江西财经大学现代教育技术中心-无线测试说明和部署方案简介.pptx

江西财经大学现代教育技术中心无线测试说明和部署方案简介 目录 一 WLAN技术简介二 WLAN测试说明三 无线网络建设重点考虑3个环节四 无线校园网建设方案简述 一 WLAN技术简介 1 WLAN的部署频段 2 4GHz包含802 11b 802 11g 802 11n 11gn 5GHz包含802 11a 802 11n 11an实际环境一般使用其中的802 11g 802 11gn和802 11an 802 11a和802 11b使用较少 实际环境2 4GHz冲突和干扰较多 例如 蓝牙 无绳电话 微波炉等 建议尽可能的使用5GHz频段 并且只开启5GHz的11n 不使用11a 引用维基百科资料http zh wikipedia org wiki WLAN E4 BF A1 E9 81 93 E5 88 97 E8 A1 A8 2 4GHz频道 2 802 11n 包括2 4GHz和5GHz 关键技术包括 MIMO MIMO OFDM 频宽聚合 帧聚合 ShortGI BlockAck等MIMO MIMO多进多出 需要有天线的支持 最低要求是2 2 2根天线 2个流 才能到达300Mbps的速率 此外还有2 3或3 3 3根天线 2个流 的部署方法 如果是3 3 3根天线 3个流 也可以达到450Mbps的速率 有的室分系统只支持单流 无法实现11n双流的MIMO 但可以达到150Mbps的速率 需要进行20MHz 2的频宽聚合 但不建议在2 4GHz使用 3 WLAN无线频宽包括20MHz和40MHz 频宽聚合20MHz 2 如果要到达300Mbps的速度需要使用40MHz 即是要进行20MHz 2的频宽聚合 在2 4GHz频段可以使用的信道 20MHz 一般为1 6 11 也可以是例如4 9 进行频宽聚合需要20MHz 2 则2 4GHz频段则只有一个新的聚合后的信道可用 40MHz 例如1 6 不适合大规模部署 无线网络信道扫描截图2 4GHz 在中国 当AP工作在802 11a模式下时 在5GHz可使用频段为5 725GHz 5 850GHz 共分为5个独立子信道 分别为149153157161165 每个信道为20MHz的频宽 进行20MHz 2的频宽聚合后可以有两个独立的聚合信道 40MHz 提供给802 11n使用 可以进行大规模部署 无线网络信道扫描截图5GHz 影响802 11n的速率的主要指标如下 空间流数 目前有1 2 3 4调制方式 BPSK QPSK 16 QAM 64 QAM码率 1 2 2 3 3 4 5 6频宽 20MHz GI 800ns 400ns 40MHz GI 800ns 400ns 最终的速率是多个指标共同组合产生的 例如 2个空间流数 64 QAM 5 6 40MHz GI 400ns 能实现300Mbps的速率 2个空间流数 64 QAM 5 6 20MHz GI 400ns 能实现144Mbps的速率 1个空间流数 64 QAM 5 6 40MHz GI 400ns 能实现150Mbps的速率 测试网络结构图 二 WLAN测试说明 测试分性能测试和功能测试1 无线性能测试 测试环境比较干净 用户接入AP做下载测试 本次测试为1个AP的下载负载状况 环境为室内 面积为150平方米左右 类似可容纳50 80人的教室 使用10台笔记本 其中5个支持11an和11gn 5台支持11g 测试分以下几个方面 纯802 11g客户端接入测试 测试环境 10台笔记本仅使用802 11g接入 此时频宽只能为20MHz 测试结果 10个用户总下载速率大概在25Mbps 波动范围在4Mbps 30Mbps ping包普遍延迟较大 300ms 2000ms波动 丢包率也较大 10 40 效果不理想 11g与11gn混合客户端接入测试 测试环境 5台笔记本使用802 11g接入 5台使用802 11n接入 频宽为20MHz 测试结果 10个用户总下载速率大概在35Mbps 波动范围在30Mbps 40Mbps ping包普遍延迟较大 300ms 2000ms波动 丢包率也较大 10 40 效果不理想 测试环境 5台笔记本使用802 11g接入 5台使用802 11gn接入 频宽为20MHz 40MHz 此方案没有测试 11an客户端接入测试 没有使用11a接入 测试环境 7台使用802 11an接入 