《无线局域网应用技术 （第4版）》课件 项目8 大型体育馆无线网络的用户接入策略优化

项目8大型体育馆无线网络的用户接入策略优化项目描述项目相关知识项目规划设计项目实践项目验证项目拓展目录项目描述项目描述某大型体育馆的无线网络投入使用一段时间后，有工作人员及观众反馈在体育馆内的无线网络体验较差。尤其是在举办赛事、演唱会等大型活动时，常出现网络卡顿、加载缓慢、连接失败等问题，严重影响观众实时分享现场画面、赛事直播信号传输及工作人员现场调度设备的正常使用。Jan16公司派遣网络工程师进行无线网络优化，网络工程师通过检查体育馆各AP的运行状态，发现各AP接入的用户数并不均匀：靠近观众席核心区域、出入口附近的AP接入用户数极高，部分AP甚至因用户过载频繁出现断连；而场馆边缘、辅助区域的AP却很少有用户接入。过多用户接入必然导致AP吞吐量到达瓶颈，进而引发网络拥堵，导致整体上网体验较差。为此，网络工程师需要对体育馆AP进行负载均衡的配置优化，最大限度地保证每台AP的接入用户数相差不大，在充分发挥每台AP性能的同时，提高AP整体使用率，保障大型活动期间网络稳定。​项目描述项目的无线网络优化需考虑以下关键因素：​（1）配置无线频谱导航，结合体育馆内大量移动终端（如观众手机、直播设备）的联网需求，使终端接入无线网络时优先连接到5GHz频段。5GHz频段干扰更少、传输速率更高，可有效缓解2.4GHz频段的拥堵问题，提升用户上网速度与稳定性。​（2）各AP关联用户数均衡分布，这通过启用AP负载均衡组来实现。根据体育馆的区域划分（如主观众席、副观众席、舞台区、后台区），将同区域内的AP划分为负载均衡组，当某台AP接入用户数达到阈值时，自动将新接入用户分配至负载较低的AP，避免单AP过载。​（3）限制AP单机接入数，结合体育馆各区域AP的硬件性能与带宽资源，为每台AP设定合理的最大接入用户数阈值。防止单AP关联过多用户导致带宽被挤占、数据传输延迟增加，确保已接入用户的网络体验稳定。项目相关知识8.1频谱导航现在的应用中，大多数终端同时支持2.4GHz和5GHz频段。某些终端通过AP接入网络时默认选择2.4GHz频段接入。这就导致信道本身就少的2.4GHz频段显得更加拥挤、负载高、干扰大；而信道多、干扰小的5GHz频段优势得不到发挥。特别是在高用户密度或者2.4GHz频段同频干扰较为严重的环境中，5GHz频段可以提供更好的接入能力，减少干扰对用户上网的影响。如果用户想要接入5GHz频段，则需要在终端上手动选择。频谱导航的工作原理主要分为两阶段。在AP的接入用户数达到频谱导航5GHz优先的起始门限前，优先接入5GHz频段。当AP收到一个新STA发送的探测请求帧时，会从中解析此STA支持的频段信息。如果支持双频，则抑制在2.4GHz射频上的探测应答帧，从而引导STA接入到5GHz射频。当AP的接入用户数达到频谱导航5GHz优先的起始门限，并且AP的5GHz射频接入用户数相对于总接入用户数占比超过占比门限，则由STA自由选择接入频段。STA关联AP后，设备仍然会在满足条件时，尝试将2.4GHz射频上的接入终端牵引到5GHz射频。需要注意的是，实现频谱导航功能的AP的两个频段必须使用相同的SSID和安全策略。通过频谱导航功能，AP可以控制终端优先接入5GHz频段，减少2.4GHz频段上的负载和干扰，提升用户体验。8.2负载均衡负载均衡分为基于用户数的负载均衡和基于流量的负载均衡，常用的是基于用户数的负载均衡。在无线网络中，如果有多台AP，并且信号相互覆盖，由于无线用户接入是随机的，因此可能会出现某台AP负载较重、网络利用率较差的情况。将同一区域的AP都划到同一个负载均衡组，协同控制无线用户的接入，可以避免无线用户的不合理接入，有效利用AP资源。负载均衡的配置方式分为静态负载均衡和动态负载均衡：静态负载均衡是手动将连接在同一个AC上，且提供同一业务的AP加入到一个负载均衡组中；当无线用户接入网络后，AP将用户的信息发送给AC，然后AC根据负载均衡算法引导终端接入更优的AP。静态负载均衡仅支持相同频段的射频之间实现负载均衡，且每个负载均衡组中最多支持16个AP。同一个区域有多个属于同一组的AP发出同一个无线信号时，可以采用该方案，从而避免无线用户都接入同一台或某几台AP，导致某些AP负载较重、网络利用率较差。动态负载均衡是无线用户上线后，AC可以通过终端Probe上报、终端Beacon测量上报等方式获取终端支持的频段和邻居AP信息，并根据负载均衡算法判断是否要引导该用户终端接入到负载相对较轻的AP。动态负载均衡解决了静态负载均衡的成员数目有限的缺点。8.3单机接入数在WLAN网络中，当AP的信号覆盖范围内单机接入数过多时，会造成带宽不足，假如1台AP传输速率只有100Mbps时，有50名用户接入，若按简单的均分原则，则每名用户平均只剩下2Mbps的传输速率。再加上CSMA/CA工作模式是先检测，有冲突则回避，过多的用户接入则可能造成过多回避，导致带宽浪费。面对单机接入数过多的问题，优化策略除了在覆盖区域合理增设AP部署数量，以及运用负载均衡功能之外，用户接入控制也是有效的手段。AP能够预先设定最大接入用户数量，一旦达到这一阈值，便自动拒绝新用户的接入请求。如此一来，既能保障已接入用户的网络质量，使其免受因过度接入引发的网络拥塞影响，又能有效规避网络因过载而崩溃的风险，从而确保整个WLAN网络稳定、高效地运行。项目规划设计项目拓扑本项目在网络已建成（参考项目6+项目7）的基础上进行用户接入策略优化，其网络拓扑如图8-1所示。图8-1学术报告厅无线网络的网络拓扑项目规划根据图8-1所示都网络拓扑和项目描述进行项目的业务规划，项目8的WLAN规划、AP规划见表8-1~表8-3。表8-1

