《无线网络设计》PPT课件.ppt
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1、无线网络设计无线网络设计无线网络技术及管理目录n一、设计目标一、设计目标n二、设计原则二、设计原则n三、需求分析三、需求分析n四、相关问题四、相关问题n五、产品选择n六、网络方案编写n七、设计方案实例无线网络技术及管理好的设计方案的6个步骤n对必要的变化进行初步调查n对现有网络环境进行分析n做设计n定设计n实现设计n创建必要的文档无线网络技术及管理一、设计目标n可实现数据业务及语音业务的同时进行,并要确保语音业务的实时性。n可方便地集中管理,有线和无线网络采用统一的认证和计费系统无缝互联,实现运营。n系统具有方便、成熟的扩展性。n架设无线网不要更改原有网络的规划和配置。n无线系统具有较高的安全
2、性,可以对无线的入侵和威胁作出有效的反应和防护。n采用国际统一标准,以拥有广泛的支持厂商,最大限度地采用统一厂家的产品。无线网络技术及管理二、设计原则n实用性n安全性n可管理性n可靠性n可扩展性n标准化n技术先进性n高性能无线网络技术及管理1.实用性n实用性遵循面向应用,注重实效,逐步完善的原则;充分保护已有的投资,不设计成华而不实的网络,也不设计成利用率低下的网络,要以实用性的原则要求为依据,建设具有最低TCO(拥有的总成本最低)、高性价比的WLAN。无线网络技术及管理2.安全性n解决安全性问题需要制定统一的网络策略和过滤机制,充分使用各种不同的网络技术,如虚拟局域网VLAN、代理、防火墙等
3、。n从数据安全的角度讲,还应将重要的数据服务器集中放置,构成服务器群,以方便采取措施集中保护,并对重要数据进行备份。无线网络技术及管理3.可管理性n系统具有良好的网络管理、网络监控、故障分析和处理能力,使系统具有极高的可维护性。n选择方案时应考虑以下方面:n对网络进行集中监测,分权管理,统一分配资源;n选用先进的网络管理平台,可以集中对全网设备实施具体到端口的管理能力,并可提供及时的故障报警和日志;n选用的网络设备及其连接在网络上的重要设备都应支持远程管理;n设计时充分考虑运行维护的问题,特别在工程技术时,应要求建设方提供足够的设计及实施文档。无线网络技术及管理4.可靠性n系统必须可靠运行,主
4、要的、关键的设备应有冗余,一旦系统某些部分出现故障,便能很快恢复工作,并且不能造成任何损失。n网络的可靠性通过网络结构和设备两点来实现。即在保证物理、逻辑线路冗余的同时,设备也要采用双电源,无单点故障级联等方式。新一代的无线局域网、无线交换技术,除了提供智能化的无线电波自动调控可确保单个AP接入点发生故障时不致影响无线接入服务,亦兼备了热备份无线交换机保护机制,可串联多台无线交换机做备份,以确保无线局域网的实施没有单点食物。无线网络技术及管理5.可扩展性n为了保障无线网络的扩展性,控管大量的无线节点并同时能提供多样化的服务,无线局域网必须透过一个集中式的高效交换平台来实现无线节点的架构。n这种
5、交换平台应具备智能管控无线电波能力和可以随时灵活地让企业增加无线节点。无线网络技术及管理6.标准化n采用的技术应支持国际标准,不应该是某个厂家专用的技术和协议,应保证和其他厂商设备的互通,便于网络的投资保护。n定义客户之后,将需要选择正确的无线技术。就大多数企业而言,可优先选择IEEE802.11b和802.11a标准。无线网络技术及管理7.技术先进性n应采用先进成熟的网络概念、技术、方法与设备,既反映当今的先进水平,又给未来的发展留有余地。n规划无线局域网时应尽量采用标准化。另外还应注意:n多倾听第三方专家的意见,对由厂商自己介绍的先进技术加以确认;n注意从使用的角度倾听集成公司或其他用户意
6、见;n各主流厂商都有其优秀产品,关键看是否符合自己的实际需求,售价比是否合理。无线网络技术及管理8.高性能n网络作为企业信息运行的承载平台,众多用户有不同的应用,网络的性能要满足多用户的应用需求。n设计时要考虑有足够的骨干带宽、合理的网络拓扑结构、先进适用的技术,同时还要努力实现网络的无阻塞性,而不能使网络成为业务应用的瓶颈。无线网络技术及管理三、需求分析n无线环境勘察n了解无线网络当前环境是否能够符合目前和未来的无线应用需求,监测是否存在对无线网络的干扰,能否满足无线网络的部署条件。n确定覆盖的范围n确定需要部署AP的个数n了解用户数量n分析用户使用目的n了解现有网络(业务过程、网络体系结构
7、、IP寻址、网络设备、应用、带宽、性能、通信方式、操作、市场证实/调查、费用分析)n绘制当前网络环境的拓扑结构图。无线网络技术及管理需求内容n业务需要n规范问题n提供的服务n服务级别(约定信息速率CIR)n顾客基础n运行、控制、防范和管理需求n技术需求n附加信息无线网络技术及管理四、设计无线网络首要问题n1.拓扑结构的选择n2.数据传输速率n3.接入点安装位置和供电n4.天线的选择n5.与有线LAN连接n6.站点调查n7.站点调查核对清单n8.AP密度n9.频段与信道的选择n10.无线局域网规划与实际工具无线网络技术及管理1.拓扑结构的选择n选择网络拓扑结构要综合各方面因素决定,可考虑以下几个
