无线网络基础知识1.ppt

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1、第第9 9章章 无线网络基础知识无线网络基础知识 网络设备的安装与管理本章内容本章内容 无线网络技术概述无线网络技术概述 无线局域网技术无线局域网技术 无线局域网协议标准无线局域网协议标准 无线局域网组网模式无线局域网组网模式 无线局域网设备选择无线局域网设备选择 无线网络的部署和配置无线网络的部署和配置 9.1 无线网络技术概述无线网络技术概述9.1 无线网络技术概述无线网络技术概述 所所谓谓无无线线网网络络，是是指指无无需需布布线线即即可可实实现现计计算算机机互互连连的的网网络络。无无线线网网络络的的适适用用范范围围非非常常广广泛泛，凡凡是是可可以以通通过过布布线线而而建建立立网网络络的的

2、环环境境和和行行业业，无无线线网网络络也也同同样样能能够够搭搭建建，而而通通过过传传统统布布线线无无法法解解决决的的环环境境或或行行业业，却却正正是是无无线线网网络络大大显显身身手手的的地地方方了。了。9.1.1 为什么采用无线网络技术为什么采用无线网络技术无线网络的优点包括：无线网络的优点包括：移动性和自由移动性和自由 任何地方都可以工作任何地方都可以工作 不受线路或固定连接的限制不受线路或固定连接的限制 安装快速简便安装快速简便 不用购买电缆不用购买电缆 节省布线时间，不麻烦节省布线时间，不麻烦 容易扩展容易扩展 9.1.2 无线网络是如何工作的无线网络是如何工作的有两种类型的无线网络：有

3、两种类型的无线网络：简易模式：配备无线适配器的无线网络中的计算机不用路由器或接入点就可以简易模式：配备无线适配器的无线网络中的计算机不用路由器或接入点就可以直接通信。您可以用此方法共享文件和打印机。但是，不容易用它连接到直接通信。您可以用此方法共享文件和打印机。但是，不容易用它连接到网络（有线和无线网络）。这种模式也称为点对点网络。网络（有线和无线网络）。这种模式也称为点对点网络。基础架构模式：网络中的每台计算机用路由器或接入点处理所有的数据传输和基础架构模式：网络中的每台计算机用路由器或接入点处理所有的数据传输和网络流量。您可以很方便地访问有线网络，不管它是网络流量。您可以很方便地访问有线网

4、络，不管它是LAN还是互联网。对还是互联网。对于大多数家庭网络来说，基础架构模式是最好的选择。于大多数家庭网络来说，基础架构模式是最好的选择。9.1.3 无线网络类型无线网络类型无线广域网（无线广域网（Wireless Wide-Area Network，WWAN）无线城域网（无线城域网（Wireless Metropolitan Area Networks，WMAN）无线局域网（无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）无线个人网（无线个人网（Wireless Personal Area Network，WPAN）9.1.4 无线网络的发展趋势无线网络的发

5、展趋势 随随着着无无线线网网络络技技术术的的日日益益成成熟熟，无无线线网网络络已已被被越越来来越越多多的的企企业业用用户户所所接接受受。无无线线网网络络在在各各方方面面的的发发展展，达达到到了了企企业业用用户户对对使使用用无无线线网网络络全全方方位位的的需需求求。从从日日常常办办公公环环境境到到跨跨地地区区的的网网络络互互联联，无无线线网网络络都都扮扮演演着着重重要要的的角角色色。无无线线网网络络的的引引入入，为为企企业业提提供供了了一一种种新新型型的的网网络络应应用用平平台台，为企业创建了无线自由的工作空间。为企业创建了无线自由的工作空间。9.2 无线局域网技术无线局域网技术9.2.1 无线

6、局域网概述无线局域网概述 1971年年，夏夏威威夷夷大大学学（University of Hawaii）的的研研究究人人员员创创造造了了第第一一个个基基于于封封包包式式技技术术的的无无线线电电通通讯讯网网络络，被被称称为为ALOHNET网网络络，是是最最早早的的无无线线局局域域网网络络。这这个个WLAN包包括括了了7台台计计算算机机，采采用用双双向向星星型型拓拓扑扑（bi-directional star topology）横横跨跨四四座座夏夏威威夷夷的的岛岛屿屿，中中心心计计算算机机放放置置在在瓦瓦胡胡岛岛（Oahu Island）上上。从从这这时时开开始始，无无线线局局域域网网可可以以说说

