WLAN基礎知識培訓

WLAN基礎知識培訓何宜銘2009-5-3提綱WLAN基礎WLAN組網WLAN基礎WLAN標準信道速率功率接收信號靈敏度SSID無線安全WPSWMM多種多樣的無線網絡WWAN：WirelessWANWMAN：WirelessMANWLAN：WirelessLANWPAN：WirelessPANWLAN標準IEEE802.11IEEE802.11aIEEE802.11bIEEE802.11gIEEE802.11i(WPA)IEEE802.11nIEEE802.11e(WMM)GB15629.11-2003GB15629.1101-2003GB15629.1102-2003GB15629.1104-2003GB15629.11-2003-XG1-2006(WAPI)這幾個標準整合成一個：IEEE802.11-2007/getieee802/802.11.htmlWiFi聯(lián)盟Wi-Fi是Wireless-Fidelity的縮寫，無線相容性一般不區(qū)分Wi-Fi及IEEE802.11，甚至把Wi-Fi等同于WLAN1999年成立的非盈利組織目的：推動WLAN標準的市場化提出基于IEEE802.11的市場標準(WPA,WPA2,WMM,WPS)提供產品認證服務，保證互通性我司是WiFi成員，可以下載標準和TestPlan網址：/802.11標準的速率與頻段

54Mb/s22Mb/s11Mb/s1Mb/sIEEE802.11bIEEE802.11gIEEE802.11a2,4GHz5GHz2Mb/sIEEE802.11nIEEE802.11n100+Mb/sIEEE802.11？20031999？19991997802.11標準對比802.11g兼容802.11b信道（Channel）無線信道類似于車道；無線信道不是獨占的，而是所有同信道的AP共用的；相同信道上工作的AP會降低吞吐量；2.4GHz信道分布每個信道的帶寬是22MHz，不同國家能夠使用的信道是不一樣的只有3個互不重疊的信道：1,6,11(或者2,7,12…)1-13信道頻率：2412+(n-1)*5MHz不同國家的2.4GHz信道信道標識符頻率（單位：MHz）調整域美國EMEA日本世界其它地區(qū)12412XXXX22417XXXX32422XXXX42427XXXX52432XXXX62437XXXX72442XXXX82447XXXX92452XXXX102457XXXX112462XXXX122467-XXX132472-XXX142484--X-5GHz信道分布不同國家能夠使用的5GHz頻段很不相同，因此802.11a信道更為零散；每個信道的帶寬是20MHz，而且互不重疊不同國家的5GHz信道信道標識符頻率（單位：MHz）調整區(qū)域美國EMEA日本世界其它地區(qū)345170--X-365180XX-X385190--X-405200XX-X425210--X-445220XX-X465230--X-485240XX-X525260XX-X565280XX-X605300XX-X645320XX-X1005500-X-X1045520-X-X1085540-X-X1125560-X-X1165580-X-X1205600-X-X1245620-X-X1285640-X-X1325660-X-X1365680-X-X1405700-X-X1495745X--X1535765X--X1575785X--X1615805X--X速率（DateRate）基本速率：所有WLAN設備必須支持控制幀、廣播幀、多播幀采用基本速率發(fā)送是傳輸速率的一個子集傳輸速率：WLAN設備能夠支持的所有速率一般WLAN設備支持自動選擇傳輸速率ModeTransmitRates(Mbps)BasicRates(Mbps)11bonly1,2,5.5,111(default),211gonly6,9,12,18,24,36,48,546,12,24(default)11g-wifi1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,541,2,5.5,11,6,12,24(default)11bg1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,541,2(default),5.5,11功率（Power）WLAN設備的發(fā)射功率，單位mW或dBmdBm為分貝毫瓦，是以1mW相比的對數(shù)值

dBm=10log(Power/1mW)1mW=0dBm,10mW=10dBm100mW=20dBm

每下降3dB，功率減少一半負的dBm表示功率小于1mWWLAN發(fā)射功率一般不能超過100mW不同的速率能夠使用的最大功率不同11g和11b的功率是分別調整的接收信號靈敏度衡量WLAN設備能夠接收的最小信號強度RSSI：ReceiveSignalStrengthIndicator不同速率要求的最低接收靈敏度不一樣Datarate(MBps)Minimumsensitivity(dBm)6-829-8112-7918-7724-7436-7048-6654-65信標(Beacon)AP每隔一定時間廣播一次Beacon幀處于IBSS模式的站點也會定時廣播Beacon幀Beacon幀包含了很多IE（InformationElements），標示了AP的能力。站點監(jiān)聽通過AP的Beacon，保持與AP的心跳，或者獲知周圍AP的情況SSIDSSID：ServiceSetID區(qū)分不同WLAN服務單元的標識（“網絡名字”）無線是無形，需要標識來表示一個WLAN網絡服務單元SSID是一個統(tǒng)稱，不同的組網方式，SSID有不同的稱呼ESSID：ExtendSeviceSetIDBSSID：BasicServiceSetID（AP的MAC地址）IBSSID：IndependentBasicServiceSetID不同的AP可以使用相同的SSID（組成了ESS）最大32個字符，可以是任何字符多SSID一個物理AP設備上虛擬出多個邏輯AP設備也叫VAP(VirtualAP)，類似VLAN便于區(qū)分不同用途，方便管理ChinaNetmgmtIPTV單獨設置的參數(shù)加密方式SSID名稱接入限制隱藏SSID共用的參數(shù)信道功率速率其他物理參數(shù)無線站點接入3步走1.掃描：獲取周圍AP的信息(SSID,加密,速率)，主動/被動掃描2.認證：Open或Shared認證3.關聯(lián)：成為AP關聯(lián)的站點ProbeRequestProbeResponseAUTHAUTHAssociationRequestAssociationResponseData

