《無線局域網(wǎng)技術(shù)與實(shí)踐》第11課 大型WLAN配置與管理（一）

課題大型WLAN配置與管理（一）——大型WLAN組網(wǎng)配置課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)，理解VLANPool的相關(guān)知識，具體包括VLANPool的概念、作用、分配算法及其特性（2）掌握在大型WLAN中配置和應(yīng)用VLANPool的方法素質(zhì)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)突破陳規(guī)、敢于創(chuàng)造、大膽探索的創(chuàng)新精神（2）培養(yǎng)追求卓越、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、精益求精的工作態(tài)度教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：大型WLAN中配置和應(yīng)用VLANPool的方法教學(xué)難點(diǎn)：大型WLAN中配置和應(yīng)用VLANPool的方法教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂互動（8min）→評價修正（2min）第2節(jié)課：課堂實(shí)踐（40min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出以下問題：隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，WLAN得到了十分廣泛的應(yīng)用，除了傳統(tǒng)的家庭WLAN、辦公室WLAN等小型WLAN外，大型場館WLAN、酒店WLAN、辦公大樓WLAN等信號覆蓋范圍廣、支持大規(guī)模STA接入的大型WLAN也越來越常見。不斷擴(kuò)大的WLAN組網(wǎng)規(guī)模在滿足人們無線網(wǎng)絡(luò)接入需求的同時，也面臨著不小的挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該怎樣解決這些問題呢？【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳授新知

