Бесшовный роуминг wifi – эффективное объединение нескольких точек доступа к беспроводной сети Интернет в сплошную систему под управлением их вещания одним центральным устройством-контроллером. Правильно установленное и настроенное оборудование позволяет пользоваться глобальной сетью на любых площадях на постоянной основе без частичного или полного обрыва сигнала. В зависимости от поставленных целей компания «УмкаПро» всегда готова спроектировать, купить необходимые технические средства, смонтировать и настроить бесшовный Wi Fi на любом объекте в Москве.
Принцип работы бесшовного WIFI
Для покрытия большой площади доступом к беспроводной сети Интернет можно установить многочисленное количество автономных точек. Однако в таком варианте придется постоянно переключаться, перемещаясь по территории. Это вовсе не практично и неудобно. Именно для создания единой сети, в которой при переключении между точками доступа сигнал не теряется, и был разработан бесшовный wifi роуминг.
Суть его работы заключается в одновременном функционировании нескольких точек доступа. При этом управление их вещанием осуществляется одним контроллером, которое:
- отслеживает нагрузку на каждую точку доступа;
- производит регулировку сигнала, а также пропускную способность, зависимо от количества пользователей;
- гарантирует скоростной роуминг, посредством которого можно свободно передвигаться по территории без перебоя передачи данных. Контроллер постоянно направляет именно на конкретное устройство сигнал от тех точек доступа, которые расположены ближе всего.
На чем строится бесшовный wifi
Годы работы в данном направлении позволяют нам выделить следующие типы оборудования, которое является самыми удачным современным вариантом для оборудования частных домов, офисов, торговых комплексов и прочих типов объектов:
- Бесшовный роуминг wifi Mikrotik CAPsMAN – очень надежный и сравнительно недорогой вариант оборудования, который способен справиться практически с любыми задачами.
- Бесшовный роуминг wifi Ubiquiti UniFi – самое универсальное, бесперебойное решение, обеспечивающее постоянный уровень связи на любых площадях.
- Бесшовный роуминг wifi Zyxel – более дорогостоящий вариант оборудования, которое кроме стандартного контролера представлено и специальными точками доступа с функциями контроллера.
Независимо от площади оборудуемого объекта, специалисты нашей компании всегда готовы качественно спроектировать и установить Ubiquiti, Zyxel или Mikrotik роуминг wifi. Годы работы в данном направлении позволяют нам гарантировать безупречное качество и эффективность работы смонтированной системы.
802.11R. Быстрое переключение между точками (хэндовер)
Многие производители Wi-Fi обещают бесшовное переключение между точками доступа с использованием своего «гениального» прориэтарного протокола.
Не смотря на красивые обещания, на практике, задержки при переключении (хэндовере) могут оказаться существенно больше заявленных 50-100 мс (переключение может занимать до 10 секунд при использовании протокола WPA2-Enterprise). Дело в том, что решение о переходе на другую точку доступа всегда принимается клиентским оборудованием. Т.е. Ваш смартфон, ноутбук или планшет сам решает когда ему переключаться и как это сделать.
Часто проприэтарные протоколы известных производителей Wi-Fi основаны на принудительной деаунтификации устройства при ухудшении качества сигнала. Иногда в настройках Wi-Fi точки можно задавать «агрессивность роуминга» - минимальное значение сигнала, при котором устройство будет «выброшено» из сети. Часто клиентское оборудование некорректно реагирует на такой «пинок под зад». Обрывается TCP сессия, закачка файлов останавливается. Обрывается соединение с почтовым сервером, виртуальной машиной. Подключение к SIP-серверу требует повторной аутентификации.
Довольно часто клиентское устройство вместо того, чтобы подключиться к соседней точке с лучшим сигналом (к данному решению его подталкивает Wi-Fi контроллер ) безрезультатно пытается восстановить соединение с прежней точкой. Ещё хуже, если устройство попытается зацепиться за другую сеть из списка сохранённых (например гостевую сеть).
Но даже если процесс переключения проходит по плану, существенное время отнимает повторный обмен ключами (EAP) и авторизация на Radius-сервере (WPA-2 Enterprise).
Для решения данных проблем ассоциацией Wi-Fi был разработан протокол 802.11R. В настоящее время большинство мобильных устройств его поддерживают (Apple начиная с iPhone 4S, Samsung Galaxy S4, Sony Xperia Z5 Compact, BlackBerry Passport Silver Edition,...)
