WLAN面临扩展瓶颈

Philippe Hanset正在为田纳西大学校园WLAN和Slingbox的融合而发愁，他本人是田纳西大学的IT经理。

因为有一家设备厂商正在千方百计地向新入校的学生们推销他的Slingbox产品，该产品只要安装在装有有线电视接收器的学生宿舍里，那么通过校园的WLAN，学生们便可在园区内的任何一个角落里用笔记本电脑收看流媒体电视。想象一下，当热播电视剧《美国偶像》开播时，校园内便可能会有数百台笔记本电脑在同时收看。

“这种情况可能会带来很多麻烦。”Hanset承认。

WLAN规模的持续扩大、用户数量和应用种类的激增等，都是WLAN的管理人员所面临的新的、典型的发展问题和扩张问题。随着更大规模WLAN的部署，在面对很多此类问题时，市场却几乎根本没有准备好解决方案。

初期的WLAN部署主要关注的是在某个区域内需要多少数量的接入点才能全部覆盖，而如今，很多无线网络的管理者们正在更多地关注无线网络的扩展问题。

后一种问题正日益引人注目，它要求管理人员须对接入点的性能有更深入的了解，要求对后端系统、服务器和网络的扩展予以更多的关注。

高密度WLAN的出现

“我们的园区里最初只有20到50个用户，另有20到50来个用户处在50到100英尺范围以外，”Brad Noblet说。他曾是达特茅斯和哈佛大学的前任IT经理，现在是BN咨询公司的独立咨询师。他的假设是：用户量不太多，他们所要做的主要是接发E-mail或者上网浏览而已。

低密度WLAN正在被高密度WLAN所取代，而这给网络管理者们带来了新的挑战。“三年前，我们刚部署WLAN时只有为数很少的无线网络用户，”Brandeis大学的网络与系统经理John Turner说。“而如今，人人都在用笔记本电脑上网。”

扩展所带来的挑战内容主要包括能否为无线用户的各种应用提供适当的无线、有线服务，以及足够的带宽。“这些扩展问题在有人群扎堆的地方会变得越来越明显，而你需要在问题发生时能够解决问题。”Noblet说。

最主要的问题便是大量的用户共享一个接入点，这时候要给他们分配IP地址，进行身份认证，为每个用户的应用提供足够的带宽（有线和无线的），要让他们像网络公民一样遵守各项规则。

为性能配置接入点

Noblet主张，网管员要为性能（或容量）配置接入点，而不要只是为了接入进行配置。他发现一些接入点的配置根本没有限制接入用户的数量。一旦在某个接入点周围有大批用户需要共用这个接入点时，他们就会发现数据传输率会明显放慢，甚至一点儿都动不了。“所以真正需要了解的是接入点针对某一特定数据流的吞吐量。”Noblet说。

不过人人都同意在接入点上做容量规划，与其说是科学还不如说是技巧。“我在谈到这个话题时，总是强调说，是IT专业人员而不是厂商更了解我们所部署的环境中的用户和应用的情况，”卡内基-梅隆大学（CMU）的网络服务经理助理Dan McCarriar说。

CMU从两家设备供应商处采购设备部署802.11n网络，已完成近一半。Aruba的接入点用于教学区，而Xirrus的则用于居住区。Xirrus接入点包含有一个WLAN控制器和4个、8个或16个Wi-Fi射频集装进一个类似“烟雾探测器”一样大小的设备中，被称为一个射频阵列，并配有扇形天线以防止相互干扰。结果，CMU只需把一个这样的阵列装入一个高密度区域，就可以不必再进行复杂的微蜂窝规划和管理了。

解决DHCP的扩展问题

在用户激增的情况下，DHCP（动态主机配置协议）服务器一般跟不上为用户分配IP地址的扩展要求。“我们的确看到了这个问题，”Turner说。但CMU的DHCP服务器却能够满足用户的需要。关键就在于要为各类网络服务设计集中管理的IT基础设施，同时用于有线的和无线的用户，所以它才能够快速地进行扩展。

未来，Turner计划通过把定位服务和移动服务集成进DHCP中，从而在整个校园内创造出更加无缝的移动体验。“DHCP服务器意识不到有谁已不会再上网，但我们却可以在中央的WLAN控制器和DHCP之间做一些事情，如果某人再也不会回来上网，那么他所用的主机就会被取消。”他说。

