WiFi auditas

Papildomai naudojamas spektro analizatorius „WiPry Clarity”, kuris leidžia tiksliai nustatyti radijo dažnių (RF) trikdžius tiek 2.4 GHz, tiek 5 GHz juostose. Tai ypač naudinga, kai WiFi tinklo veikimui įtaką daro ne WiFi šaltiniai, tokie kaip mikrobangų krosnelės, belaidės kameros ar Bluetooth įrenginiai. Naudojant „WiPry Clarity”, galima identifikuoti kanalų perkrovą, išorinį triukšmą ir parinkti optimaliausius kanalus tinklo veikimui.

• Signalo stiprumas (angl. Signal Level): parodo radijo signalo intensyvumą, išreikštą dBm. Kuo reikšmė artimesnė nuliui (pvz., -30 dBm), tuo signalas yra stipresnis. Kuo reikšmė mažesnė (pvz., -90 dBm), tuo signalas silpnesnis ir ryšys gali būti nestabilus ar visai neveikti. parodo radijo signalo intensyvumą, išreikštą dBm. Kuo mažesnė reikšmė (arčiau -100 dBm), tuo silpnesnis signalas. Geram ryšiui reikalingas stiprus signalas (pvz., virš -67 dBm).

• Signalo ir triukšmo santykis (angl. Signal-to-Noise Ratio, SNR): nurodo, kiek stipresnis signalas už fono triukšmą. Vertė išreiškiama decibelais (dB) – kuo didesnė reikšmė, tuo geresnė ryšio kokybė.

• Signalo ir trukdžių santykis (angl. Signal-to-Interference Ratio, SIR): nurodo, kiek signalas stipresnis už trukdžius, kuriuos gali sukelti kiti netoliese veikiantys prieigos taškai. Mažas SIR reikšmingai mažina pralaidumą.
• Prieigos taškų aprėpties sritys (angl. AP Coverage Areas): vizualiai atvaizduoja kiekvieno prieigos taško signalo aprėptį ir padeda identifikuoti nepadengtas zonas ar per didelį persidengimą.
• Prieigos taškų kiekis (angl. Number of APs): parodo, kiek skirtingų prieigos taškų dengia tam tikrą zoną. Kelių prieigos taškų buvimas vienoje vietoje padeda užtikrinti ryšio tęstinumą ir balansavimą tarp klientų.
• Tikėtinas fizinis greitis (angl. Expected PHY Rate): prognozuojamas teorinis fizinio sluoksnio greitis (Mbps), kuris priklauso nuo ryšio sąlygų konkrečioje vietoje.
• Fizinis duomenų perdavimo greitis (angl. Actual PHY Rate): tikras fizinio sluoksnio duomenų perdavimo greitis tarp kliento ir AP, užfiksuotas matavimų metu.
• TCP duomenų greitis (angl. TCP Upstream & Downstream Rates): naudingųjų (application layer) duomenų perdavimo greitis TCP protokolu, atskirai siuntimo ir gavimo kryptimis.

• UDP duomenų greitis (angl. UDP Upstream & Downstream Rates): greitis siunčiant ar gaunant duomenis UDP protokolu. Šis protokolas dažnai naudojamas realaus laiko paslaugose (pvz., VoIP).

• UDP paketų nuostoliai (angl. UDP Upstream & Downstream Loss): prarastų UDP paketų procentas. Didelis nuostolis dažnai reiškia tinklo perkrovą ar nestabilumą.

• Atsako trukmė (angl. Round-Trip Time, RTT): matuoja laiką, per kurį paketas keliauja į serverį ir grįžta. Rodiklis svarbus tinklui, naudojamam interaktyvioms paslaugoms.
• Asocijuotas AP (angl. Associated AP): rodo, su kuriuo prieigos tašku įrenginys buvo prijungtas konkrečiu matavimo momentu. Naudojama roaming elgsenai analizuoti.
• Rėmelių formatas (angl. Frame Format): nurodo, kokio tipo 802.11 rėmeliai naudojami – senesni (Non-HT), mišrūs (HT-mixed), ar tik nauji (HT-Greenfield).
• Naudojama kanalo juosta (angl. Channel Bandwidth): ar naudojami 20 MHz ar 40 MHz kanalai. Platesnė juosta leidžia didesnį greitį, bet gali padidinti trukdžius.
• Kanalų žemėlapiai (angl. Channel Map 2.4 / 5 / 6 GHz): vizualiai rodo, kurie kanalai naudojami skirtingose dažnių juostose, leidžia identifikuoti kanalų persidengimą.
• Reikalavimų atitikimas (angl. Requirements): įvertina, ar konkrečioje vietoje atitinkami iš anksto nustatyti techniniai reikalavimai (pvz., signalo stiprumas ar greitis).

• Spektro analizė (angl. Spectrum Analysis): pateikia radijo dažnių spektro aktyvumo grafiką konkrečiu laiko momentu. Naudinga trikdžių šaltinių identifikavimui.

