Может так оказаться, что из трёх антенн, две могут заниматься только отправкой, но не приёмом пакетов. И скорость сигнала будет несимметричная.
Вопрос: Так сколько же мегабит даёт одна антенна?
Ответ: Можно посмотреть вот здесь en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009#Data_rates
Список странный и нелинейный.
Очевидно, самый важный параметр — это MCS-индекс, который именно и определяет скорость.
Вопрос: Откуда берутся такие странные скорости?
Ответ: Есть такая вещь как HT Capabilities. Это опциональные фишечки, которые могут чуть-чуть править сигнал. Фишечки бывают как очень полезные: SHORT-GI добавляет чуть-чуть скорости, около 20 мбит, LDPC, RX STBC, TX STBC добавляют стабильности (то есть должны уменьшать пинг и потерю пакетов). Впрочем, ваше железо может запросто их не поддерживать и при этом быть вполне «честным» 802.11n.
Мощность сигнала
Самый простой способ бороться с плохой связью — это вжарить больше мощности в передатчик. В Wi-Fi бывает мощность передачи до 30 dBm.
Глава 3
Из всего вышеперечисленного винегрета, казалось бы, можно сделать следующий вывод: у вайфая можно реализовать два «режима» функционирования. «Улучшающий скорость» и «улучшающий качество».
Первый, казалось бы, должен говорить: бери самый незанятый канал, ширину канала 40 МГц, антенн побольше (желательно, 4), и добавляй побольше Capabilities.
Второй — убирай всё, кроме базового n-режима, включай мощность побольше, и включай те Capabilities, которые добавляют стабильности.
Вспоминая ещё раз пословицу про овраги, опишем, какие именно неровности местности ждут нас при попытке реализации планов 1 и 2.
Овраг нулевой
Хотя чипсеты семейства Ralink rt2x00 являются самыми популярными чипсетами с поддержкой стандарта n и встречаются как в картах высокого ценового диапазона (Cisco), так и диапазона бюджетного (TRENDNET), и более того, выглядят в lspci совершенно однаково, они могут обладать кардинально разным функционалом, в частности, поддерживать только диапазон 2.4, только диапазон 5ГГц, или поддерживать непонятно чем ограниченные части обеих диапазонов. В чём отличия — загадка. Также загадка, почему карта с тремя антеннами поддерживает только Rx STBC в два потока. И почему они обе не поддерживают LDPC.
Первый овраг
В диапазоне 2.4 есть только три непересекающихся канала. На эту тему мы уже говорил и я не буду повторяться.
Второй овраг
Не все каналы позволяют увеличивать ширину канала до 40 МГц, более того, на какую ширину канала согласится карта, зависит от чипсета карты, производителя карты, загрузки процессора и погоды на Марсе.
Третий, и самый большой овраг
Если вам не хватало для счастья того, что сами стандарты Wi-Fi представляют из себя знатный винегрет, то возрадуйтесь тому, что каждая страна мира стремится всякими разными способами Wi-Fi ущемить и ограничить. У нас в Великобритании всё ещё не так плохо, в отличие, скажем, от тех же США, где Wi-Fi спектр зарегулирован до невозможности.
Так вот, регуляторный домен может требовать ограничений на мощность передатчика, на возможность запустить на канале точку доступа, на допустимые технологии модуляции на канале, а также требовать некоторых технологий «умиротворения спектра», таких как DFS (динамический выбор частоты), детекция радара (которая ещё у каждого регдомена своя, скажем, в Америках почти всюду предлагаемая FCC, в Европе другая, ETSI), или auto-bw (я не знаю, что это такое). При этом со многими из них точка доступа не заводится.
Многие регуляторные домены просто запрещают некоторые частоты в принципе.
Задать регуляторный домен можно командой:
Регуляторный домен можно не задавать, но тогда система будет руководствоваться объединением всех ограничений, то есть самым худшим вариантом из возможных.
По счастью, во-первых данные по регуляторным доменам есть в открытом доступе на сайте ядра:
И по ним можно искать. В принципе, вероятно, можно пропатчить ядро так, чтобы оно игнорировало регуляторный домен, но это надо пересобирать ядро или как минимум регуляторный демон crda.
