什么是AP無線漫游？

無線漫游非常常見，是指STA（Station，無線工作站）在移動到兩個AP覆蓋范圍的臨界區(qū)域時，與新的AP進(jìn)行關(guān)聯(lián)并與原有AP斷開關(guān)聯(lián)。銳捷WLAN漫游技術(shù)，可以保障用戶在漫游過程中，Wi-Fi信號穩(wěn)定不中斷，業(yè)務(wù)連續(xù)，體驗不受影響。

發(fā)布時間：2022-08-25
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1.什么是AP無線漫游？

在無線局域網(wǎng)中，單個AP設(shè)備的信號覆蓋范圍都是有限的，覆蓋距離一般只有幾十米。在多AP覆蓋的情況，當(dāng)具有移動通信能力的終端STA進(jìn)入兩個AP的臨界區(qū)域時，終端與原有AP斷開連接并與新AP重關(guān)聯(lián)，這個過程可以稱為無線漫游。

對于普通應(yīng)用來說，比如線上會議、語音電話等，漫游過程發(fā)生的AP切換可能會導(dǎo)致短暫的延時卡頓，影響面不會太大。但對于企業(yè)生產(chǎn)或者倉儲環(huán)境來說，需要無線覆蓋的面積可能在幾萬平方，且接入設(shè)備大大增多。以一個制造生產(chǎn)車間為例，產(chǎn)線要做實時數(shù)據(jù)回傳，物料搬運(yùn)都用AGV，機(jī)械臂。需要的數(shù)據(jù)傳輸量大，網(wǎng)絡(luò)依賴高，且存在接入點(diǎn)的高速移動，機(jī)器人移動速度在1.5m/s到2m/s左右，每個移動機(jī)器人跨AP漫游，AP漫游過程丟包即造成數(shù)據(jù)丟失甚至機(jī)器人趴窩。因此，在生產(chǎn)和智能倉儲場景，無線漫游能力顯得尤為重要。

2.AP無線漫游技術(shù)是如何實現(xiàn)的？

2.1 FAT AP架構(gòu)下，AP設(shè)備不做認(rèn)證時：

(1) AP1，AP2正常工作，發(fā)送Beacon幀，向STA通告支持的無線服務(wù)；

(2) STA搜索到AP1的信號，向AP1發(fā)Probe Request,請求獲取AP1所提供的無線服務(wù)；AP1回應(yīng)Probe Response；

(3) STA向AP1發(fā)送認(rèn)證請求報文（Authentication Request）請求接入，AP1回應(yīng)認(rèn)證響應(yīng)報文(Authentication Response);

(4) STA向AP1發(fā)送關(guān)聯(lián)請求報文（Association Request）進(jìn)行關(guān)聯(lián)，AP1回應(yīng)關(guān)聯(lián)響應(yīng)報文(Association Response)。STA與AP間建立鏈路層連接;

(5) STA不需要進(jìn)行身份認(rèn)證，通過AP1成功連入網(wǎng)絡(luò)。

(6) 當(dāng)STA從AP1往AP2方向移動，感知到AP2的信號強(qiáng)度漸大，AP1強(qiáng)度漸弱，當(dāng)AP2與AP1的信號強(qiáng)度差達(dá)到一定門限時，STA開始向AP2發(fā)起認(rèn)證和關(guān)聯(lián)請求，（通過Probe Request/Response, Authentication Request/Response以及Association Request/Response報文）；

(7) STA與AP2的鏈路層連接建立成功后，成功連入網(wǎng)絡(luò)。

2.2 AC+FIT AP架構(gòu)下，AC上不做認(rèn)證時：

(1) AP1與AP2分別與AC建立CAPWAP隧道；

(2) AP1，AP2發(fā)送Beacon幀，向STA通告支持的無線服務(wù)；

(3) STA搜索到AP1的信號，向AP1發(fā)Probe Request,請求獲取AP1所提供的無線服務(wù)；AP1回應(yīng)Probe Response；

