目录

简介

思科接入点映像升级方法

挑战:通过广域网下载标准CAPWAP映像

CAPWAP映像下载窗口增强

流程概述

配置(CLI)

验证(CLI)

限制/注意事项

FlexConnect模式下的高效映像升级

流程概述

好处

配置(CLI)

验证(CLI)

限制/注意事项

基于带外HTTP的AP映像下载

使用案例

流程概述

配置(CLI)

配置(GUI)

验证(CLI)

限制/注意事项

通过TFTP/SFTP手动升级单个AP

流程概述

配置(AP CLI)

确认

限制/注意事项

使用哪种方法

结论

参考

简介

本文档介绍如何通过广域网高效升级思科AP映像，解决延迟和可靠性难题。

思科接入点映像升级方法

定期映像升级对于思科接入点(AP)至关重要，但是通过高延迟广域网(WAN)链路执行到远程站点的升级可能颇具挑战性。标准CAPWAP映像下载方法虽然对本地网络有效，但速度较慢，而且在WAN上的可靠性可能较低。本部分探讨为什么会出现这种情况，并概述为高效远程升级而设计的替代和增强方法。

挑战:通过广域网下载标准CAPWAP映像

通过CAPWAP升级AP映像的基本过程在RFC 5415第9.1节中定义。此机制允许无线局域网控制器(WLC)通过CAPWAP隧道将新的AP映像直接提供给连接的AP。  对于包含固件数据块的每个图像数据请求消息（RFC 5415,9.1.1部分），WLC在发送下一个块之前，会等待来自AP的相应图像数据响应确认（RFC 5415,9.1.2部分）。

该图说明当AP处于运行状态时AP和WLC之间的映像传输过程。

AP映像传输处理流程

如前所述，WLC发送包含固件图像数据块的Image Data Request消息。AP通过发送图像数据响应消息确认收到这些数据块。此交换将持续到传输整个映像为止。

对于每个图像数据请求消息，相应的图像数据响应消息应作为确认。这意味着AP必须等待每个图像数据包到达，确认数据包，然后等待下一个数据包。这会导致WAN环境中的映像下载缓慢。

举个例子：如果AP和WLC之间的往返时间(RTT)为100ms，这实际上将传输速率限制为每秒大约10个数据包。如果每个数据包大小为1000字节，则表示最大吞吐量为10 KB/秒。如果AP映像为50MB，理论上的完成传输的最小时间大约为5120秒。这说明，即使有大量的带宽可用，CAPWAP映像下载也会因为这种停止等待确认机制而感觉缓慢。在WLC和AP属于同一园区网络且延迟最小的本地图像传输中，此效果不太明显。

警告：有损耗的WAN链路可能会导致映像损坏。请参阅Cisco bug IDCSCwf09053   了解更多信息。

为了缓解标准CAPWAP控制路径传输机制固有的这些限制，尤其是对于高延迟或带宽受限的广域网环境，引入了三项增强功能。

1. CAPWAP窗口增强功能通过实现多数据包滑动窗口来改进CAPWAP控制路径本身，该滑动窗口允许在要求确认之前发送多个数据包，从而在CAPWAP框架内的高延迟链路上增加吞吐量。

2. FlexConnect模式下的高效映像升级是专门为FlexConnect AP设计的优化方法，FlexConnect AP通常部署在广域网带宽有限的分支机构中。此方法通过分配映像下载任务来最大程度降低WAN负载。

3. 基于带外HTTPs的AP映像下载方法利用在控制器上的专用Web服务器上运行的独立、更高效的HTTPs协议进行映像传输，将其移至限制性CAPWAP控制隧道之外，从而解决这一问题。

CAPWAP映像下载窗口增强

此功能可提高Office Extend无线接入点(OEAP)或远程工作人员AP专用的基于CAPWAP的映像下载速度。它解决了标准CAPWAP控制通道具有单一窗口的限制，该窗口要求每个数据包在发送下一个数据包之前进行确认，从而降低了高延迟链路上的传输速度。此增强功能增加了对控制数据包的多个滑动窗口的支持。

