WLAN无线AP(精选四篇)
WLAN无线AP 篇1
随着无线通信技术的广泛应用, 无线局域网 (Wireless Local Area Network, WLAN) 发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络, 但无线局域网产品逐渐走向成熟, 正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥着日益重要的作用。
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度, 无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信, 并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲, 无线局域网就是在不采用网线的情况下, 提供以太网互联功能。
1 WLAN技术基础
1.1 WLAN技术标准及优点
无线局域网是在不采用传统电缆线情况下, 通过红外线系统或者无线电波进行发送和接收数据的局域网, 一般由无线网卡和无线接入点AP (Access Point) 构成, 只要通过安装无线路由器或无线AP, 在终端安装无线网卡就可以实现无线连接[1]。
为确保无线设备之间能相互通信, 制定了许多标准, 这些标准规定了使用的RF频谱、数据速率、信息传输方式等。负责创建无线技术标准的主要组织是IEEE, IEEE802.11标准用于管理WLAN环境。目前可用的标准有802.11a、802.11b、802.11g和802.11n, 这些技术统称为无线保真 (Wireless Fidelity, Wi-Fi) 。WLAN的优点:
(1) 灵活性和移动性。在有线网络中, 网络设备的安放位置受网络接口位置限制, 而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何地方都可接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性, 连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
(2) 安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量, 一般只要安装一个或多个接入点设备, 就可建立覆盖整个区域的局域网络。
(3) 易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说, 办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线费时费力, 无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
(4) 故障定位容易。有线网络的物理故障, 尤其是线路连接不良造成的网络中断很难查明, 而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障, 只需更换故障设备即可恢复网络连接。
(5) 易于扩展。无线局域网有多种配置方式, 可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络, 并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。
由于无线局域网有以上诸多优点, 因此其发展十分迅速。最近几年, 无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛应用[2]。
1.2 无线AP管理
无线AP是使用无线设备 (手机等移动设备及笔记本电脑等无线设备) 用户进入有线网络的接入点, 主要用在无线网络中的无线交换机, 也是整个无线网络的核心, 主要用于宽带家庭、大楼内部、校园内部、园区内部以及仓库、工厂等需要无线监控的地方, 典型距离覆盖几十米至上百米, 也可用于远距离传送, 目前最远的可以达到30kM左右, 主要技术为IEEE802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式 (AP client) , 可以和其它AP进行无线连接, 延展网络的覆盖范围[3]。
