網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)課件12 WLAN

第12章無(wú)線局域網(wǎng)〔WLAN〕本章內(nèi)容課程議題WLAN的開(kāi)展歷程數(shù)據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分類WPANWLANWMAN

2.4GHzISM免費(fèi)頻段低功耗、低成本短距離通信(10米)低速傳輸(723Kbps)點(diǎn)到點(diǎn)及點(diǎn)到多點(diǎn)組網(wǎng)連接便攜及固定設(shè)備2.4/5.8GHzISM免費(fèi)頻段高傳輸速率（600Mbps）中近距離通信（100-300米）動(dòng)態(tài)速率調(diào)整支持MESH組網(wǎng)支持慢速移動(dòng)2－66G頻段

2-11GHz應(yīng)用于非視距傳輸

10-66GHz應(yīng)用于視距傳輸較高傳輸速率

802.16-2009最大速率144Mbps802.16e最大下載速率6Mbps遠(yuǎn)距離通信

802.16-2009傳輸距離50km802.16e傳輸距離3-5km支持車(chē)速移動(dòng)(802.16e)WLAN相關(guān)組織IEEE

只定義OSI兩層以下的協(xié)議3GPPWLAN與3G結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及信令交互紅外低本錢(qián)紅外數(shù)據(jù)互連，通信距離最長(zhǎng)3米，接收角度30度。藍(lán)牙通信距離遠(yuǎn)、無(wú)角度限制，數(shù)據(jù)速率低，本錢(qián)高，誤碼率高，保密性差。一般1Mbps。HomeRF速率到達(dá)100Mbps，與802.11b不兼容，多使用于家庭網(wǎng)絡(luò)。IEEE802.11最新版本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。WLAN的傳輸介質(zhì)無(wú)線信號(hào)是能夠空氣進(jìn)行傳播的電磁波，無(wú)線信號(hào)不需要任何物理介質(zhì)，它在真空環(huán)境中也能夠傳輸電磁波的區(qū)別僅僅在于頻率不同。功率波、無(wú)線電波、微波、紅外光波、可見(jiàn)光波、紫外光波、X射線、伽馬射線等具有以下共同的重要特征安裝便捷覆蓋范圍廣經(jīng)濟(jì)節(jié)約易于擴(kuò)展傳輸速率高WLAN的應(yīng)用課程議題IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11簡(jiǎn)介無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比照表無(wú)線技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)802.11802.11a802.11b802.11g802.11n藍(lán)牙推出時(shí)間1997年1999年1999年2002年2006年1994年工作頻段2.4GHz5GHz2.4GHz2.4GHz2.4GHz和5GHz2.4GHz最高傳輸速率2Mbps54Mbps11Mbps54Mbps108Mbps以上2Mbps實(shí)際傳輸速率低于2Mbps31Mbps6Mbps20Mbps大于30Mbps低于1Mbps傳輸距離100M80M100M150M以上100M以上10~30M主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖像、語(yǔ)音數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、高清圖像語(yǔ)音、數(shù)據(jù)成本高低低低低低IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)1999年9月被正式批準(zhǔn)，又稱Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無(wú)線局域網(wǎng)工作頻段在2.4GHz~2.4835GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率到達(dá)11Mbps。該標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)IEEE802.11的一個(gè)補(bǔ)充，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和根本模式兩種運(yùn)作模式，在數(shù)據(jù)傳輸速率方面可以根據(jù)實(shí)際情況在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率間自動(dòng)切換，而且在2Mbps、1Mbps速率時(shí)與802.11兼容。802.11b使用直接序列〔DirectSequence〕DSSS作為協(xié)議。802.11b和工作在5GHz頻率上的802.11a標(biāo)準(zhǔn)不兼容。由于價(jià)格低廉，802.11b產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛地投入市場(chǎng)，并在許多實(shí)際工作場(chǎng)所運(yùn)行。目前最流行的WLAN協(xié)議，使用2.4G赫茲頻段。