Корпоративные беспроводные сети Cisco: обзор архитектур и технологий

Виктор Платов – Технический консультант Mobility, CCIE
Корпоративные беспроводные ЛВС
Cisco: Обзор архитектур и технологий
Уровень сложности – средний

3
Расписание
Введение
Позиционирование продуктов/архитектур
Основы радио и радиопланирования
Варианты дизайна БЛВС филиалов
Дизайн кампусных БЛВС
Отличительные особенности решения Cisco

4
Введение

Unified Access: Варианты внедрения
Mobility EхpressCLOUD MANAGED FLEX CONNECT CENTRALIZED CONVERGED
•  Одна OS
•  Слабый IT
•  Малые и средние
распределенные
компании
•  Подходит для точечных
инсталляций
•  Малый бизнес/
филиалы
•  Контроллер в
центральном ЦОД
•  Распределенная
структура организации
•  Контроллер на объекте
•  Традиционная
оверлейная модель
•  Хорошо масштабируется
•  Одна IOS
•  Единые политики
Wired/Wireless
•  Высочайшая
производительность
Dashboard
WAN Intranet
Cisco Unified Access: 1 Architecture, 4 Deployment Modes, Same APsCisco Cloud Managed Prime
ISE

Простая 3-х шаговая
настройка БЛВС с
использованием мастера
настройки
Управление сетью до 25ТД
и 500 клиентских
устройств
802.11ac
Wave 2
Работает на ТД семейства
Cisco® Aironet® 1830 и 1850
Простота во всем: Mobility Express
оптимизирован для небольших внедрений Wi-Fi
1 2 3

Панель аналитики
Полная информация об эфире,
клиентах и загрузке сети
Оптимизация развертывания БЛВС
Наборы шаблонов рекомендованных настроек
Расширенный функционал Cisco
Возможности «большого» решения в маленьком
Без
компромиссов
Mobility Express: без компромиссов
Полноценное решение Cisco БЛВС оптимизировано для небольших внедрений

Mobility Express: Защита инвестиций
Единая аппаратная платформа ТД
Управляющая ТД Контроллер БЛВС
Единая аппаратура Гибкая миграция
Одинаковые
возможности
Защита
инвестиций

Простота развертывания
Мастер установки WLAN Express
•  Улучшенный GUI
•  Работает через эфир
•  Базовые настройки SSID
•  Улучшенный гостевой портал
Шаблоны рекомендуемых настроек
•  Internet only Guest Access Controls
•  Application Visibility
•  Clean Air and intrusion detection
•  Band Select
•  Radio Resource Management
•  Client Profiling
•  Bonjour Service Directory
•  Best practice default settings
Встроенная панель аналитики

Интуитивно понятный интерфейс
Простые страницы
Большие иконки
Фокус на базовых фичах Мастера настроек

Мобильное приложение
Настройка и мониторинг ключевых параметров
ACCESS POINT
DETAILS
ROGUE
DETECTION
CLIENT &
APPLICATION
VISIBILITY
INTERFERENCE
DETECTION
ACCESS POINT
HEALTH
APPLICATION
VISIBILITY AND
LOCAL CLIENT
PROFILING

•  Sites with 150 users or less where IT has
limited span of control or reach
•  Sites with 150 user or less that are
looking to refresh from 802.11abgn to
802.11ac
•  Autonomous Mode implementations
looking to refresh 802.11abgn to
802.11ac
•  Companies or Sites looking to implement
overlay / segmented Guest Access
•  Companies or organization that need to
quickly setup temporary Wi-Fi for events
Key Features Details
Scale 1-25 AP’s
Max WLAN’s 16
RRM Yes
Roaming Yes - L2 Intra-Controller
Rogue AP Detection Yes
Application Visibility Yes
Guest Network Yes
Management Simplified Web UI, Mobile App, PI
High Availability N+1
Local Radius Server Yes
Policies
AAA, ACL Over-ride, QOS Over-ride,
ACL, Voice CAC
Interoperability
PI 3.0.1
CMX 10.2 (CMX Presence)
ISE 1.4 (802.1x authentication)
Mobile Express: сценарии использования

Cisco Aironet 1850
802.11ac Wave 2 Access
Point
Cisco Aironet 1700
Cisco Aironet 2700
Cisco Aironet 3700
Решение

Централизованная архитектура WLAN
Компоненты
Access Points
• Политики
безопасности
• Политики QoS
• Управление RF
• Роуминг
• Полная информация о
RSSI и SNR с каждой
AP
• Шифрование на уровне MAC
• Мониторинг радиоэфира
• Каждая AP является удаленным
интерфейсом контроллера
Switch/Routed
Network
Cisco WLAN Controller
Cisco Prime
Infrastructure
SNMP v3
Web
Browser
Cisco Mobility
Services
Engine
CAPWAP: Control And Provisioning of Wireless Access Points,
(runs over UDP – 5247 Data port, 5246 control port)
SOAP / XML

Обзор CAPWAP
17
§  CAPWAP - это стандартный протокол, который позволяет Access Controller (AC
è WLC) управлять группой Wireless Termination Points (WTP è AP).
§  CAPWAP передает трафик управления и данных между WLC и АР
–  Управляющий трафик всегда шифруется с помощью DTLS
–  Трафик данных может быть зашифрован с помощью DTLS (это опционально)
§  CAPWAP поддерживает только L3 режим
WTP AC
STA
Business Application
CAPWAP Data Plane
CAPWAP Control Plane
UDP 5246
UDP 5247

Режимы CAPWAP – трафик данных
18
WTP ACSTA
Wireless Frame
Wireless Frame
802.3 Frame
Wireless Phy
MAC Sublayer
Wireless Frame 802.3 Frame
CAPWAP
Data Plane
802.3 Frame
802.3 Frame
CAPWAP
Data Plane
Wireless Phy
MAC Sublayer
Wireless Phy
MAC Sublayer
Split
MAC
Local
bridged
MAC
Tunneled
local
MAC

Режимы CAPWAP – трафик данных
19
WTP ACSTA
Wireless Frame
Wireless Frame
802.3 Frame
Wireless Phy
MAC Sublayer
Wireless Frame 802.3 Frame
CAPWAP
Data Plane
802.3 Frame
802.3 Frame
CAPWAP
Data Plane
Wireless Phy
MAC Sublayer
Wireless Phy
MAC Sublayer
Split
MAC
Local
bridged
MAC
Tunneled
local
MAC
Local Mode
FlexConnect
Converged Access for
Inter-WLC-Traffic

Централизованный режим
(aka “Local Mode”)
20

Централизованное внедрение
Основные аспекты при централизованном внедрении:
Где разместить WLAN контроллер?
Какое количество клиентов ожидается?
Какая полоса пропускания на клиента требуется?
Какой тип контроллера использовать?
Wireless Frame
802.3 Frame
CAPWAP
Data Plane
Wireless Phy
MAC Sublayer
Split
MAC
WTP ACSTA

Где разместить контроллеры?
Распределенные WLC
22
§  Каждый объект имеет
собственный контроллер
§  Каждое здание имеет
собственную Mobility group
§  Беспроводной трафик
попадает в кампусную сеть
на уровне распределения
§  Несколько распределенных
Wireless VLANs в кампусной
сети
WLCWLC
L3
SiSi SiSi
SiSi SiSiSiSi SiSi
Core
L3L3
Data Center
SiSi
SiSi
Аспекты: HA, путь трафика, эффективность роуминга, стоимость

Централизованные WLC
23
§  Концепция модуля
беспроводных сервисов
§  Однозначная точка входа
беспроводного трафика в
сеть
§  Нет множества Wireless VLAN
в сети
§  Лучшая производительность
при L2 роуминге
§  Рекомендованный дизайн для
кампусных сетей
L3
SiSi SiSiSiSi SiSi
Core
L3L3
Data Center
SiSi
SiSi
WLC
WLC
Wireless Service Block
SiSi SiSi
L2
SiSi SiSi
Аспекты:
Путь трафика, Пропускная
способность и емкость контроллера

24
сеть
в сети
L3
SiSi SiSiSiSi SiSi
Core
L3L3
Data Center
SiSi
SiSi
WLC
WLC
SiSi SiSi
L2
SiSi SiSi
Аспекты:
Консолидируя контроллеры…
не создаем ли мы «узкое» место в сети?

