WLAN数据转发架构

电信级WLAN无线组网方案一览基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)技术已开始从企业、家庭市场进入运营市场。

WLAN作为一种运营业务已在全球主流运营商内进行试验并开始投入商用。

从组网的角度，WLAN在特定的场合可以替代其有线接入方式作为最后一公里解决方案，例如公众热点区域、家庭无线宽带接入等;从可运营业务的角度看，由于WLAN具有相对于诸如2.5G、3G等无线技术的高带宽和低成本，能满足客户对高速无线宽带业务的需要，无论是固网运营商还是移动运营商都非常看好其应用前景，当前中国运营商都开始考虑并逐步部署宏蜂窝+WLAN的模式，将WLAN 作为宏蜂窝数据业务的低成本补充接入手段。

对于可运营的WLAN，从组网的角度，为了实现WLAN网络的快速部署、网络设备的集中管理、精细化的用户管理，相比胖AP(自治性AP)方式，运营商更倾向于采用集中控制性WLAN组网(瘦AP+AC)，从而实现WLAN系统、设备的可运维、以管理。

本文主要就电信级WLAN网络组成、信息转发模式以及AC拓扑结构三个方面进行讨论。

网络组成及网元作用瘦AP+AC架构的WLAN网络主要由WLAN终端设备(STA)、WLAN接入点设备(AP)、接入控制点(AC)、PORTAL服务器、AAA服务器、OSS等组成，逻辑组网示意图如下。

●WLAN终端设备(STA)WLAN终端设备包括安装了无线网卡的电脑，也包括了支持WiFi功能的PDA、手机、平板电脑等。

●接入点设备(Access Point，简称AP)AP是WLAN业务网络的小型无线基站设备，完成IEEE 802.11a/b/g/n标准的无线接入，是连接有线网络与无线网络的桥梁。

●接入控制器(Access Controller，简称AC)/宽带远程接入服务器(BRAS)纯粹的AC承担对WLAN网络中的AP的集中管理功能，完成无线信道管理、设备管理维护、基本的WLAN用户接入管理。

●PORTAL服务器当WLAN网络采用WEB认证方式时，当STA关联WLAN网络后通过浏览器发起Internet 访问请求时，AC将该请求强制发送到PORTAL服务器。

无线局域网无线局域网(WirelessLAN ，WLAN)，顾名思义，是一种利用无线方式，提供无线对等(如PC 对PC 、PC 对集线器或打印机对集线器)和点到点(如LAN 到LAN)连接性的数据通信系统。

WLAN 代替了常规LAN 中使用的双绞线或同轴线路或光纤，通过电磁波传送和接收数据。

WLAN 执行像文件传输、外设共享、Web 浏览、电子邮件和数据库访问等传统网络通信功能。

无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks ；WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(RadioFrequency ；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，到达「信息随身化、便利走天下」的理想境界。

无线局域网-概述无线局域网拓扑结构概述：基于标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用未授权的2.4或5.3GHz 射频波段进行无线连接。

它们应用广泛，从家庭到企业再到Internet 接入热点。

简单的家庭无线LAN ：在家庭无线局域网最通用和最廉价的例子，如图1所示，一台设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点。

这些无线路由器可以提供广泛的功能，例如：保护家庭网络远离外界的入侵。

允许共享一个ISP 〔Internet 服务提供商〕的单一IP 地址。

可为4台电脑提供有线以太网服务，但是也可以和另一个以太网交换机或集线器进行扩展。

为多个无线电脑作一个无线接入点。

通常基本模块提供2.4GHz802.11b/g 操作的Wi-Fi ，而更高端模块将提供双波段Wi-Fi 或高速MIMO 性能。

双波段接入点提供2.4GHz802.11b/g 和5.3GHz802.11a 性能，而MIMO 接入点射频速度。

2.4GHz 范围经常拥挤不堪而且由于成本问题，厂商避开了双波段MIMO 设无线局域网无线局域网 简单的家庭无线LAN备。

xxx电视台WLAN无线网络技术规范2014年10月文档说明本文档中所包含的信息属于机密信息，如无xxx电视台的书面许可，任何人都无权复制或利用。

1前言目前xxx电视台的业务数据、管理数据传输主要依赖有线网络传输。

随着业务的不断增加和调整，传统的有线网络在灵活性、移动性、可扩展性方面具有一些明显的不足。

如：1. 办公人员、技术人员等日常通过办公环境需处理的各类事务，因为工作原因不在办公室时往往也需要及时处理一些重要的工作，但有线网络不能随时接入，从而降低了工作效率。

2. 来宾需要网络服务时，如果直接接入到有线网络中，不方便并带来安全隐患。

3.公司员工也更加趋于使用iphone、ipad等智能移动终端获取信息、办公和处理相关业务。

因此，本台考虑部署无线局域网网络，满足业务要求和公司员工办公要求。

为此，集团特制订本规范，为全公司各办公楼层选择WLAN无线技术组网提供相关指导。

1.1文档目的本文档作为xxx电视台各办公楼层WLAN无线局域网规范，对各楼层WLAN无线网的总体设计、相关技术和实施标准进行了规定，是各楼层WLAN无线网建设的依据。

