Una panoramica sul mondo della Sicurezza Informatica, del Networking, della Virtualizzazione e non solo. Blog particolarmente indicato per i reparti IT che comunque alterna articoli scritti per specialisti con articoli formulati con linguaggio semplice e comprensibile a tutti.

Ogni articolo di questo blog è stato integralmente scritto dall'autore. Il contenuto è completamente originale e la riproduzione, anche parziale, è vietata salvo autorizzazione.

domenica 5 ottobre 2014

WiFi ad altissima densità (eventi sportivi, concerti, etc..)

Recentemente ho avuto l'onore di essere coinvolto come responsabile informatico di una delle sei sedi di un importante evento sportivo: un mondiale di uno degli sport più diffusi al mondo dopo il calcio.

Questa esperienza, durata per ben due settimane, mi ha consentito di accumulare nozioni in uno dei campi più ostici e meno riproducibili del mondo del wireless. Progettata fin dall'inizio seguendo determinate logiche, alcuni importanti accorgimenti, giorno dopo giorno, ci hanno consentito di trovare un equilibrio perfetto ed erogare il servizio oltre ogni più rosea aspettativa.

Lo scenario e gli obiettivi

Lo scopo era erogare connettività wireless e cablata a circa 100 giornalisti (ed operatori) internazionali per un totale di circa 350-400 apparati (tra server, sistemi di gioco, utilizzatori e devices secondari). Tutti i dispositivi avevano necessità di bande importanti, dovevano trasmettere i video ed il materiale fotografico durante e dopo le partite e molto spesso i giornalisti avevano in stream la partita stessa che stavano vedendo dal vivo, per visionare moviole ed ascoltarne i commenti live.

La location: un palazzetto dello sport, capienza circa 6000 spettatori (molto a ridosso del campo di gioco), sempre pieno durante le competizioni in cui si esibiva l'Italia.

Il sistema: 17 access point (13 2,4Ghz e 4 5Ghz), gestiti da un controller centralizzato in grado di intraprendere azioni sugli utenti (spostarli di cella, bloccarli, etc..).


Qualche numero

In due settimane di evento sono stati trasferiti circa 6 Tb di dati, di cui oltre 2 Tb su wireless.

Durante la competizione circa 450 device hanno avuto accesso ed hanno utilizzato la rete wireless almeno una volta.

Abbiamo "subito" l'accensione di circa 600 access point indesiderati ed abbiamo avuto un totale di quasi 50.000 spettatori complessivi nelle 9 giornate di manifestazione.


I problemi

In situazioni di questo tipo, all'aumentare degli spettatori aumentano i problemi. Avere 8.000 device che fanno anche solo una scansione di rete ogni 120 secondi, comporta un carico per le celle non indifferente. Basti pensare al momento in cui le squadre sono schierate e parte l'inno nazionale della nazione ospitante. Migliaia di device verranno riaccesi per filmare il momento o fare delle foto, e questo comporta delle operazioni in background che finiscono per incidere sull'impianto.

Come se non bastasse, ogni squadra, ogni sistema video, ogni sistema audio, ogni sistema di gioco (dai tablet per gli arbitri allo scoresheet) richiede l'utilizzo di apparati radio, spesso mal configurati e con ampiezze di banda larghissime e potenze estremamente alte.

Ad aggiungere una ulteriore dose di problemi non da poco, molti utilizzano i propri device come hotspot, creando a tutti gli effetti centinaia di access point in sovrapposizione ai soli 3 canali utilizzabili del wireless a 2,4ghz. Nelle due settimane dei mondiali, abbiamo avuto un incredibile numero di quasi 600 rogue access point rilevati in conflitto con il sistema installato.

(questi sono i canali in sovrapposizione superiori ai -65db, non sono visibili i circa 30 access point sotto questa soglia, fondamentalmente hotspot privati)


Per chi fa wireless, questa è la tempesta perfetta e supera di molto gli ingredienti necessari per rovinare una piacevole serata.


Chi ha dimestichezza con gli analizzatori di spettro, troverà certamente interessante la schermata di cui sopra.

