無線LANのメリットや運用の注意点、電波や規格などの用語、要件定義や基本設計から設定・構築・テストにいたるまで、たくさんのことをまとめています。Arubaの機器を中心とした無線LANの設計と設定を解かりやすく解説しています。基本設計について要件が整理されたら、具体的な設計に入る。以下は、主な設計内容である。設計は、この順番の行うとは決まっていない。違う場合の方が多いと思う。できるできないなどの細かな技術要素が決まってから機器メーカを決めるのが普通である。担当者の好みのメーカがあり、その機種でできるように設計を合わせることもあるだろう。APの配置設計どの部屋に、どうAPを配置するかを考える。フロア図面は必須かな。前提条件AP1台あたりの同時接続端末台数を決めておくとよい。11a/g規格(54Mbps)の実効スループットを30Mbpsと仮定する。オフィスで業務としてがっつり使うのであれば、10人(一人当たり3Mbps)として計算する。それほどがっつり使わないのであれば、20人(一人当たり1.5Mbps)や30人(一人当たり1Mbps)と想定すればいいだろう。それ以上になると、衝突の関係で、厳しくなる。多くても30人程度に抑えておくのが賢明だ。利用する端末台数や、求められるスループットなどを元に、APの配置設計をする。その前に電波調査が必要では?なぜなら、壁や障害物での減衰の大きさによって、電波が届く届かないが変わってきますよね?確かに、電波調査をしなければ、厳密なAPの配置は決められない。机上である程度の設計ができる。室内の壁であれば、概ね届くであろうから、その前提で机上で配置設計をするのだ。電波はどれくらいの距離が届くのですか?それによって、配置が変わってきますよね。電波はかなり遠くまで届く。障害物がなくて、強い電波を出せば、100mでも平気ではないか(要調査)。机上設計では、半径20m(直径40m)程度で考えればいいだろう。実際のところ、見通しがよければその倍くらいでも届くだろう。APの配置に関連し、のちほどチャネル設計をする。その前に無線LANの規格(11a,b,g,n)を決める必要がある。※チャンネル数が少ない11b/gでチャネル設計をしておけば、チャンネル数が多い11aでも対応できるという考え方もあるけどね。チャネル設計APを配置設計と同時に、チャンネルが被らないようにチャンネル設計をする。チャンネルが被ってしまうと干渉をするので、必要に応じてAPの配置設計を見直す必要もある。チャネル設計をしながらAPの配置設計を考えるとよいであろう。構築後のチューニングとして、電波の出力調整を調え、電波を弱めることもある。カバーをつけて電波が飛ぶ範囲を抑える方法もある。無線LAN規格の検討かなり簡易ではあるが、無線LANの規格を整理する。※W52やW53などは、周波数帯の5.2GHzや5.3GHzから来ている。wはおそらくwave(波)。あ、そもそもなんですが・・・a/b/gの規格は互換性があるんですか?b/gは互換性がある。b/gとaは全くない。周波数帯が違うから、別次元で動いている。いうなら、2階と5階で別々に通信しているようなイメージだ。→詳しくは、電波と周波数。結局、どの規格を使えばいいのですか?最近は11b/g/a/nのすべてに対応した端末が多い。11nを含めて全部の規格にて通信できる環境を作る(具体的にはAPやWLCを設定する)。PCやタブレットなどの端末にて自動接続させればいいだろう。細かく設計するのであれば、参考にしていただきたい。・タブレット端末は、11a(5GHz帯)に未対応のものがあるので、その場合は11b/gを使うことになる。H24秋段階では、5GHzに対応していない機種の方が多い。端末価格が上昇するからだ。11nは未対応が多い。よって、11b/gを使うことを基本に考えた方がよいだろう。・11aと11gは同じ54Mbpsであるが、11aの方が高速で安定していると思ってよい。それは、11gは11bとの相互互換による速度低下と、ISMバンドによる他の電波干渉を受けやすいからである。実効スループットを測定しても、やはい11aの方が速い。・上記の理由(特に他の干渉が少ない観点)から、11aを軸に使ったほうがよい。使用できるチャンネルも多く、11nを使った場合も使用できるチャンネルが多い。