大型WLAN技术(1)

VLAN Pool

通过vlan pool把接入的用户分配到不同的vlan,减少广播域,减少网络中的广播报文,提升网络性能。

由于无线终端的移动性,在无线网络中经常有大量用户从某个区域接入后,随着用的移动,再漫游到其他区域,导致该区域的用户接入多,对IP地址数目要求大。比如:场馆入口、酒店的大堂等。目前一个SSID只能对应一个VLAN,一个VLAN对应一个子网,如果大量用户

从某一区域接入,只能扩大VLAN的子网,保证用户能够获取到IP地址。这样带来的问题就是广播域扩大,导致大量的广播报文(如ARP、DHCP等)带来严重的网络拥塞。基于此问题考虑,一个SSID需要能够对应多个VLAN,把大量用户分散到不同的VLAN减少广播域。VLAN Pool提供多个VLAN的管理和分配算法,实现SSID对应多个VLAN的方案。

分配算法

• 顺序分配算法:把用户按上线顺序依次划分到不同的VLAN中,用户上下线用户VLAN容易

变化,IP地址变更。

• HASH分配算法:根据用户MAC地址HASH值分配VLAN,用户分配的VLAN固定,可能导致

VLAN间用户划分不均匀,有的VLAN用户较多,有的较少。

QQ截图20240526151755

配置

QQ截图20240526151911

QQ截图20240526152035

如图,管理vlan10,业务vlan 20 30 40,网络可达,dhcp配置,capwap隧道,wlan基础配置(vap模板里业务vlan选择绑定vlan pool)

创建vlan pool,把业务vlan 20 30 40 加入进来,分配算法这里选择顺序分配

终端连接后,查看ip,发现分别接入vlan20 30 40

AC的DHCP技术

随着网络规模的不断扩大,网络设备不断增多,企业内不同的用户可能分布在不同的网段,一台DHCP服务器在正常情况下无法满足多个网段的地址分配需求。企业内网各个网段通常都没有与DHCP Server在同一个二层广播域内,如果还需要通过DHCP服务器分配IP地址,则需要跨网段发送DHCP协议报文。

案例1

QQ截图20240526162219

AC和AP在二层,DHCP服务器和AC不在同一网段,DHCP服务器给STA和AP分配ip地址,由于跨网段,所以在AC上配置中继

配置端口:略

AR1:

int g 0/0/1

ip ad 172.168.12.1

dhcp enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]dhcp select global

配置地址组

ip pool 10
gateway-list 10.0.10.254
network 10.0.10.0 mask 255.255.255.0

ip pool 11
gateway-list 10.0.11.254
network 10.0.11.0 mask 255.255.255.0

配置静态路由

[Huawei]ip route-static 10.0.10.0 24 172.168.12.2
[Huawei]ip route-static 10.0.11.0 24 172.168.12.2

AC:

vlan b 10 11

int vlanif 10

ip ad 10.0.10.254 24

int vlanif 11

ip ad 10.0.11.254 24

int vlanif 1

ip ad 172.168.12.2 24 (与路由器相连接口ip)

配置中继:

interface Vlanif10
ip address 10.0.10.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 172.168.12.1

interface Vlanif11
ip address 10.0.11.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 172.168.12.1

capwap source interface vlanif 10(隧道)

此时ap可以获取ip地址

WLAN配置:略

sta查看ip

QQ截图20240526163258

可以获取ip地址

案例2

QQ截图20240526171030

• 在AC和AP间是二层组网的情况下,也可以配置Option43,AP会根据Option43的内容先向

指定IP地址的AC发送单播请求报文,如果发送十次报文,AP都没有收到回应,则AP会继续

以广播的方式来发现同一网段的AC。所以在二层组网的情况下Option 43不是必配的参数,

但在三层组网的情况下则是必配的。

• Option 43即为Type值为43(0x2B)的Option字段,又称为厂商特定信息选项,DHCP服务

器和DHCP客户端通过Option43交换厂商特定的信息。当DHCP服务器接收到请求Option43

信息的DHCP请求报文后,将在回复报文中携带Option43,为DHCP客户端分配厂商指定的

信息(本文中特指AC的IP地址)。

QQ截图20240526171112

拓扑

QQ截图20240526171137

如图

AC和AP不在同一网段,S3作为relay给STA分配ip,AC2作为DHCP服务器给AP分配ip地址

配置:

配置端口:略

S3:

vlan b 20 21 100

int g 0/0/2

p l t

p t a v 100

int vlanif 100

ip add 192.168.100.3 (S3和AC之间通过vlanif100连接)

dhcp配置:

dhcp enable

interface Vlanif20
ip address 10.0.20.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 192.168.100.2

interface Vlanif21
ip address 10.0.21.254 255.255.255.0
dhcp select interface

(给sta分配选择接口地址池)

AC:

vlan 100

配置dhcp:

dhcp enable

ip pool 20
gateway-list 10.0.20.254
network 192.168.100.0 mask 255.255.255.0
option 43 sub-option 3 ascii 192.168.100.2 (设置option43字段,ac的地址)

interface Vlanif100
ip address 192.168.100.2 255.255.255.0
dhcp select global

int g 0/0/1

p l t

p t a v 100

配置静态路由:

ip route-static 10.0.20.0 24 192.168.100.3

capwap隧道:

capwap source interface vlanif 100

此时ap可以获取ip

QQ截图20240526172328

wlan配置:略

此时sta可以获取地址

QQ截图20240526172359

漫游

QQ截图20240526202411 QQ截图20240526202604

• 二层漫游:1个无线客户端在2个AP(或多个AP)之间来回切换连接无线,前提是这些AP都

绑定的是同1个SSID并且业务VLAN都在同1个VLAN内(在同一个IP地址段),漫游切换的

过程中,无线客户端的接入属性(比如无线客户端所属的业务VLAN、获取的IP地址等属性)

不会有任何变化,直接平滑过渡,在漫游的过程中不会有丢包和断线重连的现象。

• 三层漫游:漫游前后SSID的业务VLAN不同,AP所提供的业务网络为不同的三层网络,对

应不同的网关。此时,为保持漫游用户IP地址不变的特性,需要将用户流量迂回到初始接入

网段的AP,实现跨VLAN漫游。

• 网络中有时候会出现以下情况:两个业务VLAN的VLAN ID相同,但是这两个子网又属于不

同的子网。此时为了避免系统仅仅依据VLAN ID将用户在两个子网间的漫游误判为二层漫

游,需要通过漫游域来确定设备是否在同一个子网内,只有当VLAN相同且漫游域也相同的

时候才是二层漫游,否则是三层漫游。

QQ截图20240526202744 QQ截图20240526202850

• 配置漫游组。

▫ 如果指定了漫游组服务器,则需要在漫游组服务器上配置漫游组。

▫ 如果没有指定漫游组服务器,则各成员AC均需配置漫游组。

实验

QQ截图20240526203311

设备连接方式如图所示,AP1被AC1纳管,AP2被AC2纳管,所有AP都采用直接转发模式。

S4交换机二层透传AP2的管理、业务报文,S3作为AP管理流量、业务流量的网关。

S3开启DHCP服务为AP1、AP2分配管理地址、为无线终端分配业务地址,AP通过DHCP报文中的Option 43获取AC地址。

1.1.1.1 数据规划

配置项 配置参数
AP管理VLAN VLAN10、20
STA业务VLAN VLAN11、21
DHCP服务器 S3作为DHCP服务器为AP分配IP地址
S3作为DHCP服务器为STA分配IP地址
AP的IP地址池 10.0.10.0/24、10.0.20.0/24
STA的IP地址池 10.0.11.0/24、10.0.21.0/24
AC的源接口IP地址 VLANIF100(10.0.100.254)、VLANIF200(10.0.200.254)
AP组 名称:ap-group1、ap-group2
引用模板:VAP模板departX
域管理模板 名称:default
国家码:中国(CN)
SSID模板 名称:departX
SSID名称:roam
安全模板 名称:departX
安全策略:WPA-WPA2+PSK+AES
密码:huawei123
VAP模板 名称:departX
转发模式:直接转发
业务VLAN:VLAN11、21
引用模板:SSID模板departX、安全模板departX

