Bestimmung der Ursache einer hohen Wiederholungsrate | NETSCOUT

Bestimmung der Ursache einer hohen Wiederholungsrate

Fortschritte in der Wi-Fi-Technologie haben Wi-Fi zur bevorzugten Zugriffsmethode gemacht, von Social Media bis zu geschäftskritischen Anwendungen. Dies hat Erwartungen auf hohe Leistungen auf eine neue Ebene gehoben, und alle negative Auswirkungen müssen sofort gelöst werden. Wiederholungsversuchraten sind der zuverlässigste Indikator von Performance-Problemen und die schnelle Diagnose hoher Wiederholungsraten und deren Isolierung auf eine Grundursache ist eine wesentliche Tätigkeit für die Aufrechterhaltung der hohen Leistung eines Wi-Fi-Netzwerks.

Einleitung

Wi-Fi ist im Laufe der Jahre sehr weit gekommen. Von Geräten über Access Points (APs), Antennen, bis zu Management-Software gibt es zahlreiche Aspekte der Technologie, die einfach besser sind, als sie vorher waren. Es ist nicht einmal ein Kompromiss. Wir zahlen weniger, wir bekommen mehr und es funktioniert... in der Regel.

Die Fortschritte in Wi-Fi haben zu einer unglücklichen Nebenwirkung für Netzwerktechniker geführt: Es wird allgemein erwartet, dass alles funktioniert. Eine unsichere drahtlose Verbindung wird nicht mehr mit einem Kopfschütteln und Augenrollen abgetan. Heute wird eine Problemmeldung an den Ursprung der Wi-Fi gesendet und die Benutzer fragen sich, wie es kommt, dass ihr Wi-Fi zu Hause besser funktioniert.

In gewisser Weise ist dies der normale Entwicklungsstand der Technologie. Nur wenige Menschen kaufen ein Auto – eine reife Technologie, darüber sind wir uns wohl alle einig – wenn das Auto nicht zuverlässig gewartet werden kann. Hohe Geschwindigkeiten, Sitzheizung und punktgenaue Handhabung sind unbedeutend, wenn man nicht sagen kann, wann das Öl gewechselt werden muss. Wartung ist eine Anforderung, kein Feature.

So viele Links in der Wi-Fi-Kette werden besser – die Geräte, die APs usw. – es ist zu einer Situation geworden, in der die Krisenherde in die Luft umgezogen sind. Ingenieure müssen wissen, wenn dieses empfindlichste Teil des Netzes gestört ist, und warum.

Die gute Nachricht ist, dass das sicherste Symptom für anstehenden Ärger bekannt ist: Wiederholungsversuchraten. In Wi-Fi ist ein Wiederholungsversuch ein erneut gesendeter Frame. („Frame“ bezieht sich darauf, was gemeinhin als „Paket“ bekannt ist. Im Wi-Fi wird der Begriff „Frame“ bevorzugt, da „Paket“ impliziert, dass ein IP-Header vorhanden ist. Viele Wi-Fi-Frames enthalten keine IP-Header.) Ein Wiederholungsversuch erfolgt nach einer Kollision.

Das Vorhandensein von hohen Anteilen von Kollisionen – identifiziert in Wi-Fi-Frames als Wiederholungsversuche – bedeutet schlechte Nachrichten für Wi-Fi-Leistung. Eine Kollision bedeutet, dass ein Wi-Fi-Frame nicht erfolgreich war und erfolglose Wi-Fi-Frames verschwenden Kanalzeit. Kollisionen erhöhen auch das Wi-Fi Konfliktfenster, eine weitere Verschwendung von Kanalzeit. Der Verlust von Kanalzeit durch fehlgeschlagene Frames und größere Konfliktfenster bedeutet weniger verfügbare Kanalzeit für echte, nützliche Daten. Das ist schlecht für die Wi-Fi-Leistung.

Die Feststellung, ob Wiederholungsversuche auftreten, ist relativ einfach, vor allem, wenn man ein Tool wie AirMagnet WiFi Analyzer PRO von NETSCOUT einsetzt. Ob groß oder klein, AirMagnet verfügt über einen Bildschirm dafür. Möchten Sie Statistiken über eine ganze Gruppe von APs und Stationen? Der Kanal-Bildschirm von AirMagnet zeigt die Anzahl der Wiederholungsversuche und Anteile für jedes Gerät mit Wi-Fi-Radio, jeweils einen Kanal nach dem anderen. Möchten Sie gezielte Wiederholungsversuch-Statistiken für eine AP oder Station? Der Infrastruktur-Bildschirm von AirMagnet kann dies leisten, und noch dazu mit integrierten Gerätefiltern, die mit einem Mausklick arbeiten.

