WLAN企业管理知识培训资料isf.pptx

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1、1 第一章 无线技术体系与理论 2.0日期：杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播n 无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频（）技术，取代旧式的双绞线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，并且可以随需移动或变化。n 已经成为宽带接入的有效手段之一，使用的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构建理想中的无线网络，我们需要了解无线网络的技术体系、熟悉构建无线网络的设备的功能。引入n 了解基础知识n 了解802.11协议族标准n 了解主流设备及天线n 了解典型部署课程目标学习完本课程，您应该能够：n

2、基础知识n 802.11协议简析n 设备n 典型部署目录5n 为什么要使用网络n 什么是n 技术的发展进程基础知识6 凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。办公大楼 候机大厅渡假山庄 商务酒店无线让网络使用更自由7无线让网络建设更经济，通信更便利l 终端与交换设备之间省去布线，有效降低布线成本。l 适用于特殊地理环境下的网络架设，如隧道、港口码头、高速公路。终端与设备之间不方便通过线缆连接地理环境不适合布设有线网络8无线让工作更高效 不受限于时间和地点的无线网络，满足各行各业对于网络应用的需求。体育场馆新闻中心 展馆与证券大厅制造车间 物流运输9l 802.11l 802.11bl

3、 802.11al 802.11g主流的技术10802.11协议的发展进程802.11 802.11b 802.11a 802.11g标准发布时间 1997 1999 1999 2003合法频宽83.5 83.5 325 83.5频率范围 2.400-2.483 2.400-2.4835.150-5.350 5.725-5.8502.400-2.483非重叠信道 3 3 12 3调制技术 物理发送速率1,2 1,2,5.5,116,9,12,18,24,36,48,546,9,12,18,24,36,48,54无线覆盖范围100M 50M 100M理论上的最大吞吐量(1500)1.7 7.1

4、30.9 30.9 理论上的吞吐量(1500)1.6 5.9 24.4 24.4 兼容性 与11g产品可互通 与11不能互通 与11b产品可互通11各个国家授权使用的频段()1 2.412 x x2 2.417 x x3 2.422 x x4 2.427 x x5 2.432 x x6 2.437 x x7 2.442 x x8 2.447 x x9 2.452 x x10 2.457 x x11 2.462 x xx12 2.467 x13 2.472 x14 2.48412802.11工作频段划分图2.4122.4172.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.472

5、2.4842.427 2.437 2.447 2.457 2.46723451789106 1112131413蜂窝式无线覆盖l 任意相邻区域使用无频率交叉的频道，如：1、6、11频道；l 适当调整发射功率，避免跨区域同频干扰；l 蜂窝式无线覆盖实现无交叉频率重复使用。14产品对人体的电磁辐射是安全的l 很多的研究已经证明，产品可以在家庭及商业中使用，对人体来说是安全。l 典型的产品，如（，接入点），输出功率为100，对于网卡来说，通常只有10至50。相比较来说，手机的发射功率在通话时可以超过1W，而无线对讲机甚至可以达到5 W。l 政府有相关的法令对发射功率进行严格的限制，因此通过政府相关部

6、门认证过的无线设备对人体是无害的。n 基础知识n 802.11协议简析n 设备n 的典型部署目录16n 802.11协议族成员n 网络基本概念n 网络接入访问机制n 网络接入漫游 802.11协议族17 802.11无线局域网工作组 802.11(1/2)802.11b(5.5/11)802.11g(54)802.11a(54)802.11/111111g 802.11e 802.11i 安全增强802.11n(300)802.11f 漫游和切换802.11h 动态调整802.11s 18802.11网络的基本元素 1“”：服务集识别码19802.11网络的基本元素 l()：任何的无线终端设备

7、。l（）：一种特殊的l：1212356420802.11 组网模式 21802.11组网模式 多个以太网22802.11层工作原理 概述l 802.11层负责客户端与之间的通讯。l 主要功能包括：扫描、接入、认证、加密、漫游和同步。l 802.11 报文分类：l 数据帧l 用户的数据报文l 控制帧l 协助发送数据帧的控制报文，例如：、等l 管理帧l 负责和之间的能力级的交互，认证、关联等管理工作l 例如：、及等23802.11层工作原理 用户接入管理过程 Discovery选择AP(采用侦听Beacon帧或发送Probe帧)和建立Association关系的AP收发数据123424802.11

8、层工作原理 l 802.11 使用功能来完成l 寻找和加入一个网络l 当漫游时寻找一个新的l l 通过侦听定期发送的帧来发现网络。l l 在每个信道上发送 报文，从 中获取的基本信息。25什么是漫游l可以在属于同一个的接入点接入；l可以在网络中任意移动；l保证已有的业务不中断，用户的标识（地址）不改变。移动26无线客户端的漫游客户端的漫游更多的是取决于客户端驱动程序算法，、上一次接入终端等因素都会带来影响，当然，最主要的因素还是从一台到另一台的信号强度变化。27网卡的漫游主动性n 基础知识n 802.11协议简析n 设备n 的典型部署目录29n 什么是（胖）n 什么是无线网桥n 什么是无线交换

