众所周知,生鲜食品对于交货时间有严格要求,也就要求库房能够提供不间断的网络服务。基于Extreme完善的本地转发架构,能够实现AC宕机的情况下,库房业务丝毫不受影响。Extreme是业内唯一能够提供在正式商用环境下,AC宕机不影响AP任何业务转发的厂商。京东与Extreme的合作从11g时代开始,从未出现任何一个库房大面积断网,终端业务无法使用的情况。

若不采用该架构,可试想一旦库房AC设备或AC链路出现故障,由于库房位置一般均不在市中心位置,厂商维护人员赶往现场可能需要数个小时,甚至对于偏远库房可能是几天的时间,对于库房业务损失是巨大的。

经过Extreme与京东的长期深度合作,京东一线IT人员均非常了解Extreme AP设备的配置及各种特性,可以说每位京东IT人员都是Extreme产品的专家。这对于无线网络的部署和故障定位排查都是一个巨大的优势。

同时,Extreme对于京东的对口维护人员,也是常年专门为京东提供支持服务,对于京东库房的业务情况和常见问题了然于胸。对于京东库房出现的各类问题,在第一时间即可做出准确的判断并快速的解决。这对于库房这类对于排障时间非常敏感的关键性业务非常重要。

也是基于以上原因,国际知名连锁商超品牌W,经过一段使用C厂商设备,决定整网换回Extreme AP设备。

一、 需求概述

京东在全国已建立10个生鲜冷库,覆盖深冷(-22℃以下)、冷冻(-18℃)、冷藏(0-4℃)和控温(10-15℃;16-25℃)四个温区。储存货物为海鲜、水果、蔬菜、肉禽蛋品等在内的各式商品。

在仓库的不同区域,生鲜商品的入库、上架、分拣、打包、出库等业务流程类似于普通仓库里的流转环节。

 

目前,京东生鲜已签署合作协议的供应商总计超过2000个,包含海鲜水产、水果、蔬菜等各个品类。随着京东生鲜冷链业务的不断发展,其对冷库中无线网络业务需求也不断提升。Extreme特准备该冷库无线部署方案供京东领导审核。

 

    二、 需求分析

1、、低温环境下提供稳定的无线网络

 

冷库环境下温度较低,普通的AP均是设计工作于常温环境下,长期工作工作在低温环境下,会造成工作不稳定,无线信号覆盖效果无法保障,甚至会设备死机的状况。

所以在设备选型上要考虑到冷库不同区域可能达到的最低温度,并据此选择能够正常工作在该温度环境下AP型号进行布放。

Extreme拥有丰富的AP产品线,不但有在常温下正常工作的AP,更有多种适用于低温环境下工作的AP设备,包括-20摄氏度以内正常工作的AP7522-30摄氏度以内正常工作的AP6562,更有甚至能够在-40摄氏度以内工作的AP7562设备,供京东冷链库房不同库区进行选择。

同时,在低温环境下,还需考虑冷凝,网络配件是否能够满足低温环境要求,具体内容会在网络设计章节详述。

2、扫码枪终端移动网络不中断

 

冷库环境下货架摆放,以2米左右矮架货架为主,新型大型冷库可能会有高架货架,可依照矮架仓库、高架仓库、出入库、地堆等应用场景进行设计,无线网络的覆盖设计必须尽可能保证扫码枪在这些业务场景的移动使用过程中数据传输及接收的稳定性和可靠性,确保扫码枪在库区 AP覆盖范围内移动时以及跨AP漫游时信号切换不发生中断和不影响业务的连续性。

Extreme无线产品前身为Symbol是业内唯一一家同时生产终端扫描设备和无线AP设备的厂家,AP产品设计就是基于库房场景下,终端不断移动漫游状态而设计。与其它品牌AP基于办公环境终端固定在工位的设计完全不同。现京东冷库也在应用Extreme的AP设备,绝大多数情况下均能实现终端漫游无丢包的使用效果,得到一线京东人员的广泛认可。

