1、No Strings Attached Show 思科Aironet 2700系列 无线接入点多客户端性 能测试报告 1 前言 No Strings Attached show最近走入思科位 于俄亥俄州里士菲尔德的真实世界实验室， 探访许多制造商的豪言壮语的幕后情形以及 他们在真实世界测试环境中是如何证明自己 的。讨论的主题是创建一个尽可能接近于真 实世界的环境，来测试思科最近推出的 2702 无线接入点表现如何良好。我们通过 能想到的一切可能测试该无线接入点，通过 这份文档您可以深入了解测试负载、测试过 程以及测试环境。我们访问前提出的一个要 求是，即将要进行的所有测试都要尽可能透 明，并且
2、是可重复的，即在拥有足够的硬件 设备条件下，任何人都可以再现该测试。我 们确保在整个测试过程中，没有“隐藏的命 令”或任何处于试生产、非正式发布、测试 专业状态的硬件或软件成分的使用。总之， 我们要确保我们所看到的，读者都可以自己 动手实现。测试期间，测试代码在思科CCO网站上 公开可用，而且在我们开始测试前，里士 菲尔德的工作人员已经在无线控制器上做 了clear config，使我们得以将从头到 尾全部的配置信息记录下来。为保证测试 的诚信度，No Strings Attached show的 主持者在编写本白皮书期间没有收取任何 形式的经济补偿。 我们的旅行住宿费用由思科负责，同时the
3、 No Strings Attached Show获得了4个2702 无线接入点（2个内部天线型号，2个外部天 线型号）以供后续测试使用。以上设备由展 示的主持者均分。1 2 AP 2700 介绍 “它以极具吸引力的价格为用户提供 强大的动力。”Sangita Mahishi 思科Aironet 2700为思科无线产品系列引 入了一个新的802.11ac Wave 1无线接入 点系列。2700被设计为具有成本效益的 802.11ac解决方案，适用于不同的市场： 包括企业、 医疗保健行业、教育行业、生产制造业以及 仓储物流等环境。AP2700系列是思科继 2013年推出模块化的AP3700系列之
4、后的第 二个集成802.11ac的平台。 2 2700系列无线接入点具备定制的3x4多输入 多输出（MIMO） 三空间流无线电模块，支 持多样的部署模型和环境，包括高密度接入 环境。高密度接入体验技术（思科称之为 HDX）包含多种应用于无线接入点的技术特 性，主要包括： 1.3 Gbps 吞吐量 跨无线接入点降噪技术 优化漫游技术 思科ClientLink 3.0 思科 CleanAir MIMO均衡技术 思科2702无线接入点被认为是思科无线产 品阵容中的支柱产品，专门为正在寻找高性 能的、非模块化的、高性价比的无线接入点 的用户所准备。该无线接入点的配置有内置 天线和外置天线两种型号，支持
5、2.4GHz下 高达160mW及5GHz*下200mW的发射功 率，2个千兆以太接口，并可以由802.3at POE+, 加强版POE或者802.3af POE驱动。 作为附注，如果该接入点由802.3af供电来 驱动，它将自动从3x4转换为3x3模式。 *高发射功率并不是实现增大蜂窝覆盖面积用的，而是对信号品质的专注。 比如，如果你购买一台廉价的家用立体声放大器，为获得在一台高端家用 立体声放大器上不需要调高功率即可获得的音量，你不得不将之调到最大 功率，此时的声音听起来的效果会很糟糕。3 3 测试搭建 “只要你公正地测试，宇宙就会发 出真实的声音” C.S. Lewis, Surprise
6、d by Joy 思科邀请No Strings Attached Show小组到 位于俄亥俄州里士菲尔德的测试场所来进行 高密度客户端的测试，以及对新推出的 2700系列无线接入点进行RX-SOP测试。 本白皮书针对2700系列无线接入点在高密度 环境下的性能做测试。该测试场所包括多种 代表不同的典型办公场所类型的环境，比如 有围墙的办公室、隔断以及开放空间。 4 你可以在自然界中看 到相当数量的无规律 特性，而在绝大多数 的高密度接入环境测 试中，典型的客户端 设置却是人为的被摆 放成“一排接一 排”，你会发现这是 根本不现实的。 真实场景使我们得以开展多种不同的测试，包括漫游分析、高 密度
7、测试以及速度和覆盖范围测试。测试区域总面积为6700平 方英尺（622.45平方米），该测试中与无线接入点距离最远的 客户端在45英尺开外。该测试的第一个亮点是它的动态性和客 户端看似“非对齐”的特点。我们想确保测试就像在一个典型 的办公环境中，并非所有的客户端设备都会被排列整齐的放 置。你可以在自然界中看到类似的相当数量的无规律状态，而 在绝大多数的高密度接入环境测试中，典型的客户端设置却是 人为的被摆放成“一排接一排”，你会发现这是根本不现实 的。我们尽我们所能来模拟真实世界，使其尽可能的接近我们 用户的动态特性，正如你们自己的真实环境所呈现。 5 所有测试都在软件版本为7.6.120.0
8、的思科5508无线控制器上进 所有测试都在软件版本 为7.6.120.0思科5508 无线控制器上进行。 行。附录中记录了所有的配置信息（提示，他们没有做任何特 别处理）。 第三，我们希望强调测试平台的架构。 对于单一无线接入点测试，我们在5508上只使用了一条1Gbps 的铜缆上行链路。 其上没有配置LAG，并且用一条1Gbps的线路来连接无线接入 点、无线控制器和负载生成器。 这是特别值得注意的，因为它突出了一个常见的误解，即只有 插满无线控制器才能获得最高的性能。 思科自己的测试平台按如上所述进行的默认设置，其本身就是 一个很好的说明。 6 特别值得注意的是， 其中有多个无线适配 器类型
9、的代表，还包 括20个802.11n客户端 设备！ 第四，可以证明的是实验室设置里最重要的一点是测试的客 户端群体是真正的不同客户端的组合。一些厂商总是选50个 客户端X或50个客户端Y来测试就说性能好。在我们的测试中 采用的是真正的不同类型的客户端、操作系统、无线适配器 的产品组合。测试用到的完整的客户端组合如下： 20台苹果MacBook Air笔记本电脑(802.11ac, 2ss) 20台苹果MacBook Pro笔记本电脑(802.11ac, 3ss) 30台戴尔笔记本电脑 英特尔7260 WLAN (802.11ac, 2ss) 30台戴尔笔记本电脑 博通 43460 WLAN (
10、802.11ac, 3ss) 10台苹果iPad Air平板电脑(802.11n, 2ss) 10台苹果MacBook Pro笔记本电脑(802.11n, 3ss) 特别值得注意的是，组合中有多个无线适配器类型的代表， 还包括20个802.11n客户端设备。7 客户端被分为2.4GHz上连接30个和5GHz上连接70个两部分。我们在两个频率中尽可能混合 客户端的类型，使结果不至于过于倾斜而不真实。例如，我们在一个频率内混合多个空间流 和协议性能的客户端。随着测试客户端数量的逐渐增加，我们还随机选择桌子上的客户端来 保证上述的客户端混合模式。 最后一个要点是，当在一个高密度环境下测试100个不同
