Die höhere Geschwindigkeit von 802.11ac Wave 2 verändert WLAN und Netzwerk
Mit Wave 2 ist die nächste Generation an 802.11ac Access Points da. Um die Technologie einsetzen zu können, müssen Sie das Netzwerk vorbereiten.
Immer mehr Unternehmen rüsten ihre überstrapazierten WLAN-Netzwerke mit Technologie des Typs 802.11ac auf. Dabei entdecken sie, dass die drahtlosen Geschwindigkeiten hier so hoch sind, dass sie jahrelang ausreichen könnten.
Viele Netzwerk-Profis dürften diese Umstand mit großer Freude zur Kenntnis nehmen. Das gilt vor allen Dingen für die, die sich hinsichtlich der ersten Generation von 802.11ac nicht sicher waren. Man nennt sie auch Wave 1. Viele haben auf die kommerzielle Veröffentlichung der zweiten Generation von 802.11ac-Produkten gewartet. Wave 2 Access Points kommen nun langsam auf den Markt und bieten fünf Mal mehr Bandbreite als Wave 1. Weiterhin kann jeder einzelne Access Point (AP) mit bis zu vier Mal so vielen simultanen Verbindungen umgehen.
Durch massig Bandbreite folgt aber auch große Verantwortung. Fast alle derzeitigen Installationen von 802.11ac basieren auf der Spezifikation Wave 1. Hier musste man keine großen Änderungen in der Netzwerkinfrastruktur vornehmen. Durch die zweite Phase der Technologie, also Wave 2, müssen Firmen ihre Netzwerkinfrastruktur womöglich überdenken.
Durch 802.11ac Wave 2 müssen Firmen ihre Netzwerk-infrastruktur womöglich überdenken.
Zunächst einmal benötigt man größere Kapazität in der Zugriffsschicht (Access Layer), um Flaschenhälse zwischen einem Access Point und dem ersten Switch zu vermeiden, mit dem er sich verbindet. Dabei geht es allerdings nicht nur um „dickere“ Leitungen. 802.11ac Wave 2 wird der erste drahtlose Standard sein, der Multi-User MIMO verwendet. Damit gibt es Unterstützung für mehr mobile Geräte in einem WLAN (Wireless LAN). Breitere Kanäle und standardisierte Techniken zur Strahlenformung (Beamforming) verbessern die Geschwindigkeit.
Führt man solche Funktionen in einem Netzwerk ein, müssen die Administratoren möglicherweise das Netzwerk-Design anpassen. Weiterhin fordern viele auf Wave 2 basierte Netzwerke Upgrades bei den Kabeln und haben höhere Ansprüche bei PoE (Power over Ethernet).
Für die meisten Unternehmen reicht die Gigabit-Leistungsfähigkeit von Wave 1 in den kommenden Jahren glücklicherweise aus. Somit müssen sie keine großartigen Änderungen an ihren Netzwerken vornehmen.
Die University of South Florida (USF) hat im letzten Jahr mit der Installation von Wave-1-APs begonnen. In der überschaubaren Zukunft wird dort laut Aussagen der Verantwortlichen die Gigabit-Bandbreite nicht ausgeschöpft sein.
Nachdem das IEEE im letzten Jahr die neueste Technologie ratifiziert hat, haben Firmen ernsthaft angefangen, den Vorgänger 802.11n zu ersetzen. Für Unternehmen waren die schnelleren drahtlosen Geschwindigkeiten plus die Möglichkeit, acht Funkströme (Spatial Streams) pro AP zu haben, die Beweggründe. Das ist deswegen wichtig, weil immer mehr Anwender Notebooks und gleichzeitig auch Smartphones sowie Tablets im WLAN des Unternehmens nutzen.
Im Jahr 2015 werden laut den Marktforschern von IDC mehr Access Points vom Typ 802.11ac als 802.11n ausgeliefert. Das ist gegenüber 2014 wegweisend, weil dort die alte Technologie noch fünf Mal häufiger an den Mann gebracht wurde.