7、是正式诞生了。是正式诞生了。9.2.2 无线局域网的优点无线局域网的优点 1灵活性和移动性。灵活性和移动性。2安装便捷。安装便捷。3易于进行网络规划和调整。易于进行网络规划和调整。4故障定位容易。故障定位容易。5易于扩展。易于扩展。9.2.3 无线局域网的理论基础无线局域网的理论基础 目目前前，无无线线局局域域网网采采用用的的传传输输媒媒体体主主要要有有两两种种，即即红红外外线线和和无无线线电电波波。按按照照不不同同的的调调制制方方式式，采采用用无无线线电电波波作作为为传传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。1红外线（红外线（In

8、frared Rays，IR）局域网）局域网 2扩频（扩频（Spread Spectrum，SS）局域网）局域网 3窄带微波局域网窄带微波局域网 9.2.4 无线局域网的不足之处无线局域网的不足之处 1性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。以会影响网络的性能。2速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的速率。无线信道的传输速

9、率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。，只适合于个人终端和小规模网络应用。3安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。漏。9.3 无线局域网协议标准无线局域网协议标准9.3.1 IEEE802.11系列协议系列协议 无无线线局局域域网网技技术术（包包括括IEEE802.11、蓝蓝牙牙

10、技技术术和和HomeRF等等）将将是是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。1IEEE802.11b 2IEEE802.11a 3 IEEE802.11g 4IEEE802.11n 5其他相关协议其他相关协议 表表9-1 无线标准参考对比表无线标准参考对比表 9.3.2 蓝牙规范（蓝牙规范（Bluetooth）蓝蓝牙牙规规范范是是由由SIG（特特别别兴兴趣趣小小组组）制制定定的的一一个个公公共共的的、无无需需许许可可证证的的规规范范，其其目目的的是是实实现现短短距距离离无无线线语语音音和和数数据据通通信信。蓝蓝牙牙技技术术工工作作于于2.4

11、GHz的的ISM频频段段，基基带带部部分分的的数数据据速速率率为为1Mbit/s，有有效效无无线线通通信信距距离离为为10100m，采用时分双工传输方案实现全双工传输。采用时分双工传输方案实现全双工传输。9.3.3 HomeRF标准标准 在美国联邦通信委员会（在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准）正式批准HomeRF标准之前，标准之前，Home RF工作组于工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，即共享无线访问协议（规范，即共享无线访问协议（SWAP）。该协议主要针对家庭无线局域网，）。该协议主要针对家庭无线局

12、域网，其数据通信采用简化的其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后，协议标准。之后，HomeRF工作组又制工作组又制定了定了HomeRF标准，用于实现标准，用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信，机和用户电子设备之间的无线数字通信，是是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准（与泛欧数字无绳电话标准（DECT）相结合的一种开放标准。）相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术，工作在标准采用扩频技术，工作在2.4GHz频带，可同步支持频带，可同步支持4条高质量语条高质量语音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔记本电脑。音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔记本电

13、脑。9.3.4 HyperLAN/2标准标准 2002年年2月月，ETI的的宽宽带带无无线线接接入入网网络络（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小小 组组 公公 布布 了了 HiperLAN/2标标 准准。HiperLAN/2标标准准由由全全球球论论坛坛（H2GF）开开发发并并制制定定，在在5GHz的的频频段段上上运运行行，并并采采用用OFDM调调制制方方式式，物物理理层层最最高高速速率率可可达达54Mbit/s，是是一一种种高高性性能能的的局局域域网网标标准准。HyperLAN/2标标准准定定义义了了动动态态频频率率选选择择、无无线线小小区区切切换换、

14、链链路路适适配配、多多波波束束天天线线和和功功率率控控制制等等多多种种信信令令和和测测量量方法，用来支持无线网络的功能。方法，用来支持无线网络的功能。9.3.5 无线局域网标准的比较无线局域网标准的比较 802.11系列协议是由系列协议是由IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。准。HomeRF主要是为家庭网络设计的，是主要是为家庭网络设计的，是802.11与与DECT的结合。的结合。HomeRF和蓝牙都工作在和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段，并且都采用跳频扩频（频段，并且都采用跳频扩频（FHSS）技术。因此，技术。因此，HomeRF产品和

15、蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络，可以让设备为一个单独的数据建立一个连接，而用于松散型的网络，可以让设备为一个单独的数据建立一个连接，而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前，必须为各网网络前，必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码，因而比蓝牙技术更安全。络成员事先确定一个惟一的识别代码，因而比蓝牙技术更安全。802.11使用使用的是的是TCP/IP协议，适用于功率更大的网络，有效工作距离比蓝牙技术和协议，适用于功率更大的网络，有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要

