無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目2：AD-HOC無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)部署課件

1、AD-HOC無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)部署目錄WLAN傳輸信號(hào)WLAN傳輸信道WLAN組網(wǎng)知識(shí)WLAN組網(wǎng)模式項(xiàng)目背景描述中銳網(wǎng)絡(luò)的工程師小銳，順利實(shí)施完某校園網(wǎng)項(xiàng)目后，在向客戶移交項(xiàng)目相關(guān)文檔時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)客戶和小銳都沒有U盤之類可以拷貝的工具。小銳發(fā)現(xiàn)他和客戶均有筆記本電腦，但現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境又無(wú)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，客戶又比較著急拿到文檔。需求分析根據(jù)客戶需求要求進(jìn)行文檔拷貝，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境沒有網(wǎng)絡(luò)和U盤之類的拷貝工作，但是小銳與客戶均有筆記本電腦，因此可以使用無(wú)線網(wǎng)卡臨時(shí)組建無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，從而完成項(xiàng)目相關(guān)文檔共享。WLAN傳輸信號(hào)無(wú)線電波的基本概念無(wú)線電波是一種能量的傳輸形式傳播過程，電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間互相垂直，同時(shí)兩者都垂直于傳播

2、方向電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)振 子電波傳輸方向磁場(chǎng)磁場(chǎng)常見電磁波頻率分布極低甚低低中高甚高超高極高紅外線可見光紫外線X射線音頻調(diào)幅廣播AM短波無(wú)線電通信調(diào)頻廣播FM電視信號(hào)TV 蜂窩電話紅外IrDA2.4-2.4835GHz83.5MHz（IEEE 802.11b/g）5GHz（IEEE 802.11a）WLAN傳輸信道微波范圍：藍(lán)牙、無(wú)繩電話以及微波爐會(huì)對(duì)WLAN造成干擾。ISM (Industrial Scientific Medical) 頻段WLAN傳輸頻段： ISM免費(fèi)頻段什么是ISM頻段ISM (Industrial Scientific Medical) Band，此頻段( 2.42.483

3、5GHz)主要是開放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療等三個(gè)主要機(jī)構(gòu)使用，該頻段是依據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)所定義出來(lái)，屬于免費(fèi)頻段，沒有使用授權(quán)限制,只需遵守一定發(fā)射功率(一般低于1W)，并且不要對(duì)其它頻段造成干擾即可。 在美國(guó): 工業(yè)（902-928MHz）,科學(xué)研究（2.42-2.4835GHz）和醫(yī)療（5.725-5.850GHz）三個(gè)頻段。2.4GHz為各國(guó)共同的ISM頻段。因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，均可工作在2.4GHz頻段上。中國(guó)的ISM頻段有433.05-434.79、2400-2483.5、5725-5850 。各國(guó)授權(quán)使用頻段ChannelFreq(GHz)US/CanEuropeJapan12

4、.41222.41732.42242.42752.43262.43772.44282.44792.452102.457112.462122.467132.472142.484802.11b/g工作頻段劃分圖2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4272.4372.4472.4572.4672345178910611121314頻率/GHz 每個(gè)信道寬度為22MHz 相鄰信道的中心頻點(diǎn)間隔5MHz 相鄰的多個(gè)信道，存在頻率重疊(如1信道與2、3、4、5信道有頻率重疊) 整個(gè)頻段內(nèi)只有3個(gè)（1、6、11）互不干擾信道2.4122.4172.4

5、222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.4842.4G頻段的信道劃分13WLAN組網(wǎng)：蜂窩式無(wú)線覆蓋14WLAN組網(wǎng)：蜂窩式無(wú)線覆蓋 相鄰區(qū)使用無(wú)交叉、無(wú)干擾信道 調(diào)整AP發(fā)射功率，避免跨區(qū)域、同頻干擾WLAN組網(wǎng)容量：802.11協(xié)議用戶接入容量802.11協(xié)議告訴我們：WLAN采用CSMA/CA的方式，單臺(tái)AP的用戶數(shù)達(dá)到30以上后，競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)急劇上升，最終結(jié)果是不可用。802.11協(xié)議將2.4G劃分成三個(gè)互不干擾的信道，因此，在同一物理空間2.4G頻段實(shí)際最大的接入人數(shù)為303=90人/3臺(tái)APWLAN組網(wǎng)知識(shí)WLAN通信

6、模型站（Station）安裝無(wú)線網(wǎng)卡PC、PDA、WiFi手機(jī)等傳輸介質(zhì)（ Medium ）空氣無(wú)線接入點(diǎn)（Access Point）WLAN信號(hào)接入設(shè)備分布式系統(tǒng)（ Distribution System ）用來(lái)連接AP及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信系統(tǒng)SSIDAPSSID“marketing”SSID“office”SSID：Service Set ID 服務(wù)集識(shí)別碼STASTASTA服務(wù)集標(biāo)識(shí)：SSIDBSS（basic service set，基本服務(wù)集），是802.11提供服務(wù)基本單元。在一個(gè)BSS服務(wù)區(qū)域內(nèi)（即射頻信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)），STA之間能夠相互通信。SSID服務(wù)集標(biāo)識(shí)；區(qū)分不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，

