Примеры внедрения беспроводных решений высокой плотности. Истории успеха.

1. Виктор Платов, инженер-консультант
Примеры внедрения беспроводных
решений высокой плотности.
Истории успеха.
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2. Содержание
Принципы проектирования
Рекомендации по настройке
Враги сетей Wi-Fiбольшой плотности
Примеры из жизни

3. Принципы проектирования
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

4. Проектирование эффективного радиообмена
Как ТД «слышат» друг друга
ТДКлиенту
Клиент ТД
ТД ТД
Как ТД «слышат» клиентов
Как клиенты «слышат» ТД

5. Выбор антенн: публичные зоны
AIR-ANT2566P4W-R=
ДвухдиапазоннаяMIMO, КУ 6/6dBi
•Двухдиапазоннаяпатч-антенна
•802.11n 4x4:3
•Используется для проходов на трибунах, вестибюлей и других зон с высокой плотностью абонентов
AIR-ANT2513P4M-N=
ДвухдиапазоннаяMIMO, КУ 13/13dBi
•Двухдиапазоннаяпатч-антенна с высоким КУ
•802.11n 4x4:3SS
•Для зон сидячих мест на стадионах, конгресс- залах, кинотеатрах и т.д.
В большинстве зон с высокой плотностью абонентов
необходимо использовать направленные антенны

6. Новая стадионная антенна: AIR-ANT2513P4M-N
AIR-ANT2513P4M-N
Разработана для использования вне помещений (на стадионах) с ТД 3702
Содержит два вертикально поляризованных и 2 горизонтально поляризованных элемента
Улучшенный кронштейн, позволяющий крепить антенны как на плоских поверхностях, так и на мачтах.Возможна подстройка ориентации антенны в двух плоскостях

7. Diff View (верхняя диаграмма)
Отображает сравнение мощности
Survey View (нижние диаграммы)
Немного более узкий луч в диапазоне 2.4ГГц, чем у
AIR-ANT25137NP-R
-65 RSSI
Новая
Старая
ТД
12m
Ключевое отличие:
Новая антенна: сравнение со старой в 2,4ГГц

8. Diff View (верхняя диаграмма)
Отображает сравнение мощности
Survey View (нижние диаграммы)
Гораздо более узкий луч в 5ГГцчем у AIR-ANT25137NP-R
-65 RSSI
Новая
Старая
ТД
12m
Ключевое отличие:
Новая антенна: сравнение со старой в 5ГГц

9. Всенаправленные антенны используются там, где присутствует высокое затухание
Применение Omniантенн требует понижения мощности, повышения data ratesи защиты от зрительских зон
Полоса 5ГГц -наиболее предпочтительная для частных/важных приложений
Игровое поле
VIP ложи
Вестибюль
Холл
Покрытие в вестибюлях должно организовываться так, чтобы не мешать зрительской зоне
В VIP ложах используются как omni, так и patch антенны
Идея в том, чтобы защитить зрителей от паразитного сигнала, а VIP зоны –от высокой загрузки каналов зрительских зонРадиочастотный дизайн проходов, подтрибунныхпомещений, галерей, точек продаж и проверки билетов

10. Расположение антенн
Покрытие зрительских зон
11
Правильное расположение критичнодля успеха!
Wi-Fi –это улица с двусторонним движением!
–Клиенты должны слышать наши сигналы, но и мы должны слышать сигналы клиентов
Максимизируйте угол наклона
–Идеальное расположение: над нужным блоком сидений, вниз и в спину
Определите требуемый размер блока сидений
–Дизайн должен базироваться на этом целевом параметре
Максимальное расстояние:20мот самого дальнего клиента; цель:12-15мдля наилучших результатов

11. Расположение антенн
Покрытие зрительских зон: проблемные зоны
13
Никогда не надейтесь на то, что получится покрыть большие зоны
Даже не пытайтесь пытаться «пробить» каменные/бетонные конструкции!!!

