Vier Möglichkeiten, WLAN zu reparieren, das einfach nicht funktioniert

Wir alle waren schon einmal in einer Situation, in der das verfügbare Wi-Fi nicht ausreichte, um die Arbeit zu erledigen. Vielleicht war es am Arbeitsplatz, in einem Hotel, auf einer Tagung oder sogar in der Schule. Die Welt ist zunehmend abhängig von 24/7-Konnektivität, und obwohl dies uns geholfen hat, in unseren Jobs und in unserer Ausbildung effizienter zu sein, kann es Frustration bedeuten, wenn wir uns nicht verbinden können. Viele können ihre Arbeit ohne WLAN-Internetzugang nicht erledigen, und in der Ausbildung verhindert unzuverlässiges WLAN, dass Schüler auf die Arbeit zugreifen oder sie abgeben, was einige Schüler einem starken Nachteil aussetzt.

Das RUCKUS von CommScope bietet erstklassige drahtlose Access Points (APs) und Netzwerk-Switches, um sie zu verbinden. Im Laufe meiner Jahre beim Besuch von Kundenstandorten habe ich einige wiederkehrende Probleme festgestellt, die zu diesen frustrierenden Wi-Fi-Fummeln führen können. Es stellt sich heraus, dass Sie wirklich zwei Dinge brauchen, um über tolles WLAN zu verfügen.

Zunächst müssen Sie mit Hardware beginnen, die viele Clients und Datenverkehr verarbeiten kann. Ohne gute Hardware wirst du einen Bergkampf kämpfen, um die Dinge gut zu machen. Das zweite, was Sie brauchen – und sicherlich ein weniger bekanntes – ist ein gutes Netzwerkdesign. Ein Ferrari braucht eine Rennstrecke, keine Schotterstraße, um zu zeigen, was er kann. Design bestimmt, wie viel Sie aus Ihrer Hardware herausholen. Da es ziemlich einfach ist, sicherzustellen, dass Sie mit qualitativ hochwertiger Unternehmensnetzwerkhardware arbeiten, konzentrieren wir uns auf die Auswirkungen des Designs – und die vier häufigsten Probleme, auf die ich in meiner Praxiserfahrung gestoßen bin.

Grund 1: Mehr Access Points bedeuten kein besseres WLAN

Die meisten Menschen glauben, dass das Hinzufügen weiterer Access Points (APs) alles beheben wird, wenn das WLAN nicht gut funktioniert. Überraschenderweise ist dies manchmal das Schlimmste, was Sie tun können, weil WLAN ein gemeinsam genutztes Medium ist. Es steht nur eine bestimmte Luftzeit zur Verfügung, um elektromagnetische Wellen auszusenden – das Hinzufügen von APs ohne einen intelligenten Plan kann dazu führen, dass sie sich gegenseitig stören und die Dinge verschlimmern, nicht besser.

Wenn sich mehrere APs auf demselben Kanal befinden und sich gegenseitig stören, nennen wir dies Co-Channel-Interferenz. Dieses Szenario kommt häufig in Schulen vor, in denen jedes Klassenzimmer über einen AP verfügt. In Situationen, in denen Sie unbedingt mehr APs nahe beieinander haben müssen, müssen Sie möglicherweise Ihre Kanalbreite verringern. Ich versuche, meine Kanalbreite für das 5-GHz-Spektrum bei 80 MHz zu starten. Für ein typisches Telefongerät sollte dies eine Verbindungsgeschwindigkeit von etwa 800 Mbit/s ergeben.  

Wenn unsere APs dicht installiert sind, müssen wir die Kanalbreite auf 40 MHz senken, aber das senkt auch unsere Verbindungsgeschwindigkeit für ein typisches Telefon auf 400 Mbit/s, das ist immer noch eine sehr nutzbare Geschwindigkeit, aber wenn man mehr als zehn APs hat, die einander sehen können, müssen Sie die Kanalbreite auf 20 MHz senken; und das reduziert die Verbindungsgeschwindigkeit auf etwa 200 Mbit/s, noch wartbar, aber mit dieser Geschwindigkeit, Andere Faktoren wie Overhead und Entfernung vom AP werden zu wichtigeren Überlegungen.