Суть 802.11R в том, что мобильное устройство знает свои и чужие точки по сигналу принадлежности к мобильному домену (MDIE). Данный сигнал добавляется в сигнал радиомаяка (SSID beacon).
Если Ваш iPhone увидил точку из своего мобильного домена с лучшим уровнем сигнал/шум, он прежде чем начать процедуру переключения по существующей «нитке» проводит предварительную авторизацию с другой точкой мобильного домена.
Во-вторых, авторизация проходит по упрощённому сценарию — вместо долгой авторизации на Radius-сервере, клиентское устройство обменивается с контроллером Wi-Fi ключём PMK-R1. (Исходный ключ PMK-R0 передаётся только при первичной аутентификации и хранится в памяти Wi-Fi-контроллера).
В момент, когда другая точка «задним числом» авторизовала устройство, происходит собственно хэндовер. Перенастройка частоты и канала в смартфоне занимает не более 50 милисекунд. В большинстве случаев проходит абсолютно незамтено для пользователя.
При выборе решения для офисной Wi-Fi сети — обращайте внимание на то, поддерживает ли выбранное оборудование открытый роуминговый протокол 802.11R, понятный для клиентских устройств. Например, оборудование Edimax Pro полностью поддерживает данный протокол, поэтому проблем с роумингом в большинстве случаев не возникает. Однако, если ваше устройство старое и не понимает протокол 802.11R, существует возможность настройки агрессивности роуминга на основании снижения сигнала ниже порогового значения — как это делают другие производители Wi-Fi, подавая как «инновационное решение».
802.11 K. Балансировка нагрузки в беспроводной сети
Помимо проблем с роумингом, часто корпоративным пользователям приходится сталкиваться с перегруженностью одной точки доступа. В классической реализации Wi-Fi все устройства стремятся подключиться к точке доступа с лучшим сигналом. Иногда в результате неправильного расположения точки (ошибка радиопланирования) на одной точке регистрируются все «обитатели офиса», а остальные «отдыхают».
Из-за неравномерной нагрузки сильно падает скорость локальной сети, т. к. радиоэфир представляет из себя один большой «хаб», где устройства «говорят по очереди».
Для сглаживания неравномерности и оптимального распределения пользователей между точками, работающими на разных радиоканалах был разработан протокол 802.11K.
802.11K работает в связке с 802.11R (как правило, устройства поддерживающие “R”-стандарт, также поддерживают “K”-стандарт).
Если мобильное устройство «видит» сигнал маяков от других точек, состоящих в этом же мобильном домене, устройство отсылает широковещательный запрос «Radio Measurement Request frame», в котором запрашивает информацию о текущем состоянии других точек доступа в пределах зоны видимости:
количестве зарегистрированных пользователей
средняя скорость канала (количество переданных пакетов)
сколько байт было передано в определённый интервал времени
В расширенной спецификации стандарта смартфон клиента может запрашивать о состоянии канала у других мобильных устройств, подключённых к потенциально интересной точке доступа, которые поддерживают стандарт 802.11K. Устройства отвечают не только о реальной статистике, но и о состоянии сигнал/шум.
Таким образом, если Ваш смартфон видит 2 и более точек в пределах одного мобильного домена, он выберет точку не с лучшим сигналом, а точку, которая обеспечит большую скорость подключения к локальной сети (менее загруженную).
Условия приёма, количество пользователей и нагрузка на точке может меняться динамически, но используя протокол 802.11K и 802.11R устройства будут незаметно переключаться и нагрузка на сеть будет всегда распределена равномерно.
Многие производители, использующие проиприэтарные протоколы реализуют подобие 802.11K, когда «перегруженная» точка насильно отключает клиентов с худшими условиями приёма или ограничивает максимальное количество одновременно зарегистрированных устройств и отключает регистрацию, если количество клиентов превысило допустимы пределы. Данные проприэтарные протоколы не так эффективны, но всё же не дают Wi-Fi сети обрушиться совсем.
Как сэкономить на радиопланировании благодаря 802.11K
Использование оборудования с поддержкой протоколов 802.11R и 802.11K отчасти исправляют ошибки, допущенные во время радиопланирования. Динамические протоколы с поддержкой роуминга позволяют недопустить перегрузок отдельных точек и распределить нагрузку между точками равномерно по сети.
Команда WiFi-solutions рекомендует всегда делать радиопланирование, но иногда в небольших сетях, можно расставить точки хаотически. Динамические протоколы улучшат качество Wi-Fi и распределение нагрузки между каналами соседних точек.
