WLC 在企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的應用設(shè)計

龐國莉 段 麗

（防災科技學院，河北 三河065201）

1 概述

近年來，隨著智能手機、平板電腦等各種移動終端設(shè)備的廣泛執(zhí)有，無線網(wǎng)絡(luò)的應用更加普及。相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)在空間上具有更加寬廣的覆蓋面積，且安裝方便，極大地提高了通信的可移動性和靈活性。無論是校園學習、休閑娛樂、還是企業(yè)應用，無線網(wǎng)絡(luò)的布局也讓網(wǎng)絡(luò)觸手可及這一目標成為現(xiàn)實。對企業(yè)而言，建設(shè)企業(yè)級無線網(wǎng)絡(luò)，為企業(yè)員工提供便捷、安全、統(tǒng)一互聯(lián)網(wǎng)服務，是企業(yè)信息化不可或缺的、有利于長遠發(fā)展的組成部分，也是企業(yè)信息化部門重要工作內(nèi)容。因此，開展企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)應用研究，建設(shè)符合企業(yè)安全規(guī)范的無線網(wǎng)絡(luò)具有十分重要的意義。

2 企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的特點分析

目前，企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)更多采用的是802.11ac 標準。802.11ac兼容802.11 全系列現(xiàn)有和即將發(fā)布的所有標準和規(guī)范，還具有高吞吐量、更寬的通道帶寬、更高階的調(diào)制、更多的空分流，支持MIMO(多進多出)、增強載波偵聽、增強報文聚合技術(shù)。在安全性方面，它使得無線連接能夠在安全性方面達到企業(yè)級用戶的需求?？赡軐崿F(xiàn)無縫漫游，并且在漫游過程中能支持無線產(chǎn)品相應的安全、管理以及診斷等應用。802.11ac 通過5GHZ 頻段進行傳輸，其速度高達1.3Gbps，高帶寬無疑給企業(yè)帶來很大利益。

企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)一般具備以下的特性和性能：（1）無中斷可擴展性，支持透明接入轉(zhuǎn)換為標準訪問；（2）接入點普遍是雙射頻無線接入，采用雙千兆以太網(wǎng)端口；（3）支持密集部署，日益增長的容量需求，需要更多的接入點；（4）加強的管理功能，在提高吞吐量和可靠性的同時，還能改善管理效率和總體擁有成本，使得每個WLC 能夠處理更多的用戶和管理更多的設(shè)備。

企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)部署方式常常采用WLC+AP 的部署方式，通過WLC 對所有無線AP 統(tǒng)一管理控制、統(tǒng)一設(shè)置安全策略和認證。不同企業(yè)可根據(jù)自身需求，靈活制訂不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和解決方案。

3 WLC 的介紹

無線控制器（WLC）是思科統(tǒng)一無線網(wǎng)絡(luò)解決方案中起主要作用的一種設(shè)備。接入點AP 的傳統(tǒng)作用，如對無線客戶端的關(guān)聯(lián)或身份驗證由WLC 完成。輕量接入點LAP 將自身注冊到WLC，并將所有管理和數(shù)據(jù)包通過隧道傳輸?shù)絎LC，后者隨后在無線客戶端與網(wǎng)絡(luò)的有線部分之間交換這些數(shù)據(jù)包。所有配置都在WLC 上完成。LAP 從WLC 下載整個配置，并作為客戶端的無線接口。

WLC 具有第2 層交換機物理端口和虛擬接口，虛擬接口與VLAN（虛擬局域網(wǎng)）接口非常相似。每個物理端口可以支持許多AP 和WLAN。WLC 上的端口本質(zhì)上是中繼端口，可以將多個VLAN 傳輸?shù)浇粨Q機，以分發(fā)給多個AP，每個AP 可以支持多個WLAN。

可供訪問WLC 的選項有三種：一是通過HTTP 或HTTPS用GUI 訪問；二是通過Telnet、SSH 用CLI 訪問或用控制臺訪問；三是通過服務端口訪問。

4 WLC 在企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的應用場景

在企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中，WLC 的主要功能是管理AP，下面簡要介紹思科3504 型WLC 在企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的應用部署，應用部署如圖1 所示。應用部署中涉及虛擬接口、WLAN、安全等內(nèi)容的設(shè)計。

圖1 WLC 的應用部署

4.1 虛擬接口的設(shè)計

企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中虛擬接口的設(shè)計通常根據(jù)WLAN 的數(shù)量來確定的，因為每個WLAN 都需要WLC 上的虛擬接口。虛擬接口被分配了一個VLAN ID，使用該接口的流量將被標記為VLAN 流量。虛擬接口創(chuàng)建后需要將其配置為WLC 上的物理端口，多個VLAN 接口可以使用同一個物理端口，AP、WLC 和路由器之間的連接是通過中繼端口進行的。同時，為了通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來自多個WLAN 的流量，必須對WLAN 中VLAN 的流量進行集群。進行接口配置時，需要指定物理端口和配置使用此接口的WLAN 的用戶流量對應的網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)默認、網(wǎng)關(guān)及在路由器上配置DHCP 池的IP 地址。配置DHCP 的地址目的是通知WLC 將它從WLAN 上的主機接收到的所有DHCP 請求轉(zhuǎn)發(fā)到路由器上的DHCP 服務器。如圖2 為虛擬接口的配置。

圖2 虛擬接口的配置

4.2 WLAN 的設(shè)計

WLC 可以為LAP 控制多達512 個WLAN。每個WLAN 都有一個單獨的WLAN ID（1 到512）、一個單獨的配置文件名和一個WLAN SSID，并且可以為其分配唯一的安全策略。WLC 可向每個連接的接入點發(fā)布最多16 個WLAN，可以在控制器上創(chuàng)建多達512 個WLAN，然后有選擇地將這些WLAN（使用接入點組）發(fā)布到不同的接入點以更好地管理。企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)自身的需求設(shè)計幾個WLAN，每個WLAN 配置一個名稱和SSID，如圖3，同時啟用WLAN 對應有VLAN 接口，并設(shè)計對應的安全策略。