7、最多可以有32個(gè)字符。SSID 由AP廣播，通過客戶端自帶掃描功能查看當(dāng)前區(qū)域SSID。BSSID: 基本服務(wù)集標(biāo)識(shí)，接入點(diǎn)AP的MAC地址，不可修改。ESSID: 擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)。即通常所說的SSID，通過AP廣播出去，可修改。BSS（Basic Service Set）：基本服務(wù)集BSS（Basic Service Set）：基本服務(wù)集基本服務(wù)集（BSS）：基本服務(wù)集是802.11的 LAN基本組成模塊?；ハ噙M(jìn)行無(wú)線通信STA可以組成一個(gè)BSS（Basic Service Set） 。如果一個(gè)站移出BSS覆蓋范圍，它將不能再與BSS其它成員通信。BSS1BSS2STA1STA2STA3ST

8、A5STA6STA4APAPESS（Extended Service Set）：擴(kuò)展服務(wù)集ESS（Extended Service Set）：擴(kuò)展服務(wù)集，采用相同SSID多個(gè)BSS形成更大規(guī)模虛擬BSS。多個(gè)BSS構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，稱為擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)ESS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部STA可以互相通信，是采用相同SSID多個(gè)BSS形成更大規(guī)模虛擬BSS。ESSBSS2AP2Service set identify (SSID1)BSS1AP1Service set identify (SSID1)屬于同一VLAN的客戶端DSESSID和BSSIDAP1AP2BSSID1SSIDSSID“marke

9、ting”SSID“marketing”ESSBSSID2SSIDSSID是一個(gè)ESS網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)BSSID是一個(gè)BSS標(biāo)識(shí) BSSID就是AP的MAC地址，標(biāo)識(shí)AP管理的BSS，在同一個(gè)AP內(nèi)，BSSID和SSID一一映射。在一個(gè)ESS內(nèi)SSID是相同，但對(duì)于ESS內(nèi)每個(gè)AP與之對(duì)應(yīng)BSSID不相同。如果一個(gè)AP同時(shí)支持多個(gè)SSID，則AP會(huì)分配不同BSSID來(lái)對(duì)應(yīng)這些SSID。DSDS（Distribution System）：分布式系統(tǒng)BSS2APBSS1APDSWLAN組網(wǎng)模式WLAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類自組網(wǎng)拓?fù)洌ˋd-Hoc）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓?fù)洌↖nfrastructure）中繼（Relay）或

10、橋接（Bridging）型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銩d HocAd Hoc構(gòu)成特殊無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模式，STA間直接互相連接，資源共享，而無(wú)需通過AP。AD-HOC是特殊組網(wǎng)模式，把一組互相通訊無(wú)線網(wǎng)卡ESSID設(shè)為同值來(lái)組網(wǎng)，就可以不必使用AP，構(gòu)成一種特殊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。 自組網(wǎng)拓?fù)洌ˋd-Hoc）網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)的地位平等，無(wú)需設(shè)置任何的中心控制結(jié)點(diǎn)； 在Ad-Hoc 模式里，客戶機(jī)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，在信號(hào)可達(dá)的范圍內(nèi)，都可以進(jìn)入其他客戶機(jī)獲取資源，不需要接Access Point。STASTASTAAd-hoc 組網(wǎng)特點(diǎn)1Ad Hoc無(wú)線局域網(wǎng)省去無(wú)線AP，搭建對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。只要安裝無(wú)線網(wǎng)卡，計(jì)算機(jī)之間既可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

11、；其原理是網(wǎng)絡(luò)中一臺(tái)計(jì)算機(jī)建立點(diǎn)到點(diǎn)連接，相當(dāng)于虛擬AP，其他計(jì)算機(jī)可以通過這個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)2Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中所有終端平等，終端具有普通移動(dòng)終端所需功能，而且具有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)沒有嚴(yán)格控制中心。所有終端地位平等，即是一個(gè)對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)。終端可以隨時(shí)加入和離開網(wǎng)絡(luò)。任何終端故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。要求理解的內(nèi)容基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓?fù)洌↖nfrastructure）無(wú)線客戶端通過AP接入網(wǎng)絡(luò)，任意站之間通信需AP轉(zhuǎn)接；AP 扮演中繼器的角色，擴(kuò)展獨(dú)立無(wú)線局域網(wǎng)的工作范圍；訪問外部以及STA之間交互的數(shù)據(jù)均由AP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)。覆蓋模式（AP）STASTASTAAPI