Open與Shared認證都是隨最早的802.11標準提出最新WPA，WAPI認證都是在關聯(lián)之后再進行認證AUTH:openAUTH:successfulAUTH:sharedAUTH:challengeAUTH:encrypted

challengeAUTH:successful使用WEP密碼對challenge加密用WEP密碼對已加密的challenge解密Shared模式認證Open模式認證無線安全無線數(shù)據(jù)很容易被竊聽，因此需要加密道高一尺，魔高一丈無線安全：WEPWEP：WiredEquivalentPrivacy隨802.11標準提出RC4加密算法2種強度：40bits和104bitsInitializationvector(IV)=24bitsWEP2：128bitIV長度不夠，導致重用IV，容易破解如果不是share認證，即使WEP密碼錯誤，站點端顯示的還是連接上，只是不能正常數(shù)據(jù)通信無線安全：WPA/WPA2WiFi組織基于IEEE802.11i標準提出WPA：草案的IEEE802.11i標準WPA2：正式的IEEE802.11i標準WPA128bitsRC加密算法每個數(shù)據(jù)幀采用一個密碼TKIP動態(tài)密碼管理協(xié)議WPA2采用AES加密算法支持128bits,192bits,256bitsCCMP密碼管理協(xié)議支持緩存密鑰和預認證2種模式WPAEnterprise：采用802.1x認證（EAP-TLS,EAP-TTLS,PEAP等）WPAPersonal：采用PSK（預共享密鑰）WPA和WPA2可以共存，TKIP和CCMP也可以共用WAPI國家標準GB15629.11-2003/XG1-2006知識產權歸西電捷通公司類似WPA的無線安全機制WAPI：WLANAuthenticationandPrivacyInfrastructureWAI：認證部分2種模式：PSK和證書WPI：數(shù)據(jù)加解密部分SMS4算法我司是WAPI聯(lián)盟成員802.1x最早用于LAN只是認證協(xié)議，并沒有加密部分，常和WEP/WPA/WPA2合用3個角色：Supplicant,Authenticator,AuthenticationServer端口有2種狀態(tài)：受控端口、非受控端口可以使用Radius和Diameter作為認證服務器WPS(Wi-FiProtectedSetup)類似稱呼：QSS/SES/AOSS/EZ-SETUP為了解決無線安全設置比較繁瑣、專業(yè)性強的問題過程站點通過WPS協(xié)商過程獲得AP當前的無線安全設置(SSID,安全模式，密碼)正常接入到BSS2種常見的啟動WPS協(xié)商的方式：PIN和PBCPIN：在AP上輸入站點的PIN碼PBC：2分鐘內分別按下AP和站點上的按鈕可以讓站點快速接入WPS協(xié)商過程正常關聯(lián)過程啟動WPS啟動WPSWMM(WiFiMultimedia)基于IEEE802.11e標準也稱為：WME(WirelessMultimediaExtensions)為WLAN網絡提供QoS提供4種優(yōu)先級別，從高到低為：VO：VoiceVI：VideoBE：BestEffortBG:Background默認IP優(yōu)先級標記到WMM的映射1,2–background;0,3-besteffort;4,5–video;6,7-voice為VoIP、Video應用提供質量保障4個硬件優(yōu)先級隊列更短的搶信道間隔提綱WLAN基礎WLAN組網APSTASTASTAWLAN網絡BSSESSWirelessconnectionBSSAPSTASTASTADSDSDS：DistributionSystemWLAN網絡的主干網，連接多個AP是AP的上行網絡通過DS連接多個BSS形成ESS可以是有線網絡（Ethernet或者ADSL），也可以使用無線布網（WDS）DSBSSBSS：BasicServiceSet任意個站點和一個AP組成一個BSS站點關聯(lián)到該BSS的AP后才能使用該BSS的服務站點之間的數(shù)據(jù)通信都需要經過AP轉發(fā)AP可以緩存睡眠中的站點數(shù)據(jù)會占用2次帶寬APSTASTASTAESS多個BSS組成ESS類似于移動蜂窩通信的Cell為了避免干擾，相鄰BSS會使用不同的信道同一ESS下所有BSS使用相同的SSID和安全設置WLAN組網方式對等模式(Ad-Hoc)基本結構模式(Infrastructure)AP模式(AccessPoint)無線網橋模式(WirelessBridge)無線中繼模式(WirelessRepeater)對等模式(Ad-Hoc)也稱為IBSS沒有中心設備各個設備自發(fā)組網設備之間是對等的直接點對點之間傳送數(shù)據(jù)，不需要轉發(fā)部署簡單方便基本結構模式(Infrastructure)必須有一個AP負責接入站點AP是網絡的中心，可以管理管理的站點站點數(shù)據(jù)都需要經過AP轉發(fā)每個AP組成一個BSS接入控制認證與計費數(shù)據(jù)轉發(fā)AP模式：AP有線上行，無線下行AP模式無線網橋模式(W