CAPWAP协议的隧道建立与维护的实现方式 CAPWAP(无线接入点控制和配置协议),用于无线终端接入点(AP)和无线网络控制器(AC)之间的通信交互,实现AC对其所关联的AP的集中管理和控制。 STA数据封装CAPWAP隧道进行转发。 CAPWAP协议的隧道建立的协议对比 协议名称 LWAPP SLAPP CTP WiCoP 标准 RFC5412 RFC5413 draft-singh-capwap-ctp RFC5414 协议全称 CAPWAP工作组对以上四种通信协议进行评测后,最终采用LWAPP协议作为基础进行扩展,使用DTLS安全技术,加入其他三种协议的有用特性,制定了CAPWAP协议。 CAPWAP协议的隧道建立过程 CAPWAP协议的隧道建立分为8个过程,如下图: ?
所以不需要再建立隧道去处理漫游后的数据报文流量,而是本地直接转发 方案2:通过在新旧网关之间建立隧道,把漫游后的终端流量通过隧道传输到原来的网关进行转发, 方案1:同一子网下直接转发 用户的数据报文到达AP后,不经过CAPWAP AC只对AP进行管理,业务数据都是由本地直接转发 优势:数据流量不经过AC,AC负担小 问题:二层网络越大越不安全,这样的园区漫游有相当大的限制条件 方案2:建立capwap隧道转发 图片 业务数据报文由 用户的数据报文经过CAPWAP隧道封装后再由AC转发到上层网络。 优势: 数据流和管理流全部经过AC,可以更容易对无线用户实施安全控制策略。 问题:复杂的配置和低效的流量转发路径。 所以漫游后接入的AP和AC对二层漫游用户的流量转发和平台 二层漫游隧道转发 新上线的用户没有区别,直接在本地完成直接网络转发,不需要通过隧道转发回原网关中转 三层漫游直接转发 原AP和原AC之间的业务报文不通过CAPWAP 隧道封装,无法判定他们是否在同一个子网内,此时设备默认报文需返回到原AP进行中转 三层漫游隧道转发 原AP和原AC之间的业务报文通过CAPWAP隧道封装,此时可以将他们看作在同一个子网内,所以报文无需返回原
ap all 查看 AP 运行状态 display ap-run-info all 查看 AP 注册失败原因 display ap-fail-reason 查看 AP 与 AC 通道 display capwap tunnel 查看 CAPWAP 状态 display capwap online 查看所有 SSID display ssid all 查看用户列表 display station all 2. AC 基础配置 2.1 打开 CAPWAP capwap source interface Vlanif10 2.2 进入 WLAN 视图 wlan 2.3 创建 AP 组 ap-group Office 查看 CAPWAP 隧道 display capwap tunnel 3. 查看 SSID 状态 display ssid all 4. capwap online 检查 无法获取 IP VLAN 错 / DHCP 作用域未创建 核心交换机检查 DHCP Wi-Fi 卡顿 信道重叠大 / 功率过高 固定信道,降低功率 Portal 跳转失败
capwap source interface Vlanif 100 #指定CAPWAP源接口 wlan ap auth-mode no-auth #AP上线为不认证 可以看到两个AP都获取到对应VLAN 这里可以看到三层上线就依赖dhcp option 43,AP通过option 43知道AC的位置,然后通过单播跟AC建立CAPWAP隧道。 tunnelnegotiation fails.(2)The CAPWAP tunnel fails to be established:这2个提示都是CAPWAP建立失败导致这个原因(1)线路问题 6、idle:AP与AC重来没有建立过CAPWAP隧道,而是人为添加上去,一直没有上线成功 7、vmiss:当前AC与AP的版本不一致,无法正常工作,需要进行升级或者降级。 8、namec:两个AP的名字冲突了,可以通过ap-renameap-id 来更改名字 displaycapwap configuration:查看当前CAPWAP的配置 1、会显示CAPWAP的指定源接口或者
值得注意的是,由于AC间漫游涉及到不同AC之间的数据同步和转发,可能需要借助隧道技术(如CAPWAP隧道)来实现数据的跨AC转发,在下文“无线漫游的工作原理”中会详细讲解。 而对于AC间漫游,可能需要通过隧道技术(如CAPWAP隧道)进行数据转发。 隧道协议CAPWAP在隧道转发模式下,AP和AC之间需要建立隧道用以传输管理报文和数据报文,数据包被封装在CAPWAP隧道中,然后由AC转发到上层网络。 CAPWAP协议本身并不包括任何无线技术, 协议目前由两部组成,一是我们常说的CAPWAP隧道协议,二是无线BINDING协议。 CAPWAP隧道协议主要负责完成AP发现AC等基本协议功能并规定各个阶段需要完成的任务,无线BINDING协议则说明了在各种接入方式下如何完成CAPWAP协议规定的任务。