11、的客户端时，理所当然的，你需要 自动化测试功能来确保测试结果的一致性。我们采用Ixia Chariot来产生标准的流量组合的基 础。除了每个测试的持续时间之外，没有对默认客户吞吐量测试做任何修改（也很难做 到）。我们分别做了长期测试和短期测试来进行对比，我们测试的样本显示，时间长短对于 性能高低没有影响。其中涉及的改变仅限于时间上的不同。 8 4 无线控制器与客户 端配置 “没有缺陷的软件是不存在的。” Wietse Venema 大多数性能测试的问题似乎是个广为人知 的概念，即一定有人用无数的时间来配置 网络设备和客户端，使它们的性能尽可能 的完美。 硬件的配置是一般工程师永远都不可能了解
12、的，软件加载也是一般人从来没有机会接触 的。9 本次测试的理念不是为了证明需要两个CCIE无线工程师才能再现这样的结果，而是为了证 明任何人都可以很容易地进行这个测试，只要您手上有一台思科无线控制器和2700无线接入 点。 我们的测试从清除无线控制器的配置开始。如果不亲自设置我们怎么能知道配置是什么 样的呢。我们对读者保证，在配置上没有任何特殊处理。 清除掉配置后通过启动向导来设置无线控制器的基本配置。因为这是直接针对单一接入 点的性能测试，不需要做其他方面调整如无线资源管理，动态信道分配以及发射功率控 制等。我们做的一些配置上的改变有在802.11a标准上禁止6Mbps & 9Mbps速率，
13、以及 在802.11g上禁止所有12Mbps以下的速率。 完整的无线控制器配置文档在附录中，也可以在http:/NSAS 得。 10 5 10 客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 350 Mbps 400 Mbps 450 Mbps10 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 2 MacBook Pro 802.11ac 3 2 MacBook Pro 802.11n 3 1 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 3 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac
14、 3 1 iPad Air 802.11n 2 1 11 6 20客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 350 Mbps 400 Mbps 450 Mbps20 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 4 MacBook Pro 802.11ac 3 4 MacBook Pro 802.11n 3 2 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 6 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 2 iPad Air 802.11n 2 2 12 7 30客户端测试结
15、果 汇聚吞吐量 300 Mbps 355 Mbps 410 Mbps30 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 6 MacBook Pro 802.11ac 3 6 MacBook Pro 802.11n 3 3 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 9 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 3 iPad Air 802.11n 2 3 13 8 40客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 350 Mbps 400 Mbps40 Clients Tes
16、t 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 8 MacBook Pro 802.11ac 3 8 MacBook Pro 802.11n 3 4 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 12 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 4 iPad Air 802.11n 2 4 14 9 50客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 340 Mbps 380 Mbps50 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.1
17、1ac 2 10 MacBook Pro 802.11ac 3 10 MacBook Pro 802.11n 3 5 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 15 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 5 iPad Air 802.11n 2 5 15 10 60客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 340 Mbps 380 Mbps60 Clients Test 1 Test 2Test 3有关本测试的重要注意事项。从曲线图可以看出测试1/2和测试3之间差别很大。客户 端都与无线接入点建立了连接，但是，当时ixia服务器在流的启动上有问题
18、。 客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 12 MacBook Pro 802.11ac 3 12 MacBook Pro 802.11n 3 6 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 18 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 6 iPad Air 802.11n 2 6 16 11 70客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 325 Mbps 350 Mbps70 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 14 Ma
19、cBook Pro 802.11ac 3 14 MacBook Pro 802.11n 3 7 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 21 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 7 iPad Air 802.11n 2 7 17 12 80客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 320 Mbps 340 Mbps80 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 16 MacBook Pro 802.11ac 3 16 MacBook Pro 802.11n