（28min）一、大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)【教師】結(jié)合教材講解大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)相關(guān)知識大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)主要是廣播域過大和IP地址資源分配不均。1．廣播域過大在很多場景中，大量用戶通常通過某個特定BSA（如場館入口、酒店大堂、辦公樓大廳等）的SSID接入大型WLAN。這就導(dǎo)致該BSA中的STA數(shù)量特別多，如果這個SSID只對應(yīng)1個VLAN，那這些STA就處在同一個廣播域中，該廣播域中充斥著的大量廣播報文可能導(dǎo)致嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)堵塞。2．IP地址資源分配不均當(dāng)STA通過某個BSA接入WLAN時，會自動加入其SSID對應(yīng)的VLAN并從VLAN的IP地址池中獲取1個IP地址。盡管STA可能會在多個BSA之間漫游，但除非STA掉線后在其他BSA中重新接入WLAN，否則其IP地址在DHCP租約到期前通常不會變化。在大型WLAN中，大量STA均加入某個特定BSA對應(yīng)的VLAN后，會導(dǎo)致當(dāng)前VLAN的IP地址池資源緊張，而其他VLAN的IP地址池資源大量空閑甚至浪費(fèi)。這種IP地址資源分配不均的問題可能會導(dǎo)致某些STA無法接入WLAN。?【教師】提出問題，課堂互動IP地址為什么會有IPv4與IPv6的區(qū)別？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生回答IP地址資源分配不均的問題不僅存在于WLAN中，也存在于Internet中。在Internet誕生之初，IPv4地址的管理機(jī)構(gòu)沒有料想到在未來IPv4地址會有不夠用的一天，因此，IPv4地址資源的分配也極為不均衡，有些區(qū)域的IP地址嚴(yán)重短缺，而有些地區(qū)的IP地址卻綽綽有余。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，IPv4地址不足的問題越發(fā)嚴(yán)峻。為解決IPv4地址資源短缺的問題，IPv6誕生了。IPv6地址的格式是128位的二進(jìn)制數(shù)，它具有網(wǎng)絡(luò)地址充足、可拓展報頭、分段路由可溯源的優(yōu)勢，不僅可解決IPv4地址短缺的問題，還可為5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的融合創(chuàng)新發(fā)展提供堅實(shí)支撐，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新方向和萬物互聯(lián)時代重要基石。我國十分重視發(fā)展IPv6的建設(shè)與創(chuàng)新。自2003年起，我國就正式啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程（CNGI），經(jīng)過短短十幾年的發(fā)展，我國在IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上實(shí)現(xiàn)了諸多突破：一是IPv6“高速公路”全面建成，我國已申請IPv6地址資源位居全球第一，國內(nèi)用戶量排名前100的商業(yè)網(wǎng)站及應(yīng)用均可通過IPv6訪問；二是終端設(shè)備加快升級，端到端貫通關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破；三是創(chuàng)新活力持續(xù)釋放，IPv6用戶和流量規(guī)模顯著提升，截至2021年8月，我國IPv6活躍用戶數(shù)已達(dá)5.51億，約占中國網(wǎng)民數(shù)的54.52%。我國移動網(wǎng)絡(luò)IPv6流量從無到有，占比達(dá)到22.87%，提前超額完成年度目標(biāo)?！笆奈濉睍r期是我國加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國和數(shù)字中國的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，也是推動IPv6實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵時期。可以預(yù)見，不遠(yuǎn)的將來，IPv6靈活開放的特點(diǎn)將被充分釋放，從而促進(jìn)我國的網(wǎng)絡(luò)升級和下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能力提升，IPv6將在各行各業(yè)的數(shù)字化發(fā)展中大顯身手，助力數(shù)字中國揚(yáng)帆遠(yuǎn)航?！緦W(xué)生】聆聽、記錄、理解二、VLANPool【教師】結(jié)合教材講解VLANPool相關(guān)知識為了解決大型WLAN面臨的兩大挑戰(zhàn)，可為一個SSID配置多個VLAN。這樣，不僅可將該SSID上的大量STA分散到不同的VLAN中，達(dá)到縮小廣播域的目的，還能使不同VLAN的IP地址資源得到充分利用，解決IP地址資源分配不均的問題。1．基本概念VLANPool也稱VLAN池，它是為一個SSID配置多個VLAN的具體方法。VLANPool與IP地址池類似，只不過IP地址池中是若干IP地址，而VLANPool中則是若干VLAN。2．分配算法VLANPool提供多個VLAN的管理和分配算法，以將接入的STA分配至不同VLAN中。VLANPool支持的分配算法包括順序分配算法和哈希（hash）分配算法兩種。（1）順序分配算法。為VLANPool配置順序分配算法后，系統(tǒng)會根據(jù)STA的上線順序?qū)⑵浞峙涞讲煌腣LAN中。（2）哈希分配算法。這種算法是VLANPool的默認(rèn)分配算法。為VLANPool配置哈希分配算法后，系統(tǒng)會計算每臺STA的MAC地址的哈希值，并以此為依據(jù)將STA分配到不同的VLAN中。順序分配算法與哈希分配算法的優(yōu)缺點(diǎn)對比如表所示。3．配置方法用戶可在系統(tǒng)視圖下執(zhí)行“vlanpool<VLANPool名稱>”命令創(chuàng)建VLANPool。創(chuàng)建完成后會自動進(jìn)入其配置視圖，在該視圖中可進(jìn)一步配置VLANPool的VLAN和分配算法。示例如下。[AC6005]vlanpooltest //創(chuàng)建名稱為“test”的VLANPool[AC6005-vlan-pool-test]vlan10to15/*配置VLANPool包含的VLAN為VLAN10—15*/[AC6005-vlan-pool-test]assignmenteven/*配置當(dāng)前VLANPool的分配算法為順序分配算法*/[AC6005-vlan-pool-test]assignmenthash/*配置當(dāng)前VLANPool的分配算法為哈希分配算法*/在完成上述配置和VLANPool的其他配置（如配置VLANPool中各VLAN的虛擬接口IP地址、IP地址池等）后，就可在VAP模板中應(yīng)用VLANPool，從而將VLANPool中的所有VLAN配置為業(yè)務(wù)VLAN。示例如下。[AC6005-wlan-view]vap-profilenametest //創(chuàng)建名為“test”的VAP模板[AC6005-wlan-vap-prof-test]service-vlanvlan-pooltest/*將名為“test”的VLANPool中的全部VLAN作為當(dāng)前模板的業(yè)務(wù)VLAN*/【學(xué)生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，使學(xué)生了解大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)及VLANPool相關(guān)知識課堂互動（8min）【教師】提出問題，要求學(xué)生討論并回答問題（1）為什么要有VLANPool？（2）WLAN與Internet的地址分配不均有什么區(qū)別？（3）VLANPool分配算法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？【學(xué)生】思考、討論、回答問題通過課堂互動鞏固所學(xué)知識，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解評價修正（2min）【教師】點(diǎn)評學(xué)生的回答，并總結(jié)、鞏固知識點(diǎn)【學(xué)生】聆聽、思考、記憶通過形成性檢測進(jìn)行強(qiáng)化矯正第二節(jié)課課堂實(shí)踐

（40min）【教師】演示為各子WLAN的SSID配置多個VLAN的操作，然后讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)際操作任務(wù)4-1通過配置將“旁掛組網(wǎng)—直接轉(zhuǎn)發(fā)”類型的二層WLAN升級成了三層WLAN。本任務(wù)實(shí)踐在此三層WLAN的基礎(chǔ)上，為各子WLAN的SSID配置多個VLAN。具體操作步驟請掃描下方二維碼?！緦W(xué)生】觀看、思考、分組討論、動手練習(xí)上述相關(guān)操作【教師】根據(jù)各組學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價，對本次任務(wù)進(jìn)行總結(jié)通過任務(wù)實(shí)踐，加深對所學(xué)知識的理解，并將理論應(yīng)用到實(shí)踐中，做到學(xué)以致用課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)，以及VLANPool的相關(guān)知識。希望同學(xué)們在課下多加復(fù)習(xí)，鞏固所學(xué)知識，掌握在大型WLAN中配置和應(yīng)用VLANPool的方法。【學(xué)生】總結(jié)回顧知識點(diǎn)總結(jié)知識點(diǎn)，鞏固學(xué)生對大型WLAN面臨的挑戰(zhàn)、