輕IT基礎(chǔ)架構(gòu)下的集中管理與排錯(cuò)

高峰

所有對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障維護(hù)有豐富經(jīng)驗(yàn)的人都清楚：在早期網(wǎng)絡(luò)中，大概75%左右的故障來(lái)自于網(wǎng)線或物理接口的物理連接。伴隨著技術(shù)的發(fā)展、綜合布線理念的貫徹與執(zhí)行、制造工藝的提升和線纜與接口質(zhì)量提升，這一故障的比例大幅度的降低了。那么當(dāng)我們的最后100米實(shí)現(xiàn)了無(wú)線化之后，我們的網(wǎng)線和物理接口會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況呢？

最后100米帶來(lái)的改變

■靈活性的大躍進(jìn)與技術(shù)本身的退步

首先，我們應(yīng)該有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)：無(wú)線WLAN網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上交雜著網(wǎng)絡(luò)靈活性的提升和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的倒退。從技術(shù)角度講，WLAN相當(dāng)于從交換式以太網(wǎng)年代退回到共享式以太網(wǎng)年代，倒退了至少5-10年。特別是從物理介質(zhì)上來(lái)看，在當(dāng)前采用的交換式以太網(wǎng)中，每個(gè)用戶是獨(dú)享傳輸介質(zhì)的;而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有的用戶都共享物理信道，只要用戶間相互可見(jiàn)，無(wú)論有多少個(gè)AP，所有工作在同一頻點(diǎn)的用戶都可以共享相同的物理介質(zhì)。這是典型的同軸共享式以太網(wǎng)或基于HUB的共享式以太網(wǎng)的特征。而在共享式以太網(wǎng)里，需要考慮的如物理數(shù)據(jù)碰撞、網(wǎng)絡(luò)用戶量與數(shù)據(jù)量規(guī)模無(wú)法無(wú)限擴(kuò)展等問(wèn)題也重新歸來(lái)。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)排錯(cuò)時(shí)需要考慮的因素明顯增加了，工作量也隨之加大。

■便捷性與管理復(fù)雜度的雙重提升

相比較以太網(wǎng)，WLAN在提升便捷性的同時(shí)，其傳輸介質(zhì)發(fā)生了明顯變化：從幾乎絕對(duì)可信的銅纜和光纖，變?yōu)榻^對(duì)不可信的頻譜資源。因此，相較于管理以太網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)管人員不僅要有充足的TCP/IP知識(shí)，還要在在管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的射頻知識(shí)，如最關(guān)鍵的信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、發(fā)射功率、天線增益、干擾等等概念的擁有深刻的理解;同時(shí)還要理解802.11協(xié)議的獨(dú)特特性及重傳等概念。這對(duì)網(wǎng)管的知識(shí)體系提出新的挑戰(zhàn)，并且令對(duì)接入介質(zhì)的管理復(fù)雜度呈幾何級(jí)提升。

■從管理“有”到管理“無(wú)”

傳統(tǒng)以太網(wǎng)是有線網(wǎng)絡(luò)，所有的連接是可見(jiàn)的，某個(gè)終端連接到具體哪個(gè)設(shè)備是明確的。而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接是不可見(jiàn)的，某個(gè)終端在整個(gè)的接入過(guò)程中會(huì)不斷的發(fā)生切換，從一個(gè)接入設(shè)備切換到另外一個(gè)接入設(shè)備，在某些極端情況下設(shè)置會(huì)在兩個(gè)不同的接入AP之間一分鐘之內(nèi)切換幾十甚至上百次，并且這種切換完全由客戶端決定。傳統(tǒng)網(wǎng)管軟件的刷新速率已經(jīng)完全無(wú)法把握這種情況。因此，如何管理“無(wú)”的問(wèn)題，成為無(wú)線管理的需要解決的大問(wèn)題。

