WLAN
培训
北京邦讯技术有限公司
课程内容
WLAN
部分
无线交换机
+
瘦
AP
网络
有线部分
WLAN
发展
需要注意的技术问题
有线部分
OSI
参考模型
TCP/IP
协议
网络概述
GO
网络概述
LAN
定义
LAN
定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、
modem
或其它设备的集合。
特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。
标准
(standard)
：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。
HUB
交换机
路由器
LAN
常用设备
LAN
的设计目标：
运行在有限的地理区域
允许网络设备同时访问高带宽的介质
通过局部管理控制网络的权限
提供全时的局部服务
连接物理上相邻的设备
WAN
定义和分类
WAN
定义：
在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。
WAN
分类：
公用电话网：
PSTN
综合业务数字网：
ISDN
数字数据网：
E1
专线
公用分组交换网：
帧中继：
Frame Relay
异步传输模式：
ATM
Modem/CSU/DSU
路由器
广域网交换机
接入服务器
WAN
常用设备
WAN
的设计目标：
运行在广阔的地理区域
通过低速串行链路进行访问
网络控制服从公共服务的规则
提供全时的或部分时间的连接
连接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备
标准化组织
国际标准化组织
(ISO)
电子电器工程师协会
(IEEE)
美国国家标准局
(ANSI)
电子工业协会
(EIA / TIA)
国际电信联盟
(ITU)
INTERNET
架构委员会
(IAB)
ISO
- International Organization for Standardi’zation
GO
OSI
参考模型
Open System Interconnection Reference Model.
它是由国际标准化组织
ISO
提出的一个网络系统互连模型。虽然
OSI
参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考
OSI
参考模型
物理层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
OSI
参考模型
OSI RM
：开放系统互连参考模型
(Open System Interconnection Reference Model)
OSI RM
定义了网络中设备所遵守的层次结构
分层结构的优点：
简化网络的操作
提供设备间兼容性和标准接口
促进标准化工作
结构上可以分隔
易于实现和维护
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
1
2
3
4
5
6
7
底层
:
负责网络数据传输
高层
:
负责主机之间的数据传输
七层功能
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
1
2
3
4
5
6
7
提供应用程序间通信
处理数据格式、数据加密等
建立、维护和管理会话
建立主机端到端连接
寻址和路由选择
提供介质访问、链路管理等
比特流传输
七层功能
主机
A
主机
B
APDU
PPDU
SPDU
Segment
Packet
Frame
Bit
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
对等层通信
每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；
每一层使用自己的协议。
Session Protocol Data Unit
ｅｔｃ．
Data
Data
H
Data
H
H
主机
服务器
交换机
路由器
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
Data
Data
H
Data
H
H
数据封装
数据封装和解封装过程
数据链路层
局域网数据链路层分为
2
个子层：
LLC
子层和
MAC
子层。
数据链路层的功能：
物理地址定义
网络拓扑结构
链路参数
差错验证
物理介质访问
流控制（可选）
BoomSence MAC
00??
厂商编号
序列号
24 bits
24 bits
Rom
Ram
MAC/
物理地址
MAC
地址有
48bit
，用
16
进制数表示
MAC
地址查询
MAC
地址需要我们到
IEEE
↑
去申请注册
RAM
是随机存取存储器，它的特点是易挥发性，即掉电失忆。
ROM
通常指固化存储器
(
一次写入，反复读取
)
，它的特点与
RAM
相反。
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
GO
TCP/IP
协议
TCP/IP
协议和
OSI
参考模型
OSI
参考模型
TCP/IP
TCP/IP
协议栈具有简单的分层设计，与
OSI
参考模型有清晰的对应关系。
TCP/IP
协议栈
应用层
传输层
网络层
数据链路层
提供应用程序网络接口
建立端到端连接
寻址和路由选择
物理介质访问
二进制数据流传输
物理层
HDLC
面向比特的同步协议
应用层协议
文件传输
FTP
、
TFTP
邮件服务
SMTP
、
POP3
网络管理
SNMP
、
Telnet
、
Ping
、
Tracert
网络服务
HTTP
、
DNS
、
WINS
网络基本输入输出系统（
NetBIOS
）由
IBM
公司开发。
NetBIOS
定义了一种软件接口以及在应用程序和连接介质之间提供通信接口的标准方法
,NetBIOS
是一种会话层协议
…
TCP
连接
SYN(seq=a)
SYN(seq=b,ack=a+1)
SYN(seq=a+1,ack=b+1)
client
server
sequence number
&
acknowledge number
关于一次抓包中的特殊问题
:
A "keep-alive" mechanism periodically probes the other end of a connection when the connection is otherwise idle, even when there is no data to be sent. The TCP specification does not include a keep-alive mechanism because it could: (1) cause perfectly good connections to break during transient Internet failures; (2) consume unnecessary bandwidth ("if no one is using the connection, who cares if it is still good?"); and (3) cost money for an Internet path that charges for packets.
Some TCP implementations, however, have included a keep-alive mechanism. To confirm that an idle connection is still active, these implementations send a probe segment designed to elicit a response from the peer TCP. Such a segment generally contains = -1 and may or may not contain one garbage octet of data. Note that on a quiet connection = , so that this will be outside the window. Therefore, the probe causes the receiver to return an acknowledgment segment, confirming that the connection is still live. If the peer has dropped the connection due to a network partition or a crash, it will respond with a RST instead of an acknowledgment segment.
Unfortunately, some misbehaved TCP implementations fail to respond to a segment with = -1 unless the segment contains data. Alternatively, an implementation could determine whether a peer responded correctly to keep-alive packets with no garbage data octet.
A TCP keep-alive mechanism should only be invoked in server applications that might otherwise hang indefinitely and consume resources unnecessarily if a client crashes or aborts a connection during a network failure.
有一种方式是 “
Such a segment generally contains = -1 ”，
所以我们看到是
210=211-1
，然后
may or may not contain one garbage octet of data
.
第一次是客户端发起连接；第二次表示服务器收到了客户端的请求；第三次表示客户端收到了服务器的反馈。这之后双方均确认了连接的有效性
滑动窗口
需要修改窗口大小
发送数据太快了！
拥塞窗口
WLAN
部分
WLAN
基础概念
IEEE
协议
WLAN
设备
WLAN
组网应用
WLAN
网络规划
GO
WLAN
基础概念
无线局域网
(Wireless Local Area Network)
是以射频无线电波通信技术构建的局域网，虽不采用缆线，但也能提供传统有线局域网的所有功能。无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环境互为备份。
无线局域网
(WLAN)
Internet
WLAN
的技术优势
WLAN
五大
技术优势
安装便捷
传输速率高
易于扩展
覆盖范围广
经济节约
无线技术
PAN
(Personal Area Network)
LAN
(Local Area Network)
WAN
(Wide Area Network)
MAN
(Metropolitan Area Network)
In today’s wireless world, there are many different types of networks offered. Each of these different networks are designed to give different coverage areas. Starting with the smallest coverage area, they are as follows:
Personal Area Network (PAN) – Typically designed to cover your personal work space. Radios are typically very low powered and do not deliver options in antenna selection thus limiting the size of coverage area (typically less than 20 feet of radius). One such PAN network is Bluetooth. Good applications of this technology is communications between PC and peripheral or between wireless phone and headset. In the PAN wireless network, the customer owns 100% of the network, therefore no airtime charges are incurred.
