集中式WLAN架构下Thin AP软件的设计和实现

论文摘要

随着无线局域网技术的发展,无线网络部署的规模越来越大。以AP为核心的传统WLAN网络架构在管理性、安全性、移动性和扩展性等方面都暴露出了许多问题。以接入控制器(Access Controller,简称AC)配以Thin AP的集中式WLAN架构很好的解决了以上的问题。不同厂家在集中式WLAN架构的实现上有很大的不同。本文提出在AC和Thin AP之间采用开放的CAPWAP通信协议的方案,在AC和Thin AP之间建立两条通信隧道,一条是控制隧道,另一条是数据隧道。这种方案可以充分利用CAPWAP协议的强大功能,也有利于不同厂商产品之间的相互兼容。Thin AP是集中式WLAN架构中的一个重要组件,它提供无线网络到有线网络的桥接。论文在详细介绍了集中式WLAN架构的同时,根据集中式WLAN架构对Thin AP的要求,提出了Thin AP软件的架构。Thin AP软件以Linux作为操作系统,无线驱动采用开源的MadWifi。本文主要完成的工作分为两个方面,一方面是扩充了MadWifi驱动的Thin AP功能,另一方面是完成了Thin AP上CAPWAP协议的客户端模块。通过本文所述方法实现的Thin AP已经配合AC工作在集中式WLAN架构的无线网络中,测试结果表明它可以满足集中式WLAN架构对Thin AP的各项要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 WLAN的发展现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 章节安排
• 第二章 相关概念和技术
• 2.1 WLAN 网络基础
• 2.1.1 WLAN物理层关键技术
• 2.1.2 IEEE 802.11 MAC层研究
• 2.1.3 802.11 网络组件介绍
• 2.1.4 WLAN 网络类型
• 2.1.5 WLAN安全策略
• 2.2 Linux 网络系统基础
• 2.2.1 Linux下的网络架构
• 2.2.2 Linux socket技术和ioctl技术
• 第三章 WLAN架构研究
• 3.1 AP的分类
• 3.1.1 胖AP（Fat AP）
• 3.1.2 瘦AP（Thin AP）
• 3.1.3 “适中AP”
• 3.1.4 AP小结
• 3.2 自治式WLAN架构
• 3.3 集中式WLAN架构
• 3.3.1 集中式控制器和控制功能
• 3.3.2 无线资源管理
• 3.3.3 移动管理
• 3.3.4 集中式WLAN架构的安全
• 3.3.5 集中式WLAN架构下的三种隧道模式
• 3.4 分布式架构
• 第四章 Thin AP软件设计和实现
• 4.1 平台介绍
• 4.2 Thin AP的软件架构
• 4.2.1 Fat AP软件架构
• 4.2.2 Thin AP的软件架构设计
• 4.3 MadWifi驱动功能扩展
• 4.3.1 MadWifi无线驱动基础
• 4.3.2 MadWifi驱动收发包处理流程
• 4.3.3 MadWifi驱动的Thin AP功能添加
• 4.4 WTPD模块的设计和实现
• 4.4.1 CAPWAP会话建立
• 4.4.2 CAPWAP控制隧道
• 4.4.3 CAPWAP 数据隧道
• 4.4.4 WTPD模块小结
• 4.5 Thin AP功能分析及实现
• 4.5.1 Thin AP的STA接入管理
• 4.5.2 自动信道分配
• 4.5.3 AP间负载均衡
• 4.5.4 伪AP入侵检测
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试环境介绍
• 5.1.1 测试环境拓扑图
• 5.1.2 测试工具
• 5.2 测试项目及方法
• 5.2.1 控制平面测试
• 5.2.2 数据平面测试
• 5.2.3 特殊功能测试
• 5.3 测试结果分析
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献