Wlan無線橋接的實現方法和裝置及無線接入客戶端的製作方法

2023-10-10 09:13:14 1

專利名稱：Wlan無線橋接的實現方法和裝置及無線接入客戶端的製作方法
技術領域：
本發明涉及WLAN (Wireless Local Area Network,無線區域網)領域， 尤其涉及一種WLAN無線橋接的實現方法和一種WLAN無線橋接的實現裝 置，還涉及一種無線接入客戶端(簡稱無線Client)。
背景技術：
WLAN提供了一種區域網的無線連接服務，即以無線的方式實現從子網 到區域網(或者稱為公網)的高速數據接入。圖1示出了 WLAN的一個組 網實例實驗室子網通過無線Client設備與公司辦公網的無線AP (Access Point,接入點)設備互聯，實現子網(實驗室子網)通過無線方式接入局域 網(公司辦公網)。
要實現WLAN中子網到區域網的無線橋接，現有技術主要通過以下 兩種方案實現
(1)使用支持WDS (Wireless Distribute System,無線分布式系統， 即通常所說的無線網橋)的AP，通過802.11協議的4地址格式無線報文 實現無線橋接；該802.11報文的4地址格式如圖2A所示，其中，地址 位1為無線接收器的無線MAC地址(Radio MAC)，地址位2為無線發 送器的Radio MAC,地址位3、地址位4分別為目的主機MAC和源主機 MAC;對於從子網到區域網的上行報文，AP能夠通過報文地址位4攜帶 的信息獲知子網PC的MAC地址實現與子網PC間的成功通信；
這種方案的前提在於，AP需要支持WDS;然而，目前常用的AP設 備並不支持WDS，由於無法識別4地址報文，因此無法實現子網到局域 網的無線橋接；
具體而言，常用AP設備僅支持簡單的Station接入，即無線Client 直接接入AP，無法支持無線Client再下掛設備的接入方式；其採用3地 址報文格式，如圖2B所示，其中地址位1為無線接收器的Radio MAC,
6地址位2為無線發送器的Radio MAC，地址位3在無線上行表不AP所 在有線網絡的目的主機MAC，在無線下行表示AP的Radio MAC (與地 址位2相同)；顯然，對於無線Client子網側PC主機的上行報文來說， 其源MAC地址由於無法在報文中攜帶而丟失，因此AP無法獲知該PC 的源MAC地址，從而導致通信失敗；
(2)使用支持三層路由轉發功能的無線Cient，通過在該無線Client 設備上進行三層路由終結實現無線橋接；例如，在無線Client上配置路 由，實現不在一個IP網段的區域網和子網之間的網絡互通；再例如，在 無線Client上配置NAT (Network Address Translation,網絡地址轉換)， 實現使用私有IP位址的子網對於區域網的訪問；可以看出，支持三層路 由轉發功能的無線Client在WLAN中的位置類似三層網關，能夠通過 802.11協議的3地址報文實現子網和區域網的無線互通；
但是，這種方案的前提在於，無線Client設備需要支持三層路由轉 發功能；其缺陷在於，需要通過配置路由或NAT等方式實現對於無線互 聯的支持，即要求對子網和區域網的IP位址進行統一規劃，同時也增大 了組網的複雜性；特別是，對於普通的、不支持三層路由轉發功能的無 線Client而言，無法實現子網和區域網之間的無線橋接。
通過上述分析可知，現有的WLAN無線橋接實現方案或者要求AP 額外支持WDS功能，或者要求無線Client支持三層路由轉發功能，是無 法通過常見的AP設備和無線Client設備實現子網到區域網的二層直接接 入的；
為了解決這一問題，本領域技術人員進行了諸多探索；比如申請號 為CN200410006574.6的中國專利申請就公開了一種無線區域網網橋透 明橋接的實現方法，但其需要在報文中攜帶中心接入網橋(相當於AP) 或者遠程接入網橋(相當於無線Client)的標記，報文結構和長度都會發 生改變，處理過程複雜而繁瑣；
綜上所述，現有技術中尚無一種能夠基於目前常用的AP和無線 Client實現子網到區域網的無線接入方案。

發明內容
本發明的實施例旨在克服上述現有技術的缺陷，提供能夠實現WLAN 無線橋接的方案，以基於普通的AP和無線Client,在不改變802.11報文3 地址格式的前提下，實現子網到區域網的無線橋接。
為實現上述目的，本發明的實施例提供了一種WLAN無線橋接的實現
方法，適用於子網通過無線Client與無線接入點AP橋接的WLAN架構；所
述無線Client執行以下步驟
步驟S1:對其轉發的ARP報文進行學習和處理，包括 將通過無線接口發送的ARP報文的源IP位址和源MAC地址的映射記
錄到第一列表中，然後將所述ARP報文的源MAC地址替換為客戶端MAC
地址並進行無線轉發；
以及，對於通過無線接口接收的ARP報文進行識別，如果所述ARP報
文目的MAC為客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一列表中
所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後轉發；否則，直接轉發； 步驟S2:基於ARP報文學習結果對數據報文進行處理，包括-使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為所述客戶端MAC地址的
