WLAN技术

2025-01-31 datacom / experiment 4.9K 字 22 分钟

WLAN 简介

无线局域网(Wireless Local Area Networks； WLAN)利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网把个人从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提高了员工的办公效率。

WLAN的优点：它能够方便地联网，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动；WLAN在有线网络布线困难的地方比较容易实施，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。

相关名词解释

VLAN配置

VLAN：可以想象成一个大房子（网络）里划分的不同房间（VLAN）。每个房间可以有自己的功能，比如一个用于睡觉（管理），另一个用于做饭（业务）。

  • 管理VLAN：这个房间（VLAN）是给管理员用的，有一个门牌号（IP地址）。
  • 业务VLAN：另一个房间（VLAN）是给客户用的，也有一个门牌号（IP地址）。
    接口配置：

就像不同房间（VLAN）里的电器（接口），每个电器都有它的用途，比如有的用来冷藏食物（接口），有的用来冷冻食物（接口）。 这些电器（接口）需要接入相应的房间（VLAN），并且设置好相应的功能，比如是否需要供电（DHCP服务）。

AP（Access Point）配置

AP：可以看作是无线信号的发射器，就像无线遥控器一样，可以远程控制设备。
AP组：把多个遥控器（AP）分在同一个组里，方便管理。

认证模式和MAC地址绑定

相当于给遥控器（AP）加个密码，只有知道密码的设备才能用它遥控。

WLAN安全配置

安全配置文件：就像是保险箱的密码组合，决定了谁能打开保险箱（网络）以及用什么方式打开（加密方式和密码）。
SSID文件：相当于保险箱的标签，告诉你哪个是你要打开的保险箱（无线网络）。

VAP（Virtual Access Point）配置

VAP模板：可以想象成一种特殊的遥控器模板，按照这个模板制作的遥控器（VAP）都能按照预设的方式工作。 VAP与AP组关联：就是告诉模板（VAP）要用哪些遥控器（AP）来执行任务。

DHCP服务配置

DHCP：就相当于自动分配门牌号的系统，当有新邻居（设备）搬进大楼（网络）时，自动给他们分配一个门牌号（IP地址）。

网络设备

路由器、交换机：可以想象成大楼的交通枢纽，负责指引包裹（数据）的正确路径。

地址分配

就是给每个房间（VLAN）、电器（接口）、遥控器（AP）等贴上正确的门牌号（IP地址），确保邮递员（数据）能正确派送包裹（数据包）。

隧道接口配置

隧道接口：可以想象成大楼里的特快电梯，能够快速将包裹（数据）从一个楼层（网络部分）传送到另一个楼层（网络部分）。

AP

无线局域网的架构主要分为

  • 基于控制器的AP架构(瘦AP，FitAP)
  • 传统的独立AP架构(胖AP，FatAP)

近几年WLAN技术的发展，瘦AP正在迅速替代胖AP模式

胖AP

除无线接入功能外，一般具备WLAN、LAN两个接口，多支持DHCP服务器、DNS和MAC地址克隆，以及VPN接入、防火墙等安全功能 胖AP也称为独立AP，所有的配置存储于自治型接入点本身，因此设备的管理和配置均由接入点处理。所有加解密和MAC层功能也由自治型接入点完成 胖AP的例子典型的是无线路由器

瘦AP

无线局域网一体化发展的下一个阶段是集中式WLAN架构。这种模式使用位于网络核心的WLAN控制器，在集中式的无线局域网体系结构中，基于控制器的接入点，也称为轻量型AP

为了实现WLAN网络的快速部署、网络设备的集中管理、精细化的用户管理，相比胖AP方式，企业用户以及运营商更倾向于采用集中控制性WLAN组网(瘦AP+AC)

AC和AP之间采用CAPWAP协议

实验网络拓扑图

R1为出口路由器，SW1为核心交换机，SW2 和 SW3 为接入交换机。
AP 管理 vlan 100： 192.168.100.254/24
无线业务 vlan 101： 192.168.101.254/24
互联 vlan 10： 10.10.10.0/30

实验组网

配置思路如下:

基础配置部分（IP、接口配置）

  • 接入交换机（SW2 、SW3）：创建vlan 100，101 ，上行trunk放通100、101，下行access放通vlan 100
  • 核心交换机（SW1）：创建vlan 10，100，101 ，配置vlan 10 和 vlan 101 的IP，在vlanif 101 使能DHCP，上行access放通vlan 10，其余接口trunk放通vlan 100、101，配置到R1的默认路由。
  • AC：创建vlan 100，101，配置vlan 100的IP，在vlanif 100 使能DHCP，互联接口trunk放通100、101
  • R1：配置接口IP，配置回程路由。

