企业培训_ac培训资料之基础篇

AC培训 基础篇 弘浩明传科技 北京 有限公司 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 目录 无线局域网基础FITAP的工作原理FITAP发现AC的方式FITAP的数据流模式 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 1 有线和无线局域网的比较 从最本质上说 有线网络需要电缆 而无线网络不需要 所以只要是在无线覆盖的范围内 任何人通过特定的无线网卡都可以捕获到传输的数据 传统以太网是由IEEE802 3标准定义的 而无线局域网则由IEEE802 11标准定义的 传统以太网采用载波侦听多路访问 冲突检测 CSMA CD 方法来传输和接收 而无线网络采用载波侦听多路访问 冲突避免 CSMA CA 方法来传输和接收 前者是检测冲突 后者是尽可能避免冲突 所以 前者可以做到全双工 而后者总是半双工 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 2 AP的工作原理 抽象来说 可以把AP视为转换网桥 即在第2层 链路层 对来自不同介质的帧进行转换和桥接 AP的主要功能就是将无线数据桥接到有线网络中 当然 AP也可以用作无线网桥 在两个相隔较远的AP之间建立一条无线链路 即我们常见的无线回传功能 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 3 802 11帧的类型 管理帧 用于管理WLAN通告和STA成员资格 包括 1 通告AP以及WLAN参数的信标 2 STA关联 重关联 解除关联 3 STA认证和撤销认证 控制帧 用于控制STA同AP的关联 包括 1 探针请求和响应 用于STA请求AP的信息 2 RTS和CTS消息 数据帧 由任何无线设备发送 包含数据或者有效负载信息 注意 在管理帧中 总是包含一个48位的BSSID字段 BSSID是该AP的无线侧MAC地址 它唯一标识AP服务 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 4 STA接入AP的必要条件 STA要满足如下条件才有可能接入AP1 匹配的SSID 2 兼容的无线速率 3 身份验证的凭证 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 5 STA的关联过程 1 使用与AP匹配的SSID 2 向AP认证 3 使用一种加密方式 确保数据的隐蔽性 可选 4 使用一种认证方式 确定数据的完整性 可选 5 建立同AP的关联 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 6 描述RF信号强度的术语 使用单位瓦 W 或者毫瓦 mW dBm 信号相对于1mW的强度 计算公式 10lg 功率值 1mw 如 100mW的AP 用dBm表示是20dBm 500mW的AP 用dBm表示是27dBm 思考 dBm可以为负数吗 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 1 802 11a 使用5GHz的未经许可的国家信息框架 U NII 频段 实际上 FCC将该频段分成了3个更小的频段用于不同用途 1 低频段 5 15 5 25 供室内使用 2 中频段 5 25 5 35 供室内和室外使用 3 高频段 5 725 5 825 供室外使用 在上述每个频段内 均有4个互不重叠的信道 这意味着在WLAN环境中可以使用4 8 或者12个互不重叠的信道 正交频分多路复用 OFDM 的调制技术最高数据率 54Mbit s由于与b g频段不一样 所以 a与b g是可以同存的 思考 最大传输数据的速率为多少 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 2 802 11b 使用2 4GHz的频段 FCC只允许WLAN使用频率范围2 4000 2 4835GHz总共14个信道 但只有3个互不重叠的信道 即1 6 11 直接序列扩频调试 DSSS 技术或者补偿码键控 CCK 的调制技术最高数据率 11Mbit s思考 最大传输数据的速率为多少 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 3 802 11g 与802 11b一样 使用2 4GHz的频段 FCC只允许WLAN使用频率范围2 4000 2 4835GHz总共14个信道 但只有3个互不重叠的信道 即1 6 11 正交频分多路复用 OFDM 的调制技术正因为802 11g兼容802 11b 所以存在一个缺点 就是在同一个AP内 不能同时使用802 11g和802 11b调制技术 如果有不同标准的客户端 AP将使用他们都支持的调制技术 如 只要有一个b模式的用户 AP最高也只能提供11Mbit s的数据率 最高数据率 54Mbit s思考 最大传输数据的速率为多少 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 4 802 11n 使用802 11a与802 11b g的双频段 即5GHz和2 4GHz 有15个互不重叠的信道 正交频分多路复用 OFDM 的调制技术和MIMO 多入多出 最高数据率 600Mbit s关键技术 1 双频带 20MHz和40MHz信道传统802 11标准 空口均工作在20MHz2 MIMO OFDM 通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集 提高了信号质量 并增加了多径的容限 使无线网络的有效传输速率有质的提升 常见2X2 前面2表示2个空间发送 后面2表示2个空间接收 即前面的整数是代表发送 后者表示接收 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 4 802 11n 续 3 MACenhancement A MSDU A MPDU A MSDU是将若干个以太网帧聚合到一起 并封装为一个802 11报文进行发送 A MPDU是将经过802 11报文封装后的MPDU聚合到一起 一次性发送多个MPDU 4 ShortGI ShortGuardInterval11a g的GI时长为800us 而ShortGI时长为400us 在使用ShortGI的情况下 可提高10 的速率 5 BlockAcknowledgement使用一个ACK帧来完成对多个MPDU的应答 以降低ACK帧的数量 提供效率 6 PowerSavings 静态与动态两种7 工作模式 Mixed 混合 和Greenfield 