自動(dòng)化部署WLAN

■大規(guī)模/對(duì)分支機(jī)構(gòu)WLAN管理為何需要自動(dòng)化部署

目前利用WLAN完成企業(yè)最后100米接入已經(jīng)成為明確的發(fā)展趨勢(shì)。我們勢(shì)必要在網(wǎng)絡(luò)部署的簡(jiǎn)易性方面提升我們部署WLAN的能力，以加快部署時(shí)間，降低網(wǎng)絡(luò)部署成本和及時(shí)維護(hù)成本，并加快WLAN問(wèn)題的修復(fù)。

例如：在商業(yè)環(huán)境中例如超市，倉(cāng)庫(kù)等環(huán)境，更快速的部署意味著更早的使用時(shí)間，從而提升企業(yè)的盈利能力。在醫(yī)療，教育等環(huán)境，自動(dòng)化部署意味著AP設(shè)備零配置，在排除網(wǎng)絡(luò)故障也時(shí)無(wú)需考慮AP的配置問(wèn)題，僅需考慮網(wǎng)絡(luò)的可連接性。若是在硬件損壞的情況下，僅需簡(jiǎn)單的硬件替換即可完成故障排除，而無(wú)需重新對(duì)新增設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。

對(duì)于多分支機(jī)構(gòu)或者大型園區(qū)而言，由于其網(wǎng)絡(luò)管理人員的數(shù)量極為有限，對(duì)于遠(yuǎn)程的安裝需求往往鞭長(zhǎng)莫及。如何快速、有效、高質(zhì)量完成遠(yuǎn)程站點(diǎn)的部署也是擺在大家面前的一大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

■自動(dòng)化部署的關(guān)鍵思想

配置預(yù)置 ?要做到自動(dòng)配置，那么首先就要做到配置預(yù)置，也就是說(shuō)能夠?qū)P的配置預(yù)先配置在控制器里。這里的主要要求是部署時(shí)只需要簡(jiǎn)單的預(yù)先配置，而不用對(duì)每一個(gè)需要部署的AP都進(jìn)行單獨(dú)配置。不能做到這一點(diǎn)，就失去了自動(dòng)化配置的意義。

配置關(guān)聯(lián) ?也就是如何將預(yù)先完成的配置自動(dòng)關(guān)聯(lián)到對(duì)應(yīng)的AP設(shè)備上。

■自動(dòng)配置的實(shí)現(xiàn)

自動(dòng)預(yù)配置是如何實(shí)現(xiàn)的呢？由于一組的AP除MAC和IP地址外配置基本相同，但不具備MAC地址配置，且IP配置可選DHCP方式。當(dāng)AP通過(guò)二層關(guān)聯(lián)或通過(guò)DHCP獲得IP地址以三層方式，自動(dòng)關(guān)聯(lián)至控制器時(shí)，控制器將根據(jù)匹配原則下發(fā)至AP設(shè)備。

至于AP實(shí)體設(shè)備與預(yù)配置的關(guān)聯(lián)，事實(shí)上，對(duì)于AP而言也就是與對(duì)應(yīng)Profile的關(guān)聯(lián)。在具體部署時(shí)， AP可以通過(guò)二層以太網(wǎng)報(bào)文方式直接與控制器關(guān)聯(lián)，也可以在獲得IP地址后通過(guò)UDP方式與控制器關(guān)聯(lián)。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，擁有三個(gè)樓宇，三個(gè)分支機(jī)構(gòu)，那么此時(shí)，僅需建立6個(gè)AP，并引用對(duì)應(yīng)的SSID/加密/認(rèn)證安全/服務(wù)質(zhì)量等配置，給樓宇的AP配置相應(yīng)VLAN，然后將這些通過(guò)IP地址段映射到對(duì)應(yīng)的AP上，分支機(jī)構(gòu)甚至無(wú)需進(jìn)行相應(yīng)VLAN配置。一旦AP連接了控制器，控制器會(huì)根據(jù)AP所在的IP Subnet（IP子網(wǎng)）將對(duì)應(yīng)Profile的配置分發(fā)給對(duì)應(yīng)AP即完成了AP的全部配置，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)。

