How to Build a Wireless Home Network - Introduction to Wireless Computer Networking
來源: CPS 中安網
無線AP是使用無線設備(手機等行動設備及筆記行電腦等無線設備)用戶進入有線網路的接入點,主要用於寬頻家庭、大樓內部、校園內部、園區內部以及倉庫、工廠等,需要無線監控的地方。
典型距離覆蓋幾十米至上百米,也有可以用於遠距離傳送,目前最遠的可以達到30KM左右,主要技術為IEEE802.11系列。大多數無線AP,還帶有接入點客戶端模式(AP client),可以和其它AP進行無線連接,延展網路的覆蓋範圍。
在搭建無線網路的時候,肯定會遇到這樣的問題:在考察環境之後,怎樣才能準確、科學、快速地預判出,大概的無線AP需求量?帶著這個問題,我們一起來探討,如何利用頻寬估算,無線AP的佈署量。
影響無線AP數量的因素
在估算無線AP數量時,需要明確四個要點,分別是網路頻寬、吞吐量、AP覆蓋距離、接入人數,下面分別說下這些要點,對無線AP數量的影響。
1、網路頻寬
通常討論鏈路的頻寬時,是指鏈路上,每秒所能傳送的比特數,強調的是最大能達到的速率。比如百兆乙太網的頻寬是100Mbps,千兆乙太網的頻寬是1000Mbps。
2、吞吐量
吞吐量和頻寬是很容易搞混的一個詞。當討論通信鏈路的頻寬時,一般是指鏈路上,每秒所能傳送的比特數,它取決於鏈路時鐘速率和信道編碼在電腦網路中又稱為線速,也就可以說百兆乙太網的頻寬是100Mbps。
頻寬與吞吐量的區別:頻寬強調的是最大能達到的速度,而吞吐量強調的是實際情況下的速度。由於現實受各種低效率因素的影響,通常更傾向於用「吞吐量」來表示網路的性能表現。
3、覆蓋範圍
在非高密區域的場景,考慮無線AP個數可以根據實際場景的面積以及推薦覆蓋範圍,大概確定AP的數量。 一些情況下也可以算最大覆蓋距離,同時可以根據功率適當的調整覆蓋範圍。
4、接入人數
在高密區域的場景,還需要考慮接入人數,不同型號的無線AP在不同場景下的推薦接入人數不同,可以通過併發接入用戶數來確定無線AP數量(筆記本和手機稍有區別)。
頻寬計算無線AP數量
很多朋友經常會被客戶問到這樣的問題:這個場景這個方案佈署了這麼多的AP,頻寬支不支持,如果不支持的話那用戶的網速是不是變成了龜速,或者是佈署的AP,需要多大的出口頻寬等。
1、可以根據AP數量、最大併發用戶數、每個用戶分配的帶寬,來得到出口頻寬。WLAN容量頻寬=最大併發用戶數×每用戶頻寬。
2、最大併發用戶數,可以根據覆蓋場景的人數,進行50%~70%估計 。
3、為了讓每個無線終端,有足夠的頻寬可利用,一般建議一個無線AP接入10~15個無線(以RD-W25AP為例,根據上表中的推薦接入數量)。
4、AP數量=最大併發用戶數÷15(單AP容納用戶數)。
5、每個用戶分配的頻寬 一般可以自行設置一個中間值,進行計算估計,如100kbps。(常見單位換算:1TB=1024GB,1G=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024B,1字節=8比特。)
舉例:某大學在校用戶人數為30000人,行動終端用戶15000人,併發比例按50%~70%計算,每用戶頻寬為512Kbps,求大概WLAN容量和AP數量。
解答:
1、併發接入人數=15000x(50%~70%)=7500~10500人;
2、AP數量=最大併發用戶數÷15=(7500~10500)÷15=500~700個;
3、WLAN容量要求=(7500~10500)×0.512=(3840~5376)M 。
實際上網應用頻寬計算
很多人做項目演示的時候,都會直觀的透過設備,連接WiFi測試速度,不過透過下載的速度,也可以簡單的估計對應應用的理論寬頻速率。
網速單位:
bps:位每秒,通常對於串行總線設備使用bps為單位,如串口,USB口,以太網總線等。
Bps:字節每秒,通常對於並行總線設備,使用Bps為單位,如並口,IDE硬碟等。
換算關係:
100M bps ≈ 10M Bps
一般來說,如果我們說網速為100兆,指的是100兆bps。如果從網上下載軟體,顯示的速度單位是Bps,就是每秒下載的字節數。所以一定要分清楚,不同情況下網速的單位是不一樣的,不能弄錯,因為這兩種表示方式速度相差10倍多。
在電腦網路、IDC機房中,其寬頻速率的單位用bps(或b/s)表示;換算關係為:
1Byte=8bit
1B=8b ---------- 1B/s=8b/s(或1Bps=8bps)
1KB=1024B ---------- 1KB/s=1024B/s
1MB=1024KB ---------- 1MB/s=1024KB/s
寬頻最高下載理論值:
1.5 M =169 KB/s
3 M =338 KB/s
6 M =676 KB/s
10 M =1126 KB/s
在實際上網應用中,下載軟體時,常常看到諸如下載速度顯示為128KB(KB/s),103KB/s等等寬頻速率大小字樣,因為ISP提供的線路頻寬使用的單位是比特,而一般下載軟體顯示的是字節(1字節=8比特),所以要通過換算,才能得實際值。然而我們可以按照換算公式換算一下:
128KB/s=128×8(Kb/s)=1024Kb/s=1Mb/s即:128KB/s=1Mb/s
理論上:
2M(即2Mb/s)寬帶理論速率是:256KB/s(即2048Kb/s),實際速率大約為80--200kB/s;(其原因是受用戶電腦性能、網路設備品質、資源使用情況、網路高峰期、網站服務能力、線路衰耗,信號衰減等多因素的影響而造成的)。
4M(即4Mb/s)的寬頻理論速率是:512KB/s,實際速率大約為200---440kB/s
上行速率是指,用戶電腦向網路發送資訊時的,數據傳輸速率,下行速率是指網路,向用戶電腦發送資訊時的傳輸速率。
比如用FTP上傳文件到網上去,影響上傳速度的就是「上行速率」;而從網上下載文件,影響下載速度的就是「下行速率」。當然,在實際上傳下載過程中,線路、設備(含電腦及其他設備)等的品質,也會對速度造成或多或少的影響,寬頻網速計算方法。
造成上述數據主要是受用戶電腦性能、網路設備品質、資源使用情況、網路高峰期、網站服務能力、線路衰耗,信號衰減等多因素的影響而造成的。