O que é o roaming?

O roaming é a transição entre pontos de acesso que um dispositivo móvel faz ao identificar que o sinal recebido do AP em que está conectado atualmente é pior do que o sinal de outro Access Point próximo. É importante ainda saber que o roaming ocorrerá quando os APs tiverem os mesmo SSID.

Dessa forma, se configurarmos dois roteadores residenciais ou dois Access Points corporativos com mesmo SSID e senha, é possível que os dispositivos móveis façam o roaming entre as redes.

Desafios do Roaming

Durante o processo de roaming, sem qualquer tecnologia ou protocolo adicional, o dispositivo móvel precisa escanear o ambiente, se desassociar do ponto de acesso atual e realizar uma nova associação e autenticação no novo ponto de acesso.

Este processo é custoso, mas em redes simples (rede aberta, WEP e WPA/WPA2-PSK) é menos problemático.

Aplicações como VoIP permitem uma latência de 150ms sem que haja percepção do usuário.

O grande desafio do roaming se dá em cenários corporativos, em que é comum haver autenticação 802.1x ou Radius. Nestes cenários, além da desassociação e reassociação, o dispositivo precisa trocar mensagens com o servidor de autenticação, situação que pode demorar de 600ms a 2 segundos dependendo da carga do servidor e da rede.

Como resolver o problema de lentidão durante o roaming

Temos 3 protocolos que vão nos ajudar a tornar o processo de roaming mais rápido, o 802.11k, 802.11v e 802.11r.

802.11k

O 802.11k acelera o roaming ajudando os clientes a determinar mais rapidamente a qual AP eles devem se conectar. Normalmente, o cliente passa algum tempo examinando vários canais e, em seguida, escolhe o melhor candidato. O Cisco Meraki AP fornecerá ao cliente dados valiosos sobre os APs próximos e seus canais.

Os clientes então sabem exatamente quais canais procurar e quais pular antes de fazer o roaming.

802.11r

Conforme discutido anteriormente, uma das coisas que mais retarda o roaming é a reautenticação em cada novo AP e o envio de pacotes de troca de volta ao servidor de autenticação. 802.11r implementa algo chamado transição rápida (FT), permitindo que as chaves de criptografia sejam armazenadas em todos os APs no SSID.

Em vez de reautenticar, o novo AP já sabe sobre o cliente em roaming e pode retomar o envio de tráfego criptografado seguro imediatamente.

A Cisco ainda nos da informações sobre o protocolo 802.11v na documentação dos seus Access Points Meraki:

802.11v

Os clientes modernos suportam 802.11v – BSS-TM (Basic Service Set – Transition Management), que permite a troca de informações de rede entre o AP e o cliente.

Durante o processo de associação, os clientes e APs determinam mutuamente se o 802.11v pode ser usado. Um quadro 802.11v não solicitado pode ser enviado do AP para o cliente, o que pode indicar ao cliente que existe um AP mais preferido para se conectar. O quadro BSS-TM inclui uma lista de vizinhos e um relatório de cada uma de suas cargas atuais.

Essas informações adicionais fornecidas ao cliente reduzem os tempos de varredura do cliente, proporcionando um roaming direcionado.

De forma resumida:

• No 802.11k, o AP realizar uma varredura das redes Wireless Próximas e informa ao dispositivo cliente, de modo que o cliente não precise fazer um novo scan da rede para saber para qual outro AP ele pode fazer roaming.
• No 802.11v, os APs trocam estatísticas de carga entre si, de modo que o AP possa enviar essas estatísticas para os dispositivos clientes e ativamente orientar este dispositivo a fazer o roaming.

• É por isso que chamamos a atuação do 802.11k e 802.11v de Assisted Roaming, pois eles de fato dão uma “assistência” para o dispositivo móvel, o ajudando a decidir qual será o AP que ele vai se associar.

• O 802.11r auxilia efetivamente no momento do roaming. Os APs mantém guardados as chaves criptográficas que foram utilizadas por um dispositivo, e socializam estas chaves entre os APs de mesmo SSID.Dessa forma, quando um dispositivo móvel faz a troca de AP, ele não precisa renegociar as chaves criptográficas, que é o processo mais custoso, tornando assim a transição de APs mais rápida.

• Já a atuação do 802.11r, chamamos de Fast Roaming, pois ele encurta o processo de autenticação, tornando o roaming mais rápido, importante ressaltar que o Fast Roaming se dá por parte do dispositivo final do usuário, com isso ele precisa ter um dispositivo compatível com a feature mencionada.

Roaming vs Mesh

Pelos tópicos anteriores podemos entender que o roaming é a troca de um AP para o outro, e temos algumas tecnologias para nos ajudar a fazer isso.

O Mesh é completamente diferente do roaming, mas é frequentemente confundido por muitas vezes estar presente no dispositivo junto com as tecnologias de auxilio no roaming.Pensando de forma simplista o Mesh tem dois objetivos principais:

1. Manter a rede viva com seus múltiplos caminhos

2. Procurar pelo melhor caminho até a internet

Manter a rede viva com seus múltiplos caminhos

Quando temos uma rede em mesh, a ideia é existir realmente uma malha, que possui múltiplos caminhos, adicionando redundância. Caso um desses caminhos caia, o AP deve conseguir mudar sua rota para chegar à internet por um caminho que ainda esteja ativo.

 

Procurar pelo melhor caminho até a internet

A rede mesh tem a premissa de procurar pelo melhor caminho para a internet, e é por isso que as redes mesh são conhecidas por sua estabilidade. O AP deve procurar pelo melhor caminho entre os nós para chegar à rede externa, e para isso, os roteadores trocam estatísticas.