• Redução de Custos em Projetos de LAN com Redes sem Fio

    As redes sem fio de porte corporativo baseado em arquitetura de controladoras e pontos de acesso “thin”, sempre foram vistas por muitas empresas como uma tecnologia interessante, porém de custo relativamente elevado. No entanto as redes sem fio corporativas podem ser, na verdade, um fator de economia em projetos de infraestrutura de redes. Ou seja, além de agregarem a mobilidade com segurança e confiabilidade, as redes corporativas sem fio também podem – se forem utilizadas adequadamente – reduzirem o custo total da infraestrutura de rede de uma empresa.


    Controladoras e pontos de acesso “thin”

    Antes de continuarmos, vamos fazer um resumo rápido do que significa uma rede sem fio corporativa: ao contrário de uma rede doméstica ou SOHO, aonde se faz a distribuição de vários pontos de acesso “fat” (cada um com sua configuração e trabalhando independentemente), uma rede corporativa sem fio faz uso de um equipamento central (normalmente chamado de controladora ou concentrador) que controla todos os pontos de acesso “thin”, que são escravos da controladora.

    Essa arquitetura (controladora + pontos de acesso “thin”) trás muitas vantagens tais como segurança, gerenciamento centralizado, autenticação simplificada – só para citar algumas. No entanto essa arquitetura centralizada – dependendo do fabricante – também viabilizam outros benefícios como distribuição de banda igual entre usuários, ocupação uniforme dos canais, seleção de frequências (para mitigação de interferências) e até mesmo priorização de tráfego e firewall.

    Dessa forma essa arquitetura permite com que as redes sem fio se tornem uma estrutura confiável e de alta performance.


    O padrão 802.11n

    Também é importante fazermos um rápido resumo dos principais recursos da tecnologia 802.11n para redes sem fio. Essa tecnologia permite conexões de até 300Mbps (que chegam a uma taxa efetiva de tráfego ao redor de 150Mbps por célula). Além disso o padrão 802.11n permite (dependendo do ponto de acesso e do notebook/equipamento cliente) trabalhar nas frequências de 2,4 e 5GHz, com uma quantidade então maior de canais (várias comunicações de 150Mbps simultaneamente entre os vários usuários).

    Só como comparação, as redes sem fio 802.11g ou 802.11a conseguem (mesmo no chamado modo turbo) gerar um tráfego efetivo ao redor de 25Mbps. Ou seja, o 802.11n significa um aumento de performance de até 6x em relação a geração anterior, além de ter um alcance maior.


    Invasão dos notebooks

    Ainda temos mais uma informação importante para lembrarmos: o crescimento no Brasil da venda de notebooks, netbooks, smartphones e demais equipamentos móveis, com suporte à rede sem fio.

    Hoje em dia, em muitas empresas, a quantidade de notebooks supera a quantidade de desktops. As razões para isso são muitas e variam de corporação para corporação e estão fora do escopo deste texto, mas o fato importante é que não é nenhum segredo que é cada vez maior a quantidade de equipamentos dotados de mobilidade (e redes em fio) dentro das empresas.


    “Overlay” versus substituição

    Nos projetos de infraestrutura de redes, as redes sem fio sempre foram vistas como um apêndice ou “overlay” da rede cabeada: cria-se a rede cabeada e depois se acrescenta os pontos de acesso para dar mobilidade aos usuários que necessitam dessa flexibilidade.

    Porém isso hoje cria um grande desperdício de switches e cabeamento porque boa parte dessa infraestrutura não é utilizada se houver uma rede sem fio 802.11n corporativa disponível. Ou seja, a quantidade de portas de switches, cabos e pontos de rede cabeado podem ser reduzidos (projeto de menor custo) se o projeto da rede cabeada for casado com o planejamento da rede sem fio.

    O conceito, apesar de novo, é bem simples: muitos de notebooks e equipamentos móveis nunca irão necessitar de conexão via cabo com a rede, então porque criar a infraestrutura para isso? Se os novos projetos de rede (ou expansão das redes já existentes) levarem em conto o fator “rede sem fio” o custo total do projeto (incluindo o preço da rede sem fio corporativa) pode ficar menor que o da rede 100% cabeada.


    Exemplificando

    Vamos usar um exemplo para explicar: suponha que uma empresa está se mudando para uma nova sede, com 3 andares com 50 funcionários por andar. Como ficariam as opções de uma rede 100% cabeada versus uma rede mista?

    Rede 100% cabeada

    Para uma rede 100% cabeadas seriam necessários 50 portas de switch por andar, porém os projetos levam em conta as necessidades futuras de expansão, então se montaria uma rede com 75 portas de switch (50% de portas reservadas para o futuro). O problema é que não existem switches de 75 portas, então é necessária a aquisição de dois switches de 48 portas por andar em um total de 6 switches para cobrir os três andares.

