【网工知识点】CAPWAP原理_CAPWAP协议介绍
前言
在瘦AP+AC结构下，AP不能单独=工作，需要与AC配合使用，因此AP和AC间需要有配套的通信协议可以让它们进行互联。
最早，思科制定了首个AP-AC之间的隧道通信协议—轻型接入点协议（LWAPP）。
接着，IEFE（互联网工程任务组）为了解决各厂商AP-AC间隧道协议的不兼容问题，在2005年成立了无线接入点与配置协议（CAPWAP）。
CAPWAP所参考的协议：
一、CAPWAP协议简介
1.协议主要内容
- AP对AC的自动发现及AP&AC的状态机运行、维护。
- AC对AP进行管理，业务配置下发。
- STA数据封装CAPWAP隧道进行转发。
2.数据转发类型
① 集中转发
也叫直接转发，AC只对AP进行管理，业务数据都是由本地直接转发。即AP管理流封装在CAPWAP隧道中，到达AC终止；AP业务流不加CAPWAP封装，而直接由AP发送到交换设备进行直接转发。
② 本地转发
也叫隧道转发。业务数据报文由AP统一封装后到达AC实现转发，AC不但进行对AP管理，AP的一切流量都需要通过AC去转发。即AP管理流与数据流都封装在CAPWAP隧道中到达AC。
3.基本报文格式
CAPWAP是基于用户数据报协议UDP端口的应用层协议，可承载两类数据消息，分别为数据消息和控制消息。其数据报文端口为UDP端口5247，控制报文端口为UDP端口5246。
控制消息报文中除“发现请求”及“发现响应”是明文传输以外，其他的强制使用DTLS保护，而数据消息报文可选择是否使用DTLS。
两种报文格式如图:
对应的数据报文和控制报文格式如图：
二、CAPWAP状态机
1.引入库
三、CAPWAP隧道建立过程
1.DHCP过程
首先AP发送discover广播报文，请求DHCP server相应，DHCP server侦听到discover报文后，会响应一个offer报文，该报文会携带TCP/IP的信息以及租约期限的信息。
AP受到DHCP server的offer报文后，注意，可能会受到多个offer，一般会用最先到达的，然后会向网络中发送DHCP request广播报文，告诉所有的offer，并重新发送DHCP，DHCP server将制定从哪一台服务提供的IP地址。
同时AP还会发送一个免费ARP去验证地址有没有被使用过。
到DHCP受到DHCP request报文后，会向AP恢复一个DHCP ACK响应，该报文包含了AP的IP地址，租约，网管，DNS等等。
2.Discovery发现机制
如果AP以单播的形式发送“发送请求”报文试图关联AP，AC收到请求后，会发送一个单播discover response给AP，AP通过discover response中所带的AC优先级等信息，确定与哪个AC进行建立会话。
3.DTLS
与AC建立连接后，AP根据此IP地址与AC协商，AP接收到响应消息后开始与AC建立CAPWAP隧道,这个阶段可以选择CAPWAP隧道是否采用DTLS加密传输UDP报文。
4.join
完成DTLS握手后，开始建立控制隧道，在建立控制的交互过程中，AC回应的join response报文中会协议用户配置的升级版本号，握手报文间隔/超时时间，控制报文优先级等信息。AC会检查版本，如果版本不匹配，会自动升级，如果匹配，会进入configuration状态。
5.Image Data
AP根据协商参数判断当前版本是否是最新版本，如果不是最新版本，则AP将在CAPWAP隧道上开始更新软件。AP更新后会重启，重启后会对AC重新发现，建立隧道，加入过程等。
6.configure
进入Configure状态后是为了做AP的现有配置和AC设定配置的匹配检查，AP发送configuration request到AC，该信息中包含了现有AP的配置，当AP的当前配置与AC要求不符合时，AC会通过configuration response通知AP。
7.Data Check
当完成configure后，AP会发送change state event reques报文，其中包含了radio，result，code等信息。当AC收到后，开始回应。Data check完成后，隧道建立已经完成，进入run状态。
8.Run（数据）
AP发送keepalive报文到AC，AC收到keepalive后表示数据隧道建立，AC回应keepalive报文，AP进入normal开始正常工作。
9.Run（控制）
AP进入Run状态后，同时发送echo request报文给AC，宣布建立好CAPWAP管理隧道并启动echo发送定时器和隧道检测超时定时器以检测管理隧道时的异常。
当AC收到echo request报文后，同样进入Run状态，并回应echo response报文给AP，启动隧道超时定时器。
到AP收到echo response报文后，会重设检验隧道超时的定时器。
四、CAPWAP过程示例
推荐阅读
>>>【独家首发】新版HCIE考试解读直播回顾
>>> 重磅！华为HCIE认证改版升级通知！
>>>【命令解析】Linux用户行为的常用命令
>>> 网工必备通信基础知识，还不知道你就out了？
>>>【必备干货】网工入门必会桥接教程，外网+GNS3+Vmware
>>>【技术指南】5分钟搞清楚OSPF链路状态路由协议
网工界市场认可度极高的华为认证，你考了吗？
拿下华为HCIE认证之后，你可以：
- 跨越90%企业的招聘硬门槛
- 增加70%就业机会
- 拿下BAT全国TOP100大厂敲门砖
- 体系化得到网络技术硬实力
- 技术大佬年薪可达30w+