AirMagnet Surveyor: средство создания карт покрытия WLAN – THG.RU

Введение

Одним из наиболее скучных занятий при создании и настройке беспроводной сети является выбор мест для установки точек доступа. Конечно, можно расположить точки доступа и без расчётов, или установить их через каждые N метров, но в реальных условиях существует ряд ограничений, таких как различные помехи, затухание, стоимость, в результате чего для эффективной реализации требуется аналитический подход.

Новый инструмент AirMagnet Surveyor предназначен для облегчения процедуры создания карт покрытия, и, что не менее важно, представления результата в наглядной графической форме.

Функциональность

Surveyor использует движок сканирования WLAN от AirMagnet и соединяет его с интерактивным графическим интерфейсом. Движок сканирует радиочастоты в разных точках во время прогулки по нужной зоне, в результате чего получается визуальное изображение уровня сигнала на карте.

Профили сигналов могут накладываться на карты помещения или отображаться сами по себе в выбранном масштабе. Конечно, можно придумать и другие способы, но AirMagnet позволяет создать карту, практически не прилагая усилий к измерению сигнала и анализу результатов и не тратя драгоценное время. На Рис. 1 показан пример работы Surveyor.

Рис. 1. Результат пассивного поиска.

Хотя на первый взгляд изображение кажется слегка обескураживающим, на самом деле всё достаточно просто, при условии, что у вас есть карта помещения. Далее мы покажем, каким образом нам удалось получить приведённое выше изображение.

Для работы Surveyor необходима ОС WinXP или 2000 и беспроводной сетевой адаптер, поддерживаемый утилитой. AirMagnet понимала, что вряд ли кто-то захочет носить с собой настольный компьютер, но все желают смотреть на большой экран. Поэтому лицензия Surveyor позволяет устанавливать одну копию на компьютер с адаптером WLAN (привязывается к MAC-адресу) и одну – в режиме “только отображения” на другую машину.

Кстати, мы подозреваем, что Surveyor позволит увеличить продажи планшетных компьютеров Tablet PC, – те, кому придётся часто использовать систему, вероятно, быстро устанут от необходимости держать в одной руке ноутбук и вводить необходимую информацию при перемещении.

AirMagnet постоянно расширяет список поддерживаемых адаптеров, в котором сегодня можно встретить модели таких производителей, как 3Com, Cisco, Enterasys, IBM, NETGEAR, Nortel, Proxim, а также модели собственного производства с интерфейсом CardBus. AirMagnet предоставила нам двухдиапазонную трёхрежимную карту NL-5354CB, разработанную компанией Senao, также доступную под торговой маркой EnGenius и не только. Отметим, что ни адаптеры Intel Centrino, ни какие-либо другие внутренние модели адаптеров пока не поддерживаются.

AirMagnet использует весьма своеобразную схему лицензирования, при которой требуется ввести серийный номер и “ключ” с установочного диска, а также MAC-адрес используемого беспроводного адаптера. Эта информация через Интернет передаётся к AirMagnet, которая в ответ предлагает скачать файл для активации продукта. (Есть и другие способы получения файла лицензии, но это на тот случай, если нет доступа к Интернету). Как при установке на ноутбук, так и при установке на настольный ПК проблем при лицензировании у нас не возникло.

Совет: лучший способ посмотреть Surveyor в действии – скачать тестовую версию.

Настройка

Подготовка к использованию Surveyor включает задание параметров поиска WLAN и ввод карты/схемы помещения. На Рис. 2 показаны основные настройки, которые позволяют указать пороговое значение уровня сигнала точки доступа.

Рис. 2. Настройки поиска.

На Рис. 3 указывается ещё ряд параметров драйвера сетевого адаптера. Отметим, что можно задать ключ WEP (для активного сканирования), но, к сожалению, более новый стандарт WPA не поддерживается.

Рис. 3. Настройки 802.11.

На Рис. 4 показано, что скрывается за кнопкой Advanced на вкладке 802.11. Как видите, здесь есть возможность указать данные для аутентификации Cisco LEAP и изменить дополнительные параметры беспроводного адаптера.

Рис. 4. Дополнительные настройки.