8、方面:nWLAN覆盖范围;nWLAN负载能力,以保证服务质量。n用户使用WLAN的目的,不同的应用采用不同的WLAN方案。无线网络技术及管理无线局域网拓扑结构类型n点对点模式(Peer-to-Peer)/对等模式n基础架构模式n多 AP 模式n无线网桥模式n无线中继器模式nAP Client客户端模式 nMesh结构无线网络技术及管理1)点对点模式 Ad-hocn无中心拓扑结构,由无线工作站组成,用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通讯,该网络无法接入到有线网络中,只能独立使用。无需AP,安全由各个客户端自行维护。n点对点模式中的一个节点必需能同时“看”到网络中的其他节点,否则
9、就认为网络中断,因此对等网络只能用于少数用户的组网环境,比如 4 至 8 个用户。无线网络技术及管理2)基础架构模式Infrastructure n由无线接入点AP、无线工作站STA以及分布式系统DSS构成,覆盖区域称基本服务区BSS。无线接入点AP用于在无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据,所有无线通讯都经过AP完成,是有中心拓扑结构。AP通常能覆盖几十至几百用户,覆盖半径达上百米。AP可连接有线网络,实现无线网络和有线网络的互联。无线网络技术及管理3)多AP模式 n指由多个AP以及连接它们的分布式系统DSS组成的基础架构模式网络,也称为扩展服务区ESS。扩展服务区内的每个AP都是一
10、个独立的无线网络基本服务区BSS,所有AP共享同一个扩展服务区标示符ESSID。分布式系统DSS在 802.11标准中并没有定义,但是目前大都是指以太网。相同ESSID的无线网络间可以进行漫游,不同ESSID的无线网络形成逻辑子网。无线网络技术及管理n多AP模式有时也称为多蜂窝结构,蜂窝之间建议有15的重叠,以便于无线工作站在不同的蜂窝之间做无缝漫游。n所谓漫游是指一个用户从一个地点移动到另外一个地点,应该被认定为离开一个接入点,进入另一个接入点。n在有线不能到达情况下,可采用多蜂窝无线中继结构,要求中继蜂窝之间有50左右的信号重叠,同时中继蜂窝内的客户端使用效率会下降50。无线网络技术及管理
11、4)无线网桥模式 n利用一对无线网桥连接两个有线或者无线局域网网段。如选放大器和定向天线连用传输距离可达50KM。无线网络技术及管理5)无线中继器模式 n无线中继器用来在通讯路径的中间转发数据,从而延伸系统的覆盖范围。无线中继器无线网络技术及管理6)AP Client客户端模式 nAP Client客户端模式,也俗称“主从模式”,在此模式下工作的AP会被主AP(中心AP)看做是一台无线客户端,其地位就和无线网卡等同。这种模式的好处在于能方便网管统一的管理子网络。AP Client客户端模式应用在室外的话,物理结构上象点对多点的连接方式。AP Client客户端无线网络技术及管理7)Mesh结构
12、n无线Mesh网,即无线网状网或无线多跳网。Mesh词的本意是指所有的节点都相互连接。n传统的无线网络必须先访问无线AP,称为“单跳”网络。n无线Mesh网络的核心思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号。称为“多跳”网络。它可以大大增加无线系统的覆盖范围,同时可以提高无线系统的带宽容量以及通信可靠性,是一种非常有发展前途的宽带无线接入技术。无线网络技术及管理无线Mesh网络结构 n基站和基站之间的无线互联有多条路径连在一起形成网络,网络有多条路径形成回联,构成一个动态网络,稳固性很好。如果某一个路径失败,可以切换到另外一条路径上,不会造成网络的中断。无线网络技术及管理无线Mesh网络的混
13、合组网 n无线Mesh网可以和多种宽带无线接入技术如WLAN、WiMAX、UWB、3G等移动通信技术相结合,组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络。无线Mesh终端可以是笔记本电脑、掌上电脑、手机、PDA等装有无线网卡天线的用户设备。Mesh客户端通过Mesh路由器接入骨干Mesh网络形成Mesh网络的混合结构。无线网络技术及管理无线网络技术及管理Mesh和同类技术比较 nMesh Vs Wi-Fi nMesh Vs 3G nMesh Vs WiMAX 无线网络技术及管理Mesh Vs Wi-FinWi-Fi基于IEEE802.11标准,包括IEEE802.11b/a/g。其发射采用低功率无线