    Também será necessário passar os cabos, montar os pontos de redes, o que significa não apenas material (cabos, conectores, dutos, etc.), mas também a mão de obra, tempo de execução (quanto mais pontos, mais demora a conclusão dos trabalhos), etc.

    Rede mista 60%/40%

    Se, por outro lado, levarmos em conta – desde o começo do projeto - que boa parte dos usuários terão notebooks e equipamentos móveis, que não necessitam de conexão cabeada, o projeto fica menor. Vamos considerar que 40% dos usuários podem ser totalmente sem fio, como ficaria o novo projeto?

    Necessitaríamos então apenas 30 portas de switch por andar, que com a reserva (50%) para expansões futura chegaríamos a apenas 45 portas (atendido por um switch de 48 portas por andar) e teríamos aí também as 3 portas disponíveis para conectarmos os pontos de acesso usados pelos notebooks. Aqui economizamos 3 switches de 48 portas no total em relação ao projeto 100% cabeado.

    Além disso teremos menos cabos, conectores e mão de obra para instalar essa rede. Essa economia será o suficiente para implementar uma rede sem fio corporativa, com controladora e 3 pontos de acesso por andar e provavelmente ainda irá sobrar verba no orçamento.

    Repare que ainda nem falamos dos benefícios de agregar mobilidade à empresa, estamos falando apenas da redução nos custos de aquisição.


    É viável trabalhar 100% sem fio

    Neste ponto pode surgir a pergunta: é viável trabalhar sem fio o todo tempo? A banda disponível é suficiente? Como trabalhar em um ambiente de 150Mbps de banda (compartilhado entre vários usuários) quando se poderia ter 1Gbps para cada um no caso da rede cabeada?

    A resposta curta é: sim, para muitos usuários é totalmente viável trabalhar totalmente sem fio e a diferença que eles sentiriam, entre trabalhar cabeado ou sem fio, será praticamente imperceptível.

    Para uma resposta mais longa a essas perguntas, vamos analisar o uso real da banda dentro de uma corporação e como essa banda é transportada.

    É verdade que alguns usuários fazem uso intensivo de tráfego na rede: administradores de banco de dados fazendo backups e pessoal de marketing transportando vídeos são apenas alguns exemplos. Esses usuários, mesmo usando notebooks, devem ser capazes de trabalhar conectados a rede de forma cabeada para essa tarefas mais pesadas e assim contam como pontos cabeados. No entanto eles são minoria dentro das empresas.

    A grande maioria dos usuários gerá um tráfego muito menor: e-mails, acesso à Internet, envio de arquivos (planilhas, texto, PDFs), VoIP, chat, etc. Além disso esses usuários tem um perfil de tráfego na forma de rajadas, ou seja, ele faz uma requisição (por exemplo baixar um arquivo PDF) e depois permanece vários minutos sem gerar tráfego, lendo o documento. Para esse tipo a rede sem fio, mesmo sendo de apenas 150Mbps efetivos, é mais que o suficiente.

    Obviamente que esse dimensionamento deve ser feito de maneira apropriada. Montar uma rede sem fio corporativa requer alguns cuidados, desde a escolha de um fabricante até o projeto adequado adequando essa rede às necessidades do cliente.

    Na escolha do fabricante, deve ser analisado alguns aspectos tais como:
    • O sistema de gerenciamento é completo e adequado?
    • Os usuários são distribuídos automaticamente entre os pontos de acesso (para evitar que um ponto de acesso fique sobrecarregado enquanto outro fique vazio)?
    • Existe mecanismo de detecção de interferências que permita o gerenciamento adaptativo dos rádios e frequências?
    • Os mecanismos de segurança (proteção contra invasão, detecção de ataques, recursos de firewall, segurança VPN) são adequados?
    • O fabricante disponibiliza alguma ferramenta de projeto e site-survey que leve em conta os materiais (paredes, colunas, lajes) e faça a projeção adequada de qual a cobertura final que será obtida?


    Na hora do projeto, também temos algumas necessidades importantes:
    • Quantos usuários tem o perfil que permite o trabalho 100% sem fio?
    • Quais são os pontos aonde esses usuários estarão concentrados?
    • Qual o perfil de tráfego desses usuários?



    Resumo

    O padrão 802.11n (com sua maior performance e alcance), a popularização dos equipamentos móveis e a tecnologia de rede sem fio corporativa via controladoras e pontos de acesso “thin” já permitem hoje que boa parte dos usuários tenham uma vida 100% sem fio. Ao se darem conta desse fato, administradores de TI, projetistas de redes e consultores podem construir novas redes e expandir as já existentes levando em conta ambas tecnologias (cabeada e sem fio) com um efetivo positivo de reduzir o custo final do projeto e ainda dar mobilidade confiável aos usuários.
    Este artigo foi publicado originalmente no blog: Redução de custos em projetos de LAN com uso de redes sem fio iniciado por mlrodrig
    Sobre o Autor: mlrodrig