報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據報文目的IP對應的MAC
地址後轉發。
其中，所述客戶端MAC地址可以為所述無線Client的橋MAC地 址，或者，分配給所述無線接口側的MAC地址。
其中，所述數據報文可以包括802.11協議的3地址格式報文。 其中，所述無線Client的子網側可以為有線網絡或者無線網絡。
本發明的實施例還提供了一種WLAN無線橋接的實現裝置，設置於 子網通過無線Client與無線接入點AP橋接的WLAN架構的無線Client中， 包括接口收/發單元，還包括
無線接口發送識別單元，與所述接口收/發單元連接，用於識別通過 無線接口發送的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文發送處理單元；ARP報文發送處理單元，與所述無線接口發送識別單元和所述接口收/
發單元連接，用於對所述ARP報文進行學習，將所學習源IP位址和源MAC 地址的映射記錄到第一列表中，以及將所述ARP報文的源MAC地址替換為 客戶端MAC地址並觸發接口收/發單元進行無線轉發；
第一列表，與所述ARP報文發送處理單元連接，用於保存學習到的IP 地址和MAC地址的映射；
無線接口接收識別單元，與所述接口收/發單元連接，用於識別通過 無線接口接收的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文接收處理單元，如 果為數據報文，則觸發數據報文接收處理單元；
ARP報文接收處理單元，與所述無線接口接收識別單元、第一列表和戶萬 述接口收/發單元連接，用於對所述ARP報文進行識別；如果所述ARP報 文的目的MAC為所述客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一 列表中所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後，觸發所述接口收/發單元； 否則，直接觸發所述接口收/發單元；
數據報文接收處理單元，與所述無線接口接收識別單元、第一列表和所 述接口收/發單元連接，用於使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為 所述客戶端MAC地址的報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據 報文目的IP對應的MAC地址後，觸發所述接口收/發單元。
其中，所述客戶端MAC地址可以為所述無線Client的橋MAC地址， 或者，分配給所述無線接口側的MAC地址。
其中，所述數據報文可以包括802.11協議的3地址格式報文。
本發明的實施例還提供了一種設有如上所述WLAN無線橋接的實現 裝置的無線Client,其子網側為有線網絡或無線網絡。
由上述技術方案可知，本發明的實施例中無線Client通過對於ARP報文 的學習和替換，記錄了待橋接網絡中MAC地址和IP位址映射，並基於上述 映射保證了 WLAN的通信，具有以下有益效果
1、在802.11協議3地址格式報文前提下，實現了二層的無線橋接；
92、 不要求AP支持WDS功能，也不要求無線Client支持三層路由轉發 功能，降低了對於無線網絡設備功能的要求；
3、 無需升級無線網絡設備即可實現無線橋接，擴大了WLAN的適用範圍。
通過以下參照附圖對優選實施例的說明，本發明的上述以及其它目的、 特徵和優點將更加明顯。


圖1為WLAN—實例的組網示意圖2A、 2B分別為802.11協議的4地址和3地址無線報文的報文格式示 意圖3為本發明提供的WLAN無線橋接的實現方法的流程圖4A、 4B分別為子網側為有線網絡和無線網絡的WLAN組網示意圖5A 5D為圖3所示方法的具體實施例的流程圖6為本發明提供的WLAN無線橋接的實現裝置的框圖。
具體實施例方式
下面將詳細描述本發明的具體實施例。應當注意，這裡描述的實施例只 用於舉例說明，並不用於限制本發明。
基於規範描述和方便閱讀的考慮，逐一定義本發明專利申請文件中出現
的術語如下
路由表網絡設備中的一種對應關係表，用於記錄其他設備MAC地 址與本設備出埠對應關係；
需要說明的是，上述各術語僅作為指稱其意指的名稱之一，因此凡意指 與其相同或近似的名稱均應視為其等價物。
本發明的主要構思為，基於常見的AP和無線Client設備，通過無線Client 對ARP報文的學習，解決802.11協議的3地址格式報文中源MAC丟失的 問題，從而實現AP與Client的二層無線橋接。這樣，為幫助讀者更好的理解本發明，下面首先通過介紹現有技術中ARP協議，以證明本發明方案的
可行性
ARP (Address Resolution Protocol,地址解析協議)在區域網中， 當主機或其它網絡設備有數據要發送給另--個主機或設備時，它必須知 道對方的網絡層地址(即IP位址)和物理層地址(即MAC地址)，從 而將IP數據報文封裝成幀通過物理網絡發送，因此，需要獲取對方IP 地址和MAC地址的映射；ARP就是將IP位址解析為乙太網MAC地址 的協議；對於WLAN而言，AP與子網終端之間的報文，包括ARP報文 在內，都需要通過無線Client橋接實現交互。