Le contromisure e le precauzioni adottate

  • Aumentare il numero di access point al massimo possibile, evitando le sovrapposizioni di canali. Quindi questo significa che in ogni ambiente dovrò avere un massimo di 3 access point, rispettivamente sui canali 1,6,11. Le connessioni tenderanno a bilanciarsi naturalmente e le performance ne beneficieranno.
  • Utilizzare quanto più possibile la rete a 5Ghz; ormai molti telefoni, tablet e notebook hanno la radio a 5 e preferiranno questa modalità rispetto a quella a 2,4Ghz. Nei momenti di massima congestione, i device a 5Ghz, nel mio caso, avevano oltre 25Mbit di banda utilizzabile, contro i 3Mbit di quelli a 2,4ghz.
Riguardo questi due punti, le mie aree "critiche" erano 3: uffici, sala stampa e area giornalisti a bordo campo. Creando isole di (massimo) 3 AP a 2,4Ghz e 2 AP a 5Ghz abbiamo gestito efficacemente anche 160 connessioni simultanee e a spalti completamente pieni.

  • Abbassare le potenze: è assolutamente fondamentale avere potenze basse, meno pubblico "prende" la rete e meglio è. Le celle devono coprire delle aree ridottissime e null'altro. Questa è la chiave di tutto. Utilizzare dove possibile delle antenne fortemente direttive, diffondere omnidirezionalmente non è sempre la scelta giusta, soprattutto in questi casi.
  • DHCP veloci! Se avete dei DHCP parassiti (e ne avrete tra i mille apparati che si collegheranno), gli unici due modi per non farsi rilasciare IP sbagliati sono: 
    • 1) impostare il dhcp snooping su tutti gli switch (ma non è cosa semplice perchè questa funzione è gestita da switch di profilo medio-alto e non potrete propagare tutto questo anche sugli switch da poche porte che serviranno a gestire situazioni impreviste
    • 2) avere server DHCP veloci, in grado di rilasciare IP prima che lo facciano altri; nel mio caso ho utilizzato 3 server DHCP nei 3 armadi di distribuzione verticale.
  • Gestire le band limitation: gli abusi sono all'ordine del giorno, è importante limitare l'utilizzo di chi "esagera". E per esagera io ho definito il limite di 30Mbit di banda internet utilizzata per più di 15 minuti. Superata questa soglia il client veniva limitato a 5Mbit e successivamente a 3Mbit. Ovviamente è importante definire chi deve fare traffico perchè è il suo scopo, quindi nel mio caso i fotografi potevano caricare senza limiti in ogni caso.
  • Cercare gli AP di terzi, gestirli, limitarli, offrirsi di riconfigurarli per evitare sovrapposizioni di bande. Questo aspetto più "sociale" che tecnico non è affatto da sottovalutare.
  • Utilizzare ampiezze mai superiori ai HT20 (spesso definito come "velocità massima") sia sul 2,5 che sul 5Ghz. Eviteranno di catturare disturbi e sovrapposizioni, garantendo comunque una banda più che sufficiente in tutte le condizioni.
  • Incentivare l'utilizzo della rete cablata. Sembra banale, ma non è scontato che una patch a 20 cm dal proprio notebook venga preferita alla connessione wireless.
  • Non sottovalutare l'aspetto "networking tradizionale", laddove possibile raddoppiare i link in LACP o utilizzare percorsi ridondati in Spanning Tree non è mai una cattiva idea.
Personalmente ho ritenuto utile (purtroppo mi è venuto in mente solo alla fine della competizione) anche adottare un piccolo stratagemma: definire le potenze "a regime", ma poi mantenere gli apparati al massimo della potenza (fino a qualche minuto dal momento della "congestione radio"), lasciando libero un canale. Tutti gli Access Point parassiti (dalle chiavette agli hotspot), tenderanno a posizionarsi in "auto" sul canale più libero, quindi a regime potrete ribassare le potenze nella speranza che gli access point che non è stato possibile limitare, si siano spostati tutti sul canale lasciato volontariamente libero. Molti di loro negoziano il channel solo all'accensione, e non periodicamente.