Chapter 5 "Vendor and WLAN Architecture Selection"

No es tarea facil decidir por un Vendor al momento de diseñar una red Wi-Fi, mas hoy en dia que hay varios en el mercado, lo mejor es ser neutral y decidir en base a los requerimientos, en lo que el Vendor ofrece y como se desempeña su solucion. De esto trata el Capitulo 5 " Vendor and WLAN Architecture.

Productos para el "consumidor" v/s Productos Empresariales

En primer lugar hay que indicar que hay dos grandes grupos de productos WLAN, uno orientado al "consumidor" y otro orientado a soluciones "empresariales". Lo orientados al "consumidor" son productos enfocados a usar con fines personales, como usarlo en casa, departamento o una pequeña tienda, en ocaciones estos productos estan integrados a lo que la gente conoce como "router", en Chile este tipo de productos lo instala un ISP cuando se contrata un servicio de Internet Hogar. Son equipamiento con configuraciones basicas, sin muchas features que se puedan configurar, por este motivo son mas baratos que uno empresarial.

Por otra parte los productos empresariales (como su nombre lo indica) son enfocados para usar en grandes empresas, tienen mas capacidad de configuracion, soportan mas features, son mas robustos, especializados, pero mas caros.

Plano de Administracion, Control y Datos

Antes de entender los tipos de arquitecturas que se pueden implementar para Wi-Fi, es importante recordar que las funciones de redes se dividen en tres planos:

 

Management Plane

Control Plane

Data Plane 

Las que tienen relacion con "Management Plane" son aquellas como la configuracion del equipo, la version de software, monitoreo y reporteria.

Las que tiene relacion con "Control Plane" son aquellas como el Roaming, Control RF, QOS, Balanceo, etc.

Y por ultimo el "Data Plane" tiene relacion con el envio/recepcion de datos e informacion del cliente.

Es importante tener encuenta estos aspectos al momento de elegir un tipo de infraestructura, ya que algunas pueden operar de distinta forma en cada uno de los planos, teniendo sus ventajas y desventajas.

Habiendo dicho esto, los 3 grande tipos de infraestructura Wi-Fi pueden ser:

• Infraestructura Autonoma
• Infraestructura Centralizada
• Infraestructura Distribuida

 

Infraestructura Autonoma

En este tipo de infraestructura se utilizan los conocidos AP SOHO, o AP autonomo; los cuales son independediente unos de otros en terminos de la administracion, control y del envio de tramas a los endpoints. Es comun ver este tipo de AP o infraestrctura en lugares donde solo se necesita un AP, como una casa, una cafeteria, demo de un departamento, Todos los AP en este tipo de infraestrucura realiza todas sus funciones 802.11 locales e independientes unos de otros. En comparacion con los demas tipos de infraestructura son mas baratos ya que no son muy complejos en terminos de usabilidad, configuracion y features que se puedan habilitar. Puede ser que sean administrados por una plataforma en comun como un WNMS, pero solo desde el punto de vista de la administracion.

 Las grandes desventajas que puede tener este tipo de infraestructura son:

•  La limitada administracion: en este tipo de infraestructura, cada AP es administrado separadamente, si se necesita realizar algun tipo de configuracion o habilitar un nuevo SSID, el administrador debe ir AP por AP realizando la nueva configuracion (sin esperar fallas en el proceso), por lo que este proceso se hace mas complejo a medida que la cantidad de AP va en aumento. La administracion y monitoreo se puede llevar con un WNMS, pero aun asi puede haber temas de compatibilidad, o error de sincronizmo lo que llevara a ir AP por AP realizando un chequeo. Por otra parte si se necesita actualizar el software de ellos, puede ser una tarea aun mas compleja. 

 

• Funciones de Control de Red: Una gran desventaja en este tipo de infraestructura es la nula cooperacion que existe entre los AP para funciones como: "Fast Roaming con 802.1X", autotunning del RF, balancelo de carga, entre otros. Esto debido a que los AP son independientes unos con otros.

 

• Lidiar con riesgos de seguridad: Si por casualidad se prograpara un SSID con WPA2-Personal, y la PSK estuviera comprometida, se tendria que ir AP por AP realizando el cambio de la PSK, lo cual hace compleja la administracion de estos; al igual si es necesario actualizar los AP por alguna vulnerabilidad que el fabricante declare, lo que conlleva a la actualizacion de estos.