Переподписка в ЛВС
В проводной сети не все порты доступа подключены к ядру сети на скорости
line-rate
Дизайн с переподпиской считается нормальным
Типичные примеры переподписки:
20:1 на коммутаторах доступа
4:1 на коммутаторах распределения
Это дает переподписку 80:1 от уровня доступа до ядра сети!
25

Переподписка в ЛВС
В проводной сети не все порты доступа подключены к ядру сети на скорости
line-rate connected
Дизайн с переподпиской считается нормальным
Типичные примеры переподписки:
20:1 на коммутаторах доступа
4:1 на коммутаторах распределения
Это дает переподписку 80:1 от уровня доступа до ядра сети!
26
Беспроводная сеть - это тоже технология доступа
Для нее мы должны предусмотреть
адекватные параметры переподписки

Сравнение контроллеров
Какой контроллер выбрать?
27
2504 5508 WiSM-2 8510 5760
Max # of AP’s 75 500 1’000 6’000 1’000
Max Wireless I/O Gbps 1 8 20 10 60
Max Clients 1’000 7’000 15’000 64’000 12’000
# AP Groups 50 500 1’000 6’000 1’000
Over subscription rates
200 Mbps per AP
15:1 13:1 10:1 120:1
(20:1, if 1000 APs)
4:1
Over subscription rates
1000 Mbps per AP
75:1 63:1 50:1 600:1
(100:1, if 1000 APs)
17:1
Bandwidth per Client
(Mbps)
1 1.1 1.3 0.2 5

FlexConnect
Local bridged
MAC
WTP ACSTA
Wireless Frame
802.3 FrameWireless Phy
MAC Sublayer
Основные аспекты при использовании FlexConnect:
•  Что я получу, используя FlexConnect?
•  Что я потеряю, используя FlexConnect?
•  Какие предъявляются требования?

Словарь FlexConnect
30
Connected Mode
FlexConnect АР имеет связь с контроллером (connected state),
аутентификация клиентов происходит на контроллере.
Standalone mode
Если FlexConnect АР теряет связь с контроллером, то она переходит в
автономный режим и самостоятельно выполняет аутентификацию клиентов.
Local Switching
Для заданного SSID трафик коммутируется в локальный VLAN на ТД
Central Switching
Для заданного SSID трафик туннелируется до контроллера

Функционал в режиме FlexConnect
Обратитесь к матрице совместимости на www.cisco.com
31
Можно заметить:
•  FlexConnect поддерживает большинство функций контроллера.
•  Локальная коммутация лишит некоторых функций, но большинство не пострадают
•  Локальная авторизация лишит большинства функций
Документ доступен по ссылке:
http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/wireless/5500-series-wireless-controllers/
112042-technote-product-00.html
---------- Connected ---------- |Standalone

Аспекты дизайна FlexConnect
Влияют ограничения WAN каналов
32
Deployment
Type
WAN
Bandwidth
(Min)
WAN RTT
Latency (Max)
Max APs per
Branch
Max Clients per
Branch
Data 64 kbps 300 ms 5 25
Data 640 kbps 300 ms 50 1000
Data 1.44 Mbps 300 ms 50 1000
Data+Voice 128 kbps 100 ms 5 25
Data+Voice 1.44 Mbps 100 ms 50 1000
Monitor 64 kbps 2 sec 5 N/A
Monitor 640 kbps 2 sec 50 N/A
For Your
Reference

33
сеть
в сети
L3
SiSi SiSiSiSi SiSi
Core
L3L3
Data Center
SiSi
SiSi
WLC
WLC
SiSi SiSi
L2
SiSi SiSi
Аспекты:
Такой дизайн будет работать лучше
при использовании FlexConnect?
è Более детально рассмотрим далее!

Архитектура решения Converged Access
Компоненты
Access Points
• Политики
безопасности
• Политики QoS
• Управление RF
• Роуминг
• Полная информация о
RSSI и SNR с каждой
AP
• Мониторинг радиоэфира
• Каждая AP является удаленным
интерфейсом контроллера
L2/L3 switched
Network (no WAN)
Cisco Prime
Infrastructure
SNMP v3
Web
Browser
Cisco Mobility
Services
Engine
CAPWAP: Control And Provisioning of Wireless Access Points,
(runs over UDP – 5247 Data port, 5246 control port)
SOAP / XML
CAPWAP

П р е и м у щ е с т в а
• Построен на UADP ASIC – уникальная
технология Cisco Flexparser
• Упрощает администрирование
• Единая операционная система для
ЛВС и БЛВС
•  L2/L3
Fast
Roaming

•  Clean
Air

•  Video
Stream

•  Radio
Resource

Management
(RRM)

•  Wireless
Security

•  Guest
Access

•  Radio
performance

•  802.11ac

Возможности:
•  Stacking
and
HA

•  SGT
&
Advanced

IdenNty

•  Visibility
and
Control

•  Flexible
NetFlow

•  Granular
QoS

•  Smart
OperaNons

•  EEM,
scripNng

•  IOS-‐XE
Modular
OS

with
Extended

Maintenance

Возможности:
Единая платформа для проводного и беспроводного доступа
20+ лет разработки IOS – теперь в БЛВС
WIRELESS WIRED

Mobility Group PIISE
MAMAMA
Термины Converged Access
Физические объекты – Mobility Agents (MAs)
•  MA - это первый уровень иерархии MA / MC
•  Один MA на стек Catalyst 3850/3650
•  Формирует базу данных локально
обслуживаемых клиентов
•  Взаимодействует с Mobility Controller (MC)
Mobility Agent

Mobility Group PIISE
MAMAMA
Физические объекты– Mobility Controllers (MCs)
MC
•  Обязательный элемент. Контролирует лицензии на ТД
•  Может работать на одном устройстве с МА
•  Управляет мобильностью между MA
•  Контролирует базу клиентов внутри Sub-Domain
(1 x MC = один Sub-Domain)
•  Осуществляет управление радиоэфиром (RRM)
•  Можно группировать несколько МС в Mobility Group
Mobility Controller

Логические объекты– Switch Peer Groups
Sub-Domain 1
MAMA
MC
MAMA
SPG-A
•  Состоит из нескольких Catalyst 3x50 как Mobility
Agents (Mas) и MC
•  Осуществляет роуминг внутри SPG (L2 / L3)
•  MAs в SPG связаны «каждый с каждым»
(автоматически при создании SPG)
•  Быстрый роуминг внутри SPG
•  Несколько SPG под управлением одного МС
формируют Sub-Domain
Switch Peer Group
SPG логическая, а не физическая конструкция
SPG может формироваться через Layer 2 или Layer 3 границы
SPG предназначена для ограничения роуминг трафика в
сегменте, что повышает производительность и оптимизирует
роуминг
Текущая рекомендация формировать SPG на здание, на этаж
внутри здания, или на другие зоны, где высока вероятность
роуминга клиентов
Роуминг трафика внутри SPG передается напрямую между МА в
данном SPG (CAPWAP full mesh)
Роуминг трафик между SPG передается через МС,
обслуживающий данные SPG
Иерархическая
Архитектура
оптимизирована для
масштабируемости
и роуминга

