33、华为智能射频,为什么无线组网一定要用AC呢?(2)

频谱导航

这个名词听起来可能有点陌生,那么另外一个名词可能都习惯这样叫5G优先,目前的设备主流都支持2.4G与5G频段,这种设备被称为双频设备,支持双频WIFI,甚至有些设备支持三频WIFI(2.4G 双5G)。那么频谱导航的作用是什么呢,竟然目前的现状是2.4G干扰厉害,而且很多设备会默认选择2.4G频段(因为信号强度比5G高),导致本来2.4G信道就少的情况下,更加拥堵、负载高,而干扰小、信道多的5G频段非常的空闲,所以频谱导航功能就是引导终端默认以5G为主,所以通常也会叫做5G优先这么一个功能。

原理其实很简单,当终端在发送探测请求帧的时候,2.4G收到则先不回应,看是否在5G能够收到,之后5G收到了这个请求帧,则立发送探测应答帧,客户端就开始接入5G频段,并且AC会记录这个客户端是支持5G的。如果AP在2.4G收到多次的探测请求帧,而5G频段上没有收到关于这个客户的请求时,则AP在2.4G发送应答帧,并且上报AC这个客户端只支持2.4G。(当然中高端的客户端,比如手机、笔记本的无线网卡比较好,做了优化,那么客户端也会优选去选择5G,在考虑2.4。)

这里注意下,频谱导航因为是要求业务SSID、安全模板一致,所以功能是在VAP模板里面开关,看到这个不要去关。


vap-profile name default

band-steer disable


博主分享下实际环境部署的经验

1、默认情况下,频谱导航(5G优先)功能是开启的,不需要做任何的配置

2、建议2.4G开启自动功率调整,5G根据环境,如果周围5G信道比较好,可以选择关闭功率调整,信道都自动

3、2.4G与5G只要SSID、安全策略一致就会默认为双频信号,小米系统会显示2.4G/5G标示


AP间的负载均衡

负载均衡的功能适合高密度的无线环境,普通的场景没有必要去调整,因为高密场景的AP间挨得很近,是避免某个客户端都连接到其中一个AP,而旁边的AP则没人连接,导致一边倒的情况。比如上面的场景,AP1已经连接了4个用户,而AP2只接了一个用户,这个时候用户6想加入,如果使能了负载均衡功能后,AC根据负载均衡算法来判断AP的负载情况,会引导新用户接入到负载小的AP,来实现AP资源的有效利用。


负载均衡在AC里面分为静态与动态负载均衡,那么在实际环境中都以动态均衡为主,在目前的版本V2R10以及V2R19默认是开启的,也配置好了常见环境的参数,可以不用配置,这里了解下两种方式的工作原理。


静态负载均衡:把相近区域的AP通过人为手工配置加入到一个负载均衡组,在一个组里面的AP周期性的上报自己的负载情况,AC进行分析,当有客户端请求接入的时候,AC根据负载均衡算法来决定当前客户端接入的AP是否负载过高,如果过高则拒绝加入,引导加入其它AP。


动态负载均衡:客户端在上线之前会发送广播的Probe Request报文请求周围AP,这个时候收到了客户端的报文的都会上报给AC,AC将这些AP动态的组成一个组,然后在依据负载均衡算法来判断客户端是否能加入当前AP,如果负载过高则拒绝,引导接入其他AP。


负载均衡算法如下:通过公式(当前射频已关联的用户数/当前射频支持的最大关联用户数)×100%,计算出均衡组内所有成员(即所有AP射频)的负载百分比,得到最小值。然后取STA预加入的AP射频的负载百分比与最小值的差值,并将此差值跟设置的负载差值门限(通过命令行配置)比较,如果差值小于预设置的负载差值门限,则认为负载均衡,允许该STA接入;否则,认为负载不均衡,拒绝STA接入请求,如果STA继续向此AP发送关联请求,重复次数大于设置的最大拒绝关联次数,则最终还是允许STA接入。比如上面这个图,AP1已经接入了4个用户,AP2接入1个用户,AP1与AP2支持的最大用户数为10(为了方便理解与计算,实际差值很大),负载差值门限为10%(默认),当客户端6发起关联请求AP1关联的时候,AC会通过公式计算 AP1已经接入4个用户给(4/10*100%=40%),AP2接入1个用户(1/10*100%=10%),大于默认的负载门限制10%,判断为两台AP的负载不均衡,需要执行负载均衡,则会让AP1拒绝客户端6的请求关联,引导接入AP2。


实际情况往往比这个更加复杂,基数会比这个更大

1、实际的最大关联用户数通常是128或者256甚至是512个,可以通过display ap-type 后面跟ID来查看

2、客户端种类很多,部分客户的会出现“粘性”,不管你怎么拒绝引导,始终就连看中的这个AP!

