Wi-Fi de roaming sem costura. Roaming contínuo de uma rede Wi-Fi no capsman usando o wifi convidado como exemplo

Agora, vários dispositivos sem fio estão ganhando popularidade, para os quais o acesso de alta velocidade à rede só é possível por meio de WiFi. Estes são Ipad / Iphone, e outros gadgets móveis. Quando você deseja organizar o acesso Wi-Fi em uma área de 30 m². m., instalar um Dlink regular por 1200 rublos resolverá todos os seus problemas, mas se você tiver uma área> 500 sq. m. e este é apenas um andar, esta solução não funcionará. Se você usar pontos de acesso ou roteadores comuns, cada roteador terá seu próprio nome de rede (SSID exclusivo) ou os roteadores precisarão ser espaçados para que as áreas de cobertura não se sobreponham, e isso levará a áreas com qualidade de recepção muito ruim , ou, em geral, sinal ausente. Cerca de seis meses atrás, me deparei com o mesmo problema, a solução foi encontrada com rapidez suficiente - UniFi.

Um exemplo de uma instalação WiFi UniFi em um lava-rápido de vários prédios.

UniFi Fornece Cobertura Sem Fio para o Distrito Escolar de Arcadia da Califórnia (tradução).

UniFi fornece acesso sem fio a hotéis de luxo no Peru (tradução).

Características dos pontos WiFi UniFi:

    Uma rede para todos os pontos WiFi.

    Projeto atrativo.

    Fácil instalação, PoE.

    Exiba a área de cobertura e a localização dos pontos de acesso na tela do administrador.

    Gerenciamento centralizado da rede sem fio.

    Redes de convidados, sem acesso à LAN.

    Crie senhas temporárias para usuários convidados.

    Atualizações automáticas de software em pontos de acesso.

    Alta escalabilidade: até 100 ou mais pontos.

    Múltiplas redes sem fio com diferenciação de direitos de acesso.

    Separação do tráfego de usuários da rede por VLAN.

    Roaming rápido na intranet ao alternar entre pontos de acesso.

    Rastreamento de tráfego de usuários, identificando fontes de aumento de carga de rede.

    Grande área de cobertura.

    Capacidade de gerar senhas temporárias de uso único (relevantes para locais públicos: hotéis, cafés, etc.)

    Pontos de conexão no modo repetidor.

Uma visão geral dos recursos do UniFi Controller está aqui.

Implementação do Ubiquity WiFi nos hotéis do Peru aqui (tradução).

Controlador de hardware para Ubiquiti UniFi. Chave de nuvem UniFi.

Como fica na prática:

Um controlador de software é instalado em um dos computadores da rede, no qual todas as configurações de rede sem fio são feitas.

Através deste controlador são feitas posteriormente todas as configurações dos pontos e parâmetros da rede. Abaixo estão algumas capturas de tela de configurações e aparência.

Esta é uma planta do edifício mostrando as localizações dos pontos.

Configurando uma rede de convidados sem acesso a recursos corporativos.

Acompanhamento de clientes ativos.

Monitoramento de pontos de acesso.

Vista de cima.

O processo de instalação e configuração é extremamente simples:

1. Coloque os pontos e conecte-os à rede local, o UniFi suporta PoE para que apenas um soquete ethernet seja necessário para conectá-los.

2. Instale o controlador de software em qualquer computador da rede, configure os parâmetros de rede WiFi, inicialize os pontos, após a inicialização as configurações do controlador serão aplicadas no ponto, e o ponto estará pronto para operação. Mesmo quando o controlador está desligado, as configurações nos pontos são salvas.

Neste artigo, aprenderemos como criar um único rede Wi-Fi perfeita em roteadores MikroTik / Mikrotik. Onde pode ser útil? Por exemplo, em vários cafés ou hotéis, onde um roteador wi-fi não é suficiente para cobrir todos os quartos e acessar a Internet, e com um grande número de pontos de acesso, vários tipos de problemas surgem constantemente: a conexão é constantemente perdida em laptops e dispositivos móveis não mudam sozinhos para o ponto de acesso mais próximo.

A solução para esta situação é o roaming ou handover da rede WiFi, que podemos obter graças à funcionalidade CapsMan de vários roteadores Mikrotik, um dos quais será um controlador WiFi e o restante serão pontos de acesso controlados por esse controlador.

A primeira coisa a fazer é atualizar para a versão mais recente do software. O firmware pode ser baixado no site oficial. Em seguida, entrando na interface do MikroTik, arraste-o para a seção Arquivos e reinicie o roteador. Junto com o firmware, você também precisa baixar o pacote Wireless CAPs MAN, arrastá-lo para o mesmo local e reiniciar. Após as ações realizadas, você pode prosseguir para a configuração.