田纳西大学也碰到了DHCP问题，但略有些不同。该校网络服务组的Hanset说：一些已归还的学生用笔记本电脑或宿舍里学生自己安装的接入点也会像DHCP服务器一样工作，会把一些已经没用的DHCP分配给提出申请的用户。

学校会在交换机端口或Aruba的WLAN控制器上禁止这些主机再起作用。

另一个扩展问题是，一旦某些用户分配到了IP地址，他们保留这些地址的时间都会长于他们使用这些地址的时间，于是这些地址就无法再分配给同一子网的新来用户。这在某种程度上造成了地址的浪费。

在田纳西大学，IP地址的出租时限只有2个小时；而在Brandeis，则只有30分钟。这两所学校都使用了Aruba的虚拟LAN池，可将一个地址池分配给一个确定的VLAN。Turner认为，这确是一个有效而又切实可行的工具，但网管员们仍须“仔细考虑，周密安排。”

卡内基-梅隆大学目前已铺设好了一个规模较大的WLAN，基本上是整个校园配置成了一个子网，并带有一个很大的地址池。该大学正在为几个地理上分散的园区精心地规划网络段，一旦802.11n标准最后获批便可投入使用。届时，如果没有适当的管理与监控，那么地址的浪费就会成为一个大问题。CMU的网络设计与研发经理Scott Ambrose说。

Ambrose计划收集大量的统计数据，比如网络上的平均设备数量和峰值用户数量，还有与此相关的接入点的位置等信息。所有这些数据都会用来帮助规划每个网络段的大小和网络段的数量，并用来确定每个网络段的IP地址该如何分配。

多媒体的扩展问题

多媒体使用正方兴未艾，而802.11n的出现又将会为此类应用推波助澜。因此，很多大学都在配置其WLAN，以便能够支持多媒体和多播应用，尽可能地把带宽需求降至最低。从效果上看，就是要让所有用户使用同一个多播流（类似于收看广播电视），而不是为每个人提供独立的单播流。“你必须考察你的应用，然后问‘我在此处到底要提供怎样的服务？’”Noblet说。“这将决定你到底使用单播还是多播。”

“我们已经实现了园区内任意地点的多播支持。”田纳西大学的Hanset说。但有了多播还不够，还得进一步改善性能，该大学已经不再提供最慢的1M和2M的WLAN数据传输服务。“如今的每一个广播包都是以5.5Mbps的速率传送的。”他说。

卡内基的McCarriar告诫道，还需要对所有的设备进行调试，“厂商对于多播的支持多半都只是纸上谈兵。”

802.11n并非万能灵药

上述这些大学用户都正在采用或者正在评估802.11n，这一标准将会把802.11a/b/g WLAN的吞吐量提高5到6倍。容量的增加当然是很受欢迎的，但是所有的用户都认为，即使有了802.11n，也不可能取消对于细致的、考虑周全的、端到端的容量规划的需要。

“11n虽然可以提供更快的速度，但也无法应对带宽耗费大户的出现。”Hanset说。“所以我更想在WLAN中设立一个‘公平分享’机制，这样，带宽耗费大户就不会出现，这对于高密度网络来说尤其重要。”

Hanset还提示说，11n的吞吐量还会因不充分的上行链路以及馈电器而受到很大影响。对于田纳西大学的情况，Hanset说，测试结果表明，Aruba的11n接入点可提供80Mbps到90Mbps的速率，但是在千兆连接以及千兆用馈电器的影响下，速率可提高到160Mbps。

在很多迁移案例中，企业只是简单地用11n设备取代现有的11a/b/g接入点。但如果11n产品利用的是5GHz频段的话（因为这一频段能开出更多的信道，无线噪音也少），那就还需要做一些调整，因为5GHz频段的信号不能像在2.4GHz频段中那样传播。

“我们看到某些位置已安装了11n的接入点，就期待着会在5GHz频段有很高的性能表现。”他说。“但是当你隔着两堵墙就会发现，信号消失了。所以这里面绝非简单地替换就能了事的。”

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扩展WLAN出现的问题

更多的用户、更多的流量和更多的多媒体应用可能会导致没有很好规划的企业的WLAN陷于崩溃。要想避免或减少这种问题，用户们应该注意：

■ 要了解接入点能做什么，不能做什么：全面的测试有助于了解接入点在用户所产生的负载压力下的表现。

■ 要为容量而配置接入点。

■ 要保障DHCP服务器能够处理猛增的用户需求。

■ 计划、监控和管理好IP地址，以避免地址的浪费。

■ 高吞吐量的802.11n仍然需要有端到端的容量规划。