Видеопрезента́ция AirTune

Описание

Одним из приоритетных направлений по развитию точек доступа в области Enterprise&High-Density Wi-Fi является реализация сервиса Airtune, основной функцией которого является Radio Resource Management (RRM).

Radio Resource Management позволяет автоматически оптимизировать характеристики точек доступа в зависимости от текущих условий. Сервис AirTune не заменяет собой процедуры радиопланирования, но позволяет провести финальный этап оптимизации сети, а также вести постоянный контроль. 

Точки доступа по команде от сервиса с помощью специальных пакетов(Action Frame) собирают информацию о радиосреде в текущий момент времени. Затем передают информацию на сервис, который выполняет анализ "качества радиоэфира" и проводит оптимизацию параметров для каждой точки доступа, что обеспечивает стабильность зоны покрытия. 

Используемые алгоритмы оптимизации:

• Dynamic Channel Assignment (DCA)- алгоритм автоматического распределения частотных каналов каждой точки доступа в сети для избежания интерференции между ними;

• Transmit Power Control (TPC) - алгоритм управления мощностью передатчиков с целью обеспечения максимальной зоны покрытия сети и минимизации "конфликтных" областей, где клиент находится в зоне уверенного приема нескольких соседних точек доступа;

• Load Balancing - алгоритм автоматического распределения клиетских устройств между точками. В случае перегрузки сервис определит более оптимальную ТД для подключения клиента, и выдаст рекомендации на точки доступа, клиент будет видеть только 1 ТД готовую его авторизовать.
  

Основными задачами функционала являются:

• Автоматическая настройка рабочих каналов между точками доступа;
• Автоматическая подстройка излучаемой мощности для стабильности зоны покрытия  ("соты");
• Оптимизация пропускной способности беспроводной сети;
• Минимизация «конфликтных» областей между точками доступа;
  
• Равномерное распределение нагрузки между точками доступа;
• Поиск оптимальной точки доступа для клиента находящегося в "неуверенной" зоне приема;
  
• Исключения случаев "случайных" переподключений клиентов на границах «сот».
  

Простой пример работы оптимизации сети с помощью сервиса представлен на картинке(функционал DCA+TPC):

Лицензирование

Лицензия ограничивает число ТД находящихся под контролем сервиса AirTune.

Для работы сервиса с ТД необходимо файл лицензии "licence.xml" поместить в директории:

• /usr/lib/eltex-ems/conf/licence/
• /etc/eltex-airtune/

Затем перезапустить сервисы EMS и AirTune командами:  "service eltex-ems restart", "service eltex-airtune restart".

Количество доступных и использованных на сервере лицензий можно увидеть в GUI EMS в разделе Справка -> Лицензии, либо непосредственно в файле лицензий /usr/lib/eltex-ems/conf/licence/licence.xml

        <group>
            <title>AIRTUNE</title>
            <count>200</count>
            <typeList>
                <type>AIRTUNE</type>
            </typeList>
        </group>

Если лицензия на Airtune присутствует в списке, то в GUI EMS  в меню "Wireless" будет доступна для настройки вкладки Конфигурации сервиса, изображенные на скриншоте:

Так же появится вкладка AirTune при нажатии на узел в дереве EMS .

Алгоритм работы

Для работы сервиса с ТД необходимо:

• Установить комплекс SoftWLC + пакет AirTune;
• Приобрести лицензию в коммерческом отделе, установить в соответсвующие директории;
• Создать в СУ шаблон работы сервиса, привязать к домену локации ТД;
• Прописать на ТД URL на который будут подключаться точки.

ТД при подключении к серверу(Соедиенение между ТД и сервером осуществляется по протоколу WebSocket) отправляет сообщение "subscribe-request" где передает свои параметры, такие как

• заводские установочные параметры (серийный номер, тип устройство, МАК адрес);
• имя локации (географический домен);
• радио настройки (канал, мощность);
• список SSID;
• список подключенных клиентов.