■部署自動(dòng)化配置需要考慮的要素

顯而易見(jiàn)，自動(dòng)化配置無(wú)疑是中大型或者多分支行網(wǎng)絡(luò)管理員的福音，但是在部署自動(dòng)化配置時(shí)，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)提前進(jìn)行規(guī)劃，這要求我們的IP/VLAN/DHCP等規(guī)劃需要更強(qiáng)的邏輯性。

無(wú)線集中故障排查可視化

■無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目梢暬?/p>

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c有線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳町惡艽蟆．?dāng)我們討論有線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D時(shí)，我們只需將客戶端簡(jiǎn)單的連接到接入交換機(jī)的物理接口即可。但在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里，同一個(gè)AP還需要討論其ESS/BSS的問(wèn)題，即其拓?fù)鋱D應(yīng)該是客戶端接入了哪一個(gè)BSS，然后是這個(gè)BSS到哪一個(gè)ESS。所以，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D與有線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D是完全不同的。

■不同的物理狀態(tài)

在無(wú)線領(lǐng)域中，沒(méi)有明確的線纜連接，只有無(wú)線區(qū)域的覆蓋好壞。而且無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)特征導(dǎo)致無(wú)線區(qū)域的覆蓋好壞是變化的。因此需要實(shí)時(shí)熱圖來(lái)監(jiān)控整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，使其真正可視起來(lái)。

■物理層排錯(cuò)

在物理層排錯(cuò)時(shí)，大家普遍認(rèn)為無(wú)線的干擾是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)極大罪魁禍?zhǔn)?。但事?shí)上，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的資源利用率和干擾強(qiáng)度的組合才是真正的問(wèn)題所在，而且干擾不僅僅是WLAN對(duì)WLAN的干擾，還包括其他同頻干擾，例如微波、2.4GHz無(wú)線電遙控射頻信號(hào)、藍(lán)牙信號(hào)等等。因此在物理層排錯(cuò)中，必須對(duì)所有的干擾源進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)其資源利用率進(jìn)行監(jiān)控。僅僅通過(guò)某種網(wǎng)上的免費(fèi)工具事實(shí)上并不能夠真正的將問(wèn)題定位。

因此，對(duì)整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的物理層，用戶需要實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)完整的可視化呈現(xiàn)，包括各個(gè)信道的干擾強(qiáng)度、信道使用率、以及是否有非WLAN的干擾。

■真正了解網(wǎng)絡(luò)的情況

在傳統(tǒng)以太網(wǎng)中，如果用戶出現(xiàn)玩游戲頻繁“卡”的情況，那么基本上確定一下互聯(lián)網(wǎng)出口的擁塞程度，看看用戶Ping DHCP服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間，基本上就可以定位問(wèn)題了。但是對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行相同的操作后，如果響應(yīng)較慢，還需要定位是無(wú)線慢還是有線慢。如果無(wú)線慢，那么還要確認(rèn)是哪種無(wú)線因素導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)緩慢：是干擾？沖突？無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體性能不足？還是覆蓋不合理的頻繁漫游切換導(dǎo)致了這個(gè)問(wèn)題。

故障排查可視化

要求無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全無(wú)故障是不現(xiàn)實(shí)的，而物流與供應(yīng)鏈行業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用出于移動(dòng)性考慮必須部署在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之上，且任何的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中斷都會(huì)對(duì)整個(gè)物流與供應(yīng)鏈的關(guān)鍵應(yīng)用產(chǎn)生較大或者致命的影響。在這樣的實(shí)際且嚴(yán)苛要求下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)故障排查的高效率是我們必須提供的，特別是將關(guān)鍵應(yīng)用部署于無(wú)線之上的機(jī)構(gòu)。