【运维实战家】无线三建七优之负载均衡

无线网络现已成为我们生活中不可或缺的一部分，像大型报告厅、学校、办公室等场景都是极为常见的存在。

可能会有小伙伴看到这个开篇标题的时候会产生一些疑惑，难道无线网络不就是插上网线，在装个带天线的小盒子就能发射出无线信号了吗？难道无线还能优化吗？难道我家用了好几年的无线路由器还能变出新花样？那我们带着疑问往下看。

我们家中常用的部分友商品牌只需要将运营商提供的外网线路连接到无线路由的WAN口即可上网，而且还感觉不到卡顿。其实我们家中常用的无线路由器是自带信道、功率、频宽调整的，在第一次放出信号的那一刻，内置的雷达系统会对周围无线信号进行扫描，经过分析选择存在干扰源较少的信道进行设置，这也就是为什么家用无线网络不需要繁琐的优化过程的原因。

在开篇之前给大家普及一个小知识点，也许很多人这样认为，我们回到家中，手机连接上了家里的无线网，是因为AP告诉手机你在我的覆盖范围内，可以连接我了，其实并不是！我们的终端连接AP的行为属于终端行为。总的来说与AP并没有太大关系，所以我们需要通过AP来解决某些问题。

在21年中旬，我接触了一个武汉的客户，他们是典型的开放式办公区。该客户部署了我司850+840共计81台。在其网络管理员监控无线状态时发现一个问题：开放式办公区的某一范围内有的AP带终端数高达90-100+，但有的AP带终端数只有寥寥10几个。我们都知道带终端过多时会造成每台终端的可用带宽减少，最终造成带宽抢占的问题。客户很苦恼，问我该怎么办才能让他们带点数相差不是这么大呢？    

由此，我们“无线三建七优”的第一篇--负载均衡正式开启。

在网络工程中，我们经常能听到负载均衡这个词，特别是无线WLAN设备，基本上都需要支持该功能，那什么是负载均衡呢？为什么要手动配置负载均衡呢？

无线局域网是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成的可以互相通信和实现资源共享的网络体系。在无线局域网中有两种角色：AP和终端(STA)。AP作为固定基础设备，通过有线分布式系统互连。STA作为移动终端，接受AP提供的接入服务。由于无线的连接行为属于终端主动行为，所以我们就需要负载均衡这个操作了。

无线局域网中的负载均衡与有线分布式系统中的负载均衡不同表现在负载均衡控制的对象和控制方式上。由于无线终端的移动性和无线信道的时变性，无线局域网中的负载均衡面临的情况更加复杂。组建无线网络后，可以准确地平衡客户端的负载，充分地保证每个客户端的性能和带宽。无线负载均衡适用于高密度无线网络环境中，用来达到有效保证该环境中客户端的合理接入。

简单的来说，负载均衡问题是对任务的优化组合问题。随着无线局域网中扩展服务集中的终端的移动和无线信道的时变，各个接入点上的负载出现差异。负载均衡的作用就是平衡各个AP的差异，以达到最大化的网络资源利用。

说了这么久无线负载均衡的优点，那么他有什么不足点呢？首先，负载均衡组最多仅支持10个AP，再多就需要您手动调优了。第二就是智分场景下不适用radio间负载均衡，智分场景下通常一个微AP只覆盖一个区域。第三，负载均衡只处理终端上线过程，如果终端下线会存在AP间流量差值或终端数量差值超过阈值的情况。第四，如果终端关联的radio与最低负载radio不同时，会导致终端无法关联，例如您的终端仅支持2.4G频段且5G射频卡为空闲时，将会导致无法关联至2.4G。

经过前面的文章，大家了解到负载均衡在某些环境下的作用点，他的优点、不足等等，下面我们一起来了解如何配置无线负载均衡。

在本文中，拓扑如图所示，采用典型办公网特性介绍，AC旁挂在核心交换机，EG作为出口设备与光猫互联做PPPOE Client，S2910作为POE供电器与接入交换机与多台AP互联。