项目8

AP组规划AP-GROUPVAPWLAN-IDRADIO-ID射频模板GXvap10Stadium-2gGXvap11Stadium-5g表8-2

项目8射频规划射频模板名称协议标准速率集引用RRM模板Stadium-2g802.11b\g6、9、11Stadium-rrmStadium-5g802.11a12、18Stadium-rrm表8-3

项目8RRM模板配置规划RRM模板名称频谱导航起始门限频谱导航差值门限CAC功能新增用户数阈值Stadium-rrm1525%开启2项目实践任务8-1WLAN频谱导航的配置任务描述在本任务中，AC设备的频谱导航的配置包括以下内容：（1）通过RRM模板进行WLAN频谱导航的配置。任务操作1.进入RRM模板，配置频谱导航的起始门限和差值门限。参照AC1配置AC2。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]rrm-profilenameJan16-rrm//进入RRM模板[AC1-wlan-rrm-prof-Jan16-rrm]band-steerbalancestart-threshold15//配置频谱导航射的起始门限为15个[AC1-wlan-rrm-prof-Jan16-rrm]band-steerbalancegap-threshold25//配置差值门限为25%[AC1-wlan-rrm-prof-Jan16-rrm]quit//退出任务8-1WLAN频谱导航的配置任务验证（1）在AC1上使用“displayvap-profilenamevap”命令查看VAP模板配置，如下所示。可以看到VAP模板下已经启用频谱导航功能。（2）

