WIFI Tехнологии от Ruckus Wireless (Част 2)

В Част 2 на WIFI Технологии от Ruckus Wireless, ще обясним какви са често срещаните проблеми във WIFI и как Ruckus се справя с тях.

Проблемите:

  • Мобилност: След като потребител излезе извън покритието на дадена Точка за Достъп (AccessPoint) и трябва да се свърже към друга Точка за Достъп(AP) от същата група- WIFI мрежата трябва да мигрира потребителското устройство без никакво прекъсване на потока от данни.
  • Интерферция: Стени и подове, други Wi-Fi мрежи и електрически уреди влияят на Wi-Fi мрежата, което води до задръстване на мрежата и лошо качество на услугата което се предоставя на потребителя.
  • Сигурност: Липсата на добри практики за ограничаване на неоторизирания достъп до Wi-Fi мрежите отваря възможности за проникването в нея от злонамерени индивиди търсещи възможност да откраднат интелектуална собственост, пари и лични данни. KRACK експлойта през 2017 порази милиони Wi-Fi устройства само за една нощ и постави под риск милиони хора и организации.
  • Стандарти: С експлозията на Интернет на Нещата (IoT) се появи нов набор от стандарти, като Bluetooth LE, Zigbee, LoRa, NB-Iot и други. Традиционното AP е изправено пред изпитанието да поддържа вече не само стандартните Лаптоп и Телефон а много повече допълнителни устройства, както и техните хъбове за достъп.
  • Инфраструктура: Поддържането на инфраструктурата която стои между Точките за Достъп е също толкова важна колкото самата Wi-FI мрежа. Технологии като multi-gigabit Ethernet, 802.3bz, последните PoE стандарти като 802.3bt са критични за предоставянето на високачествена Wi-Fi услуга.
  • Инсталиране: Физически препятствия могат да попречат на инсталирането на Wi-Fi във улични лампи, в превозни средства и други ограничени от към пространство локации. За да предоставим Wi-Fi е нужно да осигурим конструкция, която не е ограничена от стандартните форми.
  • Плътност: Ултра-населените инсталации с много голям брой потребители и устройства на малко пространство, като стадиони, спирки на метрото, летища създават уникални предизвикателства за Wi-Fi мрежите и води до ограничаване на тяхното качество.
  • Приложения: 4K видео в реално време, Виртуалната Реалност (VR) и предаванията(Streaming) на Игри в реално време – всички те консумират много повече честотна лента от слушането на музика по интернет, което беше основното до преди няколко години.

В Ruckus са проектирали различни технологии за да минимазират или отстранят напълно тези проблеми.

1. Проблем: Мобилност

С прости думи, една Wi-Fi мрежа се състои от група фиксирани, стационарни точки за достъп или така наречените AP-та, които обслужват голяма и нестационарна група от клиентски устройства. Проблем, която всяка Wi-Fi мрежа трябва да реши е как най-добре да разпредели клиентските устройства между всички налични AP ресурси и да се адаптира към тяхната динамична промяна на физическо местоположение. Някои типични проблеми които се проявяват от това са:

