江蘇 張韜
在實際中,WLAN 的組網(wǎng)模式分為 Ad-Hoc 和Infrastructure 兩種模式。Ad-Hoc 模式是計算機之間不經(jīng)過無線設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā),直接通過無線網(wǎng)卡連接,簡單方便,適用于小范圍和臨時通信,但在真正各行業(yè)WLAN 接入中,沒有太多實際意義。一般在實施中都選擇使用Infrastructure組網(wǎng)模式,它又可以變化出FAT AP、FIT AP+AC、WDS 以及Mesh 等多種模式。在目前國內(nèi)WLAN 技術(shù)市場,華為、H3C 和銳捷是最為常見的三家無線產(chǎn)品提供商,下面以銳捷530-I 型號FAT AP 模式為例(系統(tǒng)為11.X 版本,F(xiàn)IT AP+AC 模式下,AC 配置類似),實施WLAN 技術(shù)中常見網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
802.11協(xié)議中規(guī)定WLAN技術(shù)所使用的無線頻段為2.4GHz 和5.8GHz 兩種。整個2.4GHz 頻段共有83.5MHz帶寬,為了容納更多的信息傳輸,人們通常按照一定的帶寬,劃分出1 至13 共13條相互交疊的信道。一般情況下,AP 中2.4G 頻段默認使用信道1,5.8G 頻段默認使用信道149。
當在同一無線覆蓋范圍內(nèi),如果有兩臺及以上的AP設(shè)備使用相同的頻率作為傳輸信道,就會造成嚴重的干擾,使得這幾臺AP 都無法提供有效的無線服務(wù)。在2.4G頻段中,雖然13 條傳輸信道之間存在重疊和復(fù)用的現(xiàn)象,但在這13 條信道之間,總可以找出3 條完全獨立的傳輸信道,即沒有相互交疊的信道,如圖1 所示1、6、11 就是三個互不重疊的獨立信道(或者選擇2、7、12 三條信道等方式)。獨立信道之間由于沒有頻率的重疊區(qū)域,安裝在WLAN 中相鄰的二臺AP 設(shè)備之間,只要使用這3 條獨立信道傳輸信號,就不會造成彼此之間的干擾。5.8G 頻段下不會干擾的信道是149、153、157、161、165 信道,目前也已經(jīng)開放36-64信道,加上原有的149-165信道,國內(nèi)5G 頻段可以使用13 個不重疊的信道進行規(guī)劃,信道資源相對充裕。
圖1 2.4GHz 頻段的13 條信道
在實際應(yīng)用中,信道規(guī)劃的原則是相鄰AP,樓上樓下AP 需要使用不同的信道,如果是高密度部署,在2.4G 頻段推薦使用1、5、9、13 信道進行規(guī)劃。部署無線AP 設(shè)備時,需要根據(jù)無線覆蓋的面積和人數(shù),規(guī)劃信道覆蓋,合理調(diào)整每臺AP 位置,形成一個類似三角形蜂窩式覆蓋網(wǎng)絡(luò),以期達到最優(yōu)效果。
根據(jù)信道規(guī)劃對AP 信道進行調(diào)整的命令如下:
IEEE802.11 的通訊頻段分 為2.4GHz(802.11b/g/n)和5GHz(802.11a/n)兩種,現(xiàn)在大部分無線終端都同時支持2.4G 頻段和5G 頻段的雙頻,但是不少雙頻無線終端都使用2.4G 頻段接入,這樣就會造成2.4G 頻段的擁擠和5G 頻段的浪費。事實上,5G 頻段擁有更高的接入容量,傳輸速率更高,而且5G頻段還能提供更多不重疊的通訊信道,干擾較少,而2.4G頻段最多只能有3 個不重疊的通訊信道。在無線接入密度較大的環(huán)境中,開啟5G 優(yōu)先技術(shù)(少部分無線AP 產(chǎn)品不支持5G 優(yōu)先特性),引導(dǎo)雙頻無線終端優(yōu)先選擇連接到接入容量更高的5G 頻段,不僅可以減輕2.4G 頻段的壓力,而且還會提升用戶體驗,獲得更佳的無線傳輸性能。
當雙頻終端發(fā)現(xiàn)雙頻AP提供的接入時,會同時發(fā)現(xiàn)屬于一個WLAN 兩個頻段的SSID,但是它們的SSID 是相同的,用戶無法區(qū)分。如果用戶選擇該WLAN 接入,那么到底使用哪個頻段的接入取決于無線終端的驅(qū)動選擇,用戶難以控制。
Band Select 的原理在于當無線終端發(fā)現(xiàn)無線局域網(wǎng)接入信號后,通過改變AP的行為,達到引導(dǎo)該終端選擇5G 頻段的目的。當AP 識別出如果無線終端時是使用雙頻請求接入后,則AP 不響應(yīng)2.4GHz 頻段的探測請求,只響應(yīng)5GHz 頻段的探測請求,引導(dǎo)雙頻用戶接入5G 頻段WLAN。如果AP 或終端只支持2.4GHz 單頻,則會完全被抑制接入,使用沒有意義,只有在雙頻AP 上才有效果。
