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[TRADUÇÃO] airTime: O que está consumindo o desempenho do seu Wi-Fi?

shbbritoshbbrito 11 Pontos
editado janeiro 25 em UniFi Wireless
Olá Pessoal,

O Blog da Ubiquiti (blog.ubnt.com) é uma fonte interessante de bons artigos técnicos sobre os produtos e tecnologias desenvolvidos pela empresa. Apesar de ser uma fonte interessante, é natural que nem todos os participantes do forum em português acompanhem o blog porque seu conteúdo original é publicado em inglês. Para ajudar a socializar esse conteúdo de qualidade também com os participantes do fórum em português, a partir de hoje pretendo fazer a tradução de algumas das publicações que considero mais interessantes.

Samuel. 

###--- Dados do Artigo Original

Título: airTime: O que está consumindo o desempenho do seu Wi-Fi?
Autor: Thomas Schmid
Data de Publicação: 13/09/2017

###--- airTime: O que está consumindo o desempenho do seu Wi-Fi?

Você já se perguntou o motivo do seu sistema WiFi estar lento ou quem mais está usando o mesmo canal do seu sistema? Você provavelmente já viu gráficos de utilização como esse:

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Esse exemplo mostra que 27% do canal 6 na banda de 2.4GHz está em uso. O que consome esses 27% e de onde esse consumo vem? Os seus dispositivos clientes são a razão desse tráfego? Ou a rede de outra pessoa está operando no mesmo canal e nós estamos apenas "ouvindo" esse sinal de terceiro?

O novo UniFi AP UAP-AC-SHD inclui vários recursos que ajudam os administradores a entender e gerenciar melhor sua rede. Uma desses recursos bem interessantes é o airTime que ajuda os administradores a encontrarem exatamente esse tipo de informação.


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O UAP-AC-SHD provê vários recursos relacionados a segurança e monitoramento


O airTime mostra quais APs estão conversando com quais estações ou dispositivos clientes, que tipo de mensagens eles estão gerando e o quão eficiente eles estão (por exemplo, quais taxas de transmissão os dispositivos estão utilizando). Ainda melhor, esse monitoramento pode ser realizado sem nenhuma interrupção na capacidade do SHD de prover conecitivade para os dispositivos clientes (para detalhes de como esse recurso funciona, veja esse guia)

Para mais informações sobre o UAP-AC-SHD, incluindo preço e visão geral dos recursos, verifique essa página: https://unifi-shd.ubnt.com/

Por que airTime?

Vamos assumir que você mudou para um novo apartamento em um amplo complexo em que todo mundo é responsável pela sua própria conexão com a Internet; ou que você se mudou para um novo parque de negócios e tenta configurar sua rede WiFi. Para ter uma ideia de como está o ambiente wireless na sua nova localidade, primeiro você realiza uma varredura (scan) do ambiente de rádiofrequência (RF).(Essa varredura pode ser realizada usando a própria controladora UniFi, acessando a seção Dispositivos, clicando no AP que você deseja escanear, e no painel de Propriedades que irá deslizar/aparecer, indo em Detalhes > RF Environment, e clicando em RF Scan.). Depois de 5 minutos o AP termina a varredura e exibe a seguinte informação:

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Fica evidente que a rede em 2G está inutilizável, mas por qual razão? Para conseguir mais informação vamos verificar o que o airTime pode nos dizer. Para executar esse recurso na controladora UniFi você deve navegar para Dispositivos > selecionar seu UAP-AC-SHD > selecionar AIRTIME.  


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Uma vez que nesse exemplo queremos mis informação sobre a utilização de canais em 2,4GHz, selecionamos a banda 2G e clicamos em Start para iniciar a análise dos canais em 2G. Depois de alguns segundos o airTime apresenta uma menu de mensagens registradas nos últimos 10 segundos. 


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Nesse exemplo em particular estamos olhando para o canal 1, uma vez que é o canal configurado para o rádio 2G. Você observa que a utilização total do canal é 52% e, por padrão, o airTime mostra todos os APs detectados. Você pode clicar no gráfico de barras superior para inspecionar um intervalo de 10 segundos em particular. O airTime vai continuar coletando dados, mas o gráfico não vai mudar para você. Para retornar ao gráfico mais recente, clique na mesma barra novamente para remover sua seleção. 

O que esse gráfico mostra? Podemos obervar em cinza claro o montante de airtime (janela de tempo do meio aéreo) disponível.


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Esse airtime disponível representa a janela de tempo do meio aéreo que não está sendo utilizado e que, portanto, está disponível para transmissão de dados. Na sequência, observamos a área cinza escuro:


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Essa área cinza escuro representa o ruído no canal, por exemplo o tempo consumido pelo rádio tentando receber algo sem sucesso. Isso poderia ocorrer por causa de interferências em geral (por exemplo: forno de microondas, telefones sem fio do tipo DECT, câmeras sem fio, etc.), colisões decorrentes do problema do nó escondido ou mensagens distantes que apresentaram erros de decodificação. 

Na sequência observamos várias sombras azuis. Cada sombra representa um AP diferente. Posicionar o mouse sobre os diferentes segmentos permite exibir informações detalhadas no centro do círculo da seguinte maneira:


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Sabemos que 48% do nosso airtime ainda está disponível, 10% está sendo consumido por ruído e que o AP com o SSID "craig-guest-test" está utilizando 6,37%. Para mais detalhes, você pode clicar na checkbos abaixo do gráfico. Ao ordenar por "tempo" (clique na coluna Title) é revelado que esse AP em particular consome mais airtime comparado a outros dispositivos. 


fig9-airtime9-544x1024

Vamos explorar mais a fundo. Clicando em "Estações" (Stations) e "Dados" (Data) chegamos no gráfico acima. Esse gráfico ficará mais complexo mostrando uma nova seção dos APs e quais estações estão conectadas, e quais dados essas estações estão enviando ou recebendo.


fig10-airtime10-376x450

Imediamente observamos 3 características:
  1. A maioria do gráfico ainda está azul.
  2. Há um pouco de laranja, mas não muito.
  3. Há um pouco de amarelo na parte superior.