在理解了 ARP協議的基礎上，下面將詳細介紹本發明所提供的 WLAN無線橋接的實現方案。
首先，對本發明提供的WLAN無線橋接的實現方法加以描述。請結 合圖3，顯示了一實施例的流程圖
該WLAN無線橋接的實現方法適用於子網通過無線Client與無線接入 點AP橋接的WLAN架構；其中，無線Client的子網側可以是有線網絡，也 可以是無線網絡，當然，其AP側必然是無線網絡；為了便於描述，無線Client 位於AP側的無線接口稱為AP側無線接口，無線Client位於子網側的無線 接口稱為子網側無線接口；
在本實施例中，由無線Client執行以下步驟
步驟S1:對其轉發的ARP報文進行學習和處理，包括
將通過無線接口發送的ARP報文的源IP位址和源MAC地址的映射記 錄到第一列表中，然後將所述ARP報文的源MAC地址替換為客戶端MAC 地址並進行無線轉發，以保證對端的反饋報文能夠發送到無線Client;
以及，對於通過無線接口接收的ARP報文進行識別，如果所述ARP報 文目的MAC為客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一列表中 所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後轉發；否則，直接轉發；
在本步驟SI中，主要描述了對無線接口收/發的ARP報文的學習和處理； 對於無線Client的子網側為有線網絡的情況，ARP報文也會通過有線接口進行接收或者發送，但由於這種情況下，ARP報文被按照現有技術直接轉發， 因此不再贅述；
通過上述步驟S1可以看出，無線Client對通過無線接口發送的ARP報 文加以替換，使無線側設備只能獲得客戶端MAC,因此後續所有報文都會 將客戶端MAC作為物理層地址，這樣，無線Client對後續所有無線側發送 的報文實現了接管；
同時，無線Client在ARP報文處理過程中進行學習，將無線側設備不可 見的真實MAC地址加以保存，從而保證了後續接管報文的正確轉發；
需要指出的是，本步驟SI中涉及到的客戶端MAC地址可以是無線 Client的橋MAC地址，也就是客戶端MAC地址唯一；或者，客戶端MAC 地址可以是分配給無線接口側的MAC地址，也就是說，當子網側為無線網 絡時，無線Client在子網側和AP側具有不同的MAC地址；
步驟S2:基於ARP報文學習結果對數據報文進行處理，包括
使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為所述客戶端MAC地址的 報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據報文目的IP對應的MAC 地址後轉發； 一般來說，目的MAC為所述客戶端MAC地址的報文都是從 無線側設備發送的；
同時，對於目的MAC非客戶端MAC地址的報文，說明無線Client並 未在ARP學習階段進行地址替換，該數據報文的目的MAC地址為真實MAC 地址，因此直接轉發即可；需要注意的是，目的MAC非客戶端MAC地址 的報文是從有線網絡設備發送的以太鏈路格式報文，其會被無線Client設備 以802.11協議的3地址格式報文的形式轉發到無線側，其源MAC會丟失；
由於無線Client在ARP報文學習過程中記錄了該有線網絡設備MAC和 IP的映射，因此替換後的目的MAC為數據報文目的IP對應的真實MAC地 址；
由上述步驟S1 S2可以看出，對於AP不支持WDS的情況，也就是數 據報文為802.11協議的3地址格式報文時，雖然數據報文的源地址會丟失， 但由於無線Client通過ARP報文學習到了 IP位址和MAC地址的對應關係， 因此能夠保證AP和子網終端的通信，無須配置路由轉發功能，即可實現無線橋接，即二層的無線橋接；
相應的，應用本發明提供的WLAN無線橋接的實現方法不要求AP支持 WDS功能，也不要求無線Client支持三層路由轉發功能，降低了對於無線網 絡設備功能的要求；同時，由於無需升級無線網絡設備即可實現無線橋接， 無疑擴大了 WLAN的適用範圍。
為了便於讀者理解，下面通過具體實施例來加以說明。圖4A顯示了子 網側為有線網絡的WLAN組網示意圖，圖4B顯示了子網側為無線網絡 的WLAN組網示意圖，下述具體實施例就針對上述不同WLAN組網下 WLAN無線橋接的實現方法加以描述。
具體實施例1:
請結合圖5A，顯示了當無線Client的子網側為有線網絡時，AP主動發 起ARP請求的情況
步驟S101:將通過AP側無線接口接收的ARP請求報文廣播透傳給所 述子網，即AP主動發起的ARP請求報文，通過無線鏈路和無線Client 進入有線網絡廣播，使子網終端學習到AP的IP位址與MAC地址的映射， 即IP[AP] <-〉MAC[AP];
步驟S102:子網終端PC1和PC2的單播ARP應答報文，由於需要通 過無線Client的AP側無線接口發送，因此被無線Client接管