3、在AP不是很密集的场景不太建议使用,会导致客户端有时候连接不上的情况。

4、负载均衡是针对单个射频进行的,2.4G与5G是不同的负责均衡组。

5、在V2R10与V2R19中默认已经内置了动态均衡的参数,并且针对常见场景启用了比较优化的参数,不需要去更改,之前的版本默认是关闭的。

6、静态最多可以关联16台AP,建议升级到V2R19默认采用动态组,自动的负载均衡


静动态组的配置

在配置----AP配置----AP组配置---静态负载均衡组----新建

把对应的AP选择进去即可,注意是最多选择16个AP。


wlan

sta-load-balance static-group name load

member ap-id 0 radio 0

member ap-id 0 radio 1

member ap-id 1 radio 0

member ap-id 1 radio 1

member ap-id 2 radio 0

member ap-id 2 radio 1

命令配置与相关查看命令

WEB界面配置动态负载均衡----配置---AP组配置---进入default---射频管理---RRM模板----动态负载均衡---开启即可---然后应用。(注意射频0、1、2都调用的默认的RRM模板,所以开启一个相当于全部开启)

用户CAC

CAC的功能主要在高密的场景中使用,一个区域用户非常多,用户对于信道的资源抢占已经超过AP的承载了,导致这个AP下面的用户上网体验变的很差,为了尽可能的保证用户的体验,可以利用CAC的功能。


CAC能实现什么呢?它能够基于二种方式来设置一定的阀值,当超过这个阀值拒绝新用户接入,并且会隐藏SSID。这样可以保障一个AP提供能力范围内的性能,而不会超负载导致用户体验变差。


CAC有如下几种实现方式:

(1)信道利用率:根据信道的使用率的情况来决定是否达到负载门限,如果达到,则采取动作。

(2)基于用户数:当该AP连接用户数达到规定的值,则采取动作。


这里说的采取动作,有两种

(1)拒绝新用户接入,并且告警,这个是默认的动作

(2)在默认动作上面再加一个隐藏SSID的功能,这个功能就变的有用很多,因为默认的动作只是拒绝,但是SSID一直在的,那么还是会导致一些用户去接入它,然后被拒绝,而加上第二个选型后,达到阀值就直接因此SSID,更加直接了当。


实验环境

实验环境很简单,用模拟器的AC桥接本地的3030DN,这样真实的AP可以上线,这里用基于用户数的做实验,比如我们就直接阀值设置成1,也就是接入一个用户后,它信号就会消失。


interface Vlanif1

ip address 192.168.1.254 255.255.255.0


capwap source interface Vlanif 1


Wlan


ap auth-mode no-auth


ssid-profile name 5G

ssid 5G

ssid-profile name 2.4G

ssid 2.4G


vap-profile name 5G

ssid-profile 5G

vap-profile name 2.4G

ssid-profile 2.4G


ap-group name default

radio 0

vap-profile 2.4G wlan 1

radio 1

vap-profile 5G wlan 1

这里就是普通的常见配置,唯一不一样的是弄了2个SSID,一个2.4G的,一个5G的,然后调用在射频组里面,没有多余的配置。

基于CAC的配置WEB里面----配置---AP组配置---进入default---射频管理---RRM模板---这里默认是关闭的,但是这边为了实验效果出来选择了基于用户数,数量为1个,比如我们连接1个后,看信号消失不消失,注意这里要选择用户接入阀值隐藏SSID。

可以看到电脑跟手机都能看到2.4G,手机还能搜索到5G,因为电脑的网卡只支持2.4,所以说到5G那个信号,这里开始测试,手机连接2.4G,我们在来看电脑。

可以看到手机连上2.4G后,电脑这边就收不到2.4G的WIFI信号了,因为它超过阀值了,所以启用了规则,隐藏SSID。

当手机断开后,信号里立马就出来了。

当电脑链接2.4G后,手机端就收不到2.4G,但是有意思的是还可以连接5G,这里可以得到另外一个结论,CCA功能是每射频独立运行的,也就是2.4G达到阀值了,只触发2.4G的规则,而5G的不影响。

目前是2个用户同时在线的。


实际应该如何选择呢?