Rohit Mehra, Analyst bei IDC: „Wir glauben, dass im Jahre 2015 11ac wesentlich häufiger als 11n ausgeliefert wird.“
Im April 2015 kündigte Ruckus Wireless als erster Anbieter einen Access Point an, der Wave 2 nativ unterstützt. Man erwartet, dass in den kommenden Monaten auch andere Anbieter nachziehen. Die zweite Generation des Standards bringt einen theoretischen Durchsatz von fast 7 Gbps im Kanal 160 MHz. Wave 1 weist ein theoretisches Maximum von 1,3 Gbps im Kanal 80 MHz auf.
Die Aussicht auf höhere Geschwindigkeit und Unterstützung für mehr Anwender ist natürlich attraktiv. Das hat aber auch seinen Preis. Wollen Unternehmen Geräte der Klasse Wave 2 einsetzen, müssen Sie sich auf die Auswirkungen im gesamten Netzwerk vorbereiten. Zum Beispiel benötigen Wave 2 Access Points 30 Watt an PoE. Viele Unternehmen haben in Ihrem Access Layer derzeit allerdings nur 15 Watt verfügbar.
Weiterhin werden viele Unternehmen Kabel der Klassen Cat5e und Cat6 einsetzen. Um mit den höheren Geschwindigkeiten zurecht zu kommen, müssen sie womöglich auf Cat6a aktualisieren. Zwei Anbieter-Allianzen und das IEEE arbeiten allerdings an Spezifikationen, 2,5 und 5 GbE (Gigabit Ethernet) über Cat5e und Cat6 zu unterstützen. Sie sind im Moment dafür zertifiziert, 1 GbE auf bis zu 100 Metern zu unterstützen. Cat6a findet man häufiger im Data Center und es unterstützt 10 GbE auf bis zu 100 Metern.
Viele Firmen haben gerade erst auf 802.11ac Wave 1 aktualisiert. Diese werden in der näheren Zukunft nicht noch einmal eine große Investition tätigen, um ein Upgrade auf Wave 2 zu stemmen. IT-Profis, die gerade erst auf Wave 1 umgestellt haben, sind zuversichtlich, dass ihnen ihre derzeitigen Architekturen eine ganze Weile lang gute Dienste leisten werden.
11ac ist für Universitäten attraktiv
In den USA sind besonders Universitäten und Schulen vorne mit dabei, wenn es um die Aufrüstung auf 802.11ac geht. Studenten beschweren sich schnell über langsame drahtlose Verbindungen, die zu gemächlich für das Streamen von Videos, das Teilen von Fotos auf sozialen Netzwerken oder das Downloaden von notwendigem Kursmaterial sind.
Die theoretisch maximale Geschwindigkeit von Wave 1 ist verglichen mit 802.11n mehr als doppelt so hoch. In der Realität ist der Vorteil allerdings merklich geringer. Aber die Größenordnung beim Durchsatz zwischen altem und neuem Standard ist ungefähr gleich.
In der University of South Florida gibt es zirka 31.000 Studenten. Dort hat man 1.400 ältere Access Points durch 802.11ac-Modelle von Cisco ersetzt. Die alten Geräte hatten bereits acht Jahre auf dem Buckel und laut Aussagen der Administratoren war das Upgrade bitter nötig.
Die neuen Access Points liefern eine maximale Uplink-Geschwindigkeit von 1 Gbps. Das ist zehn Mal höher als die 100 Mbps der Altgeräte. Die Verantwortlichen zeigten sich aber überrascht, dass es in den Bereichen mit dem größten Traffic nur Spitzenauslastungen von 90 bis 100 Mbps gab.
Der Traffic-Durchschnitt auf den 1.400 Access Points betrug lediglich 2,5 Gbps. Das liegt weit unter der Kapazität der Switches von Cisco und Brocade, die mit 10 GbE arbeiten und von der Universität zusammen mit den neuen APs installiert wurden. Die Verantwortlichen sind der Ansicht, dass der Universität die momentane Technologie in den nächsten drei bis fünf Jahren ausreicht. Der Grund dafür ist, dass die Mehrheit der Smartphones und Tablets derzeit kein 802.11ac unterstützt. Nur 15 Prozent der mit dem WLAN der Universität verbundenen Geräte sind mit den neuesten Wi-Fi-Standards ausgerüstet.
