802.11 r/k/v-ről bővebben

0 0
2020.11.12. 15:44

Az AKH-nál forgatott cnPilot esettanulmányunk után több kérdés érkezett hozzánk az ott alkalmazott Wi-Fi roaming megoldással kapcsolatban. Ennek apropójából úgy döntöttünk, hogy a mai videóban tüzetesen bemutatjuk nektek a jelenleg érvényben lévő Wi-Fi roaming szabványokat (802.11 r/k/v) és azok főbb tulajdonságait.

A Wi-Fi roaming problémája leginkább az alap Wi-Fi szabványok megjelenéséhez és akkori technikai szinthez vezethető vissza. Ezekben az időkben még nem kellett számolni azzal, hogy egy-egy felcsatlakoztatott kliens változtatja a helyét csatlakozás után. Egy irodában beüzemelt Wi-Fi képes notebook-ot az asztalra letéve jellemzően egy helyen használtunk. A mobiltelefonok/tabletek és egyéb okoseszközök megjelenésével jelent meg az igény a roamingra is. A kezdetekben egy kliens berendezés megkereste a legjobb jelerősséggel rendelkező - feltehetően hozzá legközelebbi - AP-t majd arra felcsatlakozott és mindaddig „nem eresztette” amíg a kapcsolat nem vált teljesen alkalmatlanná az adatátvitelre. A leszakadás után volt csak arra újra lehetőség, hogy a rendelkezésre álló hálózati eszközök közül ismét kiválaszthassa a számára legideálisabbat. Erre a szaknyelvben „sticky client” problémára az AP gyártók is próbáltak később valamilyen megoldást találni. A leginkább működő alternatívát a minimum RSSI (minimum jelszint) értékek beállítása jelentette. Ez a gyakorlatban annyit jelentett, hogy ha egy kliens jelszintje a konfigurációban megjelölt érték alá került akkor az AP nemes egyszerűséggel bontotta a kapcsolatot az adott eszközzel. Ennek a módszernek a sikeressége azonban kétséges volt és könnyen okozhatott folyamatos szakadást hiszen, ha az AP ledobta a berendezést majd amennyiben az nem talált másikat, akkor újra felcsatlakozott és a folyamat ismétlődött mindaddig míg vagy nem került az RSSI határértéken belülre, vagy nem került ki az adott AP hatósugarából. További nehézséget jelentett ezeknek az RSSI értékeknek a konfigurálása, hiszen a beállítás előtt egy komplex jelszint feltérképezés volt szükséges a teljes területen, hogy megadhatóak legyenek azok az értékek adott access pointokba, amellyel egy működőképes hálózat alakítható ki. Ez viszont amellett, hogy időigényes mérnöki munkát kívánt sajnos a hatékonysága is kétséges volt, hisz egy-egy mérés során nem lehetett tökéletesen reprodukálni a ténylegesen használni kívánt kliensberendezés működését. A kliens berendezést használók számára további bosszúságot jelentett (pld: VoIP eszközök, videótelefonálás) a le és felcsatlakozás között eltelt időtartam, amely bizonyos esetekben 2-3 másodpercet is igénybevett. Egy következő lépcsőnek számított a kontrolleres megoldás, ahol a Wi-Fi AP rendszerek felett egy felügyeleti kontroller volt, amely begyűjtötte az adatokat az AP eszközöktől az elérhető kliensekről majd igyekezett ezek alapján a legjobb jelerősség felé irányítani minden berendezést. Sajnos a le és felcsatlakozási idővel itt is számolni kellett…

2008-ban azonban gyökeres változás történt. Megjelent a 802.11r szabvány. A roaming szabvány az AP-k közötti gyorsabb váltást teszi lehetővé. A 802.11r segítségével a fent említett 2-3 másodperces váltási idő lecsökkenthető megközelítőleg 40ms-ra. Ez az időtartam már elég arra, hogy például egy-egy AP váltás során ne tapasztaljunk szakadást a VoIP hívásban vagy laggolást a videóchat közben. A 802.11r alkalmazásakor nem az AP hanem a kliensberendezés dönti el azt, hogy mikor csatlakozik át egyik AP-ról a másikra.