Sub-Domain 1
MAMA
SPG-A
MAMA
Логические объекты– Switch Peer Groups и Mobility Group
Sub-Domain 2
MAMA
MAMA
SPG-BMC MCMobility
Group
•  Состоит из нескольких Catalyst 3x50 как Mobility
Agents (Mas) и MC
•  Осуществляет роуминг внутри SPG (L2 / L3)
•  MAs в SPG связаны «каждый с каждым»
(автоматически при создании SPG)
•  Быстрый роуминг внутри SPG
•  Несколько SPG под управлением одного МС
формируют Sub-Domain
Switch Peer Group
•  Состоит из нескольких Mobility Controllers (MCs)
•  Обеспечивает роуминг между MC (L2 / L3)
•  Управление радиоэфиром (RRM, обрабатывается RF
Group), распределение ключей для Fast Roaming
•  Один Mobility Controller (MC) управляет RRM для
всей RF Group
•  Быстрый роуминг возможен между МС в одной
Mobility Group
Mobility Group

41
Введение

Основы технологии Wi-Fi

Что такое Wi-Fi?
• Сети Wi-Fi используют радио на основе стандартов
IEEE 802.11 для обеспечения безопасного,
надежного и быстрого беспроводного соединения,
как правило, в ограниченной зоне (например, в
здании или группе зданий).
• Сеть Wi-Fi соединяет электронные устройства
между собой, с сетью Интернет и проводной сетью.
• Сети Wi-Fi в основном работают в
нелицензируемых диапазонах 2.4 и 5 GHz, и чаще в
двух диапазонах одновременно (dual-band).
•  Нелицензируемый хорош с точки зрения того, что
каждый может использовать его.
•  Это не очень хорошо с точки зрения того, что из-за его
общей модели использования, спектр, как правило,
перегружен, что иногда приводит к помехам между
устройствами.

Корпоративные Беспроводные сети
Позволяют компаниям обеспечить различный уровень доступа
для:
§  Сотрудников
§  Заказчиков
§  Студентов / Контрактных работников
§  Устройств (M2M)
§  Других, в зависимости от задачи
Дает возможность пользователю перемещаться без привязки к проводной
инфраструктуре: РОУМИНГ
Используется в разных вертикалях, с очень разными требованиями, включая
БЕЗОПАСНОСТЬ
Торговля Производство Финансы
Здравоохранение Энергетика Гостиничный бизнес
Образование Транспорт Спорт

Что такое 802.11? Что такое WiFi?
•  Wi-Fi продукты разрабатываются в соответствии со стандартами IEEE-802.11 и сертифицируются на совместимость
WiFi Alliance, чтобы иметь право использовать логотип
•  802.11 технологии развиваются, и новым расширениям стандарта присваиваются буквы, 802.11a, 802.11b, и т. д.
•  Прописные буквы обозначают специфические улучшения оригинального стандарта 802.11
•  Существует уже пять основных поколений 802.11, учитывая последний стандарт 802.11ac, но все они полу-
дуплексные (как hub)
•  Шестое поколение будет работать в других диапазонах (3.5GHz,900MHz,60Ghz)
IEEE Wireless
Standard
Frequency Band(s)
Bandwidth or
Maximum data rate
802.11b 2.4GHz 11 Mbps
802.11a 5GHz 54 Mbps
802.11g 2.4GHz 54 Mbps
802.11n 2.4GHz and 5GHz 450 Mbps
802.11ac 5 GHz 6900 Mbps

Факт: 802.11ac здесь – а ваша сеть готова?
1997 – 2 mbps = максимум
1 SD видео поток.
(level 2: 352x288, 30 img/sec,
Extended profile H.264)
2015 – 1730 mbps = 34
1080p FHD видео потока
(Level 4.1: 1920×1080, 30 img/sec,
Extended profile – 50 mbps peak)
или 7 x 4K UHD потока
(Level 5.1: 4096×2160, 30 img/sec,
Extended profile – 248 mbps peak)
600
Typical
Min
Std
M
ax
Product max
6900
1300
870
290
11
2
450
300
65
54
802.11 802.11b 802.11a/g
HT
802.11n
VHT
802.11ac
Wave1
(24)
6900
3500*
1730*
290
VHT
802.11ac
Wave2
*Assuming 160 MHz is
available and suitable
2003 201319991997 2009 2015

Кто имеет приоритет при передаче?
1.  Точка доступа
2.  Беспроводной клиент
3.  Все имеют одинаковый приоритет
47
802.11 использует CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access)/Collision Avoidance
модель, в которой устройства (AP или клиенты) избегают коллизий начиная
передачу только убедившись, что канал свободен.
Предлагались другие методы доступа, которые позволяли АР организовать
доступ к каналу в структурированном виде, но широкого практического
применения они не имеют.
1.  Legacy Point Coordination Function (PCF)
2.  802.11e Hybrid Controlled Channel Access (HCCA)

Базовые понятия о радио…
Battery is DC
Direct Current
Typical home is AC
Alternating Current
AC Frequency 50 Hz or 50
CPS – Cycles Per Second
Волны меняют направление так
быстро, что «утекают» из провода
Популярные
радиочастоты:
AM Radio 520-1610 kHz
Shortwave 3-30 MHz
FM Radio 88 to 108 MHz
Aviation 108-121 MHz
Weather Radio 162.40 MHz
GSM Phones 900 & 1800 MHz
DECT Phones 1900 MHz
Wi-Fi 802.11b/g/n 2.4 GHz
Wi-Fi 802.11a/n 5 GHz
Как часто ток меняет направление называется “частота”
AC имеет очень низкую частоту 50Hz (циклов в секунду)
Радиоволны измеряются в kHz, MHz и GHz
Чем ниже частота, тем дольше радиоволна – Высокие
частоты имеют более короткие волны и требуют больше
энергии для передачи на определенное расстояние. Вот
почему 2.4 GHz распространяется дальше, чем 5 GHz (при
одинаковой мощности).

Wi-Fi Радио спектр
Wi-Fi это “не лицензируемый” сервис
Он начинался в диапазоне ISM Industrial Scientific Medical
где не требовалось лицензировать устройства с таким
малым радиусом действия.
Первые частоты доступные для Wi-Fi
были в диапазоне 2.4 GHz
С ростом популярности сетей Wi-Fi
регуляторы выделили
дополнительные частоты в диапазоне
5 GHz.
Частоты в которых работает Wi-Fi
используются и другими сервисами,
например радиолокация.
В диапазоне 5GHz доступно больше
частот, но используется механизм для
совместной работы с лицензируемыми
сервисом (RADAR) RAdio Detection And
Ranging который называется (DFS)
Dynamic Frequency Selection
(метод автоматического выбора
канала)
2.4 GHz 5 GHz

Повторное использование каналов в сети
6
1
11
Access
Point
Соседние AP используют разные каналы для снижения интерференции.
В 2.4 GHz, доступно три непересекающихся
канала
В 5 GHz количество непересекающихся каналов
зависит от ширины канала:

Знай зоны потенциальных проблем
Микроволновая печь
(2450 MHZ)
Архив, склад и т.п.
Лестницы
Шахта лифта
Лаборатория
Переговорная
Кабинеты
Open office
Офис директора