Das Problem ist, dass Wi-Fi-Wiederholungsversuche aussehen wie das Austreten von Flüssigkeit aus einem Auto. Sie wissen, dass etwas nicht stimmt, aber Sie wissen nicht, was genau falsch ist. Es ist in diesem Sinne, dass dieser Artikel über die rohen Wiederholungsversuchzahlen hinausgeht. Das Ziel ist hier, die Ursachen der hohen Wiederholungsversuchanteilen zu verstehen und zu verstehen, wie AirMagnet WiFi Analyzer PRO verwendet werden kann, um die Ursache (oder Ursachen) des Wi-Fi-Leistungsproblems festzustellen.

Häufige Ursachen

Zuerst: die Ursachen. Es gibt einige allgemeine Ursachen für Wi-Fi-Leistungsprobleme, die häufig zu hohen Wiederholungsversuchanteilen führen. Diese sind:

Ergebnisdiagramm zur PCI-Konformität

Aktivität von Wireless-Geräten, die keine 802.11/Wi-Fi-Protokolle verwenden, wie drahtlose Headsets, automatisierte Beleuchtungssysteme, Überwachungskameras und eine Vielzahl von anderen Geräten, kann zu Wi-Fi-Kollisionen führen.

Versteckte Knoten

Ein „versteckter Knoten“ ist ein Wi-Fi-AP oder eine Station, der/die nicht in der Lage ist, nahe gelegenen Wi-Fi-Datenverkehr zu hören, der/die aber diesen Wi-Fi-Datenverkehr stören kann. Es klingt wie eine seltsame Situation, da dies in kabelgebundenen Netzwerken nicht passieren kann. Wenn ein kabelgebundene Gerät etwas erreichen kann, kann es es auch hören.

In drahtlose Netzwerken kann der Bereich, den ein übertragener Frame erreicht, sich sehr von dem Bereich unterscheiden, den ein empfangendes Gerät hören kann. Siehe Abbildung unten:

Versteckte Knoten Stationen und APs in versteckten Knoten-Bereichen verursachen Kollisionen, vor allem wenn Wi-Fi-Netzwerke belastet werden.

Zähe Datengeschwindigkeiten

Der IEEE 802.11 Standard kann die Regeln, Vorschriften und Protokolle von Wi-Fi bestimmen, aber viele Aspekte des Geräteverhaltens werden der Interpretation des Herstellers überlassen. Einer dieser Aspekte ist die Datenratenauswahl. Jede Wi-Fi-Station und jeder AP hat das Recht, die verwendete Datengeschwindigkeit für jeden übertragenen Frame zu wählen.

Wenn sich die Radiofrequenz- (RF) Kanalbedingungen aufgrund von Mobilität, Überlastung oder anderen gemeinsamen Enterprise-Wi-Fi-Vorkommnissen ändern, müssen APs und Stationen die Datengeschwindigkeiten entsprechend ändern, ansonsten laufen sie Gefahr, dass übertragene Frames beabsichtigte Empfänger nicht erreichen, was zu mehr Wiederholungsversuchen führen wird.

Übertragungsleistung-Fehlanpassung

Wie die Auswahl der Datengeschwindigkeit ist auch die Funk-Sendeleistung nicht vom IEEE 802.11 Standard geregelt. Beide bleiben aus dem gleichen Grund den APs und Stationen überlassen – weil verschiedene Umgebungen und Geräte unterschiedliche Wi-Fi-Anforderungen haben – und beide können zu dem gleichen Ergebnis führen: Wi-Fi-Kollisionen.

Funk-Sendeleistung verursacht oft Kollisionen, wenn APs und Stationen Übertragungs-Leistungsstufen verwenden, die sich deutlich unterscheiden. Wenn die AP-Übertragungsleistung zu weit über oder unter die Sendeleistung der Station geht, kann die untere betriebene Partei irrtümlich glauben, dass hohe Datengeschwindigkeiten stabil sind und dadurch Fehler bei der Übertragung und schließlich Wiederholungsversuche verursacht.