9、机和（瘦）n 天线工作原理及参数介绍 设备30 设备功能l 802.11网管、二层漫游,安全802.1x认证,802.11e 天线加密31 设备的典型组网l 企业网络的组网模式：1l 家庭或网络的组网模式：以太交换机企业核心网32802.11无线网桥l 无线网桥是一种采用无线技术进行网络互连的特殊功能的。l 无线网桥根据传输距离的不同可分为工作组网桥和长距专业网桥。l 为了防止信号大幅度衰减，网桥组网时两个网桥之间通常不能有障碍物的阻挡。l 以室外作为主要应用环境的无线网桥一般在设计时都会考虑适应一些恶劣的应用环境。33802.11无线网桥视距问题l 视距问题l 点对点无线网传输必须保证两点可

10、视。造成不可视的原因包括地球曲率、地理特征如山脉、建筑物和树木等。远距离通信时，还必须考虑地球曲率的影响，当两人相距9时，将不能相视，无线信号也无法传输34802.11无线网桥效应l 效应l 区是指在视距的路径中形成的一个椭圆区域。它随着可视距离和信号频率的改变而改变。在区中的任何障碍物都有可能影响网络的通信，最好给予清除，60%的区被视为有效的。一般可以根据经验值确定区的范围。l 解决视距问题和区问题可以通过以下办法：（1）选择高性能天线，可以解决“部分不可视”问题；（2）提升天线的高度；（3）清除区内的障碍物，如砍掉树木；（4）选择一台良好的中继设备。35802.11无线网桥的典型组网有线

11、网络A有线网络B有线网络互连无线网络互连有线网络网络A多网络互连1208E网络B网桥 网桥网桥网桥网桥网桥网桥36 组网的局限性l 组网更适合在家庭和中小型网络中使用，无法满足大型的无线企业网络的需求，这是由于 自身的特点所决定的。当需要组建大型无线网络或需要更多的增值服务时：无线交换机和 无线交换机和 因此应运而生 因此应运而生37802.11 天线加密网管、三层漫游,安全802.1x认证,802.11e 点监测用户防火墙网络自愈 管理无线欺骗防护802.11网管、二层漫游,安全802.1x认证,802.11e 天线加密 无线交换机和 的功能更易管理的无线解决方案 38无线交换机 系统构成特

12、点l 主要由无线交换机和 在有线网的基础上构成的。l 零配置，硬件主要由内存构成，配置和软件都要从无线交换机上下载。所有和无线客户端的管理都在无线交换机上完成。l 和无线交换机之间的流量被私有协议加密；无线客户端的只出现在无线交换机端口，而不会出现在的端口。l 可以在任何现有的二层或三层 拓扑上部署H3C的通用无线解决方案，而无需重新配置主干或硬件。无线交换机以及管理型接入点可以位于网络中的任何位置。在复杂的网络中，如何得知无线交换机的位置？39无线交换机和 的典型连接无线交换机无线交换机无线交换机L2网络L3网络40直连或通过二层网络连接时的注册流程从无线交换机下载最新软件版本、配置开始正常

13、工作和无线交换机交换用户数据报文无线交换机 1、获取地址2、发送二层广播发现请求4、版本、配置下载3、无线交换机发现响应5、用户数据传递1.通过 获取地址2.发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机3.接收到发现请求报文的无线交换机会检查该是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应与无线交换机直连或通过二层网络连接：41通过三层网络连接时的注册流程 43方式无线交换机1、获取地址、43属性4、版本、配置下载5、用户数据传递2.会从 43属性中获取无线交换机的地址，然后向无线控制器发送单播发现请求。2、无线交换机发现请求3、无线交换机发现响应1.通过 获取地址、43属性(携带无线交换机的

14、地址信息)3.接收到发现请求报文的无线交换机会检查该是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应。4.从无线交换机下载最新软件版本、配置与无线交换机通过三层网络连接：5.开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文42 43属性配置举例l 43 选项说明l 80：选项类型，固定为80，1 个字节。l 0B:选项长度，表示其后内容的长度（十六进制数的个数，这里表示后面有11 个十六进制数），一个字节。l 0000:，固定配为0000 两个字节。l 02：后面地址的个数，一个字节。l 12010701,12010702：两个的地址的十六进制表示，分别是18.1.7.1和18.1.7.2，其中18.1.7

15、.1 为主.l l H3C 设备内置 43通过三层网络连接时的注册流程方式无线交换机1、获取地址、地址、域名2、二层广播发现请求6、版本、配置下载7、用户数据传递3.在多次尝试发现请求无回应的情况下：4.会从 获取H3的地址，该地址即为无线交换机的地址，其中是从 学习到的域名。长时间无响应 3、获取无线交换机的地址4、无线交换机发现请求5、无线交换机发现响应2.发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机1.通过 获取地址、地址、域名5.接收到发现请求报文的无线交换机会检查该是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应。6.从无线交换机下载最新软件版本、配置7.开始正常工作和无线交换机交换用

