确定高重试百分比的原因

Wi-Fi 技术的进步使 Wi-Fi 成为从社交媒体到业务关键应用等一切的首选接入方法。这使得对高性能的期望达到了新水平,任何负面影响都需要马上解决。重试率是性能问题最可靠的指标,快速诊断高重试率并找到根本原因是维护高性能 Wi-Fi 网络的关键活动。

简介

Wi-Fi 近年来取得了很大进展。从设备到接入点 (AP) 到天线再到管理软件,该技术的各个方面都更甚从前。这甚至不需要做什么权衡。我们支付的更少,得到的更多,而且它运行正常...通常是这样。

Wi-Fi 的进步为网络工程师带来了美中不足的一面:人们期望正常运转。人们不再会仅以摇头或翻白眼表示对无线连接不稳定的不满。现在,都会提交 Wi-Fi 问题来源故障报告,而用户会思考为什么他们的家庭 Wi-Fi 能运行得更好。

从一定程度来说,这就是技术成熟的表现。作为一项成熟的技术,如果汽车得不到可靠性维护,那么很少会有人购买汽车。如果你不知道什么时候应该换油,那么速度快、加热座椅、精确操纵就都无关紧要了。维护是一种要求,不是一种功能。

随着 Wi-Fi 链中的许多链路日益改进 -- 设备、接入点等 -- 无线位置出现故障点已不足为奇。工程师需要知道网络中最敏感的部分什么时候出问题,以及为什么。

好消息是现在已经知道了最可靠的无线故障症状:重试百分比。在 Wi-Fi 中,一次重试就是重新发送该帧。(“帧”就是通常所称的“数据包”。在 Wi-Fi 中通常使用术语“帧”,因为“数据包”会暗示有 IP 报头。许多 Wi-Fi 帧不包含 IP 报头。)冲突后会发生重试。

高冲突百分比的存在 -- 在 Wi-Fi 帧中表现为重试 — 会对 Wi-Fi 性能产生负面影响。冲突意味着 Wi-Fi 帧不成功,而不成功的 Wi-Fi 帧会浪费信道时间。冲突还会增加 Wi-Fi 竞争窗口,这是另一种信道时间的浪费。故障帧和较大竞争窗口导致的信道时间浪费就意味着真实且有用数据可以使用的信道时间会减少。这会对 Wi-Fi 性能产生负面影响。

识别是否有重试相对来说比较简单,特别是使用 NETSCOUT AirMagnet WiFi Analyzer PRO 此类工具时。无论大小,AirMagnet 都会有一个屏幕。需要一整组接入点和工作站的统计数据?AirMagnet 的信道屏幕可以显示有 Wi-Fi 无线电的每个设备的重试统计和百分比,每次一个信道。需要某个特定接入点或工作站的重试统计数据?AirMagnet 的基础设施屏幕可以满足您的要求,只需启动集成一键式设备的筛选器即可。

问题是,检测到 Wi-Fi 重试就像看到汽车漏液。你知道有问题,但你可能并不确定哪里出了问题。正因为这个原因,本文并不只讨论原始重试数字。其目标是理解高重试百分比的根本原因,以及如何使用 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 确定哪种或哪些原因是 Wi-Fi 性能问题的根源。

常见原因

首先,原因。Wi-Fi 性能问题的常见原因有多种,而且通常都会导致高重试百分比。它们是:

干扰

不使用 802.11/Wi-Fi 协议的无线设备的活动,例如无线耳机、自动照明系统、安全相机和一系列其他设备,会造成 Wi-Fi 冲突。

隐藏节点

“隐藏节点”是无法收听附近 Wi-Fi 流量但可以干扰该 Wi-Fi 流量的 Wi-Fi 接入点或工作站。这听起来很奇怪,因为有线网络是不会发生这类情况的。如果有线设备可以连接,就可以听到。

在无线网络中,发射帧到达的区域可能与接收设备收听的区域有很大不同。见下图:

隐藏节点 隐藏节点区域的工作站和接入点会造成冲突,特别是 Wi-Fi 网络变忙碌时。

固定的数据速率

IEEE 802.11 标准可以管理 Wi-Fi 的规范和协议,但设备行为的许多方面是供应商可以自由解释的。其中一个方面就是数据速率的选择。每个 Wi-Fi 工作站和接入点都有权利选择发射的各个帧使用哪种数据速率。

