[發明專利]一種數據的傳輸方法和設備

無效

• 申請號: 201010260847.5
• 申請日: 2010-08-24
• 公開（公告）號: CN101917439A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 羅海俊;趙海平;汪昊
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12;H04W84/12
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種數據的傳輸方法和設備。

背景技術

WLAN(Wireless?Local?Area?Networks，無線局域網)提供了一種局域網的無線連接服務，能夠提供高速的無線數據接入，已經廣泛應用于城市、企業、樓宇、家庭等各種場所。和傳統的有線接入方式相比，無線局域網讓網絡的使用者更加自由，徹底擺脫了線纜和端口位置的束縛，而且無線局域網使得終端具有便于攜帶，易于移動等優點，免去或減少了繁雜的網絡布線，只需要安放一個或多個AP(Access?Point，接入點)設備就可以建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。

目前的無線局域網中，有FAT(胖)AP模式、和AC(Access?Controller，接入控制器)+FIT(瘦)AP模式，其中，AC+FIT?AP由于可管理性強，適于大規模部署，得到了越來越廣泛的應用。

在AC+FIT?AP模式的組網中，AC與FIT?AP(以下均以AP進行描述)之間可以通過專有的協議隧道進行連接，其中，相關的專用協議為CAPWAP(Controlling?and?Provisioning?of?Wireless?Access?Point，無線接入點控制與供應)，CAPWAP協議定義了AP與AC之間如何進行通信，并為實現AP和AC之間的互通性提供了一個通用的封裝和傳輸機制，如圖1所示的CAPWAP協議示意圖。

具體的，多臺無線接入點AP通過AC集中控制，且AC與AP之間的數據傳輸使用CAPWAP隧道，如圖2所示的CAPWAP組網示意圖，在AC與AP上，各自獨立維護一套狀態機，通過消息交互同步狀態。從圖2中可以看出，CAPWAP隧道的建立使得AP在進行數據轉發時不必考慮與AC之間復雜的路由關系，從而使AC與AP之間的聯系變得簡單。

另外，需要注意的是，CAPWAP隧道建立的關鍵是AC與AP同步各自維護的CAPWAP狀態機，CAPWAP同時運行在AP和AC上，為WLAN系統提供安全的AC與AP之間的通信。其中，AP與AC之間的通信依照UDP(User?Datagram?Protocol，用戶數據包協議)客戶端/服務器端模型來建立，CAPWAP包括控制隧道和數據隧道，控制隧道使用知名端口5246，用于維護CAPWAP狀態機，數據隧道使用知名端口5247，用于在AP與AC之間封裝和傳送802.11報文。

NAT(Network?Address?Translation，網絡地址轉換)是將IP報文頭中的IP地址轉換為另一個IP地址的過程。在實際應用中，NAT主要用于實現私有網絡訪問公共網絡的功能，以通過使用少量的公網IP地址代表較多的私網IP地址，從而有助于減緩可用IP地址空間的枯竭。

如圖3所示的NAT過程示意圖，當內部網絡訪問外部網絡時，NAT設備將選擇一個合適的外部地址來替代內部網絡報文的源地址，例如，當接收到主機的報文(源地址為192.168.1.3，目的地址為1.1.1.2)時，將源地址192.168.1.3替換為NAT設備的公網IP地址20.1.1.1，并將更改后的報文(源地址為20.1.1.1，目的地址為1.1.1.2)發送給服務器。

當NAT設備只有一個公有IP地址時，則只允許一臺內網主機訪問外部網絡。當NAT設備有多個公有IP地址時，則允許多臺內網主機并發訪問外部網絡；當第一個內網主機訪問外網時，NAT設備選擇一個公有地址IP1，在地址轉換表中添加記錄并發送相應報文，當另一個內網主機訪問外網時，NAT設備選擇另一個公有地址IP2，以此類推，從而滿足了多臺內網主機訪問外網的請求。

可以看出，當多臺內網主機并發訪問外部網絡時，則需要NAT設備有多個公有地址，從而造成公有地址的大量使用，為了減少公有地址的大量使用，NAPT(Network?Address?Port?Translation，網絡地址端口轉換)允許多個內部地址映射到同一個公有地址上。

其中，NAPT同時映射IP地址和端口號，對于來自不同內部主機的報文，可以將源地址映射到同一個公有地址上，并將不同報文的端口號轉換為該公有地址的不同端口號，從而使得不同內部主機的報文能夠共享同一公有地址，并使用“私網IP地址+端口號”與“公網IP地址+端口號”之間進行轉換的方式實現訪問網絡的過程。