16、户数据报文与无线交换机通过三层网络连接：4.向无线控制器发送单播发现请求。44无线交换机的数据转发原理 1:1.0.0.1无线交换机 隧道口隧道口:3.0.0.1l 无线交换机和间数据转发的核心思想l 在无线交换机和之间建立隧道，无线交换机将这些隧道看做虚拟物理端口；l 无线客户端的任何数据报文都将由通过隧道交给无线交换机，由无线交换机统一转发；l 无线交换机从隧道接收到用户的数据后先解隧道封装，然后做数据交换，如果出接口为隧道则对数据报文再次加上隧道封装，直到交换到最远端。核心交换机接入交换机 隧道口 2:2.0.0.1 1:1.0.0.245功率计算单位:,是用来测量被测量功率与某一基准功

17、率的比值。它的数值等于被测量功率与基准功率的比值取以10为底的对数，再乘以10。当基准功率取为1时，此值以表示。当基准功率取为1w时，此值以表示。公式：测量功率()=10*(测量功率/参考功率)46主要无线技术指标l 无线电频率()l 发射天线增益()l 天线极化方向l 波束宽度l 天线方向图47天线的工作频率 天线的工作频率范围：无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小。48天线的方向性 全向天线 发射天线的基本功能之一是把从取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的

18、方向辐射。水平面上各向能量辐射相等的天线称为全向天线。图 c 水平面方向图 图b 垂直面方向图各向同性点状天线能量辐射形状全向天线能量辐射形状图a 天线能量辐射形状图49天线的方向性 定向天线 水平面上各向能量辐射不等的天线称为定向天线。全向阵（垂直阵列 不带平面反射板）扇形区覆盖（垂直阵列 带平面反射板）平面反射板50天线增益102013一个各向同性的天线在所有方向具有相同的辐射能量一个具有一定增益的天线只在某个特定方向才具有辐射能量一个3增益的天线，辐射能量的范围在50%的空间点状天线51天线的极化垂直极化 天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定：电场的方向就是天线极化

19、方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化是最常用的；水平极化也是要被用到的。水平极化EE52波束宽度 60峰值-3dB点-3dB点3dB 波束宽度15 峰值-3点-3点旁瓣 主瓣53天线方向图2.4G室外高增益全向天线全向天线增益:11工作在2.4G频段用于地广人稀地区的大范围覆盖水平方向图垂直方向图54天线方向图2.4G室外高增益定向天线面板型定向天线增益:11工作在2.4G频段适用于高密度接入覆盖水平方向图垂直方向图55无线传输的干扰因素 多径干扰()56无线传输的干扰因素 障碍物功率在穿过障碍物后衰减墙，门，等等。57信号穿透损耗估测障碍物 衰减程度 举

20、例开阔地 无 自助餐厅、庭院木制品 少 内墙、办公室隔断、门、地板石膏 少 内墙（新的石膏比老的石膏对无线信号的影响大）合成材料 少 办公室隔断煤渣砖块 少 内墙、外墙石棉 少 天花板玻璃 少 没有色彩的窗户玻璃中的金属网 中等 门、隔断金属色彩的玻璃 少 带有色彩的窗户人的身体 中等 大群的人水 中等 潮湿的木头、玻璃缸、有机体砖块 中等 内墙、外墙、地面大理石 中等 内墙、外墙、地面陶瓷制品 高 陶瓷瓦片、天花板、地面纸 高 一卷或者一堆纸混凝土 高 地面、外墙、承重梁防弹玻璃 高 安全棚镀银 非常高 镜子金属 非常高 办公桌、办公隔断、混凝土、电梯、文件柜、通风设备58无线传输的干扰因素

21、 电磁干扰l 2.4为频段，不许授权即可使用。l 同一区域内之间的互相干扰。l 其他工业设备的干扰l 微波炉l 双向寻呼系统l 蓝牙l 无绳电话l 等等59设备的实际工作性能 吞吐率l802.11g标准描述的速率为54，此为物理层传输速率。实际可获得的速率为一半(20-24)l 其他用于协议封装或冲突避免开销l干扰实际吞吐率的因素l不稳定是无线通讯的本性l无线环境不停的保持变化l物理建筑的构成l的位置l共享介质：用户数l 数据量 60设备的实际工作性能 覆盖距离l输出功率为100的802.11产品覆盖距离理论值:l 100ml而在实际中，覆盖距离更依赖于实际环境。l影响覆盖范围的因素l 建筑结构l 电磁设备l 在一般办公室大楼内，覆盖距离为15-30m。n 基础知识n 802.11协议族n 设备n 的典型部署目录62l 认证、计费平台城域网 典型应用方案无线控制器B汇聚交换机或认证城域网核心路由器城域网无线控制器A猫汇聚交换机汇聚交换机猫汇聚交换机骨干城域网两台控制器可互为备份城域网核心路由器或认证 本章首先介绍了无线网络的发展史；然后对802.11无线网络的接入过程、漫游进行了描述；随后对设备特性进行说明，并详细阐述了天线的原理和使用方法；最后给出了无线网络的典型部署。本章总结杭州华三通信技术有限公司杭州华三通信技术有限公司演讲完毕，谢谢观看！