nKB

nKB

シンプルにいこうよ

無線LAN

アクセス制御方式

CSMA/CA:衝突回避の仕組み。大きなファイルを転送するとスループットが下がる。

構成機器

PI
PoEスイッチ…APへ給電で利用
AP

Cisco Wireless LAN Controller(WLC)

無線LANコントローラー
複数のアクセスポイントを管理するデバイスSSIDや周波数チャネルを一元管理できる。
大規模なネットワークを構築する場合は必須。

Flexconnect
ローカルスイッチング
セントラルスイッチング


WiFi通信規格

通信規格 wifi alliance呼称 最大通信速度(理論値) 周波数帯
IEEE802.11b 11Mbps 2.4GHz
IEEE802.11a 54Mbps 5GHz
IEEE802.11g 54Mbps 2.4GHz
IEEE802.11n wifi4 600Mbps 2.4/5GHz
IEEE802.11ac wifi5 6.93Gbps 5GHz
IEEE802.11ax wifi6 9.6Gbps 2.4/5GHz


IEEE802.11n

ストリーム数 速度(40MHz時)
1ストリーム(1×1) 150Mbps
2ストリーム(2×2) 300Mbps
3ストリーム(3×3) 450Mbps
4ストリーム(4×4) 600Mbps

※ ストリーム数は通信の経路をいくつ同時に利用できるかという意味。アンテナ1本で1ストリームに相当するため、アンテナ数と読み替えることができる。

Wi-Fiの速度を決めるのは、「ストリーム数」と「チャンネル幅」の2つ。
※ チャンネル幅は1ストリームで利用できる周波数の範囲。


2.4GHzと5GHzの違い

2.4GHz帯 5GHz帯
規格 11.b/g/n 11a/n/ac
通信速度 おそい はやい(11ac)
混雑具合 混雑しがち 空いている
つながりやすさ 遮蔽物があっても比較的つながりやすい 遮蔽物があるとつながりにくい

【2.4GHz】
・2.4GHz帯で使えるチャネルは1ch~13ch(14ch)。
・2.4GHz帯で電波干渉せずに利用できるチャネル数は3つしかない。
「1ch・6ch・11ch」「2ch・7ch・12ch」「3ch・8ch・13ch」のように
5chずつ離して使うのが一般的。
・2.4GHz帯では電子レンジやBluetoothなどの、多数の電子機器が同じ周波数帯を利用している為、
電波干渉が起こりやすい。

【5GHz】
・5GHz帯は19チャネル使用できる。

5GHzチャンネル一覧

タイプ チャンネル 気象レーダー
との干渉
屋外
での使用
W52 36,40,44,48 なし ×
W53 52,56,60,64 あり ×
W56 100,104,108,112,116,120,124,128,132,136,140 あり


・5GHzの通信速度がはやい理由
 ・使用チャンネルが重ならない

・遮蔽物があるとつながりにくい理由は「高周波」
 ・電波の威力が弱くなりやすい
 ・壁で反射しやすくなる
 ・直進性が高く、回り込みに弱い

企業で利用する場合はトラブルを避けるためにも「5GHz帯」を使う事。

接続形態

無線LANは無線端末の接続形態が2種類ある。
・インフラストラクチャモード:無線端末はアクセスポイントを介して通信する
アドホックモード:無線端末同士が直接接続する

・インフラストラクチャモード
アクセスポイントとその電波到達範囲にいる無線端末で構成されるネットワークを
BSS(Basic Service Set)」と呼ぶ。

複数のアクセスポイントとその電波到達範囲内にいる無線端末で構成されるネットワークを
「ESS(Extended Service Set)」と呼ぶ。

BSSIDとは、無線LANにおける無線APの識別子の一つで48bitで表される。
通常APのMACアドレスをそのまま用いる。


RSSI(電波強度)

Metageek

Quality dBm
Excellent ~-61
Good -63~-73
Fair -75~-85
Poor -87~-97
Very Poor -99~-109
No Signal -111~

参考:inSSIDer User Guide RSSI
https://www.4gon.co.uk/documents/metageek_inSSIDer_wifi_scanner_user_guide.pdf

metageek Understanding RSSI
https://www.metageek.com/training/resources/understanding-rssi.html

RSSIとdBmはともに信号強度を表すが、測定単位が異なる。
RSSIは相対的な指標でメーカーによりRSSI値が異なる。
dBmは電力レベルをmW単位の絶対値で示す。
信号強度は、基本的に0dBmに近いほど良好である。


SNR(信号対雑音比)

SNRは信号対雑音比(signal-to-noise ratio)の略。
信号(signal)と雑音(noise)の比率のこと。実際には比率ではなく差。
SNRが高ければ伝送における雑音の影響が小さく、
SNRが低ければ伝送における雑音の影響が大きい。
SNRが高いほど良好である。

データネットワークに推奨されるSNRは一般的に20dB以上。
音声アプリケーションを使用するネットワークでは25dB以上が推奨。


電波干渉

電波干渉とは、限られた帯域の中で複数の無線LAN機器が帯域を奪い合うことを言う。

一般的に無線LANは、アクセスポイント間でも電波干渉があるため、
隣接するアクセスポイントは異なるチャンネルを設定する。
移動して無線LANを利用する場合、チャンネルを跨った際に
ローミングが発生し、通信の瞬断が発生する。

無線LANのチャネル設定は、APの自動チャネル割り当て機能を使って、自動で調整させるのが一般的。

電波干渉による不具合を防ぐ為、無線LAN導入の際はサイトサーベイ(電波状況の調査)を行ったほうがよい。


DFS

【ワイヤレスブログ 第11回】DFS|技術ブログ|C&S ENGINEER VOICE


サイトサーベイ

Ekahau Connect
Ekahau: Wi-Fi Design and Spectrum Analysis for Business-Critical WLANs


APへの同時接続台数

企業向けの製品であれば10台、20台はざらで30台以上、100台規模のものまである。
家庭向け製品と企業向け製品の違いの一つ。

無線LAN.biz | 無線LANについて > 「家庭用無線LAN機器」と「企業用無線LAN機器」の違い

製品によって性能に大きな差、安価でも光る製品あり | 日経クロステック(xTECH)

あなたの学校に「使える無線LAN」を導入する3つのポイント/シスコシステムズ | ICT教育ニュース
Cisco Aironet 2800では100台同時配信可能らしい。


リスク

・通信内容の盗聴
・社内ネットワークへの不正アクセス
不正アクセスポイント(AP)による攻撃や盗聴


セキュリティ

暗号化
・セキュリティプロトコル WPA2
・暗号化方式 AES
※WEPやTKIP(RC4)は脆弱性あり


PoE給電の無線APを遠隔(リモート)で再起動する方法

接続Portをshut/no shutすれば一旦電力供給が止まるので再起動できる。
WLCで管理している場合はWLC上から再起動を行うほうが確実。

WLC に帰属している AP を確認する方法

Windowsで現在使っているチャンネルを確認する方法

コマンドプロンプトで書きのコマンドを実行する。

netsh wlan show networks mode=bssid

外部リンク

WLAN導入のためのサイト調査ガイドラインの理解 - Cisco
【WiFiの5GHz帯】W52、W53、W56の違いって何?速度差はあるの!? | リノベーター(旧ザ・サイベース)


EOF