CAPWAP窗口大小的影响

通过控制信道的CAPWAP映像下载过程的效率受配置的窗口大小影响显着，尤其是在高延迟链路上。

CAPWAP窗口大小= 1（默认/标准）：数据包流表现出严格的停止和等待行为。对于WLC发送的每个图像数据请求数据包，WLC会暂停并等待来自AP的图像数据响应确认，然后再发送下一个数据包。

窗口大小为1的CAPWAP映像升级流程

CAPWAP窗口大小= N（例如，20）：数据包流演示了滑动窗口机制。滑动窗口允许多个数据包在需要确认之前通过链路传输，从而有效地屏蔽了延迟。

窗口大小为20的CAPWAP映像升级流程

流程概述

1. 专门为OEAP/远程工作人员AP配置AP配置文件。

2. 在此配置文件中将CAPWAP窗口大小设置为大于1。

3. 将此AP配置文件关联到OEAP/远程工作人员AP。

4. 在AP加入过程中，将应用配置的窗口大小。

5. 后续的CAPWAP映像下载使用更大的窗口大小，从而提高吞吐量。

配置(CLI)

配置AP配置文件并设置CAPWAP窗口大小：

configure terminal ap-profile capwap window size  <- Between 3 to 20

end

将AP配置文件关联到站点标记并应用于AP（类似于高效映像升级中的步骤2和3，确保正确的AP配置文件通过站点标记链接）。

验证(CLI)

show ap profile name detailed | in indo <- View CAPWAP window size in an AP profile

show capwap client rcb | in Window <- View CAPWAP status and modes for a specific AP(Look for CAPWAP Sliding Window and Active Window Size)

show ap config general | in indo <- View AP configuration details(Shows Capwap Active Window Size)

限制/注意事项

- 仅OEAP配置文件支持此增强功能。

- 仅在AP加入过程中在AP上更新窗口大小。

- 如果AP上已存在最新的升级映像，则不会触发预下载。

FlexConnect模式下的高效映像升级

高效映像升级是专门为FlexConnect AP设计的优化方法，尤其适用于广域网带宽有限的分支机构部署。此方法通过指定站点标记内的主AP从控制器下载映像，然后允许同一站点标记内的其他从属AP通过TFTP从主AP下载映像，从而最大限度地降低WAN负载。主AP是每个站点标签的每个型号一个AP。

流程概述

1. 新的AP映像在WLC上暂存。

2. FlexConnect AP分配给为高效映像升级配置的站点标签。

3. WLC在站点标签内为每个型号选择一个AP作为主AP。

4. 主AP通过WAN链路（通常通过CAPWAP）从WLC下载映像。

5. 主AP获得映像后，位于同一站点标签中的从属AP会通过TFTP通过本地网络从主AP下载映像。

6. 最多可以从一个主AP同时下载三个从属AP。

7. 下载后，AP重新加载以运行新映像。

好处

- 通过仅让主AP通过WAN下载映像，降低WAN带宽消耗。

- 利用更快的本地网络链路（通过TFTP）将映像分配到从属AP。

配置(CLI)

Enable Predownload in Flex Profile:

configure terminal

wireless profile flex

predownload

<- Enables the Efficient Image Upgrade option.

end

Configure a Site Tag and Associate Flex Profile:

configure terminal

wireless tag site

flex-profile

<- Ensure 'no local-site' is configured if not already, for Flexconnect mode

end

Attach Policy Tag and Site Tag to AP(s):

configure terminal

ap

<- Use wired MAC address

policy-tag

site-tag

rf-tag

end

Trigger Predownload to a Site Tag:

enable

ap image predownload site-tag

start

验证(CLI)

show ap primary list <- Display list of primary APs

show ap image <- Display predownload status of APs: (Initially shows 'Predownloading', then 'Complete')

show ap name

image

<- Display image details for a specific AP

show capwap client rcb <- Check if Flex efficient image upgrade is enabled on the AP console

限制/注意事项

- 通过站点标记加入的AP必须位于同一物理位置，以实现有效的本地TFTP传输。

- 将TCP端口8443用于侦听程序服务（也用于客户端调试捆绑包和Clean Air文件等其他功能）。 即使禁用此功能，此端口仍保持打开状态。

- 需要WLC处于安装模式。

基于带外HTTP的AP映像下载

基于OOB HTTP的AP映像下载是Cisco IOS® XE Dublin 17.11.1中引入的增强方法，用于通过将映像传输到标准CAPWAP控制路径之外来提高AP映像升级性能。