USG / CloudEngine WLC)风格命令 1️⃣ 基础网络配置 interface Vlanif10 ip address 10.1.1.10 255.255.255.0 2️⃣ 开启 CAPWAP capwap source interface Vlanif10 三层组网必须指定源接口 3️⃣ AP 自动发现(DHCP 方式) AP 获取 IP → 读取 option 43 → 找到 AC → 建立 CAPWAP 无需额外配置 4️⃣ 创建 WLAN 服务 wlan ssid-profile name office-ssid ssid Office-WiFi security-profile office-ap 七、无线用户上线流程(考试 & 面试必背) 八、验证命令(非常重要) AC 侧 display ap online all display wlan user all display capwap 、常见故障 & 排查思路(实战高频) ❌ AP 不上线 排查点 命令 AP 是否获取 IP display ip interface brief Option 43 是否正确 抓包 / DHCP 池 CAPWAP
CAPWAP协议 竟然FITAP需要寻找AC,那么他们之间就有一种协议来构建通信,这个协议就是CAPWAP,CAPWAP(全称ControlAnd Provisioning of Wireless 协议告诉AC,AC进行维护 4、客户端的业务数据也可以通过CAPWAP交给AC进行转发(可选,隧道转发才需要用到) CAPWAP的报文结构如下,了解这个对于我们后续排查上线还是有一定帮助的。 1、CAPWAP是基于UDP端口的应用层协议。 2、CAPWAP协议传输层运输两种类型的负载: 数据消息,封装转发无线帧 。 AP在软件版本更新完成后重新启动,重复进行AC发现、建立CAPWAP隧道、加入过程。 使用哪个地址,这样后续AP与AC建立CAPWAP隧道就使用接口地址,这里位192.168.100.1 capwap source interface Vlanif 100 可以看到现在没有任何一台AP
协议:AC与AP间建立CAPWAP隧道(控制隧道+数据隧道)。 ✅ 四、WLAN工作流程 四大步骤1️⃣ AP上线:获取IP → 发现AC → 建立CAPWAP隧道 → 接入控制 → 版本升级 → 隧道维持。 CAPWAP协议实现AP和AC间的管理与数据隧道。配置流程分为AP上线、配置下发、STA接入、数据转发四大步骤。 3️⃣ 核心设备架构:AC部署于核心交换机;CAPWAP隧道连接各AP;AP通过PoE交换机供电接入;无线控制与管理统一在AC或云平台。 4️⃣ 配置流程:AC配置WLAN模板(射频、安全、SSID);配置AP组/认证方式;AC与AP建立CAPWAP隧道;AP上线 → 下发配置 → 终端扫描接入。
这里我们需要理解CAPWAP协议,该协议分为两种报文:1、管理报文 2、数据报文。 route-static 192.168.101.0 24 10.10.200.1 [AC6005]ip route-static 192.168.102.0 24 10.10.200.1 第五步:管理数据 CAPWAP 隧道的建立 1、capwap的源接口地址 capwap source interface Vlanif 200 2、做认证 no auth wlan ap auth-mode no-auth 三、验证 [Y/N]:y [AC-wlan-view]quit (3)配置AC的源接口 [AC]capwap source interface Vlanif 100 (4)配置AP的认证方式、添加AP、将AP加入组 AC-wlan-ap-group-ap-group]vap-profile axiang wlan 1 radio all [AC-wlan-ap-group-ap-group]quit 五、最终实现效果 AC可通过capwap