(4) STA向AP1發(fā)送認(rèn)證請求報文（Authentication Request）請求接入，AP1透傳報文到AC，AC通過AP1回應(yīng)認(rèn)證響應(yīng)報文(Authentication Response);

(5) STA向AP1發(fā)送關(guān)聯(lián)請求報文（Association Request）進(jìn)行關(guān)聯(lián)，AP1透傳報文至AC，AC回應(yīng)關(guān)聯(lián)響應(yīng)報文(Association Response)。STA與AP1間建立鏈路層連接;

(6) STA不需要進(jìn)行身份認(rèn)證，通過AP1成功連入網(wǎng)絡(luò)。

(7) 當(dāng)STA從AP1往AP2方向移動，感知到AP2的信號強(qiáng)度漸大，AP1強(qiáng)度漸弱，當(dāng)AP2與AP1的信號強(qiáng)度差達(dá)到一定門限時，STA開始向AP2發(fā)起認(rèn)證和關(guān)聯(lián)請求，（通過Probe Request/Response, Authentication Request/Response以及Association Request/Response報文），建立無線鏈路連接；

(8) AC通過AP1向STA發(fā)送一個去認(rèn)證報文，通知STA從AP1下線；

(9) STA通過AP2成功連入網(wǎng)絡(luò)。

2.3 FAT AP架構(gòu)下，在AP上進(jìn)行802.1X認(rèn)證時：

(1) AP1，AP2正常工作，發(fā)送Beacon幀，向STA通告支持的無線服務(wù)；

(2) STA搜索到AP1的信號，向AP1發(fā)Probe Request,請求獲取AP1所提供的無線服務(wù)；AP1回應(yīng)Probe Response；

(3) STA向AP1發(fā)送認(rèn)證請求報文（Authentication Request）請求接入，AP1回應(yīng)認(rèn)證響應(yīng)報文(Authentication Response);

(5) AP1向STA發(fā)起802.1X協(xié)商，用戶輸入用戶名、密碼，AP1通過Radius協(xié)議把用戶名、密碼發(fā)到Radius服務(wù)器上進(jìn)行認(rèn)證。

(6) 802.1X認(rèn)證成功后，STA與服務(wù)器間協(xié)商出PMK，同時服務(wù)器把PMK下發(fā)到AP1上。

(7) STA與AP1進(jìn)行四次握手協(xié)商，通過PMK協(xié)商得到STA與AP1間數(shù)據(jù)加密所用的PTK。

(8) STA通過AP1成功連入網(wǎng)絡(luò)。

(9) 當(dāng)STA從AP1往AP2方向移動，感知到AP2的信號強(qiáng)度漸大，AP1強(qiáng)度漸弱，當(dāng)AP2與AP1的信號強(qiáng)度差達(dá)到一定門限時，STA開始向AP2發(fā)起認(rèn)證和關(guān)聯(lián)請求，（通過Probe Request/Response, Authentication Request/Response以及Association Request/Response報文）；

(10) STA與AP2的鏈路層連接建立成功后，因AP2上沒有STA的身份信息，因此還需要與STA進(jìn)行802.1X協(xié)商，并得到STA與AP2之間的PMK；

(11) 802.1X協(xié)商成功后，STA與AP2進(jìn)一步通過四次握手協(xié)商數(shù)據(jù)加密密鑰PTK；

(12) STA通過AP2成功連入網(wǎng)絡(luò)。

2.4 AC+FIT AP架構(gòu)下，AC上做802.1X認(rèn)證時：

(1) AP1與AP2分別與AC建立CAPWAP隧道；

(2) AP1，AP2發(fā)送Beacon幀，向STA通告支持的無線服務(wù)；

(3) STA搜索到AP1的信號，向AP1發(fā)Probe Request,請求獲取AP1所提供的無線服務(wù)；AP1回應(yīng)Probe Response；

(4) STA向AP1發(fā)送認(rèn)證請求報文（Authentication Request）請求接入，AP1透傳報文到AC，AC通過AP1回應(yīng)認(rèn)證響應(yīng)報文(Authentication Response);