首先CCA并不是适用于所有场景的,常见的场景不需要开启,CCA主要解决的是某个区域比较密集的部署了AP的时候,也就是高密场景,这个时候CCA可以很好的来解决每个AP的负载利用率,避免超负荷。那么实际中,比如大会议室、发布会、大型活动等,当某个密集的区域部署了很多AP的时候,这个时候可以部署CCA功能来提高用户的体验,实际上也是帮助各个AP的负载达到一个很好的利用。


1、CCA是在RRM模板中,而RRM是关联在射频模板,射频模板最终关联AP组,也就是CCA功能只有AP组里面才能开启与配置,单个AP是无法进行的,实际环境我们可以把高密区域的AP划分一个AP组,单独创建一个RRM模板调用在对应射频组里面,给予这个AP组,实现高密区域的更好的用户体验


2、信道利用率实际使用比基于用户数更加的有用些,因为实际环境中每个用户的上网应用不一样,可能这个AP正好下面连接的用户都在上传、下载、看视频,信道利用率非常高,直连了20多个用户,用户没达到阀值,就一直会继续工作,所以在实际中,建议5G射频使用信道利用率的阀值,而2.4G可以使用基于用户数。


3、默认情况下,2.4G与5G射频都用的默认的RRM模板,也就会策略跟阀值会一致,如果想分开使用的话,则需要定义不同的RRM模板与射频模板,然后关联到需要的AP组下面。


[AC6005-wlan-view]rrm-profile name 2.4G


[AC6005-wlan-view]radio-2g-profile name 2.4G

[AC6005-wlan-radio-2g-prof-2.4G]rrm-profile 2.4G


[AC6005-wlan-view]ap-group name gaomi

[AC6005-wlan-ap-group-2.4G]radio-2g-profile 2.4G radio 0


智能漫游

之前学习了一个漫游,那个叫做无缝漫游,那么智能漫游它主要解决的是粘性终端的问题。粘性终端指的该终端周围是否有更优的邻居AP出现,也不管已经连上的AP的距离远、信号弱、速度低,它始终关联在这个已经连上了的AP,不切换!


带来的问题

(1)关联的AP距离远,信号弱,导致无线信道的速率下降,自身业务体验非常差。

(2)终端信号差,速率低,会经常导致传输丢包或者重传,导致的是整体这个AP下的用户性能都下降。(因为重传会导致该终端长期占用信道资源,导致其他用户的体验下降)


智能漫游的功能其实就是解决粘性终端始终接入在最初接入的那个AP上面,不管附近是否有更优的AP提供服务。(这个跟漫游里面的终端特性很类似,大部分切换到附近最优的AP是客户端自身来判断的,有了智能漫游后,它会协助客户端主动漫游到更好的邻居AP,保证用户的体验)。


实际中需要配置吗?

在实际使用中,目前新买的设备,或者已经升级到V2R10以及V2R19的默认情况下就开启了,也内置了默认的参数,不需要配置任何功能,直接使用即可,智能漫游的加入也是为更快的加快漫游的速度跟体验,一来可以解决粘性终端的问题,二来可以让AP间能够负载更加均衡。


工作原理

在讲解漫游的时候,学习过三个协议,802.11K、V、R,那么智能漫游里面用到的就是K跟V,所以之前的无缝漫游其实包含了智能漫游的功能在里面的。(下面回顾下K、V、R的功能)


1、802.11k:80211K协议的功能是Radio Resource Measurment,通俗点就是提供一个更好的AP接入点信息给终端

在我们的WLAN网络里面,终端大部分情况下都是喜欢连接信号最好的那个AP,但是在实际环境中,这个带来的问题就是,这个信号最好的AP负载过大,而信号稍弱的AP则空闲,从而导致WIFI的体验很不好,那么802.11K的作用就体现了,通过AC周期性的分析AP上报自身的负载情况得到的结果,如果发现某个信号最好的AP负载情况过大,会要求AP剔除部分终端,剔除的时候还会通知客户端到连接另外一个状态好、信号也可以的AP。


上面说的是在有AC的情况下,那么802.11k还能实现在没有AC的情况下实现切换,当支持802.11k的AP发现自身负载过大时(配置里面会设置阀值),它会踢除部分终端,并且通知终端连接其他AP,这个时候终端(支持802.11k的情况下)会请求周围AP的列表,周围的AP收到请求后,会回复一个site report(这个里面包含了每个AP的负载、信噪比、信号强度等情况),最终终端根据收到的site report连接的对比综合起来最优的那个AP。


