《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》課件-項(xiàng)目5 組建無線局域網(wǎng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識(shí)，無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)技能目標(biāo)：能夠組建無線局域網(wǎng)素質(zhì)目標(biāo)：工程素質(zhì)與協(xié)作素質(zhì)5.1無線網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)無線網(wǎng)絡(luò)是指采用無線傳輸媒體的網(wǎng)絡(luò)，這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線等。無線網(wǎng)絡(luò)包括無線局域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)，最新的發(fā)展也包括無線接入網(wǎng)。本書重點(diǎn)介紹無線局域網(wǎng)技術(shù)。(1)無線局域網(wǎng)(wirelesslocalareanetwork，WLAN)：是指利用微波作為傳輸介質(zhì)來傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的局域網(wǎng)絡(luò)。(2)無線廣域網(wǎng)(wirelesswideareanetwork，WWAN)：無線廣域網(wǎng)的一種實(shí)現(xiàn)方法是無線分組通信（例如中國聯(lián)通在GMS基礎(chǔ)上的GPRS,現(xiàn)在的手機(jī)4G網(wǎng)絡(luò)等）。無線分組通信使用分組交換技術(shù)把數(shù)據(jù)從一個(gè)端系統(tǒng)傳送到另一個(gè)端系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)移動(dòng)性：在大樓或園區(qū)內(nèi)，用戶隨時(shí)隨地可以聯(lián)網(wǎng)。(2)無布線限制：無線技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)覆蓋有線網(wǎng)絡(luò)難以布線的地方。缺點(diǎn)：(1)易受干擾。(2)易被非法接入。（需要加密）無線局域網(wǎng)的常用設(shè)備在無線局域網(wǎng)里，常見的設(shè)備有：無線網(wǎng)卡、無線AP、無線路由、無線網(wǎng)橋、無線天線等。無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)無線局域網(wǎng)的應(yīng)用方式，無線局域網(wǎng)絡(luò)分為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)也稱Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)用于一臺(tái)無線工作站和另一臺(tái)或多臺(tái)其他無線工作站的直接通信，該網(wǎng)絡(luò)無法接入有線網(wǎng)絡(luò)中，只能獨(dú)立使用。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)由無線接入點(diǎn)(AP)、無線工作站(STA)以及分布式系統(tǒng)(DSS)構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域分基本服務(wù)區(qū)(BSS)和擴(kuò)展服務(wù)區(qū)(ESS)無線接入點(diǎn)（AP）也稱無線Hub，用于在無線工作站（STA）之間、無線站和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。無線接入點(diǎn)通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑從幾十米達(dá)幾百米。基本服務(wù)區(qū)(BSS)基本服務(wù)區(qū)由一個(gè)無線接入點(diǎn)以及與其關(guān)聯(lián)(associate)的無線工作站構(gòu)成，在任何時(shí)候，任何無線工作站都與該無線接入點(diǎn)關(guān)聯(lián)。換句話說，一個(gè)無線接入點(diǎn)所覆蓋的微蜂窩區(qū)域就是基本服務(wù)區(qū)。無線工作站與無線接入點(diǎn)關(guān)聯(lián)采用無線接入點(diǎn)的基本服務(wù)區(qū)標(biāo)示符(BSSID)。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)(ESS)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)是指由多個(gè)無線接入點(diǎn)以及連接它們的分布式系統(tǒng)(DSS)組成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)，如后圖所示。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中包含多個(gè)基本服務(wù)區(qū)。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)(ESS)無線局域網(wǎng)的范圍無線局域網(wǎng)所能覆蓋的范圍是指無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品比如無線網(wǎng)卡、無線AP等設(shè)備發(fā)射信號(hào)所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離。