Сразу отметим, что эти параметры мы не трогали. Далее, в разделе Scan можно выбрать каналы, которые будут сканироваться. Например, 11 каналов для 802.11b/g, два из которых используются точками доступа нашей тестовой сети.

Имеется возможность выбора всех четырнадцати каналов 11b/g и двенадцати 11a, а также можно задать время сканирования каналов в диапазона от 150 мс до 10 секунд.

Рис. 5. Параметры сканирования.

После того, как разделались с настройками радио, необходимо “сообщить” Surveyor каким образом наносить на карту сигналы. В процессе настройки это можно сделать при помощи мастера “Project Wizard”, который пошагово поможет ввести все необходимые данные. После настройки параметры можно изменять в окне свойств проекта (View > Project Properties), Рис. 6.

Рис. 6. Свойства проекта

Как видите, здесь указывается длина и ширина зоны поиска, а также информация по характеристикам распространения сигнала. Здесь можно выбрать одну из трёх предустановок окружений – сильное затухание (Restricted Closed Office), среднее затухание (Open Space Office) и слабое затухание (Commercial), со значениями по умолчанию 20, 40 и 60 футов (6, 12 и 18 метров), соответственно, или указать собственное значение. Можно также ввести значение мощности по умолчанию, необходимое для расчёта распространения сигнала от точек доступа.

Совет. Позднее можно будет более точно настроить мощность передатчика, равно как и другие параметры точек доступа, для чего необходимо просто щёлкнуть по их изображению на карте и выбрать пункт “Свойства” (Properties).

Создание карты

Хотя выше вы могли прочитать, что для создания карты придётся изрядно потрудиться, на самом деле большую часто работы берёт на себя мастер “Project Wizard”. Таким образом, на создание карты у вас уйдёт совсем немного времени. Гораздо более сложно будет найти карту исследуемой местности в электронном виде. AirMagnet принимает файлы форматов BMP, DIB, DXF, EMF, JIF, JPG и WMF.

Предполагается, что в серьёзных компаниях уже есть все необходимые карты помещений в электронном виде, но мы думаем, что в предприятиях малого и среднего бизнеса вряд ли они есть. Но даже если есть бумажный вариант карты, и вы его отсканируете, то в большинстве случаев на нём присутствует только внешние стены и капитальные перекрытия. Различные перегородки не всегда отображаются на таких картах.

Эта часть настройки Surveyor потребовала от нас достаточно много времени, отняв почти половину дня. К счастью, нам удалось найти план здания, в котором мы проводили тестирование. Однако отсканировать лист формата А1 оказалось не так-то просто – ведь придётся пройтись по салонам, занимающимся подобными делами, на что уйдут ещё полдня и некоторая сумма денег.

Так как мы не хотели приобретать Visio “на всякий случай”, мы решили воспользоваться поисковой системой и найти утилиту, отображающую размер объектов на карте и расстояние между ними. Думаете, легко найти простую и недорогую программу с возможностями Apple MacDraw многолетней давности? Лучшее, что удалось встретить из бесплатного софта, доступного для скачивания и не имеющего времени использования, это утилита VectorEngineer QuickTools.

После некоторого ознакомления с QuickTools, мы по бумажной версии создали электронную и импортировали её в Surveyor (Рис. 7).

Рис. 7. Карта.

Измерения

Приступаем! Приготовления завершены, теперь можно перейти непосредственно к измерениям. Для нанесения текущей координаты достаточно во время перемещения лишь примерно оценить текущее местоположение и щёлкнуть мышкой в соответствующей точке карты. На Рис. 8 показано, как выглядит карта после завершения “прогулки”.

Рис. 8. Карта с нанесённым маршрутом.

Красными точками отображаются места, в которых отмечалось текущее местоположение, синими точками отображаются места, где Surveyor высчитывал уровень сигнала.

Хотя теперь всё кажется достаточно простым, ранее нам так не казалось: мы не знали, как часто нужно указывать своё текущее местоположение. В руководстве пользователя никаких подробностей по этому поводу не было, говорилось только: “Щёлкайте по карте, чтобы указать текущее местоположение во время сканирования”. Суть того, как часто и когда нужно “кликать”, достаточно просто понять, увидев, каким образом Surveyor наносит на карту ваши отметки с указанием силы сигнала.