После того как ТД построила сессию с сервисом, на AirTune точки, группируются по доменам. Если на сервисе нет домена, которому принадлежит точка, AirTune отправляет отказ в обслуживании.

Если на AirTune домен настроен, то сервер отправляет "subscribe-response" c указанием какие функции (DCA, TPC, Load Balance) настроены для этого домена.

Оптимизация (DCA, TPC) проходит внутри домена по следующему сценарию:

1) Серврер отправляет на точки запрос "rrm-request-mode", чтобы актуализовать текущую информацию о них;

2) Точки доступа отвечают "rrm-response-mode", в котором передают свои текущие радио параметры;

3) Сервер отправляет запрос на сканирование окружения "rrm-update". В зависимости от опции eltex-rrm-scan сканирование может быть "обычным" (точка переберает доступные каналы и детектитирует все видимые точки) либо специальным, когда только точки из домена передают специальные action пакеты в один,заранее определенный, момент времени;

4) Точки отправляют результат сканирования на сервер сообщением "rrm-response";

5) Получив результаты от всех ТД в домене сервер в зависимости от настроек опеределяет для каждой точки отимальную мощность, оптимальный канал и список соседей;

6) После этого ТД применяют рекомендованные настройки и оптимизация считается завершенной.

Оптимизация происходит в следующих случаях:

• новая точка добавилась в домен;
• одна из ТД была отключена;
• на одной из точек были изменены радио параметры;
• по таймеру (Optimization interval);
• По нажатию администротором соответствующую кнопку.

Оптимизация не происходит в случае:

• Перезапуска ТД;
• Короткого пропадания связи между ТД и сервисом;
• Обновления ТД.

Сценарий балансировки клиентов на ТД:

1) С ТД на сервер отправляется сообщение rrm-client-assoc, в котором содержится мак-адрес клиента, SSID к которому клиент подключился. Если данная точка является загруженной (превышен лимит клиентов) или клиент имеет сигнал ниже установленного уровня сервер инициирует процесс балансировки этого клиента;

2) Сервер отправляет "соседям" ТД на которых настроен такой же SSID сообщение "rrm-probe-request" чтобы определить "видят" ли они данного клиента;

3) ТД отвечают сообщением rrm-probe-response в котором указываю с каким уровнем сигнала RSSI они видят этого клиента;

4) Если сервер не нашел подходящей точки для клиента, он оставляет его на текущей. Если оптимальная точка найдена клиента отключаем от текущей командой rrm-disassoc-request, на всех остальных кроме оптимальной блокируем клиента командой "rrm-blacklist", таким образом клиент видит в эфире только 1 целевую ТД и происходит роуминг.

Управление сервисом

service eltex-airtune status

eltex-airtune is running

eltex-airtune is not running

service eltex-airtune start

Starting eltex-airtune ...
eltex-airtune started

eltex-airtune is already running

service eltex-airtune stop

Stopping eltex-airtune ...
eltex-airtune stopped

eltex-airtune is not running
rm: cannot remove '/var/run/eltex-airtune.pid': No such file or directory

service eltex-airtune restart

Stopping eltex-airtune ...
eltex-airtune stopped
Starting eltex-airtune ...
eltex-airtunee started

Настройка связности API AirTune и EMS

Для управление сервисом AirTune через систему управления EMS необходимо настроить сетевую связность двух модулей. Для этого в GUI EMS перейти в меню "Администрирование" → "Настройка сервера" → "Системные модули" .
Далее перейти на владку "airtune", где выбрать используемый протокол обмена данными, Host и порт на котором установлен пакет AirTune (если на одной машине - localhost).

