Universidad de Salamanca Renovación Red Wifi Universidad de Salamanca Jornadas Técnicas RedIRIS 2016 José Manuel Agudo - jagudo@usal.es Ramón Bellido - bellido@usal.es

Diseño Red Wifi: Proceso Seguido Requisitos Estudio Capacidad Estudio Cobertura Implantación Validación Ajuste

Situación de Partida Infraestructura Wifi obsoleta (+10 años de antigüedad) 12 Controladores Wifi Cisco 4400 repartidos en los diferentes nodos de la red 75 Edificios en cuatro ciudades (Ávila, Béjar, Salamanca y Zamora) 740 Antenas Wifi 802.11a/b/g (2.4GHz / 5GHz) del modelo Cisco AP1010 Cobertura semi-global Switches 10/100 Mbps con PoE

Requisitos Nueva Red Wifi Cobertura global en todas las dependencias de la Universidad Capacidad adecuada en las zonas de mayor afluencia Distintos tipos de antenas en función de la densidad de usuarios Switches 10/100/1000 con PoE+ y uplinks a 10Gb Solución basada en tecnología 802.11ac Prioridad a la cobertura en la banda de 5GHz Alta calidad de señal en todas las zonas (-65 dBm) Posibilidades de ampliación y crecimiento Gestión centralizada Inversión de futuro

Componentes Nueva Red Wifi Basada en su totalidad en tecnología 802.11ac Wave2. ¿Porque?: Inversión de futuro: en muchos años es difícil que volvamos a cambiar Poca diferencia económica con 802.11ac Wave1 Ligeros aumentos en la capacidad y eficacia (MU-MIMO) Controladores centralizados en alta disponibilidad Tres tipos de antenas en función de las necesidades de densidad de usuarios y capacidad Gestión centralizada

Componentes Nueva Red Wifi: Controladores Controladores centrales en alta disponibilidad (2 x Cisco 8540) Capacidad de hasta 6000 APs Capacidad de hasta 64.000 clientes Conectados a nuestro nodo central con 8 x 10Gb

Componentes Nueva Red Wifi: Switches 150 x Switches Cisco 2960X (WS-C2960X-48FPD-L): 48 puertos 10/100/1000 2 x 10Gb (SFP+) PoE+ (740W): - 24 puertos hasta 30W (PoE+) - 48 puertos hasta 15.4W (PoE) Apilables

Componentes Nueva Red Wifi: Antenas Antenas Wifi de tres modelos instaladas según requisitos de capacidad Cisco 2800 Cisco 1850 Cisco 1830 802.11ac Wave2 5 Gbps PHY 4x4:3SS 160 MHz – MU-MIMO CleanAir 160MHz, ClientLink 4.0 2 x GbE Dual 5 GHz HDX Technology 802.11ac Wave2 870 Mbps PHY 3x3:2SS MU-MIMO Tx Beam Forming 1 x GbE Ports 802.11ac Wave2 2.0 Gbps PHY 4x4:4SS MU-MIMO Tx Beam Forming 2 x GbE Ports

AP Cisco 2800 Radio Dual (2.4 / 5 GHz) + Radio 5 GHz Permite crear dos zonas (Macro / Micro) de cobertura 5 GHz Reducción del uso del canal y mejor rendimiento Distribución automática de los clientes entre ambas zonas: Micro: Clientes 802.11ac de alto rendimiento Macro: Resto de clientes Instaladas en aulas, salones de actos y bibliotecas 5GHz Serving AP Internal antenna patterns 2800/3800

Estudios de Cobertura y Capacidad Estudio original de cobertura (2005): Realizado en la banda de 2.4GHz Requisito de -75 dBm (potencia de recepción en las zonas deseadas) No se tiene en cuenta la capacidad máxima ni la densidad de usuarios Estudio actual de cobertura: Realizado en la banda de 5GHz Requisito de -65 dBm (potencia de recepción en las zonas deseadas) Cobertura global Solapamiento parcial de APs para mejorar la movilidad y añadir redundancia Estudio de capacidad en zonas sensibles (aulas, salones de actos, bibliotecas) Capacidad del espacio x 1,5 (múltiples dispositivos por usuario) Usando la herramienta gratuita: http://www.revolutionwifi.net/capacity-planner/

Estudios de Cobertura y Capacidad Estudio teórico (cobertura / capacidad): Importación de mapas y definición de paredes, obstáculos y zonas de cobertura Ajustes generales basados en la distribución original de antenas Wifi Capacidad de los espacios (aulas, bibliotecas, auditorios, …) Estimación de tipos de clientes, densidad y requisitos de ancho de banda Estudio sobre el terreno: Realizado con tres antenas en modo “independiente” 75 edificios recorridos en su totalidad Mediciones sobre el terreno para evaluar pérdidas de señal por los distintos obstáculos y materiales Estudio del cableado Plan de instalación: Incorpora los datos del estudio sobre el terreno y del estudio teórico Generación de mapas de situación, número y tipo de antenas Plan de cableado