Vamos começar com o controlador. Abra a seção CAPsMAN pressionando o botão correspondente no menu principal. Na aba Interfaces, clique no botão Manager (ligar o modo controlador) e na janela que aparece, marque a caixa Enable, salve OK. Depois disso, vá para a guia Configurações.

As definições de configuração serão aplicadas a todos os pontos de acesso conectados ao controlador. Clique na cruz azul e na guia Wireless especifique o nome da configuração (3), modo de rede wireless (4), nome da rede (5), e também ligue todas as antenas wireless para recepção e transmissão (6), salve (7) e vá para a guia Canal.

Aqui indicamos a frequência (2), o formato de transmissão da rede sem fio (3) e o canal (4). Salvamos (5) e vamos para a guia Datapath.

Aqui só precisamos marcar a caixa de seleção Encaminhamento local - isso transferirá o controle de tráfego para os pontos de acesso. Resta preencher a última guia Segurança.

Na seção de segurança, selecione o tipo de autenticação, método de criptografia e senha para a rede sem fio, clique em OK.

Depois de criar a configuração, passamos para a próxima etapa - implantação. Na mesma seção CAPsMAN, selecione a guia Provisioning (1) e clique na cruz azul. O campo Radio MAC (2) permite selecionar um ponto de acesso específico ao qual nossa implantação se referirá. Deixamos por padrão para que a implantação se aplique a todos os pontos de acesso. No próximo campo Action (3), selecione createdynamicenabled, pois temos uma interface dinâmica. Em Master Configuration (4) especificamos o nome da configuração criada acima.


Com a seção CAPsMAN finalizada, vá para a seção Wireless (1). Na guia Interfaces, clique no botão CAP (3), marque a caixa de seleção Enabled (4), selecione a interface wlan1 e especifique o endereço IP do nosso roteador principal, que também é um controlador.

Se fizemos tudo corretamente, duas linhas vermelhas aparecerão na guia Interfaces, que indicam que o adaptador wi-fi se conectou ao controlador e adotou todas as configurações necessárias.

Isso completa a configuração do roteador-controlador principal, e essa rede pode ser usada para criar uma rede telefônica e conectar-se a um PBX do escritório

A configuração de pontos de acesso que se conectarão ao controlador por meio de um cabo Ethernet é bastante simples. Eles também precisam ser atualizados para a versão mais recente e os CAPs MAN instalados. Em seguida, combinamos todas as portas e a interface wi-fi em uma ponte na seção de mesmo nome.

O próximo passo na seção Wireless é o mesmo que no controlador, exceto que ao invés do endereço IP em CAPs MAN Addresses, indicamos a Bridge criada no access point no campo Discovery Interfaces. Após as manipulações, o ponto de acesso receberá as configurações do controlador e distribuirá o wi-fi (as mesmas duas linhas vermelhas devem aparecer na guia Interfaces).

Uma nova versão do sistema operacional OS 2.13.C0 foi lançada em 20/09/2018. Esta versão adiciona suporte aos padrões IEEE 802.11k / 802.11r no modo de configuração manual.

Graças ao novo mecanismo "Roaming Wi-Fi sem interrupções" mudar de um ponto de acesso para outro em um telefone celular, em vez de cinco segundos, agora é de apenas 100 ms. Com roaming contínuo, os clientes conectados via Wi-Fi, ao passar da área de cobertura de um roteador cinético para outro, não perceberão a rapidez com que a comutação entre os dispositivos ocorre. Assim, mesmo as conversas telefônicas de Voz sobre Wi-Fi serão ininterruptas.

Como funciona o roaming contínuo para Wi-Fi Keenetic?

Como era antes?

Em uma grande sala, por exemplo, em uma casa de campo ou em um apartamento de dois andares, dois dispositivos são instalados. No primeiro andar, há uma central de Internet, o segundo dispositivo no andar de cima é conectado ao primeiro cabo e opera no modo "ponto de acesso". Se o usuário quiser se comunicar por meio de comunicação por vídeo, por exemplo, no Skype, enquanto se desloca do primeiro andar para o segundo, em algum momento ele sairá da área de cobertura do primeiro dispositivo e, consequentemente, se desconectará do Rede Wi-Fi.

Mesmo que seu smartphone do modelo mais recente, conhecendo a rede do segundo dispositivo, se conecte a ele em apenas alguns segundos, a chamada do skype ainda será interrompida. O mesmo acontecerá se você baixar arquivos ou enviá-los. De qualquer forma, a ação será interrompida devido à reconexão à rede Wi-Fi e uma pequena pausa na troca de dados.

Como está agora?