По счастью, команда iw phy info выводит все возможности нашего устройства, с учётом (!) регуляторного домена.
Итак, как же нам поправить состояние нашего Wi-Fi?
Для начала найдём страну, в которой не запрещён 13 канал. Путь хотя бы половина частоты будет пустой. Ну, таких стран довольно много, хотя некоторые, не запрещая его в принципе, однако запрещают на нём или режим высокой скорости n, или вообще создание точки доступа.
Но что это, на частоте 5 ГГц требуется DFS. Вообще, это теоретически, поддерживаемая конфигурация, но почему-то не работает.
Факультативная задачка, выполнимая людьми с повышенными социальными навыками:
Собрать подписи/движение в поддержку ускоренного перелицензирования Wi-Fi-диапазонов в ITU (ну, или хотя бы в вашей стране) в целом в сторону расширения. Это вполне реально, какие-нибудь депутаты (и кандидаты в депутаты), жаждущие политических очков, будут рады вам помочь.
Это овраг номер 4
Точка доступа может не заводиться при наличии DFS, без объяснения причин. Итак, какой же регуляторный домен нам выбрать?
Есть такая! Самая свободная страна в мире, Венесуэла. Её регуляторный домен — VE.
Полные 13 каналов диапазона 2.4, с мощностью 30 dBm, и сравнительно расслабленный 5ГГц диапазон.
Задача со звёздочкой. Если у вас в квартире совсем катастрофа, даже хуже, чем у меня, для вас есть отдельный, бонусный уровень.
Регуляторный домен «JP», Япония, позволяет делать уникальную вещь: запускать точку доступа на мифическом, 14 канале. Правда, только в режиме b. (Помните, я говорил, что между b и g всё-таки есть маленькие отличия?) Поэтому если у вас всё уж совсем плохо, то 14 канал может быть спасением. Но опять же, его физически поддерживает немного что клиентских устройств, что точек доступа. Да и максимальная скорость в 11 Мбит несколько обескураживает.
Копируем /etc/hostapd/hostapd.conf в два файла, hostapd.conf.trendnet24 и hostapd.conf.cisco57
Правим тривиальным образом /etc/rc.d/rc.hostapd, чтобы запускал две копии hostapd.
В первом указываем канал 13. Правда, ширину сигнала указываем 20 МГц (capability 40-INTOLERANT), потому что во-первых, так мы будем теоретически стабильнее, а во-вторых, «законопослушные» точки доступа просто не будут запускаться на 40 МГц из-за того, что забитый диапазон. Ставим capability TX-STBC, RX-STBC12. Плачем, что capabilities LDPC, RX-STBC123 не поддерживаются, а SHORT-GI-40 и SHORT-GI-20 хотя и поддерживаются и чуть-чуть улучшают скорость, но и чуть-чуть понижают стабильность, а значит, их убираем.
Правда, для любителей можно пропатчить hostapd, чтобы появилась опция force_ht40, но в моём случае это бессмысленно.
Если вы находитесь в странной ситуации, когда точки доступа то включаются то выключаются, то для особых гурманов можно пересобрать hostapd с опцией ACS_SURVEY, и тогда точка будет сама сначала сканировать диапазон и выбирать наименее «шумящий» канал. Более того, в теории она даже должна мочь переходить по собственному желанию с одного канала на другой. Мне, правда, эта опция не помогла, увы :-(.
Итак, наши две точки в одном корпусе готовы, запускаем сервис:
Точки успешно стартуют, но…
Но та, что работает на диапазоне 5.7 — не видна с планшета. Что за чертовщина?
Овраг номер 5
Проклятый регуляторный домен работает не только на точке доступа, но и на приёмном устройстве.
В частности, мой Microsoft Surface Pro 3, хотя и сделан для европейского рынка, в принципе не поддерживает диапазон 5.7. Пришлось переключиться в 5.2, но тут хоть завёлся режим 40 Мгц.
Овраг номер 6
Всё завелось. Точки стартовали, 2.4 показывает скорость 130 Мбит (был бы SHORT-GI, было бы 144.4). Почему карта с тремя антеннами поддерживает только 2 пространственных потока — загадка.