Что происходит в эфире?
Path Loss - ослабление: затухание с расстоянием
Fading - затухание (зависит от частоты)
Shadowing - затенение
Reflection – отражение от больших объектов
Refraction – преломление в зависимости от среды
Scattering – рассеивание от малых препятствий
Diffraction – дифракция на гранях
reflection scattering diffractionshadowing refraction

Обратите внимание на другие беспроводные
устройства…

Типичные источники интерференции в WLAN
Bluetooth
Microwave ovens
Other WiFi Networks
802.11FH
2.4/5 GHz
cordless phones
radar
• Игровые контроллеры
• Беспроводные гарнитуры
• Камеры видеонаблюдения
• Системы безопасности
• Сенсоры движения
• Лампы дневного света
• Pinball Machine (на самом деле)

RF Duty Cycle более 30% = неустойчивое соединение
30%
Duty Cycle более 50%
в большинстве случаев
не проходит ассоциация

Технология Cisco CleanAir
Единственное аппаратное решение защиты от источников помех
ПОСЛЕ
CleanAir снижает влияние RF интерференции
улучшая надежность и производительность
Wireless Client Performance
ДО
Интерференция снижает надежность и
производительность
AIR QUALITY PERFORMANCE AIR QUALITY PERFORMANCE

Технология CleanAir
•  Анализатор спектра, постоянно контролирующий эфир
•  Оценивает влияние на производительность Wi-Fi; при необходимости автоматически меняет рабочую частоту
•  CleanAir Radio ASIC: Только аппаратное решение может реально детектировать источники помех
•  Рекомендация: Включать, если поддерживается AP (3500, 2600, 2700, 3600, 3700; и с версии 8.0 также 1600 и 1700 с
CleanAir Express)
Дополнительная информация: http://www.cisco.com/en/US/netsol/ns1070
•  В 32 раза точнее, чем
стандартный WiFi чип
•  Точная классификация
•  Распознавание нескольких
устройств
•  CleanAir
•  аппаратное решение

Особенности RF дизайна
•  Правильно располагайте антенны
•  Контролируйте радиоэфир
•  Принимайте во внимание емкость, а не только
зону покрытия
•  Разные клиенты требуют разного размера соты:

Магия?
Site Survey
Site Survey
Site Survey
Site Survey!
Чаще всего невозможно предложить итоговую спецификацию для БЛВС…
Очень важен личный опыт и опытный партнер, особенно при проектировании
сетей для передачи голоса или видео

Эволюция технологии MIMO
Старые WiFi системы используют технологию Single Input Single Output (SISO)
§  Один поток данных
—  Одна передающая антенна
—  Одна приемная антенна
§  Сильно деградирует качество из-за переотражений
—  Производительность можно повысить, используя diversity антенны
Time
Received Signals
Combined Results
Time
Single-input Single-output (SISO)

Эволюция технологии MIMO (продолжение)
MIMO требует как минимум 2 приемника и два передатчика на диапазон
§  Использует сложные алгоритмы для координации нескольких
одновременных сигналов с нескольких антенн
—  Улучшает качество сигнала
Time
Received Signals
Combined Results
Time
Transmitter Receiver
The
Wireless
Channel

MIMO использует сложные алгоритмы для повышения
эффективности и надежности соединения
Spatial multiplexing (SM)
• Выполняется приемником и передатчиком
• Несколько антенн передают одновременно
на одном канале
• Увеличивается пропускная способность
• Требуется MIMO клиент
Maximal ratio combining (MRC)
• Выполняется приемником
• Комбинируются несколько принимаемых
сигналов
• Повышается чувствительность приемника
• Работает с MIMO и не MIMO клиентами
Transmit beam forming (TBF)
• Выполняется передатчиком
• Обеспечивает прием сигналов в фазе
• Повышается чувствительность приемника
• Работает с MIMO и не MIMO клиентами
message
message
message
message
message
message
message
message
message
me
ss
age

Повышается скорость передачи для всех клиентов
(Также применимо к 802.11ac)
450 Mbps
54 Mbps
36 Mbps

Технология Cisco ClientLink
Cisco ClientLink—Улучшает производительность беспроводных клиентов
Интеллектуальное формирование диаграммы направленности

Видео: ClientLink 3.0 и 256QAM
Ссылка на видео: http://youtu.be/0q_shbSpOIA

802.11n поддерживает каналы шириной 20 или 40MHz, для 802.11ac
дополнительно доступны 80 и 160-MHz
§  Основной и дополнительный канал
—  40 MHz = 2.2 агрегированных 20MHz канала
—  Часто называется канал расширения
—  Может быть выше или ниже основного канала
§  Имеются механизмы защиты для клиентов поддерживающих 20 MHz
В 802.11n доступна ширина
канала 40 MHz

Улучшения на уровне MAC
•  Для снижения избыточности 802.11n и 802.11ac используют агрегацию фреймов
•  Малые фреймы комбинируются в общий с одним Media Access Control (MAC) заголовком
Совместное использование автомобилей более эффективно, чем ездить одному
Data
Unit
802.11n
Overhead
Без агрегации пакетов
С агрегацией пакетов
802.11
Overhead
802.11
Overhead
802.11
Overhead
802.11n/ac
Overhead
Data
Unit
Data
Unit
Data
Unit
Data Unit
PacketPacketPacket
PacketPacketPacket

Что дает 802.11ac Wave 2?
•  Еще более высокие скорости передачи
§  максимально возможные по стандарту 7Гбит/с!
•  Еще более широкие каналы (до160МГц), больше пространственных потоков (до 8)
•  Уменьшено кол-во опциональных фич (негативный опыт 802.11n)

Что такое Multi-User MIMO (MU-MIMO)
А оно вообще работает? Ограничения?
802.11ac MU MIMO похож на 802.11n MIMO, но вместо одного клиента,
луч ДНА может фокусироваться в направлении сразу трех клиентов
одновременно
AP does pre-coding for all the clients within the Multi-Users (MU) group
simultaneously
•  In MU pre-coding, when AP beam-forms space-time streams to one client, it
simultaneously null-steers those space-time streams to the rest.
•  All users’ MPDUs are padded to the same number of OFDM symbols
MU-MIMO is technically risky and challenging:
•  Needs precise channel estimation (CSI) to maintain deep nulls
•  Precise channel estimation adds overhead
•  Rate adaptation is more difficult
•  Throughput benefits are sensitive to MU grouping
•  Knowing when to stop and revert to SU is key
Только WFA Wave 2,
опционально
Null-steering: To send data to user 1, the AP forms a strong beam
toward user 1, shown as the top-right lobe of the blue curve. At the
same time the AP minimizes the energy for user 1 in the direction
of user 2 and user 3. This is called "null steering" and is shown as
the blue notches. Same logic applies to red and yellow beams.