Применение динамических протоколов для бесшовного роуминга позволяет снизить зоны перекрытия. Таким образом, обеспечить качественное покрытие можно меньшим количеством точек. Экономия на оборудовании — до 25%.
Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.
Эти вопросы часто задают заказчики, нуждающиеся в сложной организации корпоративных сетей на большой территории предприятия.
На базе Wifi предложена технология обеспечения доступа к корпоративной вычислительной сети на складах, в офисах и производственных помещениях.
Как известно, Wifi - это беспроводной стандарт связи на нелицензируемых частотах. К недостаткам этого стандарта можно отнести ограниченный радиус действия отдельных точек доступа, эта проблема решается с помощью объединения отдельных сетей в одну мультисеть.
Бесшовный роуминг реализуется подключение пользователей к локальным, зоновым мультисетям множества поставщиков. Такой подход в настоящий момент реализуется и для гетерогенных сетей, например, с целью объединения услуг WiMAX, Wi-Fi, GSM, CDMA, GPRS, UMTS.
В случае с WiFi бесшовный роуминг есть объединение разных точек доступа и обеспечение перехода абонента между сетями Wi-Fi неощутимо для пользователя.
В целом, бесшовный wifi роуминг обеспечивает бесперебойное подключение абонентов при пересечении границ сетей.
Технология «бесшовного» доступа уже предложена рядом компаний. Например, для гетерогенных wifi сетей «бесшовных роуминг» разработала компания Cisco, бесшовным Wi-Fi роумингом корпоративного формата активно занимается Motorola, Microtik и Aruba. Это, пожалуй, самые яркие предложения на рынке на сегодняшний день, поэтому постараемся их сравнить на двух прикладных задачах, разворачивая бесшовный wifi на склад и wifi для гостиниц.
Основные элементы технологии бесшовного wifi
Развитие «бесшовных» технологий и сетей является основным трендом современного технологического развития.
В современных сетях производители пытаются объединить вычислительные мощности сети, как в гомогенные (одного типа), так и гетерогенные (разных типов) инфраструктуры. Такой подход продиктован широким разнообразием стандартов сетей, включая как с коммутацией пакетов, так и каналов.
Для зоновых сетей такие решения принято называть мультисервисными сетями. Для локальных корпоративных сетей существует целый ряд сетевых приложений, между которыми нужно обеспечить согласование и безусловный доступ незаметно для пользователя.
Технология реализуется с помощью специального программного обеспечения, которое сохраняет IP-адрес клиента в локальной или в зоновой сети, что позволяет одновременно обеспечить гарантированную доставку данных и бесперебойный трафик при переходе между сетями.
Таким образом, подразумевается и бесперебойная работа приложений.
В настоящий момент развивается парадигма "бесшовного WiFi доступа", который реализуется рамках виртуальных локальных сетей VLAN - Virtual LAN.
Бесшовный роуминг wifi Motorola, Microtik, Aruba
Если говорить и предложенных технологических решениях, то имеет смысл обратить внимание на три компании, работающие в этом сегменте - это Motorola, Microtik, Unifi, эти компании между собой активно конкурируют. Особенности технологии и идея заимствована в мобильных сетях, в которых подобная функция бесшовного роуминга известна как «функция хендовер».
В результате реализации бесшовного роуминга обеспечивается доступ к сети без единого разрыва при переходе между сетями. Технология реализуется с помощью специального сетевого оборудования.
Бесшовный роуминг wifi Motorola, Microtik, Aruba предлагает похожие базовые функции: по умолчанию работу в режимах Bridge/Router, функцию восстановления DHCP и наличие DHCP Relay Option 82.
Если необходимо развернуть wifi для гостиниц, все же имеет смысл выбрать wifi Motorola, в котором реализован:
- доступ по HTTP / HTTPS, SSHv2, Telnet, SNMP (v2c, v3)
- функция Captive Portal, управляющая учетными записями пользователей и шифрующая трафик.
Если использовать бесшовный роуминг wifi Microtik также имеются достаточно широкие возможности, особенно это касается доступного н рынке сетевого оборудования, аутентификация пользователей тогда реализуется на базе программного обеспечения сторонних производителей.
Бесшовный роуминг wifi Unifi является во многом дешевой и нестабильной репликой, активно предлагающей свое оборудование для развертывания сложных Wi-Fi сетей. Мы не рекомендуем данное оборудование.