Deaktivieren von niedrigen Datengeschwindigkeiten

Bewährte Methoden für modernes Wi-Fi erfordern manchmal, dass niedrige OFDM-Datengeschwindigkeiten, einschließlich 6, 12 und 18 Mbit/s deaktiviert werden. Das Ziel ist es, Durchsatz-Testergebnisse zu übertreiben, da 802.11 Verwaltungsdatenverkehr weniger Wi-Fi-Kanalzeit beansprucht, wenn höhere Geschwindigkeiten erforderlich sind.

Deaktivieren von niedrigen Datengeschwindigkeiten hat oft die unbeabsichtigte Wirkung, den Prozentsatz der Wiederholungsversuchanteile zu erhöhen, sobald tatsächliche Benutzer ankommen. Natürliche Veränderungen der physischen Umwelt (Türen öffnen und schließen, Menschen, die sich bewegen etc.) können die Stabilität der RF-Verbindungen zwischen APs und Stationen beeinträchtigen. Der IEEE 802.11-Standard liefert niedrige Datengeschwindigkeiten als Ausfallsicherung für derartige Gelegenheiten. Wenn diese Geschwindigkeiten verboten sind, ist die Ausfallsicherung nicht vorhanden und übermäßige Wiederholungsversuche können die Folge sein.

Wirksame Diagnosen

Die letzteren beiden Ursachen für hohe Wiederholungsversuch-Anteile können durch einfache Änderungen an Wi-Fi-Infrastrukturkonfigurationen korrigiert werden. Netzwerkingenieure können alle OFDM-Datengeschwindigkeiten aktivieren und die AP-Sendeleistung auf einen Bereich konfigurieren, der allgemein von modernen Wi-Fi-Stationen verwendeten Bereichen entspricht. Ein AP Übertragungsleistungsbereich von 14 bis 17 dBm funktioniert gut mit Smartphones, Laptops und Tablets ab 2010.

NETSCOUT AirMagnet WiFi Analyzer PRO ermöglicht die Anzeige von Datengeschwindigkeits- und Übertragungsleistungs-Konfigurationen für viele AP-Modelle. Netzwerk-Ingenieure können einfach zu dem Infrastruktur-Bildschirm des AirMagnet WiFi Analyzer PRO navigieren, auf den gewünschten AP aus einer Liste auf der linken Seite des Bildschirms klicken und dann die Registerkarte „AP-Details“ auf der rechten unteren Seite des Bildschirms wählen.

Informationen aus AP Beacon-Frames wird im AP Details-Bereich des AirMagnet WiFi Analyzer PRO Infrastruktur-Bildschirms angezeigt. Der IEEE 802.11-Standard macht eine Auflistung der aktivierten Datengeschwindigkeiten in Beacon Frames obligatorisch, während die Aufnahme von AP-Übertragungsleistungs-Informationen optional ist.

Übertragungsleistung

Die Feststellung, ob eine der o.g. drei Ursachen (Störung, versteckte Knoten oder zähe Datengeschwindigkeiten) einer der Gründe für hohe Wiederholungsversuchanteile ist, ist komplizierter. Das kann Kenntnisse über Radiofrequenz-Kommunikation und das Verhalten von modernen Wi-Fi-Stationen, zusammen mit Wissen über die Verwendung eines Wi-Fi-Analyse-Tools, wie AirMagnet WiFi Analyzer PRO erfordern.

Das grundlegendste Radiofrequenz-Konzept, das verstanden werden muss ist, dass Wi-Fi-Kommunikation letztlich in den Händen der empfangenden Partei liegt. Wenn HF-Störungen oder konkurrierender Wi-Fi-Datenverkehr auf einem Kanal in der Nähe des/der empfangenden AP/Station erscheinen, wird „Kollision“ (fehlerhafte Frame-Übertragung) wahrscheinlich. Wenn HF-Störungen oder konkurrierender Wi-Fi-Datenverkehr auf einem Kanal in der Nähe des/der sendenden AP/Station erscheinen, dann sind erfolgreiche Frame-Übertragungen durchaus möglich.

Wi-Fi ist durchaus eine standortspezifische Netzwerktechnologie. Nachbarn und Störungen und all die anderen Dinge, die Wi-Fi-Leistung beeinträchtigen sind nur dann von Bedeutung, wenn das Problem zu der Position des Empfängers gelangt.

Portabilität ist wichtig beim Versuch, standortspezifische Analyse durchzuführen und AirMagnet WiFi Analyzer PRO bietet genau das. Der WiFi Analyzer PRO kann auf einem Windows-Laptop oder NETSCOUT OptiView XG-Analyse Tablet ausgeführt werden. Beide Optionen geben Netzwerktechnikern die Möglichkeit, sich zu Bereichen zu begeben, wo Benutzer Wi-Fi Probleme gemeldet haben, und dort die Ursache der hohen Wiederholungsversuchanteile zu untersuchen.