Local Area Network (LAN) – Designed to be enterprise based wireless networks allowing for complete enterprise applications to be utilized without wires. Typically delivers Ethernet capable speeds (up to 54 Mbps). In the LAN wireless network, the customer owns 100% of the network, therefore no airtime charges are incurred.
Metropolitan Area Networks (MAN) – These wireless networks are deployed inside a metropolitan area allowing wireless connectivity throughout an urban area. The MAN networks typically deliver up to broadband speeds (similar to DSL) but are not capable of Ethernet speeds. In the MAN wireless network, the wireless networks can either be a licensed carrier requiring the customer to purchase airtime or may be built out and supported by one entity such as a police department.
Wide Area Networks (WAN) – The WAN wireless networks are typically slower in speeds but have more coverage, sometimes covering rural areas. Due to the vast deployment, all WAN wireless networks will require a customer purchase airtime for data transmission.
The Cisco Aironet wireless products are considered Local Area Network wireless products.
IrDA
BlueTooth
WiFi()
NFC
ZigBee
UWB
目前几种主要的近距无线技术
IrDA
是一种利用红外线进行点到点通讯的技术。
IrDA(Infrared Data Association)
成立于
1993
年。起初，采用
IrDA
标准的无线设备仅能在
1m
范围内以
kb/s
速率传输数据，很快发展到
4Mb/s
以及
16Mb/s
的速率。
其优点是体积小，功率低，传输速率可达
16Mbps
，成本低。
目前它的软硬件技术都很成熟，在小型移动设备，如
PDA
、手机，笔记本上都有广泛使用。
IrDA
是一种视距传输技术，
两个相互通信的设备之间必须对准，
之间不能有阻挡物，
因而该技术只能用于
2
台设备之间的连接。
IrDA
目前的研究方向是如何解决视距传输问题及提高数据传输率。
IrDA
蓝牙技术诞生于
1994
年，
Ericsson
当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口，以建立手机及其附件间的通信。
1998
年，蓝牙技术协议由
Ericsson
、
IBM
、
Intel
、
Nokia
、
Toshiba
等
5
家公司达成一致。
BlueTooth
技术是一种用于数字化设备之间的低成本、近距离的无线通信连接技术。其程序写在一个
9mm*9mm
的微型芯片上，可以方便的嵌入到设备之中。
BlueTooth
技术工作在
ISM
频段上。采用跳频技术，理想连接范围为
10cm-10m
。
BlueTooth
协议是电路交换与分组交换的结合，可以支持异步数据信道和多达三个同时进行话音信道。每个话音信到
64kbps
。数据信道为一端
72kbps
而另一端为
的不对称连接，或
的对称连接。
BlueTooth
蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。
突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。因此，蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。
ISM
频段即工业
(industry)
，科学
(science)
和医用
(medical treatment)
频段。
WiFi(Wireless Fidelity),
正式名称是
,
随即先后推出
和
，统称为
IEEE
，是如今无线局域网通用的标准，它是由
IEEE
所定义的无线网络通信的标准。
最初的
规范是在
1997
年提出的
，
称为
，主要目的是提供
WLAN
接入，它的工作频率也是
，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着
Wi-Fi
协议新版本
和
的先后推出，
Wi-Fi
的应用越来越广泛，速度更快的
与
使用相同的正交频分多路复用调制技术，速率达
54Mb/s
。
为了在不同的通讯环境下取得良好的通讯品质，采用
CSMA/CA (Carrier Sense Multi Access/Collision Avoidance)
硬件沟通方式。
WLAN
主要应用在
SOHO
、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所，比如 机场、酒店、商场等公共热点场所。
Wi-Fi
技术可将
Wi-Fi
与基于
XML
或
Java
的
Web
服务融合起来，可以大幅度减少企业的成本。
WiFi
()
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
美国电气和电子工程师协会
其他近距无线技术
目前使用较广泛的近距无线通信技术是
Bluetooth
，
(Wi-Fi)
和
IrDA
，同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，它们分别是：
ZigBee
、超宽频
(Ultra WideBand)
、短距通信
(NFC)
、
WiMedia
、
GPS
、
DECT
、无线
1394
和专用无线系统等。
NFC
（
Near Field Communication
，
近距离无线传输）是由
Philips
、
NOKIA
和
Sony
主推的一种类似于
RFID(
非接触式射频识别
)
的短距离无线通信技术标准。和
RFID
不同，
NFC
采用了双向的识别和连接。在
20cm
距离内工作于
频率范围。
ZigBee
主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。
ZigBee
名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳
ZigZag
形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。
超宽带技术
UWB
（
Ultra Wideband
）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
它们都有其立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求；或着眼于功能的扩充性；或符合某些单一应用的特别要求；或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。
NFC
（
Near Field Communication
，
近距离无线传输）是由
Philips
、
NOKIA
和
Sony
主推的一种类似于
RFID(
非接触式射频识别
)
的短距离无线通信技术标准。和
RFID
不同，
NFC
采用了双向的识别和连接。在
20cm
距离内工作于
频率范围。
ZigBee
主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。
ZigBee
名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳
ZigZag
形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。
超宽带技术
UWB
（
Ultra Wideband
）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
电磁波的影响：
手机打电话时间讲长
,
我们就会出现头痛、头昏，脸部发烫的感觉
,
这是电磁波对我们造成的可见的影响
.
其它不可见的影响
:
例如损害人体内包含遗传基因的
DNA
，杀死脑细胞
,
损坏神经系统，危害用户乃至他们下一代的健康，导致癌症等。
客户端：手持式对讲机高达
5
瓦
, GPRS
上网卡是
GSM
频段的设备，它的发射功率最高值会达到２Ｗ，平均在６００毫瓦左右。联通
CDMA
的发射功率为
200mW
左右
.
小灵通其最高发射功率大约
80mW
。
Wi-Fi
无线网卡的发射功率
40mW
左右，
规定发射功率不可超过
100mW,
蓝牙设备的发射功率不超过
20mW.
信号发射点
:
基站的发射功率取决服务范围的大小和移动电话用户的容量
.
