Xirrus Hochleistungs-WLAN-Arrays. Planung und Betrieb an der Uni Osnabrück

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1 Rechenzentrum Universität Osnabrück Xirrus Hochleistungs-WLAN-Arrays Planung und Betrieb an der Uni Osnabrück

2 Anforderung der Hochschule an eine WLAN Versorgung Remote Desktop für mehr als 30 Clients/Raum im Gebäude SI (Pilotphase) soll möglich sein die Funkversorgung soll flächendeckend sein - mit a/b/g/n - in Zukunft mit Voice over WLAN die gängigen Sicherheitsstandards (Radius, WPA/802.1x, WPR) und die Anbindung an einen Verzeichnisdienst sollen erfüllt sein Seite 2

3 Planung eines WLAN Szenarios mit xirrus Arrays Beauftragung eines Site Surveys für Gebäude SI mit Xirrus Arrays (Ende 2008). Legacy APs mit Controller erfüllen aus unserer Sicht die Capacity Anforderung nicht und verfügen außerdem über zuwenig a Radios pro Unit Erstellung eines Mengengerüsts - Abschätzung der Kosten - Abschätzung der Installationszeit Bei positivem Ergebnis Installation u. Inbetriebnahme Seite 3

4 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Site Survey Gebäude SI: Rigips, dicke Steinwände Seite 4

5 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Site Survey SI: Altbau mass. Stein, Neubau Rigips Seite 5

6 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Site Survey Universitätsbibliothek: - Stahlregale, Betonwände, Freiflächen Seite 6

7 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Site Survey Schloss: - dicke Steinwände, Aula und Seminarräume Seite 7

8 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Site Survey Schloss: Radio Patterns EG und 1. OG Seite 8

9 3 Beispiele: Gebäude SI, Universitätsbibliothek, Schloss Kanalinterferenz verschlechtert das Ergebnis - keine Interferenz = blau (Software: AirMagnet) Seite 9

10 Fazit für die Gebäude Alle Anforderungen wurden erreicht Bei Parallelbetrieb von b/g/n und a/n ist zu beachten: - b/g/n liefert mehr coverage (Interferenzen!) - a/n erfordert wegen der kleineren Funkzellen mehr Radios (IAP's) Installation der Arrays in Fluren ist in der Regel nicht optimal: - Wände vermindern Coverage (Kompromiss) - a/n wird unter Umständen unmöglich Seite 10

11 Fazit für die Gebäude Die Installationszeit und Inbetriebnahme für die Arrays pro Gebäude dauerte ca. eine Woche Im Falle der Wahl von Legacy APs wäre die doppelte bis dreifache Menge an Units (Verkabelung!) nötig gewesen (plus Controller) SI Bibliothek Schloss XN XN Seite 11

12 Xirrus Arrays: Technik und Betrieb Integrierte APs (IAPs, bis zu 16) in einem Unit mit speziellen, gerichteten Antennen. Eigener Controller mit FPGA Chip für Verschlüsselung in jedem Unit - Autocell (dynamisches Radiomanagement) für alle Radios möglich, eingebauter Spectrumanalyzer - autonomer Betrieb ohne zentralen Controller Dynamisches VLAN Switching über Radius Attribute - Filterregeln auf SSID-Basis mit iptables realisiert Seite 12

13 Xirrus Arrays: Technik und Betrieb Array ist Layer 2 Device (kein CAP/WAP) Kommunikation der Arrays untereinander mittels proprietärem Protokoll (wired/wireless) Management mit Software Appliance (SNMP) und/oder SSH Client, WEB-Interface Generierung von Reports aus SQL-Datenbank der Appliance (nicht Radius) Seite 13

14 Xirrus Arrays: Technik und Betrieb Traffic und Client Report (eine Woche) Seite 14

15 Xirrus Arrays: Technik und Betrieb Manche Clients (alte Intel Treiber) kommen mit hoher AP-Dichte nicht zurecht Channel Bonding wird von manchen Clients nicht unterstützt und ist mit g/n ohnehin nicht sinnvoll zu betreiben, daher abgeschaltet b Modus ist ebenfalls abgeschaltet Bei Multiple SSIDs und g/n muss protokollbedingt ein Großteil der Bandbreite für Funkmanagement aufgebracht werden, daher sind SSIDs zu minimieren dynamisches VLAN-Switching Seite 15

16 Dynamisches VLAN-Switching an der Uni Osnabrück Alle Clients verwenden die SSID eduroam RADIUS-Server ist zuständig für Realms - uni-osnabrueck.de - hs-osnabrueck.de (fh-osnabrueck.de) Basierend auf dem Realm wird eine VLAN-ID zugewiesen: - Uni - FH - Gäste Seite 16

17 Dynamisches VLAN-Switching an der Uni Osnabrück uni-osnabrueck.de Tunnel-Type := VLAN, Tunnel-Medium-Type := IEEE-802, Tunnel-Private-Group-Id := 989 Seite 17

18 Problem: VLAN-Trennung bei Broad- und Multicast WPA1/2 verschlüsselt laut IEEE Standard sämtlichen Broad- und Multicast-Verkehr in einer SSID mit einem gemeinsamen Gruppenschlüssel Schlüssel-ID in jedem Frame, Werte: 0-3 Schlüssel-ID '0' ist bereits für paarweisen Schlüssel reserviert (für Unicast-Verkehr) Übrige Werte werden bereits bei Schlüssel-Rotation verwendet Seite 18

19 Problem: VLAN-Trennung bei Broad- und Multicast Von VLANs ist im IEEE-Standard keine Rede Standardfall: Client bekommt Broad- und Multicasts aus allen VLANs zu sehen Cisco bietet einen Workaround mit eigenem Gruppenschlüssel je VLAN Problematisch wegen begrenzter Schlüssel-ID (nur drei IDs möglich) Seite 19

20 Problem: VLAN-Trennung bei Broad- und Multicast Resultat bei fehlender VLAN-Trennung für MulticastPakete: - Client erhält IPv6 Router Advertisements aus verschiedenen VLANs - Client konfiguriert sich IPv6-Adressen aus falschen Subnetzen - Durch funktionierende VLAN-Trennung bei Unicast-Verkehr kann er mit den falschen Adressen keine Verbindung aufbauen Seite 20

21 Problem: VLAN-Trennung bei Broad- und Multicast wlan0 Link encap:ethernet Hardware Adresse 00:21:6a:b9:45:9e inet6-adresse: 2001:638:508:c20:221:6aff:feb9:459e/64 Gültigkeitsbereich:Global inet6-adresse: 2001:638:508:d70:221:6aff:feb9:459e/64 Gültigkeitsbereich:Global inet6-adresse: 2001:638:508:de0:221:6aff:feb9:459e/64 Gültigkeitsbereich:Global Seite 21

22 Kontakt Martin Lindenthal Rechenzentrum Netzwerke der Hochschulen Osnabrück Albrechtstr. 28, Osnabrück Telefon: Marc Langer M.Sc. Rechenzentrum Netzwerke der Hochschulen Osnabrück Albrechtstr. 28, Osnabrück Telefon: Seite 22

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