OOB HTTPs方法使用标准TCP和HTTP进行图像传输。与CAPWAP控制信道的停止和等待机制不同，TCP本身使用滑动窗口机制，允许通过高延迟链路进行有效的批量数据传输。

此方法使用在控制器上运行的Web服务器(nginx)通过HTTP直接向AP提供AP映像。这绕过了大文件传输的CAPWAP控制路径限制，提供了可能更快更灵活的下载机制。

使用案例

此方法有利于加快AP映像升级，特别是在大型部署或远程站点中，因为CAPWAP控制隧道的延迟和带宽限制会使传统的带内下载非常耗时。

流程概述

1. 新的AP映像在WLC上暂存。

2. 已在控制器上启用并配置OOB HTTPs升级方法。

3. 如果AP支持OOB方法，它会尝试通过已配置端口上的HTTP从控制器上的nginx webserver下载所需的映像。

4. 如果HTTP下载成功，AP将继续执行升级过程。

5. 如果HTTPs下载失败，AP将自动回退到标准的带内CAPWAP下载方法。

数据包捕获显示WLC充当HTTPs服务器，而AP充当HTTPs客户端，通过端口8443和文件下载启动标准TCP连接。

基于HTTPS的映像升级数据包流

配置(CLI)

Enable the HTTPS upgrade method:

configure terminal

ap upgrade method https

end

Configure a custom HTTPS port (Optional - default is 8443):

configure terminal

ap file-transfer https port

end

配置(GUI)

1. 导航到配置>无线>无线全局。

2. 在AP Image Upgrade部分中，Enable HTTPs Method。

3. （可选）在HTTPs Port字段中输入值。

4. 点击应用到设备。

验证(CLI)

show ap upgrade method <- Check global HTTPS method status

show ap file-transfer https summary <- View configured and operational HTTPS file transfer port

show ap name

config general | sec Upgrade

<- Check if a specific AP supports OOB capability (Look for "AP Upgrade Out-Of-Band Capability : Enabled")

show wireless stats ap image-download <- View the method used for recent downloads (Check the Method column)

show platform software yang-management process <- Verify nginx server status

限制/注意事项

- 需要Cisco IOS® XE Dublin 17.11.1或更高版本。

- 思科嵌入式无线控制器或Cisco Wave 1接入点不支持。

- 需要在控制器上启用全局HTTPS配置。

- Nginx服务器必须在控制器上运行。

- 配置的端口必须在控制器和AP之间可达。

- 如果HTTPS服务器信任点具有CA证书链，升级可能会失败。

- 在降级到Cisco IOS® XE 17.11.1之前的版本之前必须禁用（无ap升级方法https）。

- 保留端口443。避免使用其他标准/公认端口。

- 默认端口8443冲突：如果控制器GUI HTTPS访问也使用8443，请为AP文件传输或GUI访问配置不同的端口。

通过TFTP/SFTP手动升级单个AP

此方法包括通过控制台或SSH直接访问AP CLI并从TFTP或SFTP服务器启动映像下载。这对于排除特定AP故障、升级当前未加入控制器的AP或加载TAC提供的调试映像非常有用。

查找AP映像：

此过程实际上会将AP映像直接加载到AP。对于基于WLC的升级，WLC负责从WLC映像包为AP选择正确的映像。此处，需要手动选择。

AP映像版本使用的命名约定与WLC映像命名约定不同。

导航至Cisco Catalyst 9800系列无线控制器软件版本中支持的接入点链接

Cisco Catalyst 9800系列无线控制器软件版本中支持的接入点

无线AP兼容性矩阵

第一列介绍9800 WLC的CCO映像。第三列列出各个映像版本，第四列列出该版本支持的接入点。假设需要在AP 9130上为版本17.17.1安装AP映像。检查表后显示AP映像名称为15.3。(3)JPV和9130被列为受支持的型号。

下一步是导航到software.cisco.com并从AP下载文件夹获取映像。

下载家庭/无线/接入点Catalyst 9130AX系列接入点/Catalyst 9130AXI接入点/轻量AP软件 — 17.17.1(ED)

