网工 无线网络基本概念

STA Station 工作站

RF（射频信息）Radio frequency signal

提供基于802.11标准的WLAN技术的传输介质，是具有远距离传输能力的高频电磁波。本课程指的射频信号是2.4G或5G频段的无线电磁波。

CAPWAP

无线接入点控制与规范CAPWAP (Control And Provisioning of Wireless Access Points)：由RFC5415协议定义的，实现AP和AC之间的互通的一个通用封装和传输机制。

该协议定义了AC如何对AP进行管理、业务配置，即AC与AP间首先会建立CAPWAP隧道，然后AC通过CAPWAP隧道来实现对AP的集中管理和控制

CAPWAP是基于UDP进行传输的应用层协议，CAPWAP协议在传输层运输两种类型的流量：

  • 业务数据流量，封装转发无线数据帧 。——通过CAPWAP数据隧道。
  • 管理流量，管理AP和AC之间交换的管理消息 。——通过CAPWAP控制隧道。

CAPWAP数据和控制报文基于不同的UDP端口发送：

  • 管理流量端口为UDP端口5246。
  • 业务数据流量端口为UDP端口5247。

AC 连接方式

AC的连接方式分为：直连式组网和旁挂式组网。

生产网络一般是采用旁挂组网方式

在旁挂式组网中，AC只承载对AP的管理功能，管理流封装在CAPWAP隧道中传输。数据业务流可以通过CAPWAP数据隧道经AC转发，也可以不经过AC转发直接转发，后者无线用户业务流经汇聚交换机由汇聚交换机传输至上层网络。

BSS/SSID/BSSID

分别是基本服务集BSS (Basic Service Set)、基本服务集标识符BSSID (Basic Service Set Identifier)、服务集标识符SSID (Service Set Identifier)。

  1. BSS：一个AP所覆盖的范围，在一个BSS的服务区域内，STA可以相互通信。
  2. BSSID：是无线网络的一个身份标识，用AP的MAC地址表示。
  3. SSID：表示无线网络的标识，用来区分不同的无线网络。例如，当我们在笔记本电脑上搜索可接入无线网络时，显示出来的网络名称就是SSID。
  4. VAP
    早期的AP只支持1个BSS，如果要在同一空间内部署多个BSS，则需要安放多个AP，这不但增加了成本，还占用了信道资源。为了改善这种状况，现在的AP通常支持创建出多个虚拟AP (Virtual Access Point, VAP)。如图16-13所示，它相当于交换机中的VLAN
  5. ESS 为了满足实际业务的需求，需要对BSS的覆盖范围进行扩展。同时用户从一个BSS移动到另一个BSS时，不能感知到SSID的变化，则可以通过扩展服务集ESS (Extend Service Set)实现。如图6-14所示，这是由多个使用相同SSID的BSS组成，是采用相同的SSID的多个BSS组成的更大规模的虚拟BSS。

WLAN基本业务配置流程

AP发现AC有静态和动态两种方式：

  • 静态方式

AP上预先配置了AC的静态IP地址列表。AP上线时，AP分别发送Discovery Request单播报文到所有预配置列表对应IP地址的AC。然后AP通过接收到AC返回的Discovery Response报文，选择一个AC开始建立CAPWAP隧道。

  • 动态方式

动态发现AC又分为：DHCP方式、DNS方式和广播方式，下面我们主要介绍一下DHCP方式。

DHCP方式：AP通过DHCP服务获取AC的IP地址（IPv4报文通过在DHCP服务器上配置DHCP响应报文中携带Option 43，且Option 43携带AC的IP地址列表；IPv6报文通过在DHCP服务器上配置DHCP响应报文中携带Option 52，且Option 52携带AC的IP地址列表），然后向AC发送Discovery Request单播报文。AC收到后，向AP回应Discovery Response报文。

wlan 业务数据转发方式

1、隧道转发方式

隧道转发方式是指用户的数据报文到达AP后，需要经过CAPWAP数据隧道封装后发送给AC，然后由AC再转发到上层网络，

隧道转发方式的优点是AC集中转发数据报文，安全性好，方便集中管理和控制。缺点是业务数据必须经过AC转发，报文转发效率比直接转发方式低，AC所受压力大。

2、直接转发方式

直接转发方式是指用户的数据报文到达AP后，不经过CAPWAP的隧道封装而直接转发到上层网络。

直接转发方式的优点是数据报文不需要经过AC转发，报文转发效率高，AC所受压力小。缺点是业务数据不便于集中管理和控制。

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