1.2.1 胖AP技术
所谓胖AP就是采用有线交换机+胖AP (Access Point, 无线接入点) 的组网方式, 即AP可以自行控制接入无线用户端, 并实施相应的管理策略, 如图1所示。因此, 在WLAN网络部署中需要对胖AP进行逐一配置。
1.2.2 瘦AP技术
瘦AP无线技术是采用有线交换机+无线控制器 (Access Controller, AC) +瘦AP的组网方式, 即AP作为简单的无线接入点, 不具备管理控制功能, 而通过无线控制器统一管理所有的AP, 向指定AP下发控制策略, 无需在各AP上单独配置, 如图2所示。AC通过有线网络与多个AP相连, 用户只需在AC上对所关联的AP进行配置管理。
AP管理是通过在AC和AP之间运行CAPWAP (Controlling and Provisioning of Wireless Access Point, 无线接入点控制与供应) 协议, CAPWAP为AC和AP之间提供通信隧道, 负责封装AC发往AP的控制报文, 以及AP发往AC的数据报文。用户在AC上配置, AC封装成相应的CAPWAP控制报文, 通过CAPWAP控制通道传输至AP进行解析并执行。
2 企业组建WLAN案例
例:两台交换机上连接一台无线AP, 现在各有两台无线设备接入AP1, 为了保证PC接入AP1, 具体要求如下:AP1上存在WLAN网络WLAN1X, SSID分别为wlan1X, 如图3所示。
AP1配置:
第1步:配置Radio的通信模式为FAT模式:
AP#ap-mode fat//设置为胖AP模式
第2步:开启DHCP:
AP (config) #service dhcp//开启DHCP服务
AP (config) #ip dhcp pool 1X//DHCP地址池名称为1X
AP (dhcp-config) #network 192.168.1X.0 255.255.255.0//DHCP分配地址网段
AP (dhcp-config) #dns-server 192.168.1X.10//客户端获取的DNS地址
AP (dhcp-config) #default-router 192.168.1X.254//客户端获取的网关地址
第3步:Web配置:
AP (config) #enable service web-server//开启web服务
第4步:创建WLAN, 设置SSID:
创建WLAN 1, 配置SSID为wlan1X, 配置VLAN为1X
AP (config) #dot11wlan 1//创建无线网络wlan1
AP (dot11-wlan-config) #vlan 1//关联vlan1
AP (dot11-wlan-config) #broadcast-ssid//广播ssid
AP (dot11-wlan-config) #ssid wlan1X//ssid取名为wlan1X
第5步:Radio接口封装VLAN:
AP (config) #interface dot11radio 1/0//进入到radio端口1/0
AP (config-if) #encapsulation dot1Q1//配置以太网子接口vlan号, 封装格式为802.1q)
AP (config-if) #radio-type 802.11b//选择无线网络协议为802.11b
AP (config-if) #channel 1//选择1号信道
AP (config-if) #mac-mode fat//设置为胖AP模式
AP (config-if) #wlan-id 1X//绑定radio 1/0和wlan 1
第6步:封装以太网接口:
AP (config) #interface GigabitEthernet 0/1//进入GigabitEthernet 0/1
AP (config-if) #encapsulation dot1Q1//封装格式为802.1q
第7步:AP地址配置:
AP (config) #interface BVI 1//AP配置虚拟接口, 连接有线网络
AP (config-if) #ip address 192.168.1X.253 255.255.252.0//配置BVI1接口地址