將所述子網終端IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，即無線 Client設備能夠學習到PC1、PC2的IP位址和MAC地址對應關係，如下 IP[PC 1 ]MAC[PC 1 ]， IP[PC2]MAC[PC2];
無線Client設備將ARP應答報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地 址(Client Radio MAC)，然後把修改後的ARP報文通過無線鏈路上送 AP; AP或者與AP連接的以太子網中，無法看到PC1和PC2的MAC地 址，只能學習到子網終端的IP位址與Client Radio MAC的映射，即 IP[PCl]MAC[Client Radio MAC] ， IP[PC2]MAC[Client Radio
MAC];
基於上述ARP學習結果，無線Client執行數據報文轉發處理如下(以 PCI為例)
13步驟S21 :使用轉發表過濾數據報文；
對於從PC1到AP的上行數據報文，由於PC1通過ARP報文交互可 獲取AP的MAC地址，因此其乙太網鏈路報文格式為[ADDl(AP Radio MAC), ADD2(PC1 MAC)];無線Client通過轉發表過濾，發現此數據報 文的目的MAC為AP Radio MAC,因此執行步驟S22的處理；
對於從AP到PCI的下行數據報文，由於AP通過ARP報文交互獲 取的是Client Radio MAC,因此802.11協議的3地址報文格式為 [ADD 1 (Client Radio MAC), ADD2(AP Radio MAC), ADD3(AP Radio MAC)];無線Client通過轉發表過濾，發現此數據報文的目的MAC為 Client Radio MAC,因此執行步驟S23的處理；
步驟S22:直接無線轉發給所述AP，在無線鏈路上採用802.11協議的 3地址報文格式[ADDl(AP Radio MAC), ADD2(Client Radio MAC), ADD3(AP Radio MAC)],丟失了源MAC地址(PCI MAC);
步驟S23:無線Client根據報文的目的IP查找到目的MAC,更換報 文目的MAC為PCI MAC,進行轉發。
具體實施例2:
請結合圖5B，顯示了當無線Client的子網側為有線網絡時，子網終端 PC1、 PC2主動發起ARP請求的情況
步驟Sill:該通過有線接口接收的ARP請求報文需要通過AP側無線 接口發送，無線Client進行學習，將子網終端IP位址和MAC地址的映射記 錄到第一列表中，即無線Client設備能夠學習到PC1、 PC2的IP位址和 MAC地址對應關係，如下IP[PCl]oMAC[PCl]，IP[PC2]《〉MAC[PC2];
然後無線Client將所述ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC 地址並轉發給所述AP， AP或者與AP連接的以太子網中，無法看到PCl 和PC2的MAC地址，只能學習到子網終端的IP位址與Client Radio MAC 的映射，即IP[PCl]MAC[Client Radio MAC]， IP[PC2]MAC[Client Radio MAC];
步驟S112: AP的ARP應答報文會被AP側無線接口接收，由於AP無 法看到PCI和PC2的MAC地址，因此該ARP應答報文的目的MAC必然為客戶端MAC地址；
無線Client將該ARP應答報文目的MAC替換為第一列表中所述ARP 應答報文目的IP對應的子網終端MAC地址後轉發給相應的子網終端(PCI 或PC2)，使子網終端學習到AP的IP位址與MAC地址的映射，即IP[AP] 〈陽〉MAC[AP];
基於上述ARP學習結果，無線Client執行數據報文轉發處理如具體實施 例1的相應步驟所示，在此不再贅述。 具體實施例3:
請結合圖5C，顯示了當無線Client的子網側為無線網絡時，AP主動發 起ARP請求的情況
步驟S101' : AP側無線接口接收ARP請求報文，作為廣播報文，其目 的MAC並非Client Radio MAC,因此，可以直接通過子網側無線接口廣播 發送；
步驟S102':由於該ARP請求報文需要通過子網側無線接口廣播發送， 因此無線Client對所述ARP請求報文進行學習，將所述AP的IP位址和MAC 地址的映射記錄到第一列表中，即無線Client設備能夠學習到AP的IP地 址和MAC地址對應關係，如下IP[AP]MAC[AP];
然後無線Client將所述ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC 地址並廣播給所述子網，使子網終端學習到AP的IP位址與客戶端MAC地 址的映射，即IP[AP] MAC[Client Radio MAC];
步驟S103':子網終端返回ARP應答報文，該報文通過子網側無線接 口接收；
由於子網終端只知道Client Radio MAC,因此無線Client將ARP目的 MAC替換為第一列表中所述ARP應答報文目的IP對應的AP的MAC地址 後，通過AP側無線接口發送；