虽然在方老师的公众号里面找到了局域网络SDN技术的介绍,但似乎无法解决这个问题…… 幸好,小超又找到了一份武林秘籍(点“原文链接”可以看到),解决了这个问题…… 我们前面介绍过,WLAN AP和WLAN AC之间可以通过CAPWAP 如图,小超在家中的AC设为主AC,其他兔场的AC设为从AC,所有的从AC都通过CAPWAP隧道连接到主AC。 当STA(iPAD)连接到在家中AP时,STA在主AC上进行认证,并可以通过CAPWAP隧道连接到各个养兔场的AC,然后访问养兔场控制服务器; 而小超拿着iPAD漫游到养兔场时,在养兔场的AC接入网络, 需要通过CAPWAP隧道在家中的主AC上进行认证,然后访问网络中的养兔场控制服务器。 用户跨AC漫游也可以通过EoGRE(Ethernet over GRE)隧道实现,GRE隧道的优势是开销较小,但由于CAPWAP是封装在UDP内部,因此,更容易穿过防火墙,也具有更好的兼容性。
一、故障核心信息速览 项目 详情 故障现象 业务高峰期30+台AP频繁离线,uptime显示AP未重启;无线业务卡顿,用户投诉集中;CAPWAP隧道短暂断开,echo-fail计数暴涨 核心根因 全网AP 默认启用Tunnel forwarding(隧道转发),所有无线业务流量汇聚AC,导致AC CPU负载峰值达85%-90%、上行口流量接近1.2Gbps(逼近承载上限),CAPWAP心跳响应延迟,AP误判 AC离线 解决方案 将所有AP转发模式改为direct-forward(本地转发),AC仅负责管理面,业务流量由AP直接转发至交换网络 实施效果 AC CPU降至35%,CAPWAP echo-fail 隧道问题定位 执行命令查看隧道状态:display capwap tunnel statistics 关键判断:若echo-fail(心跳未响应)计数暴涨,且发生时间与业务高峰期、AP离线时间吻合,排除链路丢包后 echo-fail告警配置 system-view wlan capwap echo-fail threshold 5 # 单AP连续5次心跳失败触发告警 capwap trap enable echo-fail
旁挂式组网如果采用隧道转发模式,移动终端的数据流要通过CAPWAP协议隧道发送到AC,AC再把数据转发到上层网络,AC也将面临较大压力。 ? AC+AP组网中的管理VLAN 管理VLAN主要用来实现AC和AP直接的通信,主要是AP的DHCP报文、AP ARP报文、AP CAPWAP报文(含控制报文和数据报文)。 如果在隧道转发模式下,业务VLAN是CAPWAP协议隧道内用户报文的VLAN标签。 AP1收到PC1的数据后,将加上VLAN 1的标签,再把数据封装在CAPWAP报文发送到AC,AC解封CAPWAP后得到带VLAN 1标签的数据报文后再转发到目的网络 ? 采用直接转发,可以很容易的突破AC的带宽限制,而且配置CAPWAP断链保持以后,可以减少无线用户断网的风险。 旁挂式组网 - 隧道转发 ?
[202110252224275.png] 运行机制 建立备链路 AP与双链路备份组网中的一个AC建立CAPWAP主链路,此AC为主AC。主AC上为AP配置了另一个AC的IP地址,该AC为备AC。 AP与备AC成功建立CAPWAP链路作为备链路。 [202110252225405.png] 链路切换 当主链路保活失败时,AP立即感知到主链路断开,继而会触发链路切换。 链路抢占具体过程如下: 备链路建立成功后,AP对抢占条件进行判断:当备AC上开启了主隧道抢占功能,且备AC上CAPWAP隧道优先级高于主AC上CAPWAP隧道时,AP会主动向主AC发送链路断开消息。 主AC收到链路断开消息后,拆除主CAPWAP隧道,并让AP在本AC上下线。 AP与主AC断开连接,进行链路切换,将备链路切换为主链路。 典型组网方式 单侧负载单侧双链路 单侧负载单侧双链路是指组网中存在两台AC时,AP仅与主AC建立CAPWAP隧道,当主链路保活失败时,AP与备AC建立CAPWAP隧道并接入备AC。
CAPWAP安全要求(V200R021C00及之后版本) 默认开启DTLS加密 首次上线需: capwap dtls no-auth enable 上线完成后关闭: undo capwap dtls interface Vlanif101 ip address 10.23.101.3 255.255.255.0 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.23.101.2 3️⃣ CAPWAP 配置 capwap source interface vlanif100 capwap dtls no-auth enable AP上线成功后: undo capwap dtls no-auth enable link-type trunk port trunk allow-pass vlan 100 101 # ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.23.101.2 # capwap
