无线WDS的技术实现及实际应用.doc

目录WDS 的技术实现及实际应用 ..........................................................................................................01 802.11 简介 ................................................................................................................................01.1 802.11 无线架构 .............................................................................................................11.2 无线包结构 .....................................................................................................................12 WDS 简介 ...................................................................................................................................32.1 什么是 WDS ....................................................................................................................32.2 WDS 网络建立过程 .........................................................................................................42.3 WDS 工作原理 ................................................................................................................42.4 WDS 的安全机制 ............................................................................................................62.5 我司无线路由上 WDS 的配置 ........................................................................................72.6 标准 WDS 的特点............................................................................................................ 92.7 三地址 WDS ....................................................................................................................92.8 三地址 WDS 的特点 ......................................................................................................10WDS 的技术实现及实际应用1 802.11 简介IEEE 802.11 包含一系列的无线标准，其中 802.11a/b/g/n 定义了四种不同工作速率和工WDS 的技术实现及实际应用1作频段，分别是 54Mbps/5GHz、11Mbps/2.4GHz、54Mbps/2.4GHz 、2.4/5GHz 最高达600Mbps。

在无线局域网的范畴中，WiFi 指无线相容性认证，确保了无线设备可以相兼容，即符合 WiFi 标准的两个无线设备之间可以互联通信，WDS 即其中一种互联方式1.1 802.11 无线架构802.11 局域网是基于蜂窝系统的结构，由很多个基本子集构成，即 BSS（Basic Service Set） ，用来描述一组相互通信的移动设备，通常包含一个 wireless Access Point，也可以不包含不包含 AP 的是独立模式的基本服务集（IBSS） ，由若干个 Client 构成，相互对等，如 Ad-hoc 模式每个基本服务集都有一个唯一的标识，称为 BSSID虽然一个无线局域网可以只由一个 AP 构成，只含有一个单元，但绝大多数的无线局域网是由多个单元构成的，每个 AP 通过主链路相连接（有线） 由多个子单元构成的无线局域网可称为分布式系统（Distribution System or DS） 当各个 AP 通过无线方式相连接构成分布式系统，这种系统可以称为无线分布式系统（Wireless Distribution System or WDS） WDS 的作用简单的说就是让无线 AP 之间通过无线进行桥接，同时不影响其无线 AP 的覆盖功能。

目前很多无线 AP 都具有 WDS 功能，本文将主要讲述 WDS 技术原理及实际应用一个完整的无线局域网可以包含有多个不同的单元（BSS）和分布式系统（DS ） ，在OSI 模型的网络层看来，就是一个完整的 802 网络，按标准可以称为扩展服务集（Extended Service Set or ESS） ESS 也有一个标识的名称，即 ESSID图 1- 1 无线局域网架构1.2 无线包结构无线 MAC 层帧类型主要有三种，分别是数据帧，管理帧和控制帧，包含下面三个部分： MAC 头部，包括帧的控制、持续时间、地址和顺序控制信息； 变长的帧体，它包括了有关帧类型的特定信息例如在数据帧中，帧体包括了上层数据； 帧校验序列，包含一个 32 比特位的 IEEE 循环冗余校验码WDS 的技术实现及实际应用2无线数据帧结构如下图所示图 1-2 无线数据帧结构图 1- 3 帧控制域结构从无线数据帧结构，可以看出无线帧中是预留了四个 MAC 地址的，但并不是所有的无线数据包中都会有四个 MAC管理帧和控制帧一般只包含两个 MAC，数据帧一般是三个，只有涉及到 AP 至 AP 的传输才会有第四个 MAC 地址。