20、3 8 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 24 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 8 iPad Air 802.11n 2 8 18 13 90客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 315 Mbps 330 Mbps90 Clients Test 1 Test 2Test 3有关本测试的重要注意事项。从曲线图可以看出测试1/2和测试3之间差别很大。客户 端都与无线接入点建立了连接，但是，ixia服务器在测试流的启动上有问题。 客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 18 MacBook Pro 8
21、02.11ac 3 18 MacBook Pro 802.11n 3 9 Dell (Intel 7260) 802.11ac 2 27 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 9 iPad Air 802.11n 2 9 19 14 100 客户端测试结果 汇聚吞吐量 300 Mbps 312.5 Mbps 325 Mbps100 Clients Test 1 Test 2Test 3客户端 模式 空间流 数量 MacBook Air 802.11ac 2 20 MacBook Pro 802.11ac 3 20 MacBook Pro 802.11n 3 10 D
22、ell (Intel 7260) 802.11ac 2 30 Dell (Broadcom 43460) 802.11ac 3 10 iPad Air 802.11n 2 10 20 15 总体测试结果 汇聚吞吐量 思科预计，到2018年地球上人口将 达到76亿，而移动和连接设备将会 达到100亿。500 Mbps 450 Mbps 400 Mbps 350 Mbps10 20 30 40300 Mbps50 607080 90100测试 1 测试 2测试 3 当你看到我们测试的总体结果的时候会发现 很有趣的现象，即结果很一致而且可预见性 很强。如果有更多的客户端，可以从之前的 结果得出比较可
23、信的下一个值的推断值。测 试进行中没有出现吞吐量的突然下降的情 况，只是偶尔出现ixia连接问题，而这与无 线连接无关。 看看对包括老式客户端在内的每个客户端的 通话时间公平性的解读也很有意思。当有 802.11n无线客户端接入时，我们没有看到 其对客户端吞吐量产生任何戏剧性的影响。 21 在相同的客户端对吞吐量的影响的主题 上，本测试中展示的数据代表的是具有对 性能有严重影响的挑战性的客户端上的数 据。英特尔7260迷你PCI适配器的性能问 题众所周知。有人可能认为，为提高该适 配器性能，会使用特殊版本，然而在本测 试中没有出现这种情况。本测试中没有任 何欺骗行为，你看到的就是我们看到的。
24、在无线控制器上做的唯一的配置是任何称 职的工程师在思科统一无线网络上都会做 的事情。 我们也要记住这不是一个简单的针对无线 接入点的竞速测试。我们并不是要找出无 线接入点只接入一个客户端时可以达到的 最快速度。我们试图弄清楚当越来越多的 客户端加入网络时，整个集合的总吞吐量 会发生什么变化。当我们增加客户端时， 我们确保加入的802.11ac 2SS、3SS和 802.11n的客户端数量一致，以防止出现所 有的最好的客户端先接入，然后所有性能 较差的客户端最后接入的情况。 我们也要重申，这是一个我们尽全力使之 接近真实世界部署环境的物理特性的测 试。 唯一可能使之更接近真实世界的就是坐在每 个
25、客户端设备前的人了。本测试占据了一个 6700平方英尺的大型场所，客户端在室内 是随机摆放的，据无线接入点最远的客户端 在45英尺开外。 山姆的感受： 我想大多数无线专业人士在开始加载无线接 入点的时候都会感到不安。说到理论上限是 一回事，但这段经历让我看到思科宣称的高 密度接入体验不仅能够实现，而且很容易做 到。拿我来说，我将有相当大的可能性建议 用户可以建立一个相比于比过去更加密集的 接入环境。 布雷克的感受： 任何时候听说有人在一个无线接入点上放置 100个客户端都会不寒而栗。而当前一代的 无线接入点不再如此。我们正进入一个无线 连接方式的时代，我们需要一个无线接入点 可以支持100个以
26、上的高性能客户端连接。 制造商们正在开发符合上述需求的产品，而 思科AP2700无线接入点正是最好的榜样。 22 16 附录 A 控制器配置 config license boot base config sysname NSA-Show config 802.11a cac voice sip bandwidth 64 sample-interval 20 config 802.11a cac voice sip codec g711 sample-interval 20 config 802.11a rate disabled 6 config 802.11a rate disabled
27、9 config 802.11a cleanair alarm device enable 802.11-nonstd config 802.11a cleanair alarm device enable 802.11-inv config 802.11a cleanair alarm device enable jammer config 802.11a cleanair enable config advanced probe limit 2 500 config advanced 802.11a channel add 36 config advanced 802.11a channe
28、l add 40 config advanced 802.11a channel add 44 config advanced 802.11a channel add 48 config advanced 802.11a channel add 52 config advanced 802.11a channel add 56 config advanced 802.11a channel add 60 config advanced 802.11a channel add 64 config advanced 802.11a channel add 149 config advanced 8
