Determinar a causa de uma percentagem elevada de repetição | NETSCOUT

Determinar a causa de uma percentagem elevada de repetição

Os avanços na tecnologia Wi-Fi fizeram do Wi-Fi o método de acesso preferencial para tudo, desde mídias sociais para aplicativos críticos de negócios. Isso aumentou as expectativas por alta performance para um novo nível e qualquer impacto negativo precisa ser resolvido imediatamente. Taxas de repetição são o indicador mais confiável para problemas de desempenho, e rapidamente diagnosticar taxas de alta repetição, isolando-as até a causa raiz, é uma atividade essencial para a manutenção de alto desempenho de uma rede Wi-Fi.

Introdução

O Wi-Fi já percorreu um longo caminho ao longo dos anos. De dispositivos a pontos de acesso (APs), de antenas a software de gerenciamento, existem numerosos aspectos da tecnologia que são simplesmente melhores do que eram antes. Não é nem uma compensação. Nós pagamos menos, conseguimos mais e funciona... geralmente.

Os avanços no acesso Wi-Fi conduziram a um efeito colateral para engenheiros de rede: as pessoas esperam que as coisas funcionem. Já não é uma conexão sem fio instável recebida com um balançar de cabeça e um fechar de olhos. Hoje, um protocolo de problemas é enviado de onde veio o Wi-Fi e os usuários se perguntam como é que seu Wi-Fi doméstico pode funcionar melhor.

Em alguns aspectos, é a maturação normal da tecnologia. Poucas pessoas compram um automóvel, uma tecnologia madura, acho que todos concordamos, se o carro não puder ser reparado de forma confiável. Altas velocidades, bancos aquecidos e o manuseio preciso não importam se você não pode dizer quando o óleo precisa ser trocado. Manutenção é um requisito, não um recurso.

Com tantos elos melhorando na cadeia Wi-Fi, dispositivos, aplicativos, etc, a situação agora é que os focos se mudaram para o ar. Os engenheiros precisam saber quando essa parte mais sensível da rede está com problemas e por quê.

A boa notícia é que o sintoma mais confiável de problemas no ar é conhecido: percentagens de repetição. Em Wi-Fi, uma nova tentativa é um frame retransmitido ("Frame" refere-se ao que é comumente chamado um "pacote". Em Wi-Fi, o termo "frame" é preferido porque "pacote" implica um cabeçalho IP presente. Muitos quadros Wi-Fi não incluem cabeçalhos IP) Uma nova tentativa ocorre na sequência de uma colisão.

A presença de altas porcentagens de colisões, identificadas em quadros de Wi-Fi como repetições, é uma má notícia para o desempenho Wi-Fi. Uma colisão significa que um frame de Wi-Fi foi um fracasso, e frames de Wi-Fi sem sucesso perdem tempo de canal. As colisões também aumentam a janela de contenção de Wi-Fi, que é outra perda de tempo do canal. A perda de tempo do canal, devido a frames em falha e janelas maiores de contenção, significa menos disponível tempo de canal para dados reais e úteis. Isso é ruim para o desempenho Wi-Fi.

Identificar se tentativas estão acontecendo é relativamente simples, especialmente usando uma ferramenta como o AirMagnet WiFi Analyzer PRO, da NETSCOUT. Seja a sua procura grande ou pequena, o AirMagnet tem uma tela para isso. Quer estatísticas sobre um grupo inteiro de APs e estações? A tela de canal do AirMagnet exibem contagens e percentagens para cada dispositivo que tenha um rádio Wi-Fi, um canal de cada vez. Quer estatísticas de tentativas direcionadas para um AP ou estação? A tela de infraestrutura do AirMagnet pode lidar com isso, com filtros de dispositivo integrado de um clique para iniciar.

O problema é que vendo as tentativas de acesso Wi-Fi é como ver um carro vazando fluido. Você sabe que algo está errado, mas você pode não saber exatamente o quê. É nesse espírito que este artigo vai além de apenas receber os números brutos de repetição. O objetivo aqui é compreender as causas-raiz das percentagens de alta repetição e entender como o AirMagnet WiFi Analyzer PRO pode ser usado para determinar qual causa (ou causas) é a fonte dos problemas de desempenho de acesso Wi-Fi.