本文档内容只对技术相关内容进行定义、描述、规范和指导，不涉及非技术类问题。

1.2文档范围本文档内容涵盖xxx电视台各办公楼层WLAN无线网建设的如下方面技术内容：●WLAN技术标准●xxx电视台WLAN应用场景●xxx电视台WLAN部署架构规范●xxx电视台WLAN安全部署规范●xxx电视台WLAN高可用性规范●xxx电视台WLAN管理规范●xxx电视台WLAN产品要求及标准●xxx电视台WLAN部署注意事项等1.3目标读者本文档的主要读者为xxx电视台办公网网络相关管理、设计及实施维护人员。

本文档主要面向负责xxx电视台办公网网络相关管理、设计及实施维护人员及服务商的项目实施小组成员。

2WLAN建设原则●业务保障性原则WLAN无线技术有方便接入、方便移动、便于扩展等优点，但是它是一种无线电通信技术，无线信号受环境影响，同时，不同WLAN无线技术制式标准实现的带宽也不同，所以，采用此技术组网，要考虑采用的技术标准、带宽保障、可靠性保障、安全保障、便于运维管理等，以能够保障对相关业务处理和保障办公管理业务处理为出发点。

H3C WX系列基于SSID+VLAN的本地转发典型配置举例关键词：local forwarding，AC，AP摘要：本文介绍了用H3C公司WX系列AC部署本地转发解决方案时必需的配置。

缩略语：缩略语英文全名中文解释AC Access Controller 无线控制器AP Access point 无线接入点C3H目 录1 特性简介 (1)1.1 特性介绍 (1)1.2 特性优点 (1)2 应用场合 (1)3 配置举例 (1)3.1 组网需求 (1)3.2 使用版本 (2)3.3 配置步骤 (3)3.3.1 配置信息： (3)3.3.2 主要配置步骤 (6)3.3.3 验证结果 (8)3.4 注意事项 (8)4 相关资料 (8)4.1 相关协议和标准 (8)4.2 其它相关资料 (8)H3C1 特性简介1.1 特性介绍无线控制器的本地转发特性，是一种在AP 上完成客户端之间数据交互的转发模式。

在集中式WLAN 架构中，AP 会将客户端的数据报文透传给AC ，由AC 集中处理。

随着客户端速率的不断提高，AC 的转发压力也随之增大。

采用本地转发后，AP 直接转发客户端的数据，AC 不再参与数据转发，大大减轻了AC 的负担。

1.2 特性优点该技术有效的缓解了集中式WLAN 架构中AC ＋Fit AP 组网方式下AC 和CAPWAP 隧道的压力，并减小了数据的传输延迟。

同时，相对与FAT AP 架构，以AC ＋Fit AP 架构为基础的本地转发模型，保持了AC ＋Fit AP 架构在安全、管理等方面的优势。

2 应用场合本地转发可广泛应用于规模较大的无线服务网络，一方面可以保持AC ＋Fit AP 在安全、管理方面的优势，另一方面可以减少AC 的压力，减少数据传输的延时。

3 配置举例本配置举例中的AP 使用的是WA2600系列无线局域网接入点设备，AC 使用的是WX3024有线无线一体化交换机。

3.1 组网需求AC 与AP 的VLAN 10的接口IP 地址手工配置，VLAN 10接口地址分别配置为10.0.0.1/24、10.0.0.2/24。

【摘要】当前各运营商正大力推进WLAN网络建设，在共建共享的背景下，文章以某机场WLAN网络建设为例，从无线网建设方式、无线网规划方案、核心网建设方案、建设及运维模式等方面，对多运营商在同一热点区域如何更有效开展WLAN网络建设进行了分析研究，可供运营商在其它热点区域开展类似网络建设时参考。

【关键词】多运营商 共建共享 WLAN 网络建设 运维模式陈 云 诸葛承琦 华信邮电咨询设计研究院有限公司收稿日期：2011-10-30多运营商共建共享WLAN网络方案的研究1 引言当前三大运营商正大力推进WLAN网络建设，数据业务热点区域必然是运营商关注的重点，运营商争抢同一热点区域WLAN网络建设权的现象时有发生。

在共建共享这一背景下，如何实现三大运营商的多赢局面？以某机场为例，为满足社会公众的通信需求，某航站楼内需建设室内无线覆盖系统，其中WLAN系统为本机场室内通信项目的组成部分。

IEEE 802.11b/g标准定义了WLAN系统工作频段为2.4GHz～2.4835GHz，频率带宽为83.5MHz，每个子频道带宽为22MHz，但互不干扰的子信道只有3个。