ところで、11gは11bの上位規格(後継規格)ですよね。11bはもういらないのでは?まあ、無しでもいいでしょう。Arubaではできないが、メーカによっては、設定で11bを止めることもできる。11gに比べ、11bは距離が遠くまで届く。通信速度を1Mまで落とすと、さらに遠くまで届く。広い工場などで、軽い通信だけでいいのであれば、有効にしておくとよい。Arubaの場合は、11bと11gを意識することなく、WLCに任せればよい。IEEE802.11nの設計も参照いただきたい。各規格と、IEEEによる標準化時期およびそのスループットは以下です。チャンネル設計2.4GHzと5GHzでは使用できるチャンネルが違うので、別々に検討する。基本は電波が重複しなように、APを配置する。干渉は3次元で考える。水平方向(同一フロア)だけでなく、垂直方向(上のフロアや下のフロア)も考える。セル設計も参考にしてほしい。1~13chまでが利用でき、5チャンネルの間隔をあけて、3つを使うことができる。1,6,11の3つを使う人が多いようだが、2,7,12でもいい。海外製のタブレットなど、機種によっては12、13chが使えないなどの製品があるので注意が必要。数学の4色問題(別途解説予定)の関係で、チャンネル3つでは限界がある。APを配置してみると分かるが、密集状態ではどうしてもチャンネルが重複してしまう。チャンネルが4つ以上欲しいところだ。昔は、1,5,9,13の4チャンネルで設計したことを聞いたことがあります。すればいいのでは?間が4チャンネルだと、厳密には周波数帯が若干重複する。最近はこの4チャンネルでの設計は少ないだろう。5GHz2.4GHz帯に比べて、使えるチャンネルが多いので、設計は楽である。W52は36ch、40、44、48、W53は52ch、56、60、64ch、W56は100ch、104、...140chの11個。W53やW56は気象レーダーなどの各種レーダーでも使う周波数帯である。公のレーダーを優先させる必要があり、IEEE802.11hによるDFSとTPCが必須である。最近では、上記のように固定でチャンネル設計をするのではなく、機械に任せて自動で設計する方法も増えてきた。自動であれば設定がめちゃくちゃ楽で、障害時や外来波の干渉時にも(製品にもよるが)、自動でチャンネルを調整してくれる。Arubaの場合は、ARMによる自動チャンネルとするのがよいだろう。いえ、ルーティングと同様に、固定の方が管理がしやすいという人も多いだろう。Arubaの場合の設定はAPに固定でチャンネルを割り当てるを参照いただきたい。11nの場合の設計チャンネルボンディングをする場合、11nによって帯域は広くなるが、その分利用するチャンネルが減る。具体的には、2.4GHz帯の場合は2ch(たとえば3と11)、5GHzではw52とw53を使う場合、4chのみ使用になる。このことから、2.4GHzの場合は、チャネルボンディングを使用しないことも選択肢であろう。詳しくは、IEEE802.11nの設計に記載する。メーカと機器選定メーカ選定について考える。メーカ選定は最後でいいですよね。要件を整理した上で、それを満たす製品を選べばいいので。実際のところ、メーカと機種を想定しながら考えるのが現状であろう。理想の設計をしても、その機能を満たす製品があるかが分からないからだ。仮にあったとしても、その機種が予算にあうとは限らないからだ。製品の機能や価格を見ながら設計を進めていくとよいだろう。WLCを使うかどうかは大きなポイント。ネットワークの本家であるCisco社。無線LANのシェアも圧倒的に高く、市場シェアの約4割程度あると思われる。Communicationsを買収し、Aironetシリーズを提供してきた。その後Airespaceを買収し、無線LANコントローラによる集中型のシリーズを中心として提供している。Airによって電波の管理が優れる。これはとても魅力的な機能ではなかと思う。Aruba機能面で優れ、Ciscoとならんで大手企業での導入も多い。無線LANの細かな機能に加え、QoSやアクセス制御などの制御もArubaのWLCにて一元的にできる優れもの。設定内容であれば、最も細かな設定ができると思う。