第8步:配置默认路由:
AP (config) #ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1X.254//设置默认路由
第9步:设置无线加密:
AP (config) #security rsn enable//开启无线加密功能
AP (config-wlansec) #security rsn ciphers aes enable//无线启用AES加密
AP (config-wlansec) #security rsn akm psk enable//无线启用共享密钥认证方式
AP (config-wlansec) #security rsn akm psk set-key ascii1234567890//无线密码
经过以上配置, 用户笔记本电脑及手机等终端就能收到AP发送的无线信号, 输入密码正确连接后就能通过无线网络连上Internet。
3 无线AP配置过程中的问题及解决办法
构建无线局域网后, 发现客户端接收不到无线AP信号, 无线网络没有信号。导致出现该故障的原因可能有以下几个: (1) 无线网卡距离无线AP或者无线路由器的距离太远, 超过了无线网络的覆盖范围, 在无线信号到达无线网卡时已经非常微弱, 使得无线客户端无法进行正常连接; (2) 无线AP或者无线路由器无电或者没有正常工作, 导致无线客户端根本无法进行连接; (3) 当无线客户端距离无线AP较远时, 可以使用定向天线技术来增强无线信号的传播, 如果定向天线的角度不对, 也会导致无线客户端无法正常连接; (4) 无线客户端没有正确设置网络IP地址, 无法与无线AP进行通信; (5) 出于安全考虑, 无线AP或者无线路由器会过滤一些MAC地址, 如果网卡的MAC地址被过滤, 会出现无线网络连接不上的情况。
通过分析, 与以上问题相对应的解决办法如下: (1) 在无线客户端安装天线以增强接收能力。如果有较多客户端都无法连接到无线AP, 则在无线AP处安装全向天线以增强发送能力; (2) 通过查看LED指示灯, 检查无线AP或者无线路由器是否正常工作, 并使用笔记本电脑进行近距离测试; (3) 尝试改变接入点和无线用户的信道, 看看是否能增强信号。因为一些新型无线电话 (或微波炉等) 也运行在2.4GHz频率上 (使用802.11b无线网络相同频率) , 这可能会干扰无线网络; (4) 为无线客户端设置正确的IP地址; (5) 查看无线AP或者无线路由器的安全设置, 将无线客户端的MAC地址设置为可信任的MAC地址。
4 结语
自1997年IEEE发布802.11标准以来, 无线局域网技术有了长足的发展, 随着用户的增多以及技术的成熟, 无线网络已经摆脱了网络速度慢、价格高等因素, 应用广泛、架设灵活、铺设速度快等优势逐渐使它在市场上有了相当强的竞争力。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络, 无线网络与有线网络是互补关系, 是有线网络的补充, 而不是替换, 无线AP也只是网络交换机的一种补充。随着无线局域网产品价格的逐渐下降, 相应软件逐渐成熟, 无线局域网已能够通过与广域网相结合, 提供移动互联网多媒体业务。相信在未来, 无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用。
摘要:如今, 网络已经成为大多数企业日常办公的必备工具, 工作中经常要求在办公室、会议室及会客室等办公场所可以非常方便地接入互联网, 无线网络独具优势。AP作为WLAN的核心作用越来越大。对企业组建WLAN中无线AP的应用进行了研究和探讨。
关键词:WLAN,无线AP,网络应用
参考文献
[1]唐烔.基于WLAN技术的无线局域网的应用[J].电脑与电信, 2007 (5) :33-36.
[2]张涛, 周春红.无线局域网在企业中的架设与应用[J].电子世界, 2013 (5) :165-168.
瘦AP架构WLAN网络设计 篇2