29、02.11a channel add 153 config advanced 802.11a channel add 157 config advanced 802.11a channel add 161 config advanced probe-limit 2 500 23 config advanced 802.11b channel add 1 config advanced 802.11b channel add 6 config advanced 802.11b channel add 11 config country US config switchconfig strong-
30、pwd lockout attempts mgmtuser 3 config switchconfig strong-pwd lockout time mgmtuser 5 config interface port management 1 config interface address management 192.168.0.10 255.255.255.0 192.168.0.1 config interface dhcp management primary 192.168.0.1 config interface vlan management 111 config interf
31、ace dhcp service-port enable config interface address virtual 1.1.1.1 config interface port clients 1 config interface nasid Cisco_db:97:a4 clients config interface address dynamic-interface clients 192.168.1.10 255.255.255.0 192.168.1.1 config interface create clients 100 config interface dhcp dyna
32、mic-interface clients primary 192.168.1.1 config interface vlan clients 100 config sessions timeout 160 config flow add monitor Prime-Mon record ipv4_client_app_flow_record config flow add monitor Prime-Mon exporter Prime config flow create monitor Prime-Mon config flow create exporter Prime 192.168
33、.0.11 port 9991 config wlan session-timeout 1 1800 config wlan exclusionlist 1 60 config wlan broadcast-ssid enable 1 config wlan session-timeout 2 1800 config wlan exclusionlist 2 60 config wlan broadcast-ssid enable 2 config wlan interface 1 clients config wlan interface 2 clients config wlan mfp
34、client enable 1 24 config wlan create 1 Wink Wink config wlan avc 1 visibility enable config wlan flow 1 monitor Prime-Mon enable config wlan nasid Cisco_db:97:a4 1 config wlan wmm allow 1 config wlan mfp client enable 2 config wlan create 2 Wink24 Wink24 config wlan avc 2 visibility enable config w
35、lan flow 2 monitor Prime-Mon enable config wlan nasid Cisco_db:97:a4 2 config wlan wmm allow 2 config wlan security wpa akm psk set-key hex encrypt 1 1e8f583b4222346f70985031269e710e b60b0cd31f61e334c0114a801a0e93c9dcc02ba0 48 993415283544304242da599d42dc233873a6f057a62abfda27f17b5d2a647e7465c23d58f
36、41d00335cb13461f495b514000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 config wlan security wpa akm psk enable 1 config wlan security wpa akm 802.1x di
37、sable 1 config wlan security wpa enable 1 config wlan security web-auth server-precedence 1 local radius ldap config wlan security wapi akm psk set-key hex encrypt 1 1e8f583b4222346f70985031269e710e b60b0cd31f61e334c0114a801a0e93c9dcc02ba0 48 993415283544304242da599d42dc233873a6f057a62abfda27f17b5d2
38、a647e7465c23d58f41d00335cb13461f495b514000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 config wlan security wpa akm psk set-key hex encrypt 1 29cb0b716
39、59e970a9d47395262baecfd 3a1794711c02bd68c81ce34e7fb13e601e78dcdf 48 32c706bf9f2d45c739fee741def608181f6ab58678378740eb22a9b06cd372f6d66b3bf2c1a9ea5c6e143e4299ebd4250000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000000000000000