Так как Surveyor не может определять местоположения каждого измерения, предполагается, что пользователь при передвижении сам наносит своё местоположение на карту. После чего Surveyor сопоставляет эти данные со временем измерений и прикидывает, в каком месте на самом деле было проведено каждое измерение.

Поскольку вычисления производятся с учётом прямолинейного передвижения, следует указывать местоположение непосредственно перед каждым поворотом и делать это как можно точнее. Приведём пример. Предположим, что мы начали работу, щёлкнув по точке отправления на карте, при этом мы записываем уровень сигнала каждые три секунды. Сразу после запуска случилось так, что выпала любимая ручка, чтобы её найти и поднять, мы затратили 10 секунд. После чего мы прошли 6 метров по коридору и указали местоположение. Если мы здесь остановим запись, то получим примерно следующую картину (Рис. 9).

Рис. 9. Ошибочный путь.

Заметьте, что Surveyor произвёл три измерения в одном и том же месте, пока мы занимались поисками ручки, и равномерно распределил их на 6 метров пути. Вполне очевидно, что это не правильно, на самом деле три измерения должны быть отображены около начальной точки.

Что нужно было сделать? Либо перед возобновлением движения снова “кликнуть” по текущему местоположению, либо использовать паузу (Pause) сразу после того, как ручка упала, или снова запустить утилиту, обнулив полученные значения. Если вы попали в зону отсутствия сигнала или просто хотите отбросить последний измеренный путь, то можно воспользоваться функцией Retract.

Surveyor позволяет использовать два режима работы. В пассивном режиме определяются уровень сигнала, шума, канал и SSID от каждой доступной точки доступа, подобно тому, как это происходит у продуктов AirMagnet Laptop и Handheld. Можно использовать и активный режим, при котором записывается сигнал только от указанной точки доступа или от нескольких точек с указанным SSID. Настройка режимов практически не различается, разве что при активном необходимо указать SSID или точку доступа.

Отображение и обработка данных

После того, как прогулка завершена, необходимо перейти в режим отображения (Display), чтобы посмотреть, что получилось в итоге. При переходе в этот режим появится всплывающее окно, в котором будет предложено указать местоположения точек доступа.

AirMagnet рекомендует задать местоположения ТД, и мы согласны с этой рекомендацией. Указав, где располагаются точки доступа, вы, тем самым, упростите работу Surveyor по вычислению карты покрытия, поскольку максимальный уровень сигнала будет указываться рядом с точками доступа, а не в тех местах, где Surveyor предположит их наличие.

Ниже показано, что происходит при добавлении информации о местоположении точек. Сравните Рис. 10 и Рис. 11. На скриншотах показаны два результата пассивного сканирования одной и той же беспроводной сети, использующей точку доступа Gigabype GN-A17GU 11g (красный) и беспроводной маршрутизатор OvisLink WMU-9000VPN 11g (синий).

Рис. 10. Пассивный поиск – местоположения ТД не указаны.

На Рис. 10 показан случай, когда места точек доступа не указаны, тем не менее, достаточно отчётливо заметно, что ТД, использующая 1 канал (красный), имеет более высокий уровень сигнала чем ТД, использующая 4 канал (синий). Место источника сигнала чётко не отображается.

Рис. 11. Пассивный поиск – местоположения ТД указаны.

На Рис. 11 видно, что ввод местоположений точек доступа позволяет отображать центры сигнала, располагая их там, где нужно. Алгоритм отображения работает таким образом, что более сильный сигнал отображается поверх более слабого – точка доступа Gigabyte по мощности перекрывает маршрутизатор OvisLink. Это подтверждается и тестовыми данными FCC: пиковая мощность 802.11g для Gigabyte, использующей чипсет Atheros, составляет 62мВт, для OvisLink, использующей Conexant PRISM, – 34 мВт.

Как нам кажется, двух точек доступа будет более, чем достаточно для покрытия около 150 м² нашей территории. Но давайте всё же обратимся к расчётам Surveyor.

На Рис. 12 показано то же самое, только без отображения сигнала 4 канала (синего) и при отсечении уровня сигнала ниже -65 dBm (вертикальный движок в правой части панели инструментов).

