組網應用
產品應用場景
AC有直連式組網和旁掛式組網兩種方式。
AC承載管理流和數據業務流,管理流必須封裝在CAPWAP(Control And Provisioning of Wireless Access Points)隧道傳輸,數據流可以根據實際情況選擇是否封裝在CAPWAP隧道中傳輸。
CAPWAP定義了無線接入點(AP)與無線控制器(AC)之間的通信規則,為實現AP和AC之間的互通性提供通用封裝和傳輸機制。
CAPWAP數據隧道封裝AP發往AC的802.3協議的數據包。
CAPWAP管理隧道實現遠程AP配置和WLAN管理。
根據數據流(也稱業務流)是否封裝在CAPWAP隧道中轉發,可以分為兩種轉發模式:
直接轉發:也稱本地轉發或分布轉發。
隧道轉發:也稱集中轉發,通常用于集中控制無線用戶流量的場景。
無論直連式組網還是旁掛式組網,都可以根據需要自行選擇,AC支持兩種模式混合,即根據需要部分AP配置為直接轉發模式,部分AP配置為隧道轉發模式。由于隧道轉發模式下,所有無線用戶流量都將匯聚到AC上處理,存在交換瓶頸的風險,在企業網中不常采用。
直連式組網
直連式組網是指AC下直接接入AP或接入交換機,同時扮演AC和匯聚交換機功能,AP的數據業務和管理業務都由AC集中轉發和處理。
直連式組網方式中,AP和AC之間建立CAPWAP管理隧道,AC通過該CAPWAP管理隧道實現對AP的集中配置和管理。無線用戶的業務數據可以通過CAPWAP數據隧道在AP與AC之間轉發( 隧道轉發模式),也可以由AP直接轉發(直接轉發模式)。
由于直連式組網中,AC自然串接在線路中,故多采用直接轉發模式,用戶業務數據在AP上實現轉發。 AC啟動DHCP Server功能,給AP分配IP地址,AP通過DHCP Option43、DHCP Option15或DNS的方式或二層發現協議發現AC,建立數據業務通道。

直接轉發模式下AP的管理流封裝在CAPWAP協議的隧道中,而AP的數據業務流不加CAPWAP封裝,直接由AP發送到AC,再由AC透傳至上層設備中。如圖2-3所示,所有數據流不封裝進CAPWAP協議,通過AC透傳至上層設備,AP管理流則通過CAPWAP封裝,用不同的VLAN區分業務流。
在這種方式下,需預先在交換機配置管理VLAN,還需要在AC上配置數據VLAN,用于區分不用的WLAN業務流。
AC及其上層設備,配置AC管理VLAN,用于AC與網管系統對接。
AP至AC的接入交換機上,配置AP管理VLAN,用于AP與AC間的對接。
AP至AC的接入交換機上,配置用戶的數據VLAN,用于區分不同的WLAN業務流。
由于AC兼有一定的接入匯聚交換能力,可以直接接入AP并提供PoE/PoE+供電能力。在直連式組網中,多采用直接轉發模式,適用于中小規模集中部署的WLAN網絡,并可以簡化網絡架構。
旁掛式組網
旁掛式組網是指AC旁掛在現有網絡中(多在匯聚交換機旁邊),實現對AP的WLAN業務管理。
在旁掛式組網中,AC對AP進行管理,管理流封裝在CAPWAP隧道中傳輸。數據業務流可以通過CAPWAP數據隧道經AC轉發,也可以不經過AC直接轉發,后者無線用戶業務流經匯聚交換機傳輸至上層網絡。
直接轉發
直接轉發模式下,無線用戶業務數據直接在AP上完成802.3和802.11報文轉換后,通過上行的匯聚交換機進行轉發。
這種方式是常用的組網模式,此時無線用戶業務數據無需經過AC集中處理,基本無帶寬瓶頸,而且便于繼承現有網絡的安全策略,故此模式是推薦的融合網絡部署方案。

AC旁掛在匯聚交換機旁邊,僅完成對AP的管理。所有的AP管理流必須全部到達AC。
匯聚交換機預留與AC連接的端口,并啟動DHCP Server功能給AP分配IP地址,AP通過DHCP Option43、DHCP Option15或DNS的方式發現AC。
AP的數據業務不經過AC,直接本地轉發。
終端用戶可根據不同的SSID配置不同的業務VLAN,配置接入交換機和匯聚交換機識別這些業務VLAN,轉發到上層設備。由匯聚交換機對終端用戶進行接入控制和IP地址的分配等,并根據認證方式對用戶進行身份驗證,驗證通過后,用戶流量通過IP網絡進入Internet網絡。
隧道轉發
隧道轉發模式下,無線用戶業務數據也封裝在CAPWAP隧道中,在AP與AC間轉發。
如圖所示,不僅AP的管理流封裝在CAPWAP協議的隧道中,而且AP的數據業務流也進行CAPWAP封裝,由AP發送到AC,再由AC透傳至上層設備中。

