Sebastian Pasternacki – Inżynier sieciowy i systemowy z 15 letnim doświadczeniem na rynku IT. Od połowy 2011 pracuje w Cisco Systems Polska, początkowo w Technicznej Organizacji Partnerskiej zajmując się wsparciem, rozwojem i edukacją techniczną partnerów Cisco Systems z całej Polski, od połowy 2013 roku jako konsultant systemowy w dziale Enterprise Networks skupiający się na rozwiązaniach i usługach oferowanych przez routery, a od maja 2014 jako Architekt Rozwiązań Sieciowych. Poprzednio zdobywał doświadczenie w Polsce i Irlandii pracując jako inżynier i konsultant sieciowy dla firm integracyjnych takich jak British Telecom, PlanNet21 i NextiraOne. Specjalizuje się w rozwiązaniach Enterprise z zakresu Routing & Switching, Security oraz Mobility. Posiadacz wielu certyfikatów branżowych, w tym poczwórny CCIE #17541 R&S/SEC/SP/Wireless oraz CCDE #2012::9. Prywatnie entuzjasta rocka i metalu oraz pikantnej orientalnej kuchni, fan przerzucania żelastwa na siłowni oraz ostatnio miłośnik sztuki przemawiania publicznego.
Temat prezentacji: Standard 802.11e, a usługi multimedialne w sieciach bezprzewodowych
Język prezentacji: Polski
Abstrakt: Sieci bezprzewodowe są powszechnie używaną metodą dostępu do sieci, a wraz z mnogością używanych aplikacji i ich wymaganiami, rośnie nacisk na gwarancję jakości transmisji, zwłaszcza dla usług multimedialnych. Czy zastanawialiście się kiedyś w jaki sposób i jakimi mechanizmami można zapewnić oczekiwaną jakość usługi? Odpowiedź leży w standardzie 802.11e i mechanizmach, które wraz z tym standardem mogą, a często powinny być zaimplementowane. Ta sesja to wycieczka ścieżką wytyczoną poprzez mechanizmy kontroli dostępu do medium transmisyjnego, klasyfikację i oznaczanie różnych typów ruchu, zwieńczona istotną tematyką oszczędności energii.
2. Standard 802.11e / WMM
Usługi multimedialne w sieciach bezprzewodowych
Sebastian Pasternacki
CCIE#17541 RS/SEC/SP/WLAN CCDE #2012::9
Cisco Systems
3. Agenda
○
QoS
w
WLAN
–
pierwsza
opowieść
Gandalfa
○
Mroczny
świat
–
Mordor
panuje
przed
2005
○
802.11e
–
Mordor
pokonany(?)
My
precious…
;)
Nie
będzie
o…
RF,
L1,
aplikacjach,
konfiguracji
4.
5. Kontrola
jakości
usług
–
QoS
a
WLAN
○
Multimedia
○
QoS
End-‐to-‐End
○
Aplikacje
krytyczne
○
inne
Właściwie
te
same
powody
co
w
LAN…
7. WiFi
Alliance
a
multimedia
802.11k
based
measurement
• Klient
mierzy
środowisko
radiowe
w
imieniu
AP
i
aby
rozwiązać
problemy
z
wydajnością
• AP
podsumowuje
dane
dla
klientów,
aby
mogli
wybrać
BSS
Pomiary
Zarządzanie
Przejścia
Wydajność
802.11r
based
transition
• Umożliwienie
klientowi
szybkiego
przejścia
do
nowego
AP
w
ramach
tej
samej
domeny
mobilnej,
poprzez
ponowne
użycie
kluczy
802.1x
• Przejście
w
ciągu
50ms
802.11v
based
management
• AP
rekomenduje
klientowi
zmianę
BSS
i
przejście
do
innego
punktu
dostępowego
w
oparciu
o
obciążenie
i
topologię
sieci
802.11e
based
performance
• Wykorzystanie
WMM-‐AC
(bazując
na
802.11e),
aby
zredukować
zatory
• Wymaganie
spełnienia
wymagań
w
opóźnieniu,
jitter,
stracie
pojedynczych
oraz
bloków
pakietów
Wi-‐Fi
Alliance
CERTIFIED
Voice
Enterprise
8.
9. Podłączenie
do
sieci
w
pigułce
Distributed
Coordination
Function
(DCF)
○
CSMA/CA
Carrier
Sense
Clear
Channel
Assessment
(CCA)
Network
Allocation
Vector
(NAV)
ACK
frames
○
Dostęp
do
medium
transmisyjnego
Inter-‐Frame
Spacing
Zależne
od
fizycznej
implementacji
Random
Backoff
Contention
Window
Zakres
zależny
od
standardu
802.11
10. Liczy
się
czas
między
ramkami
Inter
frame
spacing
○
SIFS
Przed/po
otrzymaniu
ACK
Po
CTS
Przy
fragmentacji
○
PIFS
–
Używany
w
trybie
PCF
(implementacje?)