12. Расположение антенн
Покрытие зрительских зон: проблемные зоны
14
Other options for lower seating rows?
Handrail mounts
Front mounts
Для нижних сидений чаще всего приходиться «креативить»
–перила
–передние стены (направить от поля)
Обеспечьте безопасный зазор от тел болельщиков - >20см

13. Размещение антенн
Пресс-зоны иконференц-залы
15
Omniантенны не являются идеальным выбором для больших открытых зон
Создавайте небольшие соты с помощью направленных антенн, смонтированных на потолке и направленных вниз
Изучите влияние RRMв данном случае расположения антенн

14. Максимизируйте доступный частотный ресурс
Минимизация интенсивности управляющего трафика
16
Всегда используйте 1 SSID
–Особеннов зрительских зонах
Почему?
–КаждыйSSID требует отправки отдельного Beacon
–Каждыйbeacon отправляется на минимальной mandatory data rate
Каждый broadcast SSID отвечает на null probe requests
–Экспоненциальныйрост утилизации эфирного времени

15. Максимизируйте доступный частотный ресурс
Заменяйте существующие БЛВС
17
Эффективные БЛВС с высокой плотностью очень надежны
Преимущества?
–Общее администрирование
–Увеличение утилизации эфира
–Падение интенсивности управляющего трафика с 30-40% до менее1% эфирного времени
–Больше эфирного времени для полезного трафика

16. Максимизируйте доступный частотный ресурс
Изменяйте настройкиPHY Rate
18
Планируйте размер соты так, чтобы иметь возможность отключить низкие data rates (т.е.<12Мбит/с)
Отключайте11b скорости
Мы рекомендуем не отключать ни одной MCS rates из-за обнаруженных проблем совместимости с некоторыми клиентами
–ОтключениеMCS rates, особенно0-7, может повлечь серьезные проблемы

17. 1mb Data Rate ипроизводительность линка
19
Iperfтест#1: Клиент(iPadпервого поколения) подключен наскорости 1Мбит/с
Iperfтест#2: Клиент(iPadпервого поколения) подключен наскорости 24Мбит/с
Соединение на скорости 24Мбит/собеспечило передачу в 17xраз бОльшегокол-ва данных за одинаковое время

18. Клиент-спровоцированные помехи: Что это такое?
20
Болельщики в зоне действия ТД
Болельщики со смартфонами
Болельщики, использующие Wi-Fi
Болельщики, генерирующие помехи
Общие наблюдения
•75% болельщиков имеют смарфон
•30% пользователей смартфонов используют Wi-Fi
•Но что делают остальные?

19. Клиент-спровоцированные помехи
Как это выглядит, и как этого избежать?
21
Клиент-спровоцированные помехи «убивают» 2.4ГГц
Probe request-ы отсылаются на всех каналах
–Много пересекающихся каналов из- за которых повышается шумовой порог
Помогает подключение этих устройств к сети
–подключенное устройство начинает отсылать probe request-ы в разы реже

20. Увеличение доступного радиочастотного ресурса
Простота использования и клиент-спровоцированные помехи
22
Спросите себя –насколько тяжело подключиться к вашей WiFiсети?
Легкость использования напрямую влияет на производительность радио
Мало пользователей в сети= много шума от probe request-ов(1бит/с, максимальная мощность, все каналы)
–В результате –Клиент-спровоцированные помехи
Стройте сеть исходя из простоты ее использования
Устройство, подключенное к сети, гораздо менее опасно, чем устройство к сети не подключенное!

21. Увеличение доступного радиочастотного ресурса
Клиент-спровоцированные помехи: поведение 2.4ГГц клиента
23
iPhone 5s –iOSv7.0.3
Не ассоциированный:
•Отсылает4 probe request-ана сеть, на каналкаждые3-6 секундына каналах1 –13
Ассоциированный:
•Probe Request раз в минуту– практически полное отсутствие клиент-спровоцированных помех!
Пример:

22. Разработайте радиочастотную политику
Внедрите эффективную радиочастотную политикудля управленияисточниками помех не Wi-Fi происхожденияпри их появленииhttp://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/wireless/ps9391/ps9393/prod_white_paper0900aecd8073bef9.html
24

23. Изучите клиентские устройства
Обозначьте для себя ключевые клиентские устройства и их основные характеристики
Протестируйте их у себя!
Большинство смартфонов имеют гораздоменьшую чувствительность, чем сетевой адаптер из вашего набора для радиообследования
В среднем, по нашему опыту, 10dB хуже!
Изучите все популярные клиентские устройства на вашем рынке
Следите за сменой поведения устройств при выходе нового ПО
25

24. Определите свой шумовой порог
26
RSSI vs. SNR
У клиентских устройств обычно переменная чувствительность
Измерьте шумовой порог во время рабочих часов
–Сбор пакетов адаптером, которому Вы доверяете (MacBook Pro и т.д.)
–Fluke AirCheck
–Spectrum Expert
–Metageek ChanalyzerдляClean Air
Примернаятаблица чувствительности дляадаптера CB21AG
Примернаятаблица чувствительности для скоростей MCS
Data is intended to be an example only.
Rx sensitivity capabilities will vary based upon the receiver in use.

