無線網(wǎng)絡(luò)高度依賴的時代
物聯(lián)網(wǎng)時代的快速發(fā)展,根據(jù)國際研究機構(gòu)IDC的預(yù)測,2019年全球圍繞物聯(lián)網(wǎng)衍生的商機近一兆美元;而移動設(shè)備的普及,國人在使用網(wǎng)絡(luò)的比重亦快速攀高,根據(jù)2018年臺灣網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計報告顯示,12歲以上個人曾經(jīng)上網(wǎng)率高達82%,約1700多萬人,最常使用裝置:手機(96.8%)、臺式電腦/筆記本 (66.4%)、主要上網(wǎng)地點:家中(94.1%)、工作場所(38.8%);平均每日上網(wǎng):4.3小時。各項的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,無論在工作或生活,網(wǎng)絡(luò)已是不可或缺的一部分。
在無線網(wǎng)絡(luò)的部分,因其有搭建簡單,不受硬件線路與環(huán)境等工程的限制、終端使用者連結(jié)的便利性等優(yōu)勢,讓許多的公司、工廠、倉儲、百貨、公共空間等等,大部分皆已組建無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,作為提供客戶以及內(nèi)部工作使用,從工作性能與客戶滿意度的角度觀之,無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定度更是重要。
無線網(wǎng)絡(luò)”穩(wěn)定”的重要性
在我們大量依賴使用無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的同時,其所衍生的問題則是”網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性”,連上網(wǎng)而無法有效瀏覽網(wǎng)頁或聯(lián)機成功,導(dǎo)致無法進行數(shù)據(jù)的查詢,通訊溝通等等,這些網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)而造成的不便,是大家都一定有遇過的狀況。因此,如何維持與維護無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境性能的穩(wěn)定,則是當(dāng)今很重要的課題。影響無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的因素多而復(fù)雜,包括:
這么多的原因?qū)е聼o線網(wǎng)絡(luò)信號不佳,但要找出真正的原因才最令人困擾,因若無法掌握問題根源有效解決,則會造成治標(biāo)不治本的惡性循環(huán)。
面對無線網(wǎng)絡(luò)問題,常見的處理方式與態(tài)度
根據(jù)我們的訪談經(jīng)驗了解到,大多在處理無線網(wǎng)絡(luò)問題時,常會有以下的情況,導(dǎo)致無法有效解決問題。
都是使用者發(fā)現(xiàn)有問題,才通知管理者,【被動式】的處理問題。
發(fā)生問題,當(dāng)下解決后,很少會留下紀(jì)錄如何解決的,無法全面了解問題根源。
認為有備援機制,而忽略維護的重要。
鮮少主動檢測無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,都是常遇到出問題的部分,再來解決改善。
委外廠商的處理能力,許多的使用單位,無線網(wǎng)絡(luò)的搭建,都是委托信息整合廠商進行,而委外廠商的技術(shù)能力與質(zhì)量,則會影響到穩(wěn)定性問題,雖然,廠商都有售后保固,但在面對問題解決時,一來一往的溝通與現(xiàn)場問題排除,是相當(dāng)耗費時間與人力等成本。
案例討論
無線網(wǎng)絡(luò)的使用看似落實于平常生活,但仍有許多的場域面臨到信號不穩(wěn)定的情況,尤其大型商業(yè)或公共場域,也開始重視無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境性能的穩(wěn)定性。臺北某飯店及醫(yī)院,他們就常遇到網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)的問題,且都無法有效的改善,因此委由百佳泰進行環(huán)境的檢測,找出問題的根源。
飯店:
醫(yī)院
為什么需要無線網(wǎng)絡(luò)的檢測:
由前述案例來看,AP搭建的數(shù)量都不少,但是都面臨到網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況,以及在整體環(huán)境維護管控上的困難,如此亦證明,干擾無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境性能的因素復(fù)雜,并非AP搭建越多越好。
建置無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不難,但要建置穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境就是一門學(xué)問,前面提到很多導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不佳的原因以及所受到的影響,在這個高度依賴上網(wǎng)的時代,還在利用經(jīng)驗值進行網(wǎng)絡(luò)的搭建嗎?廠商搭建完成后,是不是開啟網(wǎng)頁確認是否上網(wǎng)就完成安裝驗收了呢?
