CN101917695B - 基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，所述的802.11标准无线网络包括两个以上的无线访问点、无线控制器、802.1X认证服务器以及无线客户端，所述的切换方法中当无线客户端与第一个无线访问点完成802.11标准认证并关联后，单播主密钥由第一个无线访问点上报给无线控制器，再由无线控制器下发给其余各个无线访问点的(AP2、AP3...APn)，并储存，从而使无线客户端在漫游过程中，只需要进行一次完整的802.1X身份验证，当其切换至其它的无线访问点时，仅需进行四次握手即可完成各无线访问点间的切换，从而减轻认证服务器的压力，实现快速切换。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络应用领域，特别涉及802.11标准的无线网络应用领域，具体是指一种基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法。
背景技术
802.11i标准(WPA2)中规定无线用户在漫游时一定要进行身份验证以保证网络安全。标准中定义了两种快速漫游的技术：PMK(单播主密钥)缓存和预身份验证。
PMK缓存：从一个无线访问点漫游到另一个访问点时，无线客户端必须与每个无线访问点一起执行完整的802.1X身份验证。WPA2允许无线客户端和无线访问点缓存完整的802.1X身份验证的结果，这样当客户端漫游回已执行过身份验证的无线访问点时，就只需执行四次握手过程，并确定新的成对的临时密钥了。无线客户端在Association Request(关联请求)帧中包含了一个PMK标识符。该标识符是在最初的身份验证期间确定的，并与无线客户端和无线访问点的PMK缓存项目一起保存。PMK缓存项目的保存时间有限，具体时间长度可在无线客户端和无线访问点上进行配置。
预身份验证：通过预身份验证，WPA2无线客户端在与当前的无线访问点连接的同时，可以有选择地同其有效连接范围内的其它无线访问点，执行802.1X身份验证。无线客户端会通过现有的无线连接，向其它无线访问点发送预身份验证流量。与无线访问点进行了预身份验证，并将PMK及其相关的信息保存在PMK缓存中之后，无线客户端在连接到已经与之进行过预身份验证的无线访问点时，仅需执行四次握手过程。
这两种方法各有缺点，第一种PMK缓存方法无线客户端必须与每个无线访问点一起执行完整的802.1X身份验证，并且必须是漫游回已执行过身份验证的无线访问点时，才能做快速切换，这样加大了认证服务器的运行负担。且第一次漫游到新的无线访问点时进行802.1X身份验证时间长，会让用户产生中断的感觉。第二种预身份验证方法无线客户端必须事先与每个无线访问点一起执行完整的802.1X身份验证，这样同样增加了认证服务器的运行负担。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种无线客户端只需进行一次完整的802.1X身份验证，就能与无线网线中的所有无线访问点进行快速切换，减轻认证服务器的压力，并且在切换过程中不会产生延迟的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法。
为了实现上述的目的，本发明提供了一种基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其中，所述的802.11标准无线网络包括两个以上的无线访问点、无线控制器、802.1X认证服务器以及无线客户端，所述的各无线访问点均连接所述的无线控制器和802.1X认证服务器，所述的无线客户端可连接任一无线访问点，所述的切换方法包括以下步骤：
(1)启动两个以上的无线访问点；
(2)所述的各无线访问点发现无线控制器，无线控制器与各无线访问点并联，无线控制器获得各无线访问点的控制权；
(3)所述的无线控制器配置各无线访问点使用802.1X认证，并且各无线访问点使用相同无线模式、同一个信道及相同的服务集标识；
(4)所述的无线客户端连接第一个无线访问点；
(5)所述的无线客户端通过其所连接的无线访问点与所述的802.1X认证服务器进行802.1X认证，所述的802.1X认证服务器向该无线访问点和无线客户端下发单播主密钥；
(6)所述的无线客户端和与其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联；
(7)与无线客户端相连接的无线访问点将单播主密钥上报至无线控制器；
(8)所述的无线控制器将单播主密钥下发至除与无线客户端相连接的无线访问点以外的各无线访问点；
(9)所述的各无线访问点存储单播主密钥；
(10)无线客户端向第二个无线访问点发出连接请求；
(11)第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，若一致，则重复步骤(6)，若不一致，则重复步骤(5)至步骤(9)。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，所述的无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联，具体为：无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行四次握手，从而完成无线客户端与该无线访问点的关联。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，所述的第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，具体为：第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中单播主密钥的ID值与其所储存的单播主密钥所产生的ID值是否一致。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，在所述的步骤(7)之前还包括以下步骤：(7-0)与无线客户端相连接的无线访问点对单播主密钥进行加密，所述的步骤(7)具体是指，与无线客户端相连接的无线访问点将经加密的单播主密钥上报至无线控制器。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，在所述的步骤(8)之前还包括以下步骤：(8-0)无线控制器将经加密的单播主密钥解密，所述的步骤(8)具体是指，无线控制器将经解密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，所述的步骤(8)具体为：无线控制器将经加密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
