朱小蘭

(江蘇旅游職業(yè)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225000)

1 需求分析

目前大多數(shù)的企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)在組建無線局域網(wǎng)時采用的都是AC+瘦AP的分布式布局，在該架構(gòu)下，一臺AC往往控制著多臺AP與STA。當(dāng)AC發(fā)生故障時，接入該AC的AP與STA均會受到影響，造成網(wǎng)絡(luò)通信的癱瘓。因此，如何提高無線網(wǎng)絡(luò)的可用性及穩(wěn)定性，減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中管理員的維護(hù)工作量，保障AC的可靠運(yùn)行就成為必須解決的一個問題。

AP在日常工作過程中是依據(jù)CAPWAP協(xié)議來發(fā)現(xiàn)AC的[1]，AP在AC中注冊成功后，才能獲取相應(yīng)的管理參數(shù)，傳送業(yè)務(wù)參數(shù)，從而為STA提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。當(dāng)AP從CAPWAP?；顖?bào)文中獲取AC的故障信息，重新發(fā)現(xiàn)新的AC并注冊、獲取服務(wù)參數(shù)時，造成較長的網(wǎng)絡(luò)故障時間，對于企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)而言，影響是巨大的。而主備方式的雙鏈路熱備份服務(wù)的使用，可以有效地縮短CAPWAP隧道切換時間，保障用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。

2 雙鏈路熱備份

當(dāng)WLAN組網(wǎng)采用AC主備方式的雙鏈路熱備份[3]時，AC的主備狀態(tài)將由雙鏈路機(jī)制進(jìn)行維護(hù)，而AP的管理數(shù)據(jù)、用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)則由熱備份機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。熱備份并不包括配置的熱備份，因此，雙鏈路熱備份要求拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下AC的配置參數(shù)、產(chǎn)品形態(tài)必須一致。

雙鏈路熱備份機(jī)制下，AC配置同步，AP通過交換機(jī)接入AC，AP在上線過程中會根據(jù)discover response應(yīng)答報(bào)文中的參數(shù)首先與主用AC建立CAPWAP鏈路，同時，AP根據(jù)獲得的參數(shù)判斷雙鏈路功能是否已開啟。如果已經(jīng)開啟，雙鏈路功能則根據(jù)相關(guān)參數(shù)與備用AC之間建立CAPWAP鏈路。

主用AC正常工作時，AP在主用AC中狀態(tài)顯示為normal，在備用AC中狀態(tài)顯示為standby。所有管理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)只會從主用AC下發(fā)，備用AC不負(fù)責(zé)任何數(shù)據(jù)的處理，主用AC的相關(guān)數(shù)據(jù)會根據(jù)配置批量、適時地備份到備用AC中。

當(dāng)主用AC宕機(jī)或主用鏈路因?yàn)楣收现袛喾?wù)時，通過雙鏈路熱備份機(jī)制，AP的CAPWAP報(bào)文將會攜帶主鏈路標(biāo)記，使得備用AC中的AP狀態(tài)從standby更改為normal，此時備用鏈路將切換為主鏈路，用戶不需要重新進(jìn)入認(rèn)證或關(guān)聯(lián)，備用AC將會接續(xù)管理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的下發(fā)，縮短網(wǎng)絡(luò)的故障時間，保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

當(dāng)AP檢測到主用AC恢復(fù)正常后，會自動觸發(fā)主備AC的回切功能。為避免網(wǎng)絡(luò)震蕩導(dǎo)致主備鏈路的頻繁切換，20個Echo周期之后，AC的主備回切操作方可執(zhí)行。

3 配置思路

為保障主備AC的切換、管理數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)工作能夠順利進(jìn)行，在配置過程中要做到以下幾點(diǎn)：

(1)保障網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性，AP與AC應(yīng)該同屬于一個WLAN，且同屬于一個IP網(wǎng)段。

(2)主備AC的WLAN管理參數(shù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置參數(shù)保持一致。

(3)DHCP服務(wù)信息的備份不在AC的雙鏈路備份機(jī)制中，因此，如果將DHCP服務(wù)配置在AC中，當(dāng)主用AC發(fā)生故障后，AP與STA均需重新獲取相關(guān)的IP參數(shù)，建議在拓?fù)渲械钠渌O(shè)備上配置DHCP服務(wù)；如一定要在AC中啟用DHCP服務(wù)，則主備AC均需獨(dú)立進(jìn)行DHCP服務(wù)信息的配置，且兩者同一個網(wǎng)段的地址池中地址分配信息不能重復(fù)。

(4)雙鏈路熱備份功能配置，將主用AC上的WLAN管理參數(shù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過備用鏈路批量、實(shí)時地備份到備用AC上。雙鏈路熱備份功能需手工開啟，在配置時，注意優(yōu)先級數(shù)值的設(shè)置，優(yōu)先級數(shù)值越小，優(yōu)先級越高。