40、0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 2 config wlan security wpa akm psk enable 2 config wlan security wpa akm 802.1x disable 2 config wlan security wpa enable 2 config wlan security web-auth server-precedence 2 local radius ldap config wlan security wapi akm psk set-key hex enc
41、rypt 1 29cb0b71659e970a9d47395262baecfd 3a1794711c02bd68c81ce34e7fb13e601e78dcdf 48 32c706bf9f2d45c739fee741def608181f6ab58678378740eb22a9b06cd372f6d66b3bf2c1a9ea5c6e143e4299ebd4250000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000
42、00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 2 config wlan radio 1 802.11a-only config wlan radio 1 802.11a config wlan radio 2 802.11bg config wlan enable 1 25 config wlan enable 2 config mobility group domain nsa-show config certificate generate webadmin config networ
43、k telnet enable config network rf-network-name nsa-show config network multicast l2mcast disable service-port config network multicast l2mcast disable virtual config mdns profile service add default-mdns-profile AirPrint config mdns profile service add default-mdns-profile AirTunes config mdns profi
44、le service add default-mdns-profile AppleTV config mdns profile service add default-mdns-profile HP_Photosmart_Printer_1 config mdns profile service add default-mdns-profile HP_Photosmart_Printer_2 config mdns profile service add default-mdns-profile Printer config mdns profile create default-mdns-p
45、rofile config mdns service origin all AirPrint config mdns service query enable AirPrint config mdns service create AirPrint _ipp._tcp.local. origin all lss disable query enable config mdns service origin all AirTunes config mdns service query enable AirTunes config mdns service create AirTunes _rao
46、p._tcp.local. origin all lss disable query enable config mdns service origin all AppleTV config mdns service query enable AppleTV config mdns service create AppleTV _airplay._tcp.local. origin all lss disable query enable config mdns service origin all HP_Photosmart_Printer_1 config mdns service que
47、ry enable HP_Photosmart_Printer_1 config mdns service create HP_Photosmart_Printer_1 _universal._sub._ipp._tcp.local. origin all lss disable query enable config mdns service origin all HP_Photosmart_Printer_2 config mdns service query enable HP_Photosmart_Printer_2 config mdns service create HP_Phot
48、osmart_Printer_2 _cups._sub._ipp._tcp.local. origin all lss disable query enable config mdns service origin all Printer config mdns service query enable Printer config mdns service create Printer _printer._tcp.local. origin all lss disable query enable 26 config database size 2048 config 802.11b 11g
49、support enable config 802.11b cac voice sip bandwidth 64 sample-interval 20 config 802.11b cac voice sip codec g711 sample-interval 20 config 802.11b rate disabled 1 config 802.11b rate disabled 2 config 802.11b rate disabled 5.5 config 802.11b rate disabled 11 config 802.11b rate disabled 6 config 802.11b rate disabled 9 config 802.11b rate mandatory 12 config 802.11b cleanair alarm device enable 802.11-inv config 802.11b cleanair alarm device enable 802.11-nonstd config 802.11b cleanair alarm device enable jammer config 802.11b cleanair ena
