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Mesh和WDS技术介绍

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技术介绍 WLAN 目录 目录 Mesh.......................................................................................................................................... 1 基本概念...................................................................................................................................... 1 无线Mesh的优点 ......................................................................................................................... 2 无线Mesh网络的部署 .................................................................................................................. 2 普通无线Mesh网络部署....................................................................................................... 2 地铁无线Mesh网络部署....................................................................................................... 4 无线Mesh安全............................................................................................................................. 5 Mesh网络拓扑............................................................................................................................. 5 点到点的连接....................................................................................................................... 5 点到多点的连接 ................................................................................................................... 6 自拓扑检测与桥接................................................................................................................ 6 WDS .......................................................................................................................................... 1 WDS简介 .................................................................................................................................... 1 WDS基本概念 ............................................................................................................................. 1 WDS的优势................................................................................................................................. 1 WDS的网络拓扑.......................................................................................................................... 1 点到点的连接....................................................................................................................... 2 点到多点的连接 ................................................................................................................... 2 自拓扑检测与桥接................................................................................................................ 2 i 技术介绍 WLAN Mesh Mesh 无线 Mesh 网络是一种新的无线局域网类型。与传统的 WLAN 不同的是,无线 Mesh 网络中的 AP 是无线连接的,而且 AP 间可以建立多跳的无线链路。无线 Mesh 网络 只是对骨干网进行了变动,和传统的 WLAN 没有任何区别。 基本概念 MAP AC MPP MP MP MP MAP MAP MAP WLAN mesh network Client Client Client 图1 典型无线 Mesh 组网 Client 如 表 1,无线Mesh主要包含如下概念: 概念 Access Controller (AC) Mesh Point (MP) Mesh Access Point (MAP) Mesh Portal Point (MPP) Mesh 链路 表1 无线 Mesh 网络中概念 描述 控制和管理 WLAN 内所有的 AP 通过无线与 MPP 连接的,但是不接入 Client 的无线接入 点 同时提供 Mesh 服务和接入服务的无线接入点 通过有线与 AC 连接的无线接入点 由一系列 Mesh 连接级联成的无线链路 1 技术介绍 WLAN Mesh 无线 Mesh 的优点 无线 Mesh 技术使得管理员可以轻松的部署质优价廉的无线局域网。