WLAN是Wireless Local Area Network (无线局域网) 的缩写, 它是一种基于802.11b/a/g/n标准, 利用WiFi无线通信技术将PC等设备连接起来, 构成可以互相通信、实现资源共享的网络。IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层, 其物理层标准主要有IEEE802.11b, a, g和n。
WLAN系统主要由接入控制器 (AC) 和无线接入点 (AP) 组成。系统组网方式可分为胖AP组网与瘦AP组网。胖AP将WLAN的物理层、用户数据加密、用户认证、Qo S、网络管理、漫游技术以及其他应用层的功能集于一身。瘦AP称为集中控制型接入点, 需要由接入控制器AC来统一进行配置管理, 大大简化初期安装和后期维护的投入, 适合运营级大规模组网。
二、胖瘦AP架构主要区别
胖AP又称为自治型AP, 在设备运行前需对每一个AP设备进行单独配置。而瘦AP架构下, 无线控制器集中实现了接入控制、射频监控、流量管理、安全认证、负载均衡以及AP的控制管理等功能, AP只实现空口功能, 完成无线电波的收发任务。二者主要区别如表一所示。
三、瘦AP架构网络设计
3.1WLAN网络建设需求
3.1.1站点建设类型
包括室内覆盖、室外覆盖、综合覆盖等
1) 室内覆盖包括室内合路覆盖、室内放装覆盖。WLAN室内合路覆盖主要针对已做过23G室内分布的站点, AP通过合路器直接合路到现有的天馈系统。WLAN室内放装覆盖则是AP直接外接天线后安装于需要WLAN覆盖的地点。
2) 室外覆盖主要是利用室外AP对目标场景进行信号覆盖。
3) 综合覆盖主要是针对高校、工业园区等既有室外场景, 又有室内建筑的大型站点进行WLAN信号覆盖。
3.1.2传输接入方式
包括ONU接入、XDSL接入、LAN接入等
3.1.3 AC组网方式
1) 串接组网:AC串接于网络之中 (通常为BRAS或SR上) , 下联汇聚交换机, 上联核心路由器。
2) 旁挂组网:AC通过一个二层接口旁挂于网络中, 此时AC只负责管理AP;WLAN用户认证管理由其他设备完成。
3.1.4 AC备份方式
1) 1+1热备份:AP同时与主备两台AC建立CAPWAP隧道链路, 分别为主链路和备用链路。备份AC能够通过心跳检测机制快速检测到主AC的故障, 当主AC发生故障时, 备份AC的工作状态立即由备用转为主用, 同时将AP和用户切换到备份AC上, 保障业务不会中断。
2) N+1备份:主AC负责为所有AP提供服务, 而备份AC为主AC提供备份服务。主AC中任何一台出现故障, 都会切换到备份AC上。而当主AC恢复后, AP将自动回切到主AC上, 可保障AP尽量同主AC连接。
3.1.5宽带认证方式
目前宽带认证方式主要采用PPPoE、WEB、802.1x、EAP-SIM等技术。
3.2方案设计
3.2.1 AC组网方案
AC组网方案的制定大致分为以下几个步骤:
1) 站点传输方式的确认:传输方式的不同, 关系到各WLAN站点传输的连接、传输机房的汇聚等需要采用何种设备的问题。
2) 传输网络的确认:要依据确定下来的传输方式向局方索取传输网络拓扑图。依据拓扑图确认各WLAN站点的传输汇聚点, 以便于帮助确认AC通过何种方式接入网络, 来管理各WLAN站点的AP和接入用户。
3) 安装机房的确认:通常AC在机房的安装要求一系列的安装条件。如供电电源, 大致分为直流 (DC-48V) 双电源供电和交流 (AC 220V) 双电源供电两种;此外, 依据组网要求, AC需要接入BRAS (宽带接入服务器) 、SR (业务路由器) 等设备时, 需要考虑光纤的走线路由。
4) 客户需求的确认:不同客户对WLAN网络的管理、运行功能等要求不同。比如对于接入用户的认证是由AC自带的BRAS模块实现, 还是由独立的BRAS设备实现;比如IP地址的分配采用专门的DHCP服务器, 还是由AC独立实现等。需全面了解客户的需求, 才能更好制定出合理、优化的组网方案。
5) AC组网方案设计, 以某地客户为例, 如图一所示:
(1) 每个接入层汇聚交换机有3个上行, 一个到业务的5200G, 另外两个分别到两个SR。
(2) 从SR及BRAS向下, 整个接入网络为二层组网结构。
该种模式组网, 主要考虑两台AC能做1+1热备份的方案。在此种情况下, 将AC挂在同一个SR上。其中每台AC与SR都有两个连线。其中, 一条连线为下行接口, 与SR起二层TRUNK接口;一条连线为上行接口, 与SR起三层路由接口。AC1和AC2之间, 以心跳线互连。