Овраг номер 7
Завести-то завелось, а иногда скачет пинг до 200, и всё тут.
А секрет вовсе не в точке доступа прячется. Дело в том, что по правилам Microsoft, драйвера Wi-Fi карты сами должны содержать ПО для поиска сетей и подключения к ним. Всё как в старые-добрые времена, когда 56к-модем должен был иметь при себе звонилку (которую мы все меняли на Shiva, потому что звонилка, идущая в штатной поставке Internet Explorer 3.0 была слишком уж ужасна) или ADSL-модем должен был иметь клиент PPPoE.
Но и о тех, у кого штатной утилиты нет (то есть, о всех на свете!), Microsoft позаботилась, сделав так называемую «автоконфигурацию Wi-Fi». Эта автоконфигурация жизнерадостно плюёт на то, что к сети мы уже подключены, и каждые Х секунд сканирует диапазон. В Windows 10 даже нет кнопки «обновить сети». Работает отлично, пока сетей вокруг две-три. А когда их 44, система замирает и выдаёт несколько секунд пинга 400.
«Автоконфигурацию» можно отключить командой:
Лично я даже сделал себе на десктопе два батника «включить autoscan» и «выключить autoscan».
Да, прошу обратить внимание, что если у вас русский Windows, то скорее всего сетевой интерфейс будет иметь название на русском языке в кодировке IBM CP866.
Саммари
Я накатал довольно длинную простыню текста, и должен был бы завершить её кратким резюме самых важных вещей:
Послесловие
Я большинство материалов, использованных при написании данного руководства, найдены либо в гугле, либо в манах к iw, hostapd, hostapd_cli.
На самом деле, проблема ТАК И НЕ РЕШИЛАСЬ. Временами пинг всё равно скачет до 400 и стоит на таком уровне, даже для «пустого» диапазона в 5.2 ГГц. Посему:
Ищу в Москве спектроанализатор Wi-Fi диапазона, укомплектованный оператором, с которым можно было бы проверить, в чём вообще проблема, и не заключается ли она в том, что неподалёку находится очень важное и секретное военное учреждение, о котором никто не знает.
Постскриптум
Wi-Fi работает на частотах от 2 ГГц до 60 ГГц (менее распространённые форматы). Это даёт нам длину волны от 150мм до 5мм. (Почему вообще мы меряем радио в частотах, а не в длинах волн? Так же удобнее!) У меня, в целом, возникает мысль, купить обои из металлической сетки в четверть длины волны (1 мм хватит) и сделать клетку Фарадея, чтобы гарантированно изолироваться от соседского Wi-Fi, да и заодно от всего другого радиооборудования, вроде DECT-телефонов, микроволновок и дорожных радаров (24 ГГц). Одна беда — будет блокировать и GSM/UMTS/LTE-телефоны, но можно выделить для них стационарную точку зарядки у окна.
Буду рад ответить на ваши вопросы в комментариях.
Грабли вай фая: как не нужно настраивать беспроводную сеть
Давайте, наконец, побеседуем о сельхозинвентаре в беспроводных сетях. Ведь эту интересную тему так редко обсуждают! А ведь неопытных пользователей на пути настройки Wi-Fi связи подстерегает просто масса коварных «граблей». Осторожно, не наступите!
Чужой экспириенс. Или чуждый?
Поэтому всегда помните, чему учил великий дедушка Эйнштейн: «все относительно и зависит от точки зрения наблюдателя». Руководствуйтесь принципом «доверяй, но проверяй», и не ошибетесь. Ведь какова единственно верная настройка применительно к конфигурации вашего оборудования, можете установить только вы сами, проверив работу той или иной функции на практике. Учитывайте, что даже так называемое «общепринятое» или «общественное» мнение может быть ошибочным. Именно так когда-то было с пресловутым инцидентом с QoS, который якобы «отъедал» 20% пропускной способности компьютерной сети. И который все дружно кинулись отключать, потому что один «великий эксперт» из интернета совершенно неправильно понял разработчиков Microsoft, а у тех как обычно «не было времени объяснять». И куча человеко-часов труда была растрачена разными (и даже очень умными) людьми на абсолютно напрасное ковыряние в сетевых настройках. Признаться, и ваш покорный слуга согрешил с QoS по молодости лет. Прекрасное было время.
