无线（WIFI）AP的组网工作原理.pdf

无线局域网络（WLAN）已经成为现代社会信息交流的重要组成部分。无线AP（Access Point，接入点）是无线局域网络中不可或缺的组成部分，它负责将无线设备连接到有线网络。无线AP可以分为胖AP和瘦AP两种类型，而无线控制器AC（Access Controller）与瘦AP组合的组网方式已成为市场主流。在深入探究无线AP组网工作原理之前，先来了解一下胖AP和瘦AP的特点与区别。 胖AP（也被称为独立AP或传统AP）集成了天线、加密、认证、网管、漫游和安全功能。胖AP通常拥有自己的网页或命令行配置界面，用户可以直接对其进行设置和管理，使得其组网过程相对简单直接。胖AP适合小型网络环境，但随着网络规模的扩大，维护和管理胖AP会变得复杂且成本较高。 瘦AP（也被称为分布AP）主要负责无线接入功能，并且部分功能如加密和认证也由瘦AP处理。然而，射频管理、用户接入、AP控制和漫游控制则由集中式无线控制器AC来完成。这种方式可以集中管理大量的AP，简化了配置、监控和维护工作。在规模化无线网络环境中，瘦AP与无线控制器AC组合的组网模式，可以有效解决大量AP设备管理的复杂性，以及配置升级、无线干扰、信道切换、功率调整、安全维护等问题。 无线控制器AC通过与AP之间建立的隧道进行控制和管理。隧道协议之一的CAPWAP（Control And Provisioning of Wireless Access Points Protocol）是解决不同厂商AP和AC互通问题的关键技术。CAPWAP协议由IETF提出，旨在标准化AP与AC之间的通信，确保不同厂商的设备可以兼容互通。 CAPWAP协议分为控制信道和数据信道。控制信道用于设备配置和状态信息的交换，而数据信道则用于承载数据业务流量。由于CAPWAP运行在UDP之上，它支持跨二层和三层网络的通信，解决了NAT穿透的问题。 CAPWAP协议支持Split MAC和Local MAC两种操作模式。在Split MAC模式中，所有的二层无线数据和管理帧都被CAPWAP封装，然后在AC和WTP之间进行交换。而在Local MAC模式中，二层无线管理帧在WTP本地处理，然后转发给AC。这两种模式提供了灵活的选择，以适应不同的网络环境和性能要求。 无线控制器AC与AP之间的通信过程包括了AP获取IP地址、发现AC以及请求加入AC等多个步骤。AP默认采用DHCP方式获取IP地址，可以使用DHCPOption43或Option138来获取AC的IP地址。发现AC后，AP通过发送Discovery报文来建立与AC的通信。AP与AC之间建立CAPWAP隧道后，就可以进行集中管理与数据通信服务。 为了支持这些复杂的组网和管理功能，无线AP组网还涉及众多其他技术细节，包括但不限于无线信号覆盖规划、频率与信道的合理配置、无线设备认证和加密技术、网络访问控制策略、以及网络性能监控和故障排查等。例如，无线信号的覆盖规划需要考虑实际环境中的物理障碍物、信号干扰以及用户的漫游需求，从而优化网络性能。 无线AP的组网工作原理涉及到无线网络架构的设计、AP与AC的协调管理、通信协议的标准化等多个层面。随着无线技术的不断发展，无线AP组网模式也在不断优化和升级，以适应日益增长的网络需求和更加复杂的应用场景。在规划和部署无线网络时，需要综合考虑无线覆盖范围、网络容量、用户体验、安全性以及成本等因素，以达到最佳的网络性能和投资回报。