FHAC-5606产品总体设计方案讨论稿(v0.7).docx

FHAC-5606产品总体设计方案讨论稿1. 目的以下方案作为确定总体设计方案的讨论基础，为总体设计做准备。2. 前提与基础1） 用户/AC/AP的IP地址由运营商统一分配。2） 由于IP资源愈发稀缺，对于同一台AC，仅呈现为一台独立设备，只有一个上联IP。3） 在多个板卡的系统设计下，一套AC系统对网管系统呈现为1个设备，而非多个。4） 从工程实际部署看，可能仅提供一条物理链路给AC上联口；有条件的，可能为多条，用端口聚合的方式增加带宽。3. 硬件平台ZDC ZA-5000-WS300组成为业务板：4AC2612 【其中1（主控+业务） + 3业务】交换板：1SF2300，前面板1110Gbps，接口类型SFP.交换板分别与业务板和主控板间通过一条各自独立的全双工的Fabric总线连接，单项带宽为10Gbps。4. 方案介绍4.1. 组网方式根据AC与AP间网络结构的差异，主要有二层组网和三层组网的区别。基于二层组网，结构简单，性能较三层方式更高，但受限于VLAN协议本身，网络规模受到局限，自由度也较三层低。而三层组网可解决这一问题。我们的方案中，对这两种方式都支持。两种组网方式带来的差异主要表现在AP发现AC的方式上。4.1.1. 二层组网1） 二层组网下，AC即是AP和用户的网关。2） AP发现AC。a) 二层组网下，AP与AC处于同一VLAN，或通过配置交换机Trunk的方式，让AP穿透VLAN，发现AC。b) AP的DHCP Request请求，有AC上的DHCP Server或DHCP Relay响应分配给若DHCP Server建立在AC上，则由AC响应此请求，为AP分配IP地址；若另建DHCP Server，则由Option 43选项，为AP指定AC的地址，并为AP分配IP。4.1.2. 三层组网1） 三层组网下，AC是用户的网关。2） AP的网关为上联的L3交换机uplink口。3） AP发现AC。a) AP上联的L3交换机配置为AP的DHCP Relay。b) L3交换机向DHCP Server转发AP的DHCP Request请求；i. 若DHCP Server建立在AC上，则由AC响应此请求，为AP分配IP地址；ii. 若另有DHCP Server，则由Option 43选项，为AP指定AC的地址，并为AP分配IP。4.2. 数据转发方式按照业务数据经过AC的流向和AC对用户数据的处理方式不同分为三种，分别是集中转发、本地转发和集中本地透传。WLAN建设早期，限于硬件设备的性能和可能对已建网络造成的影响，多采用本地转发，但随着AC性能的提高和对AP低成本的要求，运营商越来越多的要求以集中转发为主，并为CAPWAP隧道封装从802.3向802.11的过渡做准备。本方案为适应现在组网要求的多样性和运营商设备规范，对以下转发方式都提供支持。4.2.1. 集中转发集中转发是目前的首要工作方式。用户的认证计费控制、业务数据流、设备管理流都经过AC处理和控制。目前我们要实现的功能中，仅支持无线数据在AP终结，即AC和AP间CAPWAP隧道封装802.3帧。特点：AC可管理控制AP，用户接入认证、计费，精确流量统计等。4.2.2. 本地转发此时仅有设备管理流经过AC到AP，业务流从旁路通过。即，AC与AP之间只需建立CAPWAP控制隧道，而没有数据隧道。好处是，基于业务的最短路径路由，用户体验好。避开AC性能瓶颈。缺点是，网络的整体性不高，安全性较集中转发差。网络结构复杂，不利于新业务开展。4.2.3. 集中透传 集中透传是集中转发的一种特殊方式。虽然用户业务数据经过AC集中发送，但AC与AP之间不建立CAPWAP数据隧道，仅建立控制隧道。业务数据也不做CAPWAP封包，而直接将用户数据封装为802.3帧向上发送。下行亦然。4.3. 设备热备设备采用系统间1+1方式热备。两台AC间建立VRRP虚拟路由，同步相关控制信息，也是心跳链路和备用设备管理通道。一旦主设备故障，可立即切换到备用设备，保证业务的连续。4.4. AC控制与数据流AC上的数据流设计需要充分考虑各业务单板间的负载均衡，发挥交换板的性能所长，规避硬件的性能短板。基于对SF2300交换板的评估结果（参见相关评估文档），其控制处理器不足以承担4096个AP产生的数据流量的必要处理。因此将交换板配置为二层转发工作模式。4.4.1. 地址分配AC地址1） AC管理地址（位于上联口），用于NMS管理和远程登录维护。2） 建网工程中，由运营商统一分配。可能是公网，也可能是运营商内网地址。3） AC可对下联设备呈现为一个IP，由交换板按FP规则和trunk转发用户业务数据到业务板，控制面报文送到主控板。用户地址1） 在AC上配置，并分配给用户。2） 由于公网IP地址资源越来越紧缺，因此更多的情况下，为内网地址，由运营商统一分配。AP地址1） 运营商统一分配。2） 通过AC配置或DHCP Relay，为AP分配地址。4.4.2. 负载均衡策略以下负载均衡和数据流转发策略都必须满足一个先决条件。1. 各个业务板上拥有所有的AP无线业务控制上下文，及用户接入控制上下文的全集。上行均衡1） AP、用户 ACa） FP转发规则根据上行数据的目的端口进行转发（目的端口为5246的，转发到主控板；目的端口为5248的，trunk平均分发到各业务板）。不依赖私有协议“Change Data Tunnel”，不多占用下联网段IP地址，且与下行规则保持大体一致。2） AC 上联交换/路由/多业务平台a） 控制与业务面的所有数据由各板经交换板直接送给上联设备。b） 业务数据的源地址为用户IP。c） 管理、认证、计费报文的源地址为AC管理口IP。下行均衡1） AC上联设备 ACa) 下行的设备管理流目的IP为AC管理口地址。b) 下行用户认认证、业务计费目的IP为主控板控制口地址。c) 交换板根据FP规则，优先将发送给主控板的数据转到对应交换口。其余业务流交由Trunk。d) Trunk平均把