Так, быстренько прогоняем ностальгию! Ведь нам вообще в другую сторону: у нас пробежка по беспроводным граблям.
Гребемся в безопасности: уйма настроек, которые… Не нужны.
Помнится в статье, касающейся раздачи Wi-Fi с телевизора, я поддержал компанию LG в ее подходе к безопасности сети. Все возможности пользователя по настройке безопасности были ограничены единственной опцией смены пароля! И на самом gagadget, и на сайтах «спионеривших» данную статью, непременно находились мастера тонкой настройки безопасности, гневно осуждающие такой подход. Им, видите ли, подавай разнообразие настроек! Видимо в глубине души, где-то очень глубоко, эти люди чувствуют себя великими гуру-учителями дзен безопасности. Но нирвана заядлых настройщиков разрывается о суровую действительность реального мира.
Какие настройки безопасности предлагает нам Wi-Fi сеть? Это построение защиты в соответствии со стандартами WEP, WPA и WPA2 при использовании алгоритмов шифрования TKIP и AES.
Стандарты WPA имеют простой режим, он же WPA-Personal, он же Pre-Shared Key (WPA-PSK) и расширенный режим аутентификации, он же WPA-Enterprise.
Пробежимся по ним, лавируя между граблями. Метод защиты WEP (Wired Equivalent Privacy) вы можете использовать, только если хотите предоставить соседским мальчишкам реальный шанс опробовать свои силы во взломе беспроводных сетей. Если они талантливы – управятся за считанные минуты. Если очень ленивы – справятся за день, с перерывом на обед. Думаю, такой вариант безопасности сети на сегодня не устраивает 99,99999% пользователей, кроме тех редких чудаков, которые пишут комментарии, откладывая Букварь.
WPA (Wi-Fi Protected Access) – более сильная штука в плане защиты. Согласно стандарту IEEE 802.11i при использовании защищенного беспроводного доступа WPA применяется временный протокол целостности ключа TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). Это звучит так прекрасно! И сеть была бы на замке, если не учитывать «но». Первое «но» прозвучало еще в 2008 году, когда умными людьми был предложен способ взлома ключа TKIP за несколько минут, что позволяло перехватывать данные в сети. А в 2009 году японцы занимались в университете непонятно чем, и нашли способ гарантированного взлома WPA сетей. WPA, давай до свиданья!
Картина с безопасностью Wi-Fi была бы совсем безрадостной, если бы уже почти десять лет обязательным условием для сертификации любых Wi-Fi устройств не являлась поддержка протокола защищенного беспроводного доступа WPA2, использующего алгоритм шифрования AES (Advanced Encryption Standard). Именно благодаря уникальному сочетанию WPA2+AES современная беспроводная сеть может быть надежно защищена. Если пользователь не какал, простите, на ее безопасность.
Что касается режимов WPA-Personal и WPA-Enterprise. Если первый ограничивается паролем, то второй требует наличия базы зарегистрированных пользователей для проверки прав доступа к сети, и база эта должна храниться на специальном сервере. Ну так вот, для домашнего использования или рядового офиса использование WPA-Enterprise – это дорого, непрактично и абсолютно бесполезно. А поэтому никому не нужно. Более того, даже на промышленных предприятиях режим WPA-Enterprise редко используется, потому что все эти дополнительные сложности/расходы и там без особой надобности. В защиту WPA-Enterprise могу сказать лишь одно – это очень надежная штука.
Таким образом, режим WPA-Personal, защищенный доступ WPA2 и шифрование AES ((WPA-PSK) + WPA2 + AES) – это все что пользователю нужно знать о настройках безопасности беспроводной сети. Иного адекватного варианта просто нет. Именно этот вариант по умолчанию предлагала в своем телевизоре компания LG, за что я ее и похвалил. Все остальные вариации настроек – от лукавого. Чей нездоровый интерес удовлетворяют производители беспроводного оборудования, предлагая давно ненужные и устаревшие опции настройки в современных Wi-Fi устройствах, я не знаю. Ориентация на тех, кто уже одолел букварь, но все еще чувствует себя неуверенно при виде таблицы умножения? Возможно.