O roaming contínuo Keenetic 802.11k/r permite que você evite reconectar completamente o dispositivo em duas etapas. Ao usar o padrão de comunicação 802.11k, o dispositivo cliente não perde tempo varrendo completamente o ar e procurando pontos de acesso, o dispositivo sabe com antecedência quais redes são preferíveis. Graças ao padrão de comunicação 802.11r, o tempo de autenticação na nova rede é bastante reduzido. Como resultado, o processo de reconexão à rede é reduzido para cem microssegundos, o que não é perceptível para o usuário.

Essa conectividade contínua é especialmente relevante para garantir uma conexão estável na telefonia IP.

Quais dispositivos são compatíveis com Wi-Fi contínuo?

"Roaming Wi-Fi contínuo" é suportado por todos os modelos de roteadores Keenetic (banda dupla e banda única), todos os dispositivos para os quais uma nova versão do sistema operacional Keenetic OS 2.13 foi lançada. Estes incluem todas as cinéticas da geração anterior e da última geração, a maioria das que estão à venda.

Como configurar o roaming contínuo Keenetic?

Um guia de configuração detalhado pode ser encontrado no banco de dados Keenetic . Aqui vamos nos concentrar apenas nos pontos principais:

    Roaming contínuo Keenetic fácil de configurar para o segmento principal "Rede doméstica" pode ser feito usando a interface web. Para configurar as mesmas opções para "Grede de backbone» ou outros segmentos arbitrários, você deve recorrer à linha de comando;

    Na cinética de banda dupla, tanto uma rede quanto as redes Wi-Fi de 2,4 e 5 GHz podem ser habilitadas com as mesmas configurações (nome, chave, horário de trabalho);

    Os IDs de um segmento devem ser os mesmos em todos os dispositivos;

    As chaves e o SSID do domínio móvel devem ser os mesmos.

    Você pode configurar a cinética através da interface web apenas se funcionar nos modos "Básico" ou "Ponto de acesso". Para o modo “Amplifier”, a configuração só é possível usando a linha de comando.


Quais clientes oferecem suporte a roaming Wi-Fi contínuo?

Smartphones e tablets também devem suportar roaming Wi-Fi contínuo de acordo com os padrões IEEE 802.11k/r. Você pode descobrir exatamente se um modelo específico suporta este padrão na documentação técnica do fabricante. Observe que a maioria dos dispositivos modernos da Apple e Samsung suportam esse padrão.

802.11R. Rápidoalternar entre pontos (handover)

Muitos fabricantes de Wi-Fi prometem alternar sem problemas entre pontos de acesso usando seu protocolo proprietário "genial".

Apesar das belas promessas, na prática, os atrasos na comutação (handover) podem ser significativamente maiores do que os 50-100 ms declarados (a comutação pode levar até 10 segundos ao usar o protocolo WPA2-Enterprise). O fato é que a decisão de migrar para outro ponto de acesso é sempre tomada pelo equipamento cliente. Aqueles. Seu smartphone, laptop ou tablet decide por si mesmo quando mudar e como fazê-lo.

Muitas vezes, protocolos proprietários de fabricantes de Wi-Fi conhecidos são baseados na desautenticação forçada do dispositivo quando a qualidade do sinal se deteriora. Às vezes, nas configurações de um ponto Wi-Fi, você pode definir "agressividade de roaming" - o valor mínimo do sinal no qual o dispositivo será "lançado" da rede. Muitas vezes, o equipamento do cliente reage incorretamente a esse “chute no traseiro”. A sessão TCP é encerrada, o download de arquivos é interrompido. A conexão com o servidor de email, máquina virtual é interrompida. A conexão com o servidor SIP requer uma nova autenticação.


Muitas vezes, o dispositivo cliente, em vez de se conectar a um ponto vizinho com um sinal melhor ( incentiva esta decisãoWi-ficontrolador) tenta, sem sucesso, se reconectar ao ponto antigo. Pior ainda, se o dispositivo tentar se conectar a outra rede da lista de salvas (por exemplo, uma rede convidada).

Mas mesmo que o processo de comutação ocorra de acordo com o planejado, leva um tempo significativo para redefinir a troca de chaves (EAP) e a autorização no servidor Radius (WPA-2 Enterprise).

Para resolver esses problemas, a Wi-Fi Association desenvolveu o protocolo 802.11R. Atualmente, a maioria dos dispositivos móveis o suporta (Apple desde o iPhone 4S, Samsung Galaxy S4, Sony Xperia Z5 Compact, BlackBerry Passport Silver Edition,...)

A essência do 802.11R é que o dispositivo móvel conhece seus próprios pontos e os de outras pessoas pelo sinal de associação de domínio móvel (MDIE). Este sinal é adicionado ao sinal de baliza (baliza SSID).

Se o seu iPhone detectou um ponto do seu domínio móvel com o melhor nível de sinal/ruído, ele realiza uma autorização preliminar com outro ponto do domínio móvel antes de iniciar o procedimento de comutação no "thread" existente.

