Multi-AP Roaming Netwerk Achtergrond

Er is geen magie in het laten werken van multiple-AP (roaming) 802.11 netwerken. Draadloze clients nemen gewoon aan dat alle AP’s met hetzelfde SSID op dezelfde manier zijn geconfigureerd en dat het allemaal verschillende toegangspunten zijn tot hetzelfde onderliggende bekabelde netwerk. Een client zal alle kanalen scannen op zoek naar AP’s die het gewenste SSID publiceren, en zal het kanaal kiezen dat het beste bij zijn behoefte past (meestal betekent dat het kanaal met de hoogste signaalsterkte).

Eenmaal op het netwerk, blijven clients bij hetzelfde AP zolang het aan de behoeften van de client voldoet (d.w.z. zolang de signaalsterkte boven een “goed genoeg” drempel ligt). Als de client later denkt dat hij beter af zou zijn met een ander AP op dat netwerk, zal hij periodiek alle kanalen scannen op zoek naar andere AP’s die dat SSID publiceren. Als een scan een kandidaat-AP oplevert dat voldoende beter is dan het AP waar het nu op zit, zal het automatisch roamen naar het andere AP, meestal zonder ook maar een frame te missen.

Eén voorbehoud bij roaming: Zoals een andere commenter opmerkte, zijn er zeker slecht ontworpen clients met slechte roaming algoritmes of drempels, die niet roamen wanneer ze dat zouden moeten, en dus uiteindelijk te “sticky” zijn, en blijven hangen op het eerste AP waar ze zich bij aansloten lang nadat ze betere prestaties en betrouwbaarheid hadden kunnen krijgen met een ander AP waar ze nu dichter bij staan. Soms helpt het om de Wi-Fi-interface van de client te forceren om zich opnieuw bij het netwerk aan te sluiten wanneer u merkt dat een client aan het verkeerde AP is blijven hangen. Als u veel van deze buggy clients heeft, dan werkt het gebruik van hetzelfde SSID voor meerdere AP’s misschien niet goed voor u; u wilt misschien verschillende SSID’s gebruiken zodat u gemakkelijker kunt monitoren en controleren met welk AP uw client is verbonden.*

Aannemende dat beide AP’s op dezelfde manier zijn geconfigureerd en zijn verbonden met hetzelfde onderliggende netwerk, is roaming naadloos en onzichtbaar voor de gebruiker (behalve nerds zoals ik die tools draaien om op dit soort dingen te letten). Roaming events zijn onzichtbaar voor applicaties die het netwerk gebruiken, hoewel sommige low-level delen van de netwerk stack op de hoogte kunnen worden gebracht van het event, zodat bijvoorbeeld je DHCP client dubbel kan checken dat dit nieuwe AP echt verbonden is met hetzelfde netwerk, zodat het zeker weet dat je DHCP lease nog steeds geldig is op dit netwerk.

Enkele antwoorden en opmerkingen van andere gebruikers op deze vraag suggereerden ten onrechte dat draadloze protocollen of functies zoals wireless relay of WDS nodig zouden kunnen zijn voor roaming, maar dat is absoluut onjuist. Die functies zijn gewoon manieren om een bedrade Ethernet backhaul te vervangen door een draadloze.

Voor de volledigheid moet ik vermelden dat er een set van technologieën is, sommige proprietary, sommige gestandaardiseerd in IEEE 802.11F, algemeen bekend als Inter-Access Point Protocol. IAPP is een methode waarmee over het algemeen enterprise-class AP’s met elkaar kunnen communiceren via de backhaul om client roaming te optimaliseren. Maar dat is slechts een optimalisatie, geen voorwaarde voor roaming. Roaming werkt “goed genoeg” op zowel kleine als grote netwerken zonder dat er IAPP aan de gang is.

Configuratiesuggesties

Geef beide AP’s dezelfde netwerknaam (SSID), hetzelfde beveiligingstype (WPA2-PSK aanbevolen), en dezelfde draadloze beveiligingswachtzin. Veel clients gaan ervan uit dat dit soort instellingen hetzelfde zijn voor alle AP’s met hetzelfde SSID.

Sinds u de bekabeling al hebt, gebruik dan bedraad Ethernet als uw backhaul. Dit bespaart uw draadloze bandbreedte voor uw draagbare/mobiele apparaten die het echt nodig hebben, in plaats van verspilling in op stationaire apparaten zoals AP’s die redelijkerwijs kunnen worden bekabeld.

Als u een ander apparaat op het netwerk hebt, zoals een breedband home gateway, die NAT en DHCP-service biedt, zet dan beide AP’s in bridge-modus (zet NAT en DHCP-service uit). U wilt over het algemeen slechts één apparaat in uw netwerk dat optreedt als NAT gateway of DHCP-service biedt. Als u niet reeds een ander apparaat op uw netwerk hebt dat NAT en DHCP doet, en u hebt die diensten nodig, dan kunt u één van uw AP’s dit laten doen. Laat het meer “stroomopwaartse” AP (degene die topologisch dichter bij uw breedbandmodem staat) NAT en DHCP doen, en zorg ervoor dat de bekabelde Ethernetverbinding met het andere AP afkomstig is van de LAN-poort van het eerste AP. Zorg er ook voor dat het “downstream” AP in bridge modus staat. Ik noem dit omdat ik mensen de fout heb zien maken NAT en DHCP ingeschakeld te laten op hun beide AP’s, en ik heb cliënten gezien die niet slim genoeg waren om zich te realiseren dat, laten we zeggen, het 192.168.1.x/24 netwerk waar ze nu op zitten niet hetzelfde 192.168.1.x/24 netwerk is waar ze een moment geleden op zaten in de andere kamer. Ik heb ook gezien dat gebruikers in de war raakten in deze situatie waarin twee laptops in hetzelfde huis 192.168.1.x adressen hadden, maar elkaar niet konden pingen omdat ze in werkelijkheid op twee aparte IP netwerken zaten achter twee aparte NATs.