Глобальные настройки

С помощью глобальных настроек производится включение/отлючение работы сервиса, а так же можно настроить порт который будет слушать сервис для подключения ТД.
К глобальным настройкам относятся такие параметры сервиса как:

Настройка шаблонов сервиса

Для настройки работы сервиса в различных сценариях, типах помещениях, плотности расположения точек доступа, требованиях к сети используются шаблоны. С их помощью можно настроить различные сценарии работы сервиса в зависимости от используемого географического домена точек доступа.
К примеру, если в домене требуется только функционал балансировки клиентов, а настройки радиоинтерфейсов администратор проводит вручную - нужен шаблон только с включенным функционалом Load Balance. Если в домене(на этаже) нужно автоматически настроить радиоинтерфейсы точек доступа(разнести по частотным каналам и излучаемой мощности), нужно создать  шаблон с соответствующей настройкой.

Так же в настройках шаблона можно провести более точечные изменения в работе функционала.

Для создания шаблона, необходимо перейти в меню "Wireless"→"Шаблоны AirTune".

Список Шаблонов:

Редактирование шаблона:

Список доменов использующих созданный шаблон располагаются на вкладке "Domain Link":

Настройка TPC/DCA

Настройка Load Balance

Настройка Доменов AirTune

Управление географическими доменами с точками доступа и привязкой к ним готовых шаблонов осуществляется в меню "Wireless" → "Домены AirTune".

Географический домен на ТД выставляется автоматически при инициализации ТД в узел. Но в случае если ТД добавили в узел вручную, необходимо запустить групповую операцию по назначению домена для точек доступа:
"Список устройств" → "Групповые операции" → "Установить домен"

Для работы ТД с сервисом  AirTune необходимо создать связку с текущим доменом узла в котором находятся точки доступа с ранее созданным шаблоном(или шаблоном по умолчанию)

• Добавить - Добавить новую связку домен-шаблон;
• Редактировать - Редактировать текущую запись;
• Удалить - Удалить ранее созданный домен;
• Автоконфиг - Автоматическая настройка конфигурации точек доступа в домене, для подключения к сервису (назначается URL, на который должны обратиться ТД)

Добавление домена:

После нажатия кнопки добавить, необходимо выбрать домен узла, в котором располагаются точки доступа, а так же ранее созданный шаблон(либо шаблон по умолчанию)

Настройка подключения точек доступа к сервису AirTune

Для того чтобы ТД смогли обратиться на URL AirTune с запросом на подключение, необходимо на них произвести настройку, где включить функционал сервиса и указать URL для построения сессии.

Подключение к сервису на точке доступа можно настроить через GUI EMS / CLI.

EMS:

• Для настройки подключения ТД к сервису необходимо создать шаблон конфигурации(Wireless → Менеджер шаблонов конфигурации), который в дальнейшем назначить на домен с ТД, в рамках которой планируется оптимизация. Либо добавить в шаблон в правила инициализации при заведении новых ТД в СУ:

• Так же можно настраивать подключение на каждой ТД, для этого необходимо перейти в раздел Конфигурация → AirTune сервис, указать адрес Service URL =

     ws://<IP адрес AirTune>:8099/apb/rrm

           где <IP адрес AirTune> - адрес машины с установленным пакетом AirTune, доступный из сети управления точками доступа.

• Либо при создании нового домена AirTune, нажать клавишу "Автоконфиг" для автоматического назначения параметров на точку доступа выбранного домена.

CLI:

set rrm rrm-service up
set rrm rrm-service-url  ws://<IP адрес AirTune>:8099/apb/rrm

Мониторинг точек доступа

Мониторинг располагается на вкладке "AirTune" на узле выбранном в дереве устройств.

На вкладке представлен список из точек доступа, которые подключились к сервису AirTune в текущий момент, на вкладке отображается актуальное состояние по установленным каналам, уровню мощности, количестве клиентов на каждой ТД и прочей информации.
Таблицу можно фильтровать по интерфейсам только 2.4 и 5ГГц. 
В таблице отображен текущий статус оптимизации и имеется возможность запустить форсированную оптимизацию.