3、多种扫码终端稳定连接

 

冷库条码扫描终端设备,与普通扫描设备结构设计不同,但其无线射频芯片并无区别,。

Extreme AP设备对扫码枪使用的各主流无线芯片均能提供良好的兼容。在现在京东库房中,不仅能够对Zebra(原motorola)的扫描枪提供优异的无线业务支持。同时也很好的支持霍尼韦尔、卡西欧等其它品牌的扫描枪无线业务。

4、设备统一管理

 

随着京东冷库数量的不断增加,地点分布上也越来越分散,与普通库房相同也存在统一集中管理的需求。

京东现在总部已布放Extreme集中管理AC于总部机房,由总部AC集中管理并监控各地分支库区的设备运行状态,并统一进行配置下发及设备版本升级。IT人员可及时看到各地设备运行是否正常,收到告警,及时发现并解决问题。而且由于设备配置权限由总部统一管理,便于各地的配置规范统一,减少由于误操作带来的问题。

5、 设备易用性及快速排障需求

 

经过Extreme与京东的长期深度合作,京东一线IT人员均非常了解Extreme AP设备的配置及各种特性,可以说每位京东IT人员都是Extreme产品的专家。这对于无线网络的部署和故障定位排查都是一个巨大的优势。

同时,Extreme对于京东的对口维护人员,也是常年专门为京东提供支持服务,对于京东库房的业务情况和常见问题了然于胸。对于京东库房出现的各类问题,在第一时间即可做出准确的判断并快速的解决。这对于库房这类对于排障时间非常敏感的关键性业务非常重要。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、 网络设计

1、 低温环境下无线网络部署设计

 

货架地堆控温区AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP7622

该类区域分为两种,一种温度控制在10~15摄氏度,另一种温度控制在16~25度。这两类区域环境温度均能长期保持在0摄氏度以上,且不会产生冷凝现象。

地堆区域无明显遮挡,货架区域货架高度在2米左右,与普通库房矮货架库区类似。AP部署在货架或地堆上方,AP安装为吊装,正面垂直向下, AP离地高度为12米内。AP覆盖半径20米。

 

AP安装施工要求与普通库房相同,无特殊要求。

 

货架地堆冷藏AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP6562(内置天线)

该区域正常情况下温度在0~4度,由于其区域温度在零度左右,可能会出现冷凝积水现象,并且该区域为保证水果蔬菜类保鲜,一般湿度较大,推荐使用防水性能较好的AP6562设备作为该区域的无线覆盖。

地堆区域无明显遮挡,货架区域货架高度在2米左右,与普通库房矮货架库区类似。AP部署在货架或地堆上方,AP安装为吊装,正面垂直向下, AP离地高度为12米内。AP覆盖半径30米。

 

 

货架冷藏AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP6562(内置天线)

由于AP6562是一款室外AP,信号强度大于普通室内AP,所以1颗AP可以覆盖包含AP布放的通道,及左右相邻的两个通道,即一颗AP可覆盖3个通道,AP交叉布放。

 

 

货架地堆冷冻(零下18度AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP7522

该库区温度长期为零下18摄氏度,可使用在零下20度以内正常工作的AP7522进行覆盖。

与普通库房矮货架库区类似。AP部署在货架或地堆上方,AP安装为吊装,正面垂直向下, AP离地高度为12米内。AP覆盖半径20米。

 

但在AP安装时需要注意以下事项:

由于冷冻库门口由于开关门所带来的冷热空气交换,该位置会有明显冷凝现象,故AP安装点位至少距离门口位置8米以上。

普通室内AP的外置天线能够在零下10摄氏度以内正常工作,但不满足冷冻库零下18度的环境需求,需要为AP配置低温下能够正常工作的天线。

 

