Wi-Fi'da Multicast Performansı: DSE, Directed Multicast ve Üretici Çözümleri

Multicast'in kablosuz ağdaki doğuştan gelen sorunu

Multicast trafiği (tek bir kaynaktan birden fazla alıcıya giden veri), geleneksel kablolu ağlarda verimlilik sağlarken, Wi-Fi dünyasında ciddi performans sorunlarına yol açar. Bunun temel sebebi, 802.11 standardında multicast paketlerinin 'acknowledge' (onay - ACK) mekanizmasına sahip olmamasıdır. Bir AP bir multicast paketi gönderdiğinde, alıcıların bu paketi alıp almadığını bilemez. Bu nedenle, paket kaybı riskini azaltmak için multicast trafiği genellikle ağdaki 'en düşük' temel veri hızında (Basic Rate - örn. 1 Mbps veya 6 Mbps) yayınlanır.

Bu durum iki büyük sorun yaratır: 1) Yüksek çözünürlüklü bir video akışı 6 Mbps gibi düşük bir hızla havada çok fazla yer kaplar (Airtime tüketimi). 2) Paketler onaylanmadığı için, RF paraziti olan ortamlarda paket kayıpları yaşanır ve videoda donmalar, piksellenmeler meydana gelir. İşte bu noktada üreticilerin 'Multicast-to-Unicast' teknolojileri devreye girer.

Cisco DSE (VideoStream) ve Aruba Multicast-to-Unicast

Cisco, bu sorunu 'Direct Stream Engagement (DSE)' veya eski adıyla 'VideoStream' teknolojisiyle çözer. Cisco WLC, ağdaki multicast akışlarını izler ve istemciler bu akışa katılmak istediğinde (IGMP Join), AP seviyesinde bu trafiği unicast paketlerine dönüştürür. Bu sayede her istemci paketi kendi desteklediği en yüksek hızda alır ve paket kaybı olursa 'retry' mekanizması çalışır. Cisco'nun bu çözümü, binlerce kullanıcının aynı anda video izlediği büyük etkinliklerde hayati önem taşır.

Aruba tarafında ise 'Multicast-to-Unicast' özelliği benzer şekilde çalışır ancak Aruba bunu 'AirGroup' ve politika tabanlı yönetimle birleştirir. Aruba altyapısı, hangi multicast gruplarının dönüştürüleceğini ve hangilerinin engelleneceğini (örn. mDNS/Bonjour trafiği) çok daha granular (detaylı) şekilde kontrol edebilir.

RUCKUS 'Directed Multicast' ve Diferansiyel Yaklaşım

RUCKUS, multicast yönetimi konusunda patentli 'Directed Multicast' teknolojisini kullanır. RUCKUS AP'leri, multicast trafiğini unicast'e dönüştürürken aynı zamanda BeamFlex+ akıllı anten teknolojisini her bir unicast kopyası için ayrı ayrı optimize eder. Yani her bir video izleyicisine, o anki konumuna göre en iyi anten paterniyle veri gönderilir.

Ayrıca RUCKUS, ağdaki istemci sayısı çok arttığında (örneğin bir stadyumda), unicast'e dönüştürmenin yaratacağı yükü (overhead) hesaplayarak dinamik olarak tekrar multicast moduna (ancak daha optimize bir hızla) dönme kararı verebilir. Bu hibrit yaklaşım, hem az sayıda kullanıcıda yüksek kaliteyi hem de çok sayıda kullanıcıda ağın çökmemesini hedefler.

Saha uygulama ve optimizasyon ipuçları

Multicast-to-Unicast dönüşümünü açmak her zaman 'bedava' bir performans artışı sağlamaz. Eğer aynı multicast akışını dinleyen istemci sayısı çok fazlaysa (örneğin bir AP'ye bağlı 50 istemcinin tamamı aynı videoyu izliyorsa), 50 ayrı unicast kopyası oluşturmak hava sahasını multicast'ten daha fazla meşgul edebilir. Bu duruma 'Unicast Explosion' (Unicast Patlaması) denir. Bu nedenle dönüşümün yapılacağı 'istemci eşiği' (threshold) üretici arayüzünden doğru ayarlanmalıdır.

Ayrıca mDNS (Bonjour) gibi keşif protokollerinin multicast-to-unicast'e dahil edilmesi genellikle önerilmez; bu trafikler için üreticilerin sunduğu 'Gateway' özelliklerini (Cisco mDNS Gateway veya Aruba AirGroup) kullanmak, ağdaki gereksiz 'chatter' trafiğini temizlemek için en etkili yoldur.

• Canlı yayın ve IPTV trafiği için mutlaka Unicast dönüşümünü etkinleştirin.
• IGMP Snooping özelliğinin hem kablosuz kontrolcüde hem de kablolu switch'lerde açık olduğunu doğrulayın.
• Cihaz keşfi (mDNS/Bonjour) trafiğini video trafiğinden ayırın ve Gateway modunda yönetin.
• Çok yüksek yoğunluklu alanlarda 'Unicast threshold' değerini 10-15 istemciye sabitleyin.
• Basic Rate (temel hız) değerini 12 Mbps altına düşürmeyerek dönüştürülemeyen multicast trafiğinin etkisini sınırlayın.