Micro-controller be advanced for Information Technology !!!

Solutions Networking คิดออกแบบ WLAN ต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง

เมื่อตัวกลางในการส่งสัญญานของเครือข่ายไร้สายไม่ใช่สาย CAT5 แต่เป็นคลื่นวิทยุที่คุณมองไม่เห็นจับต้องไม่ได้ การออกแบบเครือข่ายไร้สายจึงไม่ง่ายอย่างที่คิด

การออกแบบระบบแลนสำหรับอาคารจำนวนมากถูกพัฒนาด้วยระบบโครงสร้างการวางสายไฟเบอร์หรือ UTP,อุปกรณ์เราเตอร์และสวิตช์อีเทอร์เน็ตต่าง ๆ และอุปกรณ์เสริมอีกมากมาย ซึ่งแม้ว่าจะยังไม่สมบูรณ์แบบ แต่ก็นับว่าการออกแบบระบบเครือข่ายแบบมีสายได้พัฒนาจากเดิมอย่างมาก ส่วนระบบเครือข่ายไร้สายนั้น แม้ว่าจะมีประโยชน์สูง แต่ก็ทำให้งานของนักออกแบบเครือข่ายต้องซับซ้อนยุ่งยากกว่าเดิมพอสมควร นักออกแบบระบบเครือข่ายแบบมีสายจำเป็นต้องมีความเข้าใจ เลเยอร์ระดับกายภาพและดาต้าลิ้งก์นั้น ทำงานในระบบที่มีเราเตอร์และสวิตช์ทำงานร่วมกันได้อย่างไร ทั้งยังต้องออกแบบโครงสร้างของสาย UTP และไฟเบอร์ในระดับกายภาพได้อีกด้วย ส่วนผู้ที่จะออกแบบระบบเครือข่ายไร้สายได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้น ก็จำเป็นต้องมีความเข้าใจในการทำงานของสัญญานวิทยุอยู่ด้วย
ถ้าคุณจะต้องออกแบบระบบเครือข่ายไร้สายแต่ไม่มีความรู้ด้าน RF เลย(หรืออาจแย่กว่านั้น คือคุณไม่รู้ด้วยซ้ำว่า RF หมายถึง Radio Frequency) คุณก็ต้องเร่งตัวเองให้ทันเทคโนโลยีเสียแล้ว ความเข้าในการทำงานของ RF จะช่วยให้คุณออกแบบระบบโครงสร้างการเดินสายของระบบเครือข่ายไร้สาย (ฟังสับสนดีไหมครับ) ซึ่งก็คือ กลุ่มของเส้นทางการสื่อสารของสายที่มองไม่เห็น สำหรับแพ็กเกตข้อมูลแบบ 802.11b
การออกแบบระบบเครือข่ายไร้สายจำเป็นต้องใช้ความเข้าใจในการทำงานของสัญญานวิทยุ 802.11,ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ต่างยี่ห้อ และผลกระทบต่อสัญญานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตัวอาคารและตัวก่อสัญญานรบกวน อีกทั้งยังต้องคำนึงถึงบริการภายในของระบบเครือข่ายที่จะมีผู้ใช้อีกด้วย ซึ่งรวมไปถึงการจัดการไอพีแอดเดรสการตรวจสอบตัวตนผู้ใช้ การเข้ารหัส การควบคุมการเข้าใช้งาน การจัดการบัญชีผู้ใช้งาน หรือแม้แต่ระบบจัดการคุณภาพของการบริการ(QoS)