12、nfrastructure場(chǎng)景（單接入點(diǎn)BSS ）部中國(guó)電信廣東研究院通過AP互連，把AP看作傳統(tǒng)局域網(wǎng)中Hub，最常用組網(wǎng)模式。Infrastructure場(chǎng)景（多接入點(diǎn)BSS ）由多個(gè)AP以及連接分布式系統(tǒng)(DS)組成基礎(chǔ)架構(gòu)模式網(wǎng)絡(luò)，也稱為擴(kuò)展服務(wù)區(qū)(ESS)。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)每個(gè)AP都是一個(gè)獨(dú)立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)區(qū)(BSS)，所有AP共享同一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)標(biāo)示符(ESSID)。分布式系統(tǒng)(DS)在802.11標(biāo)準(zhǔn)中并沒有定義，但是目前大都是指以太網(wǎng)。相同ESSID的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間可以進(jìn)行漫游，不同ESSID的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)形成邏輯子網(wǎng)。STASTASTAServerSTALSWAPInternetAPS

13、TABSS1BSS2Infrastructure組網(wǎng)特點(diǎn)1基礎(chǔ)架構(gòu)模式(Infrastructure) 由無(wú)線AP、工作站STA以及分布式系統(tǒng)（DSS）構(gòu)成，覆蓋區(qū)域稱基本服務(wù)區(qū)(BSS)。AP在工作站和有線網(wǎng)間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，所有無(wú)線通訊都由AP處理，實(shí)現(xiàn)從有線網(wǎng)絡(luò)向無(wú)線終端的連接。AP覆蓋半徑能達(dá)到幾百米，同時(shí)支撐幾十至幾百個(gè)用戶。典型應(yīng)用：室內(nèi)直接覆蓋對(duì)于局部熱點(diǎn)，采取100mW小功率AP直接覆蓋，將AP安裝在最需要覆蓋區(qū)域，覆蓋200-400平米，投資較少，同時(shí)可解決容量問題。中國(guó)電信廣東研究院 Bridge（橋模式）部中國(guó)電信廣東研究院橋模式分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、中繼三種。上圖

14、為典型的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)橋模式，它將周圍多個(gè)分散的網(wǎng)絡(luò)連在一起。目前流行Mesh技術(shù)就是基于這種模式。無(wú)線網(wǎng)橋無(wú)線網(wǎng)橋是一種采用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連的特殊功能的AP。無(wú)線網(wǎng)橋根據(jù)傳輸距離的不同可分為工作組網(wǎng)橋和長(zhǎng)距專業(yè)網(wǎng)橋。為了防止信號(hào)大幅度衰減，網(wǎng)橋組網(wǎng)時(shí)兩個(gè)網(wǎng)橋之間通常不能有障礙物的阻擋。以室外作為主要應(yīng)用環(huán)境的無(wú)線網(wǎng)橋一般在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)考慮適應(yīng)一些惡劣的應(yīng)用環(huán)境。無(wú)線網(wǎng)橋典型組網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)A有線網(wǎng)絡(luò)B有線網(wǎng)絡(luò)互連無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互連有線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A多網(wǎng)絡(luò)互連1208E網(wǎng)絡(luò)B網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋39典型組網(wǎng)模式：室外覆蓋中國(guó)電信廣東研究院AP室外直接覆蓋：對(duì)于難以采用室內(nèi)覆蓋的站點(diǎn)，可用室外AP（通常1

15、00mW以上）+外接高增益定向天線對(duì)樓宇進(jìn)行照射，覆蓋范圍比較大，但建筑物縱深區(qū)域信號(hào)難以保證。業(yè)務(wù)規(guī)劃表項(xiàng)目規(guī)劃根據(jù)如上拓?fù)鋱D進(jìn)行項(xiàng)目的業(yè)務(wù)規(guī)劃，具體的設(shè)備IP地址規(guī)劃以及操作系統(tǒng)版本如下表所示：配置思路1.工程師小銳將自己的筆記本電腦上的無(wú)線對(duì)等網(wǎng)功能開啟（默認(rèn)是關(guān)閉的）；2.并且設(shè)置無(wú)線對(duì)等網(wǎng)的SSID及加密參數(shù)等設(shè)置；3.客戶的筆記本電腦搜索并連接工程師小銳設(shè)置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；4.兩臺(tái)筆記本電腦的IP地址設(shè)置在相同網(wǎng)段；5.工程師小銳電腦中安裝FTP軟件，并將資料放于共享目錄中，啟動(dòng)FTP服務(wù)；6.客戶筆記本電腦通過FTP方式訪問工程師小銳共享的文件并下載即可。配置步驟與實(shí)踐操作步驟1：工程師小銳的筆記本電腦PC1進(jìn)入命令提示符（管理員）界面；配置步驟與實(shí)踐操作步驟2：在命令提示符界面中輸入開啟無(wú)線對(duì)等網(wǎng)的命令；配置步驟與實(shí)踐操作步驟3：用命令設(shè)置SSID、密鑰等無(wú)線對(duì)等網(wǎng)參數(shù)；配置步驟與實(shí)