纯粹 只有Mixed模式向后兼容a g 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 5 802 11各标准对比表 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 7 6 其他常见标准 IEEE802 3af定义了以太网供电 PoE 的实现标准 功率小于12 95W IEEE802 11i指定802 11网络安全机制的IEEE标准 802 11i使用高级加密标准 AES 分组密码 该标准还增强了密钥管理 基于802 1X的用户身份验证和头数据完整性 IEEE802 11f在现有的无线网络中实现不同AP之间漫游的标准 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 8 802 1X 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 9 漫游 漫游指的是从一个AP将关联切换到另外一个AP关联 让无线连接在客户端移动时保持的过程 漫游过程完全是由无线客户端驱动程序 而不是AP 驱动的 漫游的临界点 目前没有统一标准 均是由各网卡厂家自行定义 被动扫描 只侦听来自可用AP的802 11信标 主动扫描 主动发送802 11探针请求帧来查询可用AP传统意义上的漫游 并不支持第3层漫游 10 WLAN的热点词汇 3G W FITAP 融合 WAPI IPv6 管理 11n 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 11 WLAN发展历程 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 12 FAT与FITAP组网对比 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 13 FITAP的工作原理 FITAP被设计为无需接触他就能对其进行配置 他工作的必要条件是必须找到一个无线控制器 AC 并获得所有的配置参数 FITAP启动的过程 1 FITAP从DHCP服务器获取一个ip地址 2 FITAP获悉所有可用的AC地址 3 FITAP向其AC地址列表中的第一个AC发送加入请求信息 如果该AC没有应答 将尝试下一个AC AC接受FITAP时 将向FITAP发回加入应答信息 13 FITAP的工作原理 续 4 AC将FITAP上报的信息 所属厂商 设备型号 硬件版本 这3个信息是必要信息 进行比较 如果不同 则向FITAP发回不允许加入AC的应答 如果相同 则向FITAP发回允许加入AC的应答信息 主要包括AP版本等信息 5 FITAP根据AC的应答信息 判断是否需要升级版本 如果不需要 则进入AC配置FITAP状态 如果需要 则进入FITAP版本升级状态 6 FITAP与AC建立一条不加密的CAPWAP隧道和一条加密的CAPWAP隧道 前者是用于传输管理数据流 后者用于传输无线客户端的数据 思考 FITAP加入AC的几个必要条件 故障定位的手段 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 14 FITAP发现AC的方式 从上页的第2步中 FITAP可以使用下面任何一种方式来得到AC的ip地址1 广播发现 FITAP使用ip子网广播地址广播一条加入请求信息 当且仅当瘦AP和AC在同一个二层子网中 这种方式才管用 2 DHCPoption发现 在DHCPserver上配置option60或者43选项 添加AC的ip地址列表 3 DNS发现 在DHCPserver上配置域名选项 DNSserver上配置域名与ip地址对应关系 FITAP以获取的域名向DNS解析 通过DNS解析得到AC的ip地址 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 15 AP发现AC的各种方式的优先级 AP在DHCP过程中 最优选择带有option60的dhcpoffer报文 option43次之 最后是任意offer 从上述AP获取ip地址的优先级 可以得出发现AC的优先级顺序 Option60方式是中太特有的 是为了应付网络中可能存在多个DHCPserver的实际环境 在开局中优先使用 思考 为什么option43不能应付多个DHCPserver环境 Option43是业界通用的方式 下发一个AC地址 如10 1 1 1 的格式是16进制 80040A010101 下发两个AC地址 10 1 1 111 1 1 1 的格式是80080A0101010B010101后续 故障定位的手段 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 16 FITAP的数据流模式 1 1 本地数据转发AC只对FITAP进行管理和控制 并不发起和FITAP的隧道连接 所有的用户数据通过本地网络转发 此种方式下 本地用户数据交换无需通过AC进行集中交换 减少了网络流量迂回 此模式适用于FITAP到AC是二层网络环境或者流量大的环境 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 16 FITAP的数据流模式 2 2 集中数据转发FITAP和AC间通过专用的数据隧道进行数据转发 FITAP和AC间的数据隧道中为二层数据 采用此模式时 所有用户数据都要通过AC进行转发 此种方式下 用户数据流向容易控制 适合运营商的组网架构 而且由于采用隧道技术 对用户IP分配可以更加灵活 此模式适用于任何组网 对其他关联设备如AP的接入交换机的依赖最小 同时对其配置的影响也最小 思考 为什么本地转发比集中转发更适合大流量的环境 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 16 FITAP的数据流模式 3 3 集中与本地同时转发不同的SSID 采用不同的转发方式 实现原理 FITAP在加入AC之后 AC会下发SSID对应的隧道参数 FITAP根据AC的信息进行对应的转发 如果AC没有下发对应SSID的隧道参数 FITAP将对此SSID进行本地转发 如果AC下发了某SSID的隧道参数 FITAP就对此SSID进行集中转发 应用 组网灵活 个性化突出 弘浩明传科技 北京 有限公司 2009 10 07 17 FITAP的关联 FITAP关联STA关联FITAP在802 11层面是与胖AP一致的 只是在关联过程中 FITAP需要将关联信息送给AC集中处理 FITAP需要根据AC返回的信息决定STA是否可以关联 如负载均衡的实现 AC上的用户关联信息是极为重要的信息 如隧道转发 负载均衡等等 后续