步驟S104':無線Client對通過AP側無線接口發送的所述ARP應答 報文進行學習，將子網終端的IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中， 即無線Client設備能夠學習到PC1、 PC2的IP位址和MAC地址對應關 系，如下IP[PC1]MAC[PC1]， IP[PC2]〈-〉MAC[PC2];
15然後無線Client設備將ARP應答報文的源MAC地址替換為客戶端 MAC地址(Client Radio MAC)，然後把修改後的ARP報文通過無線鏈 路上送AP，使AP學習到所述子網終端的IP位址與客戶端MAC地址的映 射即IP[PCl]MAC[Client Radio MAC], IP[PC2]MAC[CHent Radio MAC];
基於上述ARP學習結果，無線Client執行數據報文轉發處理如下(以 PCI為例)
步驟S21':使用轉發表過濾數據報文；
由於AP和PCI通過ARP報文交互獲取的都是Client Radio MAC,因 此通過轉發表過濾，會發現數據報文的目的MAC均為Client Radio MAC, 因此都要執行目的MAC替換處理，具體的
步驟S22':對於子網終端發起的、目的MAC為客戶端MAC地址的報 文，則將其目的MAC替換為第一列表中所述報文目的IP對應的AP的MAC 地址後轉發給AP;
步驟S23':對於AP發起的、目的MAC為客戶端MAC地址的報文， 則將其目的MAC替換為第一列表中所述報文目的IP對應的子網終端MAC 地址後轉發給相應的子網終端。
具體實施例4:
請結合圖5D，顯示了當無線Client的子網側為無線網絡時，子網終端 主動發起ARP請求的情況
步驟S111':子網側無線接口接收ARP請求報文，可以直接通過AP 側無線接口進行發送；
步驟S112':由於需要通過AP側無線接口發送，無線Client對所述 ARP請求報文進行學習，將所述AP的IP位址和MAC地址的映射記錄到第 一列表中，即無線Client設備能夠學習到PC1、 PC2的IP位址和MAC地 址對應關係，如下IP[PC1]<-〉MAC[PC1]， IP[PC2]MAC[PC2];
然後無線Client將所述ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC 地址並發送給所述AP，使AP學習到子網終端的IP位址與客戶端MAC地 址的映射，即IP[PCl]MAC[Client Radio MAC], IP[PC2]MAC[ClientRadio MAC];
步驟S113' : AP返回ARP應答報文，該報文通過AP側無線接口接收；
無線Client將ARP應答報文目的MAC替換為第一列表中所述ARP應 答報文目的IP對應的MAC地址後，通過子網側無線接口發送；
步驟S114':對通過子網側無線接口發送的所述ARP應答報文進行學 習，將所述AP的IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，即無線 Client設備能夠學習到AP的IP位址和MAC地址對應關係，如下 IP[AP]〈-〉MAC[AP];
然後將所述ARP應答報文發送給相應的子網終端，使子網終端學習到 AP的IP位址與客戶端MAC地址的映射，即IP[AP] MAC[Client Radio
MAC];
基於上述ARP學習結果，無線Client執行數據報文轉發處理如具體實施 例3的相應步驟所示，在此不再贅述。
作為總結，上述具體實施例1和具體實施例2所描述的，無線Client 一側為有線網絡， 一側為無線網絡，在ARP學習後，下行數據報文被無 線Client接管；
上述具體實施例3和具體實施例4所描述的，無線Client的兩側均 為無線網絡；由於無線Client兩側網絡在對端網絡設備的ARP學習過程 中，均只記錄無線Client的MAC地址，即無線Client兩側網絡在ARP 表項上互不可見，因此上行和下行數據報文都需要被無線Client接管； 特別需要指出的是，上述具體實施例3和具體實施例4都以Client Radio MAC作為客戶端MAC，在實際應用中，可以為AP側無線接口和子網側 無線接口賦予不同的MAC地址；
由上述4個具體實施例的詳細描述可知，在不改變802.11協議3地 址報文格式以及保持無線Client 二層橋接功能的情況下，通過本發明提 供的方法，能夠支持WLAN無線橋接。
本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分 步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於一計 算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，包括如下步驟步驟S1:對其轉發的ARP報文進行學習和處理，包括
將通過無線接口發送的ARP報文的源IP位址和源MAC地址的映射記 錄到第一列表中，然後將所述ARP報文的源MAC地址替換為客戶端MAC 地址並進行無線轉發；