Рекомендации по внедрению БЛВС с точки
зрения радио

802.11n/ac Wireless Deployment Guidelines
Емкость и производительность
Только данные Данные и голос
•  Использование БЛВС «время от
времени»(не основной вид доступа)
•  Приложение, не требовательные к
скорости (email, web, file access)
•  ТД установлены каждые 25м
•  Всегда используйте
двухдиапазонные ТД (2.4ГГц и 5ГГц)
•  Точность локации понижена
•  БЛВС высокой емкость (основной
вид доступа)
•  Одновременная передача VoIP и
данных
•  Точки доступа установлены каждые
17 метров
•  Всегда используйте
двухдиапазонные ТД (2.4ГГц и 5ГГц)
•  Точность определения
местоположения хорошая

Пример многоэтажного здания (емкость)
4-ех этажное здание
Размеры 45м x 40м
Площадь этажа 1800 m2, 7200 m2 на здание
§  Предположим 1.6 беспроводных устройств на сотрудника
Общепринято считать, что одному сотруднику требуется:
§  10 м² включая все общие зоны типа холлов, туалетов, кухонь,
переговорных комнат и т.д.
Расчет:
§  для 7200m2, мы имеем 720 сотрудников
§  720 означает 1152 беспроводных устройства
45м

Дизайн БЛВС — Только данные
ПОКРЫТИЕ:
§  465 m2 на ТД (1 ТД каждые 25 м)
—  на 7200 m2 офисного здания требуются 16ТД
§  10% перекрытие сот для роуминга
§  ТД, работающие на 60% мощности для CHDM
—  в случае отказа ТД
§  В среднем -75dBm на границе каждой соты
—  должно проверяться радиообследованием
Емкость:
1152 устройств на 16 ТД = 72 устройства на ТД: слишком много!
Максимальные рекомендованные значения – примерно 50 устройств на ТД
Покрытие/емкость… 16 ТД против 24 ТД (6 на этаж) à более точное предположение!

Дизайн БЛВС — Данные и голос
Покрытие
§  230 m2 на ТД (1 ТД каждые 17м)
—  На 7200 m2 офиса требуются 31 ТД
§  15% пересечение зон покрытия для роуминга
§  ТД на мощности 60% от максимальной для отказоустойчивости
§  В среднем -67dBm на границе каждой соты
—  проверяем радиообследованием
§  Обязательно Cisco Centralized Key Management, 802.11r, OKC/PKC
—  уменьшаем задержки при роуминге
§  Не рекомендуется включать Cisco Aggressive Load Balancing
Емкость:
1152 устройств на 31 ТД = 37 устройств на ТД: уже лучше!

Дизайн БЛВС — Определение местоположения
§  Общие требования для передачи Видео, Голоса или данных.
§  Расположение ТД – критически важно!
—  строим треугольники
—  требуется как минимум три ТД
—  располагаем ТД в шахматном порядке
—  плотность ТД должна быть выше
§  Калибровка модели распространения сигнала
§  Антенны должны быть расположены на высоте не более 6 метров.

Готовность БЛВС к сервису локации
Точка на карте здания готова
к внедрению данного
сервиса, если:
§ развернуто минимум 4ТД
§ минимум 3 ТД не далее 21
метра
§ Как минимум 1 ТД
расположена в 3-ех из 4-ех
квадрантов

Архитектура системы позиционирования
MSE реализует алгоритм позиционирования
§  Определение местоположение (RF fingerprinting/modeling)
§  Отсылка уведомления
§  Статистическая обработка для аналитики
§  Отображение всех устройств на карте объекта
Cloud-‐based

applicaNon

(e.g.
Meridian)
OpenAPI

(SOAP/XML)

NMSP

Mobility
Services
Engine
(MSE)
w/

Mobile
Concierge
&
LocaNon
AnalyNcs

Wireless
LAN
Controller

uniﬁed
or
FlexConnect

Wi-‐Fi
Access
Point

(ТД)

Wi-‐Fi
Access
Point

(ТД)

Wi-‐Fi
Client
Wi-‐Fi
Client

Cisco
Prime

Infrastructure

Intra/

Internet

LAN
or

WAN
SOAP/

XML

Примеры расположения ТД
Если возможно, располагайте антенны таким образом, чтобы рядом не было
экранирующих ее преград

Вещи, которые нужно знать

Отключайте низкие скорости – пришло время!
§  Disabled – недоступна для клиентов
§  Supported – доступна для всех
ассоциированных клиентов
§  Mandatory – Клиент должен ее поддерживать,
чтобы ассоциироваться
§  Низшая mandatory rate - скорость отсылки
beacons
§  Наивысшая mandatory rate – скорость для
передачи мультикаст трафика
Каждый SSID отнимает время:
§  Каждый SSID требует отдельного Beacon
§  Каждый SSID будет анонсирован на
минимальной mandatory скорости

Большие ячейки = низкая емкость

Маленькие ячейки = высокая емкость

Угол наклона трибуны
– 21 градус
Угол наклона антенны
48 градусов
ТД12m
Как покрыть стадион?

Каждое радио требует правильной антенны
Cisco антенны отличаются цветом
Голубой значит 5 ГГц
Черный значит 2.4 ГГц
Оранжевый означает два диапазона
С ростом частоты антенна
становится миниатюрнее
Всенаправленная антенны
излучает как лампа
накаливания – во все стороны
Направленная антенна излучает
сигнал в определенном
направлении
Заметим: Мощность излучения
антенна не увеличивает, она лишь
фокусирует ее в определенном
направлении

Расположение антенн
•  Используйте максимальное поддерживаемое количество!
•  Используйте на одной ТД антенны одного типа
•  Ориентируйте их в одном направлении
•  ТД со встроенными антеннами разработаны для горизонтального монтажа на
потолок
•  Величина пространственного разнесения антенн - компромисс
§  рассчитывайте разнос антенн от ½ до 1 длины волны*
§  *результаты зависят от окружающей обстановки. Разнесение на ½ длины волны дает
максимальную вероятность избежать негативных эффектов, связанных с
многолучевым распространением радиосигнала
—  для 2.4ГГц ½ длины волны~ 6.35см
—  для 5.2ГГц ½ длины волны ~ 2.8см
receivers
transmitters

Не монтируйте антенны слишком высоко
Общее правило заключается в том, чтобы не располагать антенны
выше 3м, т.к. эта высота оптимальна как с точки зрения
радиопокрытия, так и алгоритмов позиционирования
Антенна не должна монтироваться выше 6 метров.
Если это необходимо, то есть варианты
но нужна консультация специалиста
В каждом случае нужно со всех сторон оценить реальную
необходимость применения внешних антенн, т.к. в данном случае
стоимость проекта существенно возрастает.
2.4 ГГц

Антенны: руководствуйтесь здравым смыслом
Не думайте, что если у вас супер MIMO ТД, то ее можно монтировать где
попало и как угодно!

Монтаж ТД (1x00, 2x00, 3x00) на стену
Правильная ориентация диполей в этом случае
91
Если Вы планируете использовать расширенный функционал, например,
передачу голоса или позиционирование, то ТД надо монтировать на
потолке. Когда монтаж на потолок невозможен, допускается повесить ТД
на стену, но при этом необходимо ориентировать антенны как показано на
картинках
Т.к. дипольные антенны у ТД, висящей на стене, могут быть легко
преднамеренно или нет переориентированы, то в данном случае имеет
смысл использовать панельные (patch) антенны или специальные
крепления для ТД (след. слайд). Кроме того, стены могут искажать ДН
дипольной антенны, делая ее направленной, т.к. они могут содержать
металлическую арматуру или каркас. Сам материал стены также вносит
доп. затухание, искажающее ДН всенаправленной антенны.
Замечание: потолок всегда лучше для монтажа ТД с точки
зрения распространения сигнала.