3.2.2站点方案设计1) 设计要点
1) 设计要点
以室内放装覆盖为例, 如图二所示。
●频率规划是重点, 综合考虑系统内外干扰, 对于2.4G频段来说, 一般采用无重叠的1、6、11信道进行重复利用。
●合理确定AP的安装位置, 保证WLAN信号的良好覆盖及方便取电, 尽量选择POE交换机供电。
●对于格局复杂的环境, 建议设计前实地模测。
●AP与交换机之间的单段超五类线长度建议不超过90米;若AP采用交换机POE供电, 则单段超五类线长度建议不超过70米。
2) 链路预测
●WLAN系统上下行链路计算
自由空间的损耗, 根据自由空间电波损耗公式:
式中, Lbs称为自由空间的路径传播损耗。
将WLAN的频率f取2.4GHz, 则计算模型如表二所示。
WLAN信号的穿建筑物的特性, 如表三所示。
●WLAN下行系统分析
以某场景为例, 进行WLAN系统的链路预算:
设AP的发射功率为20dBm, 天线增益为14dBi,
则天线的输出功率为31~33dBm (考虑线缆损耗) 结构损耗考虑混凝土墙损耗12dB和天花板损耗5dB) :
距每个天线口100m处所对应的最小场强为 (此处
根据以上估算, 可以知道, 用户接收到的WLAN信号场强可以达到设计的需要。
●WLAN上行系统分析
估算天线到用户终端的链路衰耗=80.05+12+5=97.05dBm, 同理推算上行链路。网卡的一般发射功率为13dBm, 网卡天线增益为2dBi, 经过97.05dB的链路衰减, AP天线14dBi增益, 得到上行的电平为-68.05dBm, 满足AP的上行灵敏度要求。
3) 系统容量预算
首先根据用户数量模式进行估算, 以便确定采用多少AP。计算公式如下:
每位用户得到的速率= (每AP基本速率×效率) / (用户数量×用户并发率)
其中,
每AP基本速率:对于802.11g来说, 每个AP的最大速率为54Mbps;
效率:表示总开销效率因子, 包括MAC低效率和纠错开销, 计为50%;
用户数量×用户并发率:得到同时使用WLAN业务的用户数量;
下面举例估算AP的容量配置和用户得到的速率。
假设在建网初期100个用户, AP能够覆盖到其中50个用户。预计用户同时使用WLAN系统的概率为25%,
则每位用户得到的最小速率= (54Mbps×50%) / (50×25%) =2.16Mbps。
2M的速率对于个人用户的上网需求来说是比较理想的。
在一般场景的方案设计中, 取每台AP的用户容量值为15, 即每台AP可以同时为15个并发用户提供理想带宽速率的服务。考虑一般场景的用户并发率为20%~30%左右, 即一台AP可以覆盖的用户数量为50~70左右。
另外, 特殊场景 (如运动场馆、会展中心等) 会产生一些突发的高业务需求, 所以这类场景的用户并发率按100%计算。
4) 现场模测, 模测方案图如图三所示。
WLAN现场模拟测试主要是通过模拟的WLAN信号源了解在各种环境下信号的穿透损耗、绕射及覆盖情况, 帮助更好地分析现场环境, 为现场布点、天线安装点提供现实的依据, 验证初步设计的可行性及合理性。
现场模拟测试的内容包括:信号强度及SNR测试、PING包时延及丢包率测试、吞吐量测试 (包括上下行) 等三项主要内容。
四、结论
当前, WLAN网络建设正从热点到热区再到无线城市循序渐进。建设重点依然是室内信号覆盖为主, 室外为辅, 2011下半年正过渡到室外覆盖为重点, 逐步实现真正意义的无线城市, 综合自身的实践经验, 建网建议如下:
1. 建议选择瘦AP架构组网。
2. 设备必须支持Ipv6协议, 支持802.11n。
3.对于室内分布型大功率AP, 最好能够现场勘测, 设计合适天线馈入功率, 设置合适频点, 慎重使用自动功率调整和自动频率选择功能。
4.对于室内放装型AP, 优先选择同时支持802.11gn和802.11an的双频设备。
5.在运营级网络中, 考虑到后期的网络扩容及处理能力, 建议采用大容量、可扩展插槽式的ATCA架构的AC进行部署。
参考文献
[1]龚向阳, 金跃辉, 王文东, 等.宽带通信网原理[M.]北京:北京邮电大学出版社, 2006.
[2]杨军, 等.无线局域网组建实战[M.]北京:电子工业出版社, 2006.
