如何建大規模VoWLAN
如果要實現一個支持最多2000個無線語音用戶的WLAN,架構單一的平面語音網絡并不是可行的方案,而是應該設計子網。
使用WLAN交換機
實現WLAN時選擇的網絡結構在此處可能非常重要。最主要的抉擇是,使用臃腫的接入點結構還是使用WLAN交換機結構。如果已經有了基于大量接入點的WLAN,***的辦法是將這些接入點集中到若干/24 VLAN上,同時將這些VLAN端接在WLAN交換機上,以便處理具有大量接入點的子網間漫游。
不過,如果這里根本沒有部署任何接入點,則WLAN交換機結構會比大規模的WLAN部署適合得多。WLAN交換機集中了安全性、信息包處理和射頻管理功能,而且還使得協議堆棧的所有層變得透明。因此,只有WLAN交換機結構才能確保語音通信在空中和網絡中的優勢。
控制廣播包
在數據網絡中,通常建議將網絡劃分為更小的子網,以降低廣播通信量。廣播通信量會發送至LAN子網上的所有系統。但是,如果網絡擴張,同時廣播通信量也隨著用戶量的增加而增長,這樣做就會降低網絡的性能。廣播通信量還會影響終端系統,這是因為接收到的信息包數目增加了,而解釋這些信息包又要用到終端系統。
最常見的兩種廣播信息包是地址解析協議(Address Resolution Protocol,ARP)請求和NetBIOS。ARP(RFC 826)構成廣播的主要部分,終端系統使用ARP來確定要將IP信息包發送至另一系統的哪個MAC地址。通過使用ARP,系統將廣播報文發送至子網上的所有系統,然后詢問哪個系統具有您嘗試將信息包發送至的IP地址。每個接收系統查看該請求并確定請求的IP地址是不是它自己的地址,如果是自己的地址,系統就會發送應答。在尚未劃分成小型子網的大型網絡中,這會使得網絡中的通信量劇增。通過將網絡劃分成小型子網,可以將廣播通信量限制為該網絡的各個子網,同時利用網關/路由器在不同子網間轉發信息包。
通常建議子網大小為254臺主機(又稱為“/24”子網);但是,這并非硬性規定。您可以選擇更大或更小的子網,這取決于您期望的廣播通信量。
有些WLAN交換機體系結構不再需要劃分小型子網段,原因是它們以智能方式管理廣播域來限制像ARP請求之類的廣播通信量,從而阻止廣播發送至所有主機。這一點對于無線系統尤為重要,因為帶寬在空中是受到限制的。為了改進網絡性能,降低不必要的信息包傳輸量是非常重要的。
降低漫游時間延遲
在將無線網絡分割成多個子網時,應該確保WLAN交換機和接入點能夠支持時間近乎零的接入點漫游,以及整個網絡范圍的子網漫游。有時用戶一邊走一邊通話,電話會從一個接入點移到另一個接入點,您當然不希望用戶在這種情況下受到干擾,所以這一點在無線語音部署時顯得尤為關鍵。大規模部署(2000個語音客戶)的問題在于,語音應用比數據應用的要求高得多。信息包丟失或者延遲對于數據通信也許不算什么,但它卻足以破壞語音呼叫。
在802.11中,大家都知道由客戶決定何時何地進行關聯(associate)和傳遞(hand off),而且它們都是獨立進行的。在大規模的普遍部署中,這會導致乒乓效應,客戶花費大量的時間從一個接入點撲到另一個接入點,而不是傳送或接收數據。于是語音質量損壞嚴重(傳遞次數過多或者傳遞時間過長)或者通話無法繼續下去。造成這種情況的原因是,語音流是以數字抽樣的,通常每30ms抽取一個樣本。如果信息包丟失,信號就不能完全恢復,就造成了語音質量低下的結果。最壞的情況是,這一語音損失可能導致通話中斷。在普遍部署中,將會有幾百個接入點,這意味著在一次語音通話過程中,您的VoIP聽筒可能在接入點之間交換幾百次。如果接入點間傳遞超過幾毫秒,服務臺將會接到大量抱怨電話質量的投訴。實際上,問題根本不在電話上,而是WLAN基礎設施存在問題。
實現IP可移動
可移動性的關鍵在于,能夠跟蹤客戶設備從一個接入點到另一個接入點的移動,然后根據相應情況轉發信息包,而不是強制用戶獲取新的IP地址。在單個子網中,這可以通過使用客戶MAC地址實現。但是,這個方法在超過一個子網的情況下就不合適了,它使得管理員無法有效地管理網絡。
對于子網間漫游,無線產品必須能夠跟蹤客戶設備在第三層的移動(使用IP地址)。而且,基礎設施必須能夠代表客戶執行某些基本IP連接功能(例如,ARP),這樣現有IP基礎設施就不會覺察到客戶的移動。解決此問題的一個方法是實現代理移動IP,不過這個方法配置起來較為復雜,需要更改LAN路由基礎設施。
解決可移動性問題還有一個好辦法,就是利用另外一種通常稱為“邊緣信道”(edge tunneling)的信號發送機制。在這個方法中,無線交換機負責跟蹤漫游客戶。通過將LWAPP信道與邊緣信道配合,網絡路由就不會知道客戶IP地址的實際位置。不管移動客戶設備在什么位置連上網絡,無線交換機都會認為該客戶從未移動過,這樣就形成了無縫移動。通過幾組無線交換機相互之間自動建立移動通道,幾個子網間的連接就得以保持。使用這個方法不需要更改底層網絡基礎設施。
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