О влиянии IEEE 802.11ac — стандарта беспроводного Ethernet, работающего в диапазоне 5 ГГц, — на рынок кабельных сетей спорят немало. Ведь теоретически уже первое поколение устройств 802.11ac может обеспечивать скорость передачи больше 1 Гбит/с, а второе преодолевает барьер в несколько гигабитов. На что же в действительности способен новый беспроводной стандарт и как кабельные и беспроводные сети могут дополнять друг друга, повышая надежность, обеспечивая доступность и улучшая производительность корпоративных ИТ-сред?
Потребности в наращивании пропускной способности, увеличении емкости и снижении задержки при передаче обусловили разработку нынешнего, пятого поколения беспроводных стандартов — IEEE 802.11ac. Wi-Fi Alliance сертифицировал первое поколение устройств 802.11ac, чей теоретический максимум пропускной способности составляет 1,3 Гбит/с, в июне 2013 года — за пять месяцев до публикации самого стандарта! А сегодня на предприятиях уже применяют оборудование 802.11ac второй волны, способное обеспечивать скорости 2,6 Гбит/с и даже 3,5 Гбит/c.
СРАВНИВАЯ НЕСРАВНИМОЕ
Одна из распространенных ошибок при сравнении возможностей беспроводных и кабельных сетей — предположение о том, что устройства 802.11ac обеспечивают производительность на уровне структурированных кабельных сетей, поскольку теоретическая пропускная способность современного беспроводного оборудования достигает 3,5 Гбит/с. Однако беспроводные сети являются совместно используемыми и максимальная доступная полоса пропускания делится между множеством пользователей. Поскольку точка доступа 802.11ac может обслуживать 30–60 клиентов, ясно, что в любое время работа сети может замедлиться из-за недостатка пропускной способности в результате внезапного скачка нагрузки. В этом состоит серьезное отличие от кабельной сети 1000Base-T, в которой каждому пользователю постоянно доступна пропускная способность 1 Гбит/с без ограничений.
Скорость может оцениваться неверно еще и потому, что общая пропускная способность для кабельных и беспроводных сетей указывается по-разному. Так как передача в сетях 1000Base-T происходит в полнодуплексном режиме (данные передаются и принимаются одновременно по одной и той же паре проводов), для них максимум пропускной способности составляет по 1 Гбит/с в каждом направлении. Для беспроводных сетей, осуществляющих передачу в полудуплескном режиме, пропускная способность указывается как сумма скорости в двух направлениях. Иначе говоря, если пользователь не подключен к выделенной только ему одному точке доступа 802.11ac второго поколения, работающей на скорости более 2 Гбит/с, ему будет доступна меньшая пропускная способность, чем в структурированной кабельной сети 1000Base-T.
.png "Зонная проводка для подключения беспроводных точек доступа") |
| Зонная проводка для подключения беспроводных точек доступа |
РУКА ОБ РУКУ
Характеристики кабельных соединений, посредством которым подключаются точки доступа Wi-Fi, настолько же важны для достижения ими заявленной производителем пропускной способности, насколько характеристики магистральных каналов важны для горизонтальных кабельных подсистем в рамках локальной сети. Поэтому к каждой точке доступа рекомендуется подвести как минимум по два экранированных кабеля Категории 6A. Это позволит обеспечить агрегацию каналов 1000Base-T для современных систем 802.11ac на 1,3 Гбит/с и возможность будущего перехода на оборудование 2,6 Гбит/c, которое в перспективе можно будет подключать по каналу 10GBase-T. Данная рекомендация настолько важна для производительности, что ее включили в новые редакции кабельных стандартов, например в стандарт на телекоммуникационную инфраструктуру для учреждений здравоохранения TIA-1179-A.
Применение экранированных кабелей особенно рекомендуется, если точки доступа получают мощность 30 Вт от коммутатора по технологии PoE Type 2, — такие кабели лучше рассеивают тепло. Розетки, патч-панели и другое коммутационное оборудование, используемое для подключения устройств Wi-Fi, которые по той же линии получают и электропитание, должны соответствовать стандарту IEC 60512-99-001, чтобы избежать повреждения контактных посадочных поверхностей при разъединении разъемов, через которые протекает ток, питающий устройства 802.11ac. Кроме того, предпочтительна зонная проводка (zone cabling), когда на полу или потолке по всему зданию равномерно размещаются кабельные коробки с точками консолидации и резервными портами (см. рисунок). Благодаря этому можно быстро изменять область покрытия беспроводной сети и иметь достаточное количество соединений для точек доступа с запасом на будущее.
В отличие от кабельной сети, серьезным недостатком полностью беспроводной системы является высокая вероятность периодических замедлений в работе и перегрузок при большом количестве пользователей и выполнении определенных приложений. Более удачный вариант — дополнить традиционную СКС беспроводной сетью. Преимущества такого подхода — повышенная надежность, выделенный доступ с гарантированной скоростью для некоторых пользователей и мест, а также возможность последующего внедрения дополнительных IP-сервисов, например, для «умных» зданий или систем безопасности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рабочей группе IEEE P802.11ax High Efficiency WLAN разрабатываются спецификации Wi-Fi шестого поколения, которые обеспечат как минимум четырехкратное увеличение средней пропускной способности беспроводной станции (то есть потенциально скорость будет больше 10 Гбит/с, в связи с чем, вероятно, потребуется агрегация каналов 10GBase-T). А после того как компании Huawei удалось достичь рекордной скорости беспроводной передачи данных 10,53 Гбит/с в диапазоне 5 ГГц, появились прогнозы, что сверхбыстрые сети Wi-Fi станут коммерчески доступными уже в 2018 году.
Примечательно, что разработка все более быстрых стандартов Wi-Fi обусловлена скорее ростом числа беспроводных устройств в корпоративных сетях, чем потребностями самих устройств в пропускной способности. По мере дальнейшего увеличения скоростей Wi-Fi все большее внимание приходится уделять спецификации восходящих кабельных каналов с соответствующими характеристиками. В этой связи важно иметь в виду, что только структурированные кабельные системы идеально подходят для создания высокоскоростных надежных соединений. При этом они предоставляют уникальную возможность осуществлять питание устройств, например стационарных телефонов, камер и светильников, от коммутатора по технологии PoE.
Комбинированное применение кабельных и беспроводных Ethernet-систем еще долгое время будет одним из лучших способов поддержания оптимального баланса доступности, гибкости, скорости и надежности корпоративной сети.
Валери Магвайр, директор по стандартам и технологиям компании Siemon