Causas comuns

Primeiro, as causas. Há várias causas comuns de problemas de desempenho de acesso Wi-Fi, que comumente levam à alta percentagem de tentativas. Elas são:

Resumo de conformidade PCI

Atividade de dispositivos sem fio que não usam protocolos 802.11/Wi-Fi, como fones de ouvido sem fio, sistemas automatizados de iluminação, câmeras de segurança e de outros, pode causar colisões de Wi-Fi.

Nós ocultos

Um "nó oculto" é um AP ou estação Wi-Fi incapaz de ouvir as proximidades de tráfego Wi-Fi, mas é capaz de interferir com o mesmo tráfego de Wi-Fi. Parece uma situação estranha, porque não pode acontecer em redes cabeadas. Se um dispositivo com fio pode alcançar algo, então ele pode ouvi-lo.

Em redes sem fio, a área que um frame transmitido atinge pode ser muito diferente do que a área que um dispositivo receptor pode ouvir. Veja o diagrama abaixo:

Nós ocultos Estações e APs localizadas em áreas de nó escondido causam colisões, especialmente quando redes Wi-Fi ficam ocupadas.

Taxas de dados travadas

O padrão 802.11 IEEE pode regular os regulamentos e protocolos de Wi-Fi, mas muitos aspectos do comportamento do dispositivo são deixados abertos à interpretação do fornecedor. Um desses aspectos é a seleção de taxa de dados. Cada estação de Wi-Fi e o AP tem o direito de escolher qual taxa de dados é usada para cada frame transmitido.

Se as condições de canal de rádio frequência (RF) mudarem devido a mobilidade, congestionamento ou outras ocorrências de Wi-Fi de empresa comuns, APs e estações devem alterar as taxas de dados em conformidade ou correr o risco de frames transmitidos não atingindo receptores pretendidos, que resultarão em mais tentativas.

Incompatibilidade de potência de transmissão

Assim como com seleção de taxa de dados, potência de transmissão de rádio não é governada pelo padrão 802.11 IEEE. Ambos são deixados à APs e estações pelo mesmo motivo — porque diferentes ambientes e dispositivos possuem diferentes requisitos de acesso Wi-Fi — e ambos podem causar o mesmo resultado: colisões de Wi-Fi.

A potência de transmissão de rádio pode, muitas vezes, causar colisões se APs e estações usarem níveis de potência de transmissão muito diferentes. Quando o poder de transmissão da AP subir ou baixar muito em relação à potência de transmissão da estação, a parte com menor potência pode acreditar erroneamente que altas taxas de dados são estáveis, causando assim falha nas transmissões e, em última análise, novas tentativas.

Desativação de taxas de dados baixas

As modernas melhores práticas para Wi-Fi sugerem que baixas taxas de dados OFDM, incluindo 6, 12 e 18 Mbps, sejam desativadas. O objetivo é inflar os resultados de teste de taxa de transferência, como 802.11 tráfego de gerenciamento ocupa menos tempo de canal de acesso Wi-Fi quando taxas mais elevadas são necessárias.

Desabilitar taxas de dados baixas frequentemente tem a consequência acidental de subir as percentagens de repetição, uma vez que usuários reais chegam. Mudanças naturais no ambiente físico (portas abrindo e fechando, pessoas que se deslocam ao redor etc) podem comprometer a estabilidade das ligações de RF entre APs e estações. O padrão 802.11 IEEE oferece taxas de dados baixas como um dispositivo de segurança para tais ocasiões. Se essas taxas são proibidas, o sistema de segurança estiver ausente e repetições excessivas podem ser o resultado.

Diagnósticos eficazes

As últimas duas causas das percentagens elevadas de repetição podem ser corrigidas por fazer alterações simples nas configurações de infraestrutura do Wi-Fi. Engenheiros de rede podem ativar todas as taxas de dados OFDM e configurar a potência de transmissão de AP dentro de um intervalo que corresponde a intervalos comumente usados pelas modernas estações Wi-Fi. Uma faixa de potência de transmissão AP de 14 a 17 dBm funciona bem com smartphones, laptops e comprimidos de meados da década de 2010.

O AirMagnet WiFi Analyzer PRO da NETSCOUT permite que a taxa de dados e configurações de alimentação sejam vistas por muitos modelos de AP. Engenheiros de rede podem simplesmente navegar até a tela de infraestrutura da AirMagnet WiFi Analyzer PRO, clique no AP desejado de uma lista no painel esquerdo da tela e selecione a guia detalhes de AP, no painel inferior direito da tela.