An diesem Punkt wären wir nachlässig, wenn wir nicht erwähnen würden, dass die AirMagnet-Produktlinie auch den NETSCOUT Best-in-Class Wi-Fi-Spektrum-Analysator, AirMagnet Spektrum XT enthält. Ob der Spektrum XT mit WiFi Analyzer PRO auf einem Laptop oder integriert in einen handlichen Tablet-Formfaktor ausführt, zusammen sind sie eine Killer-Combo.

Die Kombination aus AirMagnet Spektrum XT mit WiFi Analyzer PRO ergibt eine besonders effektive Lösung zur Ermittlung, ob Störungen drahtlose Wiederholungsversuche verursachen. Spektrum XT ist ein Spektrumanalysator und Spektrumanalysatoren zeigen RF-Aktivität aus allen Quellen an, ob Wi-Fi oder Störungen. Spektrum XT zeigt auch die empfangene Signalstärke von Störquellen, was die Verfolgung oft eine einfache Aufgabe macht.

Störungen können weiterhin mit AirMagnet WiFi Analyzer PRO identifiziert werden, aber das kann einige Arbeit beanspruchen. Der primäre Wi-Fi-Indikator für Störungen ist übermäßige Wiederholungsversuche, aber Interferenz-basierte Wiederholungsversuche treten meist in unmittelbarer Umgebung der Störquelle auf. Daher muss ein Wi-Fi-Gerät zu Stellen umgesetzt werden, die im Verdacht stehen, Störungsprobleme zu haben, während die Wiederholungsversuchanteile des vom Gerät empfangenen Wi-Fi-Datenverkehrs im Auge behalten werden. Empfangene Wiederholungsversuchanteile für Wi-Fi-Geräte können im WiFi Analyzer PRO angezeigt werden: Dazu navigiert man zum Infrastruktur-Bildschirm, ändert den Statistik-Bereich (rechte untere Ecke), um „Rx Total/% Total“ anzuzeigen und klickt dann auf das Gerät im linken Seitenbereich.

Wiederholungsraten

Die Identifizierung einer der häufigsten Ursachen der hohen Wiederholungsversuchanteile – versteckte Knoten – erfolgt fast in der entgegengesetzten Reihenfolge zur Identifizierung von Leistung. Versteckte Knoten-Probleme können in AirMagnet WiFi Analyzer PRO diagnostiziert werden, indem Wiederholungsversuchraten für nicht empfangene übermittelte Daten angezeigt werden. Wenn ein Gerät oder AP ein Problem mit einem versteckten Knoten hat, werden manche der übertragenen Daten fehlschlagen (und somit Wiederholungsversuche verursachen), wenn ein versteckter Knoten aktiv wird.

Ein klares Anzeichen eines versteckten Knotens ist, wenn empfangene Wiederholungsversuchraten deutlich niedriger sind als übertragene Wiederholungsversuchraten, aber dies allein beweist noch nicht die Anwesenheit von einem versteckten Knoten. Übertragene Wiederholungsversuchraten können aus verschiedenen Gründen empfangene Wiederholungsversuchraten übersteigen, der häufigste ist falsch zugeordnete Sendeleistung. Wenn jedoch die AP-Sendeleistung entsprechend der Sendeleistung des Wi-Fi Geräts konfiguriert ist, dann könnte eine asymmetrisch hohe übertragene Wiederholungsversuchrate auf ein Problem mit einem versteckten Knoten hinweisen.

Wiederholungsraten

Bei Verdacht auf ein Problem mit einem versteckten Knoten empfiehlt es sich zu diesem Zeitpunkt, einen Grundriss der Anlage zu Rate zu ziehen. Versteckte Knoten existieren, weil sich ein AP oder WLAN-Gerät auf dem gleichen Kanal befindet, nahe genug, dass Kollisionen am Ort des Empfängers verursacht werden, und außerhalb der Reichweite des Senders. Es ist tatsächlich ein weiterer Fall, wo die AirMagnet-Produktsuite, einschließlich der mit dem OptiView XG integrierten, helfen kann, weil diese Suite AirMagnet Survey PRO enthält, mit dem Grundrisse und Kanalmuster angesehen werden können.

