集中式WLAN架构下AP和Station管理的设计与实现

论文摘要

随着无线通信技术的进步,大规模部署WLAN（Wireless Local-Area Network,无线局域网）成为可能。而传统的WLAN部署需要管理员对网络中的每一个接入点逐一配置、管理,随着网络规模的扩大,其效率低且容易出错的弊端就逐渐显现出来。因此业界提出了集中式WLAN架构,该架构采用“瘦接入点”接入方式,所有的管理、配置等工作都由接入控制器完成,它在有效降低部署及运营成本的同时,还为运营商提供了集中管理的模式。在集中式WLAN架构下,接入控制器是整个网络的核心,它管理和控制着大量的瘦接入点以及站点,它的性能直接关系着整个网路的质量,因此对接入控制器的设计尤为关键。接入控制器在硬件平台上采用了RadiSys公司的ATCA-7220包处理刀片,采用ICE实现了整个系统的消息通信机制。论文是以京信通信公司开发的接入控制器系统为背景,在此基础上对AP和站点管理功能进行了设计与实现。本文对CAPWAP协议进行了深入研究,结合其消息传输机制,成功实现了对AP上下线管理、AP的配置下发及Station管理等功能;在AP配置方面提出了“组”的概念,将具有相同配置的AP划分到同一个组中,提高了管理员对网络配置的效率;研究了网页重定向技术,并对中途篡改HTTP报文重定向技术进行了实现,为运营商强制推送Portal页面提供了技术支持;提出并实现了AP发现AC的三种发现方式:二层广播发现、DHCP发现和DNS发现;研究了集中式WLAN架构的认证技术,并采用Portal认证对用户进行认证,在认证过程中实现了AC与Portal服务器、RADIUS服务器之间的交互过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无线通信技术
• 1.2 无线局域网
• 1.2.1 IEEE802.11 协议簇
• 1.2.2 组网结构
• 1.3 项目背景及主要工作
• 1.4 本文组织结构
• 第二章 集中式WLAN 架构相关技术
• 2.1 CAPWAP 协议
• 2.2 集中式WLAN 认证技术
• 2.2.1 AAA
• 2.2.2 RADIUS 协议
• 2.2.3 802.1X 认证
• 2.2.4 Portal 认证
• 2.2.5 802.1X 认证与Portal 认证比较
• 2.3 小结
• 第三章 总体方案设计
• 3.1 硬件平台
• 3.1.1 ATCA 介绍
• 3.1.2 RadiSys ATCA-7220
• 3.2 软件架构
• 3.2.1 AC 软件架构
• 3.2.2 APM 模块
• 3.3 数据库设计
• 3.3.1 配置管理模块
• 3.3.2 运行期管理模块
• 3.4 消息模型
• 3.4.1 ICE 平台
• 3.4.2 系统消息接口
• 3.4.3 Notification 通信原理
• 3.5 小结
• 第四章 AP 管理的设计与实现
• 4.1 概述
• 4.2 AP 发现AC
• 4.2.1 二层广播发现
• 4.2.2 DHCP 发现
• 4.2.3 DNS 发现
• 4.2.4 发现流程
• 4.3 AP 上线流程
• 4.4 AC 下发配置
• 4.4.1 “组”的概念
• 4.4.2 配置模板
• 4.4.3 AP 配置动态下发
• 4.5 AP 其他流程
• 4.5.1 AP 软件升级
• 4.5.2 心跳流程
• 4.5.3 AP 信息上报流程
• 4.6 小结
• 第五章 Station 管理的设计与实现
• 5.1 概述
• 5.2 Station 关联AP
• 5.2.1 无线扫描
• 5.2.2 关联过程
• 5.3 Station 获取IP 地址
• 5.3.1 DHCP
• 5.3.2 DHCP 分配IP 地址流程
• 5.3.3 Station 获取IP 地址流程
• 5.3.4 Station 获取IP 地址技术细节
• 5.4 WEB 认证
• 5.4.1 HTTP 重定向
• 5.4.2 Station 进行WEB 认证
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录