為什么要全無線? 需求和儲蓄

員工期望并越來越需要無處不在的高性能無線局域網 (WLAN)。 新的工作模式——圍繞動態、自發的協作和隨處工作的理念而構思——需要可靠的無線網絡。

假設在大多數組織中不斷構建無處不在的最新 Wi-Fi，IT 可以轉變觀點：Wi-Fi 作為主要連接模式，有線作為次要連接模式，僅在需要時提供。 這從邏輯上引出了節約問題，“如果有線網絡的存在主要是為了為 WLAN 供電，那么 IT 在它上面的花費可以少多少?” 答案很多。

大多數交換機端口連接到用戶端點。 在無線世界中，大多數交換機端口都會消失。 在這種情況下，更少的交換機端口意味著更少的交換機需要購買、啟動、冷卻、維護、管理和保護。 此外，組織可以在新建辦公室擴建以及改造和重新配置中的布線和重新布線端點連接上獲得大量的每次下降節省。

如何實現全無線

憑借當前的 WLAN 技術和設備——以及 Wi-Fi 6 的出現——Wi-Fi 功能已經超過了大多數知識工作者和共享辦公設備(例如多功能設備、智能白板和會議設備)的基本需求。

Wi-Fi 6 旨在應對某些辦公挑戰和需求，包括更廣的覆蓋范圍、更高的設備密度、更多的同時使用和廣泛的需求模式。 例如，一些關鍵的 Wi-Fi 6 功能包括：

• 多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO) 使接入點 (AP) 通過向多個設備發送物理上分離或波束成形的信號來同時為多個設備提供服務。
• 多用戶正交頻分多址 (MU-OFDMA) 使 AP 能夠將每個主頻率信道劃分為 256 個子載波，并根據每個客戶端的需求將它們捆綁到不同大小的資源單元中。
• 重新納入之前的標準 802.11ac 未使用的 2.4 GHz 信道，以滿足物聯網系統中常見的低功耗、長距離或干擾用例的需求。
• 與早期標準相比，Wi-Fi 6 采用不同的方法來識別數據通道上的潛在沖突。 這應該將整體效率從最多理論最大容量的 70% 提高到 90% 或更多。

盡管有這些有前途的功能，但最大的問題是組織需要客戶端和基礎設施來支持 Wi-Fi 6。

對于前幾代 Wi-Fi，一般設計準則是每個 AP 大約 30 個客戶端——大約每 800 到 1,600 平方英尺一個 AP。 Wi-Fi 6 網絡設計用于每個接入點 50 或 60 個筆記本電腦/移動客戶端，外加大量低負載物聯網設備，以及每 2,000 至 3,000 平方英尺一個接入點。

當然，這些只是粗略的指導方針。這在很大程度上因產品而異。最后，空間的物理特性導致了Wi-Fi的設計問題。Wi-Fi工程師需要考慮辦公室的大小、形狀、使用的建筑材料、家具和周圍環境，以及所服務人群的需求和使用模式。

改進的 WLAN 安全性

Wi-Fi 6 通過要求 Wi-Fi Protected Access 3 而不是 WPA2 或更早版本來推動 WLAN 中的一些重要安全增強。 WPA3 具有更高的加密級別、增強的客戶端身份驗證和對暴力攻擊的抵抗力。

從長遠來看，關鍵是讓 WLAN 成為綜合零信任架構的一部分。 WLAN 的使用應該只是零信任網絡訪問的另一個方面，并且最好由與有線系統和異地用戶相同的平臺支持——例如，那些使用軟件定義邊界 (SDP) 系統的平臺。 SDP 服務提供獨立于網絡介質和位置的會話級數據加密，補充了 Wi-Fi 6 中改進的加密保護。

