【文章內(nèi)容簡介】 、 認證 在成功的完成了掃描階段，確定目標 AP 之后，移動終端就向新的 AP 發(fā)送認證請求。認證方式包括：開放式系統(tǒng)認證、預(yù)共享密鑰認證方式、 WPA、WPA2 等。認證階段實際上是 STA、 AP 以及認證服務(wù)器三方參與的認證請求與認證響應(yīng)的交互過程。 第三章 WLAN 漫游分析 9 重關(guān)聯(lián) 認證結(jié)束后， STA 會發(fā)送一個重關(guān)聯(lián)請求給新的 AP。新的 AP 收到請求后，利用 IAPP 協(xié)議，從舊的 AP 獲取該 STA 的相關(guān)信息，然后回復(fù)一個重關(guān)聯(lián)確認給 STA，至此，切換過程結(jié)束。 重關(guān)聯(lián)與 IAPP 重關(guān)聯(lián)的過程有 5 個步驟： ? STA 向新 AP 發(fā)送重關(guān)聯(lián)請求幀。重關(guān)聯(lián)幀的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)幀相似，唯一不同的是重關(guān)聯(lián)幀包含舊 AP 的地址。新 AP 必須與舊 AP 通信以確定前一個關(guān)聯(lián)確實存在。如果新 AP 不能驗證該 STA 通過舊 AP 的認證，新 AP 會發(fā)送解認證幀來終止這個過程。 ? 新 AP 處理重關(guān)聯(lián)請求幀，處理重關(guān)聯(lián)請求幀的過程與處理關(guān)聯(lián)幀的過程相似。重關(guān)聯(lián)請求有兩種結(jié)果，成功時新 AP 會回復(fù) Status Code 0 和 AID（關(guān)聯(lián)號，關(guān)聯(lián)成功時有 AP 分配給 STA），失敗時新 AP 只會回復(fù) Status Code，并且終止重關(guān)聯(lián)過程 ? 新 AP 與舊 AP 協(xié)商來完成重關(guān)聯(lián)過程。協(xié)商的內(nèi)容在 IAPP 協(xié)議中規(guī)定。 ? 舊 AP 將為這個 STA 緩存的幀發(fā)送到新 AP 上。這個過程遵循兩個原則：任何緩存在舊 AP 上的幀能夠發(fā)送到新 AP 上，并且能夠轉(zhuǎn)發(fā)給 STA。舊AP 要停止與 STA 關(guān)聯(lián)， 同一時刻一個 STA 只能與一個 AP 關(guān)聯(lián)。 ? 新 AP 開始為這個 STA 處理幀。當(dāng)新 AP 收到一個發(fā)給這個 STA 的幀時，這一幀就會被轉(zhuǎn)發(fā)到無線媒介或是緩存在新 AP 上。 IAPP IAPP 是為了實現(xiàn)在同一網(wǎng)段上多 AP 之間的漫游功能， AP 之間進行通信和交換切換信息的協(xié)議，它的主要功能便是便于擴展服務(wù)集 ESS的創(chuàng)建和維護，第三章 WLAN 漫游分析 10 支持 移動站點在 AP 間的移動，保證每個移動站點在確定時刻與 AP 間只有一個連接關(guān)系。協(xié)議規(guī)定了由 STA、多個 AP、 DS、 AC 以及 RADIUS 服務(wù)器組成的系統(tǒng)來實現(xiàn)在同一個 ESS 下不同 AP 之間的切換功能。當(dāng)因為無線鏈路的原因 STA 需要發(fā)生切換時，在于新的 AP 進行正常通信之前，必須與新的 AP 進行重新認證與重新關(guān)聯(lián)。 IAPP 協(xié)議是一個應(yīng)用在 IP 層之上的高層協(xié)議，為了保證 AP 之間安全通信，支持 IAPP 協(xié)議的 AP 應(yīng)當(dāng)向 RADIUS 服務(wù)器進行注冊，建立 AP 之間的安全通信連接。 AP 與 RADIUS 之間的交互信息包括 AP 和 BSSID 到 IP 地址直接的映射， RADIUS 向 AP 發(fā)送密鑰以保證 AP 之間的安全通信。當(dāng) STA 需要切換時，需要向新 AP 發(fā)出關(guān)聯(lián)或者重關(guān)聯(lián)消息，AP 應(yīng)與 RADIUS 服務(wù)器進行交互，實現(xiàn)新 AP BSSID 與 IP 地址的映射，并且RADIUS 服務(wù)器向 AP 發(fā)送相應(yīng)的密鑰。由于每次切換時 AP 都需要與 RADIUS服務(wù)器進行消息交換，因此發(fā)送切換的時延比較長。 網(wǎng)絡(luò)層漫游 針對漫游的常見的解決方案有移動 IP 和 SIP 兩種，下面將分別介紹 ： [5] 基于移動 IP的 WLAN漫游技術(shù) 移動 IP 就是指在 IP 網(wǎng)絡(luò)上的多個區(qū)域均可使用同一 IP 地址的技術(shù)，它是通過使用被稱為家鄉(xiāng)代理（ HA）和外地代理（ FA）的特殊路由器，對終端所處位置的網(wǎng)絡(luò)進行管理來實現(xiàn)的，是目前解決 WLAN 漫游的常用機制。移動IP 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)層上解決了移動接入問題。