  • Неоптимално разпределение на клиентите: Например едно AP може да има прекалено голям брой закачени клиентски устройства, а друго да стои абсолютно ненатоварено. В този случай, устройствата на натовареното AP няма да получат качествен достъп до мрежата и ще се оплакват от бавни скорости.
  • Неправилно използване на наличния честотен план: неравномерен брой клиенти може да се регистрират на дадена Wi-Fi мрежа използвайки пренаселената 2.4GHz лента, докато оставят 5GHz лента неизползвана, това отново ще доведе до “задръстване” на наличния капацитет на 2.4ghz и некачествна Wi-Fi услуга за потребителите.
  • Некачествено пренасяне (Roaming): във Wi-Fi, клинтеските устройства вземат собствени решения кога да сменят едно AP с друго. Те трябва да направят това следствие на ограничената информация, която могат да съберат сканирайки честотния спектър – например колко AP-та засичат, с каква сила на сигнала излъчват, като същевременно разчитат на собствените алгоритми (често ограничени) да изберат най-подходящата за тях Точка за достъп. Това често води до различни проблеми, например:
    • Заседнало клиентско устройство: клиент се отдалечава от AP-то на което е регистриран, като същевременно остава закачен за него въпреки че има по-близо друго AP, което може да обслужва този клиент с по-висока скорост.
    • Пинг-понг: клиентско устроство вижда няколко AP-та еднакво близо и прескача от едно на друго, тъй като алгоритъма му не може да предцени към кое да се регистрира за постоянно. Това води до постоянно прекъсване на връзката към устройството в дадената локация в която се намира.
    • Прекъсване на връзката при прехвърляне от едно AP към друго (Roaming):  Когато се прехвърля от едно AP към друго, клиентът трябва да се оторизира пред новото AP преди връзката да бъде възстановена – ако процеса по удостоверяване от едното AP към другото отнеме прекалено дълго време, клиента ще наблюдава моменти на прекъсване, нещо критично при провеждане на VoIP или скайп видео разговор.

Решението на Ruckus:

Transient Client Management
На места със съсредоточени много хора и Wi-Fi мрежи, преминаващите клиенти могат да влошат качеството на услугата на другите регистрирани клиенти. Този проблем съществува обикновено на метростанции или влакови спирки, а също и на различни публични Hot-spot места, където хиляди устройства преминават през съответната зона и изпращат служебни пакети, което всяко AP приема но не винаги трябва да отговаря. Това “задръства” честотната лента с непотребен трафик и забавя Wi-Fi мрежите, като дори може да ги направи неизползваеми. Ruckus Transient Client Management способността минимазира тази деградация на услугата, като използва методи на статистиката за да попречи на дадено AP да се асоциира с преминаващи клиентски устройства. Администраторите на мрежата могат да адаптират конфигурационни параметри базирани на време за пребиваване или RSSI на преминаващите клиенти а също така да разчитат на предварително натрупани базирани на евристика техники, които избирателно да се прилагат към преминаващите устройства.  Главното предимство на тази техника е ефективното ютилизиране на времето за отговор и фокусирането върху не-преминаващите вече регистрирани клиенти.

Band Balancing
Ruckus AP-та балансират натоварването на клиентите между 2.4 GHz и 5 GHz лента успешно, за да предотвратят едната лента да бъде претоварена, докато другата е ненатоварена. Всяко AP активно наблюдава натоварването на всяка лента, като същевременно знае възможностите на всяко клиентско устройство, и на базата на това решава всеки клиент на коя честота да бъде насочен да се регистрира. AP-то указва на клиента предпочитаната честота използвайки различни техники включително 802.11v BTM съобщения.

Client Load Balancing
Client load balancing е техника, която търси начин да разпредели най-оптимално клиентите между всички налични AP-та, така че дадено AP да не остане претоварено докато друго стои ненатоварено. Всяко AP сканира спектъра за да определи кои други AP-та в същата мрежа са физически близо до него, и след това използва тази информация за да предцени дали има нужда да пренасочи някои от клиентите си на друго AP.

SmartRoam
Ruckus SmartRoam технологията търси начин да се справи с предизвикателството на пренасяне на един клиент от едно AP на друго, като проактивно наблюдава връзката на всеки клиент  и подпомага прехвърлянето на клиента за да предотврати страничните ефекти от неправилни решения за пренасяне(roaming) на самия клиент. Например ако силата на връзката(RSSI) на дадено клиентско устройство падне под опредения праг за пренасяне, AP-то към което е свързано ще използва технологии, като 802.11v BSS Transition Management messaging и 802.11k neighbor lists да прехвърли клиента на по-подходящо за него AP. В допълнение, Ruckus SmartRoam технологията изпозлва 802.11r, както и Opportunistic Key Caching (OKC) за да минимазира времето за прехвърляне – и като последствие да осигури непрекъсване на връзката по време на самото прехвърляне – като предварително съхрани нужните данни за оторизация на всеки клиент във AP-та които са потенциални възможности за прехвърляне.

Към Част 3

Share this post