25. Сервисный блок беспроводной сети
27

26. Wi-Fiвысокой плотности: советы по настройке
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

27. ИспользуйтеRF Profiles
Стадионы и конгресс-залы не являются объектами с гомогенными свойствами с точки зрения РЧ
Тонкая настройка должна быть выборочной
Длинныеи короткие секции сидений
Подтрибунныепомещения, ложи, холлы
Подключение специальных устройств–11b rates только там, где необходимо
ДоWLC v7.2: группы физических контроллеров
v7.2+: RF Profiles
29

28. Совет по настройке: RF Profiles
Предоставляет точный административный контроль над:
ЗначениямиMin/Max TPC
TPC Thresholds
Mandatory, Supportedи Disabled PHY Rates (на каждый диапазон)
RF Profiles раздельныдля 2.4ГГци5ГГцдиапазонов
Применяютсяк AP Groups
Все ТД в данной группе будут настроены в соответствии с параметрами RF Profile
Больше возможностей в 8.0

29. Изучите, как работаетRRM: с использованиемWLCCA
Не думайте, что RRM не работает только потому, что результат Вас не устраивает
Используйте WLCCA для понимание «соседских отношений» между ТД
Чаще всего RRM вскрывает проблемы физической инстолляции

30. ОптимизацияRRM: TPC
Рассчитываетмощность передатчика для каждой ТД, для каждого ее радиоинтерфейсав пределах RF Group
Алгоритм запускается каждые10минут (по умолчанию)
TPC апдейтымногократны
ИспользуйтеTPC Thresholds иMin/Max для тонкой настройки мощности на ТД
TPC Thresholds в общем случае
Болееточные настройки могут быть сделаны с помощью Min/Max
RF Profiles предоставляют еще более тонкие настройки
32
Во время настройки убедитесь, что настраиваете WLC group leader

31. Враги Wi-Fi сетей высокой плотности
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 33

32. Посторонние ТД
Журналисты –главные нарушители
Во время последнего крупного спортивного матча в последний момент было установлено множество выделенных DSL модемов, каждый из которых имел включенный встроенный 2.4ГГцWiFiинтерфейс
MiFi's, Eye-Fi’sи смартфоны с включенным функционаломhotspot-а –они везде!
Низкиескорости, максимальная мощность
Часто на не стандартных каналах как следствие работы алгоритма выбора наименее загруженного канала
Из-за них появляется большой управляющий трафик, состоящий изprobe requests/responses иbeacons
Выглядит как ваша… но чужая

33. AdhocRogues
Adhocrogues –даже в 2014является серьезной проблемой
Beacons, probe requests, probe responses –все отнимают эфирное время
Пользователи усугубляют проблему еще больше, пытаясь подключиться
Как бороться: просвещать пользователей и делать сеть легкой в использовании
35

34. Помехи не Wi-Fi происхождения
Видеокамеры, беспроводные аудиоситемы(Coachcomm, Zaxcom), освещение, пиротехнические и крио-системыи т.д.
Никогда не смотрели во Fluke meter и вообще не видели ТД в то время, как ожидали увидеть десятки?Источники помех полностью «убивали» Wi-Fi сеть.
Как бороться: выключите их полностью или смените частоты
36
FHSSконтроллер пиротехники

35. Probe Requests иResponses
37
Часто наиболее встречающийся тип пакетов в HDсетях
Особенно в сравнительно небольших закрытых помещениях
–Катки, баскетбольные площадки, конференц-залыи т.д.
Почему?
–Стадион полон мини ТД с omniантеннами(смартфоны) отсылающими probe requests на 1Мбит/с
–Наши радиоинтерфейсыочень чувствительны
–Мы слышим probe requests клиентов, находящихся далеко за пределами нашей ячейки
Кол-во ответов может быть до некоторой степени уменьшено настройками

36. Плохое поведение клиентов
38
Совет: всегда проверяйте поведение новых версий ПО и клиентских устройств
Клиентские устройства иногда делают такое, чего они делать не должны
Пример: злоупотребление Virtual NAV
–Требуется ли на самом деле клиентскому устройству резервировать 11,330 милисекунддля передачи CTS кадра? Скорее всего нет.
??