软件下载 — Catalyst 9130AXI接入点

AP映像位置

警告：下载路径因AP型号和AP映像版本而异。

流程概述

1. 将目标AP映像文件存放到可访问的TFTP或SFTP服务器上。

2. 访问AP CLI（控制台或SSH）。

3. 运行命令archive download-sw，指定服务器和映像文件路径。

4. AP下载映像。

5. 下载完成后，重新启动CAPWAP进程或重新加载AP以使新映像生效。

配置(AP CLI)

archive download-sw /no-reload tftp:/// <- Using TFTP:

archive download-sw /no-reload sftp:/// Username:

Password:

<- Using SFTP:

reload <- Restart CAPWAP process after download:

确认

- 监控TFTP/SFTP服务器日志以确认下载。

- 观察AP控制台下载进度和完成情况。

- 重新启动/重新加载后，验证AP CLI或WLC上的新映像版本。

限制/注意事项

- 需要对每个AP进行直接CLI访问。

- 不可扩展，无法单独升级大量AP（脚本是一个选项）。

- TFTP性能对延迟敏感；SFTP（使用TCP）在高延迟路径上性能更佳，但需要交互式身份验证（用户名/密码）。

- /no-reloadation可防止AP在下载后立即重新加载，从而允许手动控制重新启动/重新加载计时。

- 如果将AP从AireOS迁移到9800，建议在加入9800之前，首先使用修复程序将AP升级到特定AireOS版本（8.10.190.0或更高版本）。

提示：WLAN轮询器是一个工具，可用于创建脚本以手动升级多个AP。在此位置找到WLAN轮询器。WLAN轮询器

使用哪种方法

- 对于通过高延迟链路的OEAP或远程工作人员AP:

启用CAPWAP映像下载时间增强功能。这是专门为通过使用滑动窗口来提高CAPWAP性能而设计的，可直接解决CAPWAP框架内的延迟问题。

- 对于广域网带宽有限的分支机构中的FlexConnect AP:

在FlexConnect模式下利用高效的映像升级。强烈建议使用此方法，因为它通过使用主AP通过TFTP进行本地分配，利用更快的内部网络速度，从而显着减少WAN负载。

- 对于受支持平台(Cisco IOS® XE 17.11.1+)上的本地模式AP（或者，如果前面讨论的方法不适用或不够用，则为FlexConnect/OEAP）：

考虑带外基于HTTP的AP映像下载。此方法使用TCP/HTTP进行批量传输，与标准CAPWAP相比，它在高延迟链路上的效率更高。如果OOB传输失败，它还提供回退到标准CAPWAP的功能。

- 对于排除单个AP故障，升级未加入WLC的AP，或者在紧急情况下升级：

通过TFTP/SFTP执行手动单个AP升级。这样可以直接控制特定设备的升级过程，但不适用于没有自动化的大规模部署。由于使用TCP，SFTP通常优先于TFTP，因此其性能优于高延迟路径。

- 标准CAPWAP升级：默认情况下通常不建议将其用作通过高延迟WAN链路升级远程AP的主要方法，因为其固有的停止和等待机制会导致传输缓慢，并且旧版本中可能存在可靠性问题。尽可能对远程站点使用所述优化方法。

选择最适合您的AP操作模式、网络条件、WLC软件版本和升级操作规模的方法，以确保远程AP的流程顺畅而高效。

结论

虽然标准CAPWAP映像下载方法适用于本地网络，但通过广域网链路的远程AP部署可显着受益于优化的升级技术。了解标准CAPWAP对高延迟的限制有助于选择正确的方法。CAPWAP映像下载时间增强功能提高了OEAP/远程工作人员AP的性能，有效的映像升级通过减少WAN负载来优化FlexConnect部署，带外HTTP为受支持的平台提供了更快的替代方案。手动TFTP/SFTP方法仍然是故障排除和特定场景的重要工具。

参考

高效映像升级

带外AP映像下载

AP映像下载时间增强（仅限OEAP或远程工作人员）

思科无线控制器平台软件版本支持的思科接入点

WLAN轮询器

从AireOS WLC迁移到带WLANPoller的Catalyst 9800