16、长得多。要长得多。9.4 无线局域网组网模式无线局域网组网模式9.4 无线局域网组网模式无线局域网组网模式目前，无线局域网的接入方式主要有以下目前，无线局域网的接入方式主要有以下4种：种：对等无线网络对等无线网络独立无线网络独立无线网络接入以太网的无线网络接入以太网的无线网络无线漫游的无线网络无线漫游的无线网络9.4.1 对等无线网络对等无线网络 对对等等无无线线网网络络也也就就是是用用无无线线网网卡卡+无无线线网网卡卡组组成成的的无无线线局局域域网网，如如图图所所示示，该该结结构构的的工工作作原原理理类类似似于于有有线线对对等等网的工作方式。网的工作方式。9.4.2 独立无线网络独立无线网络

17、 独独立立无无线线网网络络是是指指无无线线网网络络内内的的计计算算机机之之间间构构成成一一个个独独立立的的网网络络，无无法法实实现现与与其其他他无无线线网网络络和和以以太太网网的的连连接接，如如图图所所示示。独独立立无无线线网网络使用一个络使用一个无线访问点（无线访问点（AP，Access Point）和若干无线网卡）和若干无线网卡。9.4.3 接入以太网的无线网络接入以太网的无线网络 当当无无线线网网络络用用户户足足够够多多时时，应应当当在在有有线线网网络络中中接接入入一一个个无无线线接接入入点点（AP），从从而而将将无无线线网网络络连连接接至至有有线线网网络络主主干干。AP在在无无线线工工

18、作作站站和和有有线线主主干干之之间间起起网网桥桥的的作作用用，实实现现了了无无线线与与有有线线的的无无缝缝集集成成，即即允允许许无无线线工工作作站站访访问问网网络络资资源源，同同时时又又为为有有线线网网络络增增加加了了可可用用资资源源，如如图图所示。所示。9.4.4 无线漫游的无线网络无线漫游的无线网络 利用以太网络，将多个无线利用以太网络，将多个无线AP连接在一起，可搭建无线漫游网络，实现连接在一起，可搭建无线漫游网络，实现用户在整个网络内的无线漫游。当用户从一个位置移动到另一个位置时，以及用户在整个网络内的无线漫游。当用户从一个位置移动到另一个位置时，以及一个无线访问点的信号变弱或访问点由

19、于通信量太大而拥塞时，可以连接到新一个无线访问点的信号变弱或访问点由于通信量太大而拥塞时，可以连接到新的访问点，而不中断与网络的连接，这一点与日常使用的移动电话非常相似。的访问点，而不中断与网络的连接，这一点与日常使用的移动电话非常相似。9.4.5 点对点和点对多点网络点对点和点对多点网络 点对点无线网络 点对多点无线网络 9.5 无线设备选择无线设备选择9.5 无线设备选择无线设备选择 目目前前，无无线线产产品品进进入入飞飞速速发发展展的的阶阶段段。遵遵循循几几种种正正式式与与非非正正式式的的无无线线协协议议的的产产品品同同时时存存在在，市市面面上上的的无无线线产产品品，也也因因此此而而标标

20、准准各各异异，品品牌牌和和功功能能就就更更加加五五花花八八门门。面面对对如如此此种种类类繁繁多多，用用户户如如何何选选择择？在在此此，我我们们向向购购买买者者提提供供几几点点建建议议，为消费者选购无线产品提供一些参考。为消费者选购无线产品提供一些参考。9.5.1 无线传输距离无线传输距离 无无线线局局域域网网产产品品传传输输距距离离是是大大家家普普遍遍关关注注的的问问题题，目目前前市市场场上上常常见见的的产产品品如如普普通通802.11b和和11g产产品品的的最最大大传传输输距距离离均均为为室室内内100米，室外米，室外300米。米。1发射功率发射功率 2接收灵敏度接收灵敏度 3低速连接等级低

21、速连接等级 9.5.2 数据传输速率数据传输速率无线产品目前主要有无线产品目前主要有802.11b、802.11g、802.11a三种标准，其中三种标准，其中802.11b又有又有802.11b和和802.11b+，802.11g又有又有802.11g和和802.11g+之分。之分。在中国大陆市场目前主要是在中国大陆市场目前主要是802.11b和和802.11g的产品，这其中又以的产品，这其中又以802.11b为主流产品。在传输速率上为主流产品。在传输速率上:802.11a:54,48,36,24,18,12,9,6Mbps;802.11g:54,48,36,24,12,9,6,11,5.5,

