无线局域网WLAN之组网架构

一、WLAN组网架构

WLAN网络架构分有线侧和无线侧两部分，如图下图所示，有线侧是指AP上行到Internet的网

络使用以太网协议，无线侧是指STA到AP之间的网络使用802.11协议。

无线侧接入的WLAN网络架构为集中式架构：从最初的FAT AP架构，演进为AC+FIT AP架构。

二、无线侧组网架构

1、FAT AP (胖AP)架构

这种架构不需要专门的设备集中控制就可以完成无线用户的接入、业务数据的加密和业务数据的转发等功能，因此又称为自治式网络架构。

适用范围：家庭

特点：AP 独立工作，需要单独配置，功能较为单一，成本低。

缺点:随着WLAN覆盖面积增大，接入用户增多，需要部署的FAT AP数量也会增多，但FAT AP

是独立工作的，缺少统一的控制设备，因此管理维护这些FAT AP就十分麻烦。

2、AC+FIT AP (瘦AP)架构

这种架构中，AC负责WLAN的接入控制、转发和统计、AP 的配置监控、漫游管理、AP的网管

代理、安全控制; FIT AP 负责802.11报文的加解密、802.11的物理层功能、接受AC的管理等简单功能。

适用范围:大中型企业

特点:AP需要配合AC使用，由AC统管理和配置，功能丰富，对网络运维人员的技能要求高。

3、注：

■工作站STA(Station): 支持802.11标准的终端设备。例如带无线网卡的电脑、支持WLAN的手机等。

■无线接入控制器AC (Access Contoller: 在C-FIT AP网络架构中。AC对无线局域网中的所有FITAP进行控制和管理。例如，AC可以通过与认证服务器交互信息来为WLAN用户提供认证服务。

■无线接入点AP (AccessPoint):为STA提供基于80211标准的无线接入服务，起到有线网络和无线网络的桥接作用。

4、敏捷分布式AP架构

①问题引入：

过去5年间，Wi-Fi网络的接入终端数量增加了10倍，承载的数据流量增加了4倍，且70%的数

据传输发生在室内。虽然近些年WLAN新产品和新协议不断推陈出新，然而室内弱覆盖问题直没有

得到妥善解决，主要原因是传统放装方案信号在穿墙之后形成盲区所致。在房间数量较多的大型酒店或者高等学校宿舍部署时，需更部署数千个以上的AP，扩大了管理上的难度。

②要从根本上解决这个问题，无线网络架构的变革是关键。华为推出的敏捷分布式WI-Fi解决方案，将传统AC+Fit AP架构的二级架构变革为AC+中心AP+远端射频单元的三级分布式架构。其中，中心AP统一处理业务、配置和漫游功能，实现性能的提升和管理节点的节省，同时，分布式架构将射频单元通过网线送入房间，实现无死角的信号覆盖，将每房间的用户容量从32个提升至80个，每用户带宽从10Mbps提升至20Mbps而且，射频单元只负责无线接入和数据转发，相对于传统放装AP，性能提升20%。

敏捷分布式Wi-Fi解决方案通过分布式覆盖解决酒店或宿舍的多房间信号覆盖问题和大量AP带来的管理问题。敏捷分布式Wi-Fi架构如下图所示：

三、有线侧组网架构

1、如下图所示，有线侧组网涉及到的概念有CAPWAP协议、AP-AC组网方式和AC连接方式。

2、 CAPWAP协议

①为满足大规模组网的要求，需要对网络中的多个AP进行统一管理， IETF成立了CAPWAP( 无线接入点控制和配置协议)工作组，最终制定CAPWAP协议。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。

②CAPWAP隧道功能

■AP与AC间的状态维护。

■AC通过CAPWAP隧道对AP进行管理，业务配置下发。

■当采用隧道模式转发时，AP 将STA发出的数据通过CAPWAP隧道实现与AC之间的交互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消息。

■业务数据流量，封装转发无线数据帧。通过 CAPWAP控制隧道。

■管理流量，管理AP和AC之间交换的管理消息。一一通过 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。

3、AP-AC组网方式

二层组网是指AP和AC之间的网络为直连或者二层网络。二层组网AP可以通过二层广播或者DHCP过程，实现AP即插即用上线。二层组网比较简单，使用户简单历史的组网，能够进行比较快速的组网配置，但不适用于大型组网架构。

三层组网是指的AP与AC之间的网络为三层网络。AP 无法直接发现AC,需要通过DHCP或DNS方式动态发现，或者配置静态IP.在实际组网中，一台AC可以连接几十甚至几百台AP，组网一般比较复杂。比如在企业网络中，AP可以布放在办公室，会议室，会客间等场所，而AC可以安放在公司机房。这样，AP和AC之间的网络就是比较复杂的三层网络。因此，在大型组网中一般采用三层组网。

4、AC连接方式

AC的连接方式分为直连式组网和旁挂式组网，如下图所示：

① 直连式组网AC部署在用户的转发路径上，直连模式用户流量要经过AC,会消耗AC转发能力，对AC的吞吐量以及处理数据能力要求比较高，如果AC性能差,有可能是整个无线网络带宽的瓶颈。但用此组网，组网架构清晰，组网实施起来比较简单。

②旁挂式组网AC旁挂在AP与上行网络的直连网络中，不再直接连接AP。AP的业务数据可以不通过AC而直接到达上行网络。

由于实际组网中，大部分不是早期就规划好无线网络，无线网络的覆盖架设大部分是后期在现有网络中扩展而来。而采用旁挂式组网就比较容易进行扩展，只需将AC旁挂在现有网络中，比如旁挂在汇聚交换机上，就可以对终端AP进行管理。所以此种组网方式使用率比较高。

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。

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