根據(jù)802.11標(biāo)準(zhǔn)，一般無線設(shè)備所能覆蓋的最大距離通常為300米，不過覆蓋的范圍與環(huán)境的開放與否有關(guān)，在設(shè)備不加外接天線的情況下，在視野所及之處約300米；若屬于半開放性空間，或有隔離物的區(qū)域，傳輸范圍大約在35~50米左右。如果借助于外接天線，傳輸距離則可以達(dá)到30～50公里甚至更遠(yuǎn)，這要視天線本身的增益而定。5.2無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)目前常用的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)主要有美國IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）所制定的802.11標(biāo)準(zhǔn)（包括802.11a、802.11b及802.11g等標(biāo)準(zhǔn)），藍(lán)牙（Bluetooth）標(biāo)準(zhǔn)以及HomeRF（家庭網(wǎng)絡(luò)）標(biāo)準(zhǔn)等。802.11b最高11Mbps，2.4GHz,DSSS(直接序列擴(kuò)頻調(diào)制)，CSMA/CA802.11a最高54Mbps，5GHz，OFDM(正交頻分復(fù)用調(diào)制)，CSMA/CA802.11g混合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)支持802.11b和802.11a。802.11n（草案）最高248Mbps藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)：(1)無需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專用線纜和連接器，通過藍(lán)牙遙控裝置可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，即在該裝置周圍組成一個(gè)“微網(wǎng)”，網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號(hào);(2)藍(lán)牙工作在全球通用的2.4GHzISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段;(3)藍(lán)牙的數(shù)據(jù)速率為1Mbps，時(shí)分雙工傳輸方案被用來實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸;(4)藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10m，強(qiáng)的可以達(dá)到100m左右;(5)WindowsXP操作系統(tǒng)技術(shù)支持藍(lán)牙。5.3無線設(shè)備

無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡是終端無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，是無線局域網(wǎng)的無線覆蓋下通過無線連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上網(wǎng)使用的無線終端設(shè)備。無線網(wǎng)卡從標(biāo)準(zhǔn)上區(qū)分：IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11g無線網(wǎng)卡從接口上區(qū)分：臺(tái)式機(jī)專用的PCI接口無線網(wǎng)卡筆記本電腦專用的PCMCIA接口網(wǎng)卡以及集成在主板上的無線網(wǎng)卡USB無線網(wǎng)卡無線AP無線AP（AP，AccessPoint，無線訪問節(jié)點(diǎn)、會(huì)話點(diǎn)或存取橋接器）是一個(gè)包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無線接入點(diǎn)（無線AP），也同樣是無線路由器（含無線網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)橋）等類設(shè)備的統(tǒng)稱。單純性無線AP的功能與以太網(wǎng)集線器類似，射頻是一種共享介質(zhì)，接入點(diǎn)監(jiān)聽所有無線電通信，采用CSMA/CA的避免沖突的介質(zhì)訪問控制方法。無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋可以用于連接兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段，這些獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段通常位于不同的建筑內(nèi)，相距幾百米到幾十公里。無線網(wǎng)橋有三種工作方式，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，中繼連接。無線天線當(dāng)2個(gè)無線設(shè)備相距很遠(yuǎn)時(shí)，就必須借助于無線天線對(duì)所接收或發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行增益（放大）。無線天線要涉及到兩個(gè)概念：頻率范圍：它是指天線工作的頻段。