三家运营商如果分别建设WLAN系统，机场将存在三套系统，会造成严重的系统间干扰，导致使用效率明显下降。

本文将从网络建设方案及建设运维模式两个角度，针对三运营商在机场环境下共建共享WLAN系统的相关问题提出解决办法。

2 网络建设方案分析2.1 无线网建设方案分析三运营商同时在机场这个相对封闭的环境下进行WLAN系统的建设，必须提前做好规划，避免无序建设。

从无线网络建设的角度分析，可采用的WLAN系统的建设方案如表1：各类方案方案一方案二方案三方案四方案五方案六建设方式三方独立建设（合路室内分布）三方独立建设（非合路室内分布） 三方共享（POI方式合路室内分布）三方共享（合路某运营商室内分布）三方共享（非合路室内分布）三方共享（分区域分运营商方式）优点产权独立，维护方便覆盖效果较好可避免系统干扰可避免系统干扰覆盖效果较好产权区分明晰缺点干扰存在，重复建设干扰存在，增加天馈系统成本只能应用于POI方式建设主体和维护主体难以确定增加天馈系统成本楼层之间的重要性有差异表1 无线网各类建设方案表由表1可知：方案一、方案二都将存在无法避免的系统干扰问题，不建议采用。

无线局域网(WLAN)拓扑结构——基于AP的Infrastructure结构这种基于无线AP的Infrastructure(基础)结构模式其实与有线网络中的星型交换模式差不多，也属于集中式结构类型，其中的无线AP相当于有线网络中的交换机，起着集中连接和数据交换的作用。

在这种无线网络结构中，除了需要像Ad-Hoc对等结构中在每台主机上安装无线网卡，还需要一个AP 接入设备，俗称“访问点"或“接入点"。

这个AP设备就是用于集中连接所有无线节点，并进行集中管理的。

当然一般的无线AP还提供了一个有线以太网接口，用于与有线网络、工作站和路由设备的连接。

基础结构网络如图3—1 4所示。

这种网络结构模式的特点主要表现在网络易于扩展、便于集中管理、能提供用户身份验证等优势，另外数据传输性能也明显高于Ad-Hoc对等结构。

在这种AP网络中，AP和无线网卡还可针对具体的网络环境调整网络连接速率，如1 1 Mbps的可使用速率可以调整为1 Mbps、2Mbps、5．5Mbps和1 1 Mbps 4档；54Mbps的IEEE 802．1 1 a和IEEE 802．1 1 g的则更是方54Mbps、48Mbps、3 6Mbps、24Mbps、1 8Mbps、1 2Mbps、1 1 Mbps、9Mbps、6Mbps、5．5Mbps、2Mbps、1 Mbps共1 2个不同速率可动态转换，以发挥相应网络环境下的最佳连接性能。

理论上一个IEEE 802．1 1b的AP最大可连接72个无线节点，实际应用中考虑到更高的连接需求，我们建议为1 O个节点以内。

其实在实际的应用环境中，连接性能往往受到许多方面因素的影响，所以实际连接速率要远低于理论速率，如上面所介绍的AP和无线网卡可针对特定的网络环境动态调整速率，原因就在于此。

当然还要看具体应用，对于带宽要求较高(如学校的多媒体教学、电话会议和视频点播等)的应用，最好单个AP所连接的用户数少些；对于简单的网络应用可适当多些。

AC+FIT AP架构的网络中存在两种报文，一类是AC管理控制AP的报文，称为管理报文（也叫控制报文），另一类是STA的用户数据报文，称为业务报文。

STACSTAAC旁挂AC直连如上图所示，图中的虚线表示报文的转发路径。

管理报文只在AC和AP之间的网络中传输，需要经过CAPWAP隧道转发。

业务报文在STA和STA要访问的网络之间传输。

业务报文存在两种转发方式，直接转发（本地转发）和隧道转发（集中转发），隧道转发方式下业务报文需要经过CAPWAP隧道转发，直接转发方式下不经过CAPWAP隧道转发。

本期分享的内容是直接转发和隧道转发两种方式下业务报文的转发处理流程，为便于理解，我们先来了解管理报文的转发处理流程。

管理报文的转发处理流程结合下面的图来分析管理报文的转发处理流程。

组网较为简单，旨在便于描述原理。

AC SwitchAP VLAN m 、VLAN m ’：管理VLAN：管理报文从上往下看图，右侧报文结构简图从右往左看。

图上的Payload 看做是AC 想要发送给AP 的实际有效信息，即管理报文的实际内容。

（直接转发和隧道转发是针对业务报文而言的，管理报文和直接转发、隧道转发没有半毛钱关系，管理报文只有一种转发处理流程。

）一、封装AC 在发送Payload 前，需要先把Payload 封装在CAPWAP 隧道中。

所谓封装在CAPWAP 隧道中，实际就是在Payload 报文外面增加一节CAPWAP 字段，这样“看起来”只要是有CAPWAP 字段的报文就认为是封装在了CAPWAP 隧道中。

增加CAPWAP 字段后，再增加UDP/IP 字段和802.3字段，这里的802.3字段表示这个报文将要通过有线的以太网进行传输。

最后，AC 还要给这个报文加上管理VLAN 。

所谓管理VLAN ，是指报文在CAPWAP 封装后添加的外层VLAN 。

在AC 与AP 间的网络中，管理报文会一直带着管理VLAN 进行转发处理。