Der beste Weg, um diese Frustration zu beheben, ist die Entwicklung eines geeigneten Designs. Verwenden Sie WLAN-Software, um eine Prognoseumfrage zu entwerfen und zu erstellen, die Ihnen hilft, APs in Ihrem Gebäude richtig zu platzieren. Für die meisten Schulen beginne ich mit einem AP für jedes zweite Klassenzimmer, das sich im Zickzack-Muster über die Halle abwechselt. Natürlich ist jedes Gebäude anders und muss bewertet werden, um ein ordnungsgemäßes Design zu erhalten, aber dies kann eine gute Startstrategie sein, da es die Interferenz mit den Co-Kanälen reduziert.

Grund 2: Sie müssen VLANs trennen

Vor ein paar Jahren habe ich einer Hochschule mit dem WLAN ihres Wohnraums geholfen. Sie sagten mir, dass es gut ging, wenn die Schüler auf kabelgebundenen Verbindungen waren, aber wenn sie versuchten, das WLAN zu nutzen, war es ein Albtraum. Nach einigen Untersuchungen stellte ich fest, dass der drahtgebundene und der drahtlose Datenverkehr im selben virtuellen LAN (VLAN) waren und das VLAN ein großes Subnetz mit Tausenden von Geräten hatte.

WLAN ist ein gemeinsam genutztes Medium. Bei einem drahtgebundenen Switch ist jeder Port seine eigene separate Kollisionsdomäne, aber bei WLAN ist jeder AP eine einzelne Kollisionsdomäne, ähnlich wie ein Netzwerk-Hub. Damit ein Gerät sprechen kann, müssen alle anderen Geräte aufhören zu sprechen (das wird mit dem neueren WLAN-Standard weniger wahr, aber es ist immer noch eine gute Praxis, die Dinge zu trennen). Wenn die drahtgebundenen und drahtlosen Netzwerke auf demselben VLAN gespeichert sind, würde jedes Gerät, das ein Broadcast-Paket gesendet hat, dann Luftzeit auf allen Funkgeräten in Anspruch nehmen und wertvolle Luftzeit auf diesem gemeinsam genutzten Medium für Pakete binden, die den Wi-Fi-Clients egal sind.

Um dies zu beheben, ließ ich sie ein paar neue VLANs erstellen und den gesamten drahtlosen Datenverkehr in diese VLANs verschieben. Ich hatte sie, um sicherzustellen, dass es weniger als 250 Geräte pro WLAN-VLAN gab. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Geräte, die Broadcast-Informationen senden, diesen Datenverkehr in diesem kleineren VLAN enthalten.

Grund 3: MCS-Raten müssen angepasst werden

WLAN muss für jede Situation anpassungsfähig sein. Es gibt Zeiten, in denen ein AP mit einem Client in der Nähe und einem anderen Client im nächsten Paket sehr weit entfernt sprechen kann. Wenn Geräte weit entfernt sind, muss der AP langsamere Datenraten verwenden, um Datenverluste bei der Übertragung zu begrenzen. Dies erfolgt mit einem Modulationscodierungsschema (MCS).

Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass Sie überall in Ihrem Gebäude akzeptable MCS-Raten haben. Aber Sie müssen dies mit der geringsten Anzahl an APs verbinden, die erforderlich sind, um diese MCS-Raten zu erreichen. Es spielt keine Rolle, wie hoch Ihre Verbindungsrate ist, wenn Sie zu viele Interferenzen mit dem Co-Kanal haben.

Im Internet sind mehrere Diagramme frei verfügbar, die die erwarteten Verbindungsgeschwindigkeiten basierend auf der Kanalbreite, den räumlichen Strömen und der ausgehandelten MCS-Rate anzeigen. Hier ist ein Beispiel, aber Sie können andere finden, indem Sie online nach „MCS-Ratentabelle“ suchen.