สัญญานวิทยุ
สำหรับ WLAN แล้ว อุปกรณ์ทุกชนิดจะเป็นได้ทั้งตัวรับและตัวส่งสัญญานวิทยุเราสามารถนำเทคนิคการมอดูเลชั่นหลากหลายรูปแบบมาใช้กับสัญญานวิทยุ เพื่อใช้สื่อสารข้อมูลดิจิตอล แต่การใช้คลื่นวิทยุก็ทำให้การคาดการณ์ผลลัพธ์ของการสื่อสารภายในสภาพแวดล้อมบางอย่างเป็นไปได้ยากเช่น ด้วยการใช้อุปกรณ์เครือข่ายในแบบเดียวกัน ระยะทางของการสื่อสารภายในสภาพแวดล้อมบางอย่างเป็นไปได้ยากเช่นกัน ด้วยการใช้อุปกรณ์เครือข่ายในแบบเดียวกัน ระยะทางของการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพอาจจะทำได้ถึงกว่า 100 เมตรในบางสถานที่ หรืออาจจะต่ำกว่า 50 เมตรในจุดอื่น มีปัจจัยภายนอกจำนวนมาก เช่น โครงร่างของตัวอาคาร วัสดุที่ใช้ก่อสร้าง และแหล่งกำเนิดสัญญานรบกวนทั้งหลาย ที่จะส่งผลกระทบต่อระยะทางของการสื่อสารนี้ได้ ผู้เชี่ยวชาญการออกแบบ WLAN เพียงเดินตรวจตราตัวอาคารก็จะใช้ข้อมูลที่ค้นพบมาช่วยออกแบบระบบได้อย่างดี แต่ผู้ไม่มีประสบการณ์ก็คงต้องลองผิดลองถูกไปก่อน ยังดีที่อุปกรณ์ที่ใช้ช่วยในการตรวจสอบอาณาบริเวณของระบบเครือข่ายนั้นได้พัฒนาขึ้นมาอย่างมาก
ผู้ใช้บางคนมองว่าระยะทางที่จำกัดเป็นปัญหาใหญ่ของระบบไร้สาย ทั้งที่จริงแล้วข้อจำกัดนี้จัดเป็นข้อดีหลักเลยทีเดียวเนื่องจากคลื่นสัญญานในย่านความถี่เดิมจะถูกจำมาใช้ใหม่ได้ในอีกสถานที่หนึ่งคล้ายกับในระบบวิทยุเอฟ.เอ็ม. เล่นสถานีหนึ่งใช้คลื่นวิทยุย่าน 88.3 MHz ในขณะที่สถานีอื่นที่อยู่ห่างออกไปก็ใช้คลื่นในย่านเดียวกันนี้ในการส่งสัญญานเช่นกันสำหรับ WLAN 802.11b นั้นจะใช้ย่านความถี่ในช่วง 88.3 MHz ส่วนรูปนี้จะบอกถึงสเปกตรัมของแต่ลช่องสัญญานแบบ 802.11 ซึ่งโดยปกติแล้ว นักออกแบบระบบจะใช้เฉพาะช่อง 1,6และ11 ที่จะไม่ซ้อนทับกันเลย เพื่อให้ได้แบนด์วิดธ์ที่สูงสุด หรือถ้าจะยกตัวอย่างให้เข้าใจง่ายขึ้น นั่นก็คือคุณอาจติดตั้งอุปกรณ์ AP (Accrss Point) ภายในห้องเดียวกันได้ถึง 3 ตัวโดยคลื่นสัญญานของแต่ละตัวทำงานในย่านความถี่ต่างกัน และไม่รบกวนกันเลย
มีเพียงบางกรณีเท่านั้นที่คุณจะใช้ AP ถึง 3 ตัว ภายในห้องเดียวกัน เพื่อเพิ่มแบนด์วิทดธ์ให้สูงสุดเท่าที่จะทำใด้ แต่คุณจะเจอกับปัญหาอื่นตามมาอีก สมมุติว่าอาคารหนึ่งต้องการใช้ AP ทั้งหมด 21 ตัว จากนั้นแบ่ง AP เป็น 3 กลุ่ม ๆ ละ 7 ตัวและติดตั้งให้ทั้งสามกลุ่มใช้ช่างสัญญานแตกต่างกัน (1,6 และ 11 ) ไม่เพียงแต่คุณจะต้องออกแบบให้พื้นที่ทำการทำงานของ AP แต่ละตัวเหลื่อมล้ำกัน (ป้องกันไม่ให้พื้นที่บริเวณขอบรัศมีการทำงานของ AP กลายเป็นเขตไร้คลื่นสัญญาน) แต่ยังต้องจัดการไม่ให้ AP ในช่องสัญญาน 6 ตัวหนึ่งไปรบกวนกับ AP ที่ใช้ช่องสัญญเดียวกัน การที่จะออกแบบเครือข่ายให้ครอบคลุมพื้นที่ โดยไม่มีช่องสัญญานเหลื่อมล้ำกันเลยนั้น พูดง่ายกว่าลงมือทำจริง เนื่องจากในอาคารคุณต้องคำนึงถึงพื้นที่ 3 มิติ เช่น สัญญานจากชั้น 2 อาจจะชนกับสัญญานจากชั้น 3 เป็นต้น ด้วยข้อจำกัดของจำนวนช่องสัญญานของคลื่นในย่าน 2.4 GHz นี้เอง ทำให้มีผู้สนใจมาตรฐาน 802.11a ที่ทำงานในย่านความถี่ 5 GHz เพิ่มขึ้น เพราะมีช่องสัญญานที่ไม่เหลื่อมล้ำกันเพิ่มขึ้นเป็น 8 ช่องสัญญานแม้ว่าพื้นที่หรือรัศมีการทำงานของเซลล์จะหดเล็กลงก็ตาม

