Зачем Искусственный Интеллект при внедрении WiFi6?

Зачем Искусственный Интеллект при внедрении WiFi6?

Планируя переход к Wi-Fi 6 важно начать с тех зон, где возможности Wi-Fi 6 существенно улучшат производительность сети и качество подключения пользователя. В этом нам поможет Искусственный Интеллект/ Машинное Обучение (ИИ/МО), внедренные в Cisco DNA Center – центр управления сетью. ПО ИИ/МО наблюдает за конфигурациями, собирает телеметрию и позволяет делать интересные измерения по пользователям, устройствам и приложениям. Алгоритмы МО делают сложную корреляцию событий и позволяют оценить ситуацию с учетом контекста, помогая решить конкретные задачи.


Какие проблемы в существующей беспроводной сети поможет решить Wi-Fi 6?


  • Низкая производительность сети в перегруженных зонах
  • Низкая производительность мобильных устройств в восходящем канале (uplink)
  • Высокий уровень радиопомех
  • Перегруз сети трафиком IoT

Определить проблемные зоны в беспроводной сети нам поможет ИИ/МО в Cisco DNA Center.


Перегруженные зоны


802.11ac/Wi-Fi 5 с MU-MIMO неплохо работают в перегруженных зонах. Нам надо заменить точки доступа на Wi-Fi 6 только в тех зонах, где перегрузка вызывает снижение производительности и ухудшение качества подключения пользователя. В меню Assurance Cisco DNA Center в разделе “Trends and Insights” с помощью ИИ/МО можно сравнить практически все со всем в вашей кампусной сети – например, производительность беспроводной сети между зданиями, этажами и конкретными точками доступа. График утилизации радиоканала ранжирует точки доступа от наибольшей утилизации к наименьшей. При высокой утилизации радиоканала радиоресурс практически постоянно занят и точка доступа работает неэффективно. Посмотрим уровень потерь пакетов на точках с высокой утилизацией канала. В результате получим те точки доступа, которые имеют высокие уровни (1) утилизации канала и (2) ретрансляций. Заменить эти точки доступа на Wi-Fi 6 – хорошая идея. Cisco DNA Center, кстати, позволяет отмотать картинку в типовой для кампуса день и взять статистику оттуда.



Зоны, в которых мобильным устройствам нелегко


Мобильные устройства передают в Wi-Fi интерфейсе с меньшей мощностью, чем это делают точки доступа (обычно 15мВт против 100мВт). Из-за этого возникают ситуации ассиметричного канала, когда мобильные устройства не могут отправить данные в аплинке при хорошем уровне сигнала от точки доступа. Пользователь недоумевает – у меня хороший Wi-Fi, 4 палки на индикаторе! Хороший уровень сигнала измеряется от точки доступа (downlink), при существующей проблеме в аплинке. Такая проблема проявляет себя по-разному, т.к. интерференционная картина (помехи) в каждом помещении своя, конструкции из бетона и металла усиливают проблему в аплинке. OFDMA в Wi-Fi 6 позволяет мобильному устройству концентрировать передачу в более узком канале для повышения мощности. Это работает примерно как насадка для полива на даче, которая усиливает напор струи воды. В результате Wi-Fi 6 позволяет маломощным устройствам достичь лучшего уровня сигнала и повысить SNR (соотношения сигнал-шум) в аплинке, что важно в средах с множественными переотражениями. Как определить зоны, где клиенты Wi-Fi испытывают проблемы с качеством передачи в аплинке?



С помощью ИИ/МО в меню "Trends and Insights" посмотрим средний RSSI (Received Signal Strength Indicator) клиентских устройств для всех точек доступа в кампусе. Получим картину того, как точки слышат своих беспроводных клиентов. Точки доступа с RSSI ниже среднего имеет смысл заменить на Wi-Fi 6.