DepartX中的X代表AC编号,即AC1上为depart1、AC2上为depart2。

S3设备配置

#

sysname S3

#

vlan batch 10 to 11 20 to 21 100 200

#

dhcp enable

#

ip pool ap1

gateway-list 10.0.10.1

network 10.0.10.0 mask 255.255.255.0

option 43 sub-option 3 ascii 10.0.100.254

#

ip pool ap2

gateway-list 10.0.20.1

network 10.0.20.0 mask 255.255.255.0

option 43 sub-option 3 ascii 10.0.200.254

#

ip pool service_a

gateway-list 10.0.11.1

network 10.0.11.0 mask 255.255.255.0

dns-list 10.0.11.1

#

ip pool service_b

gateway-list 10.0.21.1

network 10.0.21.0 mask 255.255.255.0

dns-list 10.0.21.1

#

interface Vlanif10

description ap1_mgnt

ip address 10.0.10.1 255.255.255.0

dhcp select global

#

interface Vlanif11

description ap1_service

ip address 10.0.11.1 255.255.255.0

dhcp select global

#

interface Vlanif20

description ap2_mgnt

ip address 10.0.20.1 255.255.255.0

dhcp select global

#

interface Vlanif21

description ap2_service

ip address 10.0.21.1 255.255.255.0

dhcp select global

#

interface Vlanif100

description to_AC1

ip address 10.0.100.1 255.255.255.0

#

interface Vlanif200

description to_AC2

ip address 10.0.200.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 100

#

interface GigabitEthernet0/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 200