ออกแบบผังเซลล์
การวางผังเซลล์จัดเป็นงานยุ่งยากและกินเวลาพอตัว เริ่มด้วยการอ่านผังอาคาร และวางผังเซลล์คร่าว ๆ โดยดูจากระยะทางที่ประมาณเอา และสภาพภายในออฟฟิศ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เป็นห้องปิดทึบ) ผู้ผลิตอุปกรณ์ WLANหลายรายมีอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณติดตั้ง AP ให้ใส่ใจกับการออกแบบระบบ RF อย่างเดียวก่อน การใช้อุปกรณ์ที่รองรับการจ่ายไฟผ่านอินเทอร์เน็ตก็จะช่วยคุณได้เยอะ เพราะไม่ต้องเสียเวลาจัดการเรื่องปลั้งจ่ายไฟสำหรับ AP แต่ละจัดการเรื่องปลั๊กจ่ายไฟสำหรับ AP แต่ละตัว แม้ว่าระบบแบบนี้จะยังไม่มีมาตรฐานที่ดี แต่ภายในปลายปีนี้ มาตรฐาน IEEE 802.3af สำหรับการจ่ายไฟผ่านสายอีเทอร์เน็ตก็น่าจะเสร็จเรียบร้อย (อ่านเพิ่มเติมได้ที่ [url]grouper.ieee.org/groups/802/3/af/[/url] )


การใช้โน๊ตบุ๊กสำหรับตรวจสอบผังอาคารอาจไม่สะดวกนัก จึงมีผู้นิยมใช้ PDA ในงานนี้เป็นจำนวนมาก แม้ว่า แอพพลิเคชั่นทางด้านนี้บน PDA จะยังไม่สมบูรณ์ก็ตาม เราแนะนำให้ใช้ PDA ที่ทำงานกับการ์ดพีซีมาตรฐานได้ เนื่องจากอุปกรณ์แบบนี้จะถูกใช้บ่อยที่สุด โดยเราเลือกที่จะทดสอบกับการ์ดเน็ตเวิร์กของ Agere Orinoco, Symbol Spectrum24, และ Cisco Aironet เพื่อใช้ตรวจสอบลักษณะของคลื่นสัญญาน ผู้เชี่ยวชาญบางคนใช้แบตเตอรี่ พร้อมกับตัวเปลี่ยนไฟจากกระแสกตรงเป็นกระแสสลับ เพื่อใช้จ่ายไฟให้ AP ได้แม้ในสถานที่ ๆ ไม่มีปลั๊กไฟอยู่ก็ตาม
อุปกรณ์ AP และการ์ดเน็ตเวิร์กบางชนิดสามารถปรับให้ลดพลังของสัญญานวิทยุได้ ซึ่งก็จะทำให้รัศมีการทำงานของอุปกรณ์เล็กลง และลดการรบกวนสัญญานในพื้นที่มีคลื่นสัญญานหนาแน่นได้ แต่ว่าคุณก็ไม่สามารถปรับระดับพลังสัญญานในพื่นที่มีคลื่นสัญญานหนาแน่นได้ แต่ว่าคุณก็ไม่สามารถปรับระดับพลังสัญญานได้ในอุปกรณ์ 802.11b ทุกชนิด ดังนั้นถ้าคุณไม่มีอำนาจพอที่จะกำหนดชนิดและแบบของอุปกรณ์ทุกอย่างที่จะใช้ในระบบเครือข่ายไร้สายก็ควรระวังตรงจุดนี้ให้ดีเพราะอุปกรณ์ที่แตกต่างเพียงตัวเดียวก็จะทำให้เกิดความยุ่งยากขึ้นมาได้

