WLAN交換機 快速實現組網方案

WLAN交換機能夠通過有線連接（借助一個交換機端口）連接到WLAN接入點（AP）。它們還能通過它們的其他WLAN交換機端口連接到企業(yè)網絡。這些交換機是連接到企業(yè)有線網絡的“網關”――所有來自于WLAN客戶端的數據幀都必須通過WLAN交換機發(fā)送到企業(yè)網絡。

要理解WLAN交換機的功能及其在網絡中的應用，首先需要了解WLAN的網絡架構和接入點的功能。我們可以將WLAN交換機視為控制設備，將AP視為無線終端。本文將通過詳細剖析WLAN的網絡架構和AP、控制器的功能，闡明WLAN交換機和控制器的作用。本文還將介紹控制器到AP之間接口的不同功能。之后，本文將說明集中式架構中與第二/三層移動有關的變量，最終還將指出關于這些架構的一些常見錯誤觀點和實際情況。本文用無線終端（WTP）一詞來泛指AP,用接入控制器（AC）一詞來泛指WLAN控制功能（無論是部署在WLAN交換機還是獨立控制器上）。

WLAN網絡的主要架構

常見的WLAN網絡架構主要有三種：

1. 自治式架構

2. 集中式架構

3. 分布式架構

下面幾節(jié)將深入地介紹這三種架構。

自治式架構

在自治式架構中，WTP完全部署和端接802.11功能。因此，有線局域網上的數據幀全部都是802.3幀。每個WTP都可以作為網絡上的一個單獨的網絡實體，進行獨立的管理。這種網絡中的接入點通常被稱為“胖AP”.

在WLAN部署的發(fā)展初期，大部分AP都是自治式AP,可以作為獨立的網絡實體進行管理。在過去幾年中，采用AC和WTP的集中式架構（詳見下文）開始受到越來越廣泛的關注。集中式架構的主要優(yōu)勢在于，對于企業(yè)中的多個WTP,它能為網絡管理員提供一種結構化的、層次化的控制模式。

集中式架構

集中式架構是一種層次化的架構，包括一個負責配置、控制和管理多個WTP的WLAN控制器。WLAN控制器也被稱為接入控制器（AC）。802.11功能由WTP和AC共同承擔。與自治式架構相比，這種模式中的WTP的功能有所減弱，因此它們又被稱為“瘦AP”.AP上的部分功能是可變的，詳見下面的介紹。

分布式架構

在分布式架構中，不同的WTP通過有線或者無線連接，與其他WTP建立起分布式網絡。一個由WTP組成的網狀網就是這種架構的典型例子。網狀網中的WTP可以與802.11鏈路或者有線802.3鏈路相連接。這種架構通常用在城市網絡和其他需要“室外”組件的部署之中。分布式架構不屬于本文的討論范圍。

WTP功能――胖、瘦和適中AP

要理解自治式和集中式架構，首先需要分析AP所執(zhí)行的功能。我們首先從胖AP開始談起，它構成了自治式架構的核心。之后我們將介紹瘦AP,它是基于WLAN交換機或者控制器的集中式架構的重要組成部分。本文隨后將介紹一種名為“適中AP”的新型組件的功能。它是一種專門針對集中式架構進行了優(yōu)化的AP.

胖接入點

AP是網絡中的一個可以尋址的節(jié)點，在其接口上具有自己的IP地址。它能在有線和無線接口之間轉發(fā)流量。它還可以擁有多個有線接口，在不同的有線接口之間轉發(fā)流量――類似于一臺第二層或者第三層交換機。與企業(yè)有線網絡的連接能通過一個第二層或者第三層網絡實現。值得注意的一點是，胖AP不會通過隧道向其他設備“返回”流量。這個特點非常重要，本文在介紹其他AP類型時還將提及這一點。另外，胖AP能提供“類似于路由器”的功能，例如動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）服務器功能。

AP的管理是通過一種協(xié)議（例如簡單網絡管理協(xié)議[SNMP],或者用于Web管理的超文本傳輸協(xié)議[HTTP]）和一個命令行接口進行的。為了管理多個AP,網絡管理員必須通過這些管理機制之一連接每個AP.每個AP在網絡拓撲圖上都顯示為一個單獨的節(jié)點。任何用于管理、控制的節(jié)點匯聚都必須在網絡管理系統(tǒng)（NMS）級別完成，這包括開發(fā)一個NMS應用。