○
DIFS
–
używany
w
trybie
DCF
DIFS
=
1*SIFS
+
(2*Slot
Time)
11. Losowość
w
służbie
WLAN
Random
Backoff
Contention
Window
○
Definiuje
jak
długo
stacja
musi
dodatkowo
czekać
przed
transmisją
Wybierz
losową
wartość
początkową
–
żegnajcie
kolizje
Od
0
do
CWmin
Podnieś
wartość
w
przypadku
kolizji
Podwojenie
do
CWmax
○
Contention
Window
(CW)
–
ilość
slotów
• 802.11b
–
CWmin
31,
CWmax
1023
• 802.11g
–
CWmin
31,
CWmax
1023
(z
802.11b)
• 802.11g
–
CWmin
15,
CWmax
1023
• 802.11a
–
CWmin
15,
CWmax
1023
• 802.11n
–
CWmin
15,
CWmax
1023
12. Proces
dostępu
do
medium
Source:
802.11
Wireless
LAN
Fundamentals,
page
28
15. 802.11e/WMM
w
pigułce
○
Gwarantuje
zachowanie
informacji
QoS
w
sieci
○
Kontrola
zgodności
z
polityką
QoS
poprzez
kontrolę
wartości
802.11e
UP
/
802.1p
oraz
IP
DSCP
○
Czym
jest
WMM?
–
Podzbiór
specyfikacji
802.11e
zdefiniowany
przez
Wi-‐Fi
Alliance
–
Dodatek
do
definicji
warstwy
MAC
802.11
–
Pozwala
na
użycie
Diff-‐Serv
poprzez
grupowanie
w
8
tzw.
user
priorities
oraz
utworzenie
4
kolejek
zwanych
Access
Categories
–
Umożliwia
dodanie
skuteczniejszej
opcji
power
safe
16. 802.11e/WMM
komponenty
○
HCF
/
EDCA
(Enhanced
Distributed
Channel
Access)
○
Co
dodaje
WMM?
–
Ramki
uplink
oznaczane
802.1d
CoS
–
Priorytet
dostępu
dla
ruchu
uplink
–
Admission
Control
Mandatory
(ACM)
–
kontrola
kategorii
dostępu
–
Contention-‐free
packet
bursting
w
ramach
czasu
TXOP
Limit
(Transmission
control:
Transmission
Opportunity)
○
Co
zmienia
WMM?
–
4
kategorie
(AC)
per
stacja
(STA)
–
AIFS
(Arbitrated
IFS)
dla
każdej
kategori
AC
w
zamian
za
DIFS
–
Definicja
Random
Backoff
Contention
Window
min/max
dla
każdej
kategorii
AC
17. STA
i
kategorie
AC
Kolizje
obsługiwane
wewnętrznie
Background
TXOP
0
Best-‐effort
TXOP
0
Video
TXOP
3008
Voice
TXOP
1504
Aplikacje
TXOP przydzielany do
kategorii o najwyższym
priorytecie
18. 802.11e/WMM
kategorie
AC
Kategoria Dostępu (AC) Opis 802.1d Tag
WMM Voice Priority
Najwyższy priorytet (Multiple
Calls, Low Latency & Toll Voice
Quality)
7, 6
WMM Video Priority Ruch Video, Voice Control i inny
niż Data 5, 4
WMM Best Effort Priority
Wsteczna kompatybilność dla
urządzeń i aplikacji bez wsparcia
QoS
0, 3
WMM Background
Priority
Ruch o niskim priorytecie (File
Transfers, Printing) 2, 1
19. 802.11e/WMM
a
QoS
IP
802.1p/D UP – typy ruchu DSCP UP 11e UP
Voice (Expedited Forwarding) 46 (EF) 6
Video 34 (AF41) 5
Voice Control 26 (AF31) 4
Background (Gold) 18 (AF21) 2
Background (Gold) 20 (AF22) 2
Background (Gold) 22 (AF23) 2
Background (Silver) 10 (AF11) 1
Background (Silver) 12 (AF12) 1
Background (Silver) 14 (AF13) 1
Best Effort 0 (BE) 0, 3
Background 2 1
20. Tuning
czasu
oczekiwania
z
AIFSN
○
Arbitration
Interframe
Space
Number
(AIFSN)
Rozgłaszane
w
ramkach
beacon
oraz
probe
response
• Voice
Queue
1
SIFS
+
2
*
slot
time
(AIFSN
=
2)
• Video
Queue
1
SIFS
+
2
*
slot
time
(AIFSN
=
2)
• Best
Effort
Queue
1
SIFS
+
3
*
slot
time
(AIFSN
=
3)
• Background
Queue
1
SIFS
+
7
*
slot
time
(AIFSN
=
7)