《無線局域網(wǎng)技術與實踐》第8課 二層WLAN配置（三）

課題二層WLAN配置（三）——WLAN二層組網(wǎng)的應用課時2課時（90min）教學目標知識技能目標：（1）了解二層WLAN中報文的種類與區(qū)別，理解業(yè)務數(shù)據(jù)報文兩種轉發(fā)方式的具體過程（2）能獨立完成4種不同類型的二層WLAN的搭建和部署素質目標：（1）能夠把握事物本質并舉一反三，不斷提升專業(yè)素質（2）培養(yǎng)邏輯縝密的問題分析思路和分而治之的問題處理思想教學重難點教學重點：二層WLAN中報文的種類與區(qū)別，業(yè)務數(shù)據(jù)報文兩種轉發(fā)方式的具體過程教學難點：不同類型的二層WLAN的搭建和部署教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂互動（8min）→評價修正（2min）第2節(jié)課：課堂實踐（40min）→課堂小結（3min）→作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設計意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況問題導入（5min）【教師】提出以下問題：前面兩節(jié)課，我們學習了二層WLAN的初始化配置以及無線配置。請簡述二層WLAN的初始化配置及無線配置內(nèi)容?！緦W生】聆聽、思考、討論、回答【教師】通過學生的回答引入要講的知識通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣

傳授新知

（28min）一、WLAN報文簡介【教師】結合教材講解WLAN報文簡介相關知識在WLAN中，數(shù)據(jù)主要分為管理報文和業(yè)務數(shù)據(jù)報文兩種。其中，管理報文也稱控制報文，主要用于傳送AC與AP之間的管理和控制數(shù)據(jù)；業(yè)務數(shù)據(jù)報文也稱數(shù)據(jù)報文，主要用于傳送WLAN中STA的用戶數(shù)據(jù)。管理報文和業(yè)務數(shù)據(jù)報文的區(qū)別如下。（1）服務端口不同。管理報文和業(yè)務數(shù)據(jù)報文均基于傳輸層的UDP，但管理報文的服務端口為5246，數(shù)據(jù)報文的服務端口為5247。（2）轉發(fā)方式不同。管理報文必須采用CAPWAP隧道轉發(fā)（以下簡稱隧道轉發(fā)），而業(yè)務數(shù)據(jù)報文不僅可以采用隧道轉發(fā)，也可以采用直接轉發(fā)方式。?【教師】提出問題：什么是CAPWAP協(xié)議？其作用是什么？?【學生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結學生回答：CAPWAP協(xié)議定義了AC與AP之間數(shù)據(jù)的隧道傳輸機制：當AC與AP建立連接后，兩者之間可建立一條點對點的單播通信隧道，AC與AP之間的管理報文必須通過此隧道通信。因此，業(yè)界常稱CAPWAP協(xié)議為CAPWAP隧道協(xié)議。在實際應用中，針對管理報文和業(yè)務數(shù)據(jù)報文需要配置管理VLAN和業(yè)務VLAN。（1）管理VLAN。管理VLAN負責傳輸管理報文，若設置某業(yè)務VLAN的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式為“tunnel”（隧道轉發(fā)），則該VLAN中的業(yè)務數(shù)據(jù)報文也通過管理VLAN轉發(fā)。（2）業(yè)務VLAN。業(yè)務VLAN負責傳輸業(yè)務數(shù)據(jù)報文，若WLAN中存在多種業(yè)務，可分別為每種業(yè)務創(chuàng)建VLAN?！咎崾尽抗芾鞻LAN和業(yè)務VLAN應分別使用不同的VLAN，否則可能導致業(yè)務不通，報文轉發(fā)出錯。不建議使用VLAN1（默認VLAN）作為管理VLAN或業(yè)務VLAN?！緦W生】聆聽、記錄、理解二、管理報文的轉發(fā)流程【教師】結合教材講解管理報文的轉發(fā)流程相關知識下面用VLANm、VLANm'表示管理VLANtag，介紹管理報文的轉發(fā)流程。管理報文僅可采用隧道轉發(fā)，其轉發(fā)流程如圖所示。（1）上行（AP→AC）。AP先為管理報文的Payload（凈荷，即報文內(nèi)容）添加CAPWAP首部，再依次添加UDP首部、IP首部，并將其封裝為IEEE802.3以太網(wǎng)幀，最后將其發(fā)送給Switch；Switch接收以太網(wǎng)幀，默認為其添加自身PVID的VLANtag（這里須提前將該接口的PVID設置為VLANm），Switch的轉發(fā)模塊識別并抹去以太網(wǎng)幀的VLANm，為其添加VLANm'并轉發(fā)至AC對應的接口；AC從接口接收以太網(wǎng)幀后，識別并抹去VLANm'，逐層解封裝并識別管理報文的Payload。（2）下行（AC→AP）。AC先為管理報文的Payload添加CAPWAP首部，再依次添加UDP首部、IP首部，并將其封裝為IEEE802.3以太網(wǎng)幀，最后為其添加VLANm'并發(fā)送給Switch；Switch接收以太網(wǎng)幀，轉發(fā)模塊識別并抹去VLANm'，然后為其添加VLANm并將其轉發(fā)至AP對應接口，該接口識別并抹去VLANm并將其轉發(fā)給AP；AP接收以太網(wǎng)幀，逐層解封裝并識別管理報文的Payload。?【教師】提出問題：請簡述管理報文的轉發(fā)流程？?【學生】聆聽、思考、回答問題【學生】聆聽、記錄、理解三、業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)流程【教師】結合教材講解業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)流程相關知識下面用VLANs、VLANs'表示業(yè)務VLANtag，介紹業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)流程。業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式包括直接轉發(fā)和隧道轉發(fā)兩種。1．直接轉發(fā)業(yè)務數(shù)據(jù)報文的直接轉發(fā)不經(jīng)過CAPWAP封裝，流程如圖所示。（1）上行（STA→Internet）。STA將業(yè)務數(shù)據(jù)報文的Payload封裝為IEEE802.11以太網(wǎng)幀并發(fā)送給AP；AP接收以太網(wǎng)幀，將其轉換為IEEE802.3格式，以便其在有線網(wǎng)絡中傳輸，再為其添加VLANs并轉發(fā)至Switch；Switch接收以太網(wǎng)幀，識別并抹去VLANs，轉發(fā)模塊為其添加VLANs'并將其轉發(fā)至上層網(wǎng)絡對應接口，最終將該以太網(wǎng)幀轉發(fā)至Internet。（2）下行（Internet→STA）。Switch接收IEEE802.3以太網(wǎng)幀，轉發(fā)模塊識別并抹去VLANs'，為其添加VLANs并將其轉發(fā)至AP對應的接口；AP從接口接收以太網(wǎng)幀后，識別并抹去VLANs，然后將其轉換為IEEE802.11格式并轉發(fā)給對應的STA；STA接收以太網(wǎng)幀并解封裝，識別業(yè)務數(shù)據(jù)報文的Payload。2．隧道轉發(fā)業(yè)務數(shù)據(jù)報文的隧道轉發(fā)流程如圖所示。（1）上行（STA→Internet）。STA將業(yè)務數(shù)據(jù)報文的Payload封裝為IEEE802.11以太網(wǎng)幀并發(fā)送給AP；AP接收以太網(wǎng)幀，將其轉換為IEEE802.3格式并為其添加VLANs，然后對當前以太網(wǎng)幀執(zhí)行管理報文轉發(fā)時的封裝操作：依次為其添加CAPWAP首部、UDP首部和IP首部，并再次將其封裝為IEEE802.3以太網(wǎng)幀，最后將其轉發(fā)至Switch；Switch接收以太網(wǎng)幀，為其添加PVID的VLANtag，即VLANm，Switch的轉發(fā)模塊識別并抹去VLANm，為其添加VLANm'后轉發(fā)至AC；AC接收以太網(wǎng)幀，識別并抹去VLANm'，逐層解封裝，檢測到VLANs后識別當前報文為業(yè)務數(shù)據(jù)報文，將其轉發(fā)至Internet。（2）下行（Internet→STA）。AC接收業(yè)務數(shù)據(jù)報文，將其按管理報文進行逐層封裝并添加VLANm'，然后將其轉發(fā)至Switch；Switch接收以太網(wǎng)幀，轉發(fā)模塊識別并抹去VLANm'，為其添加VLANm后轉發(fā)至AP對應接口，該接口抹去VLANm并將以太網(wǎng)幀轉發(fā)至AP；AP接收以太網(wǎng)幀，逐層解封裝，檢測到VLANs，識別并抹去VLANs，將其轉換為IEEE802.11格式后轉發(fā)至對應的STA；STA接收以太網(wǎng)幀并解封裝，識別業(yè)務數(shù)據(jù)報文的Payload。【提示】AP在發(fā)送管理報文和采用隧道轉發(fā)的業(yè)務數(shù)據(jù)報文時，默認不為其添加VLANtag；只有在發(fā)送采用直接轉發(fā)的業(yè)務數(shù)據(jù)報文時，才為其添加PVID對應的VLANtag。當AP與AC間為二層組網(wǎng)時，VLANm與VLANm'相同，VLANs與VLANs'相同；當AP與AC間為三層組網(wǎng)時，VLANm與VLANm'不同，VLANs與VLANs'不同。采用兩種數(shù)據(jù)轉發(fā)方式轉發(fā)業(yè)務數(shù)據(jù)報文的優(yōu)缺點對比如表所示。?【教師】提出問題：管理報文和數(shù)據(jù)報文轉發(fā)流程有什么不同？?【學生】聆聽、思考、回答問題【學生】聆聽、記錄、理解四、WLAN報文的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式配置方法【教師】結合教材講解WLAN報文的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式配置方法相關知識1．管理報文的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式配置管理報文只能采用隧道轉發(fā)方式，因此AP與AC建立CAPWAP隧道后，會默認通過該隧道轉發(fā)管理報文。換句話說，用戶在成功配置AP上線后，管理報文的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式也隨之配置完成了。2．業(yè)務數(shù)據(jù)報文的數(shù)據(jù)轉發(fā)方式配置一般來說，業(yè)務數(shù)據(jù)報文轉發(fā)方式的配置在VAP模板中完成。配置方法如下。（1）配置業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式為直接轉發(fā)。<AC6005>system-view[AC6005]wlan[AC6005-wlan-view]vap-profilenameWLAN1 //創(chuàng)建名為“WLAN1”的VAP模板[AC6005-wlan-vap-prof-WLAN1]service-vlanvlan-id2/*設置該模板的業(yè)務VLAN為VLAN2*/[AC6005-wlan-vap-prof-WLAN1]forward-modedirect-forward/*配置業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式為直接轉發(fā)*/【提示】若用戶在配置VAP模板時不指定業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式，則系統(tǒng)默認采用直接轉發(fā)方式。由此可知，在任務3.2中配置完成的各WLAN中的業(yè)務數(shù)據(jù)報文均采用直接轉發(fā)方式。（2）配置業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式為隧道轉發(fā)。<AC6005>system-view[AC6005]wlan[AC6005-wlan-view]vap-profilenameWLAN1[AC6005-wlan-vap-prof-WLAN1]service-vlanvlan-id2[AC6005-wlan-vap-prof-WLAN1]forward-modetunnel/*配置業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)方式為隧道轉發(fā)*/此外，業(yè)務數(shù)據(jù)報文采用的轉發(fā)方式不同，各Trunk鏈路的配置也不同，具體如表所示?！咎崾尽吭谌蝿?.2中配置完成的各VLAN中，業(yè)務數(shù)據(jù)報文雖然采用直接轉發(fā)方式，但在任務3.1中仍然將各業(yè)務VLAN添加到了AC與Switch之間Trunk鏈路的允許列表中。這是因為，AC在管理AP的同時，還充當WLAN的DHCP服務器。換句話說，AC與Switch之間的鏈路不僅是AC與上層網(wǎng)絡設備之間的Trunk鏈路，也是AP與上行網(wǎng)絡設備（DHCP服務器）的Trunk鏈路?！緦W生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，使學生了解二層WLAN中報文的種類與區(qū)別，業(yè)務數(shù)據(jù)報文兩種轉發(fā)方式的具體過程等相關知識課堂互動（8min）【教師】提出問題，要求學生討論并回答問題（1）管理VLAN和業(yè)務VLAN各自負責的業(yè)務是什么？（2）簡述管理報文和業(yè)務數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)流程。（3）簡述數(shù)據(jù)報文轉發(fā)的配置方法?！緦W生】思考、討論、回答問題通過課堂互動鞏固所學知識，加深學生對知識點的理解評價修正（2min）【教師】點評學生的回答，并總結、鞏固知識點【學生】聆聽、思考、記憶通過形成性檢測進行強化矯正第二節(jié)課課堂實踐