Рис. 12. Пассивный поиск – только 1 канал, ограничение -65dBm.

В том случае, если уровень сигнала оказывается ниже -65dBm, площадь закрашивается серым. Отметим, что такая возможность нам очень понравилась – она позволяет быстрее понять ситуацию. Отметим, что можно ограничить и максимальный уровень сигнала.

С такими настройками отображения, можно заметить, что даже более мощная точка доступа Gigabyte не сможет обеспечить покрытие этажа с приемлемым уровнем сигнала. Поскольку некоторые модели адаптеров обеспечивают стабильное соединение (и достаточно высокую скорость) даже при очень низком уровне сигнала, мы решили смягчить ограничение и задали допустимый уровень сигнала -70 dBm.

Совет. Кроме графического представления, можно также получить текстовый список результатов измерений, для чего нужно щёлкнуть правой кнопкой по надписи Survey Data и выбрать Raw Data. Формат файла достаточно прост и понятен любому, а также позволяет импортировать данные в другие приложения.

Активный режим

Второй, активный режим позволяет дополнительно отображать такие данные, как скорость соединения, частота повторений и процентное соотношение потерь, и, конечно, стандартные параметры, такие, как уровень сигнала, уровень шума, соотношение сигнал/шум, которые можно просмотреть и при пассивном режиме. На Рис. 13 показаны результаты сканирования скорости соединения для 4 канала (OvisLink), использовавшегося маршрутизатором 11g.

Рис. 13. Активный поиск – скорость передачи первого канала.

Поскольку скорость соединения является сдерживающим фактором для множества приложений, пользу от такой схемы трудно переоценить. Но перед тем как бежать за покупками, думая что всё так прекрасно, стоит учесть, что все карты Surveyor составляются на основании данных, полученных адаптером, поэтому очень многое зависит именно от него.

Производительность беспроводной сети зависит от используемого адаптера, примерно, так же, как и от используемых точек доступа. Более того, алгоритмы роуминга и выбора скорости задаются в прошивках и драйверах клиентских адаптеров. Таким образом, для более точного результата, AirMagnet рекомендует при тестировании использовать такие же модели адаптеров, какие используются в сети, или, по меньшей мере, карту на том же чипсете.

Для получения наиболее реалистичной картины следует провести несколько измерений, с использованием различных адаптеров. К сожалению, схема лицензирования AirMagnet не позволяет менять адаптеры, когда заблагорассудится, а приобретение лицензий для каждой модели может вылететь в копеечку. Но AirMagnet работает над созданием новой схемы лицензирования, которая предоставит такую возможность.

Думаем, что AirMagnet также следует добавить поддержку карт с интерфейсом mini-PCI, как минимум, по одной на каждом чипсете – встроенные адаптеры WiFi сегодня всё чаще используются во многих организациях. Список поддерживаемых адаптеров AirMagnet уже включает такие модели, как Cisco MPI350 и IBM ThinkPad Mini PCI a/b/g (на базе чипсета Atheros AR5212), но Centrino, тем не менее, до сих пор не поддерживается, что весьма плохо.

Планирование и моделирование зон перекрытия

Что касается других возможностей AirMagnet, то Surveyor обладает таким количеством различных режимов работы и функций, что о них просто невозможно написать в одной статье. Хотя есть и такие, с которыми многие захотят поэкспериментировать.

Surveyor может показывать зоны перекрытия сигналов нескольких точек доступа (Рис. 14), что особенно полезно при выборе местоположений ТД и/или их мощности.

Рис. 14. Перекрытие зон действия точек доступа.

Для создания Рис. 14 мы воспользовались смешением файлов – ещё одной полезной функцией Surveyor, которая позволяет совмещать результаты нескольких сканирований в единую схему зоны покрытия – в нашем случае мы совместили результаты активного поиска при подключении к первой и ко второй ТД тестовой сети. Затем мы установили уровень отображаемого сигнала -55dBm и выше, а потом щёлкнули по кнопке Interfere в правой нижней части панели инструментов, чтобы зона перекрытия сигналов закрасилась красным.

