WLAN在使用过程中,有时候会发现无线终端(STA)在ping其他设备时,会出现连续丢包现象。这种情况下可能还伴随ping延时增大(几百毫秒),并导致一些应用感觉不是很好,例如下载速度变慢、视频出现抖动等等。这种情况是WLAN网络中比较棘手的问题,一方面WLAN本身有一个复杂的、不容易评估的空间媒质,导致空口的不稳定性,另一方面还要综合考虑整个有线、无线网络的网络配置和性能。
下面是一个典型的WLAN基本网络构成(FIT AP组网方式),当Station ping 服务器丢包严重时,需要按照报文转发途经来考虑丢包的可能性。
定位思路:
通过测试判断终端能否正常连接、获取地址→判断有线网络是否存在丢包问题→判断无线终端状态、空口利用率、空口质量、底噪是否正常→通过收集debugging信息分析问题原因
过程分析
1.终端ping网关
1)ping ip地址
通过CMD ping查看,可以确认当前网络丢包属于哪种类型。是随机性时断时通,还是连续有规律丢包。
2)无线网络丢包说明
无线网络在可能无法实现真正的零丢包。空口利用率正常、无干扰的情况下,3%以内的无规律丢包是可以接受的范围。
2.判断有线网络是否正常
(1)如果网关不在AC上,需要做终端ping AC地址的测试。
第一、如果ping网关异常但是ping AC正常,则需要排查AC至网关二层网络。
第二、如果ping网关、AC均异常,则需要排查有线丢包。
(2)如果终端在线则直接通过命令行查到当前AP地址,然后通过AC ping AP判断AC到AP的有线网络链路状态,如果终端不在线,则直接进入下一个环节
第一、查找当前终端所链接AP的名称
命令:display wlan client mac-address 0024-d79c-af4c verbose
第二、查看终端当前链接AP的地址
命令:display wlan ap name ap1 verbose
第三、在AC上ping AP地址,观察网络质量。
命令:ping 192.168.1.6
通过命令查看,可以确认AC到AP这段有线网络是否正常。
3.排查有线网络丢包
通过逐级ping、抓包方式明确具体丢包的位置,再检查二层、三层设置是否符合规范。
4.排查无线网络丢包
(1)可以在AC上通过命令查看用户的关联状态。
命令:display wlan client mac-address 0024-d79c-af4c
例如:通过命令查看无线用户有无关联AC
(2)排查无线接入问题
第一、检查终端无线网卡是否正常打开。
第二、检查是否在终端服务中开启无线服务,例如windows操作系统中,要开启Wireless Zero Configuration。
第三、检查终端是否工作在正常的无线终端模式,如果错误的设置成AP模式则无法作为无线终端使用。
第四、检查终端是否关联正确的SSID。
5.排查DHCP问题
(1)在STA上开始->运行->输入cmd回车,通过命令行ipconfig /all查看终端地址获取情况。例如:通过命令查看,可以确认本机获取ip地址。
命令:display wlan client mac-address 0024-d79c-af4c verbose
例如:通过命令查看,可以确认MAC为0024-d79c-af4c的终端正常上线。
[AC]display wlan client mac-address 0024-d79c-af4c verbose
Total Number of Clients : 1
Client Information
---------------------------------------------------------------------
MAC Address : 0024-d79c-af4c
…
Power Save Mode : Active
…
RSSI : 33
Rx/Tx Rate : 300/300
…
Up Time (hh:mm:ss) : 00:01:05
(1)Power Save Mode表示终端状态,当终端处于休眠状态则ping延时会比较大,一般会大于beacon间隔。
(2)RSSI表示AP收到的终端信号强度,信号强度应该尽量达到30之上。
(3)Rx/Tx Rate,如果Rx Rate始终保持在较低速率(例如1、2、11),该客户端所在的环境可能丢包比较严重,需要对空间使用情况进行分析。
(4)Up Time表示用户在线时间,如果Up time时间比较短,而该用户已经长时间使用无线网络,需要考虑该用户是否出现过漫游。
7.根据终端状态一次改善网络状况
(1) 无线用户的信号强度RSSI偏低(低于25),则需要分析一下该用户状态以及对整个网络的影响,尽量提高无线用户的信号。可以通过调整天线、增加AP的方式改善信号覆盖。
(2) 无线用户的Rx和Tx速率偏低:通常说明空口环境不是特别好、甚至丢包比较多,需要进行空口的分析(例如信道占用情况、确认网络流量),适当进行流量控制或者无线用户的限速。