2、802.11V:提供了WNM(wireless Network Management)的标准功能,它允许终端设备了解网路拓扑信息,包括射频、负载,用于辅助终端更好的漫游,带来的好处就是 (1)负载均衡(指的AP的负载) (2)让信号不好的终端更换AP(防止某些终端一只黏在某个AP上面)


3、802.11r:提供了快速BSS切换功能FT(Fast Basic Services set Transition),也被称为快速漫游,这个就要了解一下802.11的早期了,在早期的时候,协商的报文很少,随着发展 WPA WPA2、VMM的出现,握手信息报文越来越多,带来的问题就是切换AP的时间越来越长,802.11r就是简化这些安全的握手协议,来实现快速的切换。


1、AP周期性的探测周围的终端,跟邻居AP,上报给AC,AC通过AP上报信息维护终端邻居表,并且记录每个终端的邻居AP和对应的信噪比。收集方式有几种(1)侦听终端的Probe帧 (2)AP周期性切换信道,主动探测终端 (3)通过802.11K协议的Beacon report机制,让终端上报它所看到的邻居AP。

2、客户端(STA_1)本来在AP1上面关联,AP1会实时的采集客户端(STA_1)的接入速率跟信噪比情况,当该客户端距离AP1的信号强度已经很弱的情况下,持续的低于检测阀值(连续3次),那么会判定这个客户端为粘性终端,然后上报给AC。

3、AC收到上报的信息后,在终端邻居表找该终端周围的最佳邻居(这里为AP_2)(选择邻居的条件是根据周围AP的信噪比、接入速率、负载等情况来综合考虑,这也是防止出现某个AP信号最好,但是负载已经很大,不能在提供服务的情况。)

4、AP_1通过802.11k与V协议,通知客户端你有一个更好的AP能为你服务,你去连接它吧!,然后断开客户端的连接。。如果客户端不支持802.11k与v的功能,那么直接强制用户下线,促使客户端(STA_1)漫游到目标AP_2。

5、客户端(STA_1)完成漫游,连接AP_2。当让也有个别的终端非常顽强,也不支持802.11v,就算AP强制下线了,也不会去连接更好的AP,始终关联在上次关联的AP上面,针对这种客户端,AC会进行标记为“不可切换”终端,这个时候就算这个终端被认为是粘性终端,AP也不会去触发漫游的操作,避免该客户端一直在上线下线,影响业务。


有用的维护命令

display station neighbor sta-mac 查看STA的邻居列表。

display station steer-history 查看STA迁移的历史信息。

display station steer-statistics 查看STA迁移的统计信息。

display rrm-profile name :查看RRM模板里面的内容

display radio-2g-profile:查看2.4G射频里面的内容

display radio-5g-profile:查看5G射频里面的内容

display regulatory-domain-profile name :查看域管理模板的内容

display station unsteerable,查看STA“不可切换”记录。


结束语

在大部分部署环境中,特别是新版本V2R10或者V2R19,很多功能已经默认开启也内置的常见场景的参数,简化了我们的工作量,需要操作的是

1、5.2信道默认是没有选择的, 建议都选择上

2、在信道干扰可以的情况下,开启40M的捆绑,提高速率

3、没有升级最新版版本的比如在V2R6以及V2R8的,可以选择升级到V2R10以及V2R19,如果在V2R6下面的版本,慎重考虑,V2R6之前与之后的命令框架不一样,升级会导致配置丢失,需要重新配置。

4、在工作中我们可以使用一些APP工具来协助我们勘测信道、周围环境以及漫游测试,交付测试,博主用的比较多的(1)WIFI魔盒 (2)华为的CloudCampus (3)网速管家

介绍

《带你学习华为企业无线网络应用》是博主原创的针对常见华为厂商无线AC AP组网系列应用部署为主的系列课程,结合实际环境出发,加上了博主部署经验以及会遇到哪些问题等进行综合,做到学以致用,给各位看官朋友一个不一样的学习体验。


如果大家有任何疑问或者文中有错误跟疏忽的地方,欢迎大家留言指出,博主看到后会第一时间修改,谢谢大家的支持,更多技术文章尽在网络之路Blog,版权归网络之路Blog所有,原创不易,侵权必究,觉得有帮助的,关注、转发、点赞支持下!~。


上一篇回顾

32、华为智能射频,为什么无线组网一定要用AC呢?(1)


下一篇学习

34、多分支无线网络架构下的广域网部署方案

了解更多
举报
评论 0