WLAN无线AP 篇3
农村宽带成潜在市场
最近, 国务院发布了关于“宽带中国”的最新战略和实施方案, 其中对“无线局域网”作出了明确的规划和要求, 这对整个WLAN产业都起到积极的促进作用。
战略实施方案明确规定了公众区域WLAN热点在2013年完成基本覆盖, 2015年实现全面覆盖, 而在农村宽带的“村通工程”中将WLAN视为其主要的建设技术。
H3C无线产品部总工缪炎告诉记者:“宽带中国实施方案的发布, 激活了国内WLAN市场需求, 尤其是在过去不被重视的农村地区。”他表示, 过去的“村通工程”大多数是将光纤拉到每个村的文化站, 村内信息公路最后一百米的成本和性能都很难令人满意。而WLAN自身具有天然的高带宽能力和部署经济性, 采用WLAN的方式搭建农村宽带网络让农村居民在家就能够享受信息服务的便捷。
据了解, 目前各地运营商积极建设的村通工程中, WLAN已经成为了主要建设技术, 无论在施工部署还是建设成本角度, 都具有绝对的优势。H3C提供了多种智能型WLAN基站配合防雷防水型室外家庭CPE融合方案, 在湖北移动、四川移动、江西移动等“村通工程”取得规模部署。
WLAN实力厂商角逐AC
对比国内三家运营商WLAN的建设步伐, 中国移动的采购和建设都显然更为积极。中国联通在2012年提出了30万个AP的建设目标, 中国电信去年底AP总数超过90万, 而中国移动单在2012年的CMCC招标总量就已达到150万台, 目前AP总量接近300万台。
而在今年, 由于中国移动方面几乎将全部精力都投在了4G建设, 因此2013年的WLAN集采很可能需要等到2014年才会最终揭晓。而WLAN集采的时间顺延引发了业界对于运营商WLAN招标的更多关注。
依然记得, 于今年5月揭晓的2012年中国移动WLAN集采结果令人大跌眼镜, WLAN领域的实力厂商如思科、Aruba、H3C等均未入围, 反而一些名不见经传的小厂商却以价格优势获胜。不少人士认为, “惟价格论”的集采方式虽然短期减少了运营商的投入成本, 但长远看, 并不利于产业的常态化发展。
应集采技术标准而产生的WLAN产品, 由于缺乏长期的技术积累和对远期的研发规划, 将有可能使运营商WLAN后期的精细化运营和统一运维出现问题。比如, 一些厂商只具备生产“瘦AP”的能力, 对于技术含量较高的无线控制器AC却无能为力, 对此运营商一方面要确保小厂商具备AP的长久供货能力, 另一方面也要关注如何实现异构环境下AP与AC的互通, 从而确保WLAN热点后期的可运营、可管理。
WLAN无线AP 篇4
WLAN (Wireless Local Area Network, 无线局域网) 技术是当今通信领域的热点之一, 其凭着“高带宽”、“I P化”以及“移动性”三大特点, 成为目前电信营运商3G网络的一个补充, “3G+W L A N”已经成为电信运营商市场竞争的一个重要发展战略。传统的WLAN网络接入点是由相对独立的胖AP组成, AP之间独立工作、缺乏统一的管理手段、对漫游用户支持不足、缺乏有效的接入和安全控制策略。传统WLAN的这些局限性, 使得电信运营商在大规模建设W L A N网络时受到一定的限制。瘦A P+A C的网络架构就是针对大规模的WLAN建设而提出的, 它通过无线控制器AC对大规模的瘦AP进行集中管理, AC与各瘦AP之间构成一个有机的整体, 更好的解决用户漫游、用户接入以及安全控制策略等问题。
2、基于城域网的瘦AP+AC网络架构
作为一个运营级别的网络, 除网络质量、网络收益和前景需要重点关注外, 其建网周期、投资成本也是运营商不可忽视的指标。基于城域网的W L A N利用现有成熟的城域网资源作为W L A N的传输网络, 在原有有线网络的基础上延伸了无线网络覆盖, 从而大大缩短了网络的建设周期, 也很大程度上节约了网络建设的投资成本。
基于城域网的瘦AP+AC网络架构如图1所示:
基于城域网的瘦A P+A C网络架构中, A P的接入方式主要有三种:一种是通过城域网专线10/100M以太网连接到接入层交换机, 再由核心交换机经B A S连接到城域网;另一种是通过P O N方式接入, A P通过O N U上联到O L T, 再由O L T经B A S连接到城域网;还有一种方式是通过ADSL上联的, AP通过ADSL modem连接到DSLAM, 再由BAS连接到城域网。
无线控制器A C部署在I P城域网的核心层, 分散在各个热点的瘦AP通过建立IP隧道 (如CAPWAP隧道) 穿越城域网IP层连接到对应A C, 实现业务统一接入、集中部署。网络管理通过对A C的配置, 从而实现对分散在各个热点的瘦AP的零配置, 对于大规模WLAN的建设, 能大大减少数据配置的工作, 缩短工程建设周期, 且更加方便后期的网络维护。
基于城域网的瘦A P+A C网络架构, 对于W L A N无线用户的鉴权、计费等机制, 可以利用城域网原有的BAS实现。瘦AP通过IP隧道与AC建立连接访问, WLAN用户业务数据通过IP隧道传递到AC, AC解除隧道封装后, 由城域网中的BAS接入认证、计费等。基于城域网的瘦A P+A C的W L A N网络构建, 借助城域网的成熟鉴权、计费平台, 使得网络更具稳定性和安全性。
3、AC的部署对城域网的影响分析
基于城域网的瘦A P+A C架构的W L A N网络, A C主要部署在城域网的核心层, 从而有效实现对全网瘦A P的统一管理。A C的部署按照其所在网络的具体位置不同, 可分为A C旁挂核心路由器C R和A C串接在C R与B A S之间两种部署方式, 不同的A C部署方式, 对城域网的也会产生不同的影响。
3.1 AC旁挂核心路由器CR的方式
如图2所示, AC旁挂核心路由器CR。AC作为DHCP server为AP分配IP地址, 为AP配置服务模板, 并对AP进行统一管理。无线用户由AP直接上联的BAS负责认证, 用户业务数据经BAS直接上CR, 不经AC。这种部署方式, 具有以下优点: (1) 减少用户业务数据流量的迂回。 (2) AP无线用户的增加不受AC带宽限制。 (3) AC宕机后, 因AP的地址在租期内有效, 故用户业务可以在AP地址有效租期内不中断, 从而可以在该期限内采取AC的修复措施。
同时, 采用AC旁挂CR的方式, 会存在以下缺点: (1) 因用户业务数据流量不经A C集中转发, 无法实现无线用户跨B A S的三层漫游。 (2) 网络实施时, 需要为每个接入的BAS配置WLAN无线用户的认证及其他安全策略。因BAS较为分散造成控制点不够集中, 对于后期网络策略的部署实施比较困难。 (3) 用户业务数据流量不经AC集中转发, 从而对无线用户的数据流量统计需要经过多个BAS进行统计, 统计过程相对困难。
3.2 AC串接在CR与BAS之间的方式
采用A C串接在A C与B A S之间的部署方式, 拓扑图如图3所示。这种部署方式, AC作为DHCP server为AP分配IP地址, 为AP配置服务模板, 并对A P进行统一管理。无线用户由经过A C统一到AC上联的BAS实现认证。用户业务数据流经AC、BAS、再上联CR。这种部署方式的优点如下: (1) 这种部署方式充分发挥了瘦AP+AC网络架构的优点, 控制点相对集中, 容易管理。 (2) 控制点相对集中, AC和BAS的数据维护较为简单。对无线用户的认证、安全策略等部署较为简单, 同时也便于后期一些策略性的网络部署实施。 (3) 用户业务数据流统一经AC集中转发, 便于无线用户数据流量的观测、统筹以及后期网络的规划。 (4) 采用流量集中转发, 能简单实现无线用户的三层漫游。
但是, 采用A C串接在C R与B A S之间的这种部署方式, 也同样会存在一些缺点: (1) 无线用户业务数据流量在城域网中迂回, 增加城域网核心设备的负担。 (2) 随着无线用户的增加以及数据业务的发展, AC会存在带宽不能满足要求的风险。 (3) AC宕机时, 全网无线业务都会跟着中断。