如果射频 (RF) 信道条件因移动性、拥堵或其他常见企业 Wi-Fi 情况而发生变化,则接入点和工作站必须相应地更改数据速率,否则发射的帧可能无法到达指定接收器,从而造成更多重试。

发射功率不一致

和数据速率选择一样,无线电发射功率不受 IEEE 802.11 标准的管理。它们因相同原因需要接入点和工作站自行选择 — 因为不同的环境和设备有不同的 Wi-Fi 要求 — 而且都会导致相同的结果:Wi-Fi 冲突。

如果接入点和工作站使用的发射功率有显著差别,则无线电发射功率经常会造成冲突。接入点发射功率高于或低于工作站发射功率的值过大时,较低功率一方会错误地认为高数据速率稳定,从而导致发射失败,最终导致重试。

禁用低数据速率

现代 Wi-Fi 最佳实践有时候认为应禁用低 OFDM 数据速率,包括 6、12 和 18 Mbps。目标是扩大吞吐量测试结果,这是因为需要较高速率时 802.11 管理流量会占用较少的 Wi-Fi 信道时间。

但有了实际用户后,禁用低数据速率经常会导致重试百分比暴增的意外后果。物理环境的自然变化(门打开和关闭,人们在周围移动等)可能影响接入点和工作站之间的射频链路的稳定性。IEEE 802.11 标准提供了低数据速率作为此类情况的防故障措施。如果禁用此类速率,则没有了防故障措施,就可能产生过多的重试。

有效的诊断

后两种高重试百分比的原因可通过简单修改 Wi-Fi 基础设施配置进行纠正。网络工程师可以启用所有 OFDM 数据速率并在现代 Wi-Fi 工作站常用的范围内配置接入点发射功率,从而维持在某个适当范围内。14 到 17 dBm 的接入点发射功率范围适用于 2010 年代中期的智能手机、笔记本和平板。

NETSCOUT AirMagnet WiFi Analyzer PRO 可以查看多种接入点型号的数据速率和发射功率配置。网络工程师只需导航到 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 的“基础设施”屏幕,单击屏幕左侧面板中的列表上的所需接入点,然后从屏幕右下方面板选择“接入点详情”选项卡。

从接入点信标帧收集的信息显示在 AirMagnet WiFi Analyzer PRO“基础设施”屏幕的“接入点详情”面板中。IEEE 802.11 标准强制要求在信标帧中提供所启用数据速率的列表,但加入接入点发射功率信息却是可选的。

传输功率

确定前三个原因(干扰、隐藏节点或固定的数据速率)之一是否导致高重试百分比更加复杂。它需要了解射频通信和现代 Wi-Fi 工作站的行为,以及如何使用一个企业级 Wi-Fi 分析工具,例如 AirMagnet WiFi Analyzer PRO。

需要理解的最基本的射频概念就是 Wi-Fi 通信最终是由接收方决定的。如果射频干扰或竞争 Wi-Fi 流量出现在靠近接收接入点或工作站的信道上,则可能产生“冲突”(帧传输失败)。如果射频干扰或竞争 Wi-Fi 流量出现在靠近发射接入点或工作站(或两者中间)的信道上,则帧传输很可能会成功。

Wi-Fi 就像一种位置特定的网络技术。识别影响 Wi-Fi 性能的因素是相隔太近、存在干扰还是其他方面,最具有决定性的依据是接收器处是何种问题。

尝试执行位置特定分析时,便携是关键,而 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 恰好可以满足这一要求。WiFi Analyzer PRO 可在 Windows 笔记本或 NETSCOUT OptiView XG 分析平板上运行。任意一种方式都为网络工程师提供了前往用户报告 Wi-Fi 问题的地方并调查高重试百分比原因的能力。

在此我们还必须说明 AirMagnet 产品系列还包含 NETSCOUT 最佳的 Wi-Fi 频谱分析仪 AirMagnet Spectrum XT。Spectrum XT 和 WiFi Analyzer PRO,无论是在笔记本上运行还是集成在小巧的 Optiview XG 平板中,都堪称绝佳组合。

AirMagnet Spectrum XT 和 WiFi Analyzer PRO 的组合对于识别干扰是否会导致无线重试是一种特别有效的解决方案。作为频谱分析仪,Spectrum XT 可显示所有源的射频活动,无论是 Wi-Fi 还是干扰源。Spectrum XT 还显示干扰源的信号强度,从而方便执行跟踪任务。