货架冷冻(零下18度AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP7522

该场景下,由于货架上摆放的物品为大量的冷冻肉类产品,对信号阻挡较为严重,当货架堆满货物时,信号很难穿过货架覆盖AP布放通道的临近其它通道。故建议该场景下,采用AP接平板天线的布放方式。一个AP通过3个2公分分出4个接口,接4面定向天线,每面天线覆盖一个通道。

 

该场景下同样需要注意,AP布放位置需要距离门口8米以上。同时也要注意,定向天线、功分器、馈线均要满足零下18度的环境要求。

 

货架地堆深冷冻(零下25度AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP6562(内置)

AP选择能够在零下30度正常工作的AP6562

该区域AP布点方式,与冷藏区域相似,AP部署在货架或地堆上方,AP安装为吊装,正面垂直向下, AP离地高度为12米内。AP覆盖半径30米。

 

 

货架深冷冻(零下25度AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP6562(外置)

与冷冻库高位货架情况相同,建议该场景下,采用AP接平板天线的布放方式。一个AP通过3个2公分分出4个接口,接4面定向天线,每面天线覆盖一个通道。同时,注意天线、功分器、馈线等配件需满足零下25度环境要求。

 

 

未来若存在低于零下30摄氏度的场景,可使用AP7562(可工作于零下40度进行无线覆盖。

 

拣货及空箱暂存区AP布点及型号推荐

推荐AP型号AP7622

此类区域温度高于5摄氏度,且无明显遮挡。

使用常规室内AP即可满足覆盖需求,AP安装为吊装,正面垂直向下, AP离地高度为12米内。AP覆盖半径20米,安装位置交错分布。

 

 

 

2、 设备统一管理方案设计

 

现阶段京东多个分支库区AP设备已由总部集中管理AC设备NX95进行统一管理。

 

总部NX95设备上为不同库房或办公区分配不同的RF射频域及不同的配置文件模板。

各分支机构仅有设备状态察看权限,不具有配置更改权限。

具体规则如下:

每分支机构划分一个RF-domain,例如,京滨园区名称为 HBJD-TJ-JingBin(华北京东-天津-京滨)

每分支机构中的每款设备型号建立一个profile,例如京滨园区AP6521设备为profile ap6521 HBJD-TJ-Jingbin

注:如果该分支机构中同一款AP有多种构成,则需要建立多个profile,例如在同一分支机构中AP6532有配置全向天线的也有AP6532配置定向天线的,则需要为全向天线的AP6532建立一个profile,为定向天线的AP6532建立另一个profile.

对于各地新建分支机构设备管理vlan,业务vlan由总部统一规划。

根据库房规模,分配2、4、6、8、10、12、14、16个vlan

250个AP以下规模的分支机构使用其中一个vlan作为设备管理vlan

250个AP以上规模的分支机构使用其中2个vlan作为设备管理vlan

其余vlan作为用户终端业务vlan

Vlan号从100开始,顺序使用,一般使用100作为管理vlan

对于已在运营的分支机构,vlan规划以现网实际使用的vlan为准,不做更改。

各地分支机构设备管理IP地址,业务IP地址网段,由总部统一规划。

本地具备DHCP服务器的分支机构AP设备基于总部NX9510策略,自动分配所属RF-domain和Profile

本地没有DHCP服务器的分支机构手工配置AP设备管理IP地址和所属RF-domain和Profile

 

3、 网络健壮性设计

 

基于Extreme Wing5系统的种种领先技术,使用该系统的Extreme 单台AP可承载84台便携机同时观看带宽为1M的视频,打破《吉尼斯世界纪录》被评为“世界上最为强大的AP”。

 

