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在 WLAN 架构中,FAT AP(胖 AP)架构和 AC+FIT AP(瘦 AP)架构是最为常见的两种方案。本文将详细介绍这两种架构的工作原理、特点、适用场景、优缺点,以及它们之间的区别和适用情况。
WLAN 组网架构概述
WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)是一种通过无线电波连接终端设备的网络形式。无线局域网的核心设备是接入点(Access Point,AP),它们负责为无线终端设备提供网络接入服务。WLAN 网络架构大致可分为两部分:
有线侧:指的是 AP 到互联网或核心网络的连接部分,通常使用以太网协议(Ethernet)来进行数据传输。 无线侧:指的是 AP 和终端设备(STA,Station)之间的无线连接部分,使用的是 802.11 协议系列(例如 802.11a/b/g/n/ac/ax)。
FAT AP(胖 AP)架构
FAT AP 架构,顾名思义,是指每个 AP 都是一个功能齐全的设备,它负责网络接入、数据转发、加密解密、用户认证等所有任务。FAT AP 架构又被称为自治式网络架构,意味着每个 AP 独立工作,不需要集中控制器。
工作原理
FAT AP 是最早期的无线接入解决方案之一。在 FAT AP 架构中,每个 AP 都有自己的完整功能。AP 不仅仅是一个信号放大器,它还负责以下功能:
数据转发:FAT AP 处理来自终端的无线信号,将其转换成有线数据流,转发到上行网络。 安全功能:FAT AP 处理无线数据的加密和解密,确保数据的安全传输。 用户认证:FAT AP 负责用户身份验证和接入控制,确保只有授权设备才能连接到网络。 无线信号管理:FAT AP 提供无线信号的调度、负载均衡、信道选择等基本功能。
在这种架构下,AP 与上层交换机或路由器直接连接,数据在 AP 和核心网络之间流动,没有其他设备参与其中。
适用场景
FAT AP 架构适用于无线网络规模较小、设备数量不多的场景,例如:
家庭网络:对于家用环境,无线网络设备数量有限,FAT AP 架构能够提供简洁、低成本的解决方案。 小型办公室:在人员和设备数量较少的办公室环境中,FAT AP 架构可以满足日常需求,并且管理起来相对简单。
优缺点
优点:
成本低:由于每个 AP 独立工作,无需额外的控制设备,减少了硬件投入。 部署简单:配置和安装相对简单,适合小型网络的快速部署。 适合小型环境:适合小范围的无线网络应用,能够满足基本的无线覆盖和接入需求。
缺点:
扩展性差:随着无线网络的覆盖范围扩大,所需要的 AP 数量会增加,而每个 AP 都需要独立配置和管理,导致网络管理复杂。 缺乏集中控制:无法对所有 AP 进行集中管理,每个 AP 需要单独配置,增加了运维成本。 管理难度大:在大量 AP 部署的环境下,缺乏统一的控制平台使得运维工作变得繁琐。
AC+FIT AP(瘦 AP)架构
AC+FIT AP 架构是一种集中式架构,采用了无线控制器(AC,Access Controller)和功能受限的接入点(FIT AP,Fatless Intelligent Terminal)组合的方案。在这种架构中,AC 负责管理多个 AP,集中进行无线网络的接入控制、配置管理、安全控制等操作,而 FIT AP 仅负责基础的无线信号处理和数据转发。
工作原理
AC+FIT AP 架构的核心思想是将控制和管理职能从 AP 中剥离出来,集中到 AC 中进行处理。在该架构中,AC 通过控制和配置多个 FIT AP,实现以下功能:
接入控制:AC 负责对所有终端设备进行认证、授权,确保网络接入的安全性。 AP 管理:AC 集中管理 AP 的配置,包括信道选择、功率调节、负载均衡、漫游控制等。 数据转发与加密:AC 可以根据流量类型、终端需求和无线环境进行数据转发,同时对数据进行加密处理。 无线漫游管理:在无线网络中,用户可能会在多个 AP 之间切换,AC 能够管理漫游过程,确保用户的连接不中断。
在该架构中,AP 只处理物理层(PHY)和 MAC 层(Media Access Control)的相关任务,例如信号的发射与接收、数据的加密和解密等,而大部分控制功能由 AC 负责。
适用场景
AC+FIT AP 架构适用于需要高效管理、复杂功能和大规模部署的环境,如:
大中型企业:在员工众多、设备密集的大型企业中,AC+FIT AP 架构能够提供更好的管理和网络性能。 学校、医院、商场等公共场所:这些地方的 WLAN 网络往往需要较高的可扩展性和稳定性,AC+FIT AP 架构能够满足高用户密度的要求。
优缺点
优点:
集中管理:通过 AC 对所有 AP 进行统一管理,简化了网络配置和运维工作。 扩展性强:支持大规模 AP 部署,能够根据需要扩展网络覆盖范围。 高效的无线管理:AC 可以进行负载均衡、流量控制和安全管理,保证网络的稳定性和安全性。 支持无线漫游:用户在多个 AP 之间漫游时,AC 能够保证用户的连接不中断,提升用户体验。
缺点:
成本较高:需要额外部署 AC,增加了硬件和运维成本。 管理复杂:尽管 AC 提供了集中管理,但仍需要专业的网络管理员进行配置和监控。 网络带宽要求高:AC 需要通过高带宽与 AP 进行通信,尤其在大规模部署时,对网络带宽的需求较大。
FAT AP 与 AC+FIT AP 架构对比
特点 | FAT AP(胖 AP)架构 | AC+FIT AP(瘦 AP)架构 |
---|---|---|
架构类型 | 独立式架构 | 集中式架构 |
适用范围 | 小型网络、家庭、SOHO | 大型企业、学校、商业场所等大型网络 |
管理方式 | 每个 AP 独立管理 | AC 集中管理多个 AP |
扩展性 | 扩展困难 | 高扩展性 |
成本 | 较低 | 较高 |
配置与维护 | 简单,适合小型环境 | 配置和管理较复杂,需要专业人员 |
无线功能 | 基本功能 | 高级功能,如负载均衡、漫游管理等 |
支持无线漫游 | 无 | 支持 |
总结
WLAN 网络架构的选择应根据实际应用场景和需求进行合理规划。FAT AP 架构适用于小型网络,具有部署简单、成本低的特点,但缺乏集中管理和扩展能力,适合对管理要求不高的家庭和小型办公环境。而 AC+FIT AP 架构则适用于大中型企业或有更高需求的网络环境,能够提供集中化的管理、扩展性和高级的无线功能,但需要额外的硬件投入和专业人员进行管理。
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