Channel is een belangrijke instelling die je wel wilt laten variëren van AP tot AP in een roaming (meerdere AP) 802.11 netwerk. Om bandbreedte te maximaliseren kunt u uw AP’s automatisch het te gebruiken kanaal laten kiezen, of u kunt handmatig verschillende, elkaar niet overlappende, en hopelijk onbezette kanalen kiezen om te gebruiken. U wilt niet dat transmissies van/naar het ene AP concurreren om bandbreedte met transmissies van/naar het andere AP.

Aanvullende Overwegingen

De rest van dit antwoord is gewoon een stel algemene “hoe maximaliseer je de bandbreedte van je 802.11-netwerk thuis” tips, niet specifiek voor uw vraag van twee AP’s met hetzelfde SSID.

Overweeg deze kans om volledig te moderniseren

Als u al een nieuw AP koopt en de tijd neemt om dingen opnieuw te configureren, raad ik aan deze kans te gebruiken om uw bestaande AP ook te vervangen, door twee van de nieuwste AP’s te kopen die gelijktijdige dual-band 802.11ac-technologie ondersteunen. Op die manier kunt u zowel de 2.4GHz band ondersteunen voor oudere clients die alleen op 2.4GHz werken, als de minder drukke 5GHz band voor meer bandbreedte. Het wordt een “best practice” om uw 2.4GHz 802.11n radio in te stellen op 20MHz (HT20) kanalen, zodat een deel van de band vrij blijft voor zaken als Bluetooth. Dit beperkt je 802.11n transmissiesnelheden in de 2.4GHz band tot ~130mbps in plaats van 300mbps, maar zorgt ervoor dat andere niet-802.11 2.4GHz apparaten nog steeds goed werken. In 5GHz, waar er veel meer kanalen beschikbaar zijn en ze over het algemeen allemaal veel minder druk zijn, wordt u aangemoedigd om 80MHz-kanalen (VHT80) te gebruiken om maximale doorvoer te krijgen.

Apple’s nieuwste 2013 AirPort Extreme en Time Capsule zijn gelijktijdig dual-band 802.11ac, en ze ondersteunen ook 3 spatial stream (a.k.a. “3×3”, “3SS”) 802.11ac, voor transmissiesnelheden tot 1300 megabits/sec als je 3-stream 802.11ac-clients hebt die het kunnen doen. Alle Mac-producten van Apple die in 2013 of later zijn geïntroduceerd, hebben 802.11ac. De MacBook Airs zijn slechts 2SS (867 megabits/sec maximale signaleringssnelheid), de iMacs zijn 2SS bij zenden en 3SS bij ontvangen, maar ik geloof dat de Retina MacBook Pro’s en Mac Pro 3SS zijn bij zowel zenden als ontvangen.

Merk op dat de industrie traag is geweest met het uitrollen van goede 802.11ac AP’s en clients. Veel van het spul dat uitkwam in 2012 of zelfs begin 2013 was vaak buggy bleeding-edge eerste generatie troep. Vanaf juni 2013 begon de veel betrouwbaardere tweede generatie 802.11ac apparatuur uit te komen. Naast de Apple-producten is de ASUS RT-AC66U een fatsoenlijke gelijktijdige dual-band, 3SS 802.11ac AP.

Als u vastzit aan oudere single-band-apc’s

Als u geen ondersteuning nodig hebt voor oudere 2.4GHz-only apparaten, gebruik dan de 5GHz band omdat deze over het algemeen minder druk is, en je kunt HT40 gebruiken zonder Bluetooth en andere toepassingen uit te hongeren.

Als je vastzit aan het ondersteunen van 2,4GHz-only apparaten met single-band-at-a-time AP’s, wees dan voorzichtig met je kanaalselectie. In de 2,4 GHz-band overlappen de kanalen elkaar voor een groot deel. De kanalen 1, 6, en 11 overlappen elkaar echter helemaal niet, dus dat zijn goede keuzes om handmatig te kiezen. U zou een Wi-Fi netwerkscanner zoals inSSIDer, NetStumbler, iStumbler, vele “war driving” tools, enz. kunnen gebruiken om te zien welke kanalen in gebruik zijn door andere AP’s die zichtbaar zijn van waar u zich bevindt. Als je vermoedt dat je niet-802.11 2.4GHz stoorzenders in je omgeving hebt, zoals Bluetooth, magnetrons, en veel (maar niet alle) draadloze telefoons, babyfoons, draadloze webcams, en draadloze kamer-tot-kamer A/V zenders, zou je helemaal los kunnen gaan en een spectrum analyzer zoals een Metageek Wi-Spy kunnen aanschaffen om uit te vinden welke kanalen het minst lawaaierig zijn waar je bent.