来宾博客:在各种环境中对Wi-Fi进行故障排除

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客座博客帖子作者:

托米·贾文蒂(Tomi Jarventie)
系统工程师
叶卡豪Certified Wi-Fi Master #18

流行语方面,有两个C在许多人眼中已经流行了一段时间:消费化和商品化。在IT领域(尤其是网络领域),它们呈现出一种趋势,在很大程度上改变了决策者以及IT领域的其他专业人员看待数据网络角色的方式。消费电子产品和网络产品的安装变得非常简单,而无论供应商如何,用户体验都几乎相同。汤中的另一个要素是软件定义网络,在人们的脑海中通常会“虚拟化”网络边缘,将所有智能转移到SDN控制器功能中。所有这一切,加上对现代基于云的服务的日益使用,甚至可以使大多数经验丰富的IT专业人员都相信企业网络已成为一种商品。它有,但是  只要  如果只需要简单的数据包转发。但是,实现数字化的网络的关键是自动化和端到端可见性,以及带来的分析机会。除非基础网络架构具有支持它的功能,否则通常无法实现。

Wi-Fi故障排除有什么作用?好吧,实际上很多。不管您使用的SDN解决方案多么出色,或者基于云的管理多么酷,笔记本电脑和其他客户端仍然无法直接连接到云服务。他们显然需要某种类型的连接点,该连接点在校园或分支机构环境中通常是以太网端口或Wi-Fi接入点。使用有线网络时,事情变得很简单:插入终端设备后,它要么起作用,要么不起作用。使用Wi-Fi,尽管数据传输的原理与有线世界非常相似,但有时情况可能会很糟糕。

随着企业迁移到所有无线接入网络,对可靠,高质量Wi-Fi基础架构的需求逐年增加。但是,由于Wi-Fi的性质,即无执照的频谱,无保证的带宽,低效的竞争处理等,总是会有Wi-Fi不能按预期运行的情况。现实情况是,Wi-Fi在敌对的无线电频率上运行,与使用相同免费频段的众多其他类型的发射器竞争。为了使事情变得不那么容易,Wi-Fi往往是最好的选择。意思是,从第一天起,Wi-Fi协议中内置的媒体访问逻辑就非常“礼貌”:如果使用相同频段的任何设备进行的传输都具有足够的功率,那么Wi-Fi设备将是合格的。业界将尝试使用新的RF标准(例如未来的802.11ax)来解决其中的一些不足,这将大大提高频谱效率,并为网络带来更多确定性的行为。非常欢迎您,这将使最终用户以及支持网络的人员的生活在未来几年内变得更加轻松。

那一切都好吗?

不会。Wi-Fi仍然有数不胜数的不同方式会出错。

包不撒谎

在大多数情况下,企业级Wi-Fi网络可以正常工作。如果不这样做,通常大多数情况下都是关于简单的事情,这些事情通常很快就会被发现,例如客户端上配置错误的802.1x身份验证设置或无线LAN控制器上的虚假Radius共享密钥。这些问题使事情完全无法进行,因此易于重现和调试。通常,任何可重现的Wi-Fi问题通常都可以修复,无论是配置错误还是某处的错误。随意复制的能力是关键,因为它使在时间和地点隔离调试和潜在的数据包捕获工作成为可能。网络管理员只能提前准备需要调试和捕获的设备。一旦调试和捕获运行,就可以随意触发问题,从而使文件的大小尽可能地小,这有助于人们找到根本原因来关注有意义的数据。

有时问题是可以重现的,但可能需要花费大量的时间和故障排除工具才能解决。漫游问题就是最好的例子。如果在漫游事件期间出现异常情况,则故障排除通常需要在多个通道上同步同步捕获数据包。一些不专门研究Wi-Fi的网络集成商甚至可能没有能力和/或实践来实现这一目标。

正确的任务工具

令我惊讶不已的一件事是,很少有人关注物理RF层。杜德,这就是基础!如果不健康,如果摇晃很容易,请放在最上面。与频谱相关的问题令人讨厌的是,这些症状可能真的很奇怪。 Windows连接指示器中可能有五个完整的条形图,但仍有一点点像tar一样通过Wi-Fi飞过。

对物理层进行故障排除可能比第二层及更高层更棘手,通常情况下,数据包会说实话。高重传速率,相对于范围的数据速率异常低,网络对负载的耐受性差,噪声水平高,所有这些都是有迹象表明,网络中可能存在RF干扰问题。我所说的干扰并不是指其他在同一频道上工作的Wi-Fi设备,而是指其他非Wi-Fi并使用相同频段的发射机。许多疑难解答者的致命弱点是,他们没有正确的工具来检测频谱中正在发生的事情。能够“看到”频谱需要一个接收机,该接收机不通过“ Wi-Fi眼镜”查看频谱,而是将其显示为原始RF数据。 Wi-Fi协议分析仪和数据包捕获系统在确定频谱健康状况时几乎没有用,因为它们本质上是Wi-Fi卡,除了802.11调制信号外,它们无法显示其他内容。有一些低成本的频谱分析解决方案可以完成基本工作,但是由于分辨率低和扫描速度慢,它们通常可用于可靠地仅检测连续的发射机和其他“慢速移动器”。另一方面,还有来自安捷伦,安立,罗德等大公司的频谱分析仪&Schwarz等人,它们是经过校准的测量工具,因此快速而准确。缺点是它们的价格很高,需要大量学习才能掌握。那时,并非所有人的Wi-Fi疑难解答小工具。目前,市场实际上缺少定价合理的独立解决方案来实时执行可靠的高质量频谱分析。

网络情报救援

大多数供应商声称在其Wi-Fi基础架构产品中具有某种内置的RF分析功能。这确实是一项非常有用的功能,可作为第一道防线。如果在网络的某些区域存在射频问题,则充其量只能提供非常可靠的实时数据。最佳解决方案使用AP内的专用芯片在活动通道上执行在线RF分析,该方法通常比仅使用接入点的主Wi-Fi芯片的分辨率更高。

我最近参与了在更新设施中对校园Wi-Fi网络进行故障排除的工作,该设施的内置RF分析功能表明RF环境存在问题。内置系统无法查明所有干扰源的确切位置和类型,因此我使用了手持频谱分析仪来找到它们。出人意料的是,室内蜂窝基站天线似乎在5 GHz频段上发射出多个强烈的窄带尖峰。经过蜂窝提供商的技术支持和一些在线测试的几次电话通话后,得出的结论是,他们的建筑物内GSM传输与建筑物内的其他一些RF信号混合在一起,从而在5 GHz频带上产生了这些异常尖峰:

将GSM传输频率调低10 MHz,可使干扰尖峰消失:

该特定客户案例是意外RF干扰,导致奇怪而严重的连接以及性能问题的一个很好的例子。如果没有合适的工具,那么在这种情况下,Wi-Fi基础设施的内置RF分析功能和基本级别的手持式RF分析仪将很难找到根本原因。

下一步是什么?

在谈论流行语时,“机器学习”会响起什么钟声吗?目前,这是一个炙手可热的热门话题,它也进入了网络运营。同样,围绕机器学习的炒作很容易使人相信这几乎是人工智能。基本上,它是关于收集大量不同数据,对其进行分析并使用数学方法来查找模式和行为。在几年的时间内,我们可能会借助机器学习功能来增强网络管理系统,该系统可以独立分析存在问题的根本原因,或者主动警告网络运营商尚未解决的潜在问题。

在此之前,如果您甚至偶尔需要进行Wi-Fi疑难解答,请确保您的工具箱配备了功能最强大的可用工具。


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