Бесшовный роуминг Wi-Fi
Начиная с версии релиза KeeneticOS 2.13 в интернет-центрах добавлена поддержка стандартов IEEE 802.11k, 802.11r и 802.11v (с версии KeeneticOS 2.15) в режиме ручной настройки. Механизм называется "Бесшовный роуминг Wi-Fi" и предназначен для ускоренного переключения беспроводных клиентов между точками доступа. Обычно переключение сигнала Wi-Fi в телефоне от одной точки доступа к другой занимает до 5 сек. Стандарты 802.11k / 802.11r / 802.11v ускоряют время переключения до 100 мс и тем самым, к примеру, телефонные разговоры VoWiFi не будут прерываться. Указанные стандарты реализуют три разные функции, которые работают независимо друг от друга. Каждая из этих функций влияет на улучшение работы бесшовного роуминга Wi-Fi.
Функция роуминга Wi-Fi (англ. roaming, roam — бродить, странствовать) обеспечивает постоянное подключение к сети Wi-Fi мобильных пользователей (клиентов, беспроводных станций) во время их перемещения внутри зоны покрытия, созданной несколькими автономными точками доступа.При перемещении внутри зоны покрытия беспроводная станция самостоятельно выбирает наиболее подходящую точку доступа в зависимости от уровня сигнала, загрузки сети и других факторов. Это особенно актуально для обеспечения устойчивого соединения при использовании IP-телефонии.
Например, в квартире используются два интернет-центра Keenetic – один основной, в который подключен провод от провайдера, а второй в дополнительном режиме ("Точка доступа" или "Усилитель") для расширения сети Wi-Fi основного интернет-центра. При включении бесшовного роуминга Wi-Fi при перемещении с мобильным устройством по квартире будет происходить ускоренное переподключение между точками доступа.
Важно
Что необходимо для реализации бесшовного роуминга Wi-Fi на основе интернет-центров Keenetic:
Модели интернет-центров с поддержкой стандартов IEEE 802.11k/r (это все модели для которых доступен стабильный релиз KeeneticOS
2.13). Поддержка стандарта 802.11v стала доступна с версии KeeneticOS2.15.Мобильное устройство должно поддерживать бесшовный роуминг, стандарты IEEE 802.11k/r/v. За информацией обратитесь к подробной технической документации на устройство от производителя.
Все интернет-центры Keenetic должны находиться в одном сегменте локальной сети.
В настройках бесшовного роуминга должны быть заданы одинаковые идентификаторы и ключи мобильного домена на всех интернет-центрах сегмента локальной сети.
Роуминг будет работать между устройствами в режиме "Основной", "Точка доступа" и "Усилитель". Также роуминг будет работать между сетями 2.4 ГГц и 5 ГГц внутри одного интернет-центра.
Идентификатор SSID сети Wi-Fi должен быть одинаковый на всех точках доступа. При этом для двух-диапазонных устройств он должен быть одинаковым для точек доступа 2.4 и 5 ГГц, что соответствует настройкам по умолчанию всех новых устройств Keenetic.
Рассмотрим подробно как реализован и работает бесшовный роуминг Wi-Fi.
802.11k — быстрый поиск соседних точек доступа нужен для поддержки клиентов, которые хотят быстро переключаться между точками доступа. При первом подключении к точке доступа клиент получает информацию от неё о поддержке 802.11k. Если поддерживается, то клиент посылает запрос (если сам клиент поддерживает 802.11k) точке доступа на получение списка соседних точек доступа.
При ослаблении сигнала текущей точки доступа клиент будет искать точки доступа из этого списка (сканирует только нужные каналы). После миграции клиент снова запрашивает обновленный список соседних точек доступа. Клиентам передается информация о соседних точках доступа и уровнях их сигнала, на основании которого клиент сам принимает решение о подключении к той или иной точке доступа, в том или ином диапазоне, без сканирования всего радиоэфира. Если бы на клиенте происходила процедура сканирования всего радиоэфира, это приводило бы к многосекундным задержкам. Применение оптимизированного списка соседних точек доступа значительно сокращает время сканирования радиоэфира.
802.11r — данный протокол реализует технологию хранения ключей шифрования всех точек доступа. По-другому его также называют FT (Fast Transition). При миграции к новой точке доступе нет необходимости тратить время на согласование ключей шифрования. Стандарт предусматривает два вида режима FT — Over the Air (OTA) и Over the DS (OTD).
OTA — по воздуху клиент взаимодействует с точкой доступа, к которой он хочет подключиться перед началом миграции. Данная функции всегда включена по умолчанию в Keenetic. Нет возможности выключить.
OTD — клиент взаимодействует с точкой доступа, к которой он хочет подключиться перед началом миграции, через точку доступа, к которой он подключен на текущий момент времени. Данная функция отключена в Keenetic.
При необходимости её можно включить из интерфейса командной строки (CLI) интернет-центра.
Современные модели смартфонов обычно поддерживают Over the Air и этот режим выбирается смартфонами для роуминга.
Настройка параметров FT производится самостоятельно пользователем. Должны быть заданы одинаковые идентификаторы и ключи мобильного домена на всех интернет-центрах сегмента локальной сети. При использовании режима FT на голосе небольшая пауза может быть заметна, но важно, что это не приведет к разрыву сессий.