以及，對於通過無線接口接收的ARP報文進行識別，如果所述ARP報 文目的MAC為客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一列表中 所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後轉發；否則，直接轉發；
步驟S2:基於ARP報文學習結果對數據報文進行處理，包括
使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為所述客戶端MAC地址的 報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據報文目的IP對應的MAC 地址後轉發；
所述的存儲介質包括ROM/RAM ( Read Only Memory/ Random-Access Memory,只讀存儲器/隨機訪問內存)、磁碟或者光碟等。
繼續，對本發明提供的WLAN無線橋接的實現裝置加以描述。 如圖6所示，為一 WLAN無線橋接的實現裝置600的框圖，設置於
子網通過無線Client與無線接入點AP橋接的WLAN架構的無線Client中，
包括
接口收/發單元601;本領域技術人員當然可以了解，接口收/發單元 601同時能夠支持無線接口收/發和有線接口收發功能，由於其與本發明 的改進點無關，因此不單獨加以描述；
有必要指出的是，接口收/發單元601包括有路由表，網絡設備通過 查詢路由表實現接口收/發功能；
無線接口發送識別單元602，與所述接口收/發單元601連接，用於 識別通過無線接口發送的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文發送處理 單元603;
ARP報文發送處理單元603 ，與所述無線接口發送識別單元602和所述 接口收/發單元601連接，用於對所述ARP報文進行學習，將所學習源IP地 址和源MAC地址的映射記錄到第一列表604中，以及將所述ARP報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並觸發接口收/發單元601進行無線轉發； 其中，該客戶端MAC地址可以為無線Client的橋MAC地址，或者，分配 給所述無線接口側的MAC地址；
第一列表604，與所述ARP報文發送處理單元603連接，用於保存學習 到的IP位址和MAC地址的映射；
無線接口接收識別單元605，與所述接口收/發單元601連接，用於 識別通過無線接口接收的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文接收處理 單元606，如果為數據報文，則觸發數據報文接收處理單元607;
ARP報文接收處理單元606，與所述無線接口接收識別單元605、第一 列表604和所述接口收/發單元601連接，用於對所述ARP報文進行識別； 如果所述ARP報文的目的MAC為所述客戶端MAC地址，則將其目的MAC 替換為所述第一列表604中所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後，觸 發所述接口收/發單元601;否則，直接觸發所述接口收/發單元601;
數據報文接收處理單元607，與所述無線接口接收識別單元605、第一 列表604和所述接口收/發單元601連接，用於使用轉發表進行報文過濾， 對於目的MAC為所述客戶端MAC地址的報文，將其目的MAC替換為第一 列表604中所述數據報文目的IP對應的MAC地址後，觸發所述接口收/發 單元601;其中，數據報文包括802.11協議的3地址格式報文；
通過上述WLAN無線橋接的實現裝置600可以看出，設置有該裝置 600的無線Client不需要具有三層路由轉發功能，同時也不要求AP能夠 支持WDS，即可實現二層無線橋接，降低了對於WLAN網絡設備的要 求，擴大了 WLAN的應用範圍；由於上述各單元的具體工作方式在本發 明方法的相應步驟中已經進行了詳細的描述，在此不再贅述.。
繼續，對本發明提供的無線Client加以介紹。該無線Client設有本發 明提供的WLAN無線橋接的實現裝置，能夠在不改變802.11協議3地址 報文格式的前提下，不擴展三層路由功能的實現無線橋接；
其中，無線Client的子網側可以為有線網絡或無線網絡。雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是 說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而 不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細 節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利 要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求
