Bài viết này sẽ giới thiệu các bạn về Wireless Mesh Networking trên thiết bị wifi Meraki. Trong mô hình wireless mesh, nhiều AP (có hoặc không có kết nối Ethernet) giao tiếp qua các giao diện không dây để tạo thành một mạng duy nhất. Giao tiếp không dây giữa các AP được gọi là Mesh Networking. Chức năng mesh networking của Meraki là tự động, tự phục hồi và khả dụng trên tất cả các AP. 1.Các thành phần của Mesh Network : - Trong Mesh Network, các AP có thể ở một trong hai trạng thái: Gateway, hoặc Repeater. + Gateway : Gateway access points được kết nối trực tiếp với mạng có dây, nó có một liên kết đến Internet. Nếu Gateway bị mất kết nối Internet, nó sẽ tìm kiếm một Gateway gần đó và tự động hoạt động như một Repeater, mà không làm mất các kết nối không dây đang hoạt động. - Meraki xác định xem một thiết bị nên là Gateway hoặc Repeater trong lúc khởi động khi thiết bị gửi DHCP request. Nếu nó nhận được DHCP reply từ một thiết bị trên mạng có dây, nó sẽ giả định rằng nó có kết nối LAN hợp lệ và sẽ trở thành gateway AP. Nếu một gateway AP không thể truy cập cổng LAN/upstream router, AP sẽ chuyển sang chế độ Repeater. + Repeaters : Repeater access points không được kết nối trực tiếp với mạng có dây, thay vào đó dựa vào wireless mesh links để truy cập Internet. Miễn là Repeater có nguồn và kết nối không dây tốt (không bị cản trở,…) với Repeater hoặc Gateway khác, nó sẽ tạo thành mesh links. Lưu ý không thể cấu hình địa chỉ IP tĩnh cho Repeater AP, làm như vậy sẽ tự động chỉ định thiết bị làm Gateway thay vì Repeater. - Cả Gateway và Repeater đều có thể phục vụ wireless clients. Có thể có nhiều Gateway trong một mesh network và các Repeater sẽ tự động chọn Gateway mà nó có kết nối mạnh nhất. 2.Xác định Repeater AP và Gateway AP : - Đi đến Wireless > Monitor > Access points. - Nhấp vào biểu tượng cờ lê ở phía bên tay phải và đảm bảo rằng tùy chọn Gateway được chọn. - Gateway AP sẽ được liệt kê là "(self)" trong cột Gateway. - Ngoài ra bạn có thể xác định Repeater hoặc Gateway AP bằng cách kiểm tra phần LAN IP trên trang chi tiết của AP. - Gateway AP sẽ hiển thị địa chỉ IP LAN và cho bạn chỉ định địa chỉ IP. - Repeater AP sẽ để trống phần LAN IP. - Trang chi tiết của Repeater AP cũng hiển thị thông tin về route của nó đến Gateway. Thông tin này được hiển thị trên tab RF. 3.Thuật toán Meraki Mesh : - Các thiết bị Meraki trong mesh network giao tiếp bằng giao thức định tuyến độc quyền do Meraki thiết kế. Giao thức này được thiết kế đặc biệt cho wireless mesh network và cho một số đặc điểm riêng của mạng không dây (bao gồm chất lượng liên kết thay đổi do nhiễu hoặc nhiễu đa đường, cũng như tác động hiệu suất của lưu lượng định tuyến qua nhiều bước nhảy). - Là một phần của khả năng tự phục hồi của mesh, các AP sẽ tự động phát hiện nhau và chọn đường tốt nhất đến gateway. Tất cả các AP Cisco Meraki hỗ trợ mesh sẽ tự động cố gắng mesh nếu chúng bị mất kết nối có dây,hoặc cung cấp kết nối cho Repeater nếu nó kết nối như Gateway. Vì vậy, thường nên cho phép chọn kênh tự động trong các mạng có Repeater. - Mỗi AP trong Meraki mesh network liên tục cập nhật các bảng định tuyến của nó với đường dẫn tối ưu đến các network gateways. Nếu đường dẫn lý tưởng thay đổi do node lỗi hoặc route metric, lưu lượng truy cập sẽ đi qua con đường khác tối ưu hơn. Lưu lượng dữ liệu được gửi giữa các thiết bị trong mạng Cisco Meraki được mã hóa bằng thuật toán Advanced Encryption Standard (AES). - Trong trường hợp mesh gateway fail hoặc xuất hiện mesh gateway mới với routing metric tốt hơn. Tất cả các luồng lưu lượng truy cập mới sẽ được chuyển đến mesh gateway mới. 4.Làm thế nào AP quyết định mesh : - Khi khởi động AP sẽ luôn cố gắng lấy địa chỉ IP qua giao diện có dây. Nếu AP không nhận được địa chỉ IP, AP sẽ chuyển sang chế độ mesh và bắt đầu tìm kiếm gateway. AP tiếp tục yêu cầu địa chỉ IP qua DHCP trên giao diện có dây mặc dù AP đang ở chế độ mesh. Nếu AP nhận được địa chỉ IP, nó sẽ chuyển sang chế độ gateway và bắt đầu phát mesh probes. - Mesh probes : mỗi Meraki AP gửi các gói thăm dò liên kết (được gọi là mesh probes) ở các tốc độ bit khác nhau và kích thước khác nhau. Vì các gói này được gửi dưới dạng broadcast frames , không cần ACK frames từ các trạm nhận. Bốn loại probes khác nhau ở các tốc độ dữ liệu khác nhau được gửi trong một loạt 15 giây trên cả hai băng tần (2,4/5 GHz). Tất cả các AP lắng nghe các mesh probes và tùy thuộc vào số lượng mesh probes nhận được chính xác, đưa ra chỉ số chất lượng liên kết như được hiển thị trong dashboard. 