(3) 无线用户漫游比较频繁(在各个AP上持续的时间都比较短):可以适当的调整这台客户端连接的AP的发射功率减少用户的漫游,或者将网卡的漫游主动性调低。
(4) 终端处于休眠状态则ping延时会比较大,一般会大于beacon间隔。
8.判断无线空口利用率是否正常
(1)需要登录AP查看空口利用率
第一、查找当前终端所链接AP的名称
命令:display wlan client mac-address 0024-d79c-af4c verbose
第二、查看当前终端所链接的AP的地址
命令:display wlan ap name ap1 verbos
第三、打开AP远程登录开关,通过AC登录到AP上
V5命令:
[AC]_h
[AC-hidecmd]wlan ap-execute ap2 te.NET enable
[AC-hidecmd]wlan ap-execute ap2 exec-control enable
telnet 192.168.1.6
例如:通过在AC上telnet,可以成功登录到终端所关联的AP上。
V7命令:
[AC]probe
[AC-probe]wlan ap-execute ap2 exec-control enable
telnet 192.168.1.6
例如:通过在AC上telnet,可以成功登录到终端所关联的AP上,password输入h3capadmin。
第四、查看信道利用率,判断空口繁忙情况
命令:display ar5drv 1/2(单频AP则只有一个射频口,双频AP则1表示5G视频口,2表示2.4G射频口) channelbusy
例如:通过命令查看,AP的5G射频口空口目前处于正常状态,当CtlBusy高于60时,则表示空口繁忙。
sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[AP]_h
[AP-hidecmd]display ar5drv 1 channelbusy
ChannelBusy information
Ctl Channel: 149 Channel Band: 40M
Ext Channel: Above
Record Interval(s): 9
Date/Month/Year: 03/05/2013
Time(h/m/s): CtlBusy(%) TxBusy(%) RxBusy(%) ExtBusy(%)
01 11:18:35 68 37 28 0
02 11:18:26 67 36 29 0
03 11:18:17 63 35 26 0
04 11:18:08 78 40 33 0
05 11:17:59 81 43 36 0
…
(2)查看AP空口统计情况,判断空口质量。
命令:display ar5drv 1/2(单频AP则只有一个射频口,双频AP则1表示5G视频口,2表示2.4G射频口) statistics
[AP-hidecmd]display ar5drv 1 statistics
Radio statistics:
TxFrameAllCnt : 40693
TxFrameAllBytes : 7293360
Queue statistics
Queue Number :0 1 2 3 EmergencyQ CAB
----------------------------------------------------------------
TxFrmCnt :152 5745 0 0 1883 2729
TxUcastFrmCnt:152 3780 0 0 1883 0
…
TxDiscardFrm :2 4 0 0 31 2
…
RadioResetOnErr : 0
…
BeaconBusyCnt : 2
BeaconErrCnt : 0
…
说明:
第一、每个Radio有4个普通发送队列和1个紧急发送队列,通常数据报文都走1号队列。通常我们主要关注1号队列。
第二、TxDiscardFrame表示此队列丢弃的报文总数,包括发送失败和队列溢出的报文。
第三、TxDiscardFrame/ TxUcastFrameCnt表示丢包率,如果超过3%的时候就应当警惕了。
第四、RadioResetOnErr意味着Radio芯片复位,会导致丢包,正常情况下不应当出现这个错误。
第五、BeaconBusyCnt和BeaconErrCnt表示AP发送beacon的繁忙度及错误统计,此处可以看出空口的质量,如果出现增长则会出现丢包现象。
(1) 查看AP各个栈的使用情况。
命令:display ar5drv 1 queue all
[AP-hidecmd]display ar5drv 1 queue all
Name Queue Head TAIl DescCount FrameCount FrameLimit
