無線網中隱藏站點中的hidden node問題
這篇文章中我們談一談如果你的無線網絡出現沖突了怎么辦的問題。
IT專業人員應重視管理那些未受許可的Wi-Fi頻譜,從而避免網絡沖突并且優化WLAN網絡應用的性能。這種管理要涉及到許多方面。沖突可由相互重疊的通道中信號的碰撞產生,此外,如果另一個操作員的802.11設備與你的設備爭用頻譜,或者某些非802.11設備在某頻譜中運行,或者環境因素阻止或削弱了信號等等都可能導致沖突的發生。
造成沖突的一個不太引人注意的罪魁禍首就是隱藏的節點。隱藏節點基本上屬于位于WLAN訪問點信號范圍內的,但卻又相互位于其它節點范圍內的客戶端設備。請看下圖中的圓:
你可以認為這個圓是一個鐘表。圖中,我們假設客戶端A位于9點鐘處,離AP訪問節點50米。客戶端B在3點鐘處,離AP訪問節點50米。兩客戶端相距100米(也就是328英尺)。
你可能已經知道,802.11b/a/g系列標準使用了一種媒體訪問控制機制(即MAC機制),稱為“載波偵聽多路訪問及防止空中碰撞”(CSMA /CA)方法。客戶端節點在相距超過300英尺后就不太可能相互“聽”到對方的數據傳輸,這樣就避免了沖突。在一個公用通道上傳輸的兩個節點會立即引起沖突,這會導致相互干擾,降低吞吐量和響應時間。
檢測問題的工具
有一些Wi-Fi無線設備的監視和管理產品可以檢測隱藏的節點。如AirMagnet (艾爾麥) 的便攜式無線網分析儀就是一種很不錯的選擇。在其膝上型電腦分析器產品的新版本(稱為Laptop Analyzer 7.0 PRO,當前最新版本已經升級到8.0)中,已經開始提供這種特性。如果無線網性能嚴重下降,你需要做的一件事情就是找到問題的癥結所在,所以說艾爾麥的這項特性可算是一個不錯的工具。
用戶應該做的事情
擁有一個高密度的AP部署有助于解決問題,因為相互重疊的“圓”的部分越小,即圓的直徑(或稱為客戶端的距離)減少,那么節點就越容易相互偵聽到。試驗表明,如果設備使用的是2.4Gz的頻帶。雖然你的“圓”與三個互不重疊的通道相比是如此之小,也會干擾最近的使用相同帶寬的訪問節點。
一旦問題被檢測到,可采用的一種措施就是提高客戶端節點的功率水平,這樣它們可以“看到”彼此。不過,這種方法有可能失效,如果有障礙物的話,如鋼筋混凝土結構的墻壁等,就會阻礙信號的傳輸。這顯然是你需要在前期站點的規劃中需要考慮的問題。
你可能會想到使用全向輻射天線或非定向天線來代替定向天線。這確實會讓你的天線在180度(不是360度)上偵聽,這會增加客戶端獲得其它節點信號的機會。如果你這樣做的話,你必須與你的安全策略相一致。畢竟,你不會愿意讓你的WLAN信號穿過墻壁從各個方向泄露出去。
需要注意的是,802.11需要“發送”/“清除發送”(即RTS/CTS)協議的幫助。這些協議在協調傳輸的過程中,在要求其它節點等待一個時間周期的同時,會給某些客戶端發送允許傳送的信令。不過,考慮到無線網絡的動態特性,以及客戶端數量的增加,我們認為這并非十分安全。
同時,802.11e QoS標準還包含了用于訪問準許控制的協議,這是一項更強健的通信協調功能,主要是為了VoIP QoS服務。用這種機制來進一步協調客戶端到訪問點的通信和其它的數據傳輸也是可以的。
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