胖AP還增強了多種功能，例如準許對特定WLAN客戶端的流量進行過濾的訪問控制列表（ACL）。這些設備的另外一個重要的功能是對與服務質量（QoS）有關的功能的配置和實施。例如，來自特定移動基站的流量可能需要高于其他流量的優(yōu)先級。或者，您可能需要為來自于移動基站的流量插入和實施 IEEE 802.1p優(yōu)先級，或者差分服務代碼點（DSCP）?？偠灾驗檫@些AP能夠提供WLAN交換機或者路由器的很多功能，它們可以在一定程度上充當WLAN交換機或者路由器。

這種AP的不足在于復雜性。胖AP通常建立在功能強大的硬件的基礎上，需要復雜的軟件。因為比較復雜，這些設備的安裝和維護成本很高。盡管如此，這些設備在小型網絡中也能發(fā)揮一定的作用。有些胖AP在后端針對控制和管理功能采用了一個控制器。這些控制器會形成胖AP的一個略微簡化的版本――即所謂的“適中AP”,下文將詳細加以介紹。

瘦接入點

顧名思義，瘦AP的目的是降低AP的復雜性。對其進行簡化的一個重要原因是AP的位置。很多企業(yè)都對AP采用了高密度安裝的方式（因為分布在一些很難進入的區(qū)域），以便為每個基站提供最佳的射頻連接。在倉庫等特殊環(huán)境中，這種現象表現得更加明顯。由于這些原因，網絡管理人員希望只安裝一次AP,而不需要對其進行復雜的維護。瘦AP通常又被稱為“智能天線”,它們的主要功能是接收和發(fā)送無線流量。它們會將無線數據幀發(fā)回到一個控制器，然后對這些數據幀進行處理，再交換到有線WLAN.

這種AP使用了一個（通常是加密的）隧道來將無線流量發(fā)回到控制器。最基本的瘦AP甚至不進行WLAN加密，例如有線等效加密（WEP）或者 WiFi受保護接入（WPA/WPA2）。這種加密由控制器完成――AP只負責發(fā)送或者接收經過加密的無線數據幀，從而保持AP的簡便性，避免升級其硬件或者軟件的必要性。

WPA2的面世使得在控制器上進行加密變成了一項非常迫切的任務。雖然WPA在硬件上與WEP兼容，只需要進行固件升級，但是WPA2并不向后兼容。網絡管理人員不需要更換整個企業(yè)的AP,而是只需要將無線流量發(fā)送到能夠進行WPA2解密的控制器，之后數據幀將會被發(fā)送到有線局域網。

在AP和控制器之間傳輸控制和數據流量的協(xié)議是專用的。而且，無法在第二/三層，將AP作為一個統(tǒng)一的實體加以管理――它可能通過控制器進行管理，而NMS能通過HTTP、SNMP或者CLI/Telnet與控制器進行通信。一個控制器可以管理和控制多個AP,這意味著控制器應當基于功能強大的硬件，并且通常能夠執(zhí)行交換和路由功能。另外一個重要的要求是，AP和AC之間的連接和隧道應當確保這兩個實體之間的分組延時保持在很低的水平。

對于瘦AP而言，QoS的執(zhí)行和基于ACL的過濾都是由控制器處理的――這并不會導致問題，因為所有來自AP的數據幀在任何情況下都必須經由控制器傳輸。ACL和QoS的集中控制功能也并不罕見――使用胖AP的網絡也采用了這種方式。這種安裝方式將控制器作為管理從AP到有線網絡的流量的網關。但是，瘦AP的控制器功能采用了一種新的方式，尤其是在數據層面和轉發(fā)功能方面?？刂破鞴δ鼙患傻竭B接無線和有線局域網的以太網交換機之中――這催生了稱為“WLAN交換機”的設備系列。在這種情況下，無線MAC架構被稱為遠程MAC架構。整套802.11 MAC功能都被轉移到WLAN控制器上，包括對延時敏感的MAC功能。