Extreme Wing5无线操作平台,为现在802.11无线网络出现的诸多新需求而作了多方面的优化处理。由于802.11ac设备的广泛应用,无线网络对于数据的传输能力相较之前的a/g/n网络,已有大幅度的提升。传统的集中控制无线架构,所有数据流量都需要经由AC进行转发,这将导致AC成为网络性能的瓶颈。Wing5系统平台提供了一个新式的分布架构模型,依托高性能智能化的AP设备使得网络相较于传统集中转发更易于配置、具有更强的服务交付能力,也更加稳定可靠。AP设备仅将管理报文流量传送至AC处理,数据流量直接转送至路由交换网络进行数据传输,极大的减小了AC端口流量,解决802.11ac网络流量瓶颈问题。基于该架构,Wing5系统在AP上即可实现L2/L3防火墙、QOS、Smart-rf、本地路由转发等多种高级功能。在最靠近用户的网络边缘,直接对用户的业务流量进行优化处理,使得网络的安全性与可靠性大大增强。同时,该种架构即使AP与AC之间的链路发生意外中断,也不会影响现网用户的正常上网业务。

 

Extreme 的无线系统广泛为零售行业、仓库、物流中心等需要高可靠性无线系统的企业所采用,经过多年的运营使用,经受了各种复杂和恶劣网络环境的考验,是最为稳定、最高性能、最高安全性、最可信赖及最高性价比的系统,能够提供最为稳定的无线网络环境。

Extreme 无线网络具有很高的可靠性,在链路、设备、应用层面都有多项的容错机制。

A、 有线线链路容错:

Ø 支持多链路聚合,当某条物理链路故障时,聚合组中的其它链路可正常继续转发流量。

Ø 支持STP技术,防止环路,链路故障时自动切换至其它链路转发。

B、 无线连路容错:

Ø 出现干扰时,自动调整工作信道。

Ø 邻近AP出现故障时,自动加大发射功率,防止出现无线信号漏洞。

C、 设备容错:

Ø AC集群,当单台AC出现故障时,下带AP和用户可由集群中的其它AC进行管理,保障网络业务。

Ø AP作为管理器,当仅有一台AC设备没有配置集群时,若AC出现故障,独立型AP仍会继续转发用户业务,所有原网络对用户的安全和控制策略无损。

D、 AAA服务器容错:

Ø 为保障用户认证计费的准确,Extreme 设备最多可与6台AAA服务器同时工作,保障认证计费的容错能力。

 

 

4、 Extreme无线设备对库房关键业务保障说明

 

对于京东库房条码扫描技术是保证其工作效率的必选技术,而大部分条码设备及应用则依赖无线网络工作以确保其实时性,无线网络的中断或者设计不佳将大幅度降低工作效率,Extreme对Mission Critical型的无线网络及应用提供了绝佳的无线平台。

 

对于Mission Critical型无线网络,Extreme从五个维度进行了定义:

· 终端适配能力强大,确保各类终端可以稳定接入无线网络,保障业务的正常运行

· 无线网络稳定性强,无单点故障,确保无线网络对终端业务7*24小时的服务能力

· 对终端友好,可以帮助终端节省电力开销,提高其续航能力;确保其漫游切换时极低的时延,从而保证终端设备在各种环境下的工作效率

· 通过合理的网络架构保护投资,并保证部署快速,网络改造简单易行。

· 确保多分支/大型/超大型网络的运行成本低廉,排错简单,安全性好。

强大的基于终端类业务的无线接入能力

有别于其他厂家的无线网络,Extreme无线网络技术在收购Symbol无线网络产品基础上增加了Motorola 83年在射频领域的经验积累。众所周知Symbol开创了企业移动解决方案的先河,其MCD/RFID等技术及产品至今在行业内居于领先水品。因此Extreme提供的无线网络技术自诞生之日起的主要服务对象就有别于其他无线厂家,也就是Extreme无线网络最初设计理念是为PDA等移动式设备服务,由于工作环境的差异Extreme在无线产品的设计理念上与一般无线厂家有着本质的不同。一方面,PDA设备由于尺寸小,要求的连续工作时间长,必须在无线发射功率等方面进行妥协,其无线发射功率远远小于笔记本电脑等办公设备。另一方面,PDA等终端在仓库等区域工作时,密度不均匀,而且不同区域内PDA的密度可能随时发生数量级的变化。