最高速率11Mbps，實(shí)際使用速率根據(jù)距離和信號(hào)強(qiáng)度可變〔150米內(nèi)1-2Mbps，50米內(nèi)可到達(dá)11Mbps〕802.11b的較低速率使得無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)的使用本錢(qián)能夠被群眾接受〔目前接入節(jié)點(diǎn)的本錢(qián)僅為10-30美元〕。CSMA/CA與CSMA/CDCSMA/CD工作過(guò)程用戶需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)電纜上是否具有數(shù)據(jù)，即載波傳送。如果網(wǎng)絡(luò)空閑，即沒(méi)有載波傳送，那么將數(shù)據(jù)裝幀，經(jīng)物理層發(fā)送出去。如果網(wǎng)絡(luò)繁忙，那么監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)直到網(wǎng)絡(luò)空閑，再將數(shù)據(jù)裝幀發(fā)送。CSMA/CA工作過(guò)程當(dāng)發(fā)射端希望發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢測(cè)介質(zhì)是否空閑，假設(shè)是介質(zhì)為空閑時(shí)，送出RTS〔RequestToSend請(qǐng)求發(fā)送〕，RTS信號(hào)包括發(fā)射端的地址、接收端的地址、下一筆數(shù)據(jù)將持續(xù)發(fā)送的時(shí)間等信息，接收端收到RTS信號(hào)后，將響應(yīng)短信號(hào)CTS〔ClearToSend〕，CTS信號(hào)上也有RTS內(nèi)記錄的持續(xù)發(fā)送的時(shí)間，當(dāng)發(fā)射端收到CTS包后，隨即開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)包。接收端收到數(shù)據(jù)包后，將以包內(nèi)的CRC〔循環(huán)冗余校驗(yàn)〕的數(shù)值來(lái)檢驗(yàn)包數(shù)據(jù)是否正確，假設(shè)是檢驗(yàn)結(jié)果正確時(shí)，接收端將響應(yīng)ACK包，告知發(fā)射端數(shù)據(jù)己經(jīng)被成功地接收。當(dāng)發(fā)射端沒(méi)有收到接收端的ACK包時(shí)，將認(rèn)為包在傳輸過(guò)程中喪失，而一直重新發(fā)送包。IEEE802.11e/f/h標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11g2001年11月批準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)可以視作對(duì)流行的802.11b標(biāo)準(zhǔn)的提速〔速度從802.11b的11Mb/s提高到54Mb/s，仍然工作在2.4G頻段〕。802.11g接入點(diǎn)支持802.11b和802.11g客戶設(shè)備。同樣，采用802.11g網(wǎng)卡的筆記本電腦也能訪問(wèn)現(xiàn)有的802.11b接入點(diǎn)和新的802.11g接入點(diǎn)。802.11g是802.11b在同一頻段上的擴(kuò)展。支持到達(dá)54Mbps的最高速率。兼容802.11b。該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)戰(zhàn)勝了802.11a成為下一步無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11h802.11h是802.11a的擴(kuò)展，目的是兼容其他5G赫茲頻段的標(biāo)準(zhǔn)，如歐盟使用的HyperLAN2。IEEE802.11iIEEE802.11與OSI802.11標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)WLAN的物理層和MAC層做了規(guī)定，保證各廠商的產(chǎn)品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層是一致的，MAC層以下對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是透明的。課程議題WLAN組件WLAN組件在WLAN中最常見(jiàn)的組件如下：筆記本電腦和工作站無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)橋天線無(wú)線路由器無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為三種類型，即PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡PCI無(wú)線網(wǎng)卡USB無(wú)線網(wǎng)卡。什么是APAP工作模式

AP可支持以下六種組網(wǎng)方式。AP模式，又被稱為根底架構(gòu)模式，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)橋接模式。點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)橋接模式。AP客戶端模式。無(wú)線中繼模式。無(wú)線混合模式。胖AP與瘦AP