Кронштейн для ТД Aironet 802.11n/ac wall
Сторонний продукт
92
This optional wall mount best positions the
Access Point dipoles for optimum
performance – Recommended for Voice
applications, if you MUST mount the Access
Point on a wall.
Ceiling is a better location as the ТД will not
be disturbed or consider using patch antennas
on wall installations

Как не надо делать…

Никогда не смешивайте
разнородные антенны
Антенны всегда должны
«покрывать» одну область
пространства
Смотрите за поляризацией
Как не надо делать
94

Если дипольная антенна находится
рядом с металлическим объектом, она
теряет свои всенаправленные свойства.
Теперь это – патч, работающий при
большом уровне многолучевых
искажений
Добавьте сюда металлические трубы.
Как это вообще работало?
Дипольные антенны, выглядывающие из
металлического ящика и находящиеся в окружении
металлических труб, становятся направленными
антеннами с многолучевым искажением. Это ведет к
увеличению повторных передач
Совет: ТД как лампа освещения
должна быть как можно ближе к
клиентам и видима для них
Не монтируйте ТД за потолком
Да, это делают все. И если случаются проблемы – их очень дорого поправить

Минимизируйте многолучевость
Соблазнительно повесить ТД на колонны или
потолочные балки
Но они отражают излучаемый и принимаемый
сигналы
При этом существенно понижается соотношения
сигнал/шум
Попытайтесь минимизировать отражения при выборе места монтажа

Потолочная ТД, смонтирована на стене за
потолком и водопроводной трубой (что вы
говорите? Плохое покрытие?)
Как вообще не надо делать
Радиоволны не любят
металлические сетки…

Конечно, это – очень комфортное гнездо (ТД 1130 хорошо греются в процессе
работы)
Как не надо делать

Панельная антенна, ориентированная сразу в
направлении металлической сетки. Помните
про многолучевые искажения?
Как не надо делать никогда

Выводы
§  Cisco предлагает хорошие ТД, контроллеры и антенны,
а также продвинутые алгоритмы управления
радиоподсистемой
§  Однако это не поможет, если при проектировании и
монтаже БЛВС не были учтены хотя бы простейшие
принципы распространения радиоволн:
“Радио имеет значение”

101
Введение

Очень маленький филиал – домашний офис – одна ТД
•  Cisco Virtual Office Solution
•  VPN tunnel from the router
•  Автономная IOS AP/
Mobility Express
•  VPN tunnel from each PC

Небольшой филиал – до 10 ТД
Cisco FlexConnect несколько вариантов контроллеров
Flex
7500
Virtual
Controller
Филиал (Контроллер в ЦОД)
•  5 to 200 APs (1500APs soon)
•  3000 clients
•  500 Mbps
•  300 to 6000 APs
•  64,000 clients
•  1 Gbps central

Небольшой филиал – до 10 ТД
Centralized control plane
FlexConnect mode of operation:
§  Connected mode vs Standalone
Data plane flexibility
§  Local vs Central switching
§  Configured per SSID
FlexConnect Local switching
§  VLANs are added at access switch
§  Not all features are supported (L3 roaming, Mesh, WGB support, etc)
HA will preserve locally switched traffic
Mostly deployed over a WAN
§  RTT below 300 ms for data (100 ms for voice)
§  Minimum 500 bytes WAN MTU (with max four fragmented packets)
FlexConnect (ex-HREAP)
ISE
SSID
Data
SSID
Guest
Remote
Location
Controller
Trunk
Trunk
links
MSE
WAN
Prime
SSID
Voice

Словарь FlexConnect
105
Standalone Mode When FlexConnect AP cannot reach Controller, it goes into
standalone state and does client authentication by itself.
Local Switching Data traffic switched onto local VLANs for an SSID
Central Switching Data traffic tunneled back to WLC for an SSID
Connected Mode When FlexConnect AP can reach Controller, it gets help from
controller to complete client authentication.
напоминание

Средний филиал – до 25 ТД
Local controller onsite
Remote Site B
Remote Site A
WLC-25xx WLCM for
ISR/ISR-G2
Backup Central
Controller
WAN
Central Site
Remote Site C
Cat-3650
CAPWAPCisco 2500 Series Controller
Catalyst 3650
Virtual Controllers (vWLC)
Mobility Express

Что за сеть можно сделать из 25ТД?
Data + Voice coverage per AP: 230 m² per Cisco’s guidelines
25 AP * 230m² = 5750 m² branch
Assuming 10 m² per employee (including all shared areas like lobby, restrooms, kitchen …) per
the ILO (International Labor Organisation):
This is an up to 575 employees branch office!
If you consider an average of 1.6 wireless devices per employee to be the norm now, this means
a little less (920) than the 1000 devices limit of the 3650 in this branch.
1000 devices on 25 APs means an average of 40 devices per AP in this building

Филиал с локальным контроллером
•  Единые настройки для всех филиалов
•  Layer-3 роуминг внутри филиала (IPv4 и IPv6)
•  Application Visibility and Control
•  RFID tags for advanced location
•  Note: If you have ISR/ISR G2 at branch site, then it is recommended to use the IOS Firewall at edge
for unified access policies.
Преимущества над FlexConnect

109
Введение

Cisco Unified Wireless Network
110

111
сеть
в сети
L3
SiSi SiSiSiSi SiSi
Core
L3L3
Data Center
SiSi
SiSi
WLC
WLC
SiSi SiSi
L2
SiSi SiSi
Аспекты:
Путь трафика, пропускная способность и
емкость контроллера

Mobility
Group
Data Center /Service blockКампусный дизайн: CUWN
Централизованный режим
ТД-Controller CAPWAP Tunnel
802.11 Control Session + Data Plane
LEGEND
ТД ТД ТД ТД
Inter-Controller
EoIP / CAPWAP Tunnel
SSID2 SSID3
Intranet
EoIP Mobility Tunnel ( ≤7.2 or 7.4)
CAPWAP Option in 7.3, ≥ 7.6
SSID1
Inter-Controller (Guest Anchor)
EoIP / CAPWAP Tunnel
Internet
Известная,
Проверенная
архитектура
SSID – VLAN
Mapping
(at controller)
CAPWAP
Tunnels
Заметки –
•  ТД / WLC туннель CAPWAP это стандарт IETF
•  Используются порты UDP –
•  5246: Шифрованный управляющий трафик
•  5247: Трафик данных (не шифрован или DTLS шифрован
(настраивается)
•  Туннели между WLC
•  EoIP – IP Protocol 97 … В версии AireOS 7.3 добавлена
поддержка CAPWAP
•  Используется для L3 роуминга между контроллерами и гостевого
трафика
Encrypted
(see Notes)
WLC #2
“Guest” Anchor WLC
WLC #1
PI
ISE

Mobility
Group
Intranet
EoIP Mobility Tunnel ( ≤7.2 or 7.4)
CAPWAP Option in 7.3, ≥ 7.6
Data Center /
Service block
PI
ISE
ТД ТД ТД ТД
SSID1
Internet
CAPWAP
Tunnels
Кампусный дизайн: CUWN
Функции контроллера
LEGEND
“Guest” Anchor WLC
Mobility Controller
Контролирует роуминг, RRM, лицензии
АР, WIPS, и т.п.
MC
MC
MC
MC
Mobility Agent
Терминирует туннели CAPWAP,
Формирует базу клиентов
MA
MA
MA
MA
WLC #2
WLC #1

Layer 2
Mobility Group
WiSM2s / 5508s
Data Center-
DMZ
SiSi SiSi
SiSi
SiSi
Data Center
Campus Services
SiSi
SiSi
Campus
Guest Anchors
Internet
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
Campus
Access
MC
MC
MC
MA
MA
MA
MC MA
MC MA
PI
ISE
PoP
PoA

Point of Presence (PoP) и
Point of Attachment (PoA) –
•  PoP точка, где трафик беспроводного
пользователя появляется в проводной сети
•  Назначается IP адрес
•  Применяются политики безопасности
•  PoA точка, где трафик беспроводного
пользователя выходит из CAPWAP туннеля
•  Меняется когда пользователь
перемещается с одной АР на другую
•  Применяются механизмы роуминга и QoS
•  Теперь рассмотрим как роуминг работает
когда пользователь перемещается в данной
модели внедрения …
Кампусный дизайн: Централизованный режим
Point of Presence (PoP), Point of Attachment (PoA)

