盡管一些老派IT人員還沒有完全接受它,但這是一個事實:對於大多數辦公室和使用案例來說,辦公室人員的全無线連接是可能的和切實可行的。尤其是隨着Wi-Fi 6或專用5G的出現,性能、安全性和可靠性對於幾乎所有現代辦公都是足夠的。大多數組織可以根據需要採用默認無线標准和有线連接。
爲什么要全無线? 需求和儲蓄
員工期望並越來越需要無處不在的高性能無线局域網 (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——需要可靠的無线網絡。
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 作爲主要連接模式,有线作爲次要連接模式,僅在需要時提供。 這從邏輯上引出了節約問題,“如果有线網絡的存在主要是爲了爲 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。 在無线世界中,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着更少的交換機需要購买、啓動、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线和重新布线端點連接上獲得大量的每次下降節省。
如何實現全無线
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战和需求,包括更廣的覆蓋範圍、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爲多個設備提供服務。
- 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爲 256 個子載波,並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。
- 重新納入之前的標准 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、長距離或幹擾用例的需求。
- 與早期標准相比,Wi-Fi 6 採用不同的方法來識別數據通道上的潛在衝突。 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。
對於前幾代 Wi-Fi,一般設計准則是每個 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 網絡設計用於每個接入點 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。最後,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、使用的建築材料、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 成爲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,並且最好由與有线系統和異地用戶相同的平台支持——例如,那些使用軟件定義邊界 (SDP) 系統的平台。 SDP 服務提供獨立於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线廣域網 (WWAN) 連接的使用,包括以下趨勢:
- 軟件定義廣域網 (SD-WAN) 的出現是爲了幫助管理單一位置組織中多個連接媒體的集成,並提供基於策略的控制。
- 4G無處不在,5G正在迅速普及。
- 許多組織轉向了雲應用程序。
- 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。
- 無线定價計劃已經變得像有线定價計劃一樣,對給定的容量採用固定費率,並且沒有基於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,無論是作爲備份、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 提供了一些優於 4G 的明顯優勢,這與 Wi-Fi 6 提供優於舊 Wi-Fi 標准的優勢大致相同。 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,由於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爲服務籤訂合同。
全無线化的挑战
盡管採用了優化無线電使用的節能技術,但由於無线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 標准以太網供電需要提升到 802.3at,如果這意味着更換 PoE 交換機或其電源,這可能會很昂貴。
隨着每個AP的服務密度越來越大,到園區匯聚或骨幹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,例如由於空間幾何形狀或建築材料,某些區域的接收效果不佳。 補救措施,例如部署額外的 AP 或不同種類的天线,已廣爲人知。
來自各種設備(從無线低音炮到微波爐)的幹擾仍然是一個問題。 而且,即使使用 Wi-Fi 6,無线網絡也比有线網絡更容易被淹沒——例如,通過廣泛的同步軟件下載,如周二補丁。
爲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线電接收,然後映射 AP 以正確覆蓋空間、用戶和設備數量。 同樣,故障排除需要特定於 Wi-Fi 的設備和軟件。
無线優先,僅在需要時有线
僅在少數情況下,無线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幹擾的業務運營或對 Wi-Fi 不友好的建築結構,例如布滿管道的牆壁或鐵絲網上抹灰的牆壁。
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,即使對於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,任何主要關注無线的分支機構策略都應規定該分支機構擁有一個或多個有线工作站來支持所需的工作。
或者,分支機構可以有一些地方,在那裏普通無线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 的有线基礎設施可能可以適應這些邊緣情況,而且由於數量稀少,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——採用默認無线標准,僅在需要時才拉出有线連接。
作者:約翰·伯克,Nemertes研究公司
標題:Wi-Fi 6、WWAN 和 5G 如何讓全無线辦公成爲可能
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