移動節(jié)點采用固定 IP 地址，在 IP 子網(wǎng)間切換時，移動節(jié)點無需改變 IP 地址，通信也不會中斷。 WLAN 中移動 IP 的工作機制簡述如下： HA 和 FA 定期廣播“代理公告”，公告中帶有它們的地址信息。移動節(jié)點收到“代理公告”后，把其中的地址信息與自己的 IP 地址進行比較，判斷自己是連接在本地網(wǎng)絡(luò)還是已經(jīng)移動到外地。 第三章 WLAN 漫游分析 11 如果移動節(jié)點發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)移動到了外地網(wǎng)絡(luò)上時， FA 為其分配一個轉(zhuǎn)交地址（ COA），移動站點（ STA）獲得了轉(zhuǎn)交地址后通過 FA 向 HA 發(fā)送注冊請求信息，將其轉(zhuǎn)交地址告知 HA。 這時，與 STA 通信的對端主機仍將數(shù)據(jù)報文發(fā)送到 STA 的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)， HA截獲發(fā)往 STA 的報文，然后根據(jù) STA 注冊的轉(zhuǎn)交地址，通過隧道將封裝后的報文轉(zhuǎn)發(fā)給 FA，在隧道的終點處， FA 通過解封裝過程將原始報文提取出來，然后投遞給 STA。 當(dāng)移動節(jié)點返回家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)時，直接注冊到家鄉(xiāng)代理完成注銷。注銷之后，移動節(jié)點就像固定節(jié)點一樣工作。 移動 IP 技術(shù)可以較好地解決 WLAN 的漫游問題，已經(jīng)有了比較成熟的應(yīng)用，然而它依然有不足之處。在上述過程中，通信主機發(fā)出的數(shù)據(jù)包要先傳到HA，然后使用隧道技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給 FA，最后到達移動主機 。這樣不但需要復(fù)雜的軟硬件體系支撐移動 IP，更重要的是數(shù)據(jù)包不是直接交給 FA 而是通過 HA 轉(zhuǎn)交給 FA，形成了不必要的網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)，這就是所謂的“三角路由”。 基于 SIP的 WLAN漫游技術(shù) 會話初始化協(xié)議 SIP，是用于在 IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)多媒體會話的建立、修改和刪除的應(yīng)用層控制協(xié)議 ， SIP 能夠定位一個用戶，并傳送一個對象到用戶的當(dāng)前位置。 SIP 使用 SIP URL 來描述一個 SIP 用戶的地址。 SIP 的注冊機制可以看作是移動 IP 注冊機制在應(yīng)用層中的等同體，不過 SIP 綁定的是一個用戶級的標識符（即 URL）到一個臨時的 IP 地址或主機名，而不是永久的家鄉(xiāng) IP 地址。 基于 SIP 的 WLAN 漫游需要兩個 SIP 代理的支持，分別位于客戶端和服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。來自客戶端網(wǎng)絡(luò)的會話請求被定向到服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中的代理，該代理使用域名服務(wù)器把收到的被叫地址（形如 USER@DOMAIN）翻譯為 IP 地址，然后把 IP 地址返回客戶端。 WLAN 中 SIP 的工作機制分為會話前移動與會話中移動兩種情況。如果第三章 WLAN 漫游分析 12 移動主機在會話前移動，只要把每次會話前所獲得的新 IP 地址向它的家鄉(xiāng)注冊服務(wù)器重新注冊即可，困難之處在于應(yīng)用層需要有檢測 IP 地址改變的能力。假定移動主機屬于某個家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)中有一臺 SIP 服務(wù)器（這里指重定向服務(wù)器），每次移動主機改變位置時都要向它發(fā)送注冊信息。這一點和移動 IP中的家鄉(xiāng)代理注冊類似，但是這里移動主機并不需要一個靜態(tài)分配的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址。當(dāng)通信主機發(fā)送一個 INVITE 請求給移動主機時，重定向服務(wù)器就可以找到移動主機的位置信息并將該 INVITE 請求重定向到那里。 如果移動主機在會話中移動，它必須發(fā)送一個新的 INVITE（ reINVITE）請求到通信主機，并且這個請求要使用原來會話建立時同樣的呼叫標識符，它必 須將新的 IP 地址置于 SIP 請求的 Contact 域中，以此來告訴通信主機將以后的 SIP 消息發(fā)送到哪里。為了重定向數(shù)據(jù)流，它在 SDP 域中指出新的地址用作傳送地址。 