    Comentários 6 Comentários
    1. Avatar de sbraitti
      sbraitti -
      Muito bom o artigo,
      porém gostaria de saber se você conhece alguma alternativa aberta para centralização de uma rede Wireless.
      Existe essa possibilidade?
    1. Avatar de Não Registrado(s)
      Não Registrado(s) -
      muito bom artigo, porem nao leva em conta as interferencias e instabilidades da rede sem fio, o atual padrao N nao e nenhuma maravilha como diz no manual, acredito que pontos de acesso sao necessarios e realmente bem vindo nas redes corporativas, mas tambem acredito que ainda nao e a hora de substituir o bom e INFALIVEL cabeamento de rede. Talvez minha mente ainda esteja muito fechada ao assunto, mas nao acredito que o atual padrao mereça essa confiaça toda na qual voce quiz passar.
    1. Avatar de mlrodrig
      mlrodrig -
      Citação Postado originalmente por sbraitti Ver Post
      Muito bom o artigo,
      porém gostaria de saber se você conhece alguma alternativa aberta para centralização de uma rede Wireless.
      Existe essa possibilidade?
      O problema que, mais do que centralização, é necessário coordenação. Por exemplo, se um AP detectar interferência em um canal, ele deve migrar para outro canal, porém os demais APs vizinhos devem também se ajustar apropriadamente para evitar que haja interferência entre eles.
      E quando falamos em coordenação entre APs, não existe um padrão, então cada fabricante faz de sua maneira. Pela mesma razão, também creio que não exista uma alternativa aberta.
    1. Avatar de mlrodrig
      mlrodrig -
      Citação Postado originalmente por Não Registrado(s) Ver Post
      muito bom artigo, porem nao leva em conta as interferencias e instabilidades da rede sem fio, o atual padrao N nao e nenhuma maravilha como diz no manual, acredito que pontos de acesso sao necessarios e realmente bem vindo nas redes corporativas, mas tambem acredito que ainda nao e a hora de substituir o bom e INFALIVEL cabeamento de rede. Talvez minha mente ainda esteja muito fechada ao assunto, mas nao acredito que o atual padrao mereça essa confiaça toda na qual voce quiz passar.
      De uma olhada nas soluções baseadas em controladora central, como Cisco, Aruba. Com essas tecnologias, aonde o sistema possui detecção de interferência, coordenação de APs, etc hoje é possível ter um sistema altamente confiável. Eles possuem toda uma tecnologia para sair das interferências e eliminar/reduzir outros problemas das redes sem fio.

      É verdade que esses sistemas são bem mais caros que os baseados em AP tradicionais, mas o pacote final ainda sim compensa. Ou seja, um projeto de rede LAN que leve em conta a redução de portas causada por uma rede sem fio de nível realmente profissional ainda sai mais barato que um projeto 100% cabeado e com a mesma confiabilidade. Isso sem falar do ganho de mobilidade.

      Um exemplo: muitos dos equipamentos 802.11n tem a possibilidade de trabalhar tanto em 2,4 Ghz como 5Ghz (não são todos, mas a maioria pode). Um sistema corporativo profissional de rede sem fio é capaz de fazer Band Steering, forçando os equipamentos que podem trabalhar nas duas freqüências a trabalhar em 5Ghz, deixando o 2,4Ghz livre para aquelas pobres almas que não podem trabalhar em 5Ghz.

      Em resumo: de uma olhada no que a tecnologia corporativa pode entregar hoje. Custa caro, mas compensa.
    1. Avatar de Rafael Cantarela
      Rafael Cantarela -
      Amigo, boa noite!

      Estou fazendo um TCC sobre redes wireless com Controladora e tenho encontrado pouquíssimo material didático sobre Controllers... Vc tem esse artigo publicado em algum local que eu possa utilizar como referência no TCC?
      Ou pode me passar alguns links sobre o assunto ou mesmo livros que eu possa buscar referência?

      Estou fazendo o TCC e fiz um caso de uso utilizando os equipamentos da Ruckus Wireless, os equipamentos são muito bons!
    1. Avatar de code
      code -
      Citação Postado originalmente por Rafael Cantarela Ver Post
      Amigo, boa noite!

      Estou fazendo um TCC sobre redes wireless com Controladora e tenho encontrado pouquíssimo material didático sobre Controllers... Vc tem esse artigo publicado em algum local que eu possa utilizar como referência no TCC?
      Ou pode me passar alguns links sobre o assunto ou mesmo livros que eu possa buscar referência?

      Estou fazendo o TCC e fiz um caso de uso utilizando os equipamentos da Ruckus Wireless, os equipamentos são muito bons!
      Prezado Rafael, procure em nossos Fóruns. Inclusive temos fóruns específicos sobre Wireless com muita movimentação diária. Com certeza, um de nossos usuários poderá te ajudar com seu TCC. Se tudo o mais falhar, ainda tem o Google a sua disposição. Espero ter ajudado.
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