14、电信号,穿透能力差,不能穿过金属,水等密度高的材料。在一般典型的居家或办公室里,网络传输距离大约为25到50米。在户外开放环境里,Wi-Fi网络的传输距离在300米左右。其特点是带宽较高但通信范围较小,成本低,适用于小范围的无线通讯,被定义为无线局域网。无线网络技术及管理nMesh是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构,具有移动宽带的特性,同时它本身可以动态扩展,自组网、自管理,自动修复、自我平衡。相对于Wi-Fi,在组网方式、传输距离及移动性上都有很大的改进,它具有兼容Wi-Fi的特性,两者可以相互补充、相互融合。无线网络技术及管理Mesh Vs 3Gn无线Mesh网络和3G一样也具
15、有移动、宽带的特性,与3G提供的业务相近。但二者定位有所不同。3G定位在广域网,与2G、2.5G一样,将继续为公众移动通信服务,3G发展必须依赖大规模布网,时间较长。而无线Mesh是基于IP的,定位在城域网,组网灵活,可以先在小范围使用,然后逐渐发展,更适合于各垂直行业的专网应用。它先于3G进入市场,同时又具有很强的兼容性,便于将来与3G兼容,解决3G末端接入问题。“移动走向IP”和“IP走向移动”是通信发展的趋势,在未来的通信市场,3G与Mesh的结合存在很大可能性。无线网络技术及管理Mesh Vs WiMAXnWiMAX面向无线IP城域网,包含802.16a、802.16e。802.16a
16、的标准已经制定,只支持视线范围传输,固定点接入,支持点对点或点对多点组网;802.16e标准尚处在开发阶段,将会支持非视线传输和具有一定的移动性。Mesh已有商用化产品,标准刚刚开始制定,WiMAX已有标准,还没有商用化产品。从市场角度讲,无线Mesh与802.16a虽然都是城域网应用,但是不会产生竞争,无线Mesh是移动城域网,目标是为专网中的个体提供移动宽带服务;而802.11a解决的点对点或点对多点的固定接入。待802.16e产品(加入了移动性能)出现,可能会与无线网状网有竞争关系。无线网络技术及管理小结n在占有市场空间方面,无线网状网已经先于WiMAX、3G进入市场。同时,无线网状网也
17、可以依靠已被市场接受的Wi-Fi终端迅速发展。n从技术上分析,无线网状网、Wi-Fi、WiMAX彼此可以相互补充,共同组成无线城域网。Wi-Fi以低廉的成本,普及的应用占据末端局域网接入市场,WiMAX则可以作为城域范围的固定点接入,无线网状网能够实现城域范围内的移动宽带专用通信网。随着技术和市场的不断发展,无线网状网与将来的802.16e和3G在业务层面上的确存在着重叠的地方,由此也会带来一定的竞争,但目前所能得出的结论则是:它们之间的互补性要大于竞争性。无线网络技术及管理Mesh优势 n无线Mesh网络能够自组织、自愈、自均衡,可靠性增强,还提供更大的冗余机制和通信负载平衡功能。n很容易实
18、现非视距传输(NLOS),大大扩展了应用领域和覆盖范围,信号避开了障碍物的干扰,传送畅通无阻,消除了盲区。n组网更加灵活,只需增加少量无线设备即可。网络柔韧性和可行性更强大更完善,网络利用率大大提高。n兼容多种类型接入方式,连接到Internet只需几个接入点,大大减少网络成本,能够降低70%75%的运营和安装成本。无线网络技术及管理Mesh的不足n互操作性差,缺乏统一的无线Mesh技术标准。n通信延迟大,Mesh网络中数据通过中间节点进行多跳转发,每一跳都会带来一些延时。n安全性差,节点多,安全性问题就越发重要。无线网络技术及管理2.数据传输速率n由于数据传输的速率影响范围,因此在设计阶段选
19、择数据传输速率极其重要。n接入点为客户机无线链路提供多个数据传输速率。客户机的无线网卡自动切换到最快的可能接入点速率。n802.11b,在4个增量中范围从111Mbpsn802.11a,在7个增量中范围从654Mbps无线网络技术及管理n每个数据传输速率都有其独特的小区覆盖范围(数据传输速率越高,小区覆盖范围越低),因此小区的最低传输速率需要设计阶段决定。n选择最高的数据传输速率需要更多接入点来覆盖给定区域。设计方案时需确保所需的聚合数据速率与系统成本之间保持均衡。无线网络技术及管理3.接入点安装位置和供电nWLAN设备的位置相对较高。nWLAN设备应尽量居于中央。n不要穿过太多的墙壁,尤其是
20、浇注的钢筋混凝土墙体。n多WLAN设备的覆盖范围应当重叠。n有些AP提供了以太网供电功能,省去外接电源,为布线提供便利条件。n为了保护设备的完好、防雨和正常工作,室外AP、网桥以及相应设备应放置在密封的配电盒内,天线应加装防雷器。无线网络技术及管理4.天线的选择n采用正确的天线,系统可很好的运转,而天线安装不当则只能使系统保持基本运行。正确的天线选择与安装可大幅度减少接入点的需求数量,从而降低系统的总成本。n天线选择因素n覆盖范围n外部考虑因素无线网络技术及管理5.与有线LAN相连接n无线网络流行的IEEE802.11标准和有线网络标准IEEE802.3兼容。由于无线网络和有线网络的相似性,几
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