在该基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法中，在所述的步骤(9)之前还包括以下步骤：(9-0)各无线访问点将经加密的单播主密钥解密。
采用了该发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，无线客户端与第一个无线访问点完成802.11标准认证并关联后，单播主密钥(PMK)由第一个无线访问点(AP1)上报给无线控制器(AC)，再由无线控制器(AC)下发给其余各个无线访问点的(AP2、AP3...APn)，并储存，从而使无线客户端在漫游过程中，只需要进行一次完整的802.1X身份验证，当其切换至其它的无线访问点时，仅需进行四次握手即可完成各无线访问点间的切换，从而减轻认证服务器的压力，实现快速切换。
附图说明
图1为本发明所提供的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法的一种实施方式的流程图。
图2为本发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法在实际应用中的802.1X认证过程示意图。
图3为本发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法在实际应用中的PMK上报过程示意图。
图4为本发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法在实际应用中的PMK下发过程示意图。
图5为本发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法在实际应用中的无线访问点切换示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本发明所提供的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法的一种实施方式的流程图。
所述的802.11标准无线网络包括两个以上的无线访问点、无线控制器、802.1X认证服务器以及无线客户端，所述的各无线访问点均连接所述的无线控制器和802.1X认证服务器，所述的无线客户端可连接任一无线访问点，所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法包括以下步骤：
(1)启动两个以上的无线访问点；
(2)所述的各无线访问点发现无线控制器，无线控制器与各无线访问点并联，无线控制器获得各无线访问点的控制权；
(3)所述的无线控制器配置各无线访问点使用802.1X认证，并且各无线访问点使用相同无线模式、同一个信道及相同的服务集标识；
(4)所述的无线客户端连接第一个无线访问点；
(5)所述的无线客户端通过其所连接的无线访问点与所述的802.1X认证服务器进行802.1X认证，所述的802.1X认证服务器向该无线访问点和无线客户端下发单播主密钥；
(6)所述的无线客户端和与其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联；
(7)与无线客户端相连接的无线访问点将单播主密钥上报至无线控制器；
(8)所述的无线控制器将单播主密钥下发至除与无线客户端相连接的无线访问点以外的各无线访问点；
(9)所述的各无线访问点存储单播主密钥；
(10)无线客户端向第二个无线访问点发出连接请求；
(11)第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，若一致，则重复步骤(6)，若不一致，则重复步骤(5)至步骤(9)。
其中，所述的无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联，具体为：无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行四次握手，从而完成无线客户端与该无线访问点的关联。所述的第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，具体为：第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中单播主密钥的ID值与其所储存的单播主密钥所产生的ID值是否一致。
在一种优选的实施方式中，在所述的步骤(7)之前还包括以下步骤：
(7-0)与无线客户端相连接的无线访问点对单播主密钥进行加密，
则所述的步骤(7)具体是指，与无线客户端相连接的无线访问点将经加密的单播主密钥上报至无线控制器。
在该优选的实施方式中，在所述的步骤(8)之前还可以包括以下步骤：
(8-0)无线控制器将经加密的单播主密钥解密，
则所述的步骤(8)具体是指，无线控制器将经解密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
在该优选的实施方式中，所述的步骤(8)也可以具体为：
无线控制器将经加密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
则在所述的步骤(9)之前还包括以下步骤：
(9-0)各无线访问点将经加密的单播主密钥解密。
在本发明的应用中，本发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法具体包括以下实施步骤：
1、两个或多个无线访问点(AP)启动；
