思科无线架构与接入点模式

Cisco无线架构以及AP模式，能够将无线网络与有线网络连接起来，从而实现数据的安全传输。Cisco无线架构及AP模式可以分为三类：

• 自主AP架构
• 基于云的AP架构
• 分体式MAC AP架构。

思科三层分层模型：

Cisco无线架构和接入点模式的主要作用，就是实现无线网络和有线网络之间的连接，从而能够传输数据。 采用自主AP架构时，可以同时连接许多无线客户端。此时，网络的功能就像局域网一样运作。 中央接入点负责控制所有的无线网络和设备。这种中央接入点的设计方式是由自治AP来承担的。 由于中央接入点具备无线和有线连接功能，因此数据可以在无线网络和有线网络之间传输。 在数据传输过程中，会进行加密和解密操作。 核心层、分布层和接入层构成了思科所采用的三层架构设计。 Cisco的三层设计被升级后，就形成了Cisco无线架构以及AP模式。 请参考下面的图表，了解思科所使用的三层分层架构的详细结构。

所谓的基本服务集，也被称为BSS，是由Cisco无线架构中的自主AP架构所提供的。在Cisco的三层分层架构的接入层，自主AP将无线服务集标识符与有线虚拟局域网进行关联。如下面的图表所示，一个网络可以使用100个或1000个AP来为用户提供连接性。

在无线和有线网络之间传输数据时，最快速且最简便的方法就是使用思科无线架构中的自组织AP架构以及AP模式。 该接入点充当了有线和无线网络之间的桥梁。 与无线AP网络连接的设备，可以在不使用有线网络的情况下，将数据传输到另一个通过无线方式连接的设备上。 在上面的图片中，中继模式端口与核心交换机和接入层交换机相连，从而实现不同VLAN之间的数据传输。 每个自主式AP都被分配了一个固定的IP地址，用于远程管理和设置。 需要配置的主要参数包括SSID、VLAN、频道以及传输功率等。

每个独立的接入点都是必需的，因为它们需要相互通信以交换数据并维持VLAN的划分。所有的接入点所使用的SSID以及它们所属于的VLAN都必须被扩展到第二层，这样所有的VLAN才能与有线网络进行通信。

思科无线架构中的基于云的AP架构：

在基于云的AP架构中，需要安装像Cisco Prime Infrastructure这样的AP管理平台，以便对网络中的各个自治AP进行配置和管理。 该管理平台需要部署在互联网云上，这样，任何自治AP都可以从单一位置进行管理和配置。 为了实现集中化管理、监控无线网络的性能以及控制无线接入点的操作，Cisco的无线架构和接入点模式采用了Cisco Meraki这一基于云的管理解决方案。 Cisco Meraki AP只需要注册一次即可；无需进行任何手动设置或购买相关设备。 所有AP在注册公司之后，都会自动按照Cisco Meraki的管理方式进行配置。 在自动配置完成后，任何AP都可以通过Cisco Meraki的仪表板进行配置。 能够从云端对所有的接入点进行集中设计、管理和监控，这是该平台最显著的特点。 在云网络中，Cisco Meraki控制器的作用如下图所示。 Cisco Meraki能够向云网络中的接入点发送配置代码和更新信息。此外，它还可以调整任何接入点的频道和传输功率。 Cisco Meraki能够完全控制接入点的各项统计数据和相关接口。

分片MAC架构：

该网络中的所有自主接入点都采用了分体式MAC结构进行保护。每个接入点都遵循自己的安全策略来运行。为了处理与安全相关的问题，比如入侵检测与预防系统、QoS、带宽管理等等，需要有一个集中式的管理场所。根据下图所示，任何自主接入点的操作可以分为两类：一类是群组管理功能，另一类则是实时功能。

• 自治AP的管理功能包括射频功率输出管理、QoS管理、安全管理、客户端认证以及其他相关管理功能。另一方面，实时功能则涉及数据帧的传输、数据的加密与解密等事务。
• 自动接入点能够实时接收并传输802.11帧。该自动接入点通过物理层进行通信，这一物理层也被称为MAC层。自动接入点的操作由中央管理员负责，他们可以管理接入点的射频功率输出以及安全性设置。
• 这种自主式接入点的硬件结构被称为“轻量级接入点”，因为它仅负责执行实时操作。通常，WLC负责管理这些自主式接入点（即无线局域网控制器）。在实现安全功能方面，最关键的技术包括用户认证以及安全策略的管理等。此外，第1层和第2层网络也被用于在同一射频范围内传输帧数据。
• CAPWAP是“Control and Provisioning of Wireless Access Point tunneling protocol”的缩写，它用于在网络中封装数据。CAPWAP连接由两个独立的隧道组成：CAPWAP控制消息和CAPWAP数据。

在分片MAC架构中，CAPWAP控制消息的传输方式

负责传输CAPWAP控制消息的设备之间会交换用于设置和操作接入点的所需代码。只有相关的WLC才能通过经过认证且经过加密的控制消息来安全地控制接入点。

在分片MAC架构中，CAPWAP数据的工作原理如下：

CAPWAP数据用于传输连接在同一个接入点之间的无线客户端之间的数据包。默认情况下，通过数据隧道传输的数据包不会被加密。当启用数据加密功能时，就会使用数据报传输层安全机制来保护数据包（即DTLS）。