ส่งโดนัทมาให้หน่อย
ปัจจัยสำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือ ชนิดของเสาอากาศ โดยเสาอากาศสำหรับ AP เกือบทั้งหมดจะส่งคลื่นสัญญาน 360 องศาที่มีลักษณะคล้ายกับโดนัท โดยมีตัวเสาอากาศเองโผล่ขึ้นมาที่ตรงรูตรงกลางโดนัทนั้น ถ้าตัว AP ถูกติดตั้งไว้ที่มุมตึก คลื่นสัญญานก็จะแผ่ไปทั้งภายในและภายนอกตัวอาคาร ผู้ค้าบางราย เช่น ซิสโก้ และSymbol Techonologies มีผลิตภัณฑ์ เสาอากาศให้เลือกหลากหลาย โดยบางเสาอาจจะครอบคลุมพื้นที่ได้มากกว่าแต่ทิศทางและขนาดของคลื่นก็เปลี่ยนตามไปด้วย เช่น เสาอากาศให้เลือกหลากหลาย โดยบางเสาอาจจะครอบคลุมพื้นที่ได้มากกว่า แต่ทิศทางและขนาดของคลื่นก็เปลี่ยนไปตามด้วย เช่นเสาอากาศ Patch ที่ใช้สัญญาณ 80 องศา ในขณะที่บางเสาก็ถูกออกแบบมาเฉพาะ เพื่อให้ทำงานเข้ากับสภาพแวดล้อมในบางรูปแบบได้ง่าย สำหรับการซื้ออุปกรณ์ AP จากบริษัทหนึ่งแต่ใช้เสาอากาศจากผู้ค้ารายอื่นนั้นอาจผิดกฎหมายได้ เนื่องจากว่า FCC ได้รับรองผลิตภัณฑ์ของอุปกรณ์แบบเป็นคู่เช่น เสาอากาศ/ตัว AP หรือ เสาอากาศ/การ์ดเน็ตเวิร์ก ซึ่งนี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่เราสนับสนุนการซื้อตัว AP จากผู้ค้าที่มีเสาอากาศให้เลือกหลากหลายรูปแบบ

สิ่งอื่นที่ต้องสนใจนอกเหนือไปจาก RF
คุณต้องประเมินขนาดของแบนด์วิดธ์ที่ต้องการให้พอดีกับสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ โดยคำนึงถึงความหนาแน่นของผู้ใช้และความต้องการแบนด์วิดธ์ของผู้ใช้แต่ละคน เช่น ในห้องประชุมที่มีผู้ใช้จำนวนมากแย่งกันใช้ช่องสัญญาน พื้นที่ทำการของเซลล์ควารมีขนาดเล็ก ส่วนห้องกว้างที่มีผู้ใช้งานไม่กี่คน พื่นที่ทำการของเซลล์ก็ควรมีขนาดใหญ่ขึ้น

รวมระบบเข้าด้วยกัน
เมื่อคุณทำสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดแล้วต่อไปก็ถึงเวลาที่จะต่อระบบ WLAN เข้ากับระบบเครือข่ายธรรมดาที่มีอยู่ คุณต้องวางแผนสำหรับการรักษาความปลอดภัย และพิจารณาถึงการเชื่อมต่อ AP เข้ากับระบบแลน,จัดการระบบบริหารไอพีแอดเดรส และแอพพลิเคชั่นให้เหมาะสมการรักษาความปลอดภัยควรรวมไปถึงการตรวจสอบตัวตนของผู้ใช้, ความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้,การควบคุมการเข้าใช้งานทรัพยากรระบบ และการจัดการบัญชีผู้ใช้ แต่ในท้ายที่สุดองค์กรหลายองค์กรก็มักจะหันมาเลือกใช้เกตเวย์และไคลเอ็นต์แบบ VPN เพื่อช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับอุปกรณ์เคลื่อนที่ทั่งหลายบนระบบ WLAN

วิธีการที่คุณจะเชื่อมต่อ AP ทั้งหลายเข้ากับระบบเครือข่ายนั้นจะขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม และอุปกรณ์ต่างๆ ของอีเทอร์เน็ตที่มีอยู่ ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณมีแบบด์วิดธ์เยอะพอสมควร และยังมีสวิตช์ดีเทอร์เน็ทสมรรถนะสูง คุณอาจสร้างระบบ VLAN ไร้สายขึ้นมา อาจเป็นระบบ VLAN ไร้สายเพียงตัวเดียวก็ยังได้เพื่อใช้จักการแอดเดรส และระบบความปลอดภัยได้ง่ายดายยิ่งขึ้น จากนั้น VLAN ไร้สายอาจถูกแบบออกจากโดเมนของเครือข่ายหลัก เพื่อให้คุณสามารถออกกฏในการเข้าออกระหว่างสองเครือข่ายได้]
แต่ระบบ VLAN ไร้สายก็มีข้อเสียเหมือนกันกับเครือข่ายทั่วไป นั่นคือระบบอาจมีปัญหาเรื่องประสิทธิภาพลดลง เพราะมีการบรอดคาสต์จำนวนมาก แต่ข้อดีคือช่วยในการแก้ปัญหาในกรณีที่ผู้ใช้ต้องเคลื่อนที่อยู่บ่อยๆ ในเครือข่ายทั่วไปผู้ใช้จะมีไอพีแอดเดรสเพียงหนึ่งเดียว แต่เมื่อมี WLAN แล้วการจัดการไอพีแอดเดรสก็ยากขึ้นอีก ผู้ใช้ที่เคลื่อนที่ไปมาอาจต้องปิดเปิดเครื่องตังเอง(หรือปิดเปิด DHCP ก็ได้) เพื่อให้ได้ไอพีแอดเดรสมาใหม่สำหรับพื้นที่นั้น แต่ถ้าความสะดวกสบายในการเคลื่อนที่จัดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณจริง คุณก็จะต้องหาผลิตภัณฑ์ที่จัดการงานด้านนี้ได้โดยตรง เช่น NetMotion ที่ทำหน้าที่เป้น Proxy Server สำหรับการสื่อสารทั้งหมดผ่าน WLAN ทำให้รองรับการทำงานของผู้ใช้ที่เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาได้ หรือ อาจจะใช้โซลูชั่นอื่นที่ใช้ Mobile IP หรือให้ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์เดียวกัน]

