Bài viết này cung cấp các khuyến nghị để triển khai nhiều SSID trong cùng một môi trường mạng không dây và thảo luận về ảnh hưởng của nó đối với hiệu suất không dây. Dưới đây là các khuyến nghị chung của chúng tôi khi triển khai nhiều SSID trên một AP vật lý:
- Không nên bật quá 3 SSID trên bất kỳ một AP nào.
- Mỗi SSID phải được kích hoạt cân bằng tải băng tần (band-steering) .
- Tốc độ bit kiểu cũ (Legacy bit rates ) phải bị vô hiệu hóa trên mỗi SSID.
- Chỉ bật SSID trên AP nếu thực sự cần thiết.
- Các AP có vùng phủ sóng chồng lên nhau không được nằm trên cùng một kênh.
- Mỗi SSID phải được cấu hình để gán một VLAN riêng biệt .

Nhiễu và Chỉ số sử dụng kênh (Interference and Channel Utilization).

- Chỉ số sử dụng kênh (C.U hay Channel Utiliztion) - Các AP và thiết bị khách kết nối trên cùng một kênh cũng nằm trong phạm vi tạo thành một miền quảng bá duy nhất, tương tự như một chuyển mạch Ethernet (Switch). Tất cả các thiết bị đều có thể nghe thấy tín hiệu của nhau và nếu hai thiết bị bất kỳ truyền cùng lúc, tín hiệu vô tuyến của chúng sẽ xung đột và bị bóp méo, dẫn đến hỏng dữ liệu hoặc mất hoàn toàn frames. Nếu có quá nhiều xung đột xảy ra, dữ liệu sẽ không bao giờ được truyền thành công và mạng không dây sẽ không thể sử dụng được. Để tránh va chạm, các thiết bị không dây 802.11 sử dụng phương pháp nghe trước khi nói khi tiến hành truy cập mạng. Cụ thể, các thiết bị thực hiện đánh giá kênh (CCA - Clear Channel Assessment) bằng cách lắng nghe xem liệu thiết bị khác có đang thực hiện truyền dữ liệu trên kênh hay không trước khi nó gửi dữ liệu ra mạng. Khi một thiết bị phát hiện có một thiết bị khác đang truyền dữ liệu trong mạng không dây, thiết bị sẽ thực hiện một phép lùi ngẫu nhiên trong một khoảng thời gian ngắn (phép chờ đợi), sau đó thiết bị sẽ thực hiện tiếp tục một bài kiểm tra khác trước khi cố gắng truyền lại. Nếu kênh trống sau khi kiểm tra, thiết bị có thể truy cập kênh và gửi một số dữ liệu ra mạng không dây. Khi số lượng thiết bị cần truyền frames trong mạng không dây tăng lên trên kênh đó, tắc nghẽn có thể xảy ra đến mức các thiết bị dành nhiều thời gian nhận (tức thời gian chờ đợi sẽ dài hơn) hơn là gửi.
- Nhiễu (Interference) - Khi hai thiết bị không dây truyền cùng lúc, tín hiệu vô tuyến trên mạng không dây của chúng sẽ xung đột và bị bóp méo. Các thiết bị 802.11 trên cùng một kênh sử dụng bài đánh giá CCA để tránh những va chạm này. Tuy nhiên, bài đánh giá CCA có thể không phát hiện thấy xảy ra trên một kênh khác chồng chéo tần số trên kênh đang thực hiện kiểm tra. Trong trường hợp này, hai thiết bị 802.11 trên các kênh khác nhau (chồng chéo lên nhau) có thể truyền cùng lúc gây ra xung đột và có thể bị hỏng dữ liệu hoặc mất frames. Điều này được gọi là nhiễu vì đường truyền của một thiết bị cản trở bởi đường truyền của thiết bị khác. Khi số lượng thiết bị gây nhiễu tăng lên, khả năng mất frames cũng tăng theo. Chuẩn 802.11 sử dụng cơ chế truyền tải đáng tin cậy trong đó mỗi frame dữ liệu được gửi đi, phải được phản hồi ACK (người nhận phản hồi về gói đã nhận) bởi người nhận để đảm bảo frame không bị mất đi khi truyền hoặc bị hỏng. Nếu người gửi không nhận được phản hồi ACK, nó phải truyền lại cùng một frame cho đến khi nhận được phản hồi ACK của frame đó. Việc truyền lại dẫn đến tốc độ chậm hơn vì mất nhiều thời gian hơn để gửi thành công một frames.