从上面分析可见, A C的两种部署方式各有利弊。实施时, 需要从网络风险、网络维护以及网络的扩展性等多方面进行综合分析比较, 择优选用。
4、AC的容量规划与备份机制分析
目前瘦A P和A C的通信协议均为各厂商的私有协议, 并未形成业界标准和厂家之间的互通, 因此A C与所管理的瘦A P的厂家必须保持一致。在构建瘦A P+A C架构的W L A N网络的前期规划, 除了A C位置的部署外, 另外A C容量与备份也是必须考虑的问题。
4.1 AC的容量规划
AC的容量规划包括AC所支持接入的AP数、AC所支持接入的无线用户数、以及A C上下行的带宽等三方面的规划。在规划A C容量需求的时候, 需要注意以下问题:
(1) 考虑网络的扩容能力和可靠性, 网络规划前期AC所支持的AP数、所支持的无线用户数一般按所对应标称容量的70%进行规划。
(2) 根据上述AC位置的部署分析可知, AC位置部署方案的不同, 用户数据流对A C的影响差别比较大, 从而对A C的上下行带宽要求也是绝然不同的。所以规划A C带宽需求时, 必须根据A C的位置部署进行分析。
(3) 对于AC的容量规划, 必须同时满足带宽、AP数容量、用户数容量等三方面的需求。
(4) 在单一台AC的容量不能满足网络规划需求的情况下, 或者从提高网络可靠性的角度考虑, 可同时部署多台AC, 根据城域网的结构及无线用户的区域进行划分, 每台AC管理一个区域下的A P。从全网角度考虑, 这种方式有利于A C之间的负荷分担, 降低WLAN网络因AC宕机而导致全网瘫痪的风险, 提高网络的可靠性。
4.2 AC的备份机制
在瘦A P+A C的网络架构中, A C无疑担当整个W L A N的首脑角色, 对整网的瘦A P进行监控管理。所以在构建受A P+A C架构的W L A N网络时, 需要考虑A C的备份机制, 从提高整个W L A N网络可靠性、健壮性。
4.2.1 AC的备份组网方式有1+1备份组网模式和N+1备份组网模式两种
1+1备份组网模式:这种模式下1台AC作为主机、1台AC作为备份机, 主备机软硬件配置、Licese完全一样, 正常工作时备份机不提供服务, 当主机宕机时, 备份机通过自动或人工操作的方式接管主机的服务。
N+1备份组网模式:是针对在整网中部署了多台AC的网络, 有N (N>1) 台主机、1台备份机。主备机软硬件配置、License完全一样, 正常工作时备份机不提供服务, 当其中一台主机宕机时, 备份机通过自动或人工操作的方式接管主机的服务。
4.2.2 备份机的接管方式有两种:热备方式、冷备方式
热备方式:这种方式时备份机通过心跳连线定时同步主机的状态、备份等信息, 当主机宕机时, 备份机马上接管主机的服务。当主机恢复后, 主机会重新接管原来的服务, 全过程无须人工参与。热备方式的优点在于发生主备切换时, 用户状态可保持, AP可在较短时间内接管, 缺点在于主机和备份机由于需要心跳线连接, 所以必须同一机房。
冷备方式:这种方式需要人工定期备份主机的配置, 并导入备份机中 (网络中部署多台AC主机时, 多台主机的配置叠加导入备份机中) 。当主机宕机时, AP可以通过备份配置自动注册到备份机上, 由备份机提供服务, 但主机恢复后需要人工关闭备份机的服务待AP重新注册会主机。冷备方式的优点在于设备的位置不受机房限制, 可自由组成备份组;缺点在于整个备份机制需要人工干预, 定期备份配置, 而且发生主备切换时, 用户会掉线, 在线用户需要重新认证。
A C的备份机制从组网方式、接管方式各有不同, 不同的备份机制, 对网络性能的影响也有一定差异, 在构建WLAN网络的规划前期, 需要根据网络的规模、性能、维护的便捷性、各种备份机制的风险等多方面综合考虑, 从而选择合适本地城域网的一种备份机制。
5、结语
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