Зоны с высоким уровнем помех


Пользователи могут испытывать длительное подключение к сети, плохой отклик приложений и сложности с подключением к облаку из-за высокого уровня помех в беспроводной сети. Функционал ИИ "AI Network Analytics" в Cisco DNA Center автоматически определяет помеху и выдает алерт в окне “Top 10 Issues” на главной панели управления. В меню ИИ/МО “Trends and Insights” можно отсортировать точки доступа по уровню помех.
Кликнем на точку доступа и посмотрим в инструмент “Intelligent Capture”. Он выполняет сложный анализ пакетов, фреймов и радиосреды. Кликнем на анализ спектра. Волны показывают каналы, на которых присутствуют помехи и влияние этих помех на работу данной точки доступа. Intelligent Capture позволяет обнаружить и проанализировать помеху даже если ее источник не относится к Wi-Fi.



На картинке результат спектрального анализа в диапазоне 2.4 ГГц. На каналах 1 и 2 высокий уровень помех в отличие от каналов 3 и 4. Если помеха ограничена одним или двумя каналами Wi-Fi, то можно сконфигурировать точку доступа так, чтобы не задействовать их. Однако, если помеха присутствуется на всех каналах — перед вами хороший кандидат на замену на Wi-Fi 6. OFDMA в Wi-Fi 6 минимизирует внутриканальные интерференции, кроме того клиенты Wi-Fi 6 могут передавать информацию с большей мощностью в более узких каналах, повышая устойчивость против внешних помех.


Проблема маленьких пакетов IoT


Эта проблема известа в Wi-Fi сетях, используемых для межмашинного трафика (M2M) или видео наблюдения. Такой тип коммуникаций означает передачу небольшого объема данных с высокой частотой. Чаще всего M2M энкапсулирует данные в 64-байтные UDP пакеты, тогда как обычная передача IP файлов использует большие пакеты в 1,500 байтов. Точка доступа Wi-Fi ограничена в количестве пакетов в секунду (PPS), которые может обработать чипсет. Представьте чипсет Wi-Fi, способный обрабатывать 30,000 PPS. Для нормальных пакетов в 1,500 байтов это устройство передает 360 Мб/с (30,000 х 1500 х 8). Но для пакетов в 64 байта максимальная производительность падает до 45 Мб/с. Т.о. 20 Мб/с трафика M2M займет почти половину производительности точки доступа.


Чтобы обнаружить проблему малых пакетов зайдем в меню ИИ/МО “Trends and Insights” и отсортируем точки доступа по трафику (“Traffic”). Это позволит определить самую загруженную точку доступа по передаче пакетов. Используем Intelligent Capture, но в этот раз посмотрим на счетчик фреймов и ошибки фреймов. Любая точка доступа с большой загрузкой по трафику, высоким количеством фреймов и ошибок фреймов — отличные кандидаты на замену на Wi-Fi 6.




Cisco разработали целый ряд технологий чтобы обойти ограничения типовых чипсетов Wi-Fi, например HDX и “Turbo Performance” для Cisco Aironet серий 2700 и 3700 для 802.11ac. Технологии HDX с 4-ядерными процессорами сейчас доступны в новых чипсетах Wi-Fi 6 и поднимают производительность по обработке пакетов на новый уровень.


Дополнительные материалы:


Fundamentals of Wi-Fi 6: Capacity Is the New Metric
Cisco Catalyst Wi-Fi 6 Access Points
Cisco DNA Software for Wireless

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите , пожалуйста.

Планируете ли Вы переход к Wi-Fi 6?

  • 0,0%Да, в 2020 году0
  • 0,0%Да, но позже0
  • 0,0%Нет, подожду Wi-Fi 70
  • 0,0%Нет, подожду 5G0
  • 100,0%Нет разницы какой стандарт Wi-Fi использовать1
  • 0,0%Я не знаю какой у меня стандарт Wi-Fi0
Alt text

Подписывайтесь на каналы "SecurityLab" в TelegramTelegram и TwitterTwitter, чтобы первыми узнавать о новостях и эксклюзивных материалах по информационной безопасности.