1. 一種WLAN無線橋接的實現方法，適用於子網通過無線接入客戶端與無線接入點AP橋接的WLAN架構；其特徵在於，所述無線接入客戶端執行以下步驟步驟S1對其轉發的ARP報文進行學習和處理，包括將通過無線接口發送的ARP報文的源IP位址和源MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後將所述ARP報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並進行無線轉發；以及，對於通過無線接口接收的ARP報文進行識別，如果所述ARP報文目的MAC為客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一列表中所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後轉發；否則，直接轉發；步驟S2基於ARP報文學習結果對數據報文進行處理，包括使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為所述客戶端MAC地址的報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據報文目的IP對應的MAC地址後轉發。
2. 根據權利要求1所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在於， 所述客戶端MAC地址為所述無線接入客戶端的橋MAC地址，或者，分 配給所述無線接口側的MAC地址。
3. 根據權利要求1所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在於， 所述數據報文包括802.11協議的3地址格式報文。
4. 根據權利要求1-3任一所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在 於，當所述無線接入客戶端的子網側為有線網絡時，所述步驟Sl在所述AP 主動發起ARP請求的情況下包括步驟S101:將通過AP側無線接口接收的ARP請求報文廣播透傳給所 述子網，使子網終端學習到AP的IP位址與MAC地址的映射；步驟S102:對通過AP側無線接口發送的、子網終端的ARP應答報文 進行學習，將所述子網終端IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中， 然後將所述ARP應答報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並轉發給所述AP，使所述AP學習到子網終端的IP位址與客戶端MAC地址的映射； 或者，所述步驟Sl在所述子網終端主動發起ARP請求的情況下包括 步驟S111:對通過AP側無線接口發送的ARP請求報文進行學習，將 所述子網終端IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後將所述 ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並轉發給所述AP，使 所述AP學習到子網終端的IP位址與客戶端MAC地址的映射；步驟SI 12:對通過AP側無線接口接收的、目的MAC為客戶端MAC 地址的ARP應答報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述ARP應答報 文目的IP對應的子網終端MAC地址後轉發給相應的子網終端，使子網終端 學習到AP的IP位址與MAC地址的映射。
5. 根據權利要求1-3任一所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在 於，當所述無線接入客戶端的子網側為有線網絡時，所述步驟S2包括步驟S21:使用轉發表過濾數據報文；步驟S22:如果為子網終端發起的、目的MAC為AP的MAC地址的報 文，則直接無線轉發給所述AP;步驟S23:如果為AP發起的、目的MAC為客戶端MAC地址的報文， 則將其目的MAC替換為第一列表中所述報文目的IP對應的子網終端MAC 地址後轉發給相應的子網終端。
6. 根據權利要求1-3任一所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在 於，當所述無線接入客戶端的子網側為無線網絡時，所述步驟Sl在所述AP 主動發起ARP請求的情況下包括步驟S101' : AP側無線接口接收ARP請求報文；步驟S102':對通過子網側無線接口廣播發送的所述ARP請求報文進 行學習，將所述AP的IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後 將所述ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並廣播給所述 子網，使子網終端學習到AP的IP位址與客戶端MAC地址的映射；步驟S103':對通過子網側無線接口接收的、目的MAC為客戶端MAC 地址的ARP應答報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述ARP應答報 