Rangkaian Sekolah: Alamat IP, DHCP dan Titik Akses
Makmal komputer Sekolah Menengah Kebangsaan Kuala Damai menerima satu khidmat Internet 100 Mbps melalui fiber. Terdapat 18 PC, enam telefon guru yang menyambung ke Wi-Fi, satu pencetak rangkaian dan satu titik akses (AP) wayarles. Switch yang digunakan ialah switch 24 port tanpa pengurusan. AP dipasang di dalam bilik pelayan yang berdinding konkrit dan mempunyai rak logam, manakala PC pelajar berada di hujung bertentangan bilik, kira-kira 25 meter jauhnya. Router menetapkan kumpulan DHCP 192.168.1.100 hingga 192.168.1.115 sahaja. Dua PC ditetapkan IP statik secara manual oleh guru lama tanpa direkodkan. Gejala yang dilaporkan: PC di hujung bilik kerap mendapat mesej 'tidak dapat menyambung ke rangkaian' atau alamat 169.254.x.x, kelajuan Wi-Fi turun kepada 2 Mbps, dan kadangkala akses Internet terputus pada satu-satu masa. Pihak sekolah mahu pengajaran dalam talian serentak untuk 20 pelajar berjalan lancar tanpa membeli talian Internet baharu.
1. Terangkan mengapa sesetengah PC menerima alamat 169.254.x.x dan cadangkan konfigurasi penskripan serta DHCP yang konkrit untuk makmal ini.
Read the worked answer
Mengapa 169.254.x.x muncul. Julat itu ialah APIPA, iaitu alamat yang dijana sendiri oleh PC apabila ia tidak menerima tawaran DHCP. Ia bukan alamat sah untuk komunikasi keluar, jadi PC itu tidak dapat menghubungi router, pencetak atau Internet.
Kiraan keperluan alamat. 18 PC + 6 telefon guru + 1 pencetak + 1 AP + 1 antara muka router = 27 alamat. Kumpulan DHCP sedia ada hanya 192.168.1.100–192.168.1.115, iaitu 16 alamat. Kekurangan 11 alamat ini menjelaskan gejala: telefon guru menyewa alamat dahulu, PC pelajar kehabisan alamat dan jatuh ke APIPA.
Dua punca bertindih. Guru lama menetapkan dua IP statik tanpa rekod. Jika salah satu alamat itu berada dalam kumpulan DHCP, router boleh memberikannya kepada peranti lain, menyebabkan konflik alamat dan sambungan terputus secara berselang-seli walaupun PC mendapat alamat yang sah.
Cadangan konfigurasi.
- Gunakan subnet 192.168.1.0/26 yang memberi 62 hos boleh guna, mencukupi untuk pertumbuhan satu atau dua tahun.
- Tetapkan peranti tetap di luar kumpulan DHCP dan rekodkan dalam helaian inventori: router .1, AP .2, pencetak .3, dua PC statik .4 dan .5.
- Kumpulan DHCP: 192.168.1.10 hingga 192.168.1.50 sahaja.
- Kurangkan tempoh pajakan kepada 8 jam supaya alamat telefon guru dilepaskan selepas waktu sekolah, dan dayakan pengesanan konflik alamat pada router.
- Kemas kini firmware switch dan labelkan setiap kabel mengikut nombor port supaya masalah boleh dijejaki.
Selepas perubahan ini, bilangan alamat tidak lagi menjadi punca kegagalan, dan baki gejala boleh dianalisis secara berasingan.
2. Jelaskan mengapa AP yang terletak di dalam bilik pelayan menghasilkan 2 Mbps di hujung bilik, dan cadangkan penambahbaikan isyarat serta pengurusan lebar jalur untuk 20 pelajar.
Read the worked answer
Punca isyarat lemah.
- Dinding konkrit menyerap tenaga radio, terutamanya pada 5 GHz, dan boleh melemahkan isyarat 10–20 dB setiap dinding. Rak logam pula memantulkan isyarat dan mencipta kawasan null (lubang liputan).