手机基站发射功率从几瓦到上百瓦不等，目前国内厂商生产的无线
Wi-Fi
设备发射点ＡＰ的功率也在
100-500
毫瓦之间。
无线设备功率情况
GO
IEEE
协议
IEEE
标准
IEEE 802 LAN
标准系列
PHY
MAC
OSI
层
2
OSI
层
1
：
1997
年，原始标准
(2Mbit/s
，
工作在
)
：
1999
年，物理层补充
(54Mbit/s
，
工作在
5GHz)
：
1999
年，物理层补充
(11Mbit/s
，工作在
)
：
2001
年，符合
的媒体接入控制层桥接
(MAC Layer Bridging)
：
2001
年，根据各国无线电规定做的调整，增加跨国自适应机制
：
2005
年，支持服务等级
(Quality of Service)
，主要用于流媒体服务
：
2003
年，基站互连性
(IAPP, Inter-Access Point Protocol)
，
2006
年撤销
：
2003
年，物理层补充
(54Mbit/s
，
工作在
)
：
2004
年，专为欧洲设计，动态频率选择和传输功率控制机制
：
2004
年，无线网络的安全方面的补充
：
2004
年，专为日本设计，按照日本无线规则所做无线覆盖半径的调整
：
2007
年，无线资源管理，灵活调整频段频道载波等，提高频段利用效率
：预留及准备不使用
：
2007
年，修订和维护上述标准的细节
：
2008
年，草案，更高传输速率的改善，采用多进多出
(MIMO)
和频道绑定（
CB
）的正交频分复用（
OFDM
）技术
……
的发展进程
协议
WLAN
工作频段
需执照频段：
FCC:17GHz, 61GHz
ETST:17GHz,18GHz,24GHz
不需执照频段：
FCC:902-928MHz,,(
ISM
)
(
PCS
)
ETST:(DECT),(WLAN)
中国：336-344
MHz, ,
(
扩频设备)
频段划分图
5GHz
频段分配
频段划分图
频段信道分配表
与
OSI
模型
跳频扩频
(Frequency Hopping Spread Spectrum
，简称
FHSS)
就是载波可以在一个很宽的频带上按照伪随机码的定义从一个频率跳变到另一个频率。
使用
FHSS
技术，
频道被划分成
75
个
1MHz
的子频道，接受方和发送方协商一个调频的模式，数据则按照这个序列在各个子频道上进行传送，每次在
网络上进行的会话都可能采用了一种不同的跳频模式，采用这种跳频方式主要是为了避免两个发送端同时采用同一个子频段。
FHSS
直接序列扩频
(Direct Sequence Spread Spectrum
，简称
DSSS)
就是使用具有高码率的扩频序列，在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频技术将
的频宽划分成
14
个
22MHz
的通道
(Channel)
，临近的通道互相重叠，在
14
个频段内，只有
3
个频段是互相不覆盖的，数据就是从这
14
个频段中的一个进行传送而不需要进行频道之间的跳跃。
DSSS
正交频分复用
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,
简称
OFDM)
技术是一种多载波发射技术，它将可用频谱划分为许多载波，每一个载波都用低速率数据流进行调制。它获取高数据传输率的诀窍就是，把高速数据信息分开为几个交替的、并行的
Bit
流，分别调制到多个分离的子载频上，从而使信道频谱被分到几个独立的、非选择的频率子信道上，在
AP
与无线网卡之间进行传送，实现高频谱利用率。
OFDM
层负责客户端与
AP
之间的通讯。主要功能包括：扫描、接入、认证、加密、漫游和同步。
报文分类：
---
数据帧
用户的数据报文
---
控制帧
协助发送数据帧的控制报文，例如：
RTS
、
CTS
，
ACK
等
---
管理帧
负责
STA
和
AP
之间的能力级的交互，认证、关联等管理工作，例如：
Beacon
，
Probe
，
Association
，
Authentication
等
MAC
层工作原理概述
AP
用户接入管理过程
使用
Scanning
功能来完成
Discovery
---
寻找和加入一个网络
---
当
STA
漫游时寻找一个新的
AP
Passive Scanning
通过侦听
AP
定期发送的
Beacon
帧来发现网络，
Beacon
帧中包含该
AP
所
属的
BSS
的基本信息以及
AP
的基本能力级，包括：
BSSID
(AP
的
MAC
地
址
)
、
SSID
、支持的速率、支持的认证方式，加密算法、
Beacons
帧发送
间隔，使用的信道等。当未发现包含期望的
SSID
的
BSS
时，
STA
可以工作
于
IBSS
状态
Active Scanning
在每个信道上发送
Probe request
报文，从
Probe Response
中获取
BSS
的
基本信息，
Probe Response
包含的信息和
Beacon
帧类似
Scanning
扫描
WLAN
中的
BSS:
一种特殊的
Ad-hoc LAN
的应用，称为
Basic Service Set (BSS)
，
一群计算机设定相同的
BSS
名称，即可自成一个
group
，
而此
BSS
名称，即所谓
BSSID
．
IBSS(Independent Basic Service Set)
独立基本服务集
是一种无线拓扑结构
,
标准的模式
.
IBSS
模式，又称作独立广播卫星服务
,
也称为特设模式，是专为点对点连接。
IBSS
模式没有无线基础设施骨干
,
但至少需要
2
台
wireless station.
支持两种基本的认证方式：
---Open System Authentication
等同于不需要认证，没有任何安全防护能
力。通过其他方式来保证用户接入网络的
安全性，例如
Address filter
、用户报文中
的
SSID
。
---Shared
Key Authentication
采用
WEP
加密算法
Attacker
可以通过监听
AP
发送的明文
Challenge text
和
STA
回复的
密文
Challenge text
计算出
WEP KEY
。
STA
和
AP
均可通过
Deauthentication
来终结
认证关系 预置
Authentication
认证
Association
STA
通过
Association
和一个
AP
建立
联系，后续的数据报文的收发只能
和建立
Association
关系的
AP
进行。
Reassociation
STA
在从一个老的
AP
移动到新
AP
时
通过
Reassociation
和新
AP
建立关
联。
Reassociation
前必须经 历
Authentication
过程。
Deassociation
STA
和
AP
均可通过
Deassociation
和
AP
解除关联关系。
Association
关联
Wireless
漫游的概念
– STA
可以在属于同一个
ESS
的
AP
接入点接入，可以使用同一信道或不同信道；
– STA
可以在网络中任意移动，同时保证已有业务不中断，用户标 识不改变。
Wireless
漫游的分类
–
二层漫游
•
在同一个子网内的
AP
间漫游
•
由于不涉及子网的变化，因此只需保证用户在
AP
间切换时访问网络的权限不
变即可。为了保证快速的切换，通常都会利用
STA
在原有
AP
上使用的资源。
–
三层漫游
•
在不同子网内的
AP
间漫游
•
除了要实现二层漫游中提到的内容以外，通常会采用一些特殊手段来保证用户
业务的不中断。目前较流行的做法有：
Mobile IP
（
RFC3344/Mobile IPv4,RFC3375/Mobile IPv6
）、
VLAN
二层透传、
GRE(RFC2784)
、
IP in IP(RFC1853)
三层隧道等。（
IP encapsulation within IP/RFC 2003
）
漫游和同步
通用路由封装
(GRE)
协议结合使用点对点隧道协议
(PPTP)
来创建虚拟专用网络
(VPN)
之间或客户端和服务器之间客户端。
GRE(
通用路由协议封装）是由
Cisco
和
Net-smiths
等公司于
1994
年提交给
IETF
的，标号为
RFC1701
和
RFC1702
。目前有多数厂商的网络设备均支持
GRE
隧道协议。
认证和协商过程
AP B
AP A
初始化连接到一个
AP
While trying to connect to a WLAN, the client adapter card undergoes a two-step process, Authentication and Association. Authentication is the process of verifying the credentials of a client adapter card desiring to join a WLAN. Association is the process of associating a client adapter card with a given access point in the WLAN.
When a client adapter card comes on line, it will broadcast a Probe Request.
An access point that hears this will respond with details.
The client adapter card makes a decision about which access point to associate with based on the information returned from the access point. Then the client adapter card will send an authentication request to the desired access point.
The access point authenticates the client adapter card, and sends an acknowledgement back.
Next the client adapter card sends up an association request to that access point.
The access point then puts the client adapter card into the table, and sends back an association response. From that point forward, the network acts like the client adapter card is located at the access point. The access point acts like an Ethernet hub.
The access points broadcast a beacon at predetermined (and programmable) intervals. This broadcast contains information about the access point, such as RF hops to the backbone, load, hopping pattern, etc.
The client adapter card always listens to ALL access points that it can hear (beacons received). It builds an information table about each one and enters the information the access points sends during beacons, including the signal strength of the access points.
漫游
(
再协商
)
的过程
AP B
AP A
初始化连接到一个新
AP
As the client is moving out of range of his associated access point, the signal strength will start to drop off. At the same time, the strength of another access point will begin to increase and the following steps will occur.
