Tại phần 1 (Yêu cầu về hiệu năng) ta đã bàn đến các yêu cầu về mặt hiệu năng, là yếu tố thiết yếu khi thiết kế cho các vùng có mật độ cao. Nếu không có các thông tin đó, phần còn lại của tài liệu này gần như vô ích bởi vì nó sẽ không hướng tới đúng các thông số cần thiết. Trong phần này sẽ bàn về bước tiếp theo để xác định có bao nhiêu AP cần thiết để thiết kế.

Có bao nhiêu Client kết nối tới mỗi AP?

     Đây là một câu hỏi thường xuyên nhất trong mỗi mạng Wifi. Câu trả lời không thỏa mãn và thiếu định lượng nhất là “nó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố”. Nhưng đó là câu trả lời khá đúng. Đáp án cho câu hỏi này sẽ thay đổi lớn phụ thuộc vào:

• Các đơn vị đo hiệu năng (ứng dụng, băng thông, độ trễ)
• Khả năng đáp ứng cho client và số ước lượng các thiết bị cho mỗi AP.
• Các vị trí đặt AP có thể được.
• Mật độ người dùng.
• Lựa chọn phần cứng AP.

Ảnh hướng của các yêu cầu về hiệu năng

     Như đã trao đổi ở chương trước, các đặc tính về hiệu năng yêu cầu cho mỗi client sẽ ảnh hướng lớn tới số lượng AP yêu cầu. Con số này cho phép khả năng tối đa của mỗi AP có thể được. Phần còn lại của tài liệu sẽ đi sâu hơn vào con số này.

Khả năng của client

     Một thiết bị kết nối vào hoặc thoát ra khỏi kênh truyền nhanh hay chậm sẽ giúp xác định có bao nhiêu client có thể được hỗ trợ với các thông số yêu cầu về hiệu năng.Thiết bị theo chuẩn 802.11n sẽ truyền nhanh hơn thiết bị chỉ hỗ trợ 802.11abg. Nó là giảm độ trễ và tăng lượng dữ liệu có thể truyền đi trong cùng một khoảng thời gian.

    Tốc độ truyền tối đa của thiết bị wireless được liệt kê trong bảng tham chiếu nhưng tốc độ throughput thực tế có thể thu được sẽ luôn luôn ít hơn. Bảng sau liệt kê một số tốc độ truyền thông thường:

     Các tốc độ liệt kê trên là tốc độ PHY – là tốc độ tối đa để truyền dữ liệu tầng vật lý. Ở các tầng dữ liệu cao hơn như tầng 2 TCP/IP và UDP/IP dữ liệu được đã đưọc thêm vào các trường thông tin mào đầu. Các khung dữ liệu quản lý như các pha vô tuyến AP và ACK cũng gây lên sự sụt giảm throughput.

     Ví dụ, client chuẩn 802.11g có tốc độ PHY lớn nhất là 54 Mbps, nhưng trường thông tin mào đầu cho TCP/IP được giảm đi dẫn đến giảm băng thông thực tế xuống còn khoảng 20Mbps. 802.11n lại khác, đã có rất nhiều cải thiện tạo ra hiệu quả lớn hơn như thiết bị 802.11n với một luồng dữ liệu vẫn có thể đạt băng thông lên tới 72Mbps ở cùng độ rộng băng là 20MHz như thiết bị 802.11g. Từ điều đó có thể ước lượng rằng throughput cho client có thể gần bằng 40 Mbps. Với một số giao thức, như UDP, có các trường thông tin ở header ít hơn và sẽ có băng thông tốt hơn. Ngược lại, với tích hợp thêm các tính năng, như mã hóa, sẽ có thể làm tăng kích thước header.

     Thật không may, không có cách chính xác để xác định các giới hạn lý thuyết này. Các con số phụ thuộc lớn vào loại và lượng dữ liệu sinh ra bởi một giao thức cụ thể. Các yếu tố khác như việc cài đặt driver cụ thể cũng có thể khác đi. Nó không bao gồm việc các client luôn luôn không kết nối được ở tốc đọ PHY tối đa. Tốc độ truyền tải client có thể thay đổi cho dù đang trong cùng một phiên ở cùng một vị trí do các vấn đề như tranh chấp tài nguyên, thay đổi RF, … Nhiễu và sự tranh chấp tài nguyên có thể gây cho client giảm hoặc tăng tốc độ truyền tải khi nó nhận thấy sự thay đổi.