Rev 0x87806a30 0xa72d3e60 0xa72d3ce0 512 100 512
AC0 0x87806a78 0xa742b540 0xa742b540 0 0 10
AC1 0x87806ab8 0xa742d340 0xa742d340 0 0 10
AC2 0x87806af8 0x00000000 0x00000000 0 0 10
AC3 0x87806b38 0x00000000 0x00000000 0 0 10
Emg 0x878090e8 0xa7429440 0xa7429440 0 0 0
CAB 0x87809068 0xa73e3cc0 0xa73e3cc0 0 0 100
Bcn 0x878090a8 0xa72fd440 0xa72fd440 125959 1 0
Ept 0x878069e8 0xa742c5c0 0xa742c440 4964 0 5000
说明:
第一、FrameCount如果不为零则表示当前报文有积压情况。偶尔的几个报文积压不会引起什么问题,但长时间积压上百个报文就应当引起警惕。通常我们主要关注AC1(即1号队列)。
第二、FrameLimit表示每个栈的上限
9.排除空口干扰降低底噪干扰
(1)AP上查看底噪是否正常
命令:display ar5drv 1/2(单频AP则只有一个射频口,双频AP则1表示5G视频口,2表示2.4G射频口) calibration(列出合格标准)
例如:当Value值高于-80的时候就需要警惕,可借助仪器分析原因。
[AP-hidecmd]display ar5drv 1 calibration
Calibration Information:
Calibration Enable: YES
Calibration Interval: 1000 Reset Radio Count: 0
iqCalState: CAL_DONE I: 62/60/58, Q: -4/0/-2
iqCalValid: True
NoiseFloor: -93
RfGainState: Inactive
NF Record:
Num: NF Value time AGC-CONTROL
0 -93 17:54:43:038 10/05/2013 FFFFFFFF
1 -93 17:54:44:038 10/05/2013 FFFFFFFF
2 -93 17:54:45:038 10/05/2013 FFFFFFFF
(2)借助分析工具分析
可以使用黄马甲,IEEE 802.11b/g版本及以上的黄马夹是支持用户检查和确定AP(接入点)、和RSSI信号电平、全频谱扫描等内容。或者使用频谱仪频谱(Spectrum)模式可以对测试点进行频谱与干扰分析。
10.收集终端抓包、空口抓包、调试信息
定位问题如果终端可以抓包则不需要空口抓包,如果是说明、证明问题,则需要进行空口抓包,如果终端不支持抓包,则需要进行空口抓包。
(1)终端抓包推荐使用Wireshark进行抓包:
(2)空口抓包可以使用Omnipeek进行:
具体分析:
第一. 如果收不到ACK确认(Station没有发送ACK,或者AP没有收到Station发送的ACK),则会进行报文重传;
第二.从AP到Station以及从Station到AP都遵循这个规律;
第三. AP设备默认重传次数为5次,Station重传次数不定;
第四.如果抓包中连续出现多个相同的重传报文,而没有ACK报文,说明该报文可能丢失;
第五.根据报文MAC地址,可以确定是AP到Station丢失还是Station到AP丢失;
注意事项:
第一、通常我们习惯上用Station去ping网关,而很多时候网关不在AC上,也就是相当于AC连接的一台PC。更换Station,再ping相同的PC,看是否还丢包严重。
第二、如果不是,则说明原来Station自身很可能存在问题,禁用或者插拔网卡后再重新使用,看能否恢复正常。如果仍然丢包严重,寻求其他帮助。
第三、更换PC,再用相同的Station ping,看是否还丢包严重。
第四、如果不是,则说明原来PC自身很可能存在问题,寻求其他帮助。 实际网络中,通常更换的PC可以用AC或者中间的交换机替代。
(1)登录AP开启debugging信息
注意:开启debug之前,用测试终端长ping网关。检查CPU和内存的使用情况,确保开启debug不会影响设备的正常运行。收集完信息后请及时关闭debug。
V5命令:
[AP]_h
[AP-hidecmd] debugging ar5drv 1/2 phy packet all verbose
V7命令:
[AP]probe
[AP-probe] debugging ar5drv 1/2 phy packet all verbose
terminal monitor
terminal debugging
1/2分别为radio1和2