三棱鏡后看無線——無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)漫談.doc

三棱鏡后看無線無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)漫談 摘要：還記得陽光通過棱鏡的實(shí)驗(yàn)嗎?白光通過棱鏡后被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜，顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，而這就是可見光譜。很顯然，棱鏡把混合的事物給細(xì)分開來。 11 還記得陽光通過棱鏡的實(shí)驗(yàn)嗎?白光通過棱鏡后被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜，顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，而這就是可見光譜。很顯然，棱鏡把混合的事物給細(xì)分開來?，F(xiàn)在的無線網(wǎng)絡(luò)就如同一束白色光，用戶在使用端似乎感覺不到差異，但是，如果把這白色光通過三棱鏡來分解，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的不同。我們就從無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)入手，來剖析一個(gè)多彩的世界。事實(shí)上，無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革是一直在醞釀的事。去年，Motorola Solutions推出WiNG 5架構(gòu)，今年三月，Aruba推出MOVE(Mobile Virtual Enterprise)架構(gòu)，瞻博網(wǎng)絡(luò)也正在把Smart Mobile架構(gòu)整合進(jìn)入最新的Simply Connected解決方案之中。針對(duì)云計(jì)算的浪潮，H3C的方案可以概括為“AC云和云AC”。傲天動(dòng)聯(lián)提出的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)被稱為CUBE(Cloud Unify Broadband Evolution)。思科的FlexConnect架構(gòu)在廣域網(wǎng)鏈路中斷或者AC不可用時(shí)仍提供可以工作的無線網(wǎng)。當(dāng)然，運(yùn)營商是無線網(wǎng)絡(luò)份額非常大的一個(gè)部分，華為提出的SingleRAN解決方案就更多偏向運(yùn)營商。還有一些公司并未提出個(gè)性化的名字，但是在無線架構(gòu)的發(fā)展上也提出了有特色的解決方案或者技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)火爆的背后顯然，無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入滲透到我們的工作和生活之中。這在蘋果新品發(fā)布會(huì)上被推向一個(gè)新高潮，喬布斯因?yàn)閃i-Fi接入點(diǎn)集中爆發(fā)而不得不要求現(xiàn)場觀眾關(guān)閉部分Wi-Fi。這從某個(gè)角度來看，正好印證了無線網(wǎng)絡(luò)的火爆程度。當(dāng)然，從數(shù)字來看，這種火爆顯得似乎更為具體。最近GSM聯(lián)盟的一份報(bào)告稱全球移動(dòng)連接將達(dá)60億，而在Informa針對(duì)無線寬帶聯(lián)盟的一項(xiàng)研究中，更是預(yù)測(cè)到2015年，Wi-Fi熱點(diǎn)將增長350%，達(dá)到580萬個(gè)。當(dāng)大量應(yīng)用通過無線接入終端接入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)安全性、可管理、抗干擾等多種需求逐步提高的時(shí)候，無線網(wǎng)絡(luò)除了在傳輸速度上大幅提升之外，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面面臨調(diào)整也是自然的選擇。但是，這種調(diào)整將走向哪里?調(diào)整的幅度會(huì)有多大?具體的推動(dòng)力是在哪里?“回顧歷史，胖AP向瘦AP架構(gòu)轉(zhuǎn)變的過程中，最大的推動(dòng)力來自于用戶對(duì)于大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)的集中管理和運(yùn)維的需求?！?銳捷網(wǎng)絡(luò)無線產(chǎn)品總監(jiān)蔡韡對(duì)當(dāng)初胖瘦AP變革的原因解釋是很多人的共識(shí)。但是，處于變革之后的時(shí)候，是很難給出這么確切的答案的。目前看到的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)似乎并沒用統(tǒng)一的方向?！盁o線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將向多元化發(fā)展，WLAN會(huì)有更多的選擇?！闭安┚W(wǎng)絡(luò)中國區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程師林濤認(rèn)為未來WLAN會(huì)從單一向多元轉(zhuǎn)化，而WLAN的多元主要是因?yàn)閼?yīng)用場景的豐富。比如，在簡單的SOHO環(huán)境中，胖AP架構(gòu)仍將占據(jù)主流，而在多分支機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理中，云管理的體系架構(gòu)將會(huì)發(fā)展。 