Client is currently associated to Access Point (A), but listens for the beacons from all Access Points. The Client evaluates the beacons received from Access Point (A) and (B) and selects the best Access Point to connect to.
The Client selects Access Point (B) over (A) and sends an association request to the Access Point (B).
Access Point (B) confirms the Clients association and registers the Client.
Access Point (B) communicates with Access Point (A) by
Ethernet backbone
to inform Access Point (A) of the re-association with Access Point (B).
This same process will occur for load balancing reasons.
Due to the Inter Access Point Protocol (IAPP) traffic not being fully covered in the specifications, it is critical to keep the back bone all one vendor.
GO
WLAN
设备
无线
AP
(Access Point
，无线访问节点
)
是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点，也同样是无线路由器、无线网关等类设备的统称。
无线
AP
主要是提供无线终端对有线局域网和从有线局域网对无线终端的访问，在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。在无线网络中，
AP
就相当于有线网络的集线器，它能够把各个无线终端连接起来，无线终端所使用的网卡是无线网卡，传输介质是空气。
无线
AP
无线网桥是为使用无线进行远距离传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现
LAN
互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离、高速无线组网。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点，中继连接。
无线网桥可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为
频段和
频段的无线网桥。
无线网桥
GO
WLAN
组网应用
Ad-Hoc
也叫对等网络，
是指安装有无线网络适配器
（无线网卡）
的多台计算机组成的局域网，它们通过无线适配器进行彼此的通讯。对等模式下的所有无线终端必须使用相同的工作信道。
Ad-Hoc
基础网络结构模式中，网络中任意一台无线网络终端均可通过
AP
接入有线网络。此模式可作为有线网络的延伸和补充。由于无线带宽为共享带宽，通常建议一个
AP
可以接入
20
～
30
个无线客户端，以获取满意的访问数率。
Infrastructure
漫游模式中，用户可随意在两个基础结构网络中无线漫游，从而给移动办公带来了极大的方便。
Roaming
IAPP
（
Inter access point protocol)
关于漫游的细节
:AP
每
100ms
会发送一个探测信号，叫做
beacon frame
，因为无线网是共用媒介，所以其实所有ＡＰ都能够收到这个
FRAME
，并回复它．然后网卡再开始选举适合的ＡＰ
无线的漫游协议不在
中，现在比较常用的模式是，俩
AP
各有一个
AGENT
，如果有
Station
在漫游，
AGENT
之间会连接并转发要发送给
station
的包．
WLAN
用的是２．４ＧＨＺ到２．４８４ＧＨＺ
ISM
段，不是单一频率，从物理层到
MAC
层到
LLC
层都有各种防止
Collision
的方式
.
WDS
（
Wireless Distribution System
）模式是
利用无线电波作为传输介质将物
理上分开的局域网连接
起
来
，使用高增益的定向天线，
可以将无线网络的
传输距离
扩展到20公里
以上。与有线网络相比，采用无线方式，不但架设方便，而且无需月租费，维护费用
低廉。
WDS
WDS(Wireless Distribution System)
，
无线分布式系统：是建构在
HFSS
或
DSSS
底下，可让基地台与基地台间得以沟通，比较不同的是有
WDS
的功能是可当无线网路的
中继器
，且可多台基地台对一台，目前有许多无线基台都有
WDS
。
GO
WLAN
网络规划
了解覆盖区域的面积，信号覆盖质量要求，不同的地点有不同的
覆盖要求。
考察覆盖区域的现有信号分布情况，了解信号的盲点、热点和信
号碰撞区域。
考察覆盖区域建筑物的构成，对信号的阻挡情况。
信号的接入位置与方式。
考察设备可以安装的位置。
无线网络覆盖规划
对于高密度无线用户接入区域
,
需要考虑在同一区域内布放多个
AP
。
尽量保证单个
AP
的接入用户不超过
20
个。
无线信道的使用应考虑蜂窝式覆盖的方式。
适当调整
AP
的发射功率。
无线网络资源规划
AP
的传输距离
室内
100mW
AP
在理想的情况下可以覆盖半径为
200
米的范围，室内
500mW
的
AP
可以覆盖半径为
500
米的范围。但是具体的覆盖范围要看信号经过现场障碍物的衰减情况。
建筑无线传输损耗＝穿透损耗中值＋偏差＋慢衰落余量
WLAN
速率取决的因素
现阶段
WLAN
建设中通常使用的是
协议，该协议规定的物理传输速率为
54Mbps,
理论上的吞吐量可以达到
.
一般设定每个
AP
所能带的用户数为
20
个，为了满足每个用户的带宽需求。
吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词，两者的单位都是
Mbps.
先让我们来看两者对应的英语，吞 吐量
:throughput ;
带宽
: Max net bitrate
。当我们讨论通信链路的带宽时，一般是指链路上每秒所能传送的比特数。我们可以说以太网的带宽是
10Mbps
。但是，我们需要区分链路上的可用带宽（带 宽）与实际链路中每秒所能传送的比特数（吞吐量）。我们倾向于用
“
吞吐量
”
一词来表示一个系统的测试性能。这样，因为实现受各种低效率因素的影响，所以由 一段带宽为
10Mbps
的链路连接的一对节点可能只达到
2Mbps
的吞吐量。这样就意味着，一个主机上的应用能够以
2Mbps
的速度向另外的一个主机发送 数据。
POE
供电
电压在
44
～
57V
之间，典型值为
48V
。
允许最大电流为
550mA
，最大启动电流为
500mA
。
典型工作电流为
10
～
350mA
，超载检测电流为
350
～
500mA
。
在空载条件下，最大需要电流为
5mA
。
在八根线里面
1
、
2
、
3
、
6
为信号线，
4
、
5
、
7
、
8
为电源线，其中
4
、
5
为正极
根据无线网络覆盖规划，资源规划，加密及认证规划，确定所建议
AP
型号，数量，外配天线型号及馈线等。
根据实际情况确定数据线连线方式，供电方式等。
根据实际环境确定无线网络附属设备，如交换机或认证服务器等
…
输出
AP
物理布放示意图，逻辑连接网络图，及设备清单等
…
无线网络产品规划
无线交换机
+
瘦
AP
网络
常用网络架构
运营商瘦
AP
架构校园网案例
目前产品及技术介绍
GO
GO
无线交换机
+
瘦
AP
产品及技术介绍
BS-WAS-WS-1
BS-WAS-WS
无线交换机（
AC
）
室内小功率型
室内大功率型
室外普通型
室内双频三模
a/b/g
型
瘦
AP
产品
瘦
AP+AC
架构的特点
AC
对
AP
的深入管理
: AC
对
AP
进行的是底层信令交互，能方便地通过软件升级向网管开放更多管理和性能数据，而
FAT AP
则只能逐个升级实现
2. AC
主要完成用户验证、安全管理、移动管理，
RF
管理等通过，不仅可以通过更强的硬件平台实现更复杂算法，并使得多
AP
协同的优化算法实现成为可能，可以有效提高系统的功能和性能；
3. AC
不仅能提供完善的
AP
管理功能，还可以通过灵活的配置文件方式来实现可即插即用的大批量
AP
管理
4.
管理节点上移后，运维数据采集将针对
AC
而非
AP
，网管系统受限于
AP
处理能力和性能的问题得以解决，更复杂的管理逻辑成为可能
5.
