I föregående avsnitt undersökte vi fördelarna med trådlösa nätverk, olika typer av trådlösa nätverk, 802.11-standarder och deras använda radiofrekvenser. Nu kommer vi att utforska komponenterna i ett WLAN.

Trådlösa nätverkskort

För att en trådlös installation ska fungera krävs det åtminstone två enheter som är utrustade med radiosändare och -mottagare som är synkroniserade till samma frekvenser:

• Slutenheter (datorer och liknande) utrustade med trådlösa nätverkskort.
• En nätverksenhet, som en trådlös router eller accesspunkt.

Slutenheter som bärbara datorer, surfplattor, smartphones och nyare fordon är vanligtvis utrustade med inbyggda trådlösa nätverkskort som stödjer både sändning och mottagning. För enheter utan inbyggda trådlösa nätverkskort kan en extern USB-adapter för trådlös anslutning användas, som demonstreras i illustrationen.

Notera: Många trådlösa enheter som vi använder dagligen har inte externa antenner. Istället är antennerna integrerade inuti enheterna som smartphones, laptops och trådlösa routrar för hemmabruk.

Trådlös hemmarouter

En hemmarouter är en typ av infrastrukturenhet som datorer och andra liknande enheter ansluter och autentiserar sig mot, beroende på storleken och behoven i det trådlösa nätverket (WLAN).

Till exempel använder en hemmaanvändare oftast en liten trådlös router för att koppla samman trådlösa enheter, som illustreras i figuren. Den trådlösa routern fungerar som:

• Access point – Ger trådlös åtkomst enligt 802.11a/b/g/n/ac-standarden.
• Switch – Innehåller en fyrports full-duplex 10/100/1000 Ethernet-switch för att sammankoppla trådbundna enheter.
• Router – Fungerar som en default gateway för anslutningar till andra nätverksinfrastrukturer, såsom internet.

En trådlös router används vanligtvis för att ge trådlös åtkomst i småföretag eller hem. Routern skickar ut sitt nätverksnamn (SSID), så att trådlösa enheter kan hitta och ansluta till den för att få tillgång till nätverket och internet.

De flesta trådlösa routrar har också avancerade funktioner som höghastighetsinternet, stöd för videostreaming, IPv6, tjänstekvalitet (QoS), inställningsverktyg och USB-portar för att ansluta till skrivare eller lagringsenheter.

För att utöka räckvidden kan hemma-användare använda en Wi-Fi-förstärkare. Trådlösa enheter ansluter till förstärkaren, som förstärker signalen och skickar den vidare till routern.

Trådlösa Åtkomstpunkter (Access Points)

Även om räckviddsförlängare är enkla att installera, är det bästa alternativet att använda en extra trådlös accesspunkt (AP) för att ge stabil och dedikerad åtkomst till användarnas enheter. Trådlösa enheter använder sina nätverkskort för att hitta närliggande AP som annonserar sina SSID. Därefter ansluter och autentiserar sig enheterna mot en AP. När de är autentiserade får användarna tillgång till nätverkets resurser. Cisco Meraki Go AP illustreras i bilden.

AP kan kategoriseras som antingen autonoma AP eller styrenhetsbaserade AP.

Autonoma AP

Dessa är fristående nätverksenheter som kan konfigureras via en textbaserad terminal eller ett grafiskt användargränssnitt. Autonoma AP (accesspunkter) är bra för mindre miljöer där bara ett fåtal AP behövs. Ett exempel på en autonom AP är en hemrouter, eftersom hela konfigurationen lagras och hanteras direkt på enheten.

Om nätverkets behov växer och fler AP behövs, måste varje AP fungera självständigt och konfigureras manuellt. Detta skulle innebära att varje enhet kräver individuell hantering, vilket snabbt blir komplicerat och tidskrävande om många AP behövs.