频宽为40MHz 测试结果 7个用户总下载速率大概在100Mbps 波动范围在80Mbps 140Mbps ping包普遍延迟较大 300ms 2000ms波动 丢包率也较大 10 40 效果一般 11g 11an 11gn混合客户端接入测试 测试环境 5台笔记本使用802 11g接入 5台使用802 11n接入 g gn频宽为20MHz an频宽为40MHz 测试结果 10个用户总下载速率大概在100Mbps 波动范围在90Mbps 140Mbps ping包普遍延迟较大 300ms 2000ms波动 丢包率也较大 10 40 效果一般 根据现场观察 占用带宽比例大的主要为5GHz频段用户 上述测试都基于比较干净的无线网络环境 基本没有信道冲突和干扰 其他测试过程中发现的问题说明 最初测试为1台 4台笔记本 没有做频段区分 测试都比较正常 没有发现异常 经测试 1台兼容11g 11gn 11an的笔记本 单独下载带宽可以在80 120Mbps之间 因为上网频段已经被引导到5GHz 40MHz的频宽 协商速率为300Mbps ping包延时小 基本不丢包 后期采用10台笔记本做带宽无限制下载 情况不理想 最初测试环境有多个厂商AP同时工作 所有信道都有占用和冲突 在这种情况下发现测试下载效果不理想 后期采取1家厂商进行AP测试 其他厂商和办公室AP都断电关闭 保证测试环境信道比较干净 但这种测试环境和真正环境还是有很大区别 并且和厂商宣传的AP可以适应复杂环境的说法有出入 在2 4GHz频段下载问题较多 主要的原因是 这个频段有11g和11gn 11b不允许接入 如果进行这两个协议的混合接入 则11g会对整个AP的带宽使用和性能造成影响 如果优先11gn下载 降低11g下载优先级 测试效果就比较正常 可推理如果单独进行11gn接入和下载 效果也应该正常 但11g在目前使用用户很多 所以11gn必须向下兼容11g 则会出现前面说的下载问题 同理 如果11gn向下兼容11g和11b 则下载问题会更复杂 所以建议11b不允许接入 在11gn和11g同时工作的情况下 各个厂商的下载实际速率区别不大 但稳定性和丢包率有区别 这个可能和AP硬件工艺 空间流处理 调度算法 优先级或公平性算法 带宽保证有关系 在5GHz频段下载问题较少 主要的原因是 这个频段我们只测试了11an 没有测试11a 所以没有发现类似2 4GHz的11g拖后腿的现象 同理 如果11an向下兼容11a 则下载可能会出现和2 4GHz下11g和11gn的下载问题 所以建议11a不允许接入 此外5GHz其他干扰源少 并且可以使用40MHz的频宽 如果使用2个流 一般为2个天线 协商速率为300Mbps 实际下载速率平均为100Mbps 基本可以满足同时在线10 20个用户 有带宽限制 的正常上网访问 无线下载性能测试结果 仅供参考 2 4GHz协商速率150Mbps 实际下载速度 大约为40Mbps 2个空间流2 2 20MHz GI 400ns的情况下 5GHz协商速率300Mbps 实际下载速度 大约为80Mbps 100Mbps 2个空间流2 2 40MHz GI 400ns的情况下 AP建议使用双频模式进行规模部署 接入用户如果支持5GHz则自动引导到5GHz频段 减轻2 4GHz的冲突和负载 单个AP可支持的同时在线用户数量说明无线AP设备类型和参数 例如 双频还是单频 有几条空间流 硬件芯片工艺 调制解调算法等 都会影响实际的用户数量 用户所在环境是否有信道冲突或其他干扰源 用户自己使用的上网设备无线网卡的性能 功能和硬件工艺等 也会产生影响 我们的测试环境比较干净 测试的10个用户都在同时下载 不限带宽 有单线程和P2P同时下载 如果以我们的测试效果预估真实环境下用户上网 每用户带宽限制为2Mbps 单个AP支持同时在线认证用户为10 20人 1台设备 1人 手机用户数量可以更多 无认证接入用户不计算在内 最保守情况下我们认为20个用户 每AP是合理的 AP要求双频模式 2个空间流 2 4GHz为150Mbps 20MHz 5GHz为300Mbps40MHz 仅供参考 2 无线功能测试主要测试了频段自动导航 接入类型分类 11g gn an 二层和三层的无线上网用户漫游 AP信道自动调整 AP信道干扰和SSID干扰 射频干扰 用户带宽控制 用户认证使用强制portal web 认证为主 或可选支持802 1x和PPPOE 建议使用强制portal认证 