网络分层部署：
AC
相当于基站控制器，而轻量级
AP
相当于基站。两级计算体系，不仅在性能上更加优化，部署时即可通过升级
AC
提高系统性能，又可通过增加
AP
逐步增加覆盖，部署灵活且有较强扩展性
无线交换机工作原理
无线交换机系统由无线交换机与瘦AP组成，用户只要通过配置无线交换机就可以达到配置所有AP的目的。把无线交换机比作一个AP，那么瘦AP就像它的天线一样分布在各个位置。
无线交换机与瘦AP的数据交互有两种类型：
1）控制报文数据，
目前有
LWAPP
、
SLAPP
、
CAPWAP
、
WiCoP
等协议， 一般分为
client与server
两个
进程
来
发送,采用TCP连接，用来配置瘦AP的参数与获得瘦AP的信息
。
2）数据报文数据，由内核隧道模块发送
，
采用UDP连接，用来转发从无线交换机WAN端进来的报文与从瘦AP无线端进来的报文。
数据传输过程：
有STA连上瘦AP要访问外网时，STA发出的数据报文首先会到达瘦AP的无线端口，瘦AP会将报文进行重新封装，然后发送到无线交换机的接受线程中去，无线交换机
收
到数据报文后进行解封装，然后发送到
AC
所连接的外网中去；在
AC
从外网收到数据时，也会经过上面一样的过程。
(1)
轻量接入点协议（
Light Weight Access Point Protocol, LWAPP)
，描述了全面的
AC
发现、安全和系统管理方法，支持本地
MAC
和分离
MAC
机制。
LWAPP
提供了一套基于证书和共享密钥的安全机制，在
AC
和
WTP
之间建立数据和控制信道，两者可通过
2
层或
3
层连接，
2
层连接使用以太网帧传输，
3
层连接使用
UDP
传输
LWAPP
报文。通过抓包分析结果可看出，
LWAPP
封装的数据报文和控制报文分别使用
UDP 12222
和
12223
端口，首部带有分组标志位，实现方式类似于
IP
分组。
(2)
安全轻量接入点协议
(Secure Light Access Point Protocol, SLAPP)
，支持桥接和隧道
2
种本地
MAC
机制，支持
WTP
端加解密和
AC
端加解密
2
种分离
MAC
机制，支持直连、
2
层和
3
层
3
种连接方式。使用成熟的技术标准来建立通信隧道，数据信道使用
GRE
技术，控制信道则使用安全的
DTLS
技术。
(3)CAPWAP
隧道协议
(CAPWAP Tunneling Protocol, CTP)
，利用扩展的
SNMP
对
WTP
进行配置和管理，虽然实现了
AP
与
WTP
互相认证及一套基于
AES-CCM
的加密规则，但是并不完善。
CTP
的控制消息着重于
STA
连接状态、
WTP
配置和状态几方面。
(4)
无线局域网控制协议
(Wireless LAN Control Protocol,
WiCoP
)
，定义了包括
WTP-AC
性能协商功能在内的
AC
发现机制，定义了
QoS
参数。协议建议使用
IPsec
和
EAP
安全标准，却并未详细说明实现方法。
CAPWAP
(Control And Provisioning of Wireless Access Points)
LWAPP
具有完整的协议框架，定义了详细的报文结构及多方面的控制消息元素，但全新制定的安全机制还需实践验证，而
SLAPP
使用业界认可的
DTLS
技术是其亮点。相对前两者而言，
CTP
和
WiCoP
实现了集中式
WLAN
体系结构的基本要求，但考虑不够全面，特别是安全性方面有所欠缺。
CAPWAP
工作组对以上
4
种通信协议进行评测后，最终采用
LWAPP
协议作为基础进行扩展，使用
DTLS
安全技术，加入其他
3
种协议的有用特性，制定了
CAPWAP
协议。
瘦
AP
从启动到运行的过程
为了大家能够进一步理解瘦
AP
的部署，我们先谈谈瘦
AP
的工作原理。简单的来说，瘦
AP
从启动到正常运行大致可以分为四个步骤
:
第一步
.
AP
从
AC
或者
DHCP
Server
那里获得一个
IP
地址。既然
AP
是一个无线信号接入点，是一个
网络
设备，要在
LAN
中进行正常的数据传送，必然需要一个合法的
IP
地址。为此在启动的时候，瘦
AP
需要从
DHCP
服务器中获得一个合法的
IP
地址。
第二步
.
与
AC
建立联系。瘦
AP
在启动过程中，会通过广播的方式获取
AC
下发的
IP
地址，从此把
AP
与
AC
绑定在一起。
第三步
.
策略代码的比较与更新。
AP
在绑定了
AC
之后，就会把其代码印象版本与本地存储的代码映像版本进行比较。如果在连接之前，
AC
中的某些策略发生了变更，则
AP
将会从
AC
中下载并启用最新的印象代码
,
也就是我们说的模板。不过要生效的话，瘦
AP
必须重新启动。
第四步
.
隧道的建立。当以上三个步骤完成之后，瘦
AP
与无线控制器之间会建立起两条隧道，分别为传送管理信息的控制报文隧道与传送用户数据的数据报文隧道。这两个隧道并不能够用来实现数据负载均衡，而是各有各的用途。即使在客户端数据交换频繁的时候，用来传输控制报文的隧道也不能用来传递数据报文。
在瘦
AP
这么模式下，
AP
发现
AC
的方式
:
3
种：一种是静态地址的方式，
DHCP
方式，
DNS
方式。
第一种就是在
AP
里面设置静态的地址，然后指向
AC
的瘦
AP
端口；
DHCP
方式是在
AC
里面开启
DHCP
地址池，然后
AP
启动
DHCP Client
方式，直接获取地址；
DNS
方式一般用的很少，就是把
AC
的
LAN
口地址写成一个域名的方式写到
AP
里面，通过
FWQ
的解析可以找到
AC
。
（
1
）用户与无线接入点
AP
实现关联；
（
2
）控制器通过隧道协议获取用户的
MAC
地址信息；
（
3
）将用户的
MAC
地址信息作为
Radius Access_Request
的用户名和
Password
字段发往
Radius
；
（
4
）
Radius
服务器对该用户名和
Password
进行验证，如果成功则发送
Radius Access-Accept
消息，如果失败则发送
Radius Access-Reject
消息，用户如果数次尝试失败无线控制器会通知
AP
发送
Dis-Association
消息，与用户断开空口连接；
（
5
）控制器收到
Radius Access-Accept
消息后用户就可以根据赋予的权限访问网络资源，同时无线控制器会发出
Radius Accounting-start
的消息开始计费流程；
（
6
）当用户与
AP
无线关联中断后，无线控制器会检测到该用户状态并发送
Radius Accounting-Stop
消息，结束流程。
MAC
认证流程
无线交换机（
AC
） 产品特性
集中的
RF
管理
安全和接入控制
网络管理
SSID
就是
Service Set Identifier
(eventually with an Access Point)ESSID
可以让不同的
BSS
扩展至
Extended Service Set (ESS)
WMM,WIRELESS
MULTIMEDIE
瘦
AP
主要特性分析
集中的网络管理：
大部分胖
AP
的功能被移到无线交换机上。
用户不必再对单个瘦
AP
进行繁琐的设定。
和瘦
AP
相关的配置，在瘦
AP
连接无线交换机时，被自动下载到瘦
AP
中。
物理层
RF
层
网络层
应用层
MAC
层
无线交换机
但是瘦
AP
就
PING
不通，这也是采用本地转发的
TAP
与胖
AP
的一个差别
自动
RF
规划：
自动信道选择。
自动功率调节。
负载均衡：
按终端用户数量均衡。
按流量均衡。
无缝漫游
无线交换机和瘦
AP
之间采用隧道机制，所有无线终端就像直接连接在无线交换机上。
增减无线终端无须改变有线网络配置。无线终端在
AP
间漫游时不再受限于有线网络。
VLAN
和网络设定会跟随无线终端一起移动，而不必对有线网络作任何变更。
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
非法
AP
检测：
能够检测出不在无线交换机识别范围内的
AP
。
瘦
AP
零配置安装：
在
DNS Server
上添加无线交换机的名称（和瘦
AP
中保存的无线交换机的名称相同，最好为缺省值）到其
IP
地址的映射。
差别化服务
最多
8
个虚拟
AP
设定。
不同的
Virtual AP
可以有不同的
VLAN
设定，认证方式，以及安全级别。
1
2
1
1
VAP1
VAP1
VAP2
VAP2
2
2
PPPOE
认证
WEB
认证
PPPOE server
其它特性
virtual ap:
举例说明
…
引出问题
:
需不需要建立
VLAN.
