Chuyển vùng lớp 2 xảy ra khi người dùng di chuyển từ một điểm truy cập này tới một điểm truy cập khác trên cùng một lớp mạng. Nếu một người dùng di chuyển tới một điểm truy cập mới trong một lớp mạng khác, chuyển vùng lớp 3 xảy ra sau khi chuyển vùng lớp 2 đã hoàn thành. Các bước thực hiện chuyển vùng trong lớp 2 như sau:
Xác định chuyển vùng (The client must decide to roam): Thuật toán
chuyển vùng được xây dựng bởi các nhà cung cấp (Thường là độc quyền) và dựa vào các yếu tố như là cường độ tín hiệu, khung tín hiệu, mất tín hiệu…
Xác định nơi chuyển vùng (The client must decide where to roam): Các
client phải tìm ra điểm phát sóng để chuyển vùng tới. Nó có thể làm như vậy bằng cách quét các điểm phát sóng trung gian hoặc là trước khi quyết định chuyển vùng, đó là một quá trình gọi là ưu tiên phát hiện điểm phát sóng (AP Discovery), hoặc sau khi quyết định chuyển vùng, quá trình này gọi là tìm kiếm điểm phát sóng khi chuyển vùng (roam-time AP discovery).
Thiết lập chuyển vùng (The client initiates a roam): Các client sử dụng tái
kết hợp khung 802.11 để kết nối với một điểm phát sóng mới.
Khôi phục chuyển vùng (The client can resume existing application sessions) Client có thể khôi phục phiên ứng dụng hiện có.
Cơ chế chuyển vùng: Có hai cơ chế cho việc tìm kiếm các điểm phát sóng không
dây:
Ưu tiên tìm kiếm điểm phát sóng
Hình 2.3 – Mô phỏng chuyển vùng
Mỗi cơ chế có thể sử dụng một hoặc hai cơ chế sau:
Chủ động quét: Các client tích cực tìm kiếm một điểm phát sóng. Quá trình này thường liên quan đến việc các client gửi yêu cầu thăm dò trên mỗi kênh nó được cấu hình sử dụng và chờ các điểm phát sóng phản hồi lại. Sau đó client xác định điểm phát sóng là lý tưởng để chuyển vùng tới.
Thụ động quét: Các client không truyền bất kì các tín hiệu mà lắng nghe tín hiệu trên mỗi kênh. Client định kỳ thay đổi các kênh theo thời gian đã thiết lập.
a) Ƣu tiên tìm kiếm điểm phát sóng (Preemptive AP Discovery)
Chuyển vùng ưu tiên là chức năng cung cấp cho client khả năng chuyển vùng tới một điểm phát sóng sau khi client đã đưa ra quyết định chuyển vùng. Quá trình này cho phép tổng thời gian chuyển vùng tối thiểu, làm giảm các tác động đến ứng dụng trong chuyển vùng. Tuy nhiên đối với các client để xác định trước các điểm phát sóng ưu tiên để chuyển vùng tới thì các client phải quét các điểm phát sóng trong suốt thời gian hoạt động. Khi client đang quét, client phải thay đổi kênh hoặc
là lắng nghe các điểm phát sóng khác hoặc tích cực thăm dò. Sự thay đổi này gây ra hai vấn đề tiềm tàng cho các client mà có thể ảnh hưởng đến các ứng dụng. Như minh họa trong hình.
Hình 2.4 – Mô tả chuyển vùng ƣu tiên điểm phát
Client không thể nhận dữ liệu từ điểm phát sóng hiện tại nó đang kết nối tới trong khi nó đang quét kênh (Chủ động hoặc Thụ động) - Nếu điểm phát sóng gửi tới client dữ liệu trong khi nó đang ở trạng thái quét kênh, điều này có nghĩa client đang ở một kênh khác với điểm phát sóng vì vậy client sẽ bị mất dữ liệu và đòi hỏi điểm phát sóng truyền lại.
Các ứng dụng của client có thể phải chịu sự suy giảm băng thông, client không thể truyền dữ liệu trong khi quét kênh (Chủ động hoặc Thụ động), Vì vậy bất cứ ứng dụng nào đang chạy trong client có thể phải chịu sự suy giảm băng thông này.