無線網(wǎng)絡(luò)建置與維護,不僅是要專業(yè)與經(jīng)驗值,更要透過好的工具與系統(tǒng),進行更完善的檢視與分析,如此才能打造一個完善穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
?百佳泰無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境性能解決方案
IEEE 802.11u:無線局域網(wǎng)絡(luò)間的相互溝通
IEEE 802.11u:無線局域網(wǎng)絡(luò)間的相互溝通
隨著無線局域網(wǎng)絡(luò)市場趨漸成熟,尤其是雙模手機的推出,許多產(chǎn)品可望將Wi-Fi與其他標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起,例如GSM、Edge、EV-DO、IETF、3GPP、3GPP2以及WiMAX等不同網(wǎng)絡(luò)間傳送訊號的方法,能夠彼此互通訊息與數(shù)據(jù)切換,以簡化網(wǎng)絡(luò)切換和漫游等問題。有鑒于此,IEEE提出IEEE 802.11u,又被稱為「聯(lián)外網(wǎng)絡(luò)互通(Interworking with External Networks)」技術(shù),其定義不同規(guī)范的無線網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)互通機制,使IEEE 802. a/b/g/n網(wǎng)絡(luò)能與其他網(wǎng)絡(luò)(non-802 networks)溝通。
IEEE 802.11u除了定義裝置在區(qū)域與都會網(wǎng)絡(luò)間切換的方式外,也規(guī)范可適用于IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的MAC層與PHY層規(guī)格。在功能上,IEEE 802.11u主要負責(zé)處理裝置于網(wǎng)絡(luò)上的在線登入(Online Enrolment)、網(wǎng)絡(luò)選擇、通訊保密安全、網(wǎng)絡(luò)簽署認證以及支持媒介獨立換手(Media Independent Handover Support,MIH)機制等五項工作,使這些跨網(wǎng)絡(luò)互連動作依照IEEE 802.11u的管理,使其在最佳網(wǎng)絡(luò)選擇、交換認證與控制以及數(shù)據(jù)監(jiān)控等工作上,能以通用且標(biāo)準(zhǔn)化的方式執(zhí)行。
IEEE 802.11v:優(yōu)化無線局域網(wǎng)絡(luò)的管理能力
IEEE 802.11v是一項能提供簡化網(wǎng)絡(luò)部署與管理的高效能機制,它能規(guī)范無線發(fā)射基地臺去控制無線終端設(shè)備上的關(guān)鍵參數(shù),例如根據(jù)AP的負載情況,并在它們之間去分配要連接到哪一個網(wǎng)絡(luò)AP,透過終端設(shè)備引導(dǎo)至具有帶寬與資源的AP,藉以平衡負載情況,提升無線網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)選擇、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)測的能力。
此外,IEEE 802.11v引進創(chuàng)新的節(jié)電功能,使無線局域網(wǎng)絡(luò)更具環(huán)保意識與綠色節(jié)能,其節(jié)電功能包含以下特點:
基本上,IEEE802.11v的速度與IEEE 802.11n沒有區(qū)別,但它是以節(jié)能為設(shè)計目標(biāo);因此,IEEE 802.11v能在網(wǎng)絡(luò)處于閑置的狀態(tài)下,將Wi-Fi設(shè)備置入待機狀態(tài),可以節(jié)省行動裝置的電池耗能并減少終端設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髁俊Uw來說,IEEE 802.11v包含了節(jié)電特性、負載平衡與簡化管理等功能,不但能改善無線局域網(wǎng)絡(luò)的可靠性、傳輸量與服務(wù)質(zhì)量,有助于未來的創(chuàng)新市場與商業(yè)規(guī)模。
IEEE 802.11z:提高點對點的連結(jié)規(guī)范
IEEE 802.11z協(xié)議于2010年9月由IEEE正式批準(zhǔn)推出,全名為IEEE
Std.802.11z-2010,它是專門為了加強無線局域網(wǎng)絡(luò)安全的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在IEEE 802.11的MAC層與PHY層增加一種直接聯(lián)機裝置(Direct-Link Setup,DLS)的應(yīng)用功能,藉以提高「點對點連結(jié)」的能力,并且加入節(jié)電功能。另外,IEEE 802.11z規(guī)格主要定義客戶端之間不須通過AP相互通訊的協(xié)議,就可以進行數(shù)據(jù)封包的傳送。乍看之下類似Wi-Fi Direct,但其實不然,IEEE 802.11z是屬于802.11底層的規(guī)格,與現(xiàn)有的點對點(peer to peer)聯(lián)機不兼容之外,與Wi-Fi聯(lián)盟所推廣的裝置到裝置間的通訊也不一樣。換言之,IEEE 802.11z和Wi-Fi Direct,一個是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、一個是認證項目,雖然兩者都和直接點對點連結(jié)有關(guān),但實際上是相互獨立的。
靈活、迅速、安全、可靠的無線/無限體驗