使用本拓扑共给大家介绍几种负载均衡的模式： 

对AP带点数进行限制，当达到数量后将不允许终端接入，终端会寻找未达到限制的信号进行连接。

为了可以直观观察到带点数限制，我们将每个AP带点数限制为1，首先我们使用2台iPhone连接到Test信号中。

当我们的AP连接数到达配置的最大值时，当有终端再次试图连接信号时，log中会告警，提示我们终端数量已经超过现行AP所配置的最大值（1），无法继续接入。

这里我们还可以使用最新的技术--智能隐藏SSID

首先我们使用锐捷无线官方APP“WiFi魔盒”找AP可以看到Test信号的2.4G、5G都是有2个信号源

我们将AP2的带点数限制设置为5，同时智能隐藏SSID功能开启

如图所示，开启智能隐藏SSID后再次扫描可以发现有一个信号源已经关闭了无线信号广播。

⑴ 基于用户数的负载均衡

1、首先需要在AC控制中建立基于用户数的负载均衡组，命名为FZgroup。

2、配置负载均衡的阀值，这里方便测试我们将阀值设置为1，即AP间用户数相差1个时，较多用户的AP不响应用户接入请求

3、将AP添加至负载均衡组内

4、配置验证：执行后状态为UP，AP NAME列为加入组的AP，ENABLE值为3.

我们将STA关联至Test信号中，进行测试。

首先保证sta-limit已经no掉

随后在show ap-config summary中查看各AP连接的终端数

如图所示，在开启了基于用户数的负载均衡组时，当用户数超过阈值时，会将两台AP带点数进行负载。

⑵ 基于流量负载均衡

1、首先需要在AC控制中建立基于用户数的负载均衡组，命名为FZgroup，并确保关闭了基于用户数的负载均衡组。

2、配置负载均衡的阀值，这里方便测试我们将阀值设置为1，即流量超过1% × 10Mbps时，流量较多用户的AP不响应用户接入请求，默认为5%，范围0-1000，如设置0即不开启流量均衡功能

3、将AP添加至负载均衡组内

4、配置验证：执行后状态为UP，AP NAME列为加入组的AP，Threshold值为流量阈值.

我们将STA关联至Test信号中，同时让STA1对网关进行打流（ping 大包）进行测试。

在show ap-config summary中查看各AP连接的终端数

如图所示，在开启了基于流量的负载均衡组时，当流量超过阈值时，会将两台AP用户数进行负载。

为方便测试，我们将新建一个AP组映射信号，仅关联AP1进组中

⑴ 基于用户数的radio间负载均衡

1、开启基于用户数的radio间负载均衡，有两种方式

2、设置关联AP的启动门限值与阈值，为了方便测试，这里我们设置启动门限与阈值均为1（当终端试图关联的radio超出启动门限值，并且与最低负载radio超出阈值时，较高值的radio将拒绝关联）

3、设置各radio间的负载比例，默认为100:100，这里我们将radio1比例设置为50，radio2比例设置为100，即2.4Ghz射频卡连接1个，5Ghz射频卡会连接2个终端。

4、将两台终端连接到Test信号中，观察AP1的两张射频卡的负载效果

如图所示，AP1的两个radio用户数比例为1:2

⑵ 基于流量的radio间负载均衡

1、开启radio间流量负载均衡，有两种方式

2、设置关联AP同频或不同频radio间流量负载的启动门限值与阈值，为了方便测试，这里我们设置启动门限与阈值均为1，单位为100kbps，取值范围为1-1000（当终端试图关联的radio超出启动门限值，并且与最低负载radio超出阈值时，较高值的radio将拒绝关联）

1、使能correctLink

首先实际覆盖需求识别出该AP所负责覆盖的区域范围，然后通过coverage-area-control命令来控制AP的覆盖范围（即beacon帧的发射功率）,使用WIFI魔盒测试终端接受到的信号强度，确保该AP覆盖区域的边缘信号强度在-65dbm左右，以确保终端可优先接入近端最合适的AP，同时可在两个AP之间顺畅漫游，从而避免远端关联和漫游粘滞所导致的用户上网卡顿等问题。

当AP配置的beacon功率过高，覆盖过大时，容易导致终端出现远端关联或漫游粘滞，终端上网卡顿。