无线 Mesh 网 络的优点包括: z 高性价比:Mesh 网络中,只有 MPP 需要接入到有线网络,对有线的依赖程 度被降到了最低程度,省却了购买大量有线设备以及布线安装的投资开销。 z 可扩展性强。Mesh 网络中 AP 之间能自动相互发现并发起无线连接建立,如 果需要向网络中增加新的 AP 节点,只需要将新增节点安装并进行相应的配置。 z 部署快捷:组建 Mesh 网络,除 MPP 外的其他 AP 均不需要走线接入有线网 络,和传统 WLAN 网络相比,大大缩短组建周期。 z 应用场景广。Mesh 网络除了可以应用于企业网、办公网、校园网等传统 WLAN 网络常用场景外,还可以广泛应用于大型仓库、港口码头、城域网、轨道交通、 应急通信等应用场景。 z 高可靠性。传统 WLAN 网络模式下,一旦某个 AP 上行有线链路出现故障,则 该 AP 所关联的所有客户端均无法正常接入 WLAN 网络。而 Mesh 网络中各 AP 之间实现的是全连接,由某个 Mesh AP 至 Portal 节点(有线网络)通常有 多条可用链路,可以有效避免单点故障。 无线 Mesh 网络的部署 无线 Mesh 网络主要包括两种应用: z 普通环境中的无线 Mesh 网络部署 z 地铁环境中的无线 Mesh 网络部署 普通无线 Mesh 网络部署 (1) 普通 FIT MP 场景 2 技术介绍 WLAN Mesh 图2 普通 FIT MP 场景 如 图 2所示,两个Mesh网络由一个AC管理。其中,至少一个MPP需要与AC建立有 线连接。一个MP启动后,它首先扫描附近的网络,然后与所有检测到的MP建立临 时连接。通过这种连接,MP可以与AC联系,并下载配置。完成配置文件的下载后, MP会与享有相同预共享密钥的邻居建立安全的连接。 (2) 拥有两个 radio 的 FIT MP,两个 radio 分别在不同的 Mesh 网络 3 技术介绍 WLAN Mesh AC MPP MPP MP MP MP MP MP MAP MAP Client Mesh 1 Mesh 2 Radio 1 in mesh 1 Radio 2 in mesh 2 图3 拥有两个 radio 的 FIT MP 的组网 Client 如 图 3所示,为了使Mesh 1 和Mesh 2 网络不产生干扰,可以采用一个拥有两个radio 的MP,两个radio分别在不同的Mesh网络。在这种组网里,两个Mesh网络必须由同 一个AC管理。 地铁无线 Mesh 网络部署 地铁是现代城市里不可缺少的交通工具。在一个地铁系统里,控制信息和多媒体信 息需要实时的传递给快速移动的列车,从而有效的控制列车的运行,并且为乘客提 供多种网络服务。 如下图所示,一个地铁无线 Mesh 网络里,车载 MP 和轨旁 MP 均采用 Fit MP,受 AC 集中管理.多个轨道 MP 沿轨道进行部署。车载 MP 不停扫描新的轨旁 MP,并选 择信号质量最好的两个轨旁 MP 与之建立 Mesh 连接,主 Mesh 连接用于车载 MP 与轨旁有线网络之间的数据传输,从连接用于 Mesh 连接的切换备份。 4 技术介绍 WLAN Mesh AC Rail MP 1 Rail MP 2 Rail MP 3 Rail MP 4 ... ... Rail MP n Train MP 2 Train MP 1 Active link Dormant link 图4 地铁无线 mesh 网络部署 为了实现地铁无线 Mesh 网络的部署,H3C 开发了一种私有协议 MLSP(Mobile Link Switch Protocol,移动链路切换协议)。该协议负责在列车移动过程中的活跃链路 切换,并保证切换过程中不丢失报文。列车 MP 和轨道 MP 之间用于链路建立和通 信的下层协议遵循最新的 IEEE 802.11s 标准。 无线 Mesh 安全 由于传输媒质的开放性,无线网络很容易遭受非法攻击,Mesh 网络的多跳性带来了 新的安全挑战,无线 Mesh 安全成为 WLAN Mesh 网络的重要组成部分,它主要包 括用于加密的算法,密钥的管理和分发等内容。目前提供 PSK+CCMP 的方式进行 Mesh 安全连接。 Mesh 网络拓扑 通过在每个 AP 的射频模式下配置邻居 AP 的 MAC 地址来实现三种 Mesh 网络拓扑。 点到点的连接 在点到点的组网环境中,用户可以预先指定与其相连的邻居。如 图 5所示,AP 1 和 AP 2 形成的链路可以将局域网 1 和 2 的 802.3 报文转换成 802.11s报文,然后在无 线链路上传输。 图5 点到点的连接 5 技术介绍 WLAN 点到多点的连接 Mesh 在点到多点的组网环境中,所有的连接都要通过中心桥接设备进行数据转发,如 图 6所示,所有的局域网的数据传输都要通过AP 1。 AP 2 AC AP 1 AP 3 AP 4 AP 5 图6 点到多点的连接 自拓扑检测与桥接 自拓扑检测与桥接可以检测到其他局域网设备,并且形成链路。该网络拓扑容易引 起网络环路,使用时可以结合 Mesh 路由选择性地阻塞冗余链路来消除环路,在 Mesh 链路故障时还可以提供备链路备份的功能。 图7 自拓扑检测与桥接 6 技术介绍 WLAN WDS WDS WDS 简介 WDS(WLAN Distribution System)通过无线网桥连接两个独立的局域网段,并且 在他们之间提供数据传输。 WDS 基本概念 z 链路的建立:通过在对等体之间交换消息来建立连接。 z 链路的安全:提供 PSK+CCMP 的无线安全连接。 WDS 的优势 目前,基于 802.11 的无线技术已经广泛地在家庭、SOHO、企业等得到应用,用户 能通过这些无线局域网得到无线服务。对于目前的无线网络技术,为了扩大无线覆 盖面积,需要用电缆、交换机、电源等设备将 AP 互相连接。AP 的之间的有线连接 会导致最终部署的无线网络结构复杂,成本较高,并且在大面积无线覆盖时需要大 量的时间才能完成部署。WDS 技术使得管理员可以轻松的部署质优价廉的无线局域 网。WDS 网络的优点包括: z 通过无线网桥连接两个独立的局域网段,并且在他们之间提供数据传输。 z 低成本,高性能。 z 扩展性好,并且无需铺设新的有线连接和部署更多的 AP。 z 适用于公司,大型仓储,制造,码头等领域。 WDS 的网络拓扑 WDS 提供了以下三种拓扑。通过在 AP 的射频模式下配置邻居 AP 的 MAC 地址来 实现三种 WDS 网络拓扑。 1 技术介绍 WLAN 点到点的连接 WDS 在点到点的组网环境中,用户可以预先指定与其相连的邻居。如 图 8所示,AP 1 和 AP 2 形成的链路可以将LAN Segment 1 和LAN Segment 2 的 802.3 报文转换成 802.11s报文,然后在无线链路上传输。 LAN Segment 2 AP 2 AP 1 LAN Segment 1 图8 点到点的连接 点到多点的连接 在点到多点的组网环境中,所有的连接都要通过中心桥接设备进行数据转发,如 图 9所示,所有的局域网的数据传输都要通过AP 1。 图9 点到多点的连接 自拓扑检测与桥接 自拓扑检测与桥接可以检测到其他局域网设备,并且形成链路。该网络拓扑容易引 起网络环路,使用时可以结合 STP 选择性地阻塞冗余链路来消除环路,在 WDS 链 路故障时还可以提供备链路备份的功能。 2 技术介绍 WLAN LAN Segment 2 AP 2 AP 4 AP 3 AP 1 LAN Segment 1 图10 自拓扑检测与桥接 WDS 3

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