Hậu quả của việc tạo nhiều SSID là gì ?

Hầu hết các trang quản trị AP cho phép các nhà quản trị viên thiết lập nhiều SSID trên một AP vật lý. Mỗi SSID thứ 2 được bật trên một AP nhất định được gọi là VAP (Virtual AP). VAP hoạt động như một AP độc lập của riêng chúng, hoạt động trên các kênh mà AP vật lý được thiết lập. Do đó, việc kích hoạt 5 SSID trên một AP gần giống với việc triển khai 5 AP vật lý với mỗi một SSID.
Thông thường, các nhà quản trị viên tạo nhiều SSID để cung cấp cho các kiểu thiết bị khác nhau, cũng như là phân loại các đối tượng khác nhau khi sử dụng mạng. Nhược điểm của việc tạo nhiều SSID hơn là nó tạo ra nhiều kênh sử dụng hơn sẽ tạo ra chi phí cao hơn.
Báo hiệu và phản hồi đầu dò (hay gọi Beacons và Probe response) là hai loại frames quản lý trong mạng không dây bắt buộc phải có, có thể tăng khả năng sử dụng kênh (Chỉ số Channel Utilization). Các frame báo hiệu (beacon frames) được các VAP sử dụng để quảng cáo SSID ra không gian mạng và thông báo tới các máy khách khi nó được kết nối. Mỗi VAP phải gửi một frame báo hiệu ra không gian mỗi 100ms, ở tốc độ dữ liệu hỗ trợ thấp nhất (lowest supported data rates) để tất cả các khách hàng có thể nhận được. Tốc độ là 1Mbps theo mặc định với tiêu chuẩn 802.11b / g / n và 6Mbps trên tiêu chuẩn 802.11a / n.
Máy khách cũng khám phá các mạng không dây bằng cách gửi ra không gian các yêu cầu thăm dò (Probe requests). Khi một VAP nhận được một yêu cầu thăm dò, nó sẽ trả lời bằng một phản hồi thăm dò (Probe response) cho SSID chứa các thuộc tính mạng không dây. Yêu cầu thăm dò (Probe requests) và phản hồi (Probe response) luôn được gửi ở tốc độ dữ liệu hỗ trợ thấp nhất (lowest supported data rates) với 1Mbps cho tiêu chuẩn 802.11b / g / n và 6Mbps trên tiêu chuẩn 802.11a / n.
Khi số lượng mạng không dây trên một kênh cụ thể tăng lên thì số lượng frame báo hiệu và phản hồi thăm dò cũng tăng theo tỉ lệ thuận. Hãy thực hiện một tình huống nhỏ rằng, trong đó có hai AP vật lý nằm trên cùng một kênh, mỗi AP có một SSID. Cả hai AP sẽ truyền một frame báo hiệu mỗi 100 ms và khi bất kỳ máy khách nào gửi yêu cầu thăm dò trên kênh đó, mỗi AP sẽ gửi lại một phản hồi thăm dò. Điều này sẽ không gây ra nhiều chi phí trong hiện tại đâu. Tuy nhiên, hãy lấy hai AP vật lý giống nhau, mỗi AP có 4 SSID. Giờ đây, 8 VAP đang gửi các frame báo hiệu độc lập sau mỗi 100ms và bất kỳ khi nào khách hàng gửi yêu cầu thăm dò, 8 phản hồi thăm dò sẽ được phản hồi trở lại. Ví dụ này chưa tính đến các frame quản lý hệ thống WiFi lân cận, truyền dữ liệu không dây hoặc không bị nhiễu tới 802.11 (chẳng hạn như lò vi sóng và điện thoại không dây).
Hai cấu hình dưới đây có thể được sử dụng để tăng tốc độ dữ liệu được hỗ trợ thấp nhất của dữ liệu và giảm phản hồi của đầu dò trên băng tần 2.4Ghz.
- Tắt tốc độ cũ (legacy bit rates:): Tính năng này cho phép quản trị viên bỏ các tốc độ dữ liệu thấp nhất, thay vào đó đặt tốc độ dữ liệu được hỗ trợ thấp nhất thành 6Mbps trên mỗi SSID. Mặc dù nó có thể làm giảm các tùy chọn kết nối của máy khách 802.11b, nhưng nó làm tăng tốc độ dữ liệu của đèn hiệu và phản hồi thăm dò. Do đó những đường truyền này tiêu tốn ít thời gian phát sóng hơn.
- Bật tính năng Band Steering: Khi bật tính năng điều hướng băng tần, các AP băng tần kép (2,4 GHz và 5 GHz) chỉ trả lời các yêu cầu thăm dò trên băng tần được hỗ trợ cao nhất cho máy khách. Điều này làm giảm số lượng phản hồi thăm dò trên 2.4GHz bằng cách đẩy khách hàng lên 5Ghz ở những nơi được hỗ trợ.