SIP 對移動性有較好的支持，應(yīng)用層移動性可以部分代替和實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層移動性，基于 SIP 的移動性比移動 IP 更適于實時的移動通信；此外，基于 SIP 的移動性沒有改變移動主機的 IP 協(xié)議棧，而且屬于應(yīng)用層，更加容易部署，也支持更為通用的移動應(yīng)用。但是 SIP 對移動性的支持也有嚴重的不足之處，因為SIP 不支持 TCP 連接，基于 SIP 的移動性管理機制只適用于運行在 RTP/UDP之上的實時通信。 第四章 OPNET 概述 13 第 4章 OPNET 概述 OPNET 簡介 [6][7] 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) OPNET 是一個款通信方面的仿真軟件。 OPNET 軟件包主要由三個模塊組成： ItDecisionGuru 適合最終用戶，它只有仿真、分析功能。 Modeler 在 ItDecisionGuru 基礎(chǔ)上增加了建庫功能。 Modeler/radio 在 Modeler 上又增加了對移動通信和衛(wèi)星通信的支持。 ITDecisionGuru、 Modeler、 Modeler/Radio，這三個模塊并非相互獨立，而是層層嵌套的，采用同一用戶界面。 顯著特點 網(wǎng)絡(luò)仿真能夠為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計提供可靠的定量依據(jù)。 網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)能夠迅速地建立起現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的模型，并能夠方便地修改模型并進行仿真， 這使得網(wǎng)絡(luò)仿真非常適用于預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能，回答 WHAT…IF… 這樣的問題。例如： 如果網(wǎng)絡(luò)擴容，骨干中繼鏈路帶寬需要擴大多少？ 如果網(wǎng)絡(luò)上增設(shè)新的業(yè)務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)性能有什么影響？網(wǎng)絡(luò)上的哪些鏈路或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要 升級和改造？ 如果網(wǎng)絡(luò)擬采用新的技術(shù)升級，網(wǎng)絡(luò)的性能會有多大幅度的改善？這種改善與投入相比 是否值得？同時新技術(shù)的引進是否會帶來負面影響？ 網(wǎng)絡(luò)仿真能夠驗證實際方案或比較多個不同的設(shè)計方案。 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計過程中經(jīng)常出現(xiàn)多個不同的設(shè)計方案，它們往往是各有優(yōu)缺點，很難作 出正確的選擇，因此如何進行科學(xué)的比較和取舍往往是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者們感到頭疼的事。網(wǎng) 絡(luò)仿真能夠通過為不同的設(shè)計方案建立模型，進行模擬，獲取定量的網(wǎng)絡(luò)性第四章 OPNET 概述 14 能預(yù)測數(shù)據(jù) ，為方案的驗證和比較提供可靠的依據(jù)。這里所指的設(shè)計方案可以是網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、路 由設(shè)計、業(yè)務(wù)配置等 等。 涵蓋功能 OPNET 能夠準確的分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的性能和行為，在網(wǎng)絡(luò)模型中的任意位置都可以插入標 準的或用戶指定的探頭，以采集數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)計。通過探頭得到的仿真輸出可以以圖形 化顯示、數(shù)字方式觀察、或者輸出到第三方的軟件包去。此外，一系列仿真運行的結(jié)果 被自動整理到一個單一的 OPNET 輸出文件中，以便于比較分析（比如相對于網(wǎng)絡(luò)負載的端 對端延遲）。 OPNET 由廠家提供的標準庫模塊有： 、 ATM、 FDDI、 Frame Relay、Ether（ 10M 、 100M、 1000M）、 Token Ring、 TCP/IP、 UDP、 RIP、 OSPF、LAPB、 TP DQDB、 HSSB、 J1850、 STB、 CATV、 SNA、 AMPS、 VSAT、circuit switching、 clientsever 等。 第三方提供的庫模塊有：地形仿真庫、大氣仿真庫、 SUN 網(wǎng)管接口、 HP網(wǎng)管接口等。 OPNET 允許用戶使用 FSM（有限狀態(tài)機）開發(fā)自己的協(xié)議，并提供了豐富的 C 語言庫函數(shù) 。 OPNET 還提供 EMA（外部模塊訪問）接口，方便用戶進行二次開發(fā)。 OPNET 支持面向?qū)ο?