在AC1上使用“displayrrm-profilenameStadium-rrm”命令查看RRM模板配置，如下所示。可以看到RRM模板下已经设置了负载均衡起始门限为15，差值门限为25%。[AC1]displayvap-profilenamevap……Bandsteer:enable……[AC1]displayrrm-profilenameStadium-rrm……Bandbalancestartthreshold:15Bandbalancegapthreshold(%):25……任务8-2AP负载均衡功能的配置任务描述本任务中需要在两台AC上完成AP负载均衡功能的配置。任务操作1.AC1静态负载均衡功能配置在AC1上配置AP静态负载均衡功能。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]sta-load-balancestatic-groupnametest//创建静态负载均衡组[AC1-wlan-sta-lb-static-test]memberap-nameGX-AP7050DN-1//将GX-AP7050DN-1加入静态负载均衡组、[AC1-wlan-sta-lb-static-test]memberap-nameGX-AP7050DN-2//将GX-AP7050DN-2加入静态负载均衡组[AC1-wlan-sta-lb-static-test]modesta-number//配置基于用户数的静态负载均衡模式[AC1-wlan-sta-lb-static-test]sta-numberstart-threshold10//指定基于用户数的静态负载均衡起始阈值为10个[AC1-wlan-sta-lb-static-test]sta-numbergap-threshold5//负载均衡差值阈值为5%[AC1-wlan-sta-lb-static-test]quit//退出任务8-2AP负载均衡功能的配置2.AC2静态负载均衡功能配置在AC2上配置AP静态负载均衡功能。配置命令与AC1的配置命令相同。任务验证（1）在AC1上使用“displaysta-load-balancestatic-groupnametest”命令，确认负载均衡组状态，如下所示。[AC1]displaysta-load-balancestatic-groupnametest--------------------------------------------------------------------Groupname:testLoad-balancestatus:balanceLoad-balancemode:sta-numberDenythreshold:3Sta-numberstartthreshold:10Sta-numbergapthreshold(%):5Channel-utilizationstartthreshold(%):50Channel-utilizationgapthreshold(%):20--------------------------------------------------------------------......任务8-2AP负载均衡功能的配置（1）在AC1上使用“displaysta-load-balancestatic-groupnametest”命令，确认负载均衡组状态，如下所示。可以看到负载均衡已经启用，且负载均衡模式为sta-number（基于用户数的静态负载均衡模式）。[AC1]displaysta-load-balancestatic-groupnametest......RfID:RadioIDCurEIRP:CurrentEIRP(dBm)ActCH:Actualchannel,CfgCH:Configchannel,CU:Channelutilization------------------------------------------------------------------------------APIDAPNameRfIDActCH/CfgCHCurEIRP/MaxEIRPClientCU------------------------------------------------------------------------------1GX-AP7050DN-101/-28/2809%1GX-AP7050DN-11149/-28/28010%2GX-AP7050DN-206/-28/28011%2GX-AP7050DN-21153/-28/28013%------------------------------------------------------------------------------Total:4任务8-3限制单AP接入用户数的配置任务描述本任务中，关于AC上限制单AP接入用户数的配置包括以下内容：（1）通过认证模板限制接入用户数。防止单AP关联过多用户。任务操作1.进入认证模板，对接入用户数进行限制。为了便于测试效果，本任务将单AP接入用户数阈值设置为2。参照AC1配置AC2。[AC1]authentication-profilenametest//进入认证模板[AC1-authentication-profile-test]authenticationwlan-max-user2//配置允许接入的用户数为2[AC1-authentication-profile-test]quit//退出[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]vap-profilenamevap//进入VAP模板[AC1-wlan-vap-prof-vap]authentication-profiletest//关联认证模板[AC1-wlan-vap-prof-vap]quit//退出任务8-3限制单AP接入用户数的配置任务验证（1）在AC1上使用“displayaccess-user-num”命令查看允许认证通过的最大用户数和在线用户数,如下所示。可以看到AC1允许接入的最大用户数为2。[AC1]displayaccess-user-num----------------------------------------------------------------------Interfacenamemax-user-numonline-user-num----------------------------------------------------------------------Wlan-Dbss022Wlan-Dbss120Wlan-Dbss220Wlan-Dbss3