基于瘦AP的無(wú)線局域網(wǎng)部署與優(yōu)化實(shí)踐

潘育勤 蔣燕翔 海南外國(guó)語(yǔ)職業(yè)學(xué)院

一、關(guān)于瘦ap

AP（Access Point）無(wú)線接入點(diǎn)是指無(wú)線 AP（Access Point）：即無(wú)線接入點(diǎn)，它用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線交換機(jī)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心。無(wú)線AP是移動(dòng)計(jì)算機(jī)用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，主要用于寬帶家庭、大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部，可以覆蓋幾十米至上百米。無(wú)線AP（又稱會(huì)話點(diǎn)或存取橋接器）是一個(gè)包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無(wú)線接入點(diǎn)（無(wú)線AP），同樣也是無(wú)線路由器（含無(wú)線網(wǎng)關(guān)、無(wú)線網(wǎng)橋）等類設(shè)備的統(tǒng)稱。一般AP分為胖AP（Fat AP）和瘦AP（Fit AP）。

二、胖AP（Fat AP）和瘦AP（Fit AP）的區(qū)別

無(wú)線AP通?？梢苑譃榕諥P（Fat AP）和瘦AP（Fit AP）兩類，是從其工作原理和功能上來(lái)區(qū)分，胖瘦并非指其個(gè)體尺寸，不是以外觀來(lái)分辨。

胖AP（Fat AP）一般是一臺(tái)可以獨(dú)立工作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般還同時(shí)具備WAN、LAN端口，支持DHCP服務(wù)器、DNS和MAC地址克隆、VPN接入、防火墻等安全功能而且自帶有撥號(hào)、路由等功能。[2]無(wú)線路由器就是我們常見(jiàn)的胖AP一個(gè)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服務(wù)器等諸多加載的功能，僅保留無(wú)線接入的部分。這類瘦AP相當(dāng)于無(wú)線交換機(jī)或者集線器，僅提供一個(gè)有線/無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換和無(wú)線信號(hào)接收/發(fā)射的功能。瘦AP作為無(wú)線局域網(wǎng)的信號(hào)終端，不能獨(dú)立工作的，也不帶管理功能，簡(jiǎn)單可以把它理解為一個(gè)信號(hào)發(fā)送與接收的天線，它的管理功能由后端的無(wú)線控制器（AC）來(lái)完成，必須配合AC的管理才能成為一個(gè)完整的系統(tǒng)。

三、無(wú)線網(wǎng)部署

目標(biāo)建筑物是一棟6層單間公寓式宿舍樓，1層架空當(dāng)做車庫(kù)使用，無(wú)住戶，2-6每層8間，房間數(shù)量共計(jì)40間，每間房間原有有線網(wǎng)絡(luò)接口一個(gè)，位于房間側(cè)墻的86面板，匯聚到樓下架空層交換機(jī)機(jī)柜?？紤]建筑物房間較為緊湊，如直接每個(gè)房間配備一臺(tái)無(wú)線路由器，信道干擾會(huì)十分嚴(yán)重，且管理大量無(wú)線路由器工作量太大，使用和管理體驗(yàn)將會(huì)非常差，采用AC(無(wú)線管理器)+POE交換機(jī)+86面板瘦AP是一個(gè)可行的辦法。

硬件部署較為順利，拆除原有機(jī)柜中的交換機(jī)更換為POE交換機(jī)，原有接口位置不變，安裝AC，本例中采用旁路模式安裝。拆除原有Rj45口86面板，換上AP面板，在安裝面板過(guò)程中標(biāo)記上相應(yīng)的房號(hào)并記錄AP的MAC地址以為后用，AP面板采用POE供電無(wú)需額外連接電源，調(diào)試網(wǎng)絡(luò)線路AP面板全部亮燈表明已經(jīng)連接上POE交換機(jī)說(shuō)明供電已經(jīng)到位。

四、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

瘦AP的精華之處就是可以對(duì)AP進(jìn)行SSID、信道、認(rèn)證、信號(hào)強(qiáng)度等進(jìn)行全局設(shè)置，相比較而言設(shè)置無(wú)線控制器（AC）比設(shè)置無(wú)線路由器要復(fù)雜一些，要想將AC的功能發(fā)揮好就要對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)參數(shù)按實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。

