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Fair wireless dank Wireless Infrastructure Control

19. 05. 2009
Roger Hockaday
Tom's Networking Guide

Wireless-Client Performance-Optimierung mit Lösungen von Aruba

Fair wireless dank Wireless Infrastructure Control

Die zunehmende Nutzung kabelloser Netzwerktechniken stellt Unternehmen und Bildungseinrichtungen vor die Herausforderung mit möglichst wenig Aufwand möglichst viel aus der vorhandenen Infrastructur herauszuholen.
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Fair wireless dank Wireless Infrastructure Control

Zu den unbestrittenen Kernzielen bei der Entwicklung von Drahtlos-Techniken gehört es, die Kapazität und die Performance drahtgebundener Netzwerk-Verbindungen nachzubilden. Bei der Verwirklichung dieses Ziels zeigt sich jedoch, dass die fundamentalen Unterschiede zwischen diesen beiden Verbindungs- und Zugriffstechniken weiterhin relevant sind. Mit Draht- und Kabelverbindungen und insbesondere mit Glasfaser-Verbindungen können klar definierte und abgeschlossene elektromagnetische Umgebungen geschaffen werden, die bei sachgemäßer technischer Umsetzung gering empfindlich oder sogar immun gegenüber externen Einflüssen wie elektromagnetischen Störsignalen und gegenüber Hindernissen für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen sind, und die geeignet sind, mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit sicherzustellen, dass ein gesendetes Signal beim vorgesehenen Empfänger tatsächlich eintrifft. Funkverbindungen gehorchen dagegen statistischen Gesetzen, und ihre Beherrschung ist deshalb erheblich anspruchsvoller. Die Abnahme der Signalstärke, Störsignale, Grenzwerte für die Sendeleistung, ständig steigende Anforderungen an Durchsatz und Netzwerkkapazität, Rauschen ? gemessen als Signal-Rausch-Verhältnis (SRV) zu beliebigen Zeitpunkten ? und die Bewegung von Client-Geräten haben Einfluss darauf, ob Drahtlos-Infrastrukturen als Parallelangebot oder zumindest teilweise als Ersatz für drahtgebundene Netzwerke geeignet sind.

Aruba Access-Points AP124 und AP125. (Bild: Aruba)

Oder können sie auch mehr sein? Die Farpoint-Gruppe hat bereits über die Vorteile von Verfahren für Radio Frequency Spectrum Management (RFSM) berichtet (Farpoint-Whitepaper 2003-201.1, Beyond the Site Survey: RF Spectrum Management for Wireless LANs), mit denen die Gesamtkapazität erhöht und die ständig steigende Gerätedichte bewältigt werden kann. RFSM-Verfahren sollten mindestens in der Lage sein, die Übertragungsleistung und -kanäle der Infrastruktur automatisch und dynamisch anzupassen. Wenn viele Access-Points auf engem Raum eingesetzt werden (Farpoint-Whitepapers 2004-193.1, Rethinking the Access-Point: Dense Deployments for Wireless LANs und 2005-083.1, Wireless LAN Dense Deployments: Practical Considerations), eine häufig verfolgte und wahrscheinlich letztlich alternativlose Strategie zur Erhöhung der Kapazität, kann es zu erheblichen Schwierigkeiten beim Einsatz von RFSM kommen. Notwendig sind dann anspruchsvolle Lösungen, die zwar hohe Anforderungen an die Implementierung stellen, aber erhebliche Verbesserungen der Performance in Umgebungen mit hoher Gerätedichte und paralleler Nutzung unterschiedlicher Protokolle (802.11n und herkömmliche Standards) ermöglichen.

Es ist zwar zutreffend, dass 802.11n einige der Probleme früherer 802.11-Standards behebt, da es größere Durchsatzraten, höhere Zuverlässigkeit und höhere spektrale Effizienz bietet ? zu einem großen Teil einfach durch "mehr Masse", vergleichbar mit der Umstellung auf Fast-Ethernet und Gigabit-Ethernet. Allerdings kann der Einsatz von 802.11n bei paralleler Nutzung unterschiedlicher Protokolle, was bis zum vollständigen Austausch aller eingesetzten Clients praktisch unvermeidlich ist, zu verringerter Performance für alle Nutzer führt und das trotz oder möglicherweise wegen der im Standard vorgesehenen "Koexistenz-Techniken". Nimmt man weitere Anforderungen wie höheren Bruttodatendurchsatz, höhere Datenvolumina und zeitkritische Datenübertragungen hinzu, wie insbesondere Sprach- und Videoübertragung, wird offensichtlich, dass anspruchsvollere RFSM-Verfahren gebraucht werden.

Der Hörsaal auf dem Campus der University of Washington. Jeweils zwei Access-Points wurden auf beiden Seiten des Hörsaals installiert, die Clients waren in jeder zweiten Sitzreihe auf den Schreibpulten angeordnet. (Bild: Farpoint Group)

Vor Kurzem ergab sich die Möglichkeit, eine aktuelle Wireless Infrastructur Control-(WIC)-Installation in einem Hörsaal im Architektur-Gebäude der University of Washington in Seattle in Augenschein zu nehmen. Aruba Networks hatte eingeladen, an den Tests für ihre ARM-2.0-Technik teilzunehmen (Adaptive Radio Management, von Aruba auch als Adaptive Infrastructure Control bezeichnet), und zwar konkret an den Tests der Version 3.3.2.5 ihrer Software für Multi-Service Mobility Controller. Im Hörsaal war der Mobility Controller Aruba 3600 mit vier Access-Points AP125 802.11n von Aruba verbunden. In den durchgeführten Tests wurden die Nutzer von je nach Testfall bis zu 101 Client-Notebooks verschiedener Hersteller repräsentiert: Notebooks von Acer, Dell, Gateway, HP, IBM, Lenovo, Toshiba, jeweils mit Windows XP oder Vista und einige Macs, die mit verschiedenen Funk-Chipsätzen ausgestattet waren (Atheros, Broadcom und Intel). Auf diese Weise wurde die typische Praxissituation an Universitäten und in den meisten Unternehmen realistisch nachgestellt. Bei solchen Szenarien ist stets zu berücksichtigen, dass Clients nach den Standards 802.11b/g/a und 802.11n parallel im Einsatz sind und dass jede einzelne Funkchipsatz-Antennenkombination ein spezifisches Verhalten zeigt, das von den Konstruktions-Entscheidungen des jeweiligen Herstellers abhängt ? eine Tatsache, die von den Client-orientierten Prinzipien des 802.11-Standards begünstigt wird. Durchgeführt wurden sowohl quantitative Tests (mit dem Performance-Evaluierungstool IxChariot 6.5 von Ixia) als auch qualitative Tests (mit typischen Anwendungs-Programmen, die in Bildungs-Einrichtungen eingesetzt werden). Die Ergebnisse werden im Folgenden zusammengefasst.

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