(5)創(chuàng)建雙鏈路熱備份服務(wù)時，注意主備通道的IP地址及端口號的設(shè)置，確保在AC工作過程中，能實(shí)時地將AC中下發(fā)的管理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過備份鏈路備份到備用AC中，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)主用AC發(fā)生故障時，備用AC能夠?qū)崟r轉(zhuǎn)換，保障WLAN服務(wù)的正常進(jìn)行。

4 案例實(shí)現(xiàn)

4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 拓?fù)浞植?/p>

本案例是使用華為提供的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真平臺eNSP[1]來實(shí)現(xiàn)的，涉及的設(shè)備類型有：AC6005，AP2050，S5700。

本案例拓?fù)洳捎脝蝹?cè)負(fù)載雙側(cè)雙鏈路布局，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中使用兩臺AC，所有AP均與AC之間建立主、備鏈路，單側(cè)AC負(fù)載。AC雙機(jī)熱備服務(wù)開啟后，在主用鏈路發(fā)生故障后，備用AC升級為主用AC，接管無線服務(wù)，快速地將用戶的認(rèn)證信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量切換到備用AC上，使得用戶無須重新認(rèn)證上線，確保用戶的業(yè)務(wù)不受影響。當(dāng)主用AC恢復(fù)正常后，可以通過主、備AC的回切功能，實(shí)現(xiàn)主、備AC的回切。

4.2 VLAN規(guī)劃

根據(jù)需求，在本拓?fù)渲蠥P管理VLAN使用的vlan-id為100，AC熱備VLAN使用的vlan-id為200，業(yè)務(wù)VLAN jstc-tea使用的vlan-id為10，業(yè)務(wù)VLAN jstc-stu使用的vlan-id為20。

4.3 IP規(guī)劃

設(shè)備IP地址規(guī)劃如表1所示。

表1 設(shè)備IP地址規(guī)劃

4.4 讀取AP的接口的MAC值

為了使得AP能夠在對應(yīng)的AC中上線，需要根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中的規(guī)劃，獲取AP對應(yīng)接口的MAC值。

在AP的用戶模式下，使用display interface命令，獲取AP與AC連接的接口的MAC地址信息。

4.5 配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)互連參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)能按需求進(jìn)行通信

為保障AC與AP之間能夠進(jìn)行CAPWAP報(bào)文的傳輸，需要根據(jù)VLAN規(guī)劃表中涉及的信息分別對AC及交換機(jī)進(jìn)行VLAN的創(chuàng)建和接口模式、PVID、允許通行VLAN、端口隔離功能的設(shè)置。

為保障網(wǎng)絡(luò)的通信，需要根據(jù)IP規(guī)劃表，對AC、交換機(jī)中三層虛接口、DHCP服務(wù)[2]、地址池進(jìn)行功能的開啟和參數(shù)的配置。

4.6 配置AC系統(tǒng)參數(shù)、AP管理參數(shù)、WLAN業(yè)務(wù)參數(shù)

以業(yè)務(wù)VLAN：jstc-tea為例(見表2)

表2 AP管理、WLAN業(yè)務(wù)參數(shù)規(guī)劃

4.7 AP上線參數(shù)配置

以主用AC中的配置為例：

[AC1-wlan-view]ap auth-mode mac-auth //配置AP上線認(rèn)證模式為MAC地址認(rèn)證

[AC1-wlan-view]ap-id 1 ap-mac 00e0-fcc0-6fc0 //綁定上線AP1的接口的MAC地址

[AC1-wlan-ap-1]ap-name AP1 //配置該AP的設(shè)備名

[AC1-wlan-ap-1]ap-group jstc-tea //該AP的組名稱，應(yīng)用該AP組的配置

[AC1-wlan-ap-1]quit

[AC1-wlan-view]ap-id 2 ap-mac 00e0-fce0-1260 //綁定上線AP2的接口的MAC地址

[AC1-wlan-ap-2]ap-name AP2 //配置該AP的設(shè)備名

[AC1-wlan-ap-2]ap-group jstc-stu //該AP的組名稱，應(yīng)用該AP組的配置

[AC1-wlan-ap-2]quit

[AC1-wlan-view]quit

4.8 配置AC1與AC2的雙鏈路備份功能

為了確保用戶業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性，提升網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)質(zhì)量，需要對AC進(jìn)行備份配置，使得AP能夠與兩臺AC分別建立連接，這兩臺AC之間呈現(xiàn)主備關(guān)系，處于主用狀態(tài)的AC為所有接入的AP提供服務(wù)，而備用AC則為主用AC提供備份服務(wù)。

默認(rèn)情況下，AC中的雙鏈路備份功能并未開啟，因此，需要管理員在WLAN視圖中使用ac protect enable命令進(jìn)行開啟。

需要注意的是：在配置中，指向備份AC的地址必須為備份AC的CAPWAP源地址，而主備AC的優(yōu)先級數(shù)值取值則遵循“小者優(yōu)先”的原則。配置完成后，此時的備份是冷備份，整個拓?fù)洳⒉痪邆錈醾浞莨δ堋?/p>