Ах да! Ведь есть же еще «популярный» режим работы Wi-Fi сети вообще безо всяких защит! И каждый второй обзиратель беспроводного оборудования не преминет упомянуть: вот это, ребята, и есть искомый идеал – режим самой высокой производительности Wi-Fi! А всякое там шифрование только снижает скорость связи. Ой ли?
Безопасность без тормозов.
Получается, чтобы получить максимальную скорость работы сети, мы должны пожертвовать безопасностью? Но это как-то очень похоже на грабли, даже на первый взгляд. У таких утверждений вроде бы есть и рацио: ведь при передаче на шифрование/дешифровку сигнала требуется дополнительно время. Однако это было бы справедливо в идеальном мире. Наш мир несправедлив. Его мрачные реалии таковы, что скорость передачи данных по беспроводной сети столь низка (возможно, в сети стандарта 802.11ас расклад и отличается, пока у меня нет возможности это проверить, но все сказанное абсолютно справедливо для сетей 802.11 b/g/n), что процессор вполне справляется с шифрованием практически в «фоновом» режиме. Поэтому скорость Wi-Fi сети при адекватно настроенном шифровании ((WPA-PSK) + WPA2 + AES) не падает по сравнению с режимом без шифрования. Спросите об этом у любого производителя сетевого оборудования, он вам это подтвердит. Или можете просто проверить на своем роутере и убедиться в этом лично. Однако при других настройках безопасности скорость сети может падать (подробности немного далее). Поэтому следите, чтобы сетевые настройки на всем оборудовании были корректны и какие-нибудь малозаметные грабельки в одном месте не приводили к снижению скорости передачи данных всей сети. Ну, собственно к скорости давайте и перейдем.
По граблям со скоростью
Есть еще один распространенный среди обзирателей миф – якобы беспроводная сеть «сбрасывает обороты», работая на скорости самого медленного Wi-Fi устройства из подключенных. Ничего подобного! Разработчики Wi-Fi не падали с дуба! А даже если и падали, то невысоко. Поэтому роутер или точка доступа общаются с каждым беспроводным устройством индивидуально и на максимально доступной для него скорости, разумеется, в рамках скоростных возможностей используемой сети. Так, при использовании смешанного режима mixed mode 802.11g/n устройства, поддерживающее скорость сети n, не будут сбрасывать скорость до стандарта g. Скорость беспроводной сети будет снижаться только во время связи с устройствами, поддерживающих g-стандарт. Просто нужно понимать, что чем больше будет в беспроводной сети таких медленных устройств и чем больше будет у них трафик, тем медленнее будет работать беспроводная сеть в целом. Поэтому производители и не рекомендуют использовать всякие там mixed режимы и ограничится выбором стандарта 802.11n для современной сети. Исключение – когда в хозяйстве есть старые, но дорогие сердцу устройства, несовместимые со стандартом 802.11n. Например, ноутбуки. Впрочем, для них вполне можно прикупить какой-нибудь недорогой Wi-Fi адаптер с поддержкой стандарта n и не отказывать себе в скорости беспроводного серфинга.
Самые «горячие головы» в порыве энтузиазма советуют сразу же отключить всякие «режимы экономии» и перевести роутер, точку доступа или сетевую карту в режим максимальной мощности передачи – для повышения скорости.
Однако ни к какому заметному результату, окромя дополнительного нагрева устройства, это не приведет. Попытка выявить увеличение скорости работы сети при повышении мощности передачи роутера или сетевого адаптера в пределах моей скромной квартиры успехом не увенчалась – сеть работала на одинаковой скорости независимо от мощности радиосвязи. Разумеется, если у вас большой частный дом, совет может оказаться дельным – для устойчивой связи в самых дальних комнатах мощность сигнала действительно желательно повысить. Жителям обычных городских квартир максимальная мощность Wi-Fi просто ни к чему, она будет только мешать соседским сетям. К тому же беспроводные устройства находящемся недалеко от роутера или точки доступа при максимальной мощности передачи могут работать даже менее стабильно и быстро, чем при более низкой мощности. Поэтому всегда начинайте с
а там уже смотрите по обстановке.
