WDS的兩種實現方式

WDS(Wireless Distribution System),無線分發系統是指AP將BSS內的數據發往BSS外或者將BSS外將數據收入BSS內。通過WDS,AP能夠將BSS的範圍進行擴展。

WDS鏈路的兩端均爲AP,如果把AP與BSS內的STATION之間的接口看做Access接口,那麼可以把AP與其他AP之間的接口看做WDS接口。一個AP如果與多個外部的AP建立聯繫,則它就擁有多個WDS接口。

在Access鏈路上傳輸的數據幀只有3個地址域:DA,SA和BSSID。在WDS鏈路上傳輸的數據幀具有4個地址域:RA,TA,DS和SA。考慮AP內部的數據轉發,總共有四種情況:

  • 從Access接口進入,從Access接口發出。對於這種情況,進入AP的數據幀的DA就是本BSS內部其它STATION的地址,因此只需要在AP內橋接轉發即可。
  • 從Access接口進入,從WDS接口發出。不難看出,此時的關鍵是需要確定RA。RA其實就是對端AP的地址,因此它與WDS接口是對應的。所以,對於通過WDS轉發的情況,關鍵是確定用那個WDS接口轉發。
  • 從WDS接口進入,從WDS接口發出。這種情況下雖然進入的數據幀有TA和RA,但仍然不能直接確定發出的數據幀的RA,即通過那個WDS接口發出。
  • 從WDS接口進入,從Access接口發出。對於這種情況,AP能夠根據進入數據幀的DA判斷出該幀是發往本BSS內的STATION的,所以它能夠根據本地維護的STATION表把數據幀傳遞到正確的Access鏈路上。

可見,關鍵的問題在於數據幀需要從WDS發出時,怎麼確定RA,也就是怎麼選擇WDS接口的問題。有以下兩種實現方法。

1. 二層橋接AP

一個數據幀進入AP後,究竟是通過Access接口發出還是通過WDS接口發出是根據DA來決定的。如果DA是本BSS中的某個STATION,則從Access口發出;否則說明這個數據幀發往其它BSS中的STATION的,因此需要由WDS口發出。

如果能夠知道每個WDS接口的對端AP中的STATION列表,那麼就可以根據DA來決定該數據幀應該通過哪個WDS接口發出,從而就能夠確定RA。

這種AP要求STA在向AP發送數據時,必須準確地指定DA。對於本BSS中的其他STA,這個地址很容易獲得;而如果是其他BSS中的DA,這個地址就比較難以得到。因此要求AP具備網橋功能,將同一IP子網中其他BSS中的STA的信息也傳遞到本BSS中。

按照802.11f,每個AP在STATION關聯、離開後都會通知其他AP,因此理論上網絡中的AP都可以獲得所有其它AP的完整STATION列表,從而可以實現橋接轉發。

此外,AP之間還應該能夠轉發APR請求、ARP響應等。

按照這種方式實現的AP爲網橋AP。

網橋AP需要支持802.1D規定的特性,具備學習能力、STP等。

2. 三層路由AP

上面一種方法是從橫向來考慮,如果從縱向來考慮,則可以採用路由的方法。一個數據幀進入AP後,如果能在本BSS內轉發,則通過Access口發出;否則需要通過WDS接口發出,但選擇哪個WDS接口由更上層的功能決定。

爲每個WDS接口設定一個IP子網地址範圍(A.B.C.D/M),每個進入的數據幀根據其IP地址來決定應該往哪個WDS接口發出。

按照這種方案實現的WDS轉發是三層的路由轉發,這種AP是路由AP。

這種AP並不要求STA在向AP發送數據時準確指定DA。尤其是當該數據要發往DS時,STA可能只知道對方IP地址,卻不知道MAC地址。

 

以上兩種方案各有優缺點。

橋接轉發的好處是效率較高,直接在MAC層就可以轉發了。其缺點是靈活性差,只能適用於小規模網絡。爲了實現比較完備的橋接功能,需要在AP中實現802.1d網橋,具備智能式學習能力和生成樹算法STP。

另外,橋接只能保證鏈路層通,而不能保證網絡層通。因此,如果是不同的網段相連,需要路由。

路由轉發的好處是可以採用成熟高效的路由算法,而且靈活性高,適用於大規模網絡。不過對於小規模網絡,採用路由AP可能有些浪費。

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