一、 CAPWAP概述
CAPWAP由兩個部分組成：CAPWAP協議和無線BINDING協議。
（1）CAPWAP協議是一個通用的隧道協議，完成AP發現AC等基本協議功能，和具體的無線接入技術無關。即AP自動發現AC，AC對AP進行安全認證，AP從AC獲取軟件映像，AP從AC獲得初始和動態配置等。此外，系統可以支持本地數據轉發和集中數據轉發。瘦AP架構讓AC具有了對整個WLAN網絡的完整視圖，為無線漫游、無線資源管理等業務功能的實現提供了基礎如圖1.1所示。
（2）BINDING協議是提供具體和某個無線接入技術相關的配置管理功能。可以這么解釋，前者規定了各個階段需要干什么事，后者就是具體到在各種接入方式下應該怎么完成這些事。目前工作組只提供了802.11的binding協議（RFC5416，2009年4月發布），以支持802.11網絡的配置管理功能。OpenCapwap也實現了這個協議。
圖1.1 瘦AP架構圖
二、 CAPWAP狀態機分析(重點1)
AC與WTP通過CAPWAP狀態機來建立隧道，CAPWAP狀態機如示意圖2.1所示，由圖上可知，整個CAPWAP隧道建立的狀態有：Idle, Discovery, Sulking, DTLS Setup, Authorize, DTLS Connect, DTLS Teardown, Join, Configure, Image Data, Data Check, Run, Reset。其中 DTLS是CAPWAP報文傳輸安全機制，保障了網絡通信的安全。
CAPWAP狀態機是被AC與WTP同時使用的，WTP系統中只有一個CAPWAP狀態機，AC端有多個狀態機。對於每個定義的狀態，只有特定消息被允許發送和接受，每一個狀態變遷都有AC與WTP的相關動作，詳見RFC5415。CAPWAP狀態機的最終目標是進入到RUN狀態，進行實際的數據傳輸，而之前的過程都是AP發現AC，AP與AC建立CAPWAP隧道的過程。
圖2.1 CAPWAP狀態機流程圖
其中AC和AP建立控制鏈路的過程如圖2.2所示，包含了幾個主要的狀態：
1、 Discovery狀態
該狀態是一個WTP發現可關聯AC的過程，在前期WTP可以通過1）讀取靜態配置文件中AC IP列表2）通過DNS域名解析3）DHCP返回AC IP列表4）廣播等方式發送Discovery request，查找當前可關聯的AC，當AC收到Discovery request，會發送Discovery response作為響應。
圖2.2 AP發現AC的流程圖
2、 Join狀態
該狀態是AC與WTP建立控制通道的交互過程，並在此交互過程中，AC檢查WTP當前版本，如果WTP的版本無法與AC要求的相匹配，WTP和AC會進入Image Data狀態做固件升級，來更新WTP版本；如果WTP版本符合要求，則進入configuration狀態
3、 Image Data狀態
Image Data狀態是AC對WTP升級的過程，以便WTP的版本可正常關聯AC
4、 Configuration狀態
該狀態用於做WTP的現有配置和AC設定配置的匹配檢查，WTP發送configuration request到AC，里面包含現有WTP配置，當WTP當前配置與AC要求不符實，AC會通過configuration response通知WTP，WTP根據response內容對自身配置做重新設置。
5、 Run狀態
當WTP進入Run狀態，說明WTP與AC的控制和數據通道建立已成功，用戶可根據需要，對指定的WTP做配置設置，如創建WLAN、Channel設置、Txpower設置等等，並可實時監控WTP的運行狀態。
三、 CAPWAP報文格式（重點2）
1、CAPWAP報文
CAPWAP報文分為控制和數據兩種消息，除了控制消息的Discovery Request和Discovery Response消息外其余的大部分消息均用DTLS進行加密封裝。
CAPWAP的控制報文格式如下：
+-------------------------------------------+
| IP | UDP | CAPWAP | Control | Message |
| Hdr | Hdr | Header | Header | Element(s) |
+-------------------------------------------+
圖3.1 CAPWAP控制報文幀格式一（Discovery Request/Response）
+------------------------------------------------------------------+
| IP | UDP | CAPWAP | DTLS | CAPWAP | Control| Message | DTLS |
| Hdr | Hdr | DTLS Hdr | Hdr | Header | Header | Element(s)| Trlr |
+------------------------------------------------------------------+
\---------- 認證---------------------/
\------------- 加密------------------/
圖3.2 CAPWAP控制報文幀格式二（經DTLS 安全加密處理的）
CAPWAP的數據報文格式如下：（CAPWAP協議對數據報文的DTLS加密是可選的。）
+-------------------------------+
| IP | UDP | CAPWAP | Wireless |
| Hdr | Hdr | Header | Payload |
+-------------------------------+
圖3.3 CAPWAP數據明文幀格式
+--------------------------------------------------------+
| IP | UDP | CAPWAP | DTLS | CAPWAP | Wireless | DTLS |
| Hdr | Hdr | DTLS Hdr | Hdr | Header| Payload | Trlr |
+--------------------------------------------------------+
\------ 認證---------------/
\------- 加密--------------/
圖3.4 CAPWAP加密數據報文幀格式
2、CAPWAP 協議頭分析
CAPWAP 協議的所有報文都包含 CAPWAP 首部，在控制信道收到則是控制報文，在數據信道收到則是數據報文，其幀格式見下：
具體字段的含義請參加文檔說明。
圖3.5 CAPWAP Header格式
四、 總結
理解CAPWAP狀態機的狀態跳轉過程，弄清了具體的CAPWAP報文格式，就知道它發生什么數據，狀態機從一種狀態跳到另一種狀態，這樣就基本弄清了整個CAPWAP協議基本框架。當然CAPWAP協議還有很多細節去分析，但是在理解了CAPWAP協議基本框架后，再結合OpenCapwap源代碼和網絡抓包，分析細節是比較容易的了。希望本文檔能對你有所幫助。