WWAN的興起與WLAN的衰落

近年來，多種因素共同推動了無線廣域網 (WWAN) 連接的使用，包括以下趨勢：

• 軟件定義廣域網 (SD-WAN) 的出現是為了幫助管理單一位置組織中多個連接媒體的集成，并提供基于策略的控制。
• 4G無處不在，5G正在迅速普及。
• 許多組織轉向了云應用程序。
• 越來越多的人在家工作，許多組織已經用更小、更分散的辦公室取代了更大、更集中的辦公室。
• 無線定價計劃已經變得像有線定價計劃一樣，對給定的容量采用固定費率，并且沒有基于傳輸數據量的費率上限或超額成本。

無論有沒有 SD-WAN，各種規模的組織越來越多地將 WWAN 納入其分支機構連接策略，無論是作為備份、溢出還是主要連接。

下一個合乎邏輯的步驟是探索無 WLAN 環境，在該環境中，最終用戶設備通過私有或公共運營商服務與 4G 或 5G 連接。

請記住，5G 提供了一些優于 4G 的明顯優勢，這與 Wi-Fi 6 提供優于舊 Wi-Fi 標準的優勢大致相同。 5G 提供更高的速度、更好的安全性、更好的性能管理以及支持更高密度設備的能力。 事實上，5G 和 Wi-Fi 6 使用了很多相同的技術和策略。

私人 5G，由于組織對基礎設施的控制增加，可以提供比公共運營商服務更好的安全性，無論是組織管理它還是將其作為服務簽訂合同。

全無線化的挑戰

盡管采用了優化無線電使用的節能技術，但由于無線電數量和處理能力的增加，Wi-Fi 6 AP 比前幾代 AP 需要更多的功率。 較舊的 802.3af 標準以太網供電需要提升到 802.3at，如果這意味著更換 PoE 交換機或其電源，這可能會很昂貴。

隨著每個AP的服務密度越來越大，到園區匯聚或骨干交換機的上行鏈路需要承擔更高的負載。 組織可能會發現單個千兆以太網鏈路可能不夠用，可能需要規劃更高容量的鏈路，或者——如果 AP 支持的話——綁定的 GbE 連接集。

此外，特定位置將繼續存在問題，例如由于空間幾何形狀或建筑材料，某些區域的接收效果不佳。 補救措施，例如部署額外的 AP 或不同種類的天線，已廣為人知。

來自各種設備(從無線低音炮到微波爐)的干擾仍然是一個問題。 而且，即使使用 Wi-Fi 6，無線網絡也比有線網絡更容易被淹沒——例如，通過廣泛的同步軟件下載，如周二補丁。

為了最大限度地減少此類問題，正確的 WLAN 設計需要使用正確的工具進行站點映射以測試無線電接收，然后映射 AP 以正確覆蓋空間、用戶和設備數量。 同樣，故障排除需要特定于 Wi-Fi 的設備和軟件。

無線優先，僅在需要時有線

僅在少數情況下，無線還不能覆蓋所有企業辦公需求。 一些有問題的場景可能包括產生大量射頻干擾的業務運營或對 Wi-Fi 不友好的建筑結構，例如布滿管道的墻壁或鐵絲網上抹灰的墻壁。

實際上，大多數組織只需要擔心需要高速傳輸大量數據的用例; 例如，如果持續傳輸速度超過 1 Gbps。 這可能涉及將高分辨率成像數據從 MRI 機器移動到工作站進行分析，或者在特效實驗室中傳輸大型視頻文件。

然而，這種情況往往是邊緣情況，即使對于媒體密集型公司也是如此。 這些是例外，而不是規則。 在這些極端情況下，任何主要關注無線的分支機構策略都應規定該分支機構擁有一個或多個有線工作站來支持所需的工作。

或者，分支機構可以有一些地方，在那里普通無線工作站可以根據需要連接到網絡電纜——基本上，連接決定酒店。 支持 AP 的有線基礎設施可能可以適應這些邊緣情況，而且由于數量稀少，通常不會增加成本。

展望未來，考慮到 Wi-Fi 6 和 5G 的功能，大多數組織可以——也應該——采用默認無線標準，僅在需要時才拉出有線連接。