可扩展性
:
当瘦
AP
的数量超过
512
或
1024
时，可以布置两个以上的
AC
，所有的瘦
AP
均匀分布在这些无线交换机上。所有
AC
的出口在同一个网段内。因而所有的无线终端就像处在同一网段一样。
无线交换机
其它特性
无线交换机
这里所说的
256
台是集中转发：
AC
是在主线上。采取旁挂可以带
1024
台
AP
GO
无线交换机
+
瘦
AP
常用网络架构
GO
常用架构类型
架构一：基于
VLAN
的无线桥接网络的构建
架构二：基于
VLAN
的无线路由网络的构建
基于
VLAN
的无线桥接网络的构建
应用背景：
利用无线交换机和数量众多的无线接入点组建一定规模的无线接入网络，作为有线网络的无线延伸。
通过
VLAN
来对不同类别的无线终端所能访问的资源进行限制。
优点：
隧道：无线终端的报文经过隧道直接到达无线交换机网络端口后面的网关
/
路由器，不对途经的有线网络产生任何影响或依赖。
集中管理：通过无线交换机来集中管理数量庞大的瘦
AP
，包括固件升级、配置管理、状态监测、无线网络规划等。
1
、由无线交换机和多台瘦
AP
组成的无线接入网络中，每台瘦
AP
都提供两个无线接入标识：
Test1
和
Test2
。接入无线接入标识为
Test1
的无线网络的无线终端只能访问
Internet
，而接入无线接入标识为
Test2
的无线网络的无线终端只能访问共享服务器阵列。
2
、所有的无线终端都不能访问内网服务器阵列。
需求说明
Internet
内网服务器阵列
共享服务器阵列
ESSID:
Test1
VLAN 100
ESSID:
Test2
VLAN 200
Gateway:
Serial:
网络结构
路由或防火墙中对
AC
以及各个服务器
IP
进行访问权限设置
/
做
3000
以上的
ACL
基于
VLAN
的无线路由网络的构建
应用背景：
利用无线交换机提供的基于虚拟端口的路由功能，使处于不同
VLAN
的无线和有线终端相互之间的通信成为可能。
关键词：
路由：通过绑定在各个
VLAN
上的虚端口（
VIF
，
Virtual
Interface
），无线交换机为处于不同
VLAN
的终端提供报文转发
-
即路由
-
服务。
要启用
NAT
Internet
内网服务器阵列
共享服务器阵列
ESSID:
Test1
VLAN 100
ESSID:
Test2
VLAN 200
Gateway:
Serial:
ＶＬＡＮ１００
１９２
.
１６８
.
０
.
Ｘ
ＶＬＡＮ２００
１９２
.
１６８
.
１
.
Ｘ
ＶＬＡＮ５００
网络结构
1
、
VLAN
１００
和VLAN
２００在网络端口
1中，VLAN 5
００在
网络端口2 中。
2
、分别为
VLAN2
００
、VLAN3
００
、VLAN5
００
创建虚拟端口。
在VLAN5
００
对应的虚拟端口上启用NAT。
3
、
VLAN2
００
中的终端能访问Internet和VLAN5
００
中的共享服务器，而VLAN3
００
中的终端只能访问共享服务器阵列。
需求说明
常用认证方式
方式一：基于
WEB
认证的无线安全网络的构建
方式二：基于
PPPOE
认证的无线安全网络的构建
基于
WEB
认证的无线安全网络的构建
应用背景：
不论是桥接网络，还是路由网络，都可以利用
WEB
认证机制对无线终端的接入请求进行身份鉴别，以提升整个网络的安全性。
关键词：
WEB
认证：
WEB
认证无需无线终端安装额外的终端软件，直接利用
IE
等
WEB
浏览软件即可完成身份鉴别的过程。用户连上指定
SSID
后，通过
DHCP
申请
IP
地址，然后打开
WEB
浏览器，访问任意可以被访问的网址，如
www
.
ｂａｉｄｕ
.
com
，对于未成功认证过的无线终端用户，无线交换机将会向其返回一个认证页面，用户在认证页面中输入用户名、密码即可完成认证。
网络架构：
和上面建议的桥接网络、路由网络一样，启用
WEB
认证不会对网络架构产生任何影响。
基于
PPPOE
认证的无线安全网络的构建
应用背景：
目前大多数操作系统都支持
PPPoE
拨号。
PPPoE
认证操作简单、易于使用，但对系统资源占用较多，建议在无线终端数量不多的环境下使用。
网络架构：
PPPoE
既是一种认证机制，也是一种点到点连接协议（即我们常说的
PPP
、
Point to Point
），在无线交换机应用中，
PPP
连接的起点在无线终端，终点则在无线交换机。
因此，必须利用无线交换机提供的路由机制，才能够让使用
PPPoE
认证、连接的无线终端能够和连接在无线交换机网络端口的其它终端进行通信。
也就是说，
PPPoE
只能在路由网络中使用。
GO
运营商瘦
AP
架构校园网案例
GO
校园
WLAN
的特点
1.
校园
WLAN
用户密集，而且上网时间固定。一般为晚上还有中午时段。
2.
校园
WLAN
数据流量大，学生一般通过网络观看流媒体电视，及玩各种游戏。
3.