圖3 WLAN 的設(shè)計

4.3 WLAN 安全

企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的安全至關(guān)重要，關(guān)系到企業(yè)的生存和競爭力。企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的安全威脅主要來自如圖4 所示的4 個方面。

圖4 無線的安全威脅

針對企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的安全威脅最簡單有效的方法是加強加密和認證系統(tǒng)。常見的加密方法有很多，對企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)而言，建議采用WPA2 和AES（高級加密標準），AES 目前被視為最強的加密協(xié)議。企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通常采用RADIUS 服務器實現(xiàn)認證、授權(quán)、審計功能。RADIUS 服務器保存用戶信息和授權(quán)信息，還負責管理認證者發(fā)來的審計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對用戶的集中管理。因此，需要在WLC 中配置使用RADIUS 服務器地址，以實現(xiàn)調(diào)用RADIUS 服務器對WLAN 用戶進行身份驗證。當然，在WLC 配置前，需要搭建RADIUS 服務器。圖5、圖6 為企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中加密算法和認證的安全設(shè)計。

圖5 加密算法的設(shè)計

圖6 認證服務器設(shè)置

圖7 網(wǎng)絡(luò)故障排除的基本流程

5 企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的故障排除

網(wǎng)絡(luò)故障排除通常要有一個結(jié)構(gòu)化的故障排除思想，故障排除過程包括故障現(xiàn)象信息收集、經(jīng)驗判斷和理論分析，列出可能的原因，對應制定方案實施、驗證，直到故障排除。如圖7 為網(wǎng)絡(luò)故障排除的基本流程。

由于企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通常被分為了許多WLAN，對于用戶連不上對應的WLAN 或經(jīng)常掉線或網(wǎng)絡(luò)慢的情況也時有發(fā)生。排除設(shè)備自身物理狀態(tài)問題外，我們對這類無線網(wǎng)絡(luò)故障原因進行了分析，并提出了常見的排障方案。

5.1 無線客戶端沒有連接

構(gòu)建企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)后，發(fā)現(xiàn)客戶端接收不到WLAN 信號時，常常需要使用網(wǎng)絡(luò)命令ipconfig 來確認網(wǎng)絡(luò)配置，以查看無線網(wǎng)卡是否正常運行。如正常運行，需要檢查客戶端上的安全模式和加密設(shè)置是否一致，檢查客戶端是否超過無線覆蓋范圍，檢查是否設(shè)置網(wǎng)卡MAC 地址過濾等。對以上造成故障原因有對應的排障方案，如對于超過無線覆蓋可減少距離或增加天線以增強發(fā)射能力；設(shè)置網(wǎng)卡MAC 過濾則取消過濾設(shè)置。

5.2 經(jīng)常掉線

當正常使用企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)時，如果時不時出現(xiàn)掉線的情況，會使企業(yè)的工作效率受到影響。客戶端經(jīng)常掉線可能有如下原因：一是無線干擾。無線干擾是導致無線應用不穩(wěn)定的重要因素，（1）微波爐、無繩電話，2.4G 無線鼠標鍵盤等電器的強干擾；（2）周圍其它的無線路由器信號干擾。這些干擾一般會導致無線上網(wǎng)速度變慢，嚴重時可能會導致無線客戶端掉線。二是無線客戶端自身信號較差，無線傳輸是雙向的一個過程，當路由器通過無線將數(shù)據(jù)傳輸給客戶端后，客戶端也要回復路由器，才能繼續(xù)后續(xù)的傳輸過程。三是部分無線終端占用帶寬過大，部分終端占用過高的帶寬，導致其他設(shè)備上網(wǎng)速度變慢甚至掉線。如為以上原因造成掉線可對應相應的排障方案：一是排除干擾，增強信號覆蓋，修改信道以免干擾；二是需要增加無線路由器數(shù)量，保障頻繁掉線區(qū)域的無線覆蓋效果；三可通過終端管理功能限制客戶端上網(wǎng)速率。

5.3 網(wǎng)絡(luò)慢

當出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸變慢時，會造成長時間無效率的等待。而造成網(wǎng)絡(luò)慢可能的原因有：一是客戶端使用較舊的802.11 標準降低了WLAN 的速度；二是無線終端數(shù)量過多，容易出現(xiàn)部分終端上網(wǎng)比較慢的情況等；三是無線受到惡意攻擊；對此前兩類造成的網(wǎng)絡(luò)故障可以通過升級優(yōu)化客戶端和拆分流量以增加帶寬。拆分流量是改善無線網(wǎng)絡(luò)性能最簡單的方法，即在2.4GHZ 頻段和5GHZ 頻段之間拆分無線流量，將兩個頻段當作兩個獨立的無線網(wǎng)絡(luò)，以幫助管理流量。其中2.4GHz 頻段可用于對時間不敏感的基本Internet 流量，而5GHZ 頻段比2.4GHZ頻段空閑得多，且具有更多的信道，是多媒體的理想選擇。

6 結(jié)論

本文在分析企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的特點基礎(chǔ)上，引入WLC 的應用，提出了企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)便捷管理AP 的設(shè)計思路，分析WLC在企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的應用部署場景，概述了WLC 在應用中的虛擬接口、WLAN 及安全等內(nèi)容的設(shè)計過程，列舉了常見無線網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象及提出相應的排障思路，進一步強化了企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和安全管理的能力。