Unternehmen, die auf 802.11ac setzen, sprechen in erster Linie von einem entscheidenden Vorteil bei einem Upgrade. Das sei die größere Anzahl an mobilen Geräten, mit der jeder Access Point umgehen kann. Der Standard arbeitet in dem weniger verstopften fünf GHz Band und unterstützt mehr 20-Mhz-Kanäle, um eine größere Anzahl an Geräten mit einem Netzwerk zu verbinden.
Die gesamte Anzahl an Geräten, mit denen ein Netzwerk umgehen kann, hängt allerdings vom individuellen Design ab. Jeder Access Point nach 802.11ac Wave 1 kann bei einer anderen US-Universität mit ungefähr drei Mal so vielen Geräten umgehen, wie 802.11n-Access-Points vorher. Die Administratoren dort stellen heraus, dass der wertvollste Vorteil die größere mögliche Anwenderbasis ist.
Wave 2 führt Multi-User MIMO und weiteren Antennen ein. Somit kann sich ein Access Point mehr wie ein Switch verhalten, da er mit mehreren WLAN-Geräten gleichzeitig kommunizieren kann. Der Haken an der Sache ist allerdings, dass die Client-Geräte ebenfalls Multi-User MIMO unterstützen müssen, um die Vorteile voll ausschöpfen zu können. Die Generation vorher, Wi-Fi 802.11n, verwendet Single-User MIMO. Dort verhält sich ein Access Point mehr wie ein Hub, der nur mit einem Client gleichzeitig kommunizieren kann.
Die Kosten für ein Upgrade auf 802.11ac
Mehr als die Hälfte der Netzwerkprofis sind der Meinung, dass mobile Geräte einen „extremen oder sehr hohen Einfluss“ auf die Kapazität und die Performance eines Netzwerks haben. Zu diesem Schluss kommt eine Umfrage aus dem Mai 2014, die 451 Research durchgeführt hat. Weitere 20 Prozent stufen den Einfluss als „moderat“ ein.
Mobile Geräte haben einen hohen Einfluss auf die Kapazität und die Performance eines Netzwerks.
Organisationen wie Forschungseinrichtungen müssen hunderte an Megabits an Daten pro Sekunde von einem einzigen Geräte senden. Hier hat man nun die Möglichkeit, die Vorteile von 802.11ac hinsichtlich der Kanäle 80 MHz oder 160 MHz zu nutzen. Solche hohen Frequenzen unterstützen weniger Geräte. Deswegen werden sie seltener genutzt, weil man so viele Leute wie möglich online bekommen möchte.
Die Kelsey-Seybold-Klinik betreibt 20 Einrichtungen im Grpßraum Houston. Dort hat man zirka 100 802.11ac-Access-Points in klinischen Bereichen installiert, in denen es noch nie ein drahtloses Netzwerk gab. Das sagte Martin Littman, CTO und CISO der Klinik. Nun können Ärzte die elektronischen Daten der Patienten hochladen und außerdem direkt bei der Visite Computer benutzen.
Die neuen Access Points wurden nach dem Upgrade der beiden drahtlosen Controller von Aruba Mitte 2014 installiert. So ein Upgrade kann laut Littman sehr schnell zwischen 30.000 US-Dollar (zirka 27.000 Euro) und 50.000 US-Dollar (zirka 44.500 Euro) kosten. In Warteräumen befinden sich etwa 300 weitere ältere Access Points. Weil jeder neue AP ungefähr 600 US-Dollar (zirka 535 Euro) kosten würde, will man hier drei oder vier weitere Jahre auf ein Upgrade verzichten.
Pro Tag verwenden Geräte des Klinikums durchschnittlich in etwa 20 Prozent der Bandbreite des WLANs. Der Rest wird von persönlichen Geräten verbraucht, die entweder dem Personal oder den Patienten gehören. Laut Littmann ist das nicht ungewöhnlich: „In vielen drahtlosen Umgebungen ist es so, dass eine hohe Bandbreite kostenlos zur Verfügung gestellt wird. Der kleinere Teil wird tatsächlich produktiv eingesetzt.“, fügt er an.
Im Sommer 2014 hat ein Kunde von Aruba 1000 802.11ac Access Points installiert. Die Kosten für diese Implementierung überstiegen eine Million US-Dollar. Hier sind Router, Switches und Verkabelung mit eingerechnet.
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