งานยังไม่จบแค่นี้
องค์กรจำนวนมากผ่านขั้นตอนการออกแบบระบบ WLAN มาได้อย่างสวยหรูแต่ไม่ได้คิดถึงการดูแลระบบ และการแก้ไขปัญหาที่จะเกิดขึ้นต่อไปจากการทำงานเลย ซึ่งถ้าคุณต้องการให้ระบบมีการทำงานที่น่าเชื่อถือ คุณอาจจะต้องลงทุนซื้ออุปกรณ์เพิ่มทั้งในส่วนจของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
ซอฟต์แวร์ช่วยในการตรวจสอบระบบแก้ไขปัญหาก็เป็นสิ่งที่จำเป็นถ้าคุณเคยใช้อุปกรณ์ Protocol analyzer มาก่อนคุณอาจจะต้องการอุปกรณ์เดียวกันนี้ที่ทำงานกับ WLAN ด้วย เช่น อุปกรณ์จาก network Instruments, Sniffer Technologies, และ WildPackets ถ้าคุณต้องการใช้ spectrum analyzer มาแก้ปัญหาด้านสัญญาณวิทยุ อุปกรณ์แบบนี้มีในระดับไฮเอนต์ ราคา 20,000 ดอลลาร์หรือมากว่านั้น ก็มีให้เลือกซื้อได้จาก Aglient และ Tektronix ในขณะที่อุปกรณ์ระดับโลว์เอนต์ ราคา 3,000 หรือน้อยกว่าก็มีให้เลือกใช้จาก Avcom-Ramsey
การซื้ออุปกรณ์ spectrum analyzer แบบโลว์แนต์ดูจะเป็นทางเลือกที่คุ้มค่ากว่า เพราะว่าคุณคงไม่ได้ใช้อุปกรณ์นี้ในทุกวันทำงาน และอาจไม่ต้องใช้ความสามารถระดับสูงอื่นๆ ในตัวอุปกรณ์เลยก็ได้ แต่การประหยัดจนเกินควรก็ไม่ใช่ไอเดียที่ดีนัก ดังนั้นคุณจึงควรใช้เวลาเท่าที่มีการทำควาวความเข้าใจปัญหาและสิ่งที่องค์กรต้องการจริงๆ จากนั้นจึงเลือกอุปกรณ์จากผู้ขายที่เชื่อใจได้ การรัดเข็มขัดอาจจะช่วยให้คุณประหยัดเงินเพียงเล็กน้อยในวันนี้ แต่คุณอาตต้องจ่ายเพิ่มเป้นจำนวนมากในอนาคตถ้าระบบทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพอย่างที่ควรจะเป็น

=======================================
เรียบเรียงโดย เอกสิทธิ์ เที่ยวแก้ว
PC Magazine




Create Date : 09 มกราคม 2550
Last Update : 9 มกราคม 2550 17:54:59 น. 0 comments
Counter : 760 Pageviews.  

ชื่อ : * blog นี้ comment ได้เฉพาะสมาชิก
Comment :
  *ส่วน comment ไม่สามารถใช้ javascript และ style sheet
 

artchula66
Location :
นนทบุรี Thailand

[Profile ทั้งหมด]

ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed

ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [?]




สวัสดีทุกท่านที่หลงเข้ามาดู เหอะ ๆ ถ้าชอบใจบล็อคนี้ ขอคุยหลังไมค์ได้นะ
Since 1998 much more ..
[Add artchula66's blog to your web]