5.Làm thế nào AP chọn gateway : - Khi AP chuyển sang chế độ mesh, AP quét tất cả các kênh để thu thập thông tin từ tất cả những neighbors. Nếu một neighbor hợp lệ được tìm thấy, nó chuyển đến kênh đó. Kênh đã cấu hình có quyền ưu tiên cao hơn nếu tìm thấy một neighbor hợp lệ trên đó. Nếu không tìm thấy neighbor hợp lệ nào từ tất cả các kênh, nó vẫn ở trên kênh đã cấu hình. - Dựa trên kết quả quét, repeater AP tạo một bảng gồm tất cả các gateway được phát hiện và số liệu chất lượng liên kết tương ứng của chúng. Ngoài ra, số lượng hop cũng được xem xét và ưu tiên cho các gateway có hop thấp hơn. 6.Khi nào repeater tìm kiếm gateway mới : - Một repeater bắt đầu tìm kiếm một AP trong hai trường hợp: + Khi một gateway không hoạt động : Nếu không thể truy cập được một gateway trong 3 phút, gateway được đánh dấu là không hoạt động. Ngay sau khi một gateway được đánh dấu là down, AP bắt đầu quét các gateway mới. Sẽ quét toàn bộ các kênh (bao gồm 2,4 GHz và 5 GHz) và sau đó chọn cái tốt nhất có sẵn dựa trên các chỉ số. Ưu tiên cao hơn dành cho kênh được cấu hình tĩnh. + Repeater tìm cổng tốt hơn : repeater liên tục đánh giá kênh hiện tại mà nó đang hoạt động để tìm cổng tốt hơn nhưng mỗi AP sẽ gửi thông tin mesh sau mỗi 15 giây. Nếu repeater tìm thấy một AP có chỉ số chất lượng liên kết tốt hơn bằng 1, AP sẽ chuyển sang gateway mới. - Trong hầu hết các trường hợp, khi repeater thay đổi gateway, có các luồng lưu lượng hiện có cần được xem xét và repeater cần đảm bảo rằng gateway mới không cung cấp hiệu suất bị suy giảm. Để đảm bảo chuyển luồng dữ liệu liền mạch và trải nghiệm người dùng tốt, repeater không chuyển luồng lưu lượng ngay lập tức. Các luồng dữ liệu hiện tại sử dụng route cũ trong 5 giây trước khi được chuyển sang route mới bằng gateway mới. 7.Tác động của mesh đối với thông lượng : - Do tính chất bán song công của truyền thông không dây và các tín hiệu được truyền qua repeater AP phải được truyền lại cho next hop, thông lượng bị giảm đáng kể khi sử dụng repeater. Mặc dù nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thông lượng không dây, nhưng có thể giả định rằng việc bổ sung mesh có thể làm giảm thông lượng khoảng 50%, với mức giảm đó sẽ được áp dụng cho mỗi repeater tiếp theo cho đến khi đến được gateway. Do đó, bạn nên giảm thiểu số lượng hop giữa client và gateway. - Mỗi repeater AP trong Cisco Meraki network truyền và nhận tín hiệu mà nó nhận được từ gateway AP(Có dây) của nó để các AP không dây (repeater) khác trong mạng có thể chia sẻ kết nối và mở rộng phạm vi. Repeater Meraki sử dụng thuật toán mesh để xác định tuyến đường tốt nhất giữa các AP đến một gateway AP được kết nối vật lý với mạng LAN của bạn. Lưu lượng dữ liệu được gửi giữa các thiết bị trong mạng Cisco Meraki được mã hóa bằng thuật toán Advanced Encryption Standard (AES). 8. Monitoring Mesh : - Các công cụ Monitoring Mesh được đặt ở cuối mỗi trang AP detail, truy cập bằng cách đi đến Wireless > Monitor > Access Points, sau đó chọn AP. - Hình ảnh phía dưới cho thấy một AP hoạt động như một repeater. Bộ chọn thời gian ở góc trên cùng bên phải sẽ điều chỉnh khung thời gian của tất cả các thành phần giao diện UI trong phần mesh monitoring của giao diện người dùng. - Mesh Routes : Routes Table hiển thị các route được sử dụng bởi các luồng khác nhau theo thời gian. Khi các route mới được chọn, chúng sẽ được thêm vào routes table. Tổng lượng lưu lượng truy cập trên mỗi route trong khoảng thời gian đã chọn được hiển thị trong cột Usage. Metric cũng được hiển thị trong bảng này, đại diện cho sự kết hợp của thời gian mất và phân phối gói. Thông lượng bình quân Avg. Mbps cũng được cung cấp cho khách hàng để đánh giá dung lượng của mesh route cụ thể đó. - Mesh Neighbors : Bạn có thể tìm thấy bảng Mesh Neighbors trên Tab RF trên trang AP detail và hiển thị các AP đã được phát hiện tự động. Chất lượng liên kết là một thước đo có tính đến cường độ tín hiệu và tỷ lệ phân phối gói thành công theo từng hướng. Chất lượng liên kết từ 70% trở lên được khuyến nghị cho một liên kết mạnh. 9. Disabling Mesh : - Meraki cho phép vô hiệu hóa mesh trên các Meraki Access Points. Nút chuyển đổi cấu hình nằm trong Network-wide > Configure > General > Device configuration. !!! Cám ơn các bạn đã theo dõi bài viết !!!