在旁掛式組網下,匯聚交換機管轄范圍內部署的AP都由匯聚交換機旁掛的AC管理,AC部署相對集中,適合于AP比較分散的熱點部署的組網應用。
旁掛式組網屬于現網疊加方式,對現網改造少,部署快速方便。另外,可根據對無線用戶的控制要求,根據需求選擇采用直接轉發或隧道轉發模式。在大多企業網絡中,建議采用隧道轉發模式,這也是常見的疊加網絡部署方式。
無線回傳組網
802.11的無線技術已經廣泛地在家庭、企業等得到應用,用戶通過無線局域網可以方便地訪問Internet網絡。但是在這種傳統的WLAN網絡中,AP必須連接到已有的有線網絡,才可以為無線用戶提供網絡訪問服務。為了擴大無線網絡的覆蓋面積,需要用電纜、交換機、電源等設備將AP相互建立起連接,這將導致最終的部署成本較高,且需要時間較長;特殊環境下可能沒有有線部署條件。使用WDS/MESH技術可以在一些復雜的環境中方便快捷的建設無線局域網。
WDS
WDS的全稱是無線分布式系統,是由一些AP組成的分布式系統。WDS網絡側連接AC,AC上面接網關,匯聚交換機等網絡設備。WDS用戶側接STA,有線網絡設備(如PC)等終端。

在WDS網絡中,AC需要管理三種設備:
根AP:有線網絡側,連接AC;WDS Master端,接入中繼AP或葉子AP。
中繼AP:WDS Slave端,連接根AP;有線接入側,接入有線設備;WDS Master端,接入葉子AP。
葉子AP:WDS Slave端,連接根AP或中繼AP;無線接入側,接入STA。
根AP和中繼AP也可同時扮演葉子AP的角色。
采用WDS分布式系統組網,能有效擴大無線網絡范圍,適合于室外覆蓋的應用場景。
無線Mesh網絡
無線Mesh網絡與傳統非Mesh WLAN網絡相比,具有以下幾方面的優勢:
部署快速。無線Mesh網絡設備安裝簡便,可以在幾小時內組建起無線Mesh網絡,而傳統的無線網絡需要更長的時間。
網絡覆蓋范圍能夠動態增加。隨著無線Mesh節點的不斷加入,Mesh網絡的覆蓋范圍可以快速增加。
健壯性。無線Mesh網絡是一個對等網絡,不會因為某個節點產生故障而影響到整個網絡。如果某個節點發生故障,報文信息會通過其他被用路徑傳送到目的節點。
結構靈活。網絡不需要AP連接的基礎設備,網絡設備可以根據需要隨時加入或離開網絡,這使得網絡更加靈活。
應用場景廣。Mesh網絡除了可以應用于企業網、辦公網、校園網等傳統WLAN網絡常用場景外,還可以廣泛應用于大型倉庫、港口碼頭、城域網、軌道交通、應急通信等應用場景。
高性價比。Mesh網絡中,只有Portal節點需要接入到有線網絡,對有線的依賴程度被降到了最低,省卻了購買大量有線設備以及布線安裝的投資開銷。

根據Mesh網絡中節點的功能的不同,可以將Mesh網絡中節點分為以下幾類:
Mesh Point(MP)
在Mesh網絡中,使用IEEE 802.11MAC和PHY協議進行無線通信,并且支持Mesh功能的節點。該節點支持自動拓撲、路由的自動發現、數據包的轉發等功能。
Mesh Portal Point(MPP)
連接WLAN Mesh和其它類型的網絡并轉發通信的MP節點。這個節點具有Portal功能,通過這個節點,Mesh內部的節點可以和外部網絡通信。
在無線MESH組網中,MP通過網狀互聯形成自配置、自愈合的無線Mesh網絡主干,帶網關功能的MPP提供到Internet的連接。終端節點可以通過Mesh路由器的接入服務來接入WMN網絡中。由于存在專用的Mesh路由協議,其傳輸質量能夠得到較好的保障,更適用于需要高帶寬、高穩定性的Internet連接的場景。
AC冗余備份組網
為了提高可靠性,保證企業業務的正常運營,有些對可靠性要求較高的企業會采用兩臺AC設備做主備的場景。
AC雙機熱備可以采用以下兩種方案:
1、雙鏈路+HSB(Hot-Standby Backup),AP同時與主備AC之間分別建立CAPWAP隧道,HSB負責處理AC間的業務信息(NAC、WLAN信息)同步。當AP和主AC間鏈路斷開,AP會通知備AC切換成主AC。

2、HSB+VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol),主備AC對AP始終顯示一個虛IP地址,主AC需要備份AP表項、CAPWAP鏈路信息、以及用戶信息到備AC上。該方案AP只看到一個AC的存在,AC間的切換由VRRP決定。當前不支持VRRP多實例場景。