A kliensek itt két módon derítik fel a hálózatot. A passzív scannelés esetén az eszköz csak „hallgat” és várja az AP(k)-tól érkező beacon frameket. Az aktív scannelés esetén a kliens küld egy frame-et minden körülötte lévő AP-nak, amelyek válaszolva ennek az eszköznek kicsit meggyorsíthatják a scannelés folyamatát. A 802.11r esetén a fel-, és lecsatlakozás nem az eddig megszokott metodikán keresztül valósul meg. Itt az eszköz még a régi AP-ra csatlakozik, de ezzel egy időben már elkezd kommunikálni az új AP-val, majd miután azzal minden szükséges üzenetet, paramétert leegyeztetett akkor bontja a kapcsolatot a régi AP-val. A két AP közötti kommunikációt a kliens kétféleképpen tudja megoldani. Az egyik az Over the Air, amikor a kliens egyidőben beszél a régi és az új AP-val Wi-Fi-n keresztül. Az Over the DS funkció esetén az új AP-val nem Wi-Fi-n veszi fel a kapcsolatot hanem a régi AP-t használva annak kábeles összeköttetésén keresztül adja át a szükséges információkat az új AP-nak.

A 802.11r EAP és PSK titkosítás esetén használható. Érdemes inkább EAP-ot használni, mert sajnálatos módon néhány éve fény derült az 802.11r protokoll sebezhetőségére (PSK használata esetén). Bizonyos gyártók még a mai napig nem javították ki ezt a sebezhetőséget.

2008-ban megjelent a 802.11k szabvány is, ami a 802.11r után még egy segítség a roaminghoz. Itt már az AP a kliensek részére üzenetet is képes küldeni, amely tartalmazza, hogy a közelben milyen egyéb access pointok találhatóak. Ez a funkció megmondja azt, hogy az adott eszközöknek milyen frekvenciákat szükséges monitorozni. A csatorna telítettségét, zajterhelését és minden egyéb információt ezek az AP-k a hálózaton lévő többi eszköztől szerzik be és használják fel. Összegzésképp azt mondhatjuk, hogy a 802.11r szabványt használó roaming folyamatot tudja a 802.11k előkészíteni.

Még egy további protokollról is szót kell ejtenünk. Ez nem más, mint a 2011-ben debütáló 802.11v, amely többek között a terhelés elosztáshoz (load balancing) szükséges monitorozásáért, a környezet feltérképezéséért, valamint az energiaoptimalizálásért felelős. Használatával az AP-k és a kliensek képesek feltérképezni a hálózati topológiát és megnézni azt, hogy adott AP-n milyen sávszélesség érhető el, illetve, hogy milyen terhelése van. Ezzel képes irányítani azt, hogy egységesen és a legoptimálisabb módon osztódjon szét a terhelés. Megemlítettük az energiagazdálkodást is, amelynek segítségével a kliensek képesek hosszabb „sleep módba” váltani bizonyos folyamatok alatt, így energiát takaríthatunk meg általa, amely akkumulátoros eszközök esetében rendkívül fontos. Szintén energiát takaríthatunk meg azzal, hogy a multicast (legalacsonyabb moduláción küldendő) forgalmat képes átalakítani unicasttá (maximális modulációval is küldhető). A fent megnevezett szabványokat a most piacon lévő mobilkészülékek/tabletek legyen az iOS vagy Android már mind támogatják.

Wi-Fi képes eszköz vásárlásakor (legyen az ipari környezet vagy mindennapos) azt tanácsoljuk, hogy az adatlapon mindig nézzétek meg, hogy adott típus biztos rendelkezik-e a 802.11r/k/v szabványok támogatásával.

A Cambium XV3-8 AP-ja az első a gyártó kínálatában, ami már megkapta a 802.11ax támogatást. A 2,4GHz-en 4x4, míg 5GHz-en 8x8-as a rádió. Az 5GHz-es rész igény esetén kettébontható és különböző frekvencián üzemeltethető. Együttesen így akár 6Gbps-os teljesítményt is kisajtolható belőle. Interfészek tekintetében egy 1Gbps-os, valamint egy 5Gbps-os RJ-45 el kalkulálhatunk. Tápellátás tekintetében a 802.3bt szabvány az optimális számára, de bizonyos limitációkat figyelembevéve 802.3at-ról is meghajtható. Rendelkezik vasúti minősítéssel, valamint támogatja a WPA3-at.

Hozzászólás írása

Hozzászólások

Ez a blogbejegyzés csak belépve kommentelhető!

Még nincs egy hozzászólás sem.