Fondamenti di Layer 1: leggere lo spettro RF

Prima di qualsiasi feature, l’esame verifica che tu sappia interpretare la radiofrequenza. Il segnale ricevuto si misura come RSSI in dBm: valori negativi più vicini a 0 indicano segnale più forte (es. -55 dBm è ottimo, -80 dBm è marginale). Il noise floor tipico si attesta intorno a -90/-95 dBm. Ciò che conta davvero per la modulazione è lo SNR, la differenza in dB tra segnale e rumore: sotto circa 20-25 dB il rate cala e le ritrasmissioni salgono.

Le due bande classiche hanno comportamenti opposti:

Banda Canali non sovrapposti (20 MHz) Caratteristiche
2.4 GHz 1, 6, 11 Maggiore portata, più affollata/interferita, solo 3 canali puliti
5 GHz Molti (UNII-1/2/2e/3), inclusi canali DFS Più capacità, canali larghi (40/80/160 MHz), minore penetrazione

Distingui la co-channel interference (stesso canale, gli AP si contendono il medium condividendo il tempo) dalla adjacent-channel interference (canali parzialmente sovrapposti, rumore reale). In 2.4 GHz allargare a 40 MHz è quasi sempre sbagliato: consuma i canali disponibili e aumenta la CCI.

AP mode e antenne

Sul Catalyst 9800 (WLC basato su IOS-XE, che sostituisce AireOS) l’AP mode determina il comportamento:

  • Local: default, tunnela tutto il traffico dati alla WLC via CAPWAP (switching centralizzato).
  • FlexConnect: pensato per la branch: local switching del traffico verso la VLAN locale, con la WLC in sede centrale; l’AP continua a servire i client anche se il tunnel WAN cade.
  • Monitor / Sniffer / SE-Connect: analisi RF, cattura pacchetti, spettro.
  • Bridge/Mesh: backhaul wireless tra AP.

Le antenne si scelgono per copertura: omnidirezionali per aree aperte, direzionali (patch/panel, Yagi, dish) per corridoi, magazzini o link punto-punto. Il guadagno si esprime in dBi: più guadagno significa lobo più stretto e direttivo, non “più potenza gratis”.

Discovery e join CAPWAP

L’AP e la WLC stabiliscono un tunnel CAPWAP: UDP 5246 per il control plane (sempre cifrato con DTLS) e UDP 5247 per il data plane. La sequenza è: Discovery Request/Response → DTLS setup → Join Request/Response → download immagine/config.

L’AP scopre la WLC seguendo un ordine preciso:

  1. WLC già memorizzata in NVRAM (primary/secondary/tertiary o master precedente).
  2. DHCP option 43: il server DHCP consegna gli IP di management della WLC (formato TLV, sub-option per gli AP Cisco).
  3. DNS: l’AP risolve CISCO-CAPWAP-CONTROLLER.<localdomain>.
  4. Broadcast Layer 3 sulla subnet locale (funziona solo se AP e WLC condividono il segmento).

La WLC selection privilegia il controller configurato come primary; in assenza, si usa il meccanismo del least-loaded/master controller.

Roaming Layer 2 e Layer 3

Quando un client si sposta tra AP:

  • Roaming L2: gli AP mappano sulla stessa VLAN/subnet. Il client mantiene l’IP; la sua entry viene spostata nel database senza cambiare gateway. Le tecniche fast-roaming (802.11r FT, OKC, CCKM) più 802.11k/v riducono la latenza di riautenticazione, essenziale per voce/video.
  • Roaming L3: gli AP appartengono a subnet diverse. Per non cambiare IP al client si crea un mobility tunnel tra anchor controller (dove il client si è associato la prima volta) e foreign controller (quello attuale). Il traffico del client resta ancorato alla subnet originale.

Il Catalyst 9800 governa tutto questo (mobility group, fast roaming, RRM) ed è disponibile come appliance (9800-40/-80/-L), come 9800-CL virtuale/cloud e come EWC (Embedded Wireless Controller) sugli switch/AP Catalyst 9000.

Trappole tipiche d’esame

  • AP non fa join, DHCP consegna un solo IP senza option 43 e non c’è DNS → configura la DHCP option 43 (o il record DNS CISCO-CAPWAP-CONTROLLER): senza risoluzione dell’IP della WLC l’AP resta bloccato in Discovery, specie se in subnet diversa (il broadcast L3 non attraversa il router).
  • DTLS handshake fallisce / “certificate not yet valid” → è un mismatch di orario: l’AP o la WLC hanno data/ora errate e il certificato MIC cade fuori dal periodo di validità. Sincronizza l’NTP, non rigenerare certificati.
  • Client VoWiFi perde chiamata cambiando AP su subnet diverse → serve roaming L3 con mobility tunnel anchor/foreign, non L2; verifica anche fast-roaming 802.11r.
  • Throughput basso ma RSSI alto → guarda l’SNR e la co-channel interference, non la sola potenza: troppi AP sullo stesso canale (o 40 MHz in 2.4 GHz) degradano il rate.
  • AP in FlexConnect perde i client quando cade la WAN → verifica che sia in local switching con local authentication; in Local mode l’assenza del tunnel CAPWAP verso la WLC interrompe il servizio.