Wireless LAN roaming

A wireless LAN-t általában a helyi hálózatok határainak kiterjesztéseként használják, hogy lehetővé tegyék a felhasználóknak a vezetékes hálózathoz csatlakozást egy hozzáférési ponton(Access Point) keresztül. Az AP kapcsolatot biztosít a vezeték nélküli és a vezetékes Ehternet hálózat állomásai között. Az AP átviteli közeg konverziót végez, a vezetékes hálózatból érkező Ethernet kereteket 802.11 keret formátummá alakítja mielőtt a vezeték nélküli hálózatba továbbítja őket, a WLAN-ból érkező 802.11 kereteket pedig Ethernet keretekké alakítja mielőtt továbbítja a vezetékes hálózat irányába.

Egy hozzáférési pontot(AP) és az általa kiszolgált/vezérelt állomások csoportját Basic Service Set-nek nevezzük:

A BSS-et az a terület határolja, ahol az AP jele még használható.Ezt alap szolgáltatási területnek (Basic Service Area) vagy cellának is nevezik. A cellában zajló kommunikáció irányítását az AP látja el, amely eldönti ki és mikor kommunikálhat. A vezeték nélküli hálózat egyetlen BSS-ből is állhat, de gyakoribb a több BSS-ből álló rendszerek megvalósítása, ahol a hozzáférési pontok valamilyen gerinchálózaton (Distribution System) keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Ezt a több hozzáférési ponttal rendelkező topológiát kiterjesztett szolgáltatáskészlet (Extended Service Set)-ként definiálja a szabvány:

Minden BSS egyedi azonosítót használ, ez a BSSID, amely a hozzáférési pont rádiós MAC címén alapul, nevezhetjük "gépi azonosítónak", ami egyedileg azonosítja az AP-t. Az AP a vezeték nélküli hálózatot szolgáltatáskészlet azonosítóval (SSID) hirdeti, ami egy "human-readable" azonosító. Ahogy az ábrán is látható, a cellák egyedi BSSID-vel rendelkeznek, de mindkét cella ugyanazt az SSID-t használja. Mindegyik BSS különböző csatornát használ, az AP-közötti interferencia elkerülése érdekében. Függetlenül attól hogy a kliens hol helyezkedik el az ESS-ben, mindig meg tudja különböztetni az egyik AP-t a másiktól.

Az a folyamatot, amikor a vezeték nélküli kliens az egyik SSID/BSSID-ről egy másik BSSID-re de ugyanarra az SSID-re vált át, roamingnak nevezzük. A roaming megvalósulhat hozzáférési ponton belüli is, amikor a két frekvenciasáv között történik a váltás.

A 802.11 szabvány a roaming döntéseket minden esetben a kliens eszközökre bízza, és ezzel kapcsolatban nem határoz meg semmilyen kritériumot, hogy mikor és hova kell roamingolnia. A vezeték nélküli infrastruktúra a szabvány alapú és/vagy szabadalmaztatott mechanizmusokat használva befolyásolhatja a kliens roaming viselkedését, és csökkentheti roaming folyamat időtartamát.

Hogyan dönti el a kliens hogy mikor és hova kell roamingolnia? Ehhez a gyártók különböző kritériumokat alkalmaznak. A legtöbbjük figyelembe veszi a jelerősséget, az adatátviteli sebességet, a jel-zaj viszonyt és egyéb mutatókat a roaming algoritmusában. Ezek a kritériumok gyakran nem megfelelően, vagy egyáltalán nincsenek dokumentálva a gyártó részéről. Kivétel ez alól például az Apple iOS/ipadOS eszközei, amelyről részletes leírást is olvashatunk.

Szemléltetésképp, ezen az ábrán egy iOS készülék roaming folyamata látható:

A beacon kereteket a hozzáférési pont periodikusan szórja (jellemzően 102.4ms-onként). Ezek a keretek hirdetik a hozzáférési pont jelenlétét a klienseknek, információkat közvetítenek azokról a paraméterekről, amelyeket a kliens oldalon be kell állítani, hogy az csatlakozhasson hozzá. Tartalmazzák az SSID-t, a biztonsági beállításokat, valamint a támogatott szabványokat is. Megvizsgálva ezeket a kereteket, megtalálhatjuk a roaming-ra vonatkozó képességeket.

802.11.k
Ezen az BSSID-n a "Radio Measurement" funkció, vagyis a 802.11k engedélyezett:

Ha a kliensünk 802.11k kompatibilis, akkor az RM képességét belefoglalja az Association Request keretébe:

A 802.11k képes kliens dinamikusan kéri a Neighbor Report-okat az aktuális hozzáférési ponttól. Ez segít megtalálni a potenciális célként szolgáló AP-t a roaminghoz:

A hozzáférési pont Neighbor Report Response-al válaszol. Amint látható, ez a riport a közelben lévő (jelenleg nálam csak egy van) hozzáférési pontok olyan információit is tartalmazza, mint például az általuk működtetett csatorna, és BSSID-re vonatkozó információk. Ily módon az kliens már ismeri a lehetséges roaming célként szolgáló hozzáférési pontokat:

802.11v

Az IEEE 802.11v szabványt vezeték nélküli hálózatkezelésnek (Wireless Network Management) hívják. A 802.11v szélesebb hatókörrel rendelkezik mint a 802.11k. Amíg a 802.11k olyan módszereket határoz meg, amelyek segítenek az egyes állomásoknak megérteni rádiós környezetüket, addig a 802.11v olyan szolgáltatásokat definiál, amelyek elősegítik az általános hálózati teljesítmény javítását.

A beacon keret Extended Capabilities paramétereinél a BSS transition azaz a 802.11v támogatott:

802.11r
Amikor a készülék az egyik hozzáférési pontból egy másikba barangol ugyanazon a hálózaton, a 802.11r a Fast Basic Service Set Transition (FT) elnevezésű funkció segítségével végzi el gyorsan a hitelesítést. Az FT az előre megosztott kulcsokkal (PSK) és a 802.1X típusú hitelesítési módszerrel egyaránt működik. Kétféle FT eljárás létezik: Over the Air (a vezeték nélküli kliens a 802.11 hitelesítési és újratársítási kérelmeket vezeték nélkül cseréli a roaming során) és Over the Distribution System (a kliens az aktuális AP-n keresztül kommunikál a cél AP-vel)

Ha a Fast Roamingot támogatott, a keretben megtalálhatóak a Mobility Domain-re vonatkozó paraméterek.
A képen az "Over the DS" bit "0"-ra van állítva, ez azt jelzi, hogy az "Over the Air" módszer támogatott:
802.11r

Hirdetés

3 pénzügyi döntés, amit minden kisvállalkozónak érdemes átgondolnia az év végéig

PR Ahogy az év vége közeledik, itt az ideje, hogy egy pillanatra megálljunk és áttekintsük vállalkozásunk pénzügyi helyzetét. Ne hagyjuk, hogy az év utolsó hónapjai elússzanak a sürgető feladatok és elfeledett határidők között!