談?wù)摿诉@么多新穎的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用;我們可以發(fā)現(xiàn),百佳泰在此扮演的角色除了認證服務(wù)外,在和許多廠商、客戶的合作與互動過程中,累積了寶貴經(jīng)驗,一同來驗證這些議題。未來,我們將提供廠商客制化的測試服務(wù),像是網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機能力的好壞程度、接收是否全向性等等,同時,不同產(chǎn)品之間也必須有良好的互操作性,讓無線網(wǎng)絡(luò)基地臺、路由器可以與不同制造商的終端設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品相互運行。未來的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用裝置種類繁多,因應(yīng)這樣的潮流,百佳泰的技術(shù)顧問工程師除了具備專業(yè)而領(lǐng)先業(yè)界的知識外,同時更能根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范與產(chǎn)品項目進行儀器的調(diào)整設(shè)定、測試計劃的量身打造、并在產(chǎn)品未能通過測試時提供除錯(debug)的咨詢服務(wù),才能發(fā)揮產(chǎn)品的最佳效能,確保消費者能享有最穩(wěn)定的質(zhì)量享受。
]]>幾年前Web2.0還討論的沸沸揚揚,因特網(wǎng)的應(yīng)用不再只是單向傳播,「你」也可以參與其中,主導(dǎo)、創(chuàng)造、分享各種信息于網(wǎng)絡(luò)上。然而,當(dāng)「你」在跨年一起倒數(shù)邁入2012年的同時,也正式宣告Web3.0時代即將來臨。未來因特網(wǎng)的應(yīng)用將完整實現(xiàn)無所不在(Ubiquitous)的定義,除了無線網(wǎng)絡(luò)的如影隨形外,在硬件裝置方面也不在局限于傳統(tǒng)的PC、行動裝置上,不論是家電、汽車、飛機甚至路邊的電話亭等搭配無線網(wǎng)絡(luò)科技的裝置,都能輕松連網(wǎng),將無所不在的理想發(fā)揮得更淋漓盡致。
因此,在享受Web 3.0時代科技應(yīng)用的同時,了解其背后的理論基礎(chǔ)為何就顯得極為重要,這時就不得不提到IEEE 802.11這個無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。IEEE 802.11是由美國「電機電子工程師學(xué)會」(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)所定義的無線網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)。簡單來說,IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)主要是定義無線區(qū)域網(wǎng)路(WLAN)中物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)的通訊協(xié)議。目前,最為大眾耳熟能詳?shù)膸醉椡ㄓ崊f(xié)議,即是Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)標(biāo)準(zhǔn)所采用的IEEE 802.11 a/b/g/n,也是百佳泰(Allion Labs, Inc.)所致力于提供的專業(yè)認證測試項目之一。
Wi-Fi CERTIFIED™是Wi-Fi聯(lián)盟開放給制造商使用的認證商標(biāo),以確認通過認證的產(chǎn)品基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議基礎(chǔ)、并符合Wi-Fi聯(lián)盟之技術(shù)規(guī)格。在此,我們必須厘清的一個觀念,就是基于Wi-Fi與IEEE 802.11兩套系統(tǒng)的密切相關(guān),以致常常有人把Wi-Fi當(dāng)作成IEEE 802.11,這其實是不恰當(dāng)?shù)?。理由在于,Wi-Fi聯(lián)盟為IEEE 802.11通訊協(xié)議的采用者,而非定義者;因此,是Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采納了IEEE 802.11的通訊協(xié)議。
在這樣的情況下,并非每種符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品都申請Wi-Fi認證;相對地,未經(jīng)Wi-Fi聯(lián)盟認證的產(chǎn)品也不一定意味著未采納IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。然而,由于IEEE 802.11并未有一套確保質(zhì)量的認證計劃,對無線產(chǎn)品制造廠商而言,申請Wi-Fi認證便成為保障產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要把關(guān)方式。有別于IEEE 802.11 a/b/g/n,IEEE802.11還有許多應(yīng)用在其他技術(shù)領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn),也就是我們接下來要介紹的IEEE 802.11w/p/u/v/z這五種標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 802.11w:提升無線網(wǎng)絡(luò)的安全性
