capwap分离mac机制与信息采集设计与实现

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1、多享未交硕士学位论文CAPWAP分离MAC机制与信息采集的设计与实现DesignandImplementofSplitMACandInformationCollecttedBasedonCAPWAP作者：马世佳导师：张宏科北京交通大学2013年4月中图分类号：TP311．5UDC：学校代码：lo004jI密级：公开北京交通大学硕士学位论文CAPWAP分离MAC机制与信息采集的设计与实现DesignandImplementofSplitMACandInformationCollectingBasedonCAPWAP作者姓名：马世佳导

2、师姓名：张宏科学位类别：工学学号：10120130职称：教授学位级别：硕士学科专业：通信与信息系统研究方向：通信与计算机网络北京交通大学2013年4月致谢时光飞逝，两年半的研究生阶段就要结束，在这两年半的求学生涯中，我得到了实验室老师们的关怀教导，同学们的帮助，家人的鼓励支持。藉此论文完成之际，谨向所有指导、关心、帮助过我的老师、同学和亲友表达最诚挚的谢意!首先，感谢我的母校北京交通大学，在这里我度过了充实而愉快的研究生生活，还要感谢下一代互联网互联设备国家工程实验室的所有辛勤工作的老师们，感谢他们在我研究生阶段对我的指导和帮助。

3、感谢我的导师张宏科教授，张老师一言一行都给了我极大的影响和促进，他严谨的治学作风和务实的科研精神一直激励着我前进。同样感谢董平老师一直以来对我科研方面的指导，在我的研究方向和科研上都毫无保留地提出了许多宝贵意见，感谢郜帅老师、王洪超老师、苏伟老师在科研上给予我的指导，感谢秦雅娟老师在学习上和生活上给予我的关怀和帮助。还要感谢实验室的同学，在实验室工作及撰写论文期间，曾宇晶、嫣欢、刘畅、姚琳园等博士以及李玮、刘叙友、杨晓晨、李晓芸、魏晟恺、吕建华、武尚青、杨涛等硕士同学还有通信1003班的所有同学对我学习和生活的各个方面都给予了大力

4、帮助和热情鼓励，在此向他们表达我真挚的感激之情。最后特别感谢我的家人尤其是我的爸爸妈妈，是他们的理解和支持使我能够顺利完成学业，由衷感谢他们在我成长过程中付出的最无私的呵护和关爱。中文摘要摘要：随着无线网络技术的发展，企业界发现现有的无线网络管理技术在部署时存在一些问题，难以适应较大规模无线网络建设。CAPWAP(ControlAndProvisioningofWirelessAccessPoints)协议的提出就是为了解决无线网络管理和部署中存在的问题。CAPWAP协议包含本地MAC(MediaAccessControl，媒体访

5、问控制)和分离MAC两种操作。现有的CAPWAP实现中，大多只实现了本地MAC机制。即使某些实现了分离MAC，由于采用套接字完成数据传输中的隧道封装和解封装，效率低下，同时缺少对本地MAC和分离MAC进行统一的信息采集。本文设计和实现了一种高效的分离MAC机制，并对CAPWAP运行状态和接入终端信息进行采集。本文首先阐述了论文的研究背景和研究意义，深入研究了CAPWAP集中式架构以及CAPWAP绑定无线802．11协议，并对Linux模块编程和netfilter机制进行了介绍。然后，本文从整体上分析了集中式CAPWAP功能需求，提

6、出了分离MAC机制的设计方案。该方案设计了分离MAC的通信流程，优化了WTP(WirelessTerminalPoint，无线接入点)和AC(AccessController，接入控制器)在封装和解封装无线数据时的效率，增加了隧道动态配置以及本地MAC和分离MAC动态切换等功能。在此基础上，设计了包含本地MAC和分离MAC信息的采集方案，增强了CAPWAP集中式架构的信息采集和管理功能。本文对给出的设计方案进行了编程实现，该实现方案涉及WTP和AC两个实体。在WTP端的实现包括以下方面：1)修改无线驱动程序，将无线数据帧在内核进行

7、CAPWAP隧道封装，提高WTP的封装和转发速率；2)将终端发送的无线报文进行分离处理，无线数据帧在内核装发送给AC，控制帧WTP本地处理，优化了分离MAC机制下无线数据帧的处理流程；3)实现了用户实时修改配置，包括WTP的操作模式切换，配置隧道参数。在AC端的实现包括以下方面：1)使用netfilter机制对封装后的无线用户数据帧解封装，提高AC的转发效率：2)加入了代理ARP的功能，优化分离MAC机制下的通信流程，实现了终端隔离功能；3)整合了本地MAC和分离MAC需要采集的信息，设计了数据库表格，记录了CAPWAP运行状态以

8、及终端的接入信息等，完善了CAPWAP信息管理功能。通过搭建测试拓扑进行功能测试，实际测试了CAPWAP基本功能、分离MAC功能、信息记录。实验结果表明优化后的分离MAC有良好的转发性能，同时AC能够查看WTP和终端的信息，表明了方案的可行性和有效