WLAN故障排除最佳实践

因为没有一个系统是完美的,用户的无线局域网(WLAN)会关闭。理解这种情况发生的方式和原因很重要,用户可以采取一些基本步骤来让事情回到正轨。

通过丹尼尔·e·卡帕诺 2015年12月4日

由于各种因素,包括但不限于勘测失败、勘测不足、环境或设备的变化、网络的扩展、设计不良等,无线局域网(wlan)会开始出现问题,因为没有一个系统是完美的。有的指标是网络普遍放缓;下载花费了更长的时间,连接到网络花费了大量的时间,或者已经无法连接到无线网络。

WLAN工作在OSI堆栈的最下面两层:第1层是物理层,第2层是数据链路层。第1层和第2层负责在无线介质上格式化和传输数据,将数据包格式化为数据帧,然后在传输帧时分别访问和控制介质。数据包,也称为MAC协议数据单元(MPDU),是包含上层(第3层至第7层)有效载荷的帧结构。MAC服务数据单元(MSDU)从用户应用程序传递到Wi-Fi无线电,是物理层。在有线网络中,物理层是电缆。当无线电试图访问网络时,是数据链层执行介质仲裁以允许连接。该层还负责身份验证。

操作缓慢或吞吐量降低可能由以下几个问题引起。一个常见的问题是客户端与接入点(AP)的比率比系统设计的要高。例如,最初的网络设计使用两个ap服务20个用户。理论上,AP最多可以处理2007个用户,但这是不切实际的。AP加载的经验法则是每个AP大约50个客户端,以确保无故障访问和足够的带宽。AP过载会导致带宽和吞吐量大大降低,还会导致介质争用增加和由于重复尝试关联而增加的重传。解决这个问题的方法是添加额外的ap以减少客户端负载,或者在可用的情况下采用负载均衡算法。

在配置为同一信道而不是使用多信道体系结构的wlan中可以看到相关的问题。这种安排导致了同信道干扰,从而产生了一个充满重传的气氛。单通道架构在任何非基于控制器的网络中都是不实用的;控制器将主动管理客户端流量,避免同信道干扰。除非它是基于控制器的,否则会带来一系列不同的问题,WLAN必须设计成使用不同的重叠信道,中心至少有20 Mhz的间隔。这个问题跨越了两个底层;在物理层上,信道频率由于干扰而损坏,而介质争用是一个第二层函数。

如果一个或多个客户端无法连接到AP,该怎么办?还是几个ap ?这可能是由几个因素造成的。在第1层,问题可能是由于客户端不在正确的通道上,客户端使用了不兼容的调制方法,AP被阻塞,或者客户端无线电或AP被关闭。所有这些都是合理的场景,而且惊人地普遍。首先识别一个确实运行正常的AP,并广播其服务集标识符(SSID)。通过与此AP关联,确定客户端运行正常。

如果客户端配置正确并且是兼容的,那么识别哪个AP出了问题应该很简单。使用频谱分析仪使任务变得容易得多,特别是在存在或怀疑存在干扰信号的情况下。频谱分析仪是一种频域设备,它将显示该区域内无线设备的射频(RF)信号。虽然手持设备是最高效的,但也有一些良好的基于pc的应用程序可以识别该地区的所有兼容网络,并为您提供WLAN或AP的SSID、信道和功率级别。

找到问题AP后,在采取进一步步骤之前尝试重新启动它。这个简单的步骤在大多数情况下都是有效的。对于客户端设备,如果AP是可操作的且配置正确,则重置网络适配器或重新启动设备几乎总是有效的。这些简单的步骤通常可以节省数小时的无用故障排除和随后的设备错误配置。另一种有时有效的技术是在客户端设备上重置TCP/IP堆栈。这是通过使用netshell命令行套件来完成的。要重置堆栈,请打开命令行实用程序,并在命令行输入:

Netsh int IP重置

该命令将重置TCP/IP使用的TCP/IP和DHCP注册表项。如果您需要日志重置,使用以下命令:

netsh int ip reset C:resetlog.txt

在每次重置后重新启动计算机,然后执行ipconfig以确定是否发生了重置以及客户端设备是否有有效的IP地址。

衰减也是导致WLAN无用的一个主要问题。金属和混凝土隔板将大大降低信号强度和质量。尝试将AP或客户端设备移动到不同的位置,并在几秒钟后观察接收到的信号强度指示器(RSSI)。如果信号改善,请考虑重新配置网络设备的物理结构,或添加更多ap以提供更好的覆盖。这还将减少AP加载,并可能提高吞吐量。记住要正确地分配信道,因为将相同的信道分配给相邻的ap只会加剧现有的问题。将AP放置在电梯井的远端可能会导致另一侧的大多数客户信号丢失,而将AP放置在井的两侧可能会在整个空间提供无缝覆盖。

干扰,无论是无意的还是恶意的,也是导致网络连接中断的原因之一。在尝试了所有其他方法但没有看到任何改善之后,可能是时候引入大家伙来评估您的射频环境了。这需要使用频谱分析仪,这种设备将确定您所在地区使用的频率。如果存在干扰源,那么频谱分析将揭示其本质,并可能允许您追踪并消除它。在下一节中,我们将讨论电磁干扰(EMI)及其对射频通信的影响。

如果你不了解wlan以及在非常拥挤的频谱中用于影响通信的神秘和复杂的方法,仍然建议聘请一位专家。花在经验丰富的专业人员身上的钱可能会抵消试图确定WLAN为什么如此缓慢或根本无法工作所花费的令人沮丧的时间。

- Daniel E. Capano,康涅狄格州斯坦福德多元化技术服务公司的所有者和总裁,是认证无线网络管理员(CWNA);dcapano@sbcglobal.net.由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程cvavra@cfemedia.com

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