探究無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)細(xì)節(jié)“云計(jì)算+無線接入+瘦終端是無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展的必然趨勢(shì)。” Aruba中國分公司總裁徐涌對(duì)未來的看法簡單而明確?；谶@樣的看法，Aruba MOVE架構(gòu)強(qiáng)調(diào)更多的是無線網(wǎng)絡(luò)的安全方面。它將有線和無線統(tǒng)一到一個(gè)內(nèi)聚網(wǎng)絡(luò)接入解決方案中，訪問權(quán)限與用戶身份相關(guān)聯(lián)。這意味著，在基于身份的基礎(chǔ)上，企業(yè)員工可以一致地、安全地訪問網(wǎng)絡(luò)資源，而無需考慮他們?cè)谀睦?，他們使用什么設(shè)備或者他們是如何連接的。同樣看好云計(jì)算，但是細(xì)節(jié)卻有不同，在H3C無線產(chǎn)品線總工繆炎的表述中是這樣的：“未來的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以概括為AC云和云AC兩個(gè)層面：AC云是面向部署運(yùn)維的理解，云AC是面向用戶業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)。H3C即將推出基于云AC架構(gòu)的MASTERTM新一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，重點(diǎn)在智能業(yè)務(wù)感知、7層移動(dòng)安全防御、實(shí)時(shí)頻譜防護(hù)、射頻優(yōu)化、綠色節(jié)能等方面針對(duì)“泛載云接入”的普遍需求進(jìn)行重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化?！薄癢iNG 5的分布式架構(gòu)可以帶來更高容量與智能?！?摩托羅拉系統(tǒng)(中國)有限公司無線網(wǎng)絡(luò)解決方案業(yè)務(wù)總經(jīng)理蔡劼毫不吝惜對(duì)這一架構(gòu)的贊美。他表示W(wǎng)iNG 5無線局域網(wǎng)解決方案讓接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與控制器一樣的智能，接入點(diǎn)之間可以相互直接通信，為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供更高效的路由。數(shù)據(jù)可從一個(gè)接入點(diǎn)直接被傳送至下一個(gè)接入點(diǎn)，每一個(gè)接入點(diǎn)都了解網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)，并可在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件下找到最佳路由路徑?？刂破麟m然仍舊負(fù)責(zé)管理、指引和調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，但可以通過最短的路徑完成單獨(dú)的傳輸。讓接入點(diǎn)擁有與控制器一樣的智能，不僅能提高網(wǎng)絡(luò)容量，還能提升網(wǎng)絡(luò)的生存能力。當(dāng)部分網(wǎng)段發(fā)生故障時(shí)，這種自愈能力的價(jià)值就凸顯出來。WiNG 5無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)具有網(wǎng)絡(luò)感知能力，因此可以繞過發(fā)生故障或過載的組件傳送業(yè)務(wù)。同時(shí)，WiNG 5無線局域網(wǎng)中的接入點(diǎn)和控制器還能根據(jù)用戶需求智能檢測(cè)射頻環(huán)境。而這對(duì)射頻干擾、覆蓋缺口和過載通道的檢測(cè)都有非常重要的作用。思科FlexConnect架構(gòu)允許AP承擔(dān)分支備份Radius服務(wù)器的功能，通過本地身份驗(yàn)證/分布式客戶端身份驗(yàn)證。同時(shí)使用802.1x和分布式密鑰，使得密鑰都緩存在無線接入點(diǎn)處。從而在AC不可用時(shí)，密鑰仍然有效，無線客戶端仍可以進(jìn)行身份驗(yàn)證。在Miercom實(shí)驗(yàn)室今年4月的一份報(bào)告中曾被分析，這可以使該架構(gòu)允許分支辦事處在廣域網(wǎng)鏈路中斷或者AC不可用時(shí)繼續(xù)工作。CCKM的快速漫游不需要交換密鑰，即使是在AC故障的情況下。瞻博網(wǎng)絡(luò)的Simply Connected方案主打簡化網(wǎng)絡(luò)的旗幟，有兩個(gè)概念被提及：獨(dú)立于移動(dòng)設(shè)備的品牌和類型并以用戶為中心的安全和管理;以及在有線和無線網(wǎng)絡(luò)混合接入環(huán)境發(fā)生改變的情況下重新設(shè)計(jì)和減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?？刂破骷杉夹g(shù)是其中非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。它指的是企業(yè)部署的控制器在邏輯上分組形成集群，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的管理是通過集群來展開。這樣做的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一配置，減少單獨(dú)配置在時(shí)間和一致度上的影響。另一個(gè)好處是在AC出現(xiàn)故障的時(shí)候，能夠穩(wěn)定失效切換，AP自動(dòng)切換到集群中另外的控制器上，用戶端不會(huì)感知異樣。