Estudios de Cobertura y Capacidad

Estudios de Cobertura y Capacidad Baterías Terrawave PoE: 8 horas de autonomía 3.5 Kg 16 cm x 21 cm x 8 cm

Estudios de Cobertura y Capacidad Ekahau Site Survey Cobertura Validación

Resultados Estudios de Cobertura y Capacidad Incremento general de APs de 740 -> 1200 (+62%) Cisco 2800 Cisco 1850 Cisco 1830 x 450 x 450 x 300

Resultados Estudios de Cobertura y Capacidad

Resultados Estudios de Cobertura y Capacidad

Implantación de la Solución Sustitución de los switches PoE originales por los nuevos (PoE+): 150 switches (1-2 por rack) Cableado Cat6 para las nuevas antenas Instalación nuevas antenas (3 modelos) en total: 1200 APs Instalación y configuración controladores centrales y software de gestión Importación de mapas: Ekahau > Cisco Prime Configuración básica antenas y situación en mapas Duración: 8 meses

Validación Nueva Red Wifi Estudios sobre el terreno: Cobertura (Pasivos) Capacidad (Activos) Análisis de Interferencias Pruebas de movilidad (roaming) Gestión centralizada: Detección y eliminación de fuentes de interferencias (labor que nunca se acaba) Seguimiento de parámetros de densidad de usuarios por AP, por zona, uso de canales de radio y ancho de banda

Ajustes Parámetros de Radio, Movilidad y Capacidad Prioridad a la banda de 5GHz: Enviar a los clientes de 2.4GHz que lo soporten a la banda de 5GHz (BandSelect) Desactivar 802.11b y las velocidades más bajas Reducir el número de SSID emitidos: http://bit.ly/ssidoverheadcalculator

Ajustes Parámetros de Radio: Canales Canales de radio: 2.4 GHz : 1,5,9,13 5 GHz: todos los disponibles (incluidos canales DFS) Agrupación de canales (DBS): 2.4 GHz: Canales de 20 MHz 5 GHz: Automática: Canales de 20 / 40 / 80 MHz en función del entorno Asignación dinámica de canales (DCA)

Ajustes Parámetros de Radio: Potencia de Emisión No usar la potencia máxima de emisión: APs a potencia máxima emiten sobre los 20 dBm Clientes emiten alrededor de 14 dBm Creación de interferencia en los canales Solapamiento excesivo de las zonas de emisión (celdas mas grandes)

Potencia de Emisión de los Clientes ME GUSTA GRITARLES A MIS CLIENTES… ¡¡¡ ASÍ ME ASEGURO DE QUE ME OIGAN !!! Si AP, he oído tu mensaje. ¿Puedes oírme tu? Si AP, he oído tu mensaje. ¿Puedes oírme tu? (REINTENTO) 20 dBm = 100 mw Si AP, he oído tu mensaje. ¿Puedes oírme tu? (REINTENTO) 14 dBm = 25 mw

Ajustes Parámetros de Radio: Potencia de Emisión No usar la potencia máxima Usar el sistema de ajuste de potencia dinámico (Cisco RRM / TPC) Establecer límites: Potencia máxima: 17dBm Potencia mínima: 5dBm Tener en cuenta las fuentes de interferencias y los fallos de cobertura en los ajustes dinámicos Objetivo: Celdas más pequeñas y eficientes

Perfiles de Radio Frecuencia Nos permiten adaptar las parámetros generales a entornos específicos: Edificios históricos Residencias de estudiantes Aularios y zonas de alta densidad Permiten compensar algunas limitaciones en la instalación de las antenas: antenas en pasillos, techos muy altos, zonas abiertas, ... Actualmente tenemos: USAL-Aulas: Para zonas de alta densidad USAL-Pasillos: Para zonas en las que nos han “obligado” a instalar las antenas en los pasillos (situación poco óptima) Perfiles específicos para edificios

Optimización de la Movilidad Basada en los estándares: 802.11k, 802.11v y 802.11r: 802.11k: El AP al que está conectado el cliente le proporciona una lista de APs cercanos a los que puede moverse 802.11v: El AP al que está conectado el cliente le proporciona una lista de APs cercanos que le pueden dar mejor servicio 802.11r: Cuando el cliente se mueve de un AP a otro reduce drásticamente el tiempo de asociación al mismo El cliente siempre tiene la última palabra y debe soportar los estándares para beneficiarse de ellos Implantación desigual en función del hardware / drivers / sistema operativo

Gracias