Controller-based AP

Dessa enheter kräver ingen inledande konfiguration och kallas ofta för ”lightweight AP” (LAP). LAP använder Lightweight Access Point Protocol (LWAPP) för att kommunicera med en WLAN-controller (WLC). Controller-baserade AP passar bra i nätverk där många AP krävs. När nya AP läggs till, hanteras och konfigureras de automatiskt av WLC.

I figuren ansluts WLC till nätverkets switch med fyra portar. Dessa portar är konfigurerade som en länkaggregeringsgrupp (LAG) för att samla ihop dem, vilket ger redundans och lastbalansering, likt hur EtherChannel fungerar. Observera att alla portar på switchen som är anslutna till WLC måste vara trunkportar och konfigurerade för EtherChannel. Dock fungerar LAG inte exakt som EtherChannel – WLC stöder varken Port Aggregation Protocol (PaGP) eller Link Aggregation Control Protocol (LACP).

Trådlösa Antenner

De flesta accesspunkter (AP) av affärsklass behöver externa antenner för att fungera optimalt. Antennerna spelar en viktig roll i att förbättra signalens räckvidd och kvalitet. Det finns olika typer av antenner för specifika behov:

Omnidirektionella antenner

Omnidirektionella antenner ger 360-graders täckning, vilket innebär att signalen sprids jämt i alla riktningar runt antennen. Detta gör dem idealiska för miljöer där man vill täcka ett stort område utan att behöva rikta signalen åt ett specifikt håll.

Användningsområden för omnidirektionella antenner inkluderar:

• Hem: En enda antenn kan ge Wi-Fi-täckning för hela bostaden, vilket gör dem perfekta för små nätverk.
• Öppna kontorsmiljöer: Täcker stora ytor med många arbetsplatser där en jämn signal är nödvändig för flera användare.
• Konferensrum: Ger stabil täckning för alla deltagare i rummet, oavsett var de sitter.
• Utomhus områden: Täcker öppna ytor som parker, uteplatser eller företagsområden utomhus där man vill nå många användare.

Omnidirektionella antenner är en flexibel lösning som säkerställer att alla enheter inom räckhåll får en jämn signal, vilket minskar behovet av flera accesspunkter.

Riktade antenner

Riktade antenner fokuserar radiosignalen i en specifik riktning, vilket gör att signalen blir starkare åt det håll antennen är riktad och svagare åt andra håll. Detta gör dem idealiska för att nå längre avstånd och för att minska störningar från andra signaler runt omkring.

Exempel på riktade Wi-Fi-antenner inkluderar:

• Yagi-antenner: Dessa är designade för att ge en smal och stark signalstråle i en riktning och används ofta för att ansluta nätverk mellan två byggnader.
• Paraboliska dish-antenner: Har en parabolisk form som fokuserar signalerna ännu mer precist, vilket gör dem lämpliga för långdistanskommunikation. Dish-antenner används också för satellitkommunikation och radar.

Riktade antenner är mycket effektiva för långdistans kommunikation och för användningsområden där en stark signal behövs åt ett specifikt håll, vilket gör dem populära för anslutningar mellan byggnader eller i stora utomhus områden där bred täckning inte behövs.

MIMO antenner

MIMO är en teknik som använder flera antenner på både sändaren och mottagaren för att öka den totala bandbredden i trådlösa nätverk som IEEE 802.11n, 802.11ac och 802.11ax. Genom att använda flera antenner kan MIMO skicka och ta emot flera dataströmmar samtidigt, vilket leder till snabbare dataöverföring och bättre prestanda.

MIMO kan ha upp till åtta antenner som skickar och tar emot signaler, vilket möjliggör högre genomströmning (throughput) och bättre täckning i områden med många användare. Tack vare denna teknik kan fler enheter använda nätverket samtidigt utan att hastigheten minskar märkbart.

MIMO förbättrar:

• Hastighet: Fler antenner innebär högre dataöverföring.
• Räckvidd: Större täckning i nätverket.
• Kapacitet: Bättre stöd för flera enheter samtidigt, vilket är särskilt viktigt i miljöer som kontor och offentliga platser.