Знакомая ситуация: есть обьект заказчика (customer premises), подключенный к сети доступа провайдера, на обьекте заказчика расположен терминал «последней мили», чаще всего это комбинированное устройство в котором интегрированы модем, маршрутизатор, коммутатор, беспроводная точка доступа. Такая конструкция позволяет с минимальными затратами построить вполне функциональную сеть Ethernet. Практически клиент получает терминальное оборудование, самостоятельно подключает кабели и электропитание, в результате все работает с настройками по умолчанию. Если есть желание и время — можно настроить имя беспрводной сети, выбрать алгоритмы шифрования, иногда даже подключить по USB фаловый сервер или принтер — современные ARM процессоры неплохо справляются с такими задачами. Вобщем как следует повозится и получить удовольствие добившись успехов.
Эта конструкция дает сбои если стены в квартире изготовлены из хорошего железобетона, или в доме несколько этажей, или офис, склад, двор достаточно просторные — одной точки доступа будет мало, необходимо подключать несколько точек, желательно одинаковых, и собрать сегмент сети второго уровня. Все точки внутри такого сегмента работают в унисон, Клиентское устройство при движении выбирает точку с более сильным сигналом и инициирует процедуру hand-off прозрачную для приложений и пользователя, с применением стандарта 802.11r длительность такой процедуры не превышает 50ms и поддерживает непрерывное голосовое соединение, т.е. VoIP, наиболее критичное к задержкам приложение, работает без проблем. При необходимости этот l2 сегмент можно расширять дополнительными точками, настроенными на поддержку Wireless Distribution System, репитерами, они подключаются без кабеля и поддерживают обмен данными внутри сегмента, передавая пакеты от удаленных клиентов по цепочке.
Как видно из описания, основным «кирпичем» при строительстве такой сети является точка доступа, и от ее надежности по сути зависит устойчивость сегмента.
На рынке есть несколько производителей интегрированных решений, платформ для построения беспроводных точек доступа, наиболее известные Atheros, Broadcom, Ralink. Именитые производители клиентского оборудования, такие как Cisco и Hewlett-Packard, используют те же чипсеты, что и игроки потебительского рынка, которых несть числа — Netgear, Linksys, D-link и набирающие популярность noname решения азиатских фабрик. Разумеется для строительства сетей с высоким бюджетом следует использовать раскрученные маркетологами профессиональные решения, но что делать владельцу кафе или гостиницы, если бюджет не позволяет? Да и владельцу загородного особняка наверняка несколько сотен долларов затратить на строительство умного дома будет легче, чем инвестировать несколько тысяч в развертывание сети на профессиональном оборудовании. Попробуем разобраться — как добится наилучшего результата с наименьшими затратами.
Начнем с функциональности — рассмотрим только точку доступа, которая по сути является беспроводным расширением Ethernet-коммутатора, главная ее задача — обмен пакетами данных между клиентскими устройствами и сетью. Эта задача хорошо реализована аппаратными средствами и не требует больших усилий от центрального процессора. Центральный процессор занят другой работой — по большей части общением с пользователем. И несмотря на то, что хорошую точку доступа мы настраиваем не чаще раза в год, а желательно один раз в десять лет, там постоянно живет ядро операционной системы, работают приложения, сервера телнет и www, иногда экзотичские торрент-клиенты и файл-сервера. Вопрос — как это влияет на надежность точки доступа? Ответ очевиден.
Осмелюсь предположить, что инфраструктура современной локальной сети предназначена для транспорта. Рынок предлагает огромный зоопарк клиентских устройств нужной функциональности по приемлемым ценам. Такие устройства гораздо лучше справляются со своими задачами, а в случае сбоев не наносят вреда транспортной сети, не мешают другим устройствам работать. Поскольку современная сеть состоит из множества точек доступа, очевидным решением будет использовать сервер для управления множеством точек. Причем протокол обмена информацией между сервером техобслуживания и точками не обязательно должен быть удобочитаемым для человека — в этом случае существенно уменьшается обьем кода в ядре ОС точки доступа, есть отличный пример с рынка виртуализации — хипревизор ESXi от VMware, размер его в 50 раз меньше предшественника ESX только благодаря переходу на бинарный протокол общения между ядром и системой управления — нет необходимости в инерпретаторе командой строки. Как говорится — чем проще, тем реже ломается. Взамен веб-сервера и прочих human readable приложений разумно было бы использовать инструменты диагностики health check, аварийной сигнализации, чтобы выявлять аномалии в работе точек доступа на ранней стадии, выводить их из обслуживания и менять на запасные (цена позволяет иметь запас). На период ремонтрых работ (maintenance window) пока неисправная точка выведена из обслуживания, ее работу будут выполнять соседи, при проектировании ничего не мешает брать запас, можно учесть резервирование — подключать соседние точки к разным коммутаторам таким образом, чтобы при выходе из строя одной «стороны» вторая покрывала помещение самостоятельно.
Такая недорогая и надежная транспортная система будет хорошим толчком для развития «умного дома», для интеграции голосовой сети, медиа, видеонаблюдения, безопасности. Исключая необходимость строительства дублирующих сетей можно предлагать привлекательные решения клиентам в маркетиноговых сегментах где вчера еще такие услуги не были доступны. Провайдеры доступа — новая большая ниша для специалистов, установив свою систему клиенту и подключив ее к центру технического обслуживания мы избавим предприятия от возни с сетевой инфраструктурой — админы смогут сконцентрироваться на управлении приложениями, а пользователи cloud сервисов смогут обойтись без админов… Я не мечтаю о безработных коллегах, но предполагаю что можно направить свои усилия на более интересные задачи чем диагностика и замена пыльных коробок, придет человек из сервисной огранизации и за минуту до того как вы пожалуетесь скажет «я знаю, пришел заменить».
Надеюсь я описал достаточно привлекательную картину, чтобы задуматься об OpenSource прошивке, например на базе OpenWRT, отвечающей поставленным требованиям. Сам я к сожалению не программист, но всерьез подумываю начать осваивать эту профессию.
Автор: ulet