增益值：此參數(shù)表示天線功率放大倍數(shù)。室外無線天線全向天線：室外的全向天線也會(huì)將信號(hào)均勻分布在中心點(diǎn)周圍360度全方位區(qū)域，要架在較高的地方，適用于鏈接點(diǎn)距離較近，分布角度范圍大，且數(shù)量較多的情況。定向天線：室外的定向天線的能量聚集能力最強(qiáng)，信號(hào)的方向指向性極好。同樣因?yàn)槭窃谑彝?，所以也?yīng)架在較高的地方。當(dāng)遠(yuǎn)程鏈接點(diǎn)數(shù)量較少，或者角度方位相當(dāng)集中時(shí)，采用定向天線是最為有效的方案。扇面天線：扇面天線具有能量定向聚集功能，可以有效地進(jìn)行水平180度、120度、90度范圍內(nèi)的覆蓋，因此如果遠(yuǎn)程鏈接點(diǎn)在某一角度范圍內(nèi)比較集中時(shí)，可以采用扇面天線。5.4無線局域網(wǎng)的應(yīng)用方案AD-HOC對(duì)等網(wǎng)絡(luò)方案。Win7上的設(shè)置步驟：單擊桌面右下角的無線連接圖標(biāo)，出現(xiàn)下圖5-4在上圖中單擊“打開網(wǎng)絡(luò)和共享中心”，出現(xiàn)下圖在上圖5-5中單擊“管理無線網(wǎng)絡(luò)”，出現(xiàn)下圖5-6在上圖5-6中單擊“添加”->“添加一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)”，出現(xiàn)下圖5-7上圖中單擊“創(chuàng)建臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)”，出現(xiàn)下圖上圖中單擊“下一步”，出現(xiàn)下圖上圖中輸入網(wǎng)絡(luò)名稱，選擇安全類型，輸入安全秘鑰，單擊下一步，一個(gè)無線AP就建好了。在其余的電腦上只要找到名稱為zeng的無線網(wǎng)絡(luò)，并用圖5-9中的密碼與其連接就可以了。做資源共享的步驟參見項(xiàng)目3的實(shí)訓(xùn)2?；炯軜?gòu)模式方案

接入方式以接入點(diǎn)為中心，所有的基站通信要通過接入點(diǎn)轉(zhuǎn)接。接入點(diǎn)能在內(nèi)部建立一個(gè)像“路由表”那樣的“橋連接表”，將各個(gè)基站和端口一一聯(lián)系起來。當(dāng)接轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，接入點(diǎn)就通過查詢“橋連接表”進(jìn)行。應(yīng)用時(shí)，既可以接入點(diǎn)為中心獨(dú)立建立一個(gè)無線局域網(wǎng)，也可以接入點(diǎn)作為一個(gè)有線網(wǎng)的擴(kuò)展部分。是無線局域網(wǎng)主要的應(yīng)用方式之一。無線通信的加密

如果你想你的無線AP只為你希望的用戶提供無線接入服務(wù)，或者說要知道密碼才能夠連接到你的AP，就需要無線加密技術(shù)。一般只要對(duì)無線AP做配置，設(shè)定其加密模式和密鑰即可組建無線局域網(wǎng)實(shí)訓(xùn)學(xué)生分組，每組2臺(tái)以上筆記本電腦，帶無線網(wǎng)卡，每組一臺(tái)無線路由器，要求筆記本能夠用無線與無線路由器連接，再通過無線路由器與教室里的校園網(wǎng)交換機(jī)連接，最后使筆記本能夠上因特網(wǎng)，以能夠打開網(wǎng)頁為完成的標(biāo)準(zhǔn)。配置步驟：將筆記本用雙絞線和無線路由器的本地以太網(wǎng)口連接(注意，不是WAN口)，將無線路由器的WAN口用雙絞線接教室的交換機(jī)或教室墻上的以太網(wǎng)接口。筆記本的本地以太口ip設(shè)為：192.168.1.n(2<=n<=254)網(wǎng)關(guān)192.168.1.1在筆記本上打開瀏覽器，輸入192.168.1.1。出現(xiàn)下圖5-12單擊“設(shè)置向?qū)А?，出現(xiàn)下圖5-13上圖中單擊“下一步”，出現(xiàn)下圖5-14根據(jù)實(shí)際情況在上圖中單選上網(wǎng)方式，在教室這種情況就選“以太網(wǎng)寬帶”，再單擊下一步，出現(xiàn)下圖5-15上圖中輸入WAN口的ip地址、掩碼、網(wǎng)關(guān)ip地址，dns服務(wù)器ip地址等，單擊下一步，出現(xiàn)下圖上圖中輸入無線路由器的SSID網(wǎng)絡(luò)名稱（例如TP-LINK-zeng），單擊下一步，出現(xiàn)下圖，單擊“完成”。上圖中單擊左側(cè)的“無線參數(shù)”，出現(xiàn)下圖上圖中選定安全類型（如wep）和秘鑰（如bings），單擊“保存”。出現(xiàn)下圖上圖中單擊“確定”。路由器會(huì)重新啟動(dòng)。在客戶機(jī)上單擊右下角網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)，在出現(xiàn)的無線網(wǎng)絡(luò)列表中找到剛才輸入的無線網(wǎng)絡(luò)名稱如“TP-LINK-zeng”，單擊之，出現(xiàn)下圖單擊上圖中的“連接”，再輸入密鑰，如“bings”，就和無線路由連接上了。項(xiàng)目考核1.在2層小樓A里布置2個(gè)無線AP，每層1個(gè)，每層各有2臺(tái)帶100baseTX網(wǎng)卡的臺(tái)式機(jī)和1臺(tái)交換機(jī)，每層估計(jì)有5臺(tái)左右?guī)?02.11b/g無線網(wǎng)卡的筆記本電腦，試組建該樓內(nèi)的局域網(wǎng)，在PacketTracer中設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c連線，并通過ping命令測(cè)試連通性（要求無線通信采用某種加密方式）。（未采用加密的扣5分，ping不通的扣5分，沒有按時(shí)交的計(jì)0分，其余差錯(cuò)情況酌情扣分）2.分組