802.11v (BSS Transition Management) — протокол рекомендует клиенту со стороны Keenetic перейти на смежный диапазон в рамках одного двухдиапазонного роутера. К примеру, когда у клиента низкий уровень RSSI в сети 5 ГГц, ему посылается предложение о переходе на смежный диапазон 2.4 ГГц. И наоборот, когда уровень сигнала в сети 5 ГГц лучше, клиенту рекомендуется перейти в этот диапазон. Клиент сам принимает решение о переходе. Роуминг по протоколу 802.11v может происходить совместно с правилами Band Steering. Если клиент поддерживает 802.11v, то это позволяет роутеру управлять клиентами, которые заявили в ответ поддержку WNM BTM (BSS Transition Management), и отправлять их в смежный диапазон, путем BTM-запросов.
Важно
Решения о подключении или переходе между точками доступа принимает клиент (смартфон, планшет, ноутбук) на основе своей внутренней логики. Каждый производитель мобильных устройств сам задает критерии о начале миграции от одной точки доступа к другой. Чаще всего это низкий уровень RSSI, а также загруженность точки доступа, низкая скорость передачи данных и др. Повлиять на эту логику мы не можем. Роутер только взаимодействует с клиентом, сообщая ему о соседних точках доступа и отправляет предложение о переходе, но решение о переключении осуществляются только по инициативе самих клиентов.
Настройка бесшовного роуминга (802.11k/r/v) доступна в веб-конфигураторе интернет-центра Keenetic на странице "Домашняя сеть" в разделе "Бесшовный роуминг для беспроводных устройств". Для этого необходимо добавить в сегмент хотя бы одну беспроводную сеть. Быстрое переключение (802.11r) будет работать для сетей с защитой WPA2/WPA3. На двухдиапазонном устройстве (2,4 / 5 ГГц) для разблокировки опций 802.11r необходимо, чтобы в сегменте была только одна сеть Wi-Fi, либо, чтобы SSID, пароли и расписание работы сетей в двух диапазонах совпадали.
В поле "Роуминг 802.11r (FT)" выберите один из предлагаемых вариантов: "Включено для беспроводных сетей 2.4 & 5 ГГц", "Включено только для беспроводной сети 2.4 ГГц", "Включено только для беспроводной сети 5 ГГц" или "Выключена".
При включении 802.11r придумайте и укажите "ID мобильного домена" и "Ключ мобильного домена". Соответствующие значения этих параметров должны совпадать на всех интернет-центрах локальной сети.
Включите опцию "Управление BSS-окружением 802.11k/v". Данная опция одновременно включает 802.11k и 802.11v. 802.11k может функционировать самостоятельно и позволит клиенту передавать информацию о соседних точках доступа и уровнях их сигнала.
В KeeneticOS 3.3 и выше, если включена опция "Управление BSS-окружением", то на стороне точки доступа включается поддержка 802.11k (RRM; Radio Resource Management) и 802.11v (WNM BTM; BSS Transition Management), вне зависимости — активирован механизм "Band Steering" или выключен. Если Band Steering включен и клиент поддерживает 802.11v, это позволяет роутеру управлять клиентами, которые заявили в ответ поддержку WNM BTM (BSS Transition Management), и отправлять их в смежный диапазон, путем BTM-запросов. Если Band Steering выключен, а опция "Управление BSS-окружением" включена, вы увидите, что совместимые клиенты заявляют поддержку 802.11v.
Подсказка
Оптимальными параметрами бесшовного роуминга Wi-Fi являются следующие настройки: включите 802.11r для диапазонов 2.4 & 5 ГГц, 802.11kv и в параметрах Band Steering установите "Предпочитать 5 ГГц". В исключительных редких случаях клиентское устройство может не подключаться к сети роутера. Подробности вы найдете с статье "Почему одно из устройств не подключается по Wi-Fi, когда на роутере включен Роуминг 802.11r (FT)?".
Важно
На данный момент в гостевом сегменте правила Band Steering не применяются, но 802.11k и роуминг работают.
В версиях KeeneticOS до 3.4.3 для лучшей совместимости при включенном роуминге нужно использовать протокол защиты сети WPA2. В противном случае в режиме WPA2+WPA3 устройства могут предпочитать WPA3 и при этом лишаться бесшовных переходов. Поддержка FT в режиме WPA3 реализована начиная с версии 3.4.3.
На странице "Список устройств" отображаются стандарты роуминга, которые поддерживает каждое абонентское устройство Wi-Fi. Обязательно функции роуминга 802.11k/r/v должны быть включены. Иначе они не будут отображаться в свойствах устройств.
Судить о поддержке и работе бесшовного роуминга Wi-Fi-клиентами можно по сообщениям в системном журнале Keenetic. Например:
WifiMaster1/AccessPoint1: (MT76x2) STA(6c:4d:73:ce:05:02) had associated successfully (FT mode)wmond: WifiMaster0/AccessPoint0: (MT76x2) STA(3c:77:e6:e3:74:bf) had re-associated successfully
wmond: WifiMaster0/AccessPoint0: (MT76x2) STA(3c:77:e6:e3:74:bf) had re-associated successfully (FT mode)bndstrg: band steering: (1) send BTM request to ec:ad:b8:80:c8:21 for roam to 5GHz band
bndstrg: band steering: WNM client ec:ad:b8:80:c8:21 accepted 5GHz band
wmond: WifiMaster1/AccessPoint0: (MT7615) STA(ec:ad:b8:80:c8:21) FT authenticated successfully.
wmond: WifiMaster1/AccessPoint0: (MT7615) STA(ec:ad:b8:80:c8:21) had re-associated successfully (FT mode).При использовании Wi-Fi-системы работа бесшовного роуминга регистрируется в "Журнале переходов" и представлена в удобном наглядном виде.