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2010年企业无线局域网(WLAN)的部署策略
2010-10-12 00:00 天极网  http://www.it168.com

2010年企业无线局域网(WLAN)的部署策略

 
本文Tag: WLAN

近年来网络发展所呈现出来的一些明显趋势是:越来越多的应用在向IP网络快速迁移以及IP基础网络中无线架构部分在快速地增长。具体地可以看到商业企业市场的WLAN建设在2009年已进入全面提速阶段。而同样在2009年,随着WLAN技术的突飞猛进(如IEEE 802.11n高速无线局域网标准的正式被批准)、运营商建网思路的发展(如重组后全业务运营的中国运营商3G+WLAN融合组网明显提速)、大型园区无线商业组网的普及(如单用户园区无线组网超过1000个AP的网络明显增多)以及以WLAN为基础的IP网络所承载新型行业应用越来越多(如无线定位、VoWiFi、车载高速移动视频)等系列技术市场的不断发展变化,企业无线局域网WLAN在2010的部署策略应该如何随机应变呢?

下文从 “802.11n,企业用户2010年的主流选择”、“合理规划运营商提供的3G+WLAN融合组网“、“大规模园区WLAN建设方案选择”以及“WLAN网络如何对应用进行承载和优化”等四个方面谈一下企业无线局域网在2010年的部署策略。


802.11n WLAN, 企业用户2010的主流选择

2009年9月11日, 历经7年之久的IEEE 802.11n标准终于获得通过。事实上市场上符合IEEE 802.11n 2.0 草案标准的商业产品在两年前就已出现,Wi-Fi联盟也从2007年6月起就已开始了对此草案标准产品的兼容性测试。目前市场上绝大多数现有11n设备通过简单的固件升级就可以很快地支持最终技术规范,Wi-Fi联盟也已经对向下兼容做出了保证。基于 802.11n最终标准的4*4 MIMO产品能提供最高600Mbps的连接速度,可支持原来54Mbps无线局域网所不能支持的许多高带宽应用,相比较以前的802.11a/g/b技术,新技术可提供更高的吞吐量、覆盖范围和可靠性,而标准的正式出台为用户部署11n高速无线局域网下了定心丸。

802.11n主要采用了三种技术:空间多路复用多入多出(MIMO多发多收天线技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破)使用多发和多收天线同时处理空间不同的信号。同时,MIMO天线也能处理成接收目标以提高接收效率。

第二个在802.11n当中采用的技术是频带捆绑技术, 它可同时使用802.11a/b/g中两个互不重叠的独立频道(40MHz)传输数据,提高数据的传输效果。

第三个在802.11n当中采用的技术就是分组数据包聚合,这将减少数据包内置的其他负荷开销以加速数据传输。

802.11n 可工作在2.4GHz,也可工作在5GHz,完全能与以前的IEEE802.11b/g/a设备兼容通信。下图是不同WLAN技术标准的对比表。

2010年市场上高速802.11n的AP设备主要以3*3 MIMO 的300Mbps设备为主,目前一些主流无线局域网厂商如Netgear已在向不同的目标市场提供丰富的11n的产品类别,比如有工作在2.4GHz的802.11n设备WNAP210,也有可同时工作在2.4GHz和5GHz的802.11n设备WNDAP350等。下图是权威市场调研机构在全球市场就不同WLAN技术产品的所占比例的历史统计和未来预估,可以看到2010年基于802.11n产品的出货量将明显超过802.11g的产品,会迅速地成为市场上的主流技术产品。随着内置802.11n的笔记本和上网本的快速普及,相信2010年在中国802.11a/b/g/n设备将成为企业组建无线局域网的主流选择。

 

 


  合理规划运营商提供的3G+WLAN融合组网

  从2009年起,电信重组后全业务运营的中国三大运营商3G+WLAN融合组网的进程明显提速。采用3G+WLAN混合组网不但能大幅降低运营商的网络建设和运营成本,还能有效解决数据业务热点区域3G网络的容量与需求之间的矛盾。通过WLAN的高带宽应用和服务保证特性来弥补3G在IP业务上的不足,这是技术上的互补,也扩展了运营商无线业务的服务内容。目前各省内的高校、酒店、场馆以及商业楼宇等商业用户的园区和建筑已成为了运营商3G+WLAN的主攻目标。由于3G的天馈系统设备和天线都可以和WLAN AP整合在一起使用的,所以3G+WLAN的合路统一设计, 可以共用馈线、天线、接头等部分,最大好处就是极大节省了运营商在施工方面的投资,同时将两套系统延伸至用户覆盖区域。