営業面でCiscoに比べるとかなり弱いかな。いえ、名だたる企業や大学での導入実績があるのは、その製品力のおかげであろう。マジッククワドラントの評価でも、CiscoとArubaが市場のリーダとして高い評価を受けていたらしい。RuckusKDDIの公衆無線LANサービスに採用された。BeamFlexによる電波が魅力。WLCがダウンしても、APの通信は継続できる。※別途製品一覧を掲載したい。・arubaの機器は以下である。偶数型番(AP104やAP134)がアンテナ外付けで、奇数型番(AP135やAP105)がアンテナ内蔵である。・コントローラ型のAPシリーズと、IAP(コントローラ無しで実現するタイプ)の2パターンがある。AP135とIAP135。ハードは同じで、ソフト(ファーム)のみが異なる。IAPは通常のAPに変更できるが、逆はできない。※11ac対応のAruba220がH25夏に登場予定。5GHzで1.3Gbpsが期待値。これを例に機器選定のポイントを述べる。・規格がどれに対応しているか・MIMOでどれだけのパフォーマンスを求めるか2)アンテナ内蔵型か、外部アンテナか。APを天井に置く場合は無指向性の通常のAPでいいだろう。壁や特定の場所に置く場合は、特定方向に向けての電波になるので、アンテナ外付けの指向性のAPがいいだろう。当然であるが、APとWLCは同一メーカで選定する。設定ができないし、管理もできないからだ。Arubaの場合は、管理するAPの数でWLCを選ぶ。物理的なものは関係なく、論理的なもの(IPアドレスや、VLAN)の構成を示す。論理構成図と物理構成図を別々に描く場合もあるが、シンプルな構成であれば両者を一元的に描くとよい。本サイトの物理構成および論理構成(IPアドレス)は、基本的に以下とする。有線LANと無線LANでIPアドレスをのセグメントをわける必要ありますか?必ず分けなければいけないわけではない。セキュリティの考え方が違う場合は分けるべきだ。無線LANを来客者用に用意する場合、社内の優先LANと同じセグメントにするSEはいないだろう。当然ながら両者のIPアドレスを分け、内部のFWなどによてアクセス制限をする。ログを見たり、分析する際にも混在よりは分けておいたほうが楽だろう。・今では、IEEE802.11nが当たり前になっているので、300Mbpsの通信(またはそれ以上)の通信が可能である。いうことは、無線APに接続するLANケーブルとしてCat5e以上を用い、1Gbpsのネットワークを構築するのがよいだろう。・全ての通信がWLCを経由するので、WLCが通信のボトルネックになる可能性がある。そこで、WLCのケーブルはリンクアグリゲーション(イーサチャネル)にて多重化するとよい。これは、ケーブルが切れたときの信頼性向上策にもつながる。無線LANのその他の設計これまでに書けなかった設計で、大事な設計を書く。詳細設計と思われる部分もあるかもしれないが、ご容赦いただきたい。・SSIDについて、設計をする。・名前の付け方については、SSIDの名称の記事も確認いただきたい。・SSIDは、利用者とネットワーク(IPアドレスとVLAN)、セキュリティのくくり付けが必要である。2.4GHzと5GHzで同じSSID使うかも検討する。Associationsで設定する。CLIではmax-clients。Profileの設計にて。SSIDの隠ぺい・必要ないだろう。Profileの設計にて。RequestにSSIDが含まれていない場合は応答しない。Probesで設定する。Profileの設計にて。5GHzの優先設定できるだけ電波がクリーンで、チャンネルもたくさん利用できる5GHzを利用することがおすすめだ。至峰(技術評論社)私のIT資格取得に対するノウハウを1冊にまとめた本です。このサイトについてこのサイトは、無線LANの設計と設定について、分かりやすく解説するサイトです。具体的な解説のために、Arubanetworks社の無線LAN機器を使って設計及び設定を解説します。Arubaの設定マニュアルとしても活用ください。使用機器arubanetworks社のArubaシリーズを用いました。APはAP135、WLCはAruba650です。InstantモードのIAPについても記載予定です。