WLAN 配置：

  • 配置认证模式，上线AP
  • 创建域管理模板，配置国家代码
  • 创建ssid模板，配置ssid名称
  • 创建安全策略，设置ssid密码
  • 创建vap模板，配置数据转发模式，绑定安全策略，ssid模板，业务vlan
  • 创建ap组，绑定域管理模板，绑定vap模板到射频卡
  • 将ap放入ap组

wlan 的配置结构如下：

1、AP 上线： AC capwap 绑定vlan， 设置 mac 地址认证
2、创建ap组

  • 绑定域模板
    • 配置国家代码
  • vap模板
    • 配置转发模式
    • 绑定ssid模板
      • 配置ssid名称
    • 绑定安全策略模板
      • 配置ssid密码
    • 绑定业务vlan
  • 绑定vap到射频卡

3、将ap放入ap组

基础网络配置

接入层 SW2、 SW3 配置

在上下行接口号一样的情况下，SW2 和 SW3 的配置基本一样

<Huawei>system-view 
[Huawei]sysname SW2
[SW2]vlan batch 100 101
[SW2]int GigabitEthernet 0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 100 101
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]q
[SW2]int GigabitEthernet 0/0/2
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 100

核心层 SW1 配置

<Huawei>system-view 
[Huawei]un in en
[Huawei]sysname SW1
[SW1]vlan batch 10 100 101
[SW1]dhcp enable 
[SW1]int Vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 10.1.1.1 30
[SW1-Vlanif10]q
[SW1]int Vlanif 101
[SW1-Vlanif101]ip address 192.168.101.254 24
[SW1-Vlanif101]dhcp select interface 
[SW1-Vlanif101]q
[SW1]int GigabitEthernet 0/0/23
[SW1-GigabitEthernet0/0/23]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/23]port default vlan 10
[SW1-GigabitEthernet0/0/23]q
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 100 101
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]q
[SW1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 100 101
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]q	
[SW1]int GigabitEthernet 0/0/24
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk 
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan 100 101
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]q
[SW1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.1.1.2

R1 配置

<Huawei>system-view 
[Huawei]un in en
[Huawei]sysname R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.2 30
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]ip route-static 192.168.101.0 24 10.1.1.1

AC 配置

<AC6605>system-view
[AC6605]un in en
[AC6605]sysname AC
[AC]vlan batch 100 101
[AC]dhcp enable
[AC]int Vlanif 100
[AC-Vlanif100]ip add	
[AC-Vlanif100]ip address 192.168.100.254 24
[AC-Vlanif100]dhcp select interface 
[AC-Vlanif100]q
[AC]int g0/0/1
[AC-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[AC-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 100 101

AP 上线

为capwap绑定vlan，设置 AP 认证模式为 MAC 地址认证

[AC]capwap source interface Vlanif 100  // 为capwap隧道绑定vlan
[AC]wlan 	//进入无线视图
[AC-wlan-view]ap auth-mode mac-auth 	//设置AP认证模式为MAC地址认证

绑定 AP 设备，首先在 AP 中使用 dis in vlan 查看MAC

<Huawei>dis interface Vlanif
Vlanif1 current state : UP
Line protocol current state : UP
Last line protocol up time : 2025-01-30 17:45:34 UTC-05:13
Description:HUAWEI, AP Series, Vlanif1 Interface
Route Port,The Maximum Transmit Unit is 1500
Internet Address is allocated by DHCP, 192.168.100.221/24
IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 00e0-fcd7-0410
Current system time: 2025-01-30 18:06:18-05:13
    Input bandwidth utilization  : --
    Output bandwidth utilization : --

在 AC 中，使用 ap-id X ap-mac XXXX-XXXX-XXXX 设置ap的id号，并绑定mac地址

[AC]wlan 		//进入无线视图
[AC-wlan-view]ap-id 1 ap-mac 00e0-fcd7-0410		//绑定AP1的MAC地址，ID为1
[AC-wlan-ap-1]ap-name ap-1		//设置AP名称为ap-1
[AC-wlan-ap-1]q	
[AC-wlan-view]ap-id 2 ap-mac 00e0-fc98-11c0
[AC-wlan-ap-2]ap-name ap-2

在 AC 中，使用dis ap all 查看AP 上线情况， State 为 nor 表示 AP 上线成功

[AC]dis ap all    // 此时 AP 未上线
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done.
Total AP information:
idle : idle            [2]
-------------------------------------------------------------------------------
ID   MAC            Name Group   IP Type            State STA Uptime
-------------------------------------------------------------------------------
1    00e0-fcd7-0410 ap-1 default -  -               idle  0   -
2    00e0-fc98-11c0 ap-2 default -  -               idle  0   -
-------------------------------------------------------------------------------
Total: 2
[AC]dis ap all	  // 此时 AP 上线
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done.
Total AP information:
nor  : normal          [2]
--------------------------------------------------------------------------------
------------
ID   MAC            Name Group   IP              Type            State STA Uptim
e
--------------------------------------------------------------------------------
------------
1    00e0-fcd7-0410 ap-1 default 192.168.100.221 AP3030DN        nor   0   33S
2    00e0-fc98-11c0 ap-2 default 192.168.100.223 AP3030DN        nor   0   15S
--------------------------------------------------------------------------------
------------
Total: 2