針對(duì)運(yùn)營商市場提出的華為SingleRAN解決方案采用統(tǒng)一的基站、統(tǒng)一的基站控制器、統(tǒng)一的運(yùn)維管理、統(tǒng)一的站點(diǎn)方案，支持不同技術(shù)體制的融合和演進(jìn)，使運(yùn)營商能夠真正從端到端的運(yùn)維高度來考慮網(wǎng)絡(luò)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)五大核心資產(chǎn)“頻譜、站點(diǎn)、管線、用戶、員工”的價(jià)值最大化。同樣是運(yùn)營商的解決方案，在傲天動(dòng)聯(lián)的架構(gòu)中，AP作為CUBE支撐云中的網(wǎng)元，只負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，而不去分析這些數(shù)據(jù)該采用何種策略轉(zhuǎn)發(fā)，從而增加了AP的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略由CUBE控制云中的控制器來決定，控制器會(huì)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的策略下發(fā)給支撐云里的網(wǎng)元，網(wǎng)元按照策略進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 面向未來的無線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)在這些獨(dú)立的架構(gòu)名稱之外，有很多廠商也在嘗試著對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整。無線網(wǎng)絡(luò)本身也在發(fā)展。安全性問題一直困擾無線網(wǎng)絡(luò)。但是，這種情況也正在變化?！癐EEE制定的802.11i是采用128位或者更多位的AES加密機(jī)制，目前沒有人攻破。第二，從用戶認(rèn)證角度來講，現(xiàn)在很多都基于SIM卡或者802.1x認(rèn)證，這是動(dòng)態(tài)密鑰認(rèn)證，每次密鑰都不一樣，而且每個(gè)數(shù)據(jù)包的密鑰都不一樣。所以，從這個(gè)層面來講，Wi-Fi已經(jīng)非常安全了?！?美國優(yōu)科無線(Ruckus Wireless)公司中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)宣文威在談到安全性方面如是說，但是，他也提醒“用戶不能忽略加密管理的重要性，在簡單操作和安全性方面要做好衡量?！备呙芏炔渴鹗沁@些年逐漸涌現(xiàn)出的問題。本地轉(zhuǎn)發(fā)和集中轉(zhuǎn)發(fā)的配合使用是目前解決這一問題的通用辦法。本地轉(zhuǎn)發(fā)是數(shù)據(jù)由AP獨(dú)立處理，無需經(jīng)過AC，而集中轉(zhuǎn)發(fā)模式下，數(shù)據(jù)經(jīng)過AC統(tǒng)一處理?！皢为?dú)使用集中轉(zhuǎn)發(fā)，流量全部通過AC的話有兩個(gè)隱患，既形成性能瓶頸也容易造成單點(diǎn)故障。當(dāng)然，選擇哪種轉(zhuǎn)發(fā)形式是依據(jù)業(yè)務(wù)特征來判斷的。對(duì)瀏覽網(wǎng)頁、收看視頻的應(yīng)用，用本地轉(zhuǎn)發(fā)是合適的。但對(duì)一些需要嚴(yán)格控制的業(yè)務(wù)，比如說銀行數(shù)據(jù)，是不允許本地轉(zhuǎn)發(fā)的，必須流向數(shù)據(jù)中心，這時(shí)候要用集中轉(zhuǎn)發(fā)的模式?！?宣文威這樣解釋。顯然，AP的密集部署會(huì)增加信號(hào)干擾和投入成本，“漢柏的WLAN技術(shù)完全采用稀疏的AP部署，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，并且達(dá)到高密度、大容量覆蓋效果(目標(biāo))?！?漢柏技術(shù)中心無線產(chǎn)品經(jīng)理姚磊給出漢柏在解決這個(gè)問題時(shí)的辦法。在神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)無線產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理錢麗霞的表述中，無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅與端口數(shù)量、傳輸速度和安全性能有關(guān)，而且“與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合及應(yīng)用，使IPv6地址分派及無線運(yùn)營管理成為重要功能。而關(guān)于云計(jì)算在無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用，神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)主要是通過云管理的方式實(shí)現(xiàn)AP的集中管理?！薄肮芾硪惑w化，轉(zhuǎn)發(fā)分布化”是蔡韡對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的表述?！肮芾硪惑w化”指的是，作為無線網(wǎng)核心的集中式控制器將慢慢融入到有線網(wǎng)絡(luò)的各級(jí)設(shè)備中去?！稗D(zhuǎn)發(fā)分布化”指的是，AP將實(shí)現(xiàn)本地轉(zhuǎn)發(fā)，AP的數(shù)據(jù)無需經(jīng)過控獨(dú)立制器或者一體機(jī)來集中式轉(zhuǎn)發(fā)，從而解決在大規(guī)模AP部署和大流量應(yīng)用下的控制器性能甁頸。從三棱鏡到一束光無論是端口數(shù)量還是在安全、干擾和管理能力上，無線網(wǎng)絡(luò)都在優(yōu)化。每一個(gè)架構(gòu)或者說方案都是三棱鏡后的一個(gè)光譜，但是當(dāng)把這許多的光譜整合在一起的時(shí)候，我們可以看到完整的一束光。在這束“無線網(wǎng)絡(luò)”的光中，需要提醒用戶的是，