Tính toán trong thế giới thực.

Công ty của chúng tôi, GearHub, đã thực hiện thử nghiệm rộng rãi trên các mạng LAN không dây ở các mức SNR khác nhau, bằng cách chạy các bài kiểm tra hướng tới người dùng cuối để xác định tác động của các giá trị SNR đối với khả năng người dùng tải một trang web cụ thể. Đối với các SNR khác nhau, sau đây là những gì chúng tôi tìm thấy về cường độ tín hiệu (được tìm thấy trong trạng thái kết nối Windows), trạng thái liên kết và hiệu suất khi tải một trang web cụ thể từ máy tính xách tay. Chúng tôi đã đo giá trị SNR từ cùng một máy tính xách tay và điểm truy cập. Để đảm bảo so sánh chính xác, chúng tôi đã xóa bộ nhớ cache của máy tính xách tay trước khi tải lại trang:
Giá trị SNR > 40dB = Tín hiệu tuyệt vời (5 vạch); luôn liên kết; truyền tải cực kỳ nhanh.
Giá trị SNR từ 25dB đến 40dB SNR = Tín hiệu rất tốt (3 - 4 vạch); luôn liên kết; rất nhanh.
Giá trị SNR từ 15dB đến 25dB SNR = Tín hiệu thấp (2 vạch); luôn liên kết; tải thông thường.
Giá trị SNR từ 10dB - 15dB SNR = Tín hiệu rất thấp (1 vạch); liên kết thấp; chủ yếu là tải chậm.
Giá trị SNR từ 5dB đến 10dB SNR = Không có tín hiệu; không liên kết; không tải được.
Những giá trị này có vẻ phù hợp với thử nghiệm chúng tôi đã thực hiện trong quá khứ, cũng như những gì một số nhà sản xuất điểm truy cập phát hành trước đây.

Khuyến nghị sử dụng với SNR.