 

Cuando una infraestructura autonoma puede calzar en un entorno empresarial?

 

La respuesta puede variada, pero usualmente debido a su bajo costo, este tipo de infraestructura se instalan en medianos o pequeños negocios, ya sean oficinas dentro de una casa, cafeterias, pequeños negocios, peluquerias, etc. Sin embargo tambien pueden ser implementados como AP para establecer enlaces punto a punto ya que no se necesita un controlador para administrarlos ya que su numero y funciones se limitan al de establecer un enlace. Adicionalmente hoy en dia las features con que cuenta un AP autonomo puede ser completas como:

 

• Server DHCP
• Local DB
• Soporte de QOS
• Distindos modos de operacion
• Client o Server VPN
• Auto seleccion de canal  
• ISR

 

Ventajas y Desventajas de Infraestructura Autonoma

 

Desventajas:

• Administracion Independiente
• Minima escalabilidad
• Nula cooperacion entre APs
• Riesgos de Seguridad
• Nula mobilidad

 

Ventajas:

• Bajo costo
• Flexibilidad modo operacion
• Simples
  
• Features que soportan

 

Infraestrcutura Centralizada

Este tipo de infraestructura hace uso de un "Controlador" como un unico punto de administracion y control, de los Access Point. Sin embargo entre ambos se pueden dividir ciertas funciones 802.11 lo cual deriba en 3 subtipos dentro de una infraestructura centralizada.

Estos 3 grandes grupos se pueden apreciar en la siguiente imagen:

 

Local MAC

En este tipo de infraestructura, el AP mantiene la mayor parte de los servicios, entre ellos los Real-Time MAC, Non Real-Time MAC y PHY, el controlador por su parte solo se encarga de los planos Administracion y Control, y algunas tareas como Auth 802.1X. Las redes multihop no son un problema con este tipo de infraestructura, ya que todos los servicios se mantienen de forma local en el AP por lo que no es necesario tener conectado directamente el AP al WLC.

Algunos Servicios Real-Time MAC:

Gran parte de frames 802.11 management y control

• Encrypt y Decrypt de MSDU
• Funciones QOS

Algunos Servicios Non Real-Time MAC:

• Traslacion entre tramas 802.11 y 802.3
• Distribucion
• Authentition, Deauthentication, Association and disassociation

 

Remote MAC

 

En este tipo de infraestructura el WLC mantiene todos los servicios, el AP solo se encarga de la PHY por lo que seria el mayor ejemplo de un AP Lightweight que solo se encarga en la Tx y Rx de tramas 802.11. En este tipo de infraestructura es primordial que la comunicacion entre  AP y WLC sea directa para no afectar el performance y desempeño, ya que todos los servicios los dara el WLC, una topologia multihop no es recomendada.

Split-MAC

En este tipo de infraestructura se puede decir que la distribucion de los servicios es balanceada entre AP y WLC, en verdad cada vendor define como sera esta distribucion ya que por estandar 802.11, no se definen que roles especificos tiene un AP y un WLC, lo cual da flexibilidad a la hora de implementar los servicios.

El manejo del Plano de Datos para los 3 tipos de infraestructura puede ser:

• Centralizado
• Distribuido

En el modelo Centralizado, todo el trafico de los usuarios 802.11, viaja desde el AP hasta el controlador a travez de un Tunnel.

En el modelo Distribuido, todo el trafico de los usuarios 802.11, se descarga localmente en el AP

Ventajas de una Arquitectura Centralizada

• Administracion centralizada
• Escalabilidad
• Sistema sofisticado de Administracion RF
• Mobility Management
• Load Balancing
• Flexibilidad en los modelos de datos centralizado y distribuido

Desventajas de una Arquitectura Centralizada

•  Costo
• Complejidad
• Suceptible a latencia (depende del modelo)
• Cuellos de botella
• Sujeto a un unico punto de falla

 

Arquitectura WLAN Distribuida

Un ejemplo de este tipo de arquitectura son los AP en modalidad "Mesh", donde cada AP administra su plano de Administracion, Control y Datos, pero comparten ciertas funciones entre los AP dentro de la topologia Mesh.