WLAN 无线局域网技术基础(三)无线侧组网概念,2.4GHz 频段与 5GHz 频段区别和优缺点,胖 AP 架构和瘦 AP 架构的优缺点
无线侧组网概念:无线通信系统
AP 数据到 AC 属于有线侧,终端到 AP 属于无线侧。
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无线侧组网概念:无线电磁波
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无线侧组网概念:无线信道
信道就是传输信息的通道。无线信道就是空间中的无线电磁波。无线电磁波无处不在,也分为多种频段,综合起来称为频谱。
如果随意使用频谱,则会带来无穷尽的干扰问题,相近的频段会互相干扰,所以无线通信协议除了要定义处允许使用的频段,还要精确划分出频率范围,每个频率范围就是信道。
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2.4GHz 频段:
波长比 5GHz 长,所以覆盖范围比 5GHz 广,穿墙能力较强。
重叠信道:在一个空间内同时存在重叠信道,则会产生干扰问题。
非重叠信道:在一个空间内可以同时存在非重叠信道,不会产生干扰问题。
如图:
每个频段划分为多个信道,例:2.4GHz 频段被分为 14 个信道
信道重叠的地方就代表会互相干扰,所以不建议使用相邻的信道,避免重叠。
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现在的 AP 大部分都有自动感知信道,自动调整信道的功能。也可以手动选择信道。
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5GHz 频段
波长短,覆盖范围小,穿墙能力弱。
支持更宽频谱,因为波长短,频率资源更丰富,AP 不仅支持 20MHz 带宽的信道,还支持 40MHz、80MHz 及更大宽带的信道。
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无线侧组网概念:BSS/SSID/BSSID
全向天线是 360°范围的信号(一般用于给用户提供无线信号),定向天线是隧道型的天线(一般用于 AP 之间的桥接),智能天线(可以自动调整信号方向,对准连接用户多的地方)
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基本服务集 BSS(Basic Service Set)
一个 AP 所覆盖的范围
在一个 BSS 的服务区域内,STA 可以相互通信。
基本服务集标识符 BSSID(Basic Service Setldentifier)
是无线网络的一个身份标识,用 AP 的 MAC 地址表示
服务集标识符 SSID(Service Set Identifier)
是无线网络的一个身份标识,用字符串表示。
为了便于用户辨识不同的无线网络,用 SSID 代替 BSSID
总结:
BSS 是一个空间是一个范围。
在这个范围如何表示一个无线网络呢?通过 AP 的 MAC 地址(BSSID)
用户怎么识别这个无线网络呢?通过 SSID
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即使在同个 AP 信号里,数据也是要经过 AC 转发的,而不是直接通过 AP 信号转发。
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无线侧组网概念:VAP
VAP 就是在一个物理实体 AP 上虚拟出多个 AP。每一个被虚拟出的 AP 就是一个 VAP。每个 VAP 提供和物理实体 AP 一样的功能。
每个 VAP 对应一个 BSS,这样一个 AP,就可以提供多个 BSS,可以再为这些 BSS 设置不同的 SSID。
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无线侧组网概念:ESS
相同名字的 SSID 组成的无线局域网叫做 ESS,可实现用户从一个 BSS 移动到另一个 BSS 时,不感知到 SSID 变化,使用扩展服务集 ESS 实现。
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AC+FIT AP(瘦 AP)架构
相比于 FAT AP(胖 AP)架构,AC+FIT AP 架构的优点如下:
配置与部署更容易
安全性更高
更新与扩展容易
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敏捷分布式 AP:
适用于酒店,房间分布密集的环境,给每个房间放置一个敏分 AP。
在楼道布置中心 AP,一个中心 AP 能管理多态敏分 AP。
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下一代园区网络:智简园区(中小型园区网络)
基本概念:
通过云管理平台,实现任意地点对设备进行集中管理和维护,很大程度上降低网络部署运维成本。
适用范围:中小型企业。
优势:(相较于 AC+FIT AP 架构)
即插即用:自动开局,减少网络部署成本
统一运维:所有云管理网元统一在云管理平台上进行监控和管理。
工具化:部署的各类工具开发齐全,通常情况下,云解决方案会在云端提供各类工具,有效降低各类开支
使用云管理平台对公司和分支公司的云 AP 进行管理(中小型园区部署模式)
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使用云管理平台对公司和分支公司的云 AP 进行管理(大中型园区部署模式)
AP 需要配合 IMaster NCE 使用
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WLAN 工作流程概述:
1、AP 上线
AP 获取 IP 地址(一般由 DHCP 服务器动态分配地址)并发现 AC(AP 通过 DHCP 服务器的 option 得到 AC 的 IP),与 AC 建立连接(建立连接后,AP 上线,capwap 隧道建立)
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2、WLAN 业务配置下发
AC 将 WLAN 业务配置下发到 AP 生效(上线之后,AC 就知道有多少个 AP 上线了,就可以将 WLAN 业务配置通过 capwap 隧道下发到 AP)[capwap 是一种基于 IP 协议的隧道,是三层的隧道技术]
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3、STA 接入
STA 搜索到发射的 SSID 并连接、上线、接入网络(使用终端通过 SSID(WiFi 名称),连接 AP)
4、WLAN 业务数据转发
WLAN 网络开始转发业务数据(终端连接到网络后可以开始传输业务(上网))
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为了确保 AP 能够上线,AC 需预先配置如下内容:
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AC 需要做的配置:
1、创建 AP 组:
每个 AP 都会加入,并且只能加入一个 AP 组,AP 组内做的配置的配置就是 AP 组员的配置。
2、配置网络互通:
配置 DHCP 服务器,为 AP 和 STA 分配 IP 地址。(也可将 AC 设备配置为 DHCP 服务器)
3、配置 AC 的国家码:
国家码用来标识 AP 射频所在的国家,不同的国家规定了不同的 AP 射频特性。(中国就用中国的国家码)
4、配置 CAPWAP 原接口或源 IP 地址
用于与 AP 建立 CAPWAP 隧道,每台 AC 都必须唯一指定一个 IP 地址或接口。CAPWAP 隧道用于 AC 与 AP 之间的通信
5、配置 AC 网元名称:
每一个 AC 是一个网元,将 AC 的网元名称设置为更有实际意义的值,来区分不同的 AC 设备,方便用户对 AC 设备进行调整。(可选,可以按照自己的意愿配置想要的名称)
6、配置 AP 上线时自动升级
自动对比新上线的 AP 版本与自身版本是否一致,如果不一致则自动升级,升级完后 AP 自动重启上线。
7、添加 AP 设备(配置 AP 认证模式)
添加 AP 有三种方式:离线导入 AP、自动发现 AP 以及手工确认未认证列表中的 AP。
数据转发分为隧道转发方式和直接转发方式:
隧道转发方式:AP 数据以 802.11 格式在 capwap 隧道中传输给 AC,AC 在将 802.11 格式数据转为 Eth II 以太网帧二格式转发出去。
直接转发方式:AP 数据不经过 AC,直接以以太网二帧的格式转发到上层网络。
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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Python-派大星】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/566a3c19a38fafd7b39f1a451】。文章转载请联系作者。
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