Mobility Group, детально
Описание
Mobility:
•  Группа Wireless LAN Controllers (WLCs) в сети с
одинаковым именем Mobility Group
•  Обеспечивает бесшовный и быстрый роуминг для
клиентов
•  До 24 WLC в одной Mobility Group, настраивается
вручную
•  Туннели «каждый с каждым» между WLC в
Mobility Group
Сообщения могут передаваться с помощью Multicast
•  Mobility Control Messages
UDP порт 16666 для нешифрованного трафика
•  Пользовательский трафик
EoIP (IP protocol 97) или CAPWAP (UDP 5246)
•  Поддерживается NAT между WLC
WLC
1

WLC
2

WLC
3

WLC
4

Mobility
Group

Campus Design: CUWN
Mobility Domain (List), Details
Mobility
Domain
(List)
deﬁned:
•  Group of controllers configured on a single
WLC that specifies members in different
mobility groups
•  Provides seamless Mobility for clients
(client keep original IP address)
•  Up to 72 WLCs in one WLC’s Mobility List
•  Full mesh of tunnels between members
Messages can be sent using Multicast
•  Mobility Control Messages
UDP port 1666 for un-encrypted traffic
•  User Data traffic
EoIP (IP protocol 97)
•  NAT between members is supported

Mobility
Group
1

Mobility
Group
2

Mobility
Domain

For
Your

Reference

Client
Database
Client
Database

Mobility
Message
Exchange

Roaming
Data
Path

client

context

VLAN
X

•  Layer 2: тот же VLAN есть на
каждом контроллере
•  Клиентский контекст
перемещается с WLC1 на WLC2
•  Клиентская база данных
обновляется (новая АР, политики
безопасности)
•  Клиент становится ЛОКАЛЬНЫМ
для WLC-2. WLC-2 анонсирует
доступность клиента
•  Не требуется обновление IP
адреса.
Трафик передается как показано
WLC
1
WLC
2

Mobility
Message
Exchange

Роуминг между контроллерами (Layer 2), детально

Layer 2
Mobility Group
WiSM2s / 5508s
Data Center-
DMZ
SiSi SiSi
SiSi
SiSi
Data Center
Campus Services
SiSi
SiSi
Campus
Guest Anchors
Internet
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
Campus
Access
MC MA
MC MA
PI
ISE
MC
MC
MC
MA
MA
MA
•  Изначально PoP и PoA пользователя
are совмещены на одном контроллере
•  Контроллеры в ЦОД используют общий
набор пользовательских VLAN
•  Трафик пользователя передается как
показано…
Layer 2 роуминг (Кампусное внедрение)
PoA
PoP

Layer 2
Mobility Group
WiSM2s / 5508s
Data Center-
DMZ
SiSi SiSi
SiSi
SiSi
Data Center
Campus Services
SiSi
SiSi
Campus
Guest Anchors
Internet
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
Campus
Access
MC MA
MC MA
PI
ISE
MC
MC
MC
MA
MA
MA
PoA
PoP

•  Теперь пользователь перемещается на АР
управляемую другим контроллером внутри
общей Mobility Group …
•  PoP и PoA пользователя перемещаются на
новый контроллер (возможно, т.к. Все
контроллеры используют одинаковые
пользовательские VLAN) …
•  После роуминга трафик пользователя
передается как показано …
Layer 2 роуминг (Кампусное внедрение)

Client
Database
Client
Database

Mobility
Message
Exchange

client

context

•  Layer 3: разные клиентские VLAN
на контроллерах
•  WLC-2 знает, что у него нет VLAN
X
•  Клиентский контекст
копируется с WLC1 на WLC2
•  База данных клиентов
обновляется (новая АР и
политики безопасности)
WLC
1
WLC
2

client

context

VLAN
X
VLAN
Z

Роуминг между контроллерами (Layer 3), детально

Client
Database
Client
Database

Roaming
Data
Path

client

context

•  WLC-1 все еще “якорь”
для сессии клиента
•  Трафик проходит через EoIP/
CAPWAP туннель и выходит в
VLAN X
•  Смена IP адреса не требуется
WLC
1
WLC
2

VLAN
X
VLAN
Z

client

context

EoIP
tunnel

Роуминг между контроллерами (Layer 3), детально… продолжение
Mobility
Message
Exchange

Data Center
Campus Services
ISE
PI
Data Center-
DMZ
SiSi SiSi
SiSi
SiSi
Data Center
Campus Services
SiSi
SiSi
Campus
Guest Anchors
Internet
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
Campus
Access
PI
ISE
MC MA
MC MA
•  Изначально PoP и PoA пользователя
совмещены на одном контроллере
•  Заметка – в этой модели внедрения
предполагается, что на контроллерах не
используются общие пользовательские VLAN
(т.е. Контроллеры в разных L3 сегментах)
•  Трафик пользователя передается как
показано…
Layer 3 роуминг
Layer 3
Mobility
Group5508 /
WiSM-2
5508 /
WiSM-2
MC MA MC MA
PoP
PoA

Data Center
Campus Services
ISE
PI
Data Center-
DMZ
SiSi SiSi
SiSi
SiSi
Data Center
Campus Services
SiSi
SiSi
Campus
Guest Anchors
Internet
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
Campus
Access
PI
ISE
MC MA
MC MA
Layer 3
Mobility
Group5508 /
WiSM-2
5508 /
WiSM-2
•  Теперь пользователь перемещается на АР
управляемую другим контроллером внутри
общей Mobility Group …
•  PoA пользователя переходит на новый
контроллер – но PoP пользователя
сохраняется на первоначальном
контроллере, к которому он был
ассоциирован
•  Это делается, чтобы сохранить IP адрес
пользователя при роуминге в другой L3
сегмент – также для сохранения политик при
роуминге
•  После роуминга трафик пользователя
передается как показано …
Layer 3 роуминг
PoP
MC MA MC MA
PoA

Основные аспекты дизайна
•  Контроллер функционирует как L2 устройство, коммутирует беспроводной трафик в
VLAN
•  Весь трафик централизован и передается через WLC
•  Даже между двумя клиентами подключенными к одной ТД
•  Поддержка всех доступных функций, поскольку контроллер видит весь трафик
•  Контроллер – точка входа беспроводного трафика в проводную сеть
•  Политики безопасности и QoS могут быть легко централизованы
•  Легко масштабируется добавлением контроллеров в центральной локации (ЦОД)
•  Не требуется настройка портов доступа коммутаторов к которым подключены АР
•  Рекомендуется L2 роуминг между контроллерами
•  Меньше объем трафика между контроллерами

125
Введение

Высокая доступность
126

N+1 Failover
(Deterministic, stateless HA)
Each Controller has to be configured
separately
Available on all controllers
Crosses L3 boundaries
Flexible: 1:1, N:1, N:N
HA-SKU available (> 7.4)
AP SSO
(SSID Stateful switchover)
Release: 7.3 and 7.4
WLC: 5508, WiSM2, 7500, 8510
Direct physical connection
Same HW and SW
1:1 box redundancy
AP state is synched
No SSID downtime
HA-SKU available (> 7.4)
Client SSO
Minimum release: 7.5
WLC: 5508, WiSM2, 7500, 8510
L2 connection
Same HW and software
1:1 box redundancy
Active Client State is synched
No Application downtime
HA-SKU available
Требования Преимущества
Доступностьсети
Отказоустойчивость – Централизованный режим For
Your