隨著無線網(wǎng)路的發(fā)展與進步,人們對于數(shù)據(jù)傳輸時的安全加密與認證需求也逐漸提升;因此,早在2004年,IEEE就完成了IEEE 802.11i協(xié)議的制訂。然而,IEEE 802.11i雖然可以保護數(shù)據(jù)封包(data frame),但在管理封包(management frame)上仍然是以不經(jīng)加密和認證的方式進行傳送。意識到這個問題后,IEEE進而在2009年推出IEEE 802.11w,IEEE 802.11w無線加密標(biāo)準(zhǔn)是建立在IEEE 802.11i的基礎(chǔ)上,可以保護針對無線區(qū)域網(wǎng)路管理封包的攻擊。另外,IEEE 802.11w可以增加通訊效能,例如無線網(wǎng)絡(luò)電話(VoIP)等應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)管理,在確保安全的無線通信時,同時提供穩(wěn)定的通話質(zhì)量與穩(wěn)定性。
IEEE 802.11w主要可以提供三種類型的保護。第一種是用于「單播管理封包」(unicast management frames),即一個AP(access point)與一個客戶端之間的封包。IEEE 802.11w延伸了IEEE 802.11i的臨時密鑰完整性協(xié)議(Temporal Key Integrity Protocol,TKIP)與RC4加密算法,將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)加密演算擴展到單播管理封包中。如此一來,可以防止攻擊者偽造的管理封包,使其被解密引擎所阻擋,進而增加保密性。其次,在「廣播管理封包」(broadcast management frames)中,這類信息通常用于調(diào)整無線電波頻率或啟動測量,并不像單點封包般需要保密,而且廣播封包的加密動作比單播封包更為復(fù)雜。因此,IEEE 802.11w只針對這類廣播封包提供防偽造、防竊聽的保護,并不提供加密性保護,僅倚賴一組信息完整性代碼,附加在無加密的管理封包上。最后一種方法則是用于「解除認證與解離封包」(deauthentication and disassociation frames)上,透過在AP和客戶端上的一對一次密鑰(a pair of one-time keys),使用端能確定解除驗證是否奏效。
IEEE 802.11p:未來交通的智能型運輸系統(tǒng)
所謂的智能型運輸系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是指將電子信息、通訊以及控制等各領(lǐng)域科技作一整合應(yīng)用,其目的在于將運輸上的所有有限資源能有效地被利用。如此一來,不僅可以減輕交通尖峰時刻所產(chǎn)生的壅塞狀況、減少因交通堵塞所浪費的時間成本、降低人工化的營運成本、減少車輛怠速所引發(fā)的空氣污染甚至提升行車交通的安全等。目前,國道上利用紅外線的電子收費( Electronic Toll Collection,ETC )系統(tǒng),是一般民眾較為熟知的實際應(yīng)用之一。
在技術(shù)層面上,智能型運輸系統(tǒng)主要是利用「車載環(huán)境無線存?。╓ireless Access in Vehicular Environments,WAVE)」技術(shù),針對「車對道路(Vehicle-to-Roadside,V2R)」、「車對車(Vehicle-to-Vehicle,V2V)」以及「車對基礎(chǔ)建設(shè)(Vehicle to Infrastructure,V2I)」的運輸通訊環(huán)境下,提供實時的交通信息通報及網(wǎng)絡(luò)存取服務(wù),而此架構(gòu)被IEEE制定為IEEE 802.11p規(guī)格。
換句話說,IEEE 802.11p主要是應(yīng)用于車載通訊(Telematics),并根據(jù)WAVE技術(shù)所提出的通訊協(xié)議,在面對多重路徑衰減的無線通信上,能抵抗因車用環(huán)境(距離、速度)所造成的訊號衰減,其目的在提供車用通訊上安全性與商業(yè)性的應(yīng)用。安全性的應(yīng)用將可以改善行車駕駛的安全,減少意外事故的發(fā)生;商業(yè)性的應(yīng)用主要是用來提供乘客最佳的乘車服務(wù)。
基本上,我們目前所熟知的無線局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用只是堂堂的冰山一角,例如筆記本電腦、平板計算機與手機等行動裝置市場;未來,在工業(yè)、醫(yī)療、汽車等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)饾u趨向使用無線技術(shù)。我們可以預(yù)見,未來創(chuàng)新的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與商業(yè)模式將會朝向一種「量變」的過程,大量應(yīng)用無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)品將變得多樣化與普及化,不斷朝向各種技術(shù)領(lǐng)域多元化發(fā)展。于此同時,無線局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可靠度、移動性以及兼容性測試就變得越來越重要,需要一個專業(yè)、公正、獨立的第三方測試實驗室來執(zhí)行各種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的測試、驗證與認定,這樣的趨勢也將加快「質(zhì)變」過程。截至目前為止,百佳泰對于IEEE 802.11w此規(guī)格,已順利通過PMF認證,這意味著我們對無線局域網(wǎng)絡(luò)認證的技術(shù)突破。本次文章就先介紹到此,后續(xù)我們將為大家?guī)鞩EEE 802.11 u/v/z三種標(biāo)準(zhǔn)的介紹,敬請期待啰。
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