#

interface GigabitEthernet0/0/3

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 20 to 21

#

interface GigabitEthernet0/0/4

port link-type trunk

port trunk pvid vlan 10

port trunk allow-pass vlan 10 to 11

#

return

S4设备配置

#

sysname S4

#

vlan batch 20 to 21

#

interface GigabitEthernet0/0/3

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 20 to 21

#

interface GigabitEthernet0/0/4

port link-type trunk

port trunk pvid vlan 20

port trunk allow-pass vlan 20 to 21

#

return

AC1设备配置

#

sysname AC1

#

vlan batch 100

#

interface Vlanif100

description to_S3_CAPWAP

ip address 10.0.100.254 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/12

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 100

#

ip route-static 10.0.10.0 255.255.255.0 10.0.100.1

ip route-static 10.0.200.0 255.255.255.0 10.0.100.1

#

capwap source interface vlanif100

#

wlan

security-profile name depart1

security wpa2 psk pass-phrase huawei123 aes

aes

ssid-profile name depart1

ssid roam

vap-profile name depart1

service-vlan vlan-id 11

ssid-profile depart1

security-profile depart1

regulatory-domain-profile name default

mobility-group name mobility(漫游组名称必须一致

member ip-address 10.0.100.254

member ip-address 10.0.200.254

ap-group name depart1

radio 0

vap-profile depart1 wlan 1

radio 1

vap-profile depart1 wlan 1

radio 2

vap-profile depart1 wlan 1

ap-id 0 type-id 56 ap-mac 00e0-fc6e-2890 ap-sn 210235448310F30CF56D

ap-name ap1

ap-group depart1

provision-ap

#

return

AC2设备配置

#

sysname AC2

#

vlan batch 200

#

interface Vlanif200

description to_S3_CAPWAP

ip address 10.0.200.254 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/13

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 200

#

ip route-static 10.0.20.0 255.255.255.0 10.0.200.1

ip route-static 10.0.100.0 255.255.255.0 10.0.200.1

#

capwap source interface vlanif200

#

wlan

security-profile name depart2

security wpa-wpa2 psk pass-phrase huawei123 aes

ssid-profile name default

ssid-profile name depart2

ssid roam

vap-profile name depart2

service-vlan vlan-id 21

ssid-profile depart2

security-profile depart2

regulatory-domain-profile name default

mobility-group name mobility

member ip-address 10.0.100.254

member ip-address 10.0.200.254

ap-group name depart2

radio 0

vap-profile depart2 wlan 1

radio 1

vap-profile depart2 wlan 1

radio 2

vap-profile depart2 wlan 1

ap-id 0 type-id 56 ap-mac 00e0-fcde-1990 ap-sn 210235448310FA145341

ap-name ap2

ap-group depart2

provision-ap

#

Return

漫游注意事项

  • 实现WLAN漫游的两个AP必须使用相同的SSID和安全模板(安全模板名称可以不同,但是安全模板下的配置必须相同),认证模板的认证方式和认证参数也要配置相同。

  • 漫游组内最多可以添加16个AC成员,AC一次只能加入到一个漫游组中,不可以同时加入多个漫游组。在高密等可能频繁发生AC间漫游的场景中,如果漫游组成员数过多,可能导致频繁出现漫游失败。对于此类场景,建议调整组网规划,使漫游组中存在4个以内成员AC。

  • 同一漫游组内的AC必须使用相同的软件C版本,否则可能会导致AC间漫游失败。

  • AC间漫游建议采用规格相近的AC。不同型号AC的用户接入能力相差较大,当大规格AC的接入用户大量向小规格AC漫游时,超出小规格AC接入能力的部分用户会漫游失败。

  • 配置漫游组时,需确保AC已配置CAPWAP源地址,否则漫游组不生效。

  • AC间漫游与双链路热备功能互斥

  • AGV漫游功能与空口扫描功能互斥。开启AGV功能后,AP上的对应射频将不支持空口扫描功能,依赖于扫描的业务如智能漫游、频谱导航、负载均衡等均不可用。

  • AC间漫游组名称必须一致

  • WLAN AC和交换机之间不支持AC间漫游。

  • 802.11r功能支持的安全策略包括开放式系统认证、WPA2+PSK+AES、WPA2+PPSK+AES和WPA2+802.1X+AES。

  • 802.11r功能与PMF功能互斥,即如果已配置了802.11r功能,不能再配置PMF功能。

  • 802.11r使用802.1X认证时,如果开启了802.1X重认证功能,部分终端可能因兼容性问题,在重认证阶段掉线后重新上线。

  • 部分终端可能与802.11r漫游功能存在兼容性问题,导致漫游失败。不建议开启802.11r漫游功能。

  • 如果两个AC上的PPSK配置保持一致,则PPSK用户支持AC间802.11r快速漫游;如果两个AC上的PPSK配置不一致,则PPSK用户不支持AC间802.11r快速漫游。

  • 相同或不同漫游组成员(含漫游组服务器)的IP版本必须保持一致。如果配置了Navi AC,则漫游组成员与Navi AC成员(Navi AC和Local AC)的IP版本也必须保持一致。

