第135篇：无线 LAN 基础——AP、AC、CAPWAP 隧道

关键词

WLAN、AP、AC、CAPWAP、瘦 AP、无线接入、无线控制器

一、WLAN 的核心组件

1.1 三种基本组件

                Internet
                   │
              ┌────┴────┐
              │   AC     │   无线控制器
              │ (Controller)│
              └────┬────┘
         CAPWAP 隧道 │
              ┌────┴────┐
              │ 交换机   │   有线网络
              └────┬────┘
         ┌────┬────┼────┬────┐
         │    │    │    │    │
         AP1  AP2  AP3  AP4  AP5  接入点
组件 全称 角色
AP Access Point（接入点） 无线信号的收发，连接终端
AC Access Controller（无线控制器） 集中管理所有 AP
STA Station（站点） 终端设备（手机、笔记本）

二、AP（接入点）

2.1 胖 AP vs 瘦 AP

对比项 胖 AP（Fat AP） 瘦 AP（Fit AP）
管理方式 独立配置 AC 集中管理
配置 每台 AP 单独配置 在 AC 上统一配置
漫游 终端需重新关联 AC 协助快速漫游
适用规模 家庭/小型办公 大中型园区

2.2 AP 的功能

功能 说明
无线信号发送/接收 802.11 a/b/g/n/ac/ax/be
帧转换 无线帧 ↔ 以太网帧转换
加密 WPA2/WPA3 加密
射频管理 信道选择、功率控制（RRM）
客户端关联 接受/拒绝终端关联请求

三、AC（无线控制器）

3.1 AC 的角色

AC 是瘦 AP 架构的核心，负责：

功能 说明
AP 管理 AP 发现、配置下发、固件升级
用户认证 802.1X / MAC / Portal 认证
漫游管理 终端在 AP 间漫游时保持连接
负载均衡 AP 间终端数量均衡
RRM 射频资源管理（信道/功率自动调优）
安全 入侵检测、黑白名单

3.2 AC 的部署模式

模式 说明 适用
直连式 AC 串联在 AP 和核心之间 中小规模
旁挂式 AC 旁挂在交换机上 大规模（最常见）
云 AC 云端管理 AP 分布式/连锁场景

四、CAPWAP 隧道

4.1 CAPWAP 协议

CAPWAP（Control And Provisioning of Wireless Access Points）是 AC 和 AP 之间的标准通信协议（RFC 5415）。

         控制隧道（UDP 5246）
    AP ◄══════════════════► AC
         数据隧道（UDP 5247）

4.2 两条隧道

隧道 端口 用途 加密
控制隧道 UDP 5246 AP 管理、配置下发、状态上报 DTLS 加密
数据隧道 UDP 5247 用户数据转发 可选 DTLS

4.3 AP 发现 AC 的流程

AP 启动 → DHCP 获取 IP → 发现 AC
                           │
                  ┌────────┴────────┐
                  │                 │
            DHCP Option 43     DNS 解析
            (AC IP 地址)     (CISCO-CAPWAP-CONTROLLER)
                  │                 │
                  └────────┬────────┘
                           │
                     AP 发送 Discovery Request
                           │
                     AC 回复 Discovery Response
                           │
                     AP 选择 AC → Join Request
                           │
                     AC 回复 Join Response
                           │
                     CAPWAP 隧道建立
                           │
                     AP 下载配置 → 进入 Run 状态

4.4 数据转发模式

模式 数据路径 优点 缺点
集中转发 STA→AP→AC→核心 安全策略统一 AC 压力大
本地转发 STA→AP→交换机→核心 高性能 策略需下发到 AP
软件转发 混合模式 灵活 配置复杂 
# AC 上配置转发模式
wlan
 ap-id 1
   forward-mode direct-forward    # 本地转发
 # 或
   forward-mode tunnel             # 集中转发

五、WLAN 配置示例（华为 AC）

5.1 基础配置

# ===== 创建 AP 组 =====
wlan
 ap-group CAMPUS

# ===== 创建 SSID =====
 ssid-profile EMPLOYEE
  ssid Enterprise-WiFi
  security-profile EMPLOYEE_SEC
   security wpa2 psk pass-phrase cipher WiFi@2024 aes

# ===== 创建 VAP =====
 vap-profile EMPLOYEE_VAP
  forward-mode direct-forward
  service-vlan vlan 10

# ===== 应用到 AP 组 =====
 ap-group CAMPUS
  vap-profile EMPLOYEE_VAP wlan 1

5.2 AC 发现方式配置

# 方式一：DHCP Option 43（常用）
interface Vlanif100
 dhcp server option 43 hex C0A80101    # AC IP = 192.168.1.1 的十六进制

# 方式二：DNS 解析
# AP 配置 DNS 后，解析 CISCO-CAPWAP-CONTROLLER 域名

六、AP 上线排查

# 查看 AP 状态
display ap all
-----------------------------------------------
AP ID  Type        MAC              State
1      AP2050DN    xxxx-xxxx-xxxx  fault
2      AP4050DN    yyyy-yyyy-yyyy  normal

# 查看 AP 上线失败原因
display ap failed-record

# 查看 CAPWAP 隧道
display capwap configuration
AP 状态 含义 排查方向
normal 正常运行 —
fault 故障 检查 AP 是否断电/网络连通性
idle 未上线 AC 未发现
download 升级中 固件升级
config 配置下发中 配置量大

七、总结

知识点 核心要点
AP 无线接入点，负责信号收发
AC 无线控制器，集中管理 AP
CAPWAP AC-AP 通信协议（UDP 5246/5247）
瘦 AP 需要 AC，集中管理
胖 AP 独立配置
转发模式 集中（AC 转发）/ 本地（交换机转发）

八、思考

  1. 胖 AP 和瘦 AP 的主要区别是什么？
  2. CAPWAP 的控制隧道和数据隧道分别使用什么端口？
  3. AP 如何发现 AC？（至少说出两种方式）
  4. 集中转发和本地转发各有什么优缺点？
  5. 如果 AP 状态为 fault，最可能的原因是什么？

下篇预告：第136篇《无线漫游——二层漫游与三层漫游》——讲解终端在 AP 间移动时如何保持网络连接不中断，以及快速漫游机制。