给力的网络 有道的性能 谈802.11n与WLAN

  四、 影响和制约WLAN网络实际应用的因素

  但是，无论速率和性能如何发展，802.11自身的特点极大的制约和影响着整个网络的实际应用，使得实际的感受并不能达到理论的期望。

  例如，在一个固定的位置，信道媒介的空间资源就是100%，所有的WLAN设备、任何的WLAN报文都会消耗这个资源，非业务报文消耗的信道越多，整体的网络的性能就会下降，在一定程度上也会影响到网络的稳定运行：

  任何的一台AP如果要提供WLAN接入服务，都需要定期发送Beacon报文，默认情况下每一个AP的一个接入服务一秒钟需要发送10个beacon报文;

  无线客户端无论是否接入到WLAN网络中，都会定期发送probe request报文请求周围的无线服务;

  通常情况下，AP收到probe request请求报文都需要回应对应的probe response报文，而且如果一个AP有多个无线接入服务则需要发送多个probe response报文;

  而所有的这些管理报文，都需要使用强制速率发送，而且通常需要使用最低物理速率发送;

  如果一个环境中AP数量比较多，无线客户端数量非常多，这些非业务的管理报文就可能会消耗5%-20%的信道资源。

  再如， WLAN网络为无线客户端提供了随时随地的便捷，同时也必须承接不同信号强度的客户端的接入。WLAN协议认为，低速率发送报文时携带的信息要比高速率少，所以发送成功的概率就会高。所以当无线客户端的信号强度比较低时，数据报文的发送通常会使用较低的物理速率发送，这样会使得整个WLAN网络的性能下降。

  以下是一个校园网络中的无线客户端的情况分析(如表7和表8所示)，该网络中有30%的用户的信号强度低于25，而AP有一半的报文发送的物理速率达不到最大物理速率的60%，按照粗略评估由于这个因素带来的性能的降低超过40%。

表7. 无线客户端信号强度情况分析

表8. 报文发送速率分析

  在WLAN网络的部署、优化和分析中，可以确定以下的环境和网络等因素都会制约着整个WLAN网络的应用性能和实际感受：

  在实际网络环境中，可能存在多个WLAN网络，所有的这些网络实际上共享一个信道资源和性能;

  实际应用中，一个信道中众多的WLAN设备会造成冲突避免效果减弱，而有可能演变成干扰和冲突，导致报文的重传和丢弃，造成无谓的信道资源消耗，降低整个WLAN网络的性能;

  AP设备和无线终端随意的位置会带来众多的隐藏节点，同样会带来冲突和干扰，造成信道资源消耗，降低网络性能;

  众多的无线终端和AP，为了完成WLAN服务的发现，会带来信道中出现大量的管理报文，这些报文通常按照较低的物理速率发送，需要消耗信道资源;

  网络中始终充斥着大量的广播报文，所有的广播报文通常按照较低的物理速率发送，需要消耗信道资源;

  WLAN的物理速率不是固定的，而是一个速率集合，一个报文可以使用这个速率集合的任何速率发送，根据经验，，一个比较好的网络中，信号强度非常好的客户端若能够有60%之上的报文采用高速率发送已经是非常理想;

  默认大部分的AP设备不会控制WLAN网络信号覆盖边缘地带的客户端接入，这些客户端的信号强度非常低，会造成大部分甚至超过70%的报文都会按照较低的物理速率进行发送。

  五、 结束语

  802.11技术的发展整体提升了WLAN网络的应用性能，会极大地提升实际业务应用的感受。但是还需要谨慎的理解到实际WLAN网络应用的复杂性，各种意想不到的环境、因素和干扰同时作用和影响，可能使得网络的实际应用效果和理论性能存在较大的偏差，而且这些原因往往扑朔迷离、难于分析和量化。所以，在实际的WLAN网络接入的应用中，需要根据业务的需求和流量的变化而长期不断地进行优化。