方便无线用户使用 用户不需要进行无线上网参数配置或安装客户端 便于无线用户的管理 在portal页面可以发布注意事项或通知 其他功能 例如 AC对AP的统一管理 已认证接入用户的统一管理 无认证接入用户控制 广播抑制 限制 无线终端类型识别 AC负载均衡 AP负载均衡 AP带宽控制 AP功率自动调整 频谱分析 SSID带宽控制 防范伪DHCP 防范ARP欺骗 广播报文隔离等功能还没有测试 无认证接入用户控制是指用户接入无线网络 但不进行portal认证 可能是有系统IE问题或非法用户 可能出现例如 实施无线监听 无意或恶意攻击AP AC或portal从而导致网络故障等 三 无线网络建设重点考虑3个环节 仅供参考 用户认证 计费 和管理 由于无线覆盖的特点 接入用户需要进行账户认证 加强无线网络接入访问控制 这里说的认证是需要用户名 密码的认证方式 不是指接入密码和加密 WEP WPA WPA2 这种方法不适合多用户大规模部署 如果有加密传输的需求 可以在接入无线网络后 再使用其他方法或网络设备完成数据传输过程的加密 包括认证 例如 VPN PPTP IPSEC SSL 一般用户认证 计费可以考虑使用radius服务器 结合数据库适用于多用户 和相关软件完成 用户认证方式一般为portal web 认证 802 1x认证和PPPOE认证 基本所有厂商都支持portal认证 用户带宽管理 带宽管理分AP带宽管理 SSID带宽管理 VLAN带宽管理和无线用户带宽管理等 这里重点是对每个接入用户的带宽管理 如果不做用户带宽限制和用户隔离 很可能会造成1个或几个用户的P2P下载 包括病毒爆发或广播风暴 导致整个AP不可用 影响其他用户的无线上网业务 AC对AP的控制和管理 校园网AP部署数量较大 需要有好的方法对所有AP进行远程监控和管理 及时监控AP运行情况 及时发现问题并处理 网络拓扑图 四 无线校园网建设方案简述 1 采用AC 瘦AP的架构 AP通过隧道模式进行自注册 AP零配置 POE供电 AC对AP和上线用户进行控制 包括AP带宽查看和控制 SSID带宽查看和控制 用户带宽查看 用户带宽管理 用户间隔离 ARP DHCP和广播报文 无认证接入用户控制等 AC能查询到用户相应的在线接入信息和历史日志信息 包括用户接入MAC地址 用户接入IP 用户接入类型 终端接入类型 接入时间 非认证时间 下线时间等 2 与CAMS认证计费对接方案一 优先 集中转发模式 我校现有校园网使用H3C的CAMS教育版1 20 0363作为认证计费服务器 用户名使用实名制一卡通卡号 自助预注册 自助缴费 自助账户密码修改都与我校一卡通系统进行了对接 无线网络项目要求实现无线有线一体化 用户使用无线或有线都使用现有的账户密码 即是要求无线网络能与现有的CAMS认证计费直接进行对接 此方案要求AC实现BAS的功能 使用radius协议直接和CAMS进行对接 同时AC为三层模式作为无线上网用户的网关 发现的问题 直接对接难度较大 用户下线和计费处理都比较复杂 方案一 方案二 集中转发模式 和方案一类似 但AC和第三方认证计费软件对接 AC将用户认证计费信息发给第三方认证计费服务器 第三方认证计费服务器做radius代理模式 使用radius协议和CAMS进行对接 同时AC为三层模式作为无线上网用户的网关 发现的问题 AC厂商和第三方认证计费厂商的对接会有问题 第三方认证计费和CAMS对接也会有问题 方案二 方案三 集中转发模式 和方案一类似 但AC和第三方认证计费软件对接 AC将用户认证计费信息发给第三方认证计费服务器 同时AC为三层模式作为无线上网用户的网关 第三方认证计费服务器自己完成认证计费功能 第三方认证计费服务器需要将后台的数据库有关账户信息 账户密码 费用余额 计费策略等字段和记录和CAMS后台数据库进行对接和数据同步 发现的问题 涉及到数据库 表之间的对接和数据同步 难度较大 方案三 方案四 集中转发模式 无线上网用户只认证 不计费模式 通过和CAMS对接过程 我们发现在认证 UDP1812 和计费 UDP1813 对接中 认证对接容易实现 计费对接比较困难 原因可能是计费属性和参数较多 所以可以根据实际情况 采用上网用户缴费开通有线上网方式 含认证计费 同时也开通了无线上网方式 含认证 不含计费 这里的AC为三层模式作为无线上网用户的网关 开户流程 搭建radius服务器 用户需开通了CAMS上网账户 用户