區(qū)別胖AP瘦AP安全性單點(diǎn)安全，無(wú)整網(wǎng)統(tǒng)一安全能力統(tǒng)一的安全防護(hù)體系，AP與無(wú)線控制器間通過(guò)數(shù)字證書(shū)進(jìn)行認(rèn)證，支持2層、3層安全機(jī)制，具有IPSecVPN終結(jié)能力配置管理每個(gè)AP需要單獨(dú)配置，管理復(fù)雜AP零配置管理，統(tǒng)一由無(wú)線控制器集中配置自動(dòng)RF調(diào)節(jié)沒(méi)有RF自動(dòng)調(diào)節(jié)能力通過(guò)自動(dòng)的RRM能力，自動(dòng)調(diào)整包括信道、功率等無(wú)線參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置網(wǎng)絡(luò)康復(fù)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法自恢復(fù)，AP故障會(huì)造成無(wú)線覆蓋漏洞無(wú)需人工干擾，網(wǎng)絡(luò)具有自康復(fù)能力，自動(dòng)彌補(bǔ)無(wú)線漏洞，自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線控制器切換容量容量小，每個(gè)AP獨(dú)自工作可支持最大24個(gè)無(wú)線控制器堆疊，最大支持3600個(gè)AP無(wú)縫漫游漫游能力僅支持2層漫游功能，3層無(wú)縫漫游必須通過(guò)其他技術(shù)，如MobileIP技術(shù)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，客戶端需要安裝相應(yīng)軟件支持2層、3層快速安全漫游，3層漫游通過(guò)基于瘦AP體系架構(gòu)里的LWAPP隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性無(wú)擴(kuò)展能力方便擴(kuò)展，對(duì)于新增AP無(wú)需任何配置管理一體化網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)、室外AP產(chǎn)品需要分別單獨(dú)部署，無(wú)統(tǒng)一配置管理能力統(tǒng)一無(wú)線控制器、無(wú)線網(wǎng)管支持基于集中式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的室內(nèi)、室外AP、MESH產(chǎn)品高級(jí)功能對(duì)于基于WiFi的高級(jí)功能，如安全、語(yǔ)音等支持能力很差。專門(mén)針對(duì)無(wú)線增值系統(tǒng)設(shè)計(jì)，支持豐富的無(wú)線高級(jí)功能，如安全、語(yǔ)音、位置業(yè)務(wù)、個(gè)性化頁(yè)面推送、基于用戶的業(yè)務(wù)/完全/服務(wù)質(zhì)量控制等等網(wǎng)絡(luò)管理能力管理能力較弱，需要固定硬件支持可視化的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)RF狀態(tài)，支持在網(wǎng)絡(luò)部署之前模擬真實(shí)情況進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的工具。銳捷無(wú)線AP產(chǎn)品RG-WG54P室內(nèi)型無(wú)線接入點(diǎn)

RG-P-720室內(nèi)型無(wú)線接入點(diǎn)

RG-P-780室外型無(wú)線接入點(diǎn)

RG-WGP500室外無(wú)線接入點(diǎn)

天線無(wú)線天線有許多種類型，常見(jiàn)的有兩種一種是室內(nèi)天線一種是室外天線室外天線的類型比較多一種是鍋狀的定向天線一種那么是棒狀的全向天線銳捷天線產(chǎn)品

課程議題WLAN拓?fù)鋀LAN拓?fù)漕愋驮跓o(wú)線局域網(wǎng)WLAN中，主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)只有兩類：一種就是類似于對(duì)等網(wǎng)的Ad-Hoc結(jié)構(gòu)；另一種那么是類似于有線局域網(wǎng)中星型結(jié)構(gòu)的Infrastructure結(jié)構(gòu)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)Ad-Hoc結(jié)構(gòu)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)Ad-Hoc對(duì)等結(jié)構(gòu)就相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的多機(jī)〔一般最多是3臺(tái)機(jī)〕直接通過(guò)網(wǎng)卡互聯(lián)，信號(hào)是直接在兩個(gè)通信端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)?。Infrastructure結(jié)構(gòu)與有線網(wǎng)絡(luò)中的星型交換模式差不多，也屬于集中式結(jié)構(gòu)類型，其中的無(wú)線AP相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)，起著集中連接和數(shù)據(jù)交換的作用。特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展便于集中管理能提供用戶身份驗(yàn)證等優(yōu)勢(shì)數(shù)據(jù)傳輸性能也明顯高于Ad-Hoc對(duì)等結(jié)構(gòu)?；贏P的Infrastructure結(jié)構(gòu)〔續(xù)〕AP和無(wú)線網(wǎng)卡還可針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境調(diào)整網(wǎng)絡(luò)連接速率，以發(fā)揮相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的最正確連接性能。理論上一個(gè)IEEE802.11b的AP最大可連接72個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中考慮到更高的連接需求，我們建議為10個(gè)節(jié)點(diǎn)以內(nèi)。BSS(BasicServiceSet)根本效勞集BSS(BasicServiceSet)根本效