А вот неправильные настройки безопасности сети вполне способны отрицательно сказаться на скорости! Почему-то даже писатели мануалов к роутерам, не говоря уже об обзирателях, при выборе настройки безопасности рекомендуют выбирать шифрование TKIP + AES. Однако если налажать и использовать режим шифрования TKIP в mixed mode сети, то скорость всей сети автоматически упадет до 802.11 g, поскольку сетями 802.11n такой устаревший тип шифрования просто не поддерживается. Оно вам надо? Сравните:
Пропускная способность беспроводной WPA-PSK сети в режиме шифрование AES, раскрывается весь потенциал 802.11n (около 13,5 Мб/с):
И пропускная способность этой же беспроводной сети при использовании шифрования TKIP (около 2,8 МБ/с):
Сравнили? А теперь забудьте про этот TKIP вообще! Это просто старые ужасные грабли.
Ускорение с тормозами
Пожалуй, не буду рассказывать про длинную и короткую преамбулу и прочую чепуху, оставшуюся в настройках сетевого оборудования с доисторических времен – это утратило актуальность еще с приходом стандарта Wi-Fi 802.11g, когда длинные преамбулы ушли на вечный покой. Но, тем не менее, некоторые интересные «плюшки» ускорения Wi-Fi сохранились еще с тех пор. Это, например, возможность использования Short GI. Что за…?
Поясняю. Wi-Fi оборудованием используется так называемый Guard Interval. Это пустой промежуток времени между последовательно передаваемыми по беспроводной связи символами (обычно шестнадцатеричными). Интервал имеет важное прикладное значение – он используется для снижения уровня ошибок при беспроводной передаче данных. Стандартный Guard Interval имеет продолжительность 800нс. Предполагается, что за 800нс отправленный радиосигнал гарантированно попадет на приемное устройство с учетом всех возможных задержек, и можно будет отправлять следующий символ.
Ну так вот, «оверклокеры Wi-Fi», предлагают сократить защитный интервал. Short GI означает Guard Interval сокращенный вдвое, до 400нс. В теории по расчетам британских ученых это должно поднять скорость работы беспроводной сети примерно на 10% с небольшим. Отлично же! И вроде как в пределах небольшой сети «подводных каменей» для быстрых волн Wi-Fi не должно быть при Short GI. На это когда-то купился и я. Около года мой роутер проработал с Short GI, пока в один прекрасный момент я не решил померять прирост производительности от этого «улучшайзера». Померял. И чуть не откусил себе локти!
Свободу каналам!
Львиная доля писателей советов по ускорению Wi-Fi рекомендуют непременно «вручную» поискать наименее загруженные частотные радиоканалы и принудительно прописать их в настройках роутера для своей сети. Они почему-то совершенно забывают, что современный роутер сам способен выбирать наименее загруженные каналы при инициализации сети и начинать работу на них. Если же прописывать каналы принудительно, то возможна ситуация, как в сказке про двух баранов на мосту. Например, когда один настройщик «прописывал» каналы, соседский роутер не работал, и наоборот. В итоге возникает вариант, когда наиболее близкие соседние сети по итогам «ручных» настроек оказываются на одних и тех же каналах. И поскольку настройки жестко заданы пользователем, сам роутер уже не в состоянии ничего изменить и упорно работает на занятых частотах. В результате соседние сети, использующие широкий (40 МГц) диапазон для беспроводной связи, активно мешают друг другу, а пользователи плюются от низкого качества связи.
Чтобы не наступить на эти неприятные грабли, предоставьте Wi-Fi роутеру возможность самостоятельно проверить эфир и выбрать свободные радиоканалы.
За сим раскланиваюсь, светлого вам беспроводного будущего!
Почитайте еще про настройку беспроводных сетей:
А посмотреть доступные на рынке устройства для раздачи беспроводного интернета можно в нашем каталоге Wi-Fi-роутеров.
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.