(6) AP1與STA開始802.1X協(xié)商，用戶輸入用戶名、密碼，AC通過Radius協(xié)議把用戶名、密碼發(fā)到Radius服務(wù)器上進(jìn)行認(rèn)證。

(7) 802.1X認(rèn)證成功后，STA與服務(wù)器間協(xié)商出PMK，同時服務(wù)器把PMK下發(fā)到AC上。

(8) STA與AC之間進(jìn)行四次握手協(xié)商，通過PMK協(xié)商得到STA與AP1間數(shù)據(jù)加密所用的PTK，AC把PTK下發(fā)到AP1上。

(9) STA通過AP1成功連入網(wǎng)絡(luò)。

(10) 當(dāng)STA從AP1往AP2方向移動，感知到AP2的信號強(qiáng)度漸大，AP1強(qiáng)度漸弱，當(dāng)AP2與AP1的信號強(qiáng)度差達(dá)到一定門限時，STA開始向AP2發(fā)起認(rèn)證和關(guān)聯(lián)請求，（通過Probe Request/Response, Authentication Request/Response以及Association Request/Response報文）；

(11) STA與AP2的鏈路層連接建立成功后，因AC上已經(jīng)有STA的身份信息，因此不需要再進(jìn)行802.1X協(xié)商，而是直接使用之前得到的PMK進(jìn)行STA與AP2間的四次握手協(xié)議協(xié)商AP2與STA間的數(shù)據(jù)加密密鑰PTK；

(12) AC通過AP1向STA發(fā)送一個去認(rèn)證報文，通知STA從AP1下線；

(13) STA通過AP2成功連入網(wǎng)絡(luò)。

3.銳捷無線漫游方案的價值

1）保證STA漫游后可以保持IP地址不變。

應(yīng)用層協(xié)議以IP地址和 TCP/UDP 協(xié)議承載用戶業(yè)務(wù)，漫游后的用戶必須能夠保持原 IP 地址不變，對應(yīng)的TCP/UDP 連接才能不中斷，應(yīng)用層數(shù)據(jù)才能保持正常轉(zhuǎn)發(fā)。

2）保證STA漫游后仍能訪問初次上線時的網(wǎng)絡(luò)(稱為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò))，且所能執(zhí)行的業(yè)務(wù)保持不變。保證STA漫游到任何地方都能和初次上線時一樣訪問網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)層感知不到漫游。

3）避免漫游過程中數(shù)據(jù)傳輸丟包，保障用戶體驗。

WLAN漫游技術(shù)保障用戶可在Wi-Fi信號信號覆蓋范圍內(nèi)自由移動，移動過程中業(yè)務(wù)不中斷，不會出現(xiàn)Wi-Fi信號差的問題，用戶體驗不受影響。

4.銳捷場景化無線AP漫游方案簡介

4.1 工業(yè)無線零漫游方案

傳統(tǒng)方案中，一個網(wǎng)絡(luò)中的 AP 生成相同的 SSID，終端在移動過程中始終關(guān)聯(lián)在該 SSID。但不同的AP會生成不同的 BSSID，使終端感知附近不同的AP，并根據(jù)當(dāng)前信號強(qiáng)度主動漫游。主動漫游容易產(chǎn)生粘性終端（終端保持連接到遠(yuǎn)端的AP，而不漫游到附近信號更好的AP，影響終端和網(wǎng)絡(luò)整體性能），以及在漫游過程中耗時過?產(chǎn)生丟包。

銳捷 Wi-Fi 工業(yè)無線零漫游方案將網(wǎng)絡(luò)中的多臺同頻物理 AP 虛擬成一個大的“虛擬 AP”，終端自身不主動觸發(fā)也不感知漫游，而是通過無線控制器(AC)來對每個終端進(jìn)行漫游決策，從而獲得更優(yōu)的性能并避免終端主動漫游引起的丟包。簡介?圖 3。