Тестирование контроллера Juniper WLC2 с точками доступа Juniper WLA532-WW

Первоначальная настройка

Первоначальная настройка довольно подробно описана как на официальном сайте, так и в статьях здесь и здесь. Первоначальная настройка с консоли здесь.

Основная настройка системы осуществляется с помощью утилиты RingMaster.

Подробный обзор настройки по скринам в отдельной статье!

1. Обзор функций

1.1 DHCP option 43 и маршрутизация в управлении

Точки Juniper перед настройкой получают ip-адреса от dhcp-сервера. Также, они должны получить и адрес контроллера. В качестве сервера использовался сервер Dual Server. Для указания адреса контроллера использовалась option 43 (ip переводится в hex поциферно 43=31:39:32:31:36:38:31:30:30:31:30 ).

1.2 VLAN-SSID

Перед развертыванием системы нам необходимо определиться, какую схему мы будем использовать. Существует 2 схемы работы контроллера:

1) Аналогичная Cisco, используя туннель для передачи данных из SSID в сервисную vlan:

Таким образом, весь клиентский трафик проходит через контроллер.

2) Сервисная vlan терминируется только на точках доступа.

Первая схема предпочтительнее для роуминга.

Выбор схемы определяется в пункте меню "Local switching".

Установка переключателей в режим «enable» включает режим терминирования vlan непосредственно на точке доступа. Режим по умолчению отключен.

1.3 Радиочастотное планирование с использованием схем зданий

Для проведения радиочастотного планирования необходимо точно знать месторасположение конкретной точки (необходимы не только мак адрес, но и серийный номер и fingerprint) на плане здания, представлять какой материал использовался при строительстве стен. Для облегчения задачи по передачи учетных данных точки на обратной стороне точки напечатан QRCode, который можно сфотографировать и распознать.

Перед началом радиопланирования необходимо создать объект Site, содержащий план зданий. Каждый план здания делится на этажи. Когда все объекты созданы, необходимо загрузить изображения этажей. Планирование производится поэтажно c помощью мастера планирования, который учитывает множество параметров:

• Частотный диапазон;
• мощность точки доступа;
• высота подвеса точки доступа;
• используемые канальные скорости и режимы работы (802.11bgn, 802.11an );
• ширина полосы пропускания до конечного клиента;
• количество клиентов на 1 точку доступа;
• модель точки доступа (только Juniper);
• модель контроллера (только Juniper);
• затухание радиосигнала в зависимости от материала стен.

После произведения расчета мы имеем план покрытия помещения. Мастер рассчитывает количество точек  доступа и указывает  расположение точек.

Карту покрытия можно пересчитать, перерасположив точки, изменив параметры зоны.

2. Тестирование на стенде (описание стенда, используемое оборудование, линки скорости, PoE)

Используемое оборудование:

1. Контроллер Juniper WLC-2,
2. Точки доступа WLA-532WW – 2 шт,
3. PoE инжекторы стандарта 802.3af TP-Link TL150S,
4. Транспортная сеть, использующая управляемые коммутаторы.

Данные о точках были заранее заполнены как в утилите RingMaster, точки были предварительно настроены, затем установлены на места.

В качестве NAT-сервера был задействован hs4.ufanet.ru.

2.1 Зона Покрытия, уровень сигнала, отношение сигнал-шум, ожидаемые канальные скорости, отраженные на плане здания

Для замеров зоны покрытия выбрано ПО TamoGraph Site Survey 4.1, установленное на ноутбуке с беспроводным адаптером: Broadcom 802.11n. Данный адаптер поддерживает работу только в диапазоне 2,4ГГц.

С помошью ПО Ringmaster мы производили планирование размещения точек и зоны покрытия, а с помощью Tamograph проверяли результат. В обеих программах указана одинаковая толщина и материал стен. Реальные данные о материале, используемом в строительстве помещения, неизвестны.

Сравнение планируемой и реальной зоны покрытия:

Рис.1а. Планируемая зона покрытия

Рис.1б. Реальная зона покрытия

Сравнение планируемых и реальных уровней сигнала:

Рис.2а. Планируемые уровни сигнала

Рис.2б. Реальные уровни сигнала (шаг 5dbm)

Видно, что до первой капитальной стены показатели планируемого и реального уровня сигнала соотвествуют, после показатель уровня сигнала сильно отличается, поскольку капитальная стена обладает большим показателем поглощения.

Сравнение измеренного отношения и  прогнонозируемого отношения сигнала к шуму с помошью ПО RingMaster и Tamograph.

Рис.3а. Измеренная в RingMaster SNR

Рис.3б. Измеренная в Tamograph SNR (шаг 5dbm)

Отношение SNR оказалось на деле намного лучше планируемого. Сравнение ожидаемой RingMaster канальной скорости и ожидаемой на основе измерений в Tamograph:

Рис.4а. Ожидаемая RingMaster канальная скорость

Рис.4б. Ожидаемая на основе измерений Tamograph канальная скорость.(шаг 30Мбит/с)

Проведя подробное инспектирование с помощью Tamograph, мы достаточно точно установили положение точек доступа с погрешностью от 1 до 3 метров (на точность повлияло проведение измерений в разное время в 4 этапа), а  также определили основные параметры зоны покрытия точек. Планируемая и реальная картина отличаются, поскольку используемый материал стен и их толщина доподлинно неизвестны.