相同的SSID。

相同的VAP模板,且VAP ID必须相同。

相同的安全策略。

高可靠性技术

• 热备份是指,当两台设备在确定主用(Master)设备和备用(Backup)设备后,由主用设

备进行业务的转发,而备用设备处于监控状态,同时主用设备实时向备用设备发送状态信

息和需要备份的信息,当主用设备出现故障后,备用设备及时接替主用设备的业务运行。

• VRRP双机热备份

▫ 主备AC两个独立的IP地址,通过VRRP对外虚拟为同一个IP地址,单个AP和虚拟IP建

立一条CAPWAP链路。

▫ 主AC备份AP信息、STA信息和CAPWAP链路信息,并通过HSB主备服务将信息同步给

备AC。主AC故障后,备AC直接接替工作。

• 双链路热备份

▫ 单个AP分别和主备AC建立CAPWAP链路,一条主链路,一条备链路。

▫ 主AC仅备份STA信息,并通过HSB主备服务将信息同步给备AC。主AC故障后,AP切

换到备链路上,备AC接替工作。

• 双链路冷备份

▫ 单个AP分别和主备AC建立CAPWAP链路,一条主链路,一条备链路。

▫ AC不备份同步信息。主AC故障后,AP切换到备链路上,备AC接替工作。

• N+1备份

▫ 单个AP只和一个AC建立CAPWAP链路。

▫ AC不备份同步信息。主AC故障后,AP重新与备AC建链CAPWAP链路,备AC接替工

作。

VRRP双机热备

QQ截图20240528173423

AC目前支持VRRP单实例整机热备,不支持负载均衡。

QQ截图20240528173624

基于VRRP 的双机热备,热备相关的业务都注册到同一个HSB备份组,HSB备份组内部绑定

HSB服务,同时HSB备份组与一个VRRP实例绑定,从而业务通过HSB备份组获知当前用户

的主备状态、以及主备切换等事件,并通过HSB组的接口进行备份数据的接收和发送。

QQ截图20240528173733

HSB业务实时备份:

▫ 用户数据信息备份

▫ CAPWAP隧道信息备份

▫ AP表项备份

▫ DHCP地址信息备份

配置:

QQ截图20240528173854

QQ截图20240528173925

QQ截图20240528173944

配置案例

QQ截图20240528174047 QQ截图20240528174108

AC2配置与AC1相同,此处不再赘述。

QQ截图20240528174137

capwap隧道使用virtual-ip,capwap source ip-address 10.0.10.X

双链路双机热备

QQ截图20240528174326

该方案除了支持主备备份之外,还支持负载分担模式。负载分担模式下可以指定一部分AP

的主AC为AC1,与其建立CAPWAP主链路,一部分AP的主AC为AC2,与其建立CAPWAP主

链路。

QQ截图20240528174415

• 建立主链路时,除了Discovery阶段要优选出主AC,其他过程跟正常情况下的CAPWAP隧道

建立过程一致。

• 在Discovery阶段,使能双链路备份功能后,AP开始发送Discovery Request报文,分为单播

方式和广播方式:

▫ 如果预先通过静态方式、DHCP服务器方式或DNS方式指定了主备AC的IP地址,AP向

AC发送单播Discovery Request报文请求与主备AC关联。

▫ 如果没有配置AC的静态IP地址或者单播没有回应时,AP将发送广播Discovery

Request报文请求同网段内可关联的AC。

• 不管是单播发现还是广播发现,如果主备AC都正常,都会回应Discovery Response报文,

并在该报文中携带双链路特性开关、优先级、负载情况以及IP地址。

• AP收集到主备AC回应的Discovery Response报文后,根据AC的优先级、设备的负载情况以

及AC IP地址来选择主AC并开始与其建立CAPWAP主链路,优选顺序如下:

▫ 比较AC的优先级,优先级值小的为主AC,默认优先级为0,最大值为7,优先级取值

越小,优先级越高。;

▫ 优先级相同情况下,比较AC设备的负载情况,即AP个数和STA个数,负载轻的为主

AC。优先选择当前可接入AP数大的AC为主AC,如果当前可接入AP数相同,则选择当

前可接入STA数大的AC为主AC;

▫ 负载相同情况下,比较IP地址,IP地址小的为主AC。

• 说明:当前可接入AP数=可接入的最大AP数-当前已接入的AP数,当前可接入STA数=可接

入的最大STA数-当前已接入的STA数

QQ截图20240528174704 QQ截图20240528174712 QQ截图20240528174540 QQ截图20240528174548

N+1备份

QQ截图20240528174837

QQ截图20240528174910