如果在AP 上需要開啟某個WLAN 的5G 優(yōu)先接入功能,命令如下所示,結(jié)果可以觀察到雙頻終端此時都使用5.8G 頻段接入到WLAN 中,使用默認的149 信道。
當某些無線用戶持續(xù)占有大量網(wǎng)絡(luò)資源時,很可能會導(dǎo)致其他無線用戶無法正常使用。通過配置無線用戶限速功能,保證每個用戶都能獲取到一定無線帶寬資源,避免個別用戶在下載中占用所有帶寬,從而可以更有效地發(fā)揮有限的網(wǎng)絡(luò)資源,為更多的用戶提供可靠服務(wù)。相關(guān)配置參考如下:
一般建議突發(fā)速率burst 的值為average 值的1.2 到1.5 倍大小較為合適。
當網(wǎng)絡(luò)中存在AP 的接入用戶數(shù)過多或者嚴重不均衡時,調(diào)整AP 接入用戶數(shù)限制,不僅避免AP 用戶數(shù)過多影響整體性能,也可以起到一定的負載分擔(dān)功能。每臺AP 限制多少用戶,需要根據(jù)實際場景接入需求和無線AP本身硬件性能參數(shù)決定。
射頻卡2 和射頻卡1 配置一致,此處省略。
終端如果與待接入的AP 距離較遠,終端發(fā)射的無線信號到AP 就會比較弱,那么會造成該終端傳輸速率低、重傳率高,通信性能比較差,同時也可能會影響到當前整個無線局域網(wǎng)性能。這時可以開啟限制低功率終端接入功能,防止信號弱的無線終端接入到當前AP 中。具體而言,調(diào)整RSSI(Received Signal Strength Indication)接入閥值就可以讓信號較差的無線用戶無法關(guān)聯(lián)到AP,這可以在一定程度上避免無線用戶頻繁漫游導(dǎo)致用戶使用體驗和性能的降低。
RSSI 指的是接收信號強度,范圍為0 到100,相對應(yīng)的無線用戶信號強度在此基礎(chǔ)上-95,默認允許接入強度為>-70dBm。RSSI 取值需要根據(jù)實際環(huán)境確定,可以讓無線用戶在AP 覆蓋范圍最遠的地方進行關(guān)聯(lián),然后通過在AP 上查看RSSI 值,可以把此RSSI 值定義為接入的閥值。這種優(yōu)化只適用于無線信號覆蓋較好的場景,對于信號覆蓋較差的環(huán)境沒有太大意義。
當無線用戶信號強度低于此設(shè)定的RSSI 值,則不允許接入此AP 無線網(wǎng)絡(luò),這只是在關(guān)聯(lián)過程中起作用,對于已經(jīng)關(guān)聯(lián)上的用戶則不會產(chǎn)生影響。如果Responserssi 調(diào)整太大,也可能會導(dǎo)致終端多次關(guān)聯(lián)不上。
射頻卡2 和射頻卡1配置一致,此處省略。在AP 上使用show dot11 associations all-client命令查看用戶信號強度,發(fā)現(xiàn)此時已沒有RSSI 信號強度低于30 的終端接入。
如果需要控制同一臺AP 下或同一個WLAN 無 線信號的用戶之間不能互相訪問,類似于交換網(wǎng)絡(luò)中的protected 端口隔離功能,配置無線用戶VLAN 內(nèi)二層隔離功能即可達到效果。對于沒有二層互訪需求的無線網(wǎng)絡(luò)建議采用該方案,這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)攻擊和組播報文帶寬占用,增加無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和傳輸性能。
在無線信號較強且干擾較少的場景中,可以通過禁用11Mbps 以下的速率集,來避免低速率終端降低空口性能。管理報文一般使用最低可用速率發(fā)送,當無線網(wǎng)絡(luò)中管理報文占用空口資源較多時,建議關(guān)閉低速率集以減少對空口資源的占用,避免個別用戶發(fā)送過多低速報文影響整體無線性能,提高信道利用率。
與此相似,在射頻卡1 中繼續(xù)禁用802.11g 中相應(yīng)的1、2、5M 低速率,然后在射頻卡2 中禁用802.11a 中相應(yīng)的6M 和9M 低速率,此處省略配置。
注意:在無線信號干擾嚴重或覆蓋不足的地方,并不建議關(guān)閉低速率集。因為此時本身信號傳輸質(zhì)量就差,如果仍然使用高速率集進行數(shù)據(jù)傳輸,反而將會加劇空口碰撞重傳的概率,性能會更差,還不如開啟低速率集的效果。此外關(guān)閉低速率集,還可能會導(dǎo)致低速用戶無法接入網(wǎng)絡(luò)。
在WLAN 優(yōu)化實施過程中,需要根據(jù)具體實際環(huán)境和需求進行實施,在開始階段就要做好無線地勘、合理規(guī)劃、信道設(shè)計等工作,還需要避免一些非802.11 的無線干擾源影響和考慮無線設(shè)備自身硬件性能、無線認證等方面因素,這樣才能管理好AP 的無線射頻資源,達到WLAN 的優(yōu)化效果。