При этом все-таки хочется выделить функции бесшовного wifi Motorola, который с помощью «родного» программного обеспечения и радиус-сервера маршрутизирует трафик в беспроводных мультисетях, поддерживается встроенный абонентский биллинг с качественной аутентификацией и шифрованием пакетов (WEP, WPA, WPA2).
Этот вариант особенно рекомендуется для корпоративных сетей при необходимости обеспечения сетевого доступа на всей территории компании, в том числе, когда нужно установить wifi на склад, производство или в офис в защищенном режиме со сниженными рисками перехвата трафика.
Для полнофункциональных мультисервисных wifi сетей Моторола с помощью SMART RF реализует возможность выбора каналов и уровней мощности на порте в WiFi роутерах Motorola, что позволяет настроить и оптимизировать трафик.
Таким образом, VLAN (виртуальная локальная сеть) позволяет решить максимум корпоративных задач и реализовать на базе беспроводной сети.
Бесшовный роуминг wifi mikrotik позволяет организовать недорогие беспроводные сети, но все-таки в значительной мере уступает Motorola, несмотря на технологически близкие предложения.
Все компании предлагают законченный набор аппаратного оборудования, позволяющего развернуть «большие» wifi-сети, объединяя отдельные точки доступа в одну сеть и обеспечивая эффективную маршрутизацию.
При этом оптимальные объем функций, требуемых в современных корпоративных сетях, реализован только в wifi Motorola, конечно же, это во многом касается безопасности сетей и блокирования доступа.
При этом, например, бесшовный роуминг wifi motorola может быть порекомендован как недорогое решение с полным набором функций с целью организации wifi для гостиниц. Опять же это актуально как для гостиничных комплектов, так и для небольших отелей, особо не заботящихся о безопасности перехвата трафика клиентов во внутренней сети.
О предложенных технологиях приведенных компаниях можно сказать, что они продолжают развиваться, каждые полгода выходят обновления, новая прошивка аппаратного оборудования. Причем все решения предлагаются так, чтобы пользователи могли постоянно обновлять свои сети, в том числе, используя наследуемое оборудование, которое не мешает реализовать новые функции.
Если все же рассматривать беспроводную локальную сеть на базе оборудования предложенных компаний, то все же Motorola предложила значительно более развитую версию - wifi Motorola рекомендуется нашей компанией по умолчанию.
Когда необходимо покрыть большие территории сигналом WiFi, повысить производительность, надежность и быстродействие сети WiFi, в этом нам может помочь технология бесшовного роуминга. Бесшовный WiFi - это технология перехода из зоны покрытия одной точки доступа WiFi в зону покрытия другой точки доступа WiFi, без значительных потерь данных. Можно представить это, как эстафетную передачу клиентского устройства от одной точки доступа к другой. Таким образом, можно создать бесшовное покрытие WiFi на значительных территориях: квартиры, рестораны, отели, склады, аэропорты, загородные дома, стадионы, города.
Основными особенностями при создании бесшовного WiFi являются:
- Расчет емкости (мощности) сети в зависимости от предполагаемого числа пользователей сети.
- Планирование покрытия WiFi в зависимости от емкости и отказоустойчивости.
- Инспекция эфира на наличие помех, переотражений, препятствий и других причин, влияющих на распространение радиосигнала.
- Планирование частотного плана для лучшей помехозащищенности и быстродействия сети.
- Определение мест установки активного оборудования с учетом всех факторов.
Список возможных требований, предъявляемых к оборудованию при организации бесшовного WiFi:
- Возможность работы точек доступа WiFi в условиях уличного использования . Необходимо при покрытии уличных участков, а так же при использовании в помещениях с климатом отличным от комнатного (склады, морозильные камеры, сауны, бассейны и т.п.)
- Наличие моделей с разными диаграммами направленности (секторные, всенаправленные), для возможности создания сложных схем покрытия WiFi.
- Наличие управления мощностью передатчика , для возможности создания сетей с высокой емкостью.
- Простота монтажа и крепления точек доступа . Возможность питания по PoE, что позволяет не прокладывать дополнительные линии для электропитания устройств. Совместимость с различными клиентскими устройствами.
- Централизованное управление всеми точками доступа . Возможность управления и биллинга трафика абонентских устройств. Простота масштабируемости сети.
Всеми этими характеристикам удовлетворяет оборудование от компаний MikroTik и UBIQUITI, которое сможет обеспечить Вам качественный бесшовный WiFi в различных условиях: от вашей квартиры до вашего города.