Grund 4: Eine hohe Luftzeitnutzung beeinträchtigt Ihren Durchfluss

Die Luftzeitnutzung kann ein aufschlussreiches Maß dafür sein, wie gut Ihr WLAN funktioniert. Ziel ist es, die Gemeinkosten so weit wie möglich zu begrenzen, damit der Großteil der Flugzeit für Service-Kunden verfügbar ist. Hier ist eine Liste einiger Dinge, die mehr Gemeinkosten verursachen können:

  • Zu viele Service Set IDentifier (SSIDs): Mit dem richtigen Design können Netzwerke mit drei SSIDs eingerichtet werden. Der erste, der 802.1X ausführt und dynamische VLANs verwendet, um Client-Geräte in das richtige VLAN zu versetzen. Die zweite SSID verwendet WPA2/3 Pre-Shared Key für alle Headless-Geräte, die keine Verbindung mit 802.1x herstellen können (typischerweise Dinge wie Spielekonsolen, Streaming-Sticks oder Heimautomatisierungsgeräte). Wenn Sie diese Geräte auf verschiedenen VLANs platzieren müssen, können Sie dynamische vorab freigegebene Schlüssel (DPSK) verwenden, um eine SSID zu verwenden, aber die Geräte in verschiedene VLANs platzieren, je nachdem, welchen vorab freigegebenen Schlüssel sie verwenden. Die dritte SSID ist ein offenes Netzwerk für Gästeverkehr.
  • Interferenz mit dem Co-Kanal: Sie möchten sicherstellen, dass zwei nahegelegene APs nicht denselben Kanal verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Kanalbreiten eingestellt haben. Überprüfen Sie Ihre AP-Leistungspegel und verwenden Sie die DFS-Kanäle (Dynamic Frequency Selection), falls verfügbar.
  • Langsamer Broadcast-Verkehr: WLAN ist ein gemeinsam genutztes Medium. Broadcast-Datenverkehr zwingt Client-Geräte, zu warten, bis sie beendet sind, bevor sie erneut sprechen. Noch schlimmer ist, dass Broadcast-Datenverkehr mit der geringstmöglichen Datenrate gesendet wird. Wenn Sie einem Gerät erlauben, sich mit 1 Mbit/s zu verbinden, wird der gesamte Broadcast-Datenverkehr mit 1 Mbit/s gesendet, da die APs ihn mit einer Rate senden müssen, von der sie wissen, dass jeder Client sie hören kann. Daher ist es ratsam, 802.11b-Clients nicht in Ihrem Netzwerk zuzulassen. Sie können auch erwägen, Ihre BSS-Mindestrate zu erhöhen. Diese BSS-Mindestrate ist die langsamste Verbindungsgeschwindigkeit, die die APs einem Client ermöglichen, sich zu verbinden. Wenn Ihre BSS-Mindestrate 12 Mbit/s beträgt und Sie einen Client so weit entfernt haben, dass er sich nur mit 6 Mbit/s verbinden kann, lässt der AP ihn nicht in das Netzwerk einsteigen. Ändern Sie also sorgfältig die BSS-Mindestrate.

Es gibt einige nützliche Overhead-Rechner, die online verfügbar sind, um dies zu visualisieren. Hier ist eine beliebte Option; eine andere finden Sie, indem Sie online nach „Wi-Fi SSID Overhead Calculator“ suchen.

Das Ziel ist es, die Luftzeitnutzung unter 10 % zu bringen, wenn niemand Ihr Netzwerk nutzt. Bei regelmäßiger Anwendung schwankt die Luftzeitnutzung. Denn das zeigt Ihnen den gesamten Datenverkehr in Ihrem drahtlosen Netzwerk. Deshalb wollen wir uns diese Auslastung mit möglichst wenig Verkehr ansehen. Auf diese Weise können wir ein gutes Gefühl dafür bekommen, wie viel von diesem Verkehr über Kopf liegt.

Fazit

Also da haben Sie es. Designinduzierte Wi-Fi-Frustrationen sind real, müssen aber nicht dauerhaft sein. Denkt daran, dass eure Ruckus SEs hier sind, um zu helfen. Sie haben Zugriff auf Planungstools und können die AP-Platzierung entwerfen sowie Ihnen bei der Gestaltung von VLANs und Subnetzen helfen. CommScope RUCKUS kann Ihnen helfen, den Weg nach vorne zu zeigen.