在主用AC中配置備用AC的地址和主用AC自身的優(yōu)先級：

[AC1]wlan //進(jìn)入WLAN視圖

[AC1-wlan-view]ac protect enable //配置雙鏈路備份功能

[AC1-wlan-view]ac protect protect-ac 192.168.100.2 priority 0 //配置備用AC的IP地址和自身的優(yōu)先級

[AC1-wlan-view]quit

在備用AC中配置主用AC的地址和備用AC自身的優(yōu)先級：

[AC2]wlan //進(jìn)入WLAN視圖

[AC2-wlan-view]ac protect enable //配置雙鏈路備份功能

[AC2-wlan-view]ac protect protect-ac 192.168.100.1 priority 1 //配置主用AC的IP地址和自身的優(yōu)先級

[AC2-wlan-view]quit

配置完成后，在主用AC上重啟AP，下發(fā)雙鏈路備份配置參數(shù)：

[AC1-wlan-view]ap-reset all

配置完成后，可以使用命令display ac protect來查看AC的雙鏈路備份信息，了解備份開關(guān)狀態(tài)、AC的回切功能開關(guān)狀態(tài)等。

4.9 配置熱備份功能

完成上述雙鏈路冷備份的配置后，如果主用AC發(fā)生故障，用戶業(yè)務(wù)的中斷時間仍然會出現(xiàn)較長時間的接續(xù)，因此，為了能夠更好地提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性，保證用戶業(yè)務(wù)的正常運(yùn)營，需要進(jìn)行雙機(jī)熱備份配置，從而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時備份，保證在主用AC出現(xiàn)故障時，業(yè)務(wù)服務(wù)能夠不中斷地順利切換到備份AC。

雙機(jī)熱備份的配置分為VRRP熱備份和雙鏈路熱備份，本文主要論述的是雙鏈路熱備份配置。

在配置過程中，管理員首先需要使用hsb-service命令去創(chuàng)建主備服務(wù)，配置主備服務(wù)的相關(guān)參數(shù)，使得兩臺互為備份的設(shè)備之間能夠建立起主、備備份通道，各自建立主備通道的鏈路狀態(tài)，從而為其他的業(yè)務(wù)提供相關(guān)數(shù)據(jù)的收、發(fā)服務(wù)，并在備份鏈路發(fā)生故障時及時通知備份設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。

創(chuàng)建主備服務(wù)，配置主備通道IP及相應(yīng)的端口號。

主用AC配置參考：

[AC1]hsb-service 0

[AC1-hsb-service-0]service-ip-port local-ip 192.168.200.1 peer-ip 192.168.200.2

local-data-port 10240 peer-data-port 10240

[AC1-hsb-service-0]quit

備用AC配置參考：

[AC2]hsb-service 0

[AC2-hsb-service-0]service-ip-port local-ip 192.168.200.2 peer-ip 192.168.200.1

local-data-port 10240 peer-data-port 10240

[AC2-hsb-service-0]quit

主備服務(wù)創(chuàng)建后，管理員還需使用hsb-service-type ap命令對WLAN業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，確認(rèn)WLAN業(yè)務(wù)備份使用的HSB類型；使用hsb-service-type access-user hsb-service命令將用戶的網(wǎng)絡(luò)接入控制業(yè)務(wù)綁定到相應(yīng)的HSB備份通道。

主用AC配置參考：

[AC1]hsb-service-type ap hsb-service 0

[AC1]hsb-service-type access-user hsb-service 0

備用AC配置參考：

[AC2]hsb-service-type ap hsb-service 0

[AC2]hsb-service-type access-user hsb-service 0

在AC中使用display hsb-service 0命令，可以查看主備份服務(wù)的建立情況，如Service State屬性的值為Connected，則說明主備備份通道已經(jīng)成功建立。

4.10 熱備服務(wù)驗(yàn)證

將所有設(shè)備配置保存后，關(guān)閉AC1，查看AC2上AP的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)由AP的狀態(tài)都從standby變?yōu)榱薾ormal。

再次開啟AC1，觸發(fā)主備回切功能，AP重新在AC1上正常上線。

5 結(jié)語

主備雙鏈路熱備份技術(shù)是一種高可靠性的無線組網(wǎng)方案。通過主備兩臺AC的雙鏈路搭建和實(shí)時的管理數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的熱備份，降低了網(wǎng)絡(luò)故障的處理時間，提升了無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。

基于VRRP技術(shù)的主備雙機(jī)熱備能夠支持AC間的整機(jī)熱備。基于雙鏈路的主備雙機(jī)熱備技術(shù)既可以支持AC間的整機(jī)熱備，也可以支持AC間的遠(yuǎn)程整機(jī)熱備，同時，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時，還可以支持相應(yīng)的負(fù)載均衡配置。

對于雙鏈路熱備份組網(wǎng)的方式，除本文呈現(xiàn)的單側(cè)負(fù)載雙側(cè)雙鏈路外，還有單側(cè)負(fù)載單側(cè)雙鏈路、雙側(cè)負(fù)載雙側(cè)雙鏈路，用戶可以根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可靠性要求、組網(wǎng)成本等進(jìn)行相應(yīng)組網(wǎng)方式的選擇。