（40min）【教師】在eNSP中演示以下操作，然后讓學生以小組為單位進行實際操作（1）通過修改關鍵配置，將任務3.2中配置完成的二層WLAN修改為“旁掛組網(wǎng)—隧道轉發(fā)”類型的二層WLAN。（2）從無到有地搭建并配置一個“直連組網(wǎng)—隧道轉發(fā)”類型的二層WLAN。（3）通過修改關鍵配置，將（2）中配置完成的二層WLAN修改為“直連組網(wǎng)—直接轉發(fā)”類型的二層WLAN?！緦W生】觀看、思考、分組討論、動手練習上述相關操作【教師】根據(jù)各組學生的表現(xiàn)進行評價，對本次任務進行總結通過任務實踐，加深對所學知識的理解，并將理論應用到實踐中，做到學以致用課堂小結

（3min）【教師】簡要總結本節(jié)課的要點本節(jié)課主要學習了二層WLAN中報文的種類與區(qū)別，業(yè)務數(shù)據(jù)報文兩種轉發(fā)方式的具體過程等知識。希望同學們在課下多加復習，鞏固所學知識，能夠熟練掌握所有類型二層WLAN的配置方法?！緦W生】總結回顧知識點總結知識點，鞏固學生對二層WLAN中報文的種類與區(qū)別