Роумінг в Wi-Fi мережах

Що таке роумінг в Wi-Fi мережах?

Роумінг в Wi-Fi мережах, це можливість швидкого автоматичного перемикання між Wi-Fi мережами (точками доступу) з однаковим SSID при переміщенні в межах дії Wi-Fi мережі.

На практиці технологія Wi-Fi роумінгу застосовується практично у всіх випадках, де використовується велика кількість Wi-Fi точок доступу. Наприклад в аеропортах, в готелях, на стадіонах та в торгових центрах.

У чистих цифрах, перемикання клієнтського пристрою між двома точками доступу з однаковим SSID без використання будь-яких технологій роумінгу може зайняти до 15 секунд. З використанням навіть найпростіших технологій роумінгу, час перемикання може зменшитись до 0.1 - 0.6с.

Крім того, технології роумінгу можуть значно поліпшити час перемикання між точками доступу, якщо використовується стандарт WPA2-Enterprise із зовнішнім Radius сервером, при використанні стандарту WPA2-PSK (Personal) прискорення менше.

Реалізації роумінгу у Wi-Fi мережах

802.11i

Правка 2004 року, внесена в стандарт Wi-Fi в 2007. Описує процедуру обміну ключами і взаємодію з зовнішніми ресурсами аутентифікації (RADIUS). Описано принцип швидкого перепідключення - зберігання ключа pairwise master key (PMK), правда тільки для тих точок доступу Wi-Fi де клієнтський пристрій вже один раз пройшов повну процедуру аутентифікації - тобто тільки швидке повернення в мережу.

802.11v

Wireless Network Management (WNM) поправки опубліковані в 2011 році і в 2012 увійшли в стандарт, велика кількість опцій. Основне призначення - ефективне управління бездротовим середовищем - обмін даними про середовище між станціями, енергозбереження клієнта, поліпшення процесу роумінгу і балансування - клієнтові відправляються повідомлення з підходящими точками доступу, що частково вирішує проблеми перевантаження точок (Load-Balancing) і "прилиплих" клієнтів зі слабким сигналом, і деякі інші функції.

Зі стандартом вводиться BSS Transition - в його рамках існує 3 типи повідомлень, це запит від клієнта на вказівку відповідних точок доступу Wi-Fi, і два повідомлення від точки - Load Balancing Request в разі якщо точка доступу Wi-Fi перевантажена, і просить клієнтський пристрій перейти на іншу точку доступу Wi-Fi і Optimized Roaming Request якщо параметри RSSI і Data Rate не задовольняють мінімальним вимогам точки доступу. Важливо відзначити, що це рекомендаційні повідомлення, і прийняття остаточного рішення залишається за клієнтським пристроєм. Примусове відключення можливе тільки в рамках пропрієтарних технологій Band/Load Steering/Balancing, і може бути некоректно відпрацьовано клієнтом, або зовсім проігноровано (в такому випадку його відключають кадрами Disassociate).

802.11k

Правка 2008 року, з 2012 року в стандарті, опція. Точка доступу прапором вказує в кадрах Beacon підтримку опції, при запиті з боку клієнта відправляє йому список сусідніх точок доступу, клієнтський пристрій не витрачає час на сканування всіх доступних каналів і відразу переходить на потрібний і вибирає найбільш підходящу точку доступу. Значно економить енергію, в високонавантаженому середовищі також поліпшується загальний стан радіоефіру. Разом з 802.11v може в достатній мірі поліпшити користувальницький досвід, щоб не думати про решту технологій Без підтримки з боку клієнтського пристрою опція марна.

802.11r/FT

(Fast Roaming / Fast BSS Transition)

Для підключення до точки доступу використовує 802.11r, клієнтський пристрій має його підтримувати в обов'язковому порядку, тобто ті хто його не підтримують, не зможуть підключитися так як 802.11r це прапор в керуючих кадрах і змінений механізм обміну ключами. Потенційно може функціонувати належним чином з драйверами старих адаптерів Wi-Fi - річ у використанні при першому підключенні 4-Way Handshake для поширення загального ключа.

Стандарт працює тільки в повністю відкритих мережах або в мережах WPA2. Також, стандарт значно зменшує час, необхідний на здійснення роумінгу в мережах WPA2 - Enterprise з використанням RADIUS сервера.

Висновок

Незважаючи на те, що завдання здається простим, впровадити правильно діючий роумінг в Wi-Fi мережу не найпростіше завдання, особливо з огляду на те, що незважаючи на всі технології, процес роумінгу може ініціювати виключно клієнтський пристрій, точка доступу Wi-Fi може тільки примусово відключити клієнта при зниженні рівня сигналу нижче певного рівня.

Згідно нашій практиці, в більшості випадків вистачає 802.11i і 802.11k, так як 802.11r вимагає щоб всі користувачі Wi-Fi мережі його підтримували, а цим може похвалитися далеко не будь-яке обладнання.