Tam tikrais atvejais, kai belaidžio tinklo dar nėra arba planuojama jį keisti, gali būti atliekamas prediktyvusis WiFi auditas. Jis leidžia modeliuoti tinklo aprėptį, signalo stiprumą ir tikėtiną spartą neatliekant fizinių matavimų. Naudojant „TamoGraph Site Survey“ programą, sudaromas tinklo modelis remiantis:

• Patalpų brėžiniais (PDF arba DWG),
• Panaudotų statybinių medžiagų tipu (sienos, langai, grindys),
• Planuojamų prieigos taškų (AP) vieta, modeliu, antenos tipu.

Rezultate gaunami preliminarūs padengimo žemėlapiai, tikėtinas duomenų perdavimo greitis, bei galimų trikdžių analizė. Šis metodas ypač tinka naujų projektų planavimui arba optimizavimui dar prieš įrengimą.

• Įvertinti WiFi signalo aprėptį, stiprumą bei kokybę skirtingose pastato zonose.
• Nustatyti belaidžio tinklo spartą TCP ir UDP protokolais, tiek siuntimo (upstream), tiek gavimo (downstream) kryptimis.
• Įvertinti ryšio patikimumą, atsižvelgiant į signalo ir triukšmo (SNR), bei signalo ir trukdžių (SIR) santykius.
• Analizuoti fizinio duomenų perdavimo greitį (Actual PHY rate) realiomis sąlygomis.
• Identifikuoti vietas su dideliu UDP paketų praradimu (loss), kuris gali rodyti tinklo perkrovą ar trikdžius.
• Nustatyti esamų prieigos taškų (AP) vietas, SSID, MAC adresus ir jų aprėpties zonas.
• Įvertinti kanalų paskirstymą 2.4 GHz, 5 GHz ir, jei taikoma, 6 GHz dažnių ruožuose.
• Nustatyti nereikalingą AP aprėpties persidengimą ir galimus kanalų trukdžius.
• Atlikti spektro analizę, siekiant identifikuoti ne-WiFi trikdžių šaltinius (pvz., mikrobangų krosneles, belaidžius įrenginius).
• Pateikti išvadas ir rekomendacijas dėl tinklo išdėstymo, kanalų planavimo ir našumo gerinimo.

Siekdami atlikti pilnavertį WiFi tinklo auditą, technikai turi turėti šiuos išankstinius resursus:

• Patalpų planai PDF arba DWG formatu (svarbu mastelio tikslumas).
• Laisva fizinė prieiga prie visų audituojamų zonų (įskaitant uždaras patalpas, jei tinklas ten pasiekiamas).
• Informacija apie esamą WiFi infrastruktūrą – prieigos taškų (AP) modeliai, MAC adresai, SSID, kanalų konfigūracija.
• Veikiantis WiFi tinklas matavimo metu (jei atliekama aktyvioji analizė).
• Galimybė prijungti testavimo kompiuterį prie vietinio tinklo, jei reikia išmatuoti realų TCP/UDP greitį iki servererio.

• „TamoGraph Site Survey (Professional Edition)“ – profesionali programinė įranga, skirta tiek aktyviajai, tiek pasyviajai WiFi tinklų analizei, pateikianti vizualius rezultatus ir diagnostinius rodiklius.
• Nešiojamasis kompiuteris su išoriniu WiFi adapteriu – naudojamas duomenų surinkimui per visą patalpų plotą. Išorinis adapteris užtikrina tikslesnius matavimus nei integruota įranga.
• „Oscium WiPry Clarity“ – spektro analizatorius, padedantis identifikuoti radijo dažnių trikdžius ir kanalų perkrovą tiek 2.4 GHz, tiek 5 GHz dažnių juostose.

Atliekant aktyviąją ir pasyviąją analizę, sugeneruojami šie pagrindiniai rezultatai:

• Signalo stiprumo žemėlapis (Signal Level Heatmap) – vizualiai parodo, kaip stipriai skirtingose patalpų zonose sklinda WiFi signalas.
• Signalo ir triukšmo (SNR) bei trukdžių (SIR) žemėlapiai – leidžia įvertinti ryšio kokybę atsižvelgiant į triukšmo lygį ir kitų prieigos taškų įtaką.
• Prieigos taškų aprėpties kontūrai – nurodoma, kurios zonos yra padengiamos kiekvieno konkretaus AP, ir kur yra potencialios nepadengtos vietos.
• Tinklo greičio žemėlapiai pagal TCP ir UDP protokolus – pateikiami duomenų srauto greičiai tiek siuntimo (upstream), tiek gavimo (downstream) kryptimis.
• UDP paketų nuostolių žemėlapiai – identifikuojamos zonos, kuriose prarandama dalis duomenų, o tai gali turėti įtakos realaus laiko paslaugoms.
• Round-trip time (RTT) rodikliai – atspindi tinklo atsako laiką nuo įrenginio iki serverio ir atgal.
• Asociacijos informacija – rodo, su kuriais AP įrenginys buvo prisijungęs konkrečiu matavimo metu, naudinga roaming
• Kanalų paskirstymo žemėlapiai (2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz) – leidžia įvertinti kanalų apkrovą ir persidengimus, kurie gali sukelti trikdžius.
• Rėmelių (frame) formatų analizė – nurodo, ar naudojami seni (Non-HT), mišrūs (HT-mixed), ar modernūs (VHT, HE, EHT) formatai.
• Spektro analizės grafikai – jei naudota „WiPry Clarity“, pateikiami RF aktyvumo ir ne-WiFi trikdžių šaltinių duomenys.
• SSID ir MAC adresų sąrašas – pateikiama informacija apie visus aptiktus prieigos taškus, jų identifikatoriai ir signalo lygiai.
• Reikalavimų atitikimo analizė – spalviniais žemėlapiais pažymimos vietos, kuriose neatitinkami iš anksto numatyti kriterijai (pvz., min. signalo stiprumas, min. greitis).
• Rekomendacijos – siūlomos optimizacijos galimybės, tokios kaip naujų prieigos taškų vietos, kanalų perkonfigūravimas ar triukšmo šaltinių pašalinimas.

• Matavimų tikslumas priklauso nuo aplinkos sąlygų audito metu, pvz., žmonių srautų, baldų išdėstymo, atvirų / uždarų durų ar elektros prietaisų poveikio.
• Pateikti rezultatai galioja tik tuo metu esamai situacijai ir gali kisti ją pasikeitus (pvz., atlikus pertvarkymą, pakeitus prieigos taškų konfigūraciją ar įrengimą).
• Galutinės išvados grindžiamos kliento pateiktais brėžiniais ir informacija apie esamą tinklą. Neteisingi ar neišsamūs duomenys gali turėti įtakos tikslumui.
• Neveikiantys, paslėpti ar neautorizuoti prieigos taškai (AP) gali būti neaptikti analizės metu.
• Prediktyvioji analizė (jei atlikta) remiasi teoriniu modeliavimu ir neatskleidžia realių trikdžių ar triukšmo šaltinių.

• TCP (Transmission Control Protocol) – tai protokolas, užtikrinantis patikimą duomenų perdavimą tarp siuntėjo ir gavėjo. Jis naudoja rankos paspaudimo mechanizmą („handshake“) ir patvirtinimus, kad užtikrintų, jog visi duomenys pasiekė gavėją tvarkingai. Dėl to TCP tinkamas el. paštui, naršymui internete, failų siuntimui.
• UDP (User Datagram Protocol) – tai lengvesnis, greitesnis protokolas, kuris nenaudoja patvirtinimų ir klaidų tikrinimo. Dėl to jis mažiau apkrauna tinklą, bet negarantuoja, kad visi duomenys bus pristatyti. UDP dažnai naudojamas realaus laiko paslaugoms, pvz., vaizdo skambučiams, srautiniam vaizdo perdavimui ar žaidimams internete.
• Non-HT (Non-High Throughput) – tai 802.11a/b/g standartų rėmeliai, kurie nenaudoja 802.11n ir naujesnių perdavimo optimizacijų, tokių kaip MIMO ar kanalų sujungimas. Šie rėmeliai perduodami lėčiau ir be didelio našumo funkcijų.
• HT-Mixed – tai 802.11n režimas, leidžiantis veikti tiek naujiems įrenginiams (su HT funkcijomis), tiek senesniems (802.11a/b/g), užtikrinant suderinamumą. Tačiau dėl papildomų antraščių suderinamumui gali būti šiek tiek sumažintas našumas.
• HT-Greenfield – 802.11n režimas, optimizuotas tik naujos kartos įrenginiams, nenaudojant papildomų rėmelių suderinamumui su senesniais standartais. Leidžia pasiekti maksimalų našumą, bet nesuderinamas su 802.11a/b/g įrenginiais.
• VHT (Very High Throughput) – 802.11ac standartas, leidžiantis naudoti platesnius kanalus (iki 160 MHz), daugiau erdvinių srautų (stream), QAM256 modulaciją ir MU-MIMO, taip užtikrinant gerokai aukštesnį našumą.
• HE (High Efficiency) – 802.11ax (WiFi 6) rėmeliai, skirti efektyviai veikti tankiose tinklo aplinkose. Naudojami pažangūs metodai, tokie kaip OFDMA, MU-MIMO abiem kryptimis, TWT (Target Wake Time) – visa tai padidina efektyvumą, sumažina vėlavimą ir energijos sąnaudas.
• EHT (Extremely High Throughput) – 802.11be (WiFi 7) rėmeliai, orientuoti į labai aukštą spartą, itin mažą delsą ir didelį kanalų pločio panaudojimą (iki 320 MHz), papildomai palaikant Multi-Link Operation (MLO), 4096-QAM, ir kitus našumo optimizavimus.