也可使用 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 识别干扰,但这可能需要一些工作。干扰的主要 Wi-Fi 指标是过多的重试,但干扰性重试主要发生在干扰源周围。所以要把 Wi-Fi 设备带到怀疑有干扰问题的地方,同时要注意设备接收 Wi-Fi 流量的重试百分比。可在 WiFi Analyzer PRO 中查看 Wi-Fi 设备接收的重试百分比,方法是导航至“基础设施”屏幕,更改状态窗格(右下角)显示“Rx 总计/% 总计”,然后单击左侧窗格中的设备。

重试率

识别高重试百分比的另一个常见原因 — 隐藏节点 — 的方法与识别性能问题几乎是相反的。隐藏节点问题的诊断方式是在 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 中查看发射而非接收数据的重试百分比。如果设备或接入点有隐藏节点问题,则隐藏节点激活时,设备发射的部分数据会失败(从而导致重试)。

隐藏节点的征兆就是接收的重试百分比远低于发射的重试百分比,但这一个现象并不能证明存在隐藏节点。发射重试百分比超过接收重试百分比的原因有很多,大部分是因为发射功率不一致。但是,如果配置的接入点发射功率与 Wi-Fi 设备发射功率一致,则不对称的高发射重试百分比可能意味着有隐藏节点问题。

重试率

如果怀疑有隐藏节点问题,则此时建议查看设施的平面图。存在隐藏节点是因为部分接入点或 Wi-Fi 设备在同一信道上,靠得太近以致在接收器位置造成冲突,而且在发射器的范围之外。这是 AirMagnet 产品套件(包括与 OptiView XG 集成的产品套件)可以提供帮助的另一种情况,因为该套件包含 AirMagnet Survey PRO,可以查看楼层规划图和信道模式。

高重试百分比的最后一个常见原因—固定的数据速率,可能是使用 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 最容易诊断的问题。您只需查看接入点或 Wi-Fi 设备发射的是哪种数据速率,然后检查是否使用了过多的高速帧。如果发生发射重试的情况,则接入点和 Wi-Fi 设备会使用较低的数据速率。但部分接入点和 Wi-Fi 设备并不这样,导致大量高速率流量无法接收,必须重新发送,最终结果就是在这个过程中浪费了所有接入点和 Wi-Fi 设备的信道时间。

接入点和 Wi-Fi 设备数据速率可在 AirMagnet WiFi Analyzer PRO 的“基础设施”屏幕查看。可在状态窗格中查看数据速率和重试百分比。首先,必须在“基础设施”屏幕左窗格中选择一个接入点或 Wi-Fi 设备。然后在状态窗格展开速率区域,再展开字节区域。设置状态窗格显示“Tx 总计/% 总计”后,即可开始工作。可以查看各个速率的发射流量百分比,然后交叉参考接入点或 Wi-Fi 设备发射数据的重试百分比。高重试百分比加上高数据速率可能意味着选择的接入点或 Wi-Fi 设备有其固定的数据速率。

固定数据速率是导致无法解决的高重试百分比的原因之一。您可为接入点配置和工作站类似的功率。您可配置接入点启用所有 OFDM 速率。识别一个干扰源后,您即可移除干扰源或更改 Wi-Fi 网络的信道。如果发生隐藏节点问题,有多个解决方案可供选择:移动接入点、更换接入点信道、禁用接入点无线电、添加接入点和降低接入点或 Wi-Fi 设备的 RTS 阈值(如果可以配置 RTS 阈值设置)都是潜在的解决方案。

固定数据速率的接入点和 Wi-Fi 设备是按制造商的方式配置的。作为网络工程师,我们不是接入点和 Wi-Fi 设备制造商,所以我们没有这种控制水平。

好消息是 Wi-Fi 市场和以前一样竞争激列。如果接入点、智能手机、笔记本或任何其他 Wi-Fi 设备有固定数据速率的问题,请告诉制造商。没有公司想制造低性能 Wi-Fi 设备。

Wi-Fi 重试百分比的问题涉及多种因素,这在诊断问题时或仅对 Wi-Fi 部署执行常规分析时可能会让人有挫败感。了解高重试百分比的常见原因很有用。使用 NETSCOUT AirMagnet WiFi Analyzer PRO 识别长期高重试百分比的原因也能提供帮助,而且解决问题后,让人士气高涨。

 
 
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