22、2,1Mbps(均为理论最大值）。均为理论最大值）。9.5.3 兼容性兼容性 目前无线产品主要符合目前无线产品主要符合802.11b、802.11g和和802.11a三种标准，而三种标准，而11b和和11g又还有些又还有些11b+、11g+以及以及Super G产品。产品。11b/g与与11a互不互不兼容，也就是说，符合兼容，也就是说，符合11b或或11g标准的产品，与符合标准的产品，与符合11a标准的产品，标准的产品，是无法在同一网络中兼容使用的。是无法在同一网络中兼容使用的。因此，要最大限度地发挥无线产品的性能，最好能购买符合同一因此，要最大限度地发挥无线产品的性能，最好能购买符合同一标准

23、的无线产品来配套使用，这样不但可以避免兼容性问题，而且设标准的无线产品来配套使用，这样不但可以避免兼容性问题，而且设备的性能会发挥得更为出色，安全的解决方案也会更加完美。备的性能会发挥得更为出色，安全的解决方案也会更加完美。9.5.4 保密性和安全性保密性和安全性 无无线线网网络络的的数数据据完完全全是是在在空空气气中中传传输输，只只要要处处于于该该无无线线信信号号覆覆盖盖范范围围内内，就就很很容容易易通通过过其其他他无无线线设设备备截截取取信信息息，因因此此，保保密密性性和和安安全全性性对对无无线线产产品品尤尤为为重重要要。无无线线产产品品须须提提供供SSID、IEEE802.1X、MAC地

24、地址址绑绑定定、WEP、WPA、TKIP、AES等等多多种种数数据据加加密密与与安安全全性性认认证证机机制制，以以保保证证无无线线网络的安全性与保密性。网络的安全性与保密性。9.6 无线网络的部署和配置无线网络的部署和配置9.6.1 设备的部署设备的部署在选择在选择WLAN设备的位置时，应当注意以下几个方面：设备的位置时，应当注意以下几个方面：第一、第一、WLAN设备的位置应当相对较高。设备的位置应当相对较高。第二、第二、WLAN设备应当尽量居于中央。设备应当尽量居于中央。第三、不要穿过太多的墙壁，尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。第三、不要穿过太多的墙壁，尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。第四、多第四、

25、多WLAN设备的覆盖范围应当重叠。设备的覆盖范围应当重叠。第五、有些第五、有些AP提供了以太网供电（符合提供了以太网供电（符合802.3af标准）功能，这就省去了外接电源，为布放标准）功能，这就省去了外接电源，为布放提供了便利条件。提供了便利条件。第六、为了保护设备的完好、防雨和正常工作，室外第六、为了保护设备的完好、防雨和正常工作，室外AP、网桥以及相关设备应放置在密封的、网桥以及相关设备应放置在密封的配电盒内。配电盒内。9.6.2 设备的配置设备的配置 AP和网桥的设置和网桥的设置AP和网桥通常可工作于多种模式之下，你和网桥通常可工作于多种模式之下，你可以根据需要，选择合适的工作模式。可以

26、根据需要，选择合适的工作模式。无线网卡的设置无线网卡的设置Windows XP内置有内置有WLAN支持模块，无线支持模块，无线网卡安装完成后，即可实现网卡安装完成后，即可实现WLAN连接。通常情况下，可采用默认的连接。通常情况下，可采用默认的“任何可用的网络（首选访问点）任何可用的网络（首选访问点）”。习习 题题1填空题填空题（1）设计无线局域网时，要达到）设计无线局域网时，要达到4个主要要求，个主要要求，_，可扩展性，可管理性，互操作性。，可扩展性，可管理性，互操作性。（2）无线网络可根据数据传输的距离分为）无线网络可根据数据传输的距离分为_、_、_和和_四种不四种不同类型。同类型。（3）无

27、线局域网的不足之处体现在以下）无线局域网的不足之处体现在以下_、_和和_三个方面。三个方面。（4）目前，无线局域网的接入方式主要有）目前，无线局域网的接入方式主要有_、_、_和和_四种。四种。（5）IEEE802.11g与与 IEEE802.11_兼容。兼容。（6）IEEE802.11g能够提供能够提供_Mbit/s数据速率。数据速率。（7）为了保证无线局域网的安全，加密和）为了保证无线局域网的安全，加密和_都是必要的。都是必要的。2简答题简答题（1）谈谈无线网络的发展前景。）谈谈无线网络的发展前景。（2）目前无线局域网主要应用在哪些方面？）目前无线局域网主要应用在哪些方面？（3）无线网络所能含盖的范围有多广？）无线网络所能含盖的范围有多广？