- Jarak 25 meter dengan dua halangan pepejal boleh menurunkan kadar data secara mendadak kerana peranti menukar kepada modulasi yang lebih rendah (MCS rendah) apabila nisbah isyarat-hingar merosot. 2 Mbps ialah tanda isyarat yang sangat lemah, bukan tanda talian Internet yang perlahan.
- 2.4 GHz lebih menembusi dinding tetapi hanya mempunyai tiga saluran tidak bertindih (1, 6, 11); jika jiran sekolah menggunakan saluran yang sama, gangguan bersama (co-channel interference) akan berlaku.
Penambahbaikan. Pindahkan AP ke siling koridor di tengah-tengah kawasan pengguna supaya ada garis pandang ke kebanyakan PC, kira-kira 8–10 meter, dan bukan di dalam bilik tertutup. Tetapkan AP kepada saluran 5 GHz yang tidak digunakan untuk peranti berhampiran, dan gunakan 20 MHz pada 2.4 GHz untuk mengurangkan pertindihan.
Pengurusan lebar jalur. 100 Mbps dikongsi oleh 20 pelajar ialah 5 Mbps setiap satu secara teori, tetapi selepas overhed dan trafik latar (kemas kini Windows, sandaran telefon) realistiknya 3–4 Mbps. Panggilan video memerlukan 1.5–2.5 Mbps setiap hala, jadi kualiti perkhidmatan (QoS) perlu diaktifkan untuk memberi keutamaan kepada trafik persidangan, dan telefon guru perlu dihadkan pada kadar 2 Mbps menggunakan kawalan jalur lebar router.
Akhir sekali, sambungkan PC desktop dengan kabel ke switch. Setiap port kabel memberi 100 Mbps dupleks penuh secara berasingan, sedangkan Wi-Fi berkongsi satu medium separa dupleks; memindahkan 18 PC ke kabel sahaja sudah membebaskan sebahagian besar kapasiti wayarles untuk telefon guru dan peranti mudah alih.
3. Guru besar mencadangkan menaik taraf talian Internet kepada 500 Mbps untuk menyelesaikan masalah. Beri penilaian anda.
Read the worked answer
Naik taraf talian mungkin tidak menyelesaikan masalah, kerana bukti menunjukkan dua punca utama berlaku sebelum trafik sampai ke Internet.
Bukti yang menyokong. Alamat 169.254.x.x membuktikan PC gagal mendapatkan alamat IP daripada router. Tiada jumlah lebar jalur Internet boleh membaiki PC yang tidak dapat menghantar paket langsung. Begitu juga, 2 Mbps pada Wi-Fi diukur antara PC dan AP; jika pautan wayarles itu sendiri lemah, talian 500 Mbps hanya akan terbiar tanpa dapat digunakan oleh peranti di hujung bilik.
Bila naik taraf talian berbaloi. Jika selepas pembetulan DHCP, penempatan AP dan sambungan kabel, ujian menunjukkan purata penggunaan melebihi 70–80 Mbps pada waktu puncak dan pengguna masih mengalami kesesakan, barulah naik taraf 500 Mbps membawa manfaat. Pengajaran video serentak untuk 20 pelajar memerlukan kira-kira 60–100 Mbps, jadi 100 Mbps sebenarnya mencukupi jika diagihkan dengan betul.
Urutan tindakan yang lebih baik dari segi kos.
- Betulkan subnet, DHCP dan konflik IP (kos ~ RM 0).
- Pindahkan AP dan tetapkan saluran (kos kabel dan pelekap, mungkin RM 100–200).
- Sambungkan PC desktop dengan kabel (switch sedia ada, kos kabel sahaja).
- Aktifkan QoS dan hadkan telefon guru.
- Ukur semula. Naik taraf talian hanya jika langkah 1–4 masih tidak mencukupi.
Pihak sekolah juga perlu meneliti sama ada kontrak talian semasa mempunyai had kuota atau hadir keutamaan trafik, kerana kadangkala penurunan kelajuan berpunca daripada had tersebut, bukan daripada kapasiti fizikal.