Informações coletadas de frames de sinalização AP são exibidas no painel de detalhes do AP da tela de infraestrutura AirMagnet WiFi Analyzer PRO. O padrão 802.11 IEEE lista as taxas de dados habilitadas e obrigatórias em quadros de sinalização, enquanto a inclusão de informações de potência de transmissão AP é opcional.

Potência de transmissão

Determinar se uma das três causas anteriores (interferência, nós ocultos ou taxas de dados constantes) é uma das razões para percentagens de alta repetição é mais complicado. Isso pode exigir conhecimento da frequência de rádio de comunicação e o comportamento de modernas estações Wi-Fi, juntamente com como usar uma ferramenta de análise de Wi-Fi de classe empresarial, como AirMagnet WiFi Analyzer PRO.

O conceito de frequência de rádio mais fundamental a entender é que a comunicação Wi-Fi esteja, finalmente, nas mãos da parte receptora. Se a interferência de RF ou tráfego Wi-Fi concorrente aparece em um canal perto da AP ou da estação receptora, uma "colisão" (transmissão falha de frame) é provável. Se interferências RF ou tráfego Wi-Fi concorrente aparece em um canal perto do AP ou estação transmissora (ou entre ambos), então transmissões de frame bem sucedidas são possíveis.

Wi-Fi é muito uma tecnologia de rede específica ao local. Vizinhos, interferência e todas as outras coisas que afetam o desempenho de acesso Wi-Fi só importam se o problema chegar à localização do receptor.

Portabilidade é essencial ao tentar executar a análise de localização específica, e AirMagnet WiFi Analyzer PRO oferece exatamente isso. WiFi Analyzer PRO pode ser executado em um laptop Windows ou tablet de análise NETSCOUT OptiView XG. Qualquer opção permite que engenheiros de rede passem para áreas onde os usuários têm relatado problemas de Wi-Fi e investiguem a causa da repetição das altas percentagens de lá.

Neste ponto, seríamos negligentes se não mencionarmos que a linha de produtos AirMagnet também inclui o melhor analisador de sua classe, o AirMagnet Spectrum XT da NETSCOUT. Spectrum XT com WiFi Analyzer PRO, seja executando em um laptop ou integrado em um tablet portátil Optiview XG, fazendo uma combinação matadora.

A combinação do AirMagnet Spectrum XT com WiFi Analyzer PRO cria uma solução especialmente eficaz para identificar se é a interferência que cria tentativas sem fio. O Spectrum XT é um analisador de espectro e analisadores de espectro mostram a atividade de RF de todas as fontes, se a fonte é Wi-Fi ou interferência. O Spectrum XT também exibe a força do sinal recebido de fontes de interferência, geralmente realizando uma tarefa simples de rastreamento.

A interferência ainda pode ser identificada usando AirMagnet WiFi Analyzer PRO, mas pode exigir algum trabalho. O principal indicador de interferência Wi-Fi é excessivas repetições, mas tentativas baseadas em interferência ocorrerão principalmente na área ao redor da fonte de interferência. Portanto, um dispositivo Wi-Fi deve ser movido para locais suspeitos de ter problemas de interferência, ao mesmo tempo mantendo um olho nas percentagens de repetição de tráfego Wi-Fi recebidas pelo dispositivo. Percentagens de repetição recebidas para dispositivos Wi-Fi podem ser vistas no WiFi Analyzer PRO, navegando para a tela de infraestrutura, alterando o painel de estatísticas (canto inferior direito) para exibir "Rx Total/% Total" e em seguida, clicando no dispositivo no painel do lado esquerdo.

taxas de repetição

Identificar outra causa comum de percentagens de alta repetição — nós ocultos — é feito quase no caminho oposto à identificação de desempenho. Problemas de nó oculto podem ser diagnosticados com o AirMagnet WiFi Analyzer PRO, ao exibir percentagens de repetição de dados transmitidos, não recebidos. Se um dispositivo ou AP tem um problema de nó oculto, alguns dos seus dados transmitidos falhará (causando assim tentativas) se um nó oculto se tornar ativo.