  对企业级用户而言,比如现在运营商争夺最为激烈的高校,从2009年起不同的运营商都愿意为他们的企业园区提供免费的3G+WLAN基础硬件平台,从而在企业园区内为用户提供WLAN数据服务,这对商业用户而言是个较大的吸引。但我们对运营商在商业用户处部署WLAN进行分析后,会看到运营商的3G+WLAN融合组网对企业WLAN组网也不一定就是最佳的选择。下图为目前较为典型的一个高校用户在同时接受中国电信、中国移动以及用户自己部分WLAN设备组网后的网络结构图:

  

  从上面的网络结构图我们可以看到:

  在校园内同一个AP位置上,有多家运营商的WLAN信号,加上校园网自建的WLAN信号,彼此间设备信号交替干扰,导致各家无线网络AP均不能正常接入和使用。由于今年起颁布了限制各大运营商在用户端签署垄断协议的规定,所以运营商之间的WLAN业务竞争和WLAN技术上的自身不足无法解决,使得这一信号干扰的问题变得无法解决;

  目前运营商在进行3G+WLAN混合组网时,采用的都是基于802.11g 54Mbps的WLAN硬件设备,而此类设备都是无法通过软件升级到802.11n 300Mbps或者600Mbps的WLAN网络,如果要升级到高速11n WLAN网络设备,必须进行设备的更换; 而在2010年仍然采用802.11g这种明显相对802.11n而言已落后的技术组网,不是最佳策略;

  目前运营商在进行3G+WLAN混合组网时,对于室内覆盖基本上都是采用了天馈合路系统,而802.11n高速无线局域网设备是基于MIMO多天线技术的,如现在市场上最多的3*3天线系统的300M 11n设备,是无法接入目前只有一套天线系统的运营商室内合路系统当中; 也就是说,就算运营商将来愿意更换已安装的11g WLAN设备为基于MIMO技术的300M或者600M 11n设备,也很难接入到现有室天线分布系统;

  基于这些现实的技术和市场点分析, 在2010年企业用户可以选择以下组网方式进行组网,新策略下的组网图如下所示:

  


从上图我们可以看到:

由用户来进行提前规划,统一设计;

建网时直接采用基于11n标准的高速无线局域网设备进行组网,在园区内只组建一套WLAN网络,完全避免在同一物理位置部署多套WLAN网络后信号干扰的问题;

利用一个无线物理AP支持多SSID的功能,为不同运营商提供业务网络通道覆盖园区,不同SSID无线网络将为运营商业务提供相互隔离,安全的数据通道至运营商数据宽带接口处;

 用户可以选择同时在中国电信和中国移动总部选型列表中厂商的产品来满足运营商对设备的要求。

大规模园区WLAN网络建设的方案选择

无线局域网技术及其相关的技术和解决方案从诞生起到今天,经历了三个重要的发展阶段。如下图所示:

从上图我们可以看到,随着WLAN技术的发展,企业在2010年部署无线局域网目前正处于第三代无线架构阶段:

1999 ~ 2005 年:基于独立的胖AP技术的第一代无线架构。早期的无线网络一般以覆盖区内原来的有线局域网为基础,再配以无线接入点(AP),网桥,无线适配器,Radius服务器/Portal服务器等设备组成,无线接入点都分散在覆盖区域里面,分别给各自有效的覆盖区域提供RF信号和用户安全管理和接入访问策略,每一个AP分单独负担RF、通讯、身份验证、加密等工作;

 2005 ~2008年:基于无线交换机+瘦AP技术的第二代集中管理无线架构。第二代的企业组网方案中所有瘦AP接收到的RF流经过802.11的编码之后,随即通过厂商制定的加密隧道协议穿过以太网络并传送到无线交换机,进而由无线交换机集中对编码流进行加密、验证、安全、QOS控制等更高层次的工作。因此,基于瘦 AP和无线交换机的无线网络解决方案,具有统一管理的特性,并能够出色地完成自动RF规划、全局接入和安全控制策略等工作。

2009年起~ : 基于智能无线控制器 + 胖/瘦互转型AP技术实现有线和无线融合的第三代无线架构。第三代企业WLAN组网方案中,无线控制器采用基于IETF的CAPWAP协议对所有的AP和无线用户进行集中的管理,而对于业务数据流,无线控制器可以控制每个AP针对不同的SSID或者VLAN决定是进行集中转发还是本地转发。对于11n在传输性能上的大幅提升,支持本地转发模式的新一代智能无线控制器架构可更好地支持802.11n大规模网络的部署。

第三代智能无线控制器的无线网络架构所提供的关键优势是:

1、智能无线控制器同时支持集中和本地两种数据转发模式

下图是第三代智能无线控制器对业务数据包的处理机制:

 

新一代的智能无线控制器可以智能地根据用户的配置策略区别地对待终端的数据流,当用户端数据流发送到瘦AP时,瘦AP可以根据SSID,VLAN,MAC地址,IP地址等接入信息对用户流量进行区别对待,需要进行集中处理的用户或者流量,统一通过隧道发送到无线控制器集中处理,而对于无需进行集中处理的用户或者流量,则直接从连接到该瘦AP的交换机进行转发。第三代智能无线控制器的无线网络解决方案可以最大限度地减轻无线控制器的硬件负担和节省网络带宽,比起同样配置的二代无线控制器的解决方案,更加适合于大型园区或者跨园区的无线网络部署。