AP运维,降低运维难度 AC+FIT AP的功能 AC负责对我们的无线AP和终端设备进行管理,而AP也没了之前多余的功能,只负责我们的无线网络传输与加密,省去了负责的功能,因此称之为Fit AP CAPWAP 协议 CAPWAP(Control And Provisioning of Wireless Access Points Protocol Spcification)(真长...) 又叫无线接入点控制和配置协议,一个通用的隧道协议,用于Fit AP与AC之间的通信交互,实现AC对AP的集中控制 CAPWAP不仅可以传输AC与AP的控制报文,还可以传输客户端的数据报文。 这就要涉及到WLAN的转发模式:集中转发本地转发 集中转发 终端业务数据到达AP后,需要进过CAPWAP封装后转发给AC,再由AC解封装后,再转发到上层网络 优点: AC集中转发数据报文,安全性好,方便集中管理和控制
V200R021C00版本开始,AC默认开启CAPWAP控制隧道的DTLS加密功能。 开启该功能,添加AP时AP会上线失败,此时需要先开启CAPWAP DTLS不认证方式(capwap dtls no-auth enable)让AP上线,以便AP获取安全凭证,AP上线后应及时关闭该功能( undo capwap dtls no-auth enable),避免未授权AP上线。 (V200R021C00及之后版本)[AC] capwap dtls no-auth enableV200R021C00版本开始,AC默认开启CAPWAP控制隧道的DTLS加密功能。 开启该功能,添加AP时AP会上线失败,此时需要先开启CAPWAP DTLS不认证方式让AP上线,以便AP获取安全凭证,AP上线后应及时关闭该功能,避免未授权AP上线。
AC和AP之间使用的通信协议是CAPWAP 相比于FAT AP架构,AC+FIT架构配置和部署更容易、安全性更高、更新和扩展容易。 CAPWAP协议 CAPWAP(无线接入点控制和配置协议):本协议定义了如何对AP进行管理、业务配置,即AC通过CAPWAP隧道来实现对AP的集中管控。 CAPWAP隧道功能: 1、AP对AC的自动发现 2、AP与AC间的状态维护 3、AC通过CAPWAP隧道对AP进行管理,业务配置下发 4、采用隧道转发模式时,AP将STA发出的数据通过CAPWAP 用户的数据报文经过CAPWAP隧道封装后,再有AC转发到上层网络。优势:数据流和管理流全部经过AC,可以更容易对无线用户实施安全控制策略。 AC+FIT AP 组网特点对比 1.7.4 VLAN与IP规划 WLAN中VLAN分:管理VLAN和业务VLAN,管理VLAN负责传输CAPWAP隧道转发的报文,包括管理报文和CAPWAP隧道转发的业务数据报文
因此,我们需要一种方法,让802.11的二次数据包穿越IP网络—— 这就是CAPWAP隧道。 CAPWAP是Control And Provisioning of Wireless Access Points Protocol 的缩写。 在实际中,数据包从STA到AC要经历下图中的变化: 如图,STA和AP之间的802.11数据包,在AP上被封装进CAPWAP隧道。 在AC上拆除CAPWAP隧道,并桥接802.11和802.3的网络。 小明的弟弟好不容易搞懂了这些,感叹: “城市套路深,我要回农村!”
管理报文只在AC和AP之间的网络中传输,需要经过CAPWAP隧道转发。业务报文在STA和STA要访问的网络之间传输。 业务报文存在两种转发方式,直接转发(本地转发)和隧道转发(集中转发),隧道转发方式下业务报文需要经过CAPWAP隧道转发,直接转发方式下不经过CAPWAP隧道转发。 隧道转发:安全性高,经过DTLS加密,中间网络不易解析出用户报文内容,AC和AP之间只需透传管理VLAN,配置简单,但是不利于故障定位,且数据报文需要封装CAPWAP隧道报头,转发效率较直接转发低。
V200R021C00版本开始,AC默认开启CAPWAP控制隧道的DTLS加密功能。 开启该功能,添加AP时AP会上线失败,此时需要先开启CAPWAP DTLS不认证方式(capwap dtls no-auth enable)让AP上线,以便AP获取安全凭证,AP上线后应及时关闭该功能( undo capwap dtls no-auth enable),避免未授权AP上线。 (V200R021C00及之后版本)[AC] capwap dtls no-auth enableV200R021C00版本开始,AC默认开启CAPWAP控制隧道的DTLS加密功能。 开启该功能,添加AP时AP会上线失败,此时需要先开启CAPWAP DTLS不认证方式让AP上线,以便AP获取安全凭证,AP上线后应及时关闭该功能,避免未授权AP上线。