Что же нужно сделать для уменьшения зоны перекрытия? Здесь на помощь приходит функция Simulation. Щёлкнув по кнопке Simulation, расположенной в нижней части экрана Surveyor вы увидите окно, подобное показанному на Рис. 15, где можно задать канал, SSID и предлагаемую и реальную мощности.

Рис. 15. Настройка моделирования.

Мы испробовали различные значения и в итоге получили, что нам стоит уменьшить мощность ТД Gigabyte в десять раз, чтобы убрать зону перекрытия с более слабой точкой доступа (Рис. 16).

Рис. 16. Эффект от снижения мощности.

Конечно, над реализацией этой функции ещё стоит поработать, поскольку пока для достижения желаемого эффекта приходится слишком сильно менять силу сигнала. Мы также заметили, что уровень сигнала вблизи точки доступа Gigabyte не изменился и в обоих случаях составлял -20dBm.

Эксперименты с движком Noise Simulation, как нам показалось, не произвели должного эффекта, и изменение канала одной из точек доступа повлияло лишь на цвет, оставив зону перекрытия неизменной. Кроме того, когда мы указали один канал для обеих точек доступа, зона перекрытия исчезла вообще. На наш взгляд, это в корне не правильно, поскольку сигналы от различных точек в любом случае перекрываются – независимо от того, какие каналы они используют.

Так же, как в случае с AirMagnet, в руководстве пользователя ничего не сказано о том, как лучше использовать Simulator и другие функции Surveyor. Всё, что есть, – это краткие подсказки.

Прочие функции

Одна из функций, которую вы могли заметить на Рис. 1, но о которой мы не рассказали, – это режим измерений (Measure Mode). Если щёлкнуть по ней, появится метка, которую можно поставить в любом месте карты. После чего на экране будут отображаться расстояния от неё до курсора.

Такое решение удобно для проверки расстояний между точками на карте, но AirMagnet улучшила эту функцию в последней версии ПО. Новая версия предлагает откалибровать расстояния сразу после измерения. Она позволяет вывести расстояния между двумя точками схемы, после чего можно подправить расстояние и пересчитать карту.

Surveyor включает множество удобных калькуляторов, полезных при работе в крупной беспроводной сети. На Рис. 17 показан инструмент подсчёта потери уровня сигнала (Free Space Loss), на закладках окна видны другие доступные инструменты.

Рис. 17. Подсчёт потери уровня сигнала.

Surveyor позволяет задавать расстояния на карте как в метрах, так и в футах, и было бы прекрасно, если бы калькуляторы также позволяли это. Отметим, что калькуляторы доступны даже в том случае, если Surveyor запущен без подключенного беспроводного сетевого адаптера.

Наконец, с установленным адаптером вы также получаете доступ к таким возможностям, как Signal Distribution, DHCP и Ping из набора AirMagnet Laptop и Handheld.

Что следует улучшить

Несмотря на все возможности Surveyor, разработчикам ещё есть, куда приложить свои усилия.

• Сделать документацию более подробной.
• Добавить возможность изменять цвет зоны, и, что более важно, – цвет текста.
• Не помешала бы возможность создавать метки и напоминания.
• Нам показалось, что при сканировании заносится слишком мало точек.

Также мы заметили ряд проблем с обновлением экрана, которые тоже стоит разрешить.

Заключение

Ещё одна победа AirMagnet. Вообще, мы не любим заниматься составлением карт покрытия, но Surveyor позволяет сделать это традиционно нудное дело быстрым и относительно безболезненным. Настолько простым, что им смогло бы заниматься даже ваше начальство!

Похоже, что AirMagnet проявила немного заботы о пользователях и снизила цену своих продуктов. При цене $1995 Surveyor стоит на 33% дешевле, чем флагманский продукт AirMagnet Laptop. AirMagnet считает, что подобной ценовой политикой она сможет расширить рынок для Surveyor.

Но мы всё равно считаем, что продукт должен быть доступен и для малого бизнеса. С другой стороны, хорошая система построения покрытия сети должна стоить гораздо больше $2000. В конце концов, счастье не в $2K.

Во всяком случае, если работа с беспроводными сетями является вашим постоянным занятием, то Surveyor заслуживает места в вашем наборе инструментов.