WLAN 配置

[AC]wlan 		// 进入无线视图
[AC-wlan-view]regulatory-domain-profile name ap1-regu		// 创建域管理模板，名称为ap1-regu
[AC-wlan-regulate-domain-ap1-regu]country-code CN		// 配置国家代码
[AC-wlan-regulate-domain-ap1-regu]q
[AC-wlan-view]ssid-profile name ap1-ssid		// 创建SSID模板，名称为ap1-ssid
[AC-wlan-ssid-prof-ap1-ssid]ssid Mygo		// 配置SSID名称为MyGo
[AC-wlan-ssid-prof-ap1-ssid]q	
[AC-wlan-view]security-profile name ap1-sec		// 创建安全策略，名称为ap1-sec
[AC-wlan-sec-prof-ap1-sec]security wpa2 psk pass-phrase 12345678 aes		// SSID密码为123456789
[AC-wlan-sec-prof-ap1-sec]q
[AC-wlan-view]vap-profile name ap1-vap		// 创建VAP模板，名称为ap1-vap
[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]forward-mode tunnel		// 配置业务数据转发模式	
[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]security-profile ap1-sec		// 绑定安全策略	
[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]ssid-profile ap1-ssid		// 绑定SSID模板
[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]service-vlan vlan-id 101		// 绑定业务VLAN
[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]q
[AC-wlan-view]ap-group name ap1-group		// 创建AP组，名称为ap1-group
[AC-wlan-ap-group-ap1-group]regulatory-domain-profile ap1-regu		// 绑定域模板
[AC-wlan-ap-group-ap1-group]vap-profile ap1-vap wlan 1 radio 0	// 绑定vap模板到射频卡0上，radio 0表示2.4g信号
[AC-wlan-ap-group-ap1-group]vap-profile ap1-vap wlan 1 radio 1		// 绑定vap模板到射频卡1上，radio 1表示5g信号
[AC-wlan-ap-group-ap1-group]q
[AC-wlan-view]ap-id 1
[AC-wlan-ap-1]ap-group ap1-group	//将ID为1的ap放入到ap-group组中，AP的ID使用display ap all查看
[AC-wlan-ap-1]q
[AC-wlan-view]ap-id 2
[AC-wlan-ap-2]ap-group ap1-group

实验验证

配置完成后稍等一会，AP将会有范围显示，无线终端检测到vap，可通过输入密码连接，连接后，使用终端能够ping通出口地址10.1.1.2

STA>ipconfig

Link local IPv6 address...........: ::
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 192.168.101.250
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 192.168.101.254
Physical address..................: 54-89-98-7B-5F-2E
DNS server........................:

STA>ping 10.1.1.2

Ping 10.1.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=1 ttl=254 time=218 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=2 ttl=254 time=188 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=3 ttl=254 time=187 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=4 ttl=254 time=219 ms
From 10.1.1.2: bytes=32 seq=5 ttl=254 time=188 ms

--- 10.1.1.2 ping statistics ---
  5 packet(s) transmitted
  5 packet(s) received
  0.00% packet loss
  round-trip min/avg/max = 187/200/219 ms

F & Q

一、在WLAN配置中，有哪些转发模式？

在WLAN配置中，主要的转发模式包括直接转发和隧道转发。

直接转发模式（Direct Forward）：
配置：[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]forward-mode direct-forward
含义：在直接转发模式下，无线接入点（AP）将接收到的业务数据直接转发给目的设备，而不通过无线控制器（AC）进行中转。
特点：

  • 低延迟：由于数据直接在AP和终端之间传输，减少了通过AC的环节，从而降低了延迟。
  • 网络架构简单：网络架构相对简单，适用于小型网络或对延迟要求较高的应用。
  • 广播控制：需要在与AP直连的设备接口上配置端口隔离，以避免大量不必要的广播报文导致网络阻塞。

隧道转发模式（Tunnel Forward）：
配置：[AC-wlan-vap-prof-ap1-vap]forward-mode tunnel
含义：在隧道转发模式下，所有业务数据都通过AP和AC之间的CAPWAP隧道进行传输，即数据先从AP传输到AC，再由AC转发到目的设备。
特点：

  • 集中管理：所有数据通过AC集中管理，便于进行统一的安全策略和QoS策略配置。
  • 安全性高：由于数据通过隧道传输，可以提供更高的安全性，适合需要严格数据管控的环境。
  • VLAN配置：管理VLAN和业务VLAN不能配置为同一VLAN，且AP和AC之间只能放通管理VLAN，不能放通业务VLAN。