37. Клиентская «болтовня»
39
IPv4: mDNS(Bonjour)
–Проанализируйте дамп на предмет наличия UDP пакетов, предназначенных для 224.0.0.251 на портUDP/5353
–В основном за это ответственны iOSустройства,но некоторые android устройства тоже повинны
IPv6: mDNS, Link-Local Multicast
–Проанализируйте дамп на предмет DHCPv6 иICMPv6 advertisements
–В основном за это ответственны Android устройства,но некоторые iOSустройства тоже повинны
Пример mDNSпакета

38. Клиентская болтовня: mDNS(Bonjour)
40
Во время одного из матчей в 2012году, Multicast DNS (mDNS/Bonjour) запросыотiOSустройств составили 22.5% всех пакетов захваченных на 1, 6и11 каналах в первом тайме
UDP Multicast на224.0.0.251 портUDP/5353

39. Клиентская болтовня: SSDP
41
Количество SSDP(автоматизированный протокол обнаружения сетевого окружения) discovery фреймовсильно возросло с ростом кол-ва смартфонов, реализовавших сервисы Digital Living Network Alliance (DLNA)
Выглядит как multicast трафикна239.255.255.250 портUDP/1900

40. Клиентская болтовня: IPv6
42
ОС смартфонов становятся очень «говорливыми», используя сообщения IPv6 discovery/broadcast
DHCPv6
–Общийадрес назначения ff02::1:2 (все узлы локальной сети)
ICMPv6 Nadv
–Общийадрес назначенияff02::1 (все DHCP сервера ирелеилокального сайта)

41. Клиентская «болтовня»: Устранение
43
IPv6
–Используйте, если необходимо,WLC ACL
–Если Вам не нужен IPv6, выключите его
“кнопка выключения” IPv6 доступна в 7.3+
WLC CLI: “configipv6 disable”
–НастройтеVLAN ACLна стороне проводной инфраструктуры, чтобы предотвратить распространение IPv6 advertisements со стороны проводного сегмента
mDNS, SSDP
–ИспользуйтеWLC ACL
–Обратитесь к Cisco Wireless LAN Apple Bonjour Deployment Guide за более подробной информацией
http://www.cisco.com/en/US/products/hw/wireless/ps4570/products_tech_note09186a0080bb1d7c.shtml

42. Примеры из жизни
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 44

43. Примеры из жизни: скорость принятия 5ГГц рынком
Всего клиентов:28,801
Всего потенциальных клиентов (обнаруженных MSE Probing Clients): 55,000
54% уникальныхклиента подключены на5ГГц(11n)
Кол-во устаревших А/G клиентов быстро снижается
45
Замечание: устройства, которые подключались в диапазонах 2.4 и5ГГцсчитаются в каждом диапазоне.
Статистика с одного из последних мероприятий:

44. Пример из жизни: что передавалось в эфире
46

45. Пример из жизни: зависимость интенсивности обмена данными от времени
Перерыв
Отключение питания (аварийное )
400,000,000 bps = 400Мбит/с
Входящий
Исходящий
Бит в секунду
Значительная утилизация в upstream направлении: загрузка в «облако» фотографий, видео и т.д.

46. Примеры из жизни: Rogue ТД
964зафиксированных посторонних ТД с сигналом -70dBm или выше, включая:
200+ MiFiпереносных хотспотов
10+ GoProкамер, передающих видепоток
30+ Eye-Fi SD карт
48
Реальная статистика:

47. Примеры из жизни: AdhocRogues
AdhocRogues
2,752обнаруженных adhocrogues, включая:
“Free Public WiFi”: 1,563
“MEDIA”: 595
“MEDIA” adhocпоявился и разросся в зонеPress
Сделайте свою сеть публично доступной!
49
Из статистики 2013 года:

48. Примеры из жизни: Creation vs. Consumption
50
369.9 GB
144,6
225,3
75
42
1.125 TB
683,4
441,5
185,16
396,09
Aggregate WiFi Traffic(GBytes)
Upstream (Out of theStadium) (Gbytes)
Downstream (IntoStadium) (Gbytes)
Peak WiFi Throughput IN(Mbps)
Peak WiFi ThroughputOUT (Mbps)
2012
2013

49. Примеры из жизни: Cisco Live Orlando 2013
51
Данные за первые три дня Cisco Live Orlando 2013
•673 ТД
•19,505 уникальныхWiFiустройств
•13,000+ одновременных ассоциаций
•800+ пиковая производительность
•43.7% 5ГГц(11n), 53.5% 2.4ГГц(11n)