校园
WLAN
网络覆盖的区域大，一般的校园
WLAN
覆盖所有的学生宿舍，及公共区域。
联通校园
WLAN
建设案例
管理
VLAN
在
TAP
内设定，并在
ONU
上让
VLAN200
透传。
BARS
上有相应的
vlan
信息从而保证每个
AP
的业务端的隔离。
AP
和
AP
间的信道相互隔离，选择
1
、
6
、
11
信道。
局端设备
OLT
对用户进行汇聚，透传
vlan
，
BRAS
为
PPPoE
认证用户接入服务器，对接入用户进行认证计费。
AC
旁挂在
BARS
上对
AP
进行集中控制。
AP
以静态
IP
指向
AC
。
组网运营实现
业务流程：
业务
VLAN
在
ONU
上设置，
STA
连接到指定的
SSID
后，数据流经过
ONU
打上
VLAN
标识，通过
OLT
的透传，经过
BAS
的设置的相应
VLAN
进入公网
武汉联通瘦
AP
架构采用的是本地转发方式。
管理流程
AP
通过
ONU
、
OLT
、
BAS
、
7450
到达
AC
的
LAN
口。
在
AP
内起管理
VLAN200
，在
7450
的
AC
端口起管理
VLAN200
，
AP
关联到
AC
，
AC
给
AP
下发模板。模板包括信道、数据传输速率、我们还可以根据需要给不同区域的
AP
实行个性化的配置。
AP
获得了
AC
下发的模就正常工作了。
移动校园网案例
虚接口应用
瘦
AP
架构采用集中转发方式。
下面先介绍下虚接口：
AC
上一个实实在在的千兆口
+TAP
的
SSID
以及
SSID
绑定的
VLAN
构成一个虚接口。
虚接口的概念在瘦
AP
架构的集中转发中非常重要。
启用
NAT
1
、在只有一个虚接口可以进入公网时，其他的虚接口可以通过
NAT
来进入公网，
NAT
也解决了公网地址不够的问题。
2
、要在可以进公网的虚接口开
NAT
。
案例分析
业务
VLAN
有
3
个：
第一个
VLAN100
为校园网，对应的
SSID
为
CMedu
，在
AC
上启用
DHCP
服务器，分配地址范围，
~
。
第二个
VLAN200
为移动网，对应的
SSID
为
CMCC
，在
AC
上启用
DHCP
服务器，分配地址范围，
~
第三个为
VLAN300
是有线网。，在思科设备上启用
DHCP
服务器，分配地址：
～
该地址必须和校园服务器的子网在一个网段。
外网的认证：
学生登录到
CMCC
，业务
VLAN
打
VLAN200
，
AP
通过隧道传送到
AC
，
AC
的
WAN
接口和另外台
AC
的认证模块相连接，由
AC
的认证模块对用户鉴权、认证。用户的出口换在思科设备上打
VLAN200
，和移动城域网连接，提供用户上网服务。
校园网：
学生登录到
CMdu
，业务数据打
VLAN100
，采用本地转发模式，通话汇聚交换机思科设备上连接到校园服务器上，学生登录校园网，由校园网服务器进行认证。
有线网：
学生通过有线连接到
ONU
，为有线用户打
VLAN300
，该业务
VLAN300
通过
OLT
连接到汇聚交换机思科设备上，而有线采用移动租用宽带，在校园内部的认证服务器对学生进行认证计费，为学生用户提供上网业务。
AC
分工：
一台
AC
负责对
AP
进行管理，对
AC
分配公网
IP
地址，另外一台负责对移动的用户认证鉴权计费。
DHCP
服务池的分配：
AC
有两个
DHCP
池，
VLAN100DHCP
服务器，
VLAN200 DHCP
服务器，汇聚交换机
6509
上有一个
DHCP
池，
VLAN300 DHCP
服务器。
Protal/Radius
CMNET
AC(1+1)
Transmission Network
AAA
Server
Web Server
DHCP Server
NM Server
Antenna
AP
Switches
Aggregation switches
Core switches
W
LAN
覆盖示意图
电信业务运营支持系统
(BOSS)
AAA Server
城域网解决方案
描述：
在本网络架构中，无线终端的数据报文在到达
AP
后，被
AP
以隧道封装后送达无线交换机的
LAN
端口，解封后丢到
WAN
端口。
无线终端同样需要经过
Bras
的接入认证后才能访问
Internet
。
特点：
无需对现有网络做任何变更
无线网络和有线网络完全隔离
可以通过
VLAN
对无线用户进行隔离。
路由器
BRAS
交换机
以太网
交换机
无线交换机
宽带接入
服务器
(BroadbandRemoteAccessServer,
简称
BRAS)
是面向宽带
网络
应用的新型接入
网关
，位于骨干网的边缘，能完成用户带宽的
IP/ATM
网的数据接入
(
目前接入手段主要基于
xDSL/CableModem/
高速以太网技术
(LAN)/
无线宽带数据接入
(WLAN)
等
)
，实现商业楼宇及小区住户的宽带上网、基于
IPSec(IPSecurityProtocol)
的
IPVPN
服务、构建企业内部
Intranet
、支持
ISP
向用户批发业务等应用。
路由器
运营商
AAA Server
校园网解决方案
交换机
交换机
校园网
无线交换机
交换机
描述：
校园网目前遇到的主要问题是双重认证的问题：用户访问校园网要认证，但不收费，用户访问外网要认证，要收费。
特点：
支持
WEB
和
双重认证。可以定义需要进行
WEB
认证的目的
IP
地址的黑白名单。
用户首先进行
认证，以访问无线网络。
当用户访问的
IP
不在白名单内时，会弹出
WEB
登陆界面。
BRAS
学校
AAA Server
访问外网
访问校园网
GO
需要注意的技术问题
GO
提请注意的问题
虚拟局域网的问题
瘦
AP
与无线控制器的关联方式
隧道安全机制的不同
虚拟局域网的问题
出于安全的考虑，目前以
AP
为单位划分了
VLAN
，那么这对于瘦
AP
与无线控制器的通信是否会造成影响
?
如通过
DHCP
服务器
，瘦
AP
与
AC
设备的
IP
地址分属于不同的局域网。此时这两个设备虽然通过
路由器
仍然可以进行通信，但是对于其传递的管理信息是否会造成不利的影响呢
?
通常情况下是不会造成不利影响的，或者说，其不利影响可以忽略不计。这主要是因为隧道封装的原因：在
AC
与瘦
AP
进行数据传送时，隧道会将他们之间需要传送的数据封装到
IP
分组中，从而可以跨越虚拟局域网交换或者路由这些信息。如果此时需要通过路由器来进行路由，那么在传送的环节中就多出了一环，速率会稍微受到了一些影响，不过除非这个路由器是企业网络中的瓶颈资源，否则的话，这个不利影响可以忽略不计。
基于
TCP/IP
的分组交换技术，就是将数据 分解称
IP
数据包
,
放在网络上传送
,
到达目的地再重组
.
而这个网络就是我们常见的
IP
承载网 。
不过如果部署在不同的
VLAN
中，对于后续故障的排查也会产生不利的影响。比如说当
AC
与瘦
AP
无法正常通信的话，那么造成这个故障的原因还需要考虑路由器路由信息的原因，遇到故障的时候，就必须多测试几个地方。所以虽然
AC
与瘦
AP
可以分属于不同
VLAN
，但是，为了后续工作的方便，尽量不要这么做，尽量部署在相同的
VLAN
中，把他们部署在不同的
VLAN
中只是不得已而为之的做法。比如企业中有三个
AP
，分属于三个不同的
VLAN
，此时，为他们分别配制三个不同的无线局域网控制器则显然是不合理的。在遇到这种情况时，只需要配备一个无线局域网控制器。对它们进行统一管理。
瘦
AP
与
AC
的关联方式
从上面的工作原理我们可以看到，瘦
AP
主动与
AC
进行联系，如果无线网络比较复杂，有多台
AC
的话，
AP
会与哪个无线局域网控制器进行绑定的
?