Die letzte häufige Ursache für hohe Wiederholungsversuchraten, zähe Datengeschwindigkeiten, ist möglicherweise die am einfachsten zu diagnostizierende, mit AirMagnet WiFi Analyzer PRO. Man muss einfach schauen, welche Datengeschwindigkeiten durch ein AP oder Wi-Fi-Gerät übertragen werden, und dann überprüfen, ob zu viele Hochgeschwindigkeits-Frames verwendet werden. APs und Wi-Fi-Geräte sollen bei der Übertragung niedrigere Datengeschwindigkeiten verwenden, wenn Wiederholungsversuche auftreten. Einige APs und Wi-Fi-Geräte tun dies nicht, und das führt zu vielen Daten, die mit hoher Geschwindigkeit gesendet aber nicht empfangen werden und erneut gesendet werden müssen. Dies verschwendet lediglich die Kanalzeit aller anderen AP und Wi-Fi-Geräte im Prozess.

Datengeschwindigkeiten von APs und Wi-Fi-Geräten können im Fenster „Infrastruktur“ des AirMagnet WiFi Analyzer PRO angezeigt werden. Datengeschwindigkeiten werden an der gleichen Stelle gemessen, wo Wiederholungsversuchanteile angezeigt werden, d. h. im Bereich „Statistik“. Zuerst muss ein AP oder ein Wi-Fi-Gerät im linken Bereich des Bildschirms Infrastruktur ausgewählt werden. Dann muss der Bereich Geschwindigkeiten, gefolgt von dem Byte-Bereich im Bereich „Statistik“ erweitert werden. Sobald der Bereich „Statistiken“ auf die Anzeige von „Tx Total/% Total“ eingestellt ist, kann die Arbeit beginnen. Der Anteil des bei jeder Geschwindigkeit übertragenen Datenverkehrs kann angezeigt und mit dem Wiederholungsversuchanteil der von APs oder Wi-Fi-Geräte übertragenen Daten verglichen werden. Hohe Wiederholungsversuchanteile bedeuten zusammen mit hohen Datengeschwindigkeiten wahrscheinlich, dass der ausgewählte AP oder das Wi-Fi-Gerät mit seinen Datengeschwindigkeiten zäh ist.

Zähe Datengeschwindigkeiten sind die eine Ursache von hohen Wiederholungsversuchanteilen, die nicht gelöst werden kann. Sie können APs so konfigurieren, dass sie ähnliche Leistung wie Stationen verwenden. Sie können APs so konfigurieren, dass alle OFDM-Geschwindigkeiten freigegeben sind. Wenn eine Störquelle identifiziert wird, können Sie den Störer entfernen oder den Kanal des Wi-Fi-Netzwerks ändern. Und wenn ein Problem mit einem versteckten Knoten auftritt, gibt es eine Reihe von möglichen Lösungen: Verschieben von APs, Wechsel von AP-Kanälen, Deaktivieren von AP-Radios , Hinzufügen von APs und Senken des RTS-Schwellenwerts auf APs oder Wi-Fi-Geräten (wenn der RTS-Schwellenwert konfigurierbar ist), dies alles sind mögliche Lösungen.

APs und Wi-Fi-Geräte mit zähen Datengeschwindigkeiten werden so vom Hersteller konfiguriert. Als Netzwerktechniker sind wir keine AP- bzw. Wi-Fi-Gerätehersteller, daher haben wir nicht diese Stufe der Kontrolle.

Das Gute ist jedoch, dass die Wi-Fi-Märkte so hart umkämpft sind wie eh und je. Wenn ein AP, Smartphone, Laptop oder ein anderes Wi-Fi-Gerät Probleme mit zähen Datengeschwindigkeiten hat, sagen Sie es dem Hersteller. Kein Unternehmen will ein Wi-Fi-Gerät mit niedriger Leistung herstellen.

Das Thema Wi-Fi-Wiederholungsversuchanteile führt eine Menge von Variablen ein, und das kann frustrierend sein, wenn man versucht, Probleme zu beheben oder nur allgemeine Analysen an Wi-Fi-Bereitstellungen durchzuführen. Die Kenntnis der häufigsten Ursachen für hohe Wiederholungsversuchanteile kann hilfreich sein. Die Anwendung von NETSCOUT AirMagnet WiFi Analyzer PRO zum Ermitteln der Ursache von chronisch hohen Wiederholungsversuchanteilen kann auch hilfreich sein, und wenn das Problem beseitigt ist, kann das geradezu zu Freude führen.

 
 
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