帧控制域控制着无线帧的结构，其中最后两位（输入 DS 域与输出 DS 域）控制着无线MAC 地址的排序当 00 时，指 IBSS 的模式，两个设备间直接通信，如 Ad-hoc；01 时，指 AP to Client； 10 时，指 Client to AP；11 时，指 AP to AP地址 1 被站点用来进行地址匹配如果 STA 受到的帧的地址 1 是某 STA 的 IEEE MAC 地址，则该 STA 将其与自己的 IEEE MAC 地址比较，如果相同，则该 STA 会将其转发到上层协议栈；如果不同，则丢弃当地址 1 为组地址时，BSSID 用来保证 STA 收到广播或者更多多播帧是发自所属 BSS通俗的讲，地址 1 就是数据包该到达的下一个设备的 MAC地址 2 用于标志帧的发送方 IEEE MAC 地址在需要 ACK 帧的情况下，目的 STA 可以使用 2 来引导 ACK 帧地址 2 必须为发送方的 IEEE MAC 地址WDS 的技术实现及实际应用3地址 3 携带有额外的用于帧过滤或者指向 DS 的信息当 STA 收到从 AP 发来的帧后会用地址 3 来标志该帧的源 STAAP 收到从 STA 发来的帧后，会将该地址作为 DS 转发该帧的真正目的地址。

RA（Receiver Address）是无线分布式系统 WDS 上该数据包接收 AP 的地址，也是数据包经此 AP 转发下一跳的发送方地址（地址 2） TA （Transmitter Address）是 WDS 上作为数据包发送 AP 的地址，该 AP 负责发送此帧简单数据帧的 BSSID 有以下决定： 如果 AP 是数据接收方或者某一接收方与之关联，则 BSSID 是 AP 的 MAC 地址，可能是地址 1 也可能是地址 2； 如果站点是独立基本服务集（IBSS）的成员，则地址 3 是该独立的 BSSID2 WDS 简介2.1 什么是 WDSWDS 即 Wireless Distribution System，是无线网络部署延展系统的简称，指用多个无线WDS 的技术实现及实际应用4网络相互联结的方式构成一个整体的无线网络简单地说，WDS 就是利用两个(或以上)无线宽带路由器/AP 通过相互连接的方式将无线信号向更深远的范围延伸利用 WDS 技术，AP 之间可以舍弃传统的有线网络进行互联，每个 AP 可以作主设备、中继设备和远端设备WDS 技术和其他无线扩展技术相比，一个显著的特点就是在各个 AP 之间传输数据时，保留了客户端的 MAC 地址，而且客户端的数据传输只牵扯到了 MAC 地址，跟 IP 地址无关。

WDS 也可以被看作 Repeater 模式，因为 WDS 可以满足在桥接的同时又可以连接客户端；repeater 并不一定是 WDS，因为有三地址的 repeater 模式2.2 WDS 网络建立过程DUT1 WDS 连接 DUT2，首先 DUT1 会扫描周围的无线信号，寻找匹配的无线 BSSID找到匹配的 BSSID，即发送鉴权请求（Authentication） DUT2 回应告知鉴权认证已通过DUT1 发起关联请求（Association Request） ，被关联的 SSID 是“TP-LINK_92” DUT 回复关联回应（Association Response）告知关联成功，WDS 连接成功图 2- 1 WDS 网络建立过程2.3 WDS 工作原理从模式上讲，WDS 具有三种工作模式，分别是自学习模式、中继模式和桥接模式自学习模式属于被动模式，也就是说它能自动识别并接受来自其他 AP 的 WDS 连接，但其本身不会主动连接周围的 WDS AP所以这种 WDS 模式只能用于主接入点路由器或 AP上，只能用于被扩展的主 AP 上，而不能用于通过 WDS 扩展其它 AP中继模式是功能最全的 WDS 模式，在此模式下，AP 既可以通过 WDS 实现无线网络范围的扩展，同时也具有 AP 的功能，接受无线终端的连接。

桥接模式和有线网络中的网桥很像，它从一端接收数据包，并把它转手转发到另一端WDS 的桥接模式除了不再同时具有 AP 功能之外，其它和中继模式基本相同，所以在 WDS桥接模式下，AP 不再接受无线网络终端的连接，你也搜索不到它的存在从角色来分，WDS 网络中成员又可以分为主设备（Main） ，中继设备（Rely）和远端设备（Remote） 具有 Internet 连接或者局域网络出口的设备通常被作为主设备，通过以太网线接入主干网；处于网络中间用来中继信号的设备为中继设备；无线 WDS 网络边缘提供无线接入并将数据向主设备转发的设备为远端基站有如图 2-1 所示拓扑，Station 1 和 Station 2 通过 WDS 方式建立连接，PC 1 连接 Station 1， PC 2 连接 Station 2，其中 Station 2 上配置 WDS 连接前端 Station 1Station 。