Em segundo lugar, a autorização segue um cenário simplificado - em vez de uma longa autorização no servidor Radius, o dispositivo cliente troca uma chave PMK-R1 com o controlador Wi-Fi. (A chave original PMK-R0 é transmitida apenas durante a autenticação primária e é armazenada na memória do controlador Wi-Fi).

No momento em que outro ponto "retroativamente" autorizou o dispositivo, ocorre o handover propriamente dito. A reconfiguração da frequência e do canal no smartphone não leva mais de 50 milissegundos. Na maioria dos casos, passa completamente despercebido pelo usuário.

Ao escolher uma solução para uma rede Wi-Fi de escritório, preste atenção se o equipamento selecionado suporta o protocolo de roaming aberto 802.11R, que é compreensível para dispositivos clientes. Por exemplo, o equipamento Edimax Pro suporta totalmente este protocolo, portanto, não há problemas com roaming na maioria dos casos. No entanto, se o seu aparelho for antigo e não entender o protocolo 802.11R, é possível ajustar a agressividade do roaming com base no sinal caindo abaixo do limite - como fazem outros fabricantes de Wi-Fi, eles se apresentam como uma "solução inovadora ".

802.11 K.Balanceamento de carga sem fio

Além dos problemas de roaming, muitas vezes os usuários corporativos precisam lidar com congestionamento em um ponto de acesso. Na implementação clássica do Wi-Fi, todos os dispositivos tendem a se conectar ao ponto de acesso com o melhor sinal. Às vezes, como resultado da localização incorreta do ponto (erro de planejamento de rádio), todos os “residentes do escritório” são registrados em um ponto e o restante “resto”.

Devido à carga desigual, a velocidade da rede local cai drasticamente, já que o rádio aéreo é um grande “hub”, onde os dispositivos “falam por sua vez”.

Para suavizar a irregularidade e a distribuição ideal de usuários entre pontos operando em diferentes canais de rádio, o protocolo 802.11K foi desenvolvido.

O 802.11K funciona em conjunto com o 802.11R (como regra, os dispositivos que suportam o padrão “R” também suportam o padrão “K”).

Se o dispositivo móvel "vê" o sinal de beacon de outros pontos no mesmo domínio móvel, o dispositivo envia uma solicitação de broadcast "Radio Measurement Request frame", na qual solicita informações sobre o estado atual de outros pontos de acesso dentro da zona de visibilidade:

    número de usuários cadastrados

    velocidade média do canal (número de pacotes transmitidos)

    quantos bytes foram transferidos em um determinado intervalo de tempo

Na especificação estendida do padrão, o smartphone do cliente pode consultar o status do link de outros dispositivos móveis conectados a um ponto de acesso potencialmente interessante que suporte o padrão 802.11K. Os dispositivos respondem não apenas sobre estatísticas reais, mas também sobre o estado do sinal/ruído.

Assim, se o seu smartphone vir 2 ou mais pontos dentro do mesmo domínio móvel, ele escolherá um ponto não com o melhor sinal, mas um ponto que proporcionará uma conexão mais rápida à rede local (menos carregada).

As condições de recepção, o número de usuários e a carga no ponto podem mudar dinamicamente, mas usando os protocolos 802.11K e 802.11R, os dispositivos alternarão perfeitamente e a carga na rede sempre será distribuída uniformemente.

Muitos fornecedores que usam protocolos proprietários implementam algo semelhante ao 802.11K, quando um ponto "sobrecarregado" desconecta à força clientes com piores condições de recepção ou limita o número máximo de dispositivos registrados simultaneamente e desabilita o registro se o número de clientes exceder os limites permitidos. Esses protocolos proprietários não são tão eficientes, mas ainda impedem o colapso total da rede Wi-Fi.

Como economizar dinheiro no planejamento de rádio graças a802.11K

O uso de equipamentos que suportam os protocolos 802.11R e 802.11K corrige parcialmente os erros cometidos durante o planejamento de rádio. Os protocolos dinâmicos habilitados para roaming permitem evitar a sobrecarga de pontos individuais e distribuir a carga entre os pontos uniformemente pela rede.

A equipe de soluções WiFi recomenda sempre fazer planejamento de rádio, mas às vezes em redes pequenas, você pode pontilhar aleatoriamente. Os protocolos dinâmicos melhorarão a qualidade do Wi-Fi e a distribuição de carga entre os canais dos pontos vizinhos.

O uso de protocolos dinâmicos para roaming contínuo pode reduzir as áreas de sobreposição. Assim, é possível fornecer uma cobertura de alta qualidade com um número menor de pontos. Economia em equipamentos - até 25%.

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