Một cơ hội tồn tại duy nhất cho client sử dụng chế độ power-save cho phép họ sử dụng chuyển vùng ưu tiên mà không có hai vấn đề trên. Xem xét kịch bản này: Một client chuyển sang chế độ power-save. Client có khả năng chuyển sang chế độ
power-save khi cần thiết. Client có thể báo hiệu với AP rằng nó sẽ chuyển sang chế độ power-save, nhưng thay vì ngay lập tức chuyển sang chế độ power-save, Client có thể quét kênh (hoặc chủ động hoặc thụ động) tất cả hoặc một số các kênh được lựa chọn và tìm kiếm điểm phát sóng mới. Điểm phát sóng hiện tại là hàng đợi dành cho các client cho đến khi client "tỉnh dậy", vì vậy khách hàng không bị mất dữ liệu do quét kênh.
b) Tìm kiếm điểm phát sóng lúc chuyển vùng (Roam-Time AP Discovery)
Tùy chọn khác cho phát hiện điểm phát sóng là để tìm kiếm một điểm phát sóng sau khi quyết định chuyển vùng đã được thực hiện. Quá trình này cũng tương tự như quá trình một client đi qua bắt đầu tăng sức mạnh, ngoại trừ các thông tin liên kết mà client gửi tới điểm phát sóng mới thì thực sự là một khung liên kết lại.
Tìm kiếm điểm phát sóng lúc chuyển vùng không có phí chuyển vùng ưu tiên trong thời gian không chuyển vùng, nhưng vì client không biết điểm phát sóng nào để kết nối đến, có thể sẽ mất nhiều thời gia hơn trong quá trình chuyển vùng.
Quá trình chuyển vùng lớp 2
1. Điểm phát sóng trước đó phải xác định rằng client đã chuyển vùng đi từ nó 2. Điểm phát sóng trước đó nên đệm giữ liệu dành cho các client chuyển vùng
3. Điểm phát sóng mới sẽ báo cho các điểm phát sóng trước đó rằng client đã chuyển vùng thành công. Bước này thường diễn ra thông qua một gói unicast hoặc multicast từ điểm phát sóng cũ sang điểm phát sóng mới với địa chỉ MAC nguồn đặt cho địa chỉ MAC của client chuyển vùng.
4. Điểm phát sóng trước đó nên gửi dữ liệu đệm tới điểm phát sóng mới 5. Điểm phát sóng trước đó phải xác định rằng client đã chuyển vùng đi từ nó 6. Điểm phát sóng phải cập nhật bảng địa chỉ MAC để ngăn chặn sự mất mát dữ liệu cho client chuyển vùng
Hai hình dưới đây miêu tả client chuyển vùng giữa hai điểm phát sóng trong cùng một miền. Các điểm phát sóng được kết nối ở lớp 2: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.7 - Dữ liệu mất sau khi chuyển vùng lớp 2
Trong Hình 2.6, Application Server gửi dữ liệu tới client với một địa chỉ MAC của A.B. Switch Layer 3 (L3) chuyển frame với một địa chỉ MAC đích A.B tới SW1 (Int 1). SW1 kiểm tra bảng chuyển tiếp của chính nó và chuyển tiếp frame tới AP1.
Trong Hình 2.6-2.7, client đã chuyển vùng từ AP1 tới AP2, nhưng AP1 vẫn không biết rằng client đã chuyển vùng đi. Application Server tiếp tục gửi frame tới L3 và L3 chuyển tiếp frame tới SW1 và AP1. AP1 cố gắng gửi frame tới client nhưng cuối cùng lại bỏ frame vì client không phản hồi lại. AP2 giải quyết tình trạng này bằng cách gửi một gói tin tới AP1 với địa MAC nguồn đặt thành địa chỉ MAC của client station chuyển vùng, trong trường hợp này là A.B.
Hình 2.8 – Minh họa cách điểm phát sóng cập nhật bảng chuyển tiếp của thiết bị chuyển mạch
AP2 gửi một frame với địa chỉ MAC nguồn của client tới AP1. SW2 cập nhật bảng chuyển tiếp của nó bởi vì nó nhận được một