2.2 Бесшовный роуминг

Для тестирования использовались Apple Ipad mini и Google nexus 4, notebook, планшеты Prestigio и смартфоны HighScreen Omega.

Пороговыми значениями для переключения служат значения: для диапазона 2,4 ГГц -73dbm, для 5 ГГц-70dbm

• время переключения (1 сек)
• потеря пакетов – 1 пакет (Ipad,nexus) -73dbm, 2 пакета – notebook -70dbm
• ухудшение качества сервиса.

Точки доступа настроены в диапазоне 2,4 ГГц на разные канала, в диапазоне 5 ГГц так же на разные каналы. Было замечено, что роуминг на разных устройствах происходит с различной скоростью, целый ряд планшетов и телефонов от Prestigio показали самый плохой результат в тесте, они оставались подключенными к точке доступа с низким уровнем сигнала достаточно долгое время, в то время , как nexus4 роумился вообще без потерь пакетов минимальном интервале = 200мс.

2.3 Отслеживание местоположения клиента

Контроллер имеет базовую возможность отслеживать местоположение беспроводных устройств и создавать отчет по местонахождению клиента в данный конкретный момент времени.

Рис.5а. Местоположение клиента.

Рис.5б. Используемые в триангуляции «слушающие» точки доступа

В тестовой конфигурации, которая была нам предоставлена, используется всего 2 точки доступа. Для более точной триангуляции необходимо минимум 3 точки доступа. Однако ПО даже с 2-мя точками определило местоположение клиента с погрешностью в 5 метров в пределах одной комнаты.

UPD:

Мы использовали устройства сотрудников, находящихся в трех разных комнатах. Точность определялась с погрешностью от 3-5 метров в пределах 1-й комнаты. Иногда радиус нахождения клиента определялся неверно и выходил за пределы комнаты.

В следующем тесте мы разместили точки в одной комнате, и уменьшили их мощности.

Примерное расположение в большинстве случаев определялось верно, с погрешностью в 2-3 метра.

Рис. 5в. История перемещений

Также, существует возможность подключения сервера локаций, который хранит историю перемещения беспроводных устройств. Без него хранение истории перемещения беспроводного устройства невозможна.

• LA-200_Dashboard_User_Guide
• LA-200_User_Guide
• LA-200_Quick_Start_Guide

2.4. Нагрузочное тестирование по трафику

Speedtest:

2,4 Ггц -20 download/20 upload Мбит/с
5 ГГц -30 download /40 upload Мбит/с

Torrents:

2,4 Ггц -37 download Мбит/с

• для работы выбраны свободные каналы, ширина канала 20 МГц

2.5. Нагрузочное тестирование по колличеству клиентов (load balance)

Функция Loadbalance не имеет жесткого ограничения по количеству клиентов на одну точку. Настройки зависят от ряда параметров, таких как используемый режим работы, канальные скорости.

Балансировка ровно распределяет клиентов по двум точкам при условии, что клиенты находятся на одинаковом расстоянии от точек доступа.

Рис.6а. Общее количество клиентов

Рис. 6б. Общее количество клиентов на AP1

Рис.6в. Общее количество клиентов на AP1 радиомодуле 2,4 ГГЦ.

RingMaster позволяет не только видеть какое количество клиентов, использующих тот или иной тип подключения для нахождения в пределах данного Сайта, но так же может генереровать подробные отчеты.

2.6 Проверка функции выбора свободного канала

Для проверки функции выбора свободного канала мы установили «rogue» (вражескую) точку доступа Cisco 1231 на тот же канал, на котором работала точка Juniper WLA532-WW. В назначенное время проверки RF Auto-tune мы нагрузили обе точки, однако переключение точки Juniper не происходило, несмотря на то, что она была настроена на автоматический выбор канала, и функция RF Auto-tune была включена на назначенное для тестирования время (часы контроллера синхронизированы с часами на хосте с ПО Ringmaster).

3. Обзор продукции Juniper

3.1 Точки доступа

3.2 Контроллеры

Выводы

Системы такого класса разрабатываются под разные нужды, под которые выбирается контроллер. Выбор точек доступа у Juniper относительно невелик. Удобство ПО Ringmaster позволяет достаточно точно спроектировать беспроводную систему, затем эксплуатировать ее и мониторить, однако отсутствие этого ПО делает настройку системы досточно неудобной и требует изучения CLI контроллера, многие функции недоступны для настройки из web-интерфейса.

Сектор применения данного оборудования - обслуживание крупных торговых центров и гостиниц, крупных офисов, требующих качественной работы беспроводной сети, роуминга клиентов.