50. Необходимые инструменты
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

51. Инструменты для сбора информации
53
WLCCA

52. Инструменты для сбора информации
WLC ConfigAnalyzer (WLCCA)
54
Download at https://supportforums.cisco.com/docs/DOC-1373
WLC ConfigAnalyzer (WLCCA) очень полезный инструмент для тонкой подстройки параметров крупных БЛВС
WLCCA помогает определить:
–Общность настроек нескольких контроллеров
–Нахождение РЧ проблем – определение зон, где проблемы наиболее возможны
–AP Neighbors –Как ТД друг друга слышат? Слишком хорошо, не очень?
–Дополнительный взгляд на данные CleanAirdata
–Обзор RRM и RF Summary

53. Инструменты для сбора информации
55
WLCCA
Prime & MSE

54. Инструменты для сбора информации
Cisco Prime Infrastructure иMSE
56
Карты PI очень помогают в поиске проблем
Используйте карты вместе с WLCCA
Позволяют легко сравнить географическое расположение ТД и их каналов,мощностей иутилизацию каналов
Самое доступное место получения информации о кол-ве ассоциированных клиентов к ТД

55. Инструменты для сбора информации
57
WLCCA
Prime & MSE
OmniPeekи/илиWireshark

56. Инструменты для сбора информации
OmniPeekиWireshark
58
OmniPeek/Wireshark
–Для сбора пакетов в БЛВС, включаяbeacons и другой управляющий трафик
–Полезны для устранения проблем на источнике
Функционал OmniPeek:
–Разбивкапо datarates–очень полезно в поиске причин высокой канальной утилизации
–Поддерживает мультиканальную агрегацию–все три канала 2.4ГГцв одно время (3 сетевых адаптера)

57. Инструменты для сбора информации
59
WLCCA
Prime иMSE
Survey иАнализ
OmniPeekи/илиWireshark

58. Инструменты для сбора информации
AirMagnetSurvey иWiFiAnalyzer Pro
60
EkahauSite Survey Pro
–Планированиеи проверка
–Определениеразличий в покрытиивозникающих в результате изменений в настройках
AirmagnetWiFiAnalyzer Pro
–Глубокий анализ прокола 802.11
–Инструмент реального времени, полезен во время мероприятий

59. Инструменты для сбора информации
61
WLCCA
Prime иMSE
OmniPeekи/илиWireshark
Fluke AirCheck
Survey иAnalysis

60. Fluke AirCheck
Для быстрой проверки качества покрытия и размера сот требуется портативное устройство (Fluke AirCheck)
Онне заменяет радиообследования, но может быть использован для обнаружения «досадных» проблем инстолляциивроде неподключенных антенн
62

61. Инструменты для сбора информации
63
WLCCA
Prime & MSE
OmniPeekи/илиWireshark
Metageek Chanalyzer & CleanAir
Fluke AirCheck
Survey & Analysis

62. Инструменты для сбора информации
Metageek Chanalyzer Pro иCisco CleanAir
64
Отображает реальное состояние эфира
Определяет все типы источников помех
Критически важен для составления полной «картинки» того, что происходит в эфире

63. Инструменты для сбора информации
65
WLCCA
Prime & MSE
OmniPeekи/илиWireshark
Fluke AirCheck
MetaGeekEyePA
Survey & Analysis
Metageek Chanalyzer & CleanAir

64. Инструменты для сбора информации
Eye P.A. –Полезный инструмент для анализа Wi-Fi пакетных дампов
66
Дампы пакетов –это, несомненно, хорошо. Но как их правильно анализировать?

65. Инструменты для сбора информации
67
WLCCA
Prime NCS & MSE
OmniPeekи/илиWireshark
Fluke AirCheck
MetaGeekEyePA
УСПЕХ
Ваш ум и знания
Survey & Analysis
Metageek Chanalyzer & CleanAir

66. Ключевые выводы
При проектировании РЧ покрытия используйтеподходящие антенны и располагайте их в правильных местах
Используйтеспециальный HD ориентированный функционал контроллера БЛВС,такой как RF Profilesили RX SOP
Изучите ключевые внешние факторы, которыемогут повлиять на Вашу сеть
Научитесь работать с инструментами, которые помогать Вам принимать информированные, мотивированные решения
68

67. CiscoRu
Cisco
CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом#CiscoConnectRu
Пожалуйста, используйте код для оценки доклада
4367
Ваше мнение очень важно для нас!
Спасибо за внимание!
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.