 

支持集中和分布式的数据转发将帮助用户轻松地部署或者把原来的WLAN扩展到高速802.11n 网络,802.11n 比传统的802.11A/G技术的连接速度快了将近5倍,这意味着在同一个WLAN里面,将会因为网络升级到802.11n而使核心的无线控制器、核心交换机和园区之间的连接链路承受比过去超过10倍的带宽(如果采用第二代只支持集中数据转发型的无线架构的话)。这远远超过了用户在建网时对网络的设计预期。

左图为第二代无线控制器要求AP所有的数据流量均需首先通过有线网络中心交换机转到中心无线控制器,然后由无线控制器通过中心交换机转出到有线网络,大大增加了有线网络的负荷,无法有效部署大规模11n企业网络。

2、 胖/瘦互转型AP

新的智能控制器解决方案里面,瘦AP不再是传统的设计模式,而是能支持胖/瘦之间的自由转换。这样的话可实现“胖”AP解决方案到“瘦”AP解决方案的平滑过度。对于一次投资预算不足的用户,可以使用先“胖”后“瘦”的解决方案,用户在升级时无须改动配置和可以完全利用旧WLAN网的设备,唯一的工作是添加无线控制器以实现平滑升级。另外胖/瘦互转型AP也可支持新一代WLAN无控制器冗余的应急冗余解决方案。新一代WLAN解决方案中无线控制器因为失效或者出现故障会导致整个无线网络的瘫痪,因此必须对无线控制器进行冗余。但购买无线控制器的费用也让很多用户感到难以接受,因此瘦AP在无线控制器失效的时候恢复成胖AP的工作模式进行应急工作的解决方案也不失为一个性价比极高的冗余解决方案。


  WLAN网络如何对应用进行承载和优化

  基于高性能11n的智能无线架构的新一代企业无线网络,越来越多的行业应用开始正式商用。如Wi-Fi实时定位、车载Wi-Fi设备的高速漫游以及Voice over WiFi等等。

  通过基于Wi-Fi的实时定位功能,用户可以实时追踪企业的资产和人员,目前在医疗行业、教育行业、制造行业以及交通运输行业等中得到了较为广泛的应用。

  而通过在公交车,出租车和城际高速开车上安装车载Wi-Fi高速漫游设备,可以结合现在的Wi-Fi无线城市网或者3G网实现在100公里/小时移动速度的交通工具内实现数据以及视频传输。

  从2009年起,国家已放开支持WiFi功能的手机(要支持WAPI),新一代的智能无线架构网络可以更好地支持VoWiFi的跨AP漫游以及服务质量保证。

  越来越多的应用在向IP网络快速迁移以及IP基础网络中无线架构部分在快速增长的趋势过程当中,会有更多的新型应用通过WLAN网络来承载,而WLAN网络也会为应用而更加优化。

  总结:

  综上所述,2010年企业部署无线网络的基本策略有:

  802.11n高速无线局域网将成为企业无线组网的主流选择,在具体部署802.11n无线网络时,对整体方案必须充分考虑如有线交换网络的带宽,对原有胖AP、有线网络以及新一代智能无线网络的一体化管理,PoE网线供电等都必须进行充分关注;

  考虑到运营商会在企业用户处直接部署3G+WLAN的组合网络,企业用户要统一规划,要充分考虑到采用运营商组网后对企业后续网络的影响,力主自主建网;

  对于大规模园区的无线组网,要采用基于智能无线控制器 + 胖/瘦互转型AP技术实现有线和无线融合的第三代无线架构; 瘦AP技术的组网已是企业组网的首选,事实上从2009年开始运营商在3G+WLAN混合组网中,对于WLAN就是采用基于CAPWAP控制协议的第三代无线架构的瘦AP技术进行组网;

  结合应用,在建设网络之初就规划好所要承载的应用,并为应用做了网络的优化。

  全球成长型商用网络专家与无线网络先锋美国网件公司为宽带运营商和商业企业用户设计的全新一代智能无线(WLAN)解决方案,包括有线/无线一体化新一代WNAC智能无线控制器产品(WNAC9505、WNAC7512和WNAC7324)以及丰富的胖/瘦转换型无线接入点AP产品 (WG103、WNAP210、WGAP150和WGAP950) 在内的系列产品提供802.11a/b/g/n,WAPI、10G以及IPv6等新技术的支持,可很好的满足企业用户2010年无线局域网部署策略,为用户构建下一代高速度、高可靠、高安全和可运维的WLAN网络提供了极佳的选择。

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