2、AP发现无线控制器(AC)，并联接入AC，AC取得AP的控制权；
3、AC配置各个AP使用802.1X认证，并且具有相同无线模式、同一个信道、同一服务集标识(SSID)；
4、如图2所示，无线客户端(STA)通过第一个无线访问点(AP1)与802.1X认证服务器进行802.1X认证并成功，802.1X认证服务器下发单播主密钥(PMK)给AP1和STA，STA与AP1进行四次握手，并成功关联；
5、如图3所示，AP1把单播主密钥(PMK)加密后(或不加密)上报给AC；
6、如图4所示，AC解密(或不解密)PMK后，加密(或不加密)PMK后下发给其余所有参与漫游的无线访问点(AP2、AP3...APn)，图中以第二个无线访问点(AP2)为例；
7、AP2解密(或不解密)PMK，并进行PMK缓存；
8、如图5所示，当STA漫游到AP2时，STA在Association request(关联请求)中携带PMK的ID值(PMKID)，AP2取出Association request(关联请求)中的PMKID并与本身所保存的PMK产生的PMKID比较，如果一致，说明STA的已经进行过一次成功的802.1X认证，则回应Association response并进行后面的802.11标准的认证和关联过程，STA漫游成功；如果不一致，说明STA没有进行一次成功的802.1X认证，则需要进行完整的802.1X认证过程。
采用了该发明的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，无线客户端与第一个无线访问点完成802.11标准认证并关联后，单播主密钥(PMK)由第一个无线访问点(AP1)上报给无线控制器(AC)，再由无线控制器(AC)下发给其余各个无线访问点的(AP2、AP3...APn)，并储存，从而使无线客户端在漫游过程中，只需要进行一次完整的802.1X身份验证，当其切换至其它的无线访问点时，仅需进行四次握手即可完成各无线访问点间的切换，从而减轻认证服务器的压力，实现快速切换。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (7)
1.一种基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，所述的802.11标准无线网络包括两个以上的无线访问点、无线控制器、802.1X认证服务器以及无线客户端，所述的各无线访问点均连接所述的无线控制器和802.1X认证服务器，所述的无线客户端连接任一无线访问点，所述的切换方法包括以下步骤：
（1）启动两个以上的无线访问点；
（2）所述的各无线访问点发现无线控制器，无线控制器与各无线访问点并联，无线控制器获得各无线访问点的控制权；
（3）所述的无线控制器配置各无线访问点使用802.1X认证，并且各无线访问点使用相同无线模式、同一个信道及相同的服务集标识；
（4）所述的无线客户端连接第一个无线访问点；
（5）所述的无线客户端通过其所连接的无线访问点与所述的802.1X认证服务器进行802.1X认证，所述的802.1X认证服务器向该无线访问点和无线客户端下发单播主密钥；
（6）所述的无线客户端和与其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联；
（7）与无线客户端相连接的无线访问点将单播主密钥上报至无线控制器；
（8）所述的无线控制器将单播主密钥下发至除与无线客户端相连接的无线访问点以外的各无线访问点；
（9）各无线访问点存储单播主密钥；
（10）无线客户端向第二个无线访问点发出连接请求；
（11）第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，若一致，则重复步骤（6），若不一致，则重复步骤（5）至步骤（9）。
2.根据权利要求1所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，所述的无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行802.11标准认证并关联，具体为：
无线客户端与所述的其所连接的无线访问点进行四次握手，从而完成无线客户端与该无线访问点的关联。
3.根据权利要求1所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，所述的第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中的单播主密钥与其所储存的单播主密钥是否一致，具体为：
第二个无线访问点比较无线客户端发来的连接请求中单播主密钥的ID值与其所储存的单播主密钥所产生的ID值是否一致。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，在所述的步骤（7）之前还包括以下步骤：
（7-0）与无线客户端相连接的无线访问点对单播主密钥进行加密，
所述的步骤（7）具体是指，与无线客户端相连接的无线访问点将经加密的单播主密钥上报至无线控制器。
5.根据权利要求4所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，在所述的步骤（8）之前还包括以下步骤：
（8-0）无线控制器将经加密的单播主密钥解密，
所述的步骤（8）具体是指，无线控制器将经解密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
6.根据权利要求4所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，所述的步骤（8）具体为：
无线控制器将经加密的单播主密钥下发至除无线客户端所连接的无线访问点以外的各无线访问点。
7.根据权利要求6所述的基于802.11标准的无线网络漫游的快速切换方法，其特征在于，在所述的步骤（9）之前还包括以下步骤：
（9-0）各无线访问点将经加密的单播主密钥解密。
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