[WiFi] CAPWAP 介紹 (LWAP 和 WLC)

CAPWAP (Control and Provisioning of Wireless Access Points)
是一份由 Cisco 提出的協定,
主要用意在於提供佈建由 WiFi Controller 控管下的 WiFi 網路間的通訊,
考慮到 CAPWAP 實在有點龐雜, 這篇文章只會提及一些概念以及延伸的閱讀文件.

首先, 第一個概念是 CAPWAP 不是一份通訊協定,
CAPWAP 的概念是透過多份 RFC 文件所完成, 其中最重要的是:

• RFC 5415: Control And Provisioning of Wireless Access Points (CAPWAP) Protocol Specification
• RFC 5416: Control and Provisioning of Wireless Access Points (CAPWAP) Protocol Binding for IEEE 802.11

其他還有一系列的相關文件圍繞 CAPWAP 的概念, 

可以參考這一篇文章: http://what-when-how.com/deploying-and-troubleshooting-cisco-wireless-lan-controllers/overview-of-capwap-cisco-wireless-lan-controllers/

第二, 在 CAPWAP 的網路架構下, 分成兩種資料 (Data, Control),

而不論是 AP 收到的任何資料 (包含無線使用者的 Data 的資料) 都要從 Controller 出去.

在 CAPWAP 中, AP 稱為 LWAP (LightWeigrt AP),

而 WiFi Controller 稱為 WLC (Wireless LAN Controller),

以下文字說明是來自 Cisco 的 Q&A: 

Q. Does all network traffic from and to a WLAN client tunnel through a Wireless LAN Controller (WLC) once the access point (AP) gets registered with the controller?

A. When the AP joins a WLC, a Control and Provisioning of Wireless Access Points protocol (CAPWAP) tunnel is formed between the two devices. All traffic, which includes all client traffic, is sent through the CAPWAP tunnel.

唯一例外是當 LWAP 擁有全部的 WiFi AP 功能時 (Remote-Edge AP (REAP)), 

在 REAP 無法連到 WLC 的情況下, 可以自行服務所屬的使用者.
下圖是 Cisco 所提供的 LWAP 和 WLC 的分工:

來自: https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/8-5/Enterprise-Mobility-8-5-Design-Guide/Enterprise_Mobility_8-5_Deployment_Guide/cuwn.html

可以看到在 WLC 和 LWAP 分工中, 兩者對於 MAC 層進行工作的分配,
因此, 第三層的工作就必須在 WLC 上執行,
這或許也是為何 CAPWAP 將所有資料導到 WLC 上處理的原因,

第三, CAPWAP 和 802.11Q (tunneling) 的關係,
CAPWAP 定義了所要傳送的資料格式, 以及狀態的轉換,
802.11Q 則是定義一種資料傳輸的方式, 可以將資料封包在加上 L3 header 後傳出,
CAPWAP 就是使用 802.11Q 的方式完成資料的包裝與轉傳.