Dựa trên thử nghiệm này, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng khoảng 20dB (đây cũng là tiêu chuẩn của các nhà sản xuất điểm truy cập khuyến nghị) làm giá trị SNR tối thiểu để xác định ranh giới phạm vi của mỗi điểm truy cập 802.11b / g trong mô hình triển khai hàng loạt các điểm truy cập trên mặt sàn. Điều đó đảm bảo duy trì sự liên kết liên tục trong mạng không dây có hiệu suất khá tốt, chẳng hạn như duyệt web và đồng bộ hóa email từ máy tính của khách hàng. Hãy nhớ rằng 802.11n có thể yêu cầu các định nghĩa ranh giới phạm vi khác nhau. Nếu bạn định triển khai mạng thoại (hoặc Video Call hay LiveStream) qua mạng không dây, thì bạn có thể cần SNR tối thiểu phải cao hơn nữa. Ví dụ, Cisco khuyến nghị 25 dB cho các hệ thống điện thoại thoại không dây của họ. Ngoài ra, một biên độ lớn hơn (tức là SNR cao hơn), có thể cần thiết ở một số địa điểm, đặc biệt là những nơi có rất nhiều tín hiệu truyền tín hiệu đa đường (Multipath), chẳng hạn như các nhà máy sản xuất và nơi máy bay đậu tại các sân bay. Hãy nhớ rằng mức hiệu suất tương ứng chỉ xảy ra ở ranh giới của mỗi điểm truy cập. Người dùng liên kết với các điểm truy cập ở phạm vi gần hơn sẽ có SNR cao hơn và hiệu suất tốt hơn.
Khi đo giá trị SNR, hãy sử dụng cùng một điểm truy cập, cùng một băng tần và ăng-ten của máy khách mà người dùng sẽ sử dụng trong mạng không dây đó, nếu có thể. Ví dụ, chắc chắn có sự sai sót về độ lợi ăng ten giữa thiết bị khảo sát và thiết bị của người dùng có thể dẫn đến việc người dùng có SNR (và hiệu suất) khác với những gì bạn đo được trong quá trình khảo sát. Ngoài ra, một số điểm truy cập khách hàng có công suất truyền và nhận độ nhạy thu tốt hơn các điểm truy cập khác, điều này có thể làm mất kết quả của bạn nếu bạn không sử dụng cùng điểm truy cập để triển khai cho khách hàng.
Những thay đổi được thực hiện trên mặt sàn, chẳng hạn như thêm vách ngăn thạch cao, mặt kính hoặc tường và di chuyển các ghế trong căn phòng cũng sẽ ảnh hưởng đến SNR. Do đó, thông thường, bạn nên kiểm tra lại SNR theo thời gian, ngay cả sau khi mạng đang hoạt động. Điều này có thể được thực hiện dễ dàng với các công cụ bán sẵn trên thị trường. Ví dụ: hình dưới đây là ảnh chụp màn hình được chụp từ bộ kháo sát sóng của AirMagnet Survey, với màu xanh lá cây và màu vàng cho biết vùng phủ sóng tín hiệu có thể chấp nhận được của mạng 802.11g, trên đó gán pham vi ranh giới là 20 dB. Nếu bạn nhận thấy SNR thấp hơn giá trị tối thiểu ở một số khu vực, chẳng hạn như các khu vực tô màu xám trong hình, hãy xem xét việc lắp đặt các điểm truy cập bổ sung hoặc di chuyển các điểm truy cập hiện có để phân phối tín hiệu tốt hơn và lấp đầy các lỗ hổng này.

Kết luận.

Việc sử dụng giá trị SNR trong triển khai mạng không dây là một khởi đầu tốt cho việc xác định vùng phủ sóng có tín hiệu chắc chắn. Tuy nhiên, hãy đảm bảo thực hiện kiểm tra từng bước trong môi trường thực tế để xác định các ranh giới phạm vi có thể chấp nhận được giữa các điểm truy cập với nhau. Trước khi đưa hệ thống vào hoạt động, hãy luôn thực hiện kiểm tra xác minh kỹ lưỡng các ứng dụng mà khách hàng sử dụng, chẳng hạn như duyệt web, email và gọi điện thoại qua mạng không dây, sử dụng các kiểu thiết bị điển hình mà khách hàng đang sử dụng và băng tần sẽ thực sự sử dụng mạng. Điều này cung cấp sự đảm bảo rằng hệ thống sẽ thực sự đáp ứng các yêu cầu về vùng phủ sóng và hiệu suất truyền tải trong mạng không dây khi triển khai thực tế.