O que isso quer dizer? A maior área do círculo interno representa os APs e exibe seus SSIDs. O próximo círculo externo representa as estações. As estações azuis são os próprios APs. Logo, esse é o tempo que o AP leva para tramistir os frames de gerência ou mensagens que não possuem uma estação explícita, como por exemplo tráfego de broadcast. O fato de o gráfico ser majoritariamente azul significa que os APs estão transmitindo quadros que na verdade não são quadros de dados.

Para ter uma visão mais detalhada de um AP específico, basta clicar nele e você observará algo similar a isso:


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Esse AP está utilizando 2% do airtime com o envio de beacons para anunciar seu SSID para todos. Observe que a taxa de transmissão do beacon é 1 Mbps. Se esse fosse um dos seus APs, seria uma boa idéia alterar a taxa de transmissão dos frames de gerenciamento para 6 Mbps. Dessa maneira, os beacons consumiriam uma porção menor do airtime e até mesmo a rede 2G ficaria utilizável novamente. 

Vamos continuar explorando esse AP ao examinar os pacotes em laranja:


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O ACK se refere aos frames de confirmação (acknowledge), por exemplo quando ocorre um acknowledge de um probe (consulta de estações clientes) ou mesmo de uma estação conectada (amarelo). Novamente podemos observar a baixa taxa de transmissão dos frames de controle consumindo o airtime. Enquanto os dados consomem apenas uma fração, os frames de confirmação consomem uma porção significativa. A razão disso é que os dados podem ser enviados a taxas de transmissão muito mais altas, como por exemplo 300 Mbps nesse caso:


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Agora vamos olhar para a cor amerela clicando no AP denominado "Unknown" (Desconhecido):


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Ao destacar uma das mensagens é possível observar que são probes de requisição (consultas) de estações que não estão associadas com um AP específico. A cor vermelha são frames de confirmação (ack), em que a estação confirma as respostas dos probes (consultas) que foram enviadas pelos APs. 

Se nós tivermos controle total de todos os APs no ambiente wireless, podemos facilmente fazer alguma coisa em relação ao AP consumindo muito airtime com baixas taxas de transmissão de frames de gerenciamento e de controle. Por exemplo, no UniFi podemos alterar a taxa mínima de transmissão de 1 Mbps para 6 Mbps e essa simples ação pode impactar radicalmente no desempenho do WiFi.

airTime - Taxa de Transmissão Mínima de 1Mbps
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airTime: Taxa de Transmissão Mínima de 6Mbps
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Você pode observar nos dois gráficos anteriores que a utilização de airtime pala rede denominada "craig-guest-test" caiu de 6.37% para 1.23%. Como o gráfico mostra, frames de confirmação (ack) agora consomem um porção consideravalmente menor e as transmissões de dados representam a maior parte do airtime. 

Observação: Uma utilização de 100% não é possível em cenários reais. Na verdade, qualquer utilização acima de 80% é muito difícil de ser alcançada a não ser em um ambiente artificial. 

Utilizando o airTime para identificar e corrigir problemas no Wi-Fi

De maneira geral o airTime é capaz de prover uma visão detalhada do que está acontecendo no seu ambiente de RF, ajudando na identificação de problemas, assim como na busca por soluções. Aqui estão algum problemas comuns que você pode encontrar utilizando o airTime e como corrigí-los:

  • Problema - Lentidão dos frames de gerenciamento e controle que consome a maior parte do airtime.
  • Solução - Aumentar a taxa de transmissão dos frames de gerenciamento e controle.
  • Como corrigir no UniFi - Settings > Wireless Networks > Edit (no SSID afetado) > Advanced Options > 802.11 RATE AND BEACON CONTROLS > 2G/5G Data Rate Control.

  • Problema - Lentidão das estações que ineficientemente estão transmitindo a baixas taxas de transmissão.
  • Solução - Adicionar novos APs em áreas de sombra (sem cobertura) ou aumentar a taxa mínima de transmissão mandatória para aceitar novos clientes.
  • Como corrigir no UniFi - Settings > Wireless Networks > Edit (no SSID afetado) > Advanced Options > 802.11 RATE AND BEACON CONTROLS > 2G/5G Data Rate Control > Selecionar: "Also require clients to use data rates at or above the specified value".

  • Problema: Muito tráfego de multicast/broadcast.
  • Solução: O tráfego de multicast/broadcast é enviado na menor taxa de transmissão para que todos os clientes possam recebê-lo. Nesse caso a taxa mínima de transmissão deve ser aumentada ou o AP deve ser configurado para converter esse tráfego para unicast. Também é possível reduzir o tráfego de multicast/broadcast ao habilitar controles de multicast/broadcast no AP (por exemplo o bloqueio de multicast/broadcast) ou no nível dos switches da rede (por exemplo com o isolamento de portas).
  • Como corrigir no UniFi: Settings > Wireless Networks > Edit (no SSID afetado) > Advanced Options > Selecionar: “Multicast and Broadcast Filtering”

Observação: Nesse outro artigo é possível encontrar os passos necessários para ativar o Port Isolation. 

Vídeo Demonstrativo do airTime em Ação

MarcusMarcal
Samuel Henrique Bucke Brito
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