文目的IP對應的AP的MAC地址後，通過AP側無線接口發送；步驟S104':對通過AP側無線接口發送的所述ARP應答報文進行學 習，將子網終端的IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後將所 述ARP應答報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並發送給AP，使 AP學習到所述子網終端的IP位址與客戶端MAC地址的映射；或者，所述步驟SI在所述子網終端主動發起ARP請求的情況下包括步驟SllT :子網側無線接口接收ARP請求報文；步驟S112':對通過AP側無線接口發送的所述ARP請求報文進行學 習，將子網終端IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後將所述 ARP請求報文的源MAC地址替換為客戶端MAC地址並轉送給所述AP，使 所述AP學習到子網終端的IP位址與客戶端MAC地址的映射；步驟S113':對通過AP側無線接口接收的、目的MAC為客戶端MAC 地址的ARP應答報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述ARP應答報 文目的IP對應的MAC地址後，通過子網側無線接口發送；步驟S114':對通過子網側無線接口發送的所述ARP應答報文進行學 習，將所述AP的IP位址和MAC地址的映射記錄到第一列表中，然後將所 述ARP應答報文發送給相應的子網終端，使子網終端學習到AP的IP位址 與客戶端MAC地址的映射。
7. 根據權利要求1-3任一所述的WLAN無線橋接的實現方法，其特徵在 於，當所述無線接入客戶端的子網側為無線網絡時，所述步驟S2包括以下 步驟步驟S21':使用轉發表過濾數據報文；步驟S22':對於子網終端發起的、目的MAC為客戶端MAC地址的報 文，將其目的MAC替換為第一列表中所述報文目的IP對應的AP的MAC 地址後轉發給AP;步驟S23':對於AP發起的、目的MAC為客戶端MAC地址的報文， 則將其目的MAC替換為第一列表中所述報文目的IP對應的子網終端MAC 地址後轉發給相應的子網終端。
8. —種WLAN無線橋接的實現裝置，設置於子網通過無線接入客戶 端與無線接入點AP橋接的WLAN架構的無線接入客戶端中，其特徵在於，包括接口收/發單元，還包括無線接口發送識別單元，與所述接口收/發單元連接，用於識別通過 無線接口發送的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文發送處理單元；ARP報文發送處理單元，與所述無線接口發送識別單元和所述接口收/ 發單元連接，用於對所述ARP報文進行學習，將所學習源IP位址和源MAC 地址的映射記錄到第一列表中，以及將所述ARP報文的源MAC地址替換為 客戶端MAC地址並觸發接口收/發單元進行無線轉發；第一列表，與所述ARP報文發送處理單元連接，用於保存學習到的IP 地址和MAC地址的映射；無線接口接收識別單元，與所述接口收/發單元連接，用於識別通過 無線接口接收的報文，如果為ARP報文則觸發ARP報文接收處理單元，如 果為數據報文，則觸發數據報文接收處理單元；ARP報文接收處理單元，與所述無線接口接收識別單元、第一列表和所 述接口收/發單元連接，用於對所述ARP報文進行識別；如果所述ARP報 文的目的MAC為所述客戶端MAC地址，則將其目的MAC替換為所述第一 列表中所述ARP報文目的IP對應的MAC地址後，觸發所述接口收/發單元； 否則，直接觸發所述接口收/發單元；數據報文接收處理單元，與所述無線接口接收識別單元、第一列表和所 述接口收/發單元連接，用於使用轉發表進行報文過濾，對於目的MAC為 所述客戶端MAC地址的報文，將其目的MAC替換為第一列表中所述數據 報文目的IP對應的MAC地址後，觸發所述接口收/發單元。
9. 根據權利要求8所述的WLAN無線橋接的實現裝置，其特徵在 於，所述客戶端MAC地址為所述無線接入客戶端的橋MAC地址，或者， 分配給所述無線接口側的MAC地址；所述數據報文包括802.11協議的3地 址格式報文。
10. —種設有權利要求8或9所述WLAN無線橋接的實現裝置的無線 接入客戶端，其子網側為有線網絡或無線網絡。
全文摘要
本發明公開了一種WLAN無線橋接的實現方法和實現裝置，還公開了一種無線接入客戶端，適用於子網通過無線接入客戶端與AP橋接的WLAN架構。無線接入客戶端對於其轉發的ARP報文進行學習和處理，將ARP報文的源IP位址和源MAC地址的映射記錄到第一列表中；以及，基於ARP報文學習結果對數據報文進行處理，將數據報文目的MAC替換為第一列表中所述數據報文目的IP對應的MAC地址。本發明能夠在802.11協議3地址格式報文前提下實現二層的無線橋接，降低對於無線網絡設備功能的要求，擴大WLAN的適用範圍。
文檔編號H04W84/12GK101510853SQ20091013120
公開日2009年8月19日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者常慧鋒 申請人:杭州華三通信技術有限公司