 

在上述两种情况下,Extreme凭借80余年的无线设计经验对AP设备进行了大幅度的优化:

在低信噪比识别能力(终端信号在到达AP时较笔记本电脑普遍偏弱,而实际使用环境中的噪声水平改变不大,因此在相对而言较高的噪声水平下仍可识别弱信号能力对终端接入能力至关重要)和接收灵敏度方面方面做了极大幅度的优化,保证发射功率弱的PDA等无线终端有良好的无线接入性能。

在高密度用户支持能力上,Extreme不断优化射频能力,除AP7131获得并发支持80台笔记本电脑平滑播放1M视频流的吉尼斯世界纪录外,在各种订货会中Extreme也表现出色,单一AP并发支持150-200PDA并发平滑工作。确保在不足1000平米空间内部署十几到几十AP,并发支持数千终端平滑工作的案例比比皆是。

 

强大的网络稳定性保障

对于网络稳定,Extreme定义了三个维度,一方面是在单一AP故障时可以通过射频恢复,另一方面是在无线控制器故障时对无线网络无影响,最后在无线网络受到攻击时可以最大限度保护网络并继续提供服务。

Extreme在单一AP发生故障时,其他AP将自动加大发射功率至最合理范围,尽量规避无线接入空洞发生。

Extreme无线网络采用本地转发模式,流量不通过无线控制器,因此当无线控制器宕机时,无论是否有备用无线控制器,无线网络仍然提供原有服务,并且没有服务中断。

Extreme所有无线设备,包括无线控制器和无线AP均提供本地安全能力,并且在本地没有无线控制器时无线AP仍然保持安全提供能力,在受到攻击时最大程度避免无线网络中断。

 

网络架构合理

集中许可管理,摩托罗拉的Mission critical网络架构合理,其license控制采用集中方式,在多分支机构情况下,传统WLAN网络在每个分支节点分别控制许可,由于许可购买通常为8的倍数,每个分支机构很难实现购买许可与实际AP数量的匹配,这种管理方式将导致许可的无谓浪费,尤其在网络规模变化,例如库房搬迁,缩减,关闭,扩张时这种管理模式将导致严重的浪费或效率低下。而Extreme采用许可集中管理方式,只需总部购买足够所有分支结构的许可即可保证许可的正常配给,而且在分支机构规模发生变化时可以快速适应所需的调整。

Extreme通过auto provisioning技术保证网络的快速部署,每个分支节点的设备无需配置即可立即开始工作。根据Tolly Group的测试报告,在部署超过10个分支节点的网络时,Extreme仅需主要同类产品厂商所需部署时间的25%-50%

确保多分支/大型/超大型网络的低运行成本及网络安全

对于多分支/大型/超大型网络,IT维护成本将超过采购成本成为主要压力。其中包括网络中断无法得到及时修复而导致的生产/点选环节损失,包括增加能够良好维护无线网络的IT维护人员的人力成本,包括保障IT网络安全时频繁变更密码导致每台中断频繁交付IT重新配置的生产效率损失。总之对于Mission Critical网络必须保证低运行成本。Extreme通过如下手段确保较低的网络运行成本。

Auto provisioning技术除部署优势外,在网络维护方面有无可比拟的优势,使原来需要网络设定的复杂AP更换工作,变成如更换普通电灯泡般简单。

在网络的安全性需要保证的情况下,使用长期不变的静态PSK密码将给网络带来安全隐患,而频繁的变更密码又会给IT部门带来沉重的负担,摩托罗拉提供简化的终端配置方案,通过扫描条码,终端即可完成配置从而以新的配置轻松接入网络,整个过程IT部门仅需打印条码即可。从而保证网络安全和IT部门低负担。

综上所述,Extreme提供完整的Mission critical无线网络解决方案,确保关键业务的有效运行,并降低总拥有成本,确保将无线网络故障引发的生产率下降减少到最低水平,为企业移动应用保驾护航。




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