Reference

Централизованный режим: переключение N+1
Administrator statically assigns APs a primary,
secondary, and/or tertiary controller
§  Assigned from controller interface (per AP) or
Prime Infrastructure (template-based)
§  You need to specify Name and IP if WLCs are not
in the same Mobility Group
Преимущества:
§  Предсказуемость: easier operational
management
§  Faster failover times
§  “Fallback” option in the case of failover
§  More flexible and powerful redundancy design
options (1:1, N:1, N:N:1)
Недостатки:
§  Stateless redundancy
§  More upfront planning and configuration
WLAN-Controller-A WLAN-Controller-B WLAN-Controller-C
Primary: WLAN-Controller-A
Secondary: WLAN-Controller-B
Tertiary: WLAN-Controller-C
Primary: WLAN-Controller-B
Secondary: WLAN-Controller-C
Tertiary: WLAN-Controller-A
Primary: WLAN-Controller-C
Secondary: WLAN-Controller-A
Tertiary: WLAN-Controller-B

Switch
Client SSO since 7.5
как это работает
HA & SSO activated
Active WLC Standby WLC
AP Join

Switch
Как это работает
AP Info Sync
AP Join
Client
Associate

Switch
AP & Client Info Sync
Active WLC Standby WLCClient
Associate

Switch
Keep-Alive failure
Active WLC

Switch
Active WLC
Standby
WLC
Active WLC
AP session intact.
Does not re-establish
capwap

Switch
Active WLC
AP session intact.
Does not re-establish
capwap
Client session intact.
Does not re-associate
Effective downtime for client is
Detection time + Switchover time
•  Настоящая 1:1 отказоустойчивость
–  один WLC в режиме Active, другой – в режиме Hot
Standby
–  Standby WLC постоянно мониторит состояние активного
с использованием выделенного канала связи
•  Конфигурация Active синхронизируется с
Standby WLC
–  Это происходит во время первой загрузки и при каждом
изменении настроек
•  Что еще синхронизируется между Active и
Standby?
–  AP CAPWAP state in 7.3 and 7.4: APs will not restart upon
failover, SSID stays UP – AP SSO
–  Active Client State in 7.5+: client will not disconnect –
Client SSO
•  Время восстановления 5 – 1000мс
•  SSO поддерживается на 5500 / 7500 / 8500
and WiSM-2 WLCБольше информации:
http://www.cisco.com/en/US/docs/wireless/controller/technotes/7.5/High_Availability_DG.html
или
http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/wireless/ps6302/ps8322/ps10315/qa_c67-714540.html

Active Controller
Hot Stand-by Controller
RP 1
RP 2
Централизованный режим: Stateful Switch Over
Физическое соединение контроллеров
• 5500/7500/8500 have dedicated Redundancy Port
•  Only direct connection supported in 7.3 and 7.4
•  L2 connection is supported in 7.5 and after
• WiSM-2 have dedicated Redundancy VLAN which is used to
synch configuration from Active to Standby WLC
•  Redundancy VLAN should be a non-routable VLAN, meaning a Layer
3 interface should not be created for this VLAN
•  Can be deployed in single chassis OR can also be deployed between
multiple chassis using VSS or L2 connection (7.5+)
•  Requirements for L2 connection: RTT Latency: < 80 ms;
Bandwidth: > 60 Mbps; MTU: 1500
Multi Chassis
Connectivity
Single Chassis
Connectivity
L2 network (7.5+)

High Density Experience (HDX)
136

Cisco ClientLink:
Улучшает Downlink для всех устройств
Boost signal strength
wherever you are and as you
move for 802.11a/g/n/ac clients
1SS 1SS 2SS 3SS
802.11a/g/n/ac
ClientLink 3.0 Beamforming
Improved Performance For All Clients

Уникальная ТД Gigabit Wi-Fi / 802.11ac
Дизайн
DRAM (512)
5GHZ Radio
CPU
DRAM (128)CPU
DRAM (128)CPU
2.4GHZ Radio
Преимущество Cisco
Больше CPU и памяти, чем в любой
другой ТД на рынке…по старой цене

Optimized Roaming: уменьшение «липкости» клиентских
устройств
Mobile Device
Performance
•  Device Connects to First Access
Point it Encounters
•  Stays Connected to Same Access
Point as User Moves
•  Impacts Device Performance

Optimized Roaming: уменьшение «липкости»
клиентских устройств
•  Device Connects to Most Effective
Access Point as User Moves
•  Improves Device Performance
Mobile Device
Performance

Cisco High Density Experience (HDX)
*Future
Cisco CleanAir® 80Mhz
Mitigates interference and improves
channel capacity
Optimized Roaming
Intelligently determines the optimum
time to roam
Turbo Performance
Improves the efficiency of airtime
utilization and channel capacity
Cisco ClientLink 3.0
Improves legacy and 802.11ac Client
performance
Noise Reduction*
Enables Dense Access Point
Coexistence / implementation

ПОСЛЕ
Клиенты поддерживающие 5GHz автоматически
помещаются в менее нагруженный диапазон
2.4GHz
2.4GHz Capable
Speed
5GHz
5GHz Capable
Speed
5GHz
5GHz Capable
Speed
Cisco BandSelect – Улучшает производительность и надежность
Технология Cisco BandSelect
Автоматический выбор диапазона 5GHz для двухдиапазонных устройств
ДО
Все клиенты загружают 2.4GHz
снижая производительность сети
2.4GHz Capable
Speed
2.4GHz
5GHz Capable
Speed
5GHz Capable
Speed
2.4GHz 2.4GHz
Wireless Client
Performance

Connected Mobile Experience (CMX)
143

Улучшение сервиса и увеличение лояльности
Стимулирование продаж
Поиск «узких» мест в сервис процессе
Навигация внутри зданий
Интерактивное взаимодействие
Пофантазируем

Как работает Cisco CMX
Построен на платформе Cisco Unified Access
Analytics
Data
Controller
(Virtual/Physical)
Cisco® MSE
(Virtual/Physical)
Analytics UI
Location Data
Device-based Discovery
Application Data
Mobile Application Server
Depending on Application
Layer
Access Points

«Три кита» Cisco CMX
Присутствие гостя
•  Определение присутствия
•  Автозапуск приложения
Detect
Гостевой доступ
•  Легкая аутентификация
•  Портал, местоположение
Connect
Взаимодействие
•  Push-уведомления, локация
•  Мобильные приложения
Engage
Analytics

Познайте своих посетителей
Как люди перемещаются по объекту
Где люди проводят время
Новые/существующие заказчикиNEW
Кол-во людей по зонам и помещениям
Пиковые часы
Популярные маршруты
Detect
For
Your

Reference

С информацией о местоположении
Гостевой доступ Connect
Multiple Access Methods
Custom or Social Media
Understand Who Is in Your Location
Enhanced Analytics
Customized Access and Promotion
Proximity-Based Landing Pages and Video
Simplify Access with User Opt-In
Offer Clear Terms and Conditions
For
Your

Reference

Взаимодействие с посетителем
Используя Wi-Fi и местоположение
Fully Customizable Applications
Integrate with Business Systems
Location-Aware App for
Personalized Experience
Work with Cisco and/or Ecosystem
Partners to Align to Business Needs
þ
þ
þ
Engage
For
Your

Reference

Корпоративные беспроводные сети Cisco: обзор архитектур и технологий

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

Similar to Корпоративные беспроводные сети Cisco: обзор архитектур и технологий

Similar to Корпоративные беспроводные сети Cisco: обзор архитектур и технологий (20)

More from Cisco Russia

More from Cisco Russia (20)

Корпоративные беспроводные сети Cisco: обзор архитектур и технологий