1.信道優(yōu)化

2.4 G 頻段的頻帶寬度有 83Mhz，被劃分為 13 個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬 22Mhz，那就意味著這些信道必然有重疊的部分，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中合理的規(guī)劃信道，對(duì)于減少無(wú)線通信之間的干擾、沖突，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和傳輸效率有重要作用。13個(gè)信道中選擇（1、6、11）、（3、8、13）或者（1、5、9、13），可以看到這三組信道每一組的三個(gè)信道是不重疊的，因此相鄰2個(gè)AP間需設(shè)置為不同的信道。

根據(jù)樓層房間布局情況，以使用信道1、6、11為例設(shè)計(jì)以下信道分配表，如圖1所示，相鄰兩個(gè)房間使用不同信道，避免了信道沖突和干擾。

圖2 .信道分布示意圖

2.設(shè)置信號(hào)接入強(qiáng)度和弱信號(hào)踢出閥值

由于所有AP使用相同的SSID，用戶在樓宇內(nèi)活動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)在用戶不知情的連接到某一個(gè)距離較遠(yuǎn)的AP，連接速率太低的情況，從信號(hào)強(qiáng)度上看并不能真實(shí)反映真實(shí)連接信號(hào)強(qiáng)度。解決這一問(wèn)題是AC+Fit AP的優(yōu)勢(shì)之一，AC可以統(tǒng)一控制終端設(shè)備信號(hào)達(dá)到一定的強(qiáng)度才允許連接AP，信號(hào)太弱時(shí)AP拒絕終端接入，從而使得終端設(shè)備始終能連接在眾多AP設(shè)備中信號(hào)強(qiáng)度較高的某一個(gè)，保證了連接質(zhì)量。

此外在AC上還可以設(shè)置終端信號(hào)強(qiáng)度減弱到某一設(shè)定值時(shí)強(qiáng)行斷開(kāi)終端與AP的連接，讓終端連接其他信號(hào)更強(qiáng)的AP，這同樣是保障終端連接質(zhì)量，提高用戶使用體驗(yàn)的一種重要手段。

圖3 .弱信號(hào)連接策略

3.設(shè)置AP負(fù)載均衡，均勻分配AP連接的無(wú)線客戶端數(shù)量

在無(wú)線終端密集度較高的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線客戶端物理位置分布可能不均勻，導(dǎo)致個(gè)別AP接入無(wú)線客戶端數(shù)目過(guò)多，帶來(lái)不佳的使用體驗(yàn)。AC控制器的負(fù)載均衡功能可以準(zhǔn)確的平衡AP的負(fù)載，確保終端有較好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)還能盡可能優(yōu)化和平衡利用資源，實(shí)現(xiàn)無(wú)線終端均衡合理地接入到AP中。

圖1 .802.11 b/g/n 信道示意圖

圖4 .AP負(fù)載均衡示意圖

AC會(huì)根據(jù)接入AP中的會(huì)話數(shù)量使每一個(gè)AP分配的連接用戶數(shù)盡可能平均。當(dāng)某一AP連接數(shù)量超出自身設(shè)定的最大客戶連接數(shù)量和差值條件設(shè)定的數(shù)量滿足時(shí)，將會(huì)觸發(fā)負(fù)載均衡功能，拒絕新加入的終端接入到此AP中，從而達(dá)到平衡連接數(shù)量的目標(biāo)。只有終端被AP連續(xù)拒絕接入的次數(shù)達(dá)到“最大失敗次數(shù)”時(shí)，AP才會(huì)允許終端的接入，避免終端接入失敗。

圖5 .AP負(fù)載均衡設(shè)定

五、結(jié)語(yǔ)

完成本次無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備的部署和精心調(diào)試優(yōu)化后，經(jīng)過(guò)對(duì)每個(gè)樓層和房間的測(cè)試，信號(hào)強(qiáng)度和連接速度都令人非常滿意，持手機(jī)終端在不同房間和樓層的漫游順暢，沒(méi)有任何卡頓出現(xiàn)，實(shí)測(cè)人為斷開(kāi)個(gè)別AP對(duì)樓層使用體驗(yàn)沒(méi)有影響，優(yōu)化工作取得預(yù)期效果。