这个主动权主要在瘦
AP
，而不在于
AC
上。通常情况下，瘦
AP
会发送广播信息，以获得其周边的所有无线局域网控制器的
IP
地址，根据得到
IP
地址时间的先后顺序，依次进行连接请求，并自动绑定第一个允许其连接请求的
AC
。但是，这往往会造成管理上的混乱。出于负载均衡或者安全的需要，需要将
AP
能够绑定到特定的
AC
上去。
隧道安全机制的不同
在瘦
AP
与
AC
进行通信时，会采用两条隧道，分别用来传送控制信息与数据信息。通常情况下，控制报文在传送的过程中是不加密的，而数据报文在传送的过程中是加密的。虽然有隧道的保护，但是其管理信息在隧道中进行明文传输则仍然会有一定的安全隐患。为此需要通过
IPSec
等安全策略，来保障其信息传输的安全性。否则的话，非法供给者就可以通过窃听等手段来获取管理信息，并进行伪造，从而让一些非法的客户端可以通过其认证，连接到这个无线局域网中。所以，需要通过
IP
安全策略等手段来加密管理信息仍然是非常有必要的。不过在采用这些额外的安全手段时，需要进行仔细的测试，以判断能否与目前实施的安全策略兼容。
现场问题简单分析举例
PPPOE
认证问题
中间人攻击
PPPOE
认证问题
1
． 终端用户有时能拨上去，有时拨不上去
2
． 已经登陆上去的用户注销，再次登陆也登不上去，显示的用户名密码错误
解决方法：到客户现场，先看设备的整体配置情况，再查看连接设备的核心交换机配置，都没问题，用户上网用的是公网地址！
达到高峰期时
,
在本机拨号上网，果然提示用户名和密码错误，这时抓包，连同登陆过程抓下来分析，发现异常：当拨号进行到
PPP
验证阶段
,
服务器响应给客户机的信息中包含
“DHCP NO IP”
，原来是服务器可分配的地址池已经用完了，这时登陆服务器查看，果然如此。网络中默认用户开机登陆时会自动获取一个地址，而
PPPOE
成功后又获得一个地址，这样一个用户就有两个地址，而公网地址池仅仅能维持一台
PC
一个
IP
，在接入服务器上做了
PPPOE
下不响应
DHCP
请求的设置后，问题解决。
伪造
AP
的攻击方式示意
攻击者利用伪造
AP
进行中间人攻击：
伪造
AP
对于用户（终端）相当于合法
AP
；对于合法
AP
相当于用户（终端）
Man-in-the-Middle Attack
，
简称“
MITM
攻击
.
信息窃取
当
A
、
B
通信时，
C
不主动去为其“转发”，只是把他们的传输的数据备份，以获取用户网络的活动，包括账户、密码等敏感信息，这是被动攻击也是非常难被发现的。
实施中间人攻击时，攻击者常考虑的方式是
ARP
欺骗或
DNS
欺骗等，将会话双方的通讯流暗中改变，而这种改变对于会话双方来说是完全透明的。以常见的
DNS
欺骗为例，目标将其
DNS
请求发送到攻击者这里，然后攻击者伪造
DNS
响应，将正确的
IP
地址替换为其他
IP
，之后你就登陆了这个攻击者指定的
IP
，而攻击者早就在这个
IP
中安排好了一个伪造的网站如某银行网站，从而骗取用户输入他们想得到的信息，如银行账号及密码等，这可以看作一种网络钓鱼攻击的一种方式。对于个人用户来说，要防范
DNS
劫持应该注意不点击不明的连接、不去来历不明的网站、不要在小网站进行网上交易，最重要的一点是记清你想去网站的域名，当然，你还可以把你常去的一些涉及到机密信息提交的网站的
IP
地址记下来，需要时直接输入
IP
地址登录。
能力需求
1
．基本的网络常识
2
．熟练使用各种工具软件
3*
．抓包分析各种协议报文
构建协议环境
,
对不同包进行分析
:
*HTTP
会话截持
,ids
旁路控制原理
,ipass
会话包分析
;
*PPPOE,
的登陆过程及
RBAS
与后台
RADIUS
交互的
RADIUS
认证计费报文分析
;
*
LINUX
搭建
SNMP
服务器，抓包分析
SNMPv2
的各种报文
;
*搭建
DHCP
服务器并分析
DHCP
在本地应用及开启
DHCP
中继的不同
;
*HTTP
代理及
SOCKET
代理的原理
,
配置
IPSEC,PPTP,L2TP
服务器
,
分析用户在拨号过程中的交互报文及
NAT-T
情况下查看报文的变化
,
并且在同时配置了
VPN
与
NAT
后判断
IOS
的处理机制
;
*分析
HTTP
Tunnel
下伪装正常提供服务器的端口进行防火墙穿越
;
*IPV6
下的邻居发现机制及路由原理
;
*分析
Nmap
下的各种
TCP
，
UDP
，
ICMP,
扫描技术
,
分析
HTTP,TELNET,DNS
，
FTP,RIPV1,RIPV2,OSPF,VRRP
等常见协议
;
*
PIX
防火墙对
TCP
序列号的扰乱
,
强制修改
MSS
及对分片的处理机制
*
Tiny fragment
攻击
*
TCP/IP
协议本身的分析
3*
．抓包分析各种协议报文
socket
使用标准
Unix
文件描述符
(filedescriptor)
和其它程序通讯的方式。套接字是通信的基石，是支持
TCP/IP
协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点，它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。
Tiny Fragment
字面意思为“小片段”，在网络是一种常见的攻击手段，常见于局域网。
就是用一个很小的
TCP
碎片将第一个
TCP
数据包的头信息压到下一个碎片中。这可导致过滤网络通信的路由器忽略可能包含恶意数据的后续碎片。
现有的
TCP/IP
协议里，在输出数据包中加入一个异常的小型数据段是有可能的。如果数据段足够的小，并且可以把
TCP
数据包中的一些头部信息域压成第二个数据段，用于说明那些领域的过滤规则将与之不再匹配。如果在过滤中不能执行极小数据段，其非法的数据包将可能通过，因为它已与过滤规则无法匹配。每个网络模式必须能够转寄
68octets
的数据报，而无需进一步的分割。这是因为一个网络头部信息可能高达
60octets
，而最小的数据段仅为
8octets
GO
WLAN
发展
GO
W
LAN
发展
运营商：加速
3G+WLAN
发展
WLAN
作为
3G
业务的良好补充，两种技术拥有不同的便利性。
WLAN
相对于
3G
的优势在于上网费用比较便宜。以
CMCC
为例，它提供的笔记本
WLAN
业务每分钟收费
元，而目前
3G
业务
TD
流量费为
元
/KB
。按照消费者使用高速上网的习惯，
3G
上网的费用会大于使用
WLAN
上网。此外，
WLAN
目前使用的技术理论下行速度在
11MB/S
左右，而捆绑了
HSDPA
的
TD
技术的理论下行速度则为
Mbps
。其他运营商的
3G
网络下行速度也在
3 Mbps
左右。消费者在有
WLAN
网络覆盖范围内使用无线局域网上网的效果明显会好于
3G
上网。当然，
WLAN
也有自己的弊端，那就满足不了用户的“
Mobile
”业务需求，这大大制约了它的发展。
3G
在用户移动使用时会自动切换基站，而
WLAN
却无法保证消费者在移动状态下长时间稳定的上网。一般情况下，大家都会选择固定场所来使用
WLAN
网络，而移动状态下使用
3G
上网。
当然，对于运营商不仅仅需要考虑
3G
与
WLAN
两种网络的快速搭建完善，更多的是如何平衡两种网络的发展，使其互相补充又不互相排挤。
所以，目前运营商
WLAN
的发展政策给我们创造了更多机会。
HSDPA
（
High Speed Downlink Packet Access
）
高速下行分组接入技术。
Thank u.
服务无限延伸