Um sinal revelador de um nó oculto é quando as percentagens de repetição recebidas são significativamente do que as percentagens de repetição transmitidas, mas apenas isso não prova a presença de um nó oculto. Percentagens de repetição transmitidas podem exceder as percentagens de repetição recebidas por vários motivos, mais comumente potência incompatível de transmissão. No entanto, se a potência de transmissão do AP estiver configurada para coincidir com a potência de transmissão do dispositivo Wi-Fi, então uma percentagem assimetricamente alta de repetição transmitida pode ser indicativa de um problema de nó oculto.

taxas de repetição

Se houver suspeita de um problema de nó oculto, nesse ponto é recomendável consultar a planta da instalação. Nós ocultos existem porque algum dispositivo de AP ou Wi-Fi estão no mesmo canal, perto o suficiente para causar colisões no local do receptor e fora de alcance do transmissor. É na verdade um outro caso onde a suíte de produtos AirMagnet, incluindo o integrado com o OptiView XG, pode ajudar, porque esta suíte inclui AirMagnet Survey PRO, que permite a visualização de plantas e padrões de canal.

A causa comum final de altas percentagens de repetição, taxas de dados constantes, pode ser o mais simples de diagnosticar usando AirMagnet WiFi Analyzer PRO. Deve-se simplesmente olhar quais taxas de dados estão sendo transmitidas por um dispositivo AP ou Wi-Fi e, em seguida, verificar se há muitos frames de alta taxa sendo usados. APs e dispositivos Wi-Fi devem usar menores taxas de dados durante a transmissão, se tentativas estiverem ocorrendo. Alguns APs e dispositivos Wi-Fi não usam e o resultado é taxa muito alta de tráfego que não é recebida, tendo de ser reenviada e causando perda de tempo de canal de todos os outros AP e dispositivos Wi-Fi neste processo.

As taxas de dados de AP e de dispositivos Wi-Fi podem ser vistas na tela de infraestrutura do AirMagnet WiFi Analyzer PRO. Taxas de dados são computadas no mesmo lugar onde percentagens de repetição são mostradas, que é o painel de estatísticas. Em primeiro lugar, um dispositivo AP ou Wi-Fi deve ser selecionado no painel esquerdo da tela de infraestrutura. Depois, a área de taxas, seguida pela área de bytes, deve ser expandida no painel de estatísticas. Uma vez que o painel de estatísticas tiver sido definido para exibir "Tx Total/% Total", o trabalho pode começar. A percentagem de tráfego transmitido a cada taxa pode ser vista e refereciada com a porcentagem de repetição dos dados transmitidos pelo AP ou dispositivo de Wi-Fi. Percentagens de alta repetição, juntamente com altas taxas de dados, provavelmente significam que o dispositivo selecionado AP ou Wi-Fi mantém as taxas de dados constantes.

Taxas de dados constantes são a única causa das percentagens de repetição elevada que não pode ser resolvido. Você pode configurar APs para usar potência semelhante as de estações. Você pode configurar APs para que todas as taxas OFDM sejam habilitadas. Se uma fonte de interferência for identificada, você pode remover o interferente ou mudar o canal da rede Wi-Fi. E se um problema de nó oculto ocorrer, há várias soluções possíveis: mudar as APs, mudar canais AP, desabilitar rádios AP, adicionar APs e reduzir o limiar de RTS na APs ou dispositivos Wi-Fi (se a configuração do limiar RTS for configurável) são todas as soluções possíveis.

APs e dispositivos Wi-Fi que mantêm taxas de dados constantes são configurados dessa maneira por seu fabricante. Como engenheiros de rede, não somos fabricantes de dispositivos AP e Wi-Fi, então não temos esse nível de controle.

A boa notícia é que os mercados de Wi-Fi são muito competitivos, como sempre. Se um AP, smartphone, laptop ou qualquer outro dispositivo Wi-Fi tiver problemas com taxas de dados constantes, informe o fabricante. Nenhuma empresa quer fabricar um dispositivo Wi-Fi de baixo desempenho.

O tópico das percentagens de repetição de Wi-Fi apresenta uma série de variáveis, e isso pode ser frustrante ao tentar solucionar problemas ou apenas realizar análises gerais sobre implantações de Wi-Fi. Saber as causas mais comuns de altas percentagens de repetição pode ser útil. Usar o AirMagnet WiFi Analyzer PRO da NETSCOUT para identificar a causa das percentagens de repetição altamente crônicas também pode ser útil, e quando esse problema é eliminado, o sentimento pode ser muito alegre.

 
 
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