     Tổng quát, việc giả định client 802.11n sẽ hoạt động gấp đôi client theo chuẩn cũ hơn là chính xác. Tuy nhiên với môi trường có sự tranh chấp tài nguyên và nguồn nhiễu cực cao có thể gây cho tất cả client có tốc độ tiểu thiểu dẫn đến hiệu năng có thể nhỏ đi rất nhiều.

Ví dụ về lớp học

     Với các thông tin ở trên, ta có những ước lượng cho loại môi trường như đã chỉ ra ở chương trước:

            Số client kết nối = 30 – 40

            Số client hoạt động đồng thời = 30

            Throughput yêu cầu cho mỗi client = 3 Mbps

            Yêu cầu về độ trễ = thấp

            Môi trường RF = sử dụng trung bình cho tới cao ở trong thời điểm đạt ngưỡng

            Phần trăm truyền lại dữ liệu do nhiễu = 25%

            Loại client = 802.11n 2×2:2

            Khả năng dự tính cho AP (TCP/IP) = 115 – 150 Mbps

            Số client tối đa dự tính cho mỗi AP = 38 – 50 client.

     Bởi ví có yêu cầu để duy trì độ trễ thấp, nên ước lượng an toàn có khoảng 35 – 40 thiết bị cho mỗi phòng học. Việc giảm đi số lượng của client diễn tả việc cho phép các tranh chấp đường truyền cao tương ứng (trong các khoảng thời gian rất năng động) và cần thiết phải duy trì các đáp ứng độ trễ thấp.

     Con số này vẫn có thể phải thay đổi sâu hơn do các yếu tố được bàn tới sau đây.

Ví dụ về trung tâm hội nghị

     Với các thông tin ở trên, ta có những ước lượng cho loại môi trường như đã chỉ ra ở chương trước:

            Sức chứa về chỗ ngồi cho mỗi phòng họp = 150 người

            Số client kết nối = 100

            Ước lượng số client hoạt động đồng thời = 50% của 100 – 50

            Throughput yêu cầu cho mỗi client = 1 Mbps

            Yêu cầu về độ trễ = trung bình

            Môi trường RF = sử dụng cao cho tới rất cao ở trong thời điểm đạt ngưỡng

            Phần trăm truyền lại dữ liệu do nhiễu = 35%

            Loại client = pha trộn 50% thiết bị cũ và 50% 802.11n

            Khả năng dự tính cho AP (TCP/IP) = 50 – 70 Mbps (phản ánh tốc độ của việc pha trộn thiết bị theo chuẩn cũ và chuẩn 802.11n)

            Số client kết nối tối đa dự tính cho mỗi AP = 70 – 100 client.

            Ước tính số client hoạt động đồng thời cho mỗi AP = 50 – 70 client.

     Không giống như ví dụ về lớp học, có rất nhiều các thay đổi hiện hữu trong trung tâm hội nghị với việc sử dụng ngẫu nhiên thiết bị bởi một người nào đó bất kỳ. Giám sát hệ thống Wifi trong pha triển khai ban đầu có thể rất hữu ích để giúp làm rõ các con số và việc trộn lẫn các client có thể có. Trong ví dụ này, gỉả định có 2/3 số người tham gia sẽ mang theo thiết bị Wifi và kết nối vào mạng, và 50% trong số chúng sẽ hoạt động ở bất kỳ thời điểm nào.

     Bởi vì có số lượng lớn hơn thiết bị, nhiễu RF do sự tranh chấp tự nhiên sẽ cao hơn. Điều này hoàn toàn hợp lý nếu số lượng AP yêu cầu có mật độ rất cao, ví dụ trung tâm hội nghị với 10 phòng cạnh nhau có 10 AP hoặc hơn đều có thể lắng nghe tất cả các AP còn lại dẫn đến một vài trong số chúng sẽ vấp phải chồng lấn kênh truyền.

     Tuy nhiên con số các client kết nối và hoạt động tổng quát vẫn nhỏ cao hơn nhiều so với ví dụ về lớp học. Đó là bởi vì throughput yêu cầu cho mỗi thiết bị thấp hơn và yêu cầu độ trễ coh phép cũng cao hơn. Tất nhiên con số này có thể sẽ thay đổi nhiều hơn do các yếu tố được bàn luận trong các phần sau này.