《計算機網絡與通信》課件-項目5 組建無線局域網

學習目標知識目標：無線網絡協(xié)議知識，無線網絡拓撲知識技能目標：能夠組建無線局域網素質目標：工程素質與協(xié)作素質5.1無線網絡基本知識無線網絡是指采用無線傳輸媒體的網絡，這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線等。無線網絡包括無線局域網和無線廣域網，最新的發(fā)展也包括無線接入網。本書重點介紹無線局域網技術。(1)無線局域網(wirelesslocalareanetwork，WLAN)：是指利用微波作為傳輸介質來傳輸數(shù)據(jù)信號的局域網絡。(2)無線廣域網(wirelesswideareanetwork，WWAN)：無線廣域網的一種實現(xiàn)方法是無線分組通信（例如中國聯(lián)通在GMS基礎上的GPRS,現(xiàn)在的手機4G網絡等）。無線分組通信使用分組交換技術把數(shù)據(jù)從一個端系統(tǒng)傳送到另一個端系統(tǒng)。無線網絡的優(yōu)缺點優(yōu)點：(1)移動性：在大樓或園區(qū)內，用戶隨時隨地可以聯(lián)網。(2)無布線限制：無線技術可以使網絡覆蓋有線網絡難以布線的地方。缺點：(1)易受干擾。(2)易被非法接入。（需要加密）無線局域網的常用設備在無線局域網里，常見的設備有：無線網卡、無線AP、無線路由、無線網橋、無線天線等。無線局域網拓撲結構根據(jù)無線局域網的應用方式，無線局域網絡分為對等網絡和結構化網絡兩種拓撲結構。對等網絡對等網絡也稱Ad-hoc網絡，如圖所示。對等網絡用于一臺無線工作站和另一臺或多臺其他無線工作站的直接通信，該網絡無法接入有線網絡中，只能獨立使用。結構化網絡結構化網絡由無線接入點(AP)、無線工作站(STA)以及分布式系統(tǒng)(DSS)構成，覆蓋的區(qū)域分基本服務區(qū)(BSS)和擴展服務區(qū)(ESS)無線接入點（AP）也稱無線Hub，用于在無線工作站（STA）之間、無線站和有線網絡之間接收、緩存和轉發(fā)數(shù)據(jù)。無線接入點通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑從幾十米達幾百米?；痉諈^(qū)(BSS)基本服務區(qū)由一個無線接入點以及與其關聯(lián)(associate)的無線工作站構成，在任何時候，任何無線工作站都與該無線接入點關聯(lián)。換句話說，一個無線接入點所覆蓋的微蜂窩區(qū)域就是基本服務區(qū)。無線工作站與無線接入點關聯(lián)采用無線接入點的基本服務區(qū)標示符(BSSID)。擴展服務區(qū)(ESS)擴展服務區(qū)是指由多個無線接入點以及連接它們的分布式系統(tǒng)(DSS)組成的結構化網絡，如后圖所示。擴展服務區(qū)中包含多個基本服務區(qū)。擴展服務區(qū)(ESS)無線局域網的范圍無線局域網所能覆蓋的范圍是指無線網絡產品比如無線網卡、無線AP等設備發(fā)射信號所能達到的最遠距離。根據(jù)802.11標準，一般無線設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，在設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，傳輸距離則可以達到30～50公里甚至更遠，這要視天線本身的增益而定。5.2無線網絡協(xié)議標準目前常用的無線網絡標準主要有美國IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）所制定的802.11標準（包括802.11a、802.11b及802.11g等標準），藍牙（Bluetooth）標準以及HomeRF（家庭網絡）標準等。802.11b最高11Mbps，2.4GHz,DSSS(直接序列擴頻調制)，CSMA/CA802.11a最高54Mbps，5GHz，OFDM(正交頻分復用調制)，CSMA/CA802.11g混合標準，同時支持802.11b和802.11a。802.11n（草案）最高248Mbps藍牙(Bluetooth)技術藍牙技術是一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術。藍牙技術的特點：(1)無需在任何電子設備間布設專用線纜和連接器，通過藍牙遙控裝置可以形成一點到多點的連接，即在該裝置周圍組成一個“微網”，網內任何藍牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號;(2)藍牙工作在全球通用的2.4GHzISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學)頻段;(3)藍牙的數(shù)據(jù)速率為1Mbps，時分雙工傳輸方案被用來實現(xiàn)全雙工傳輸;(4)藍牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10m，強的可以達到100m左右;(5)WindowsXP操作系統(tǒng)技術支持藍牙。5.3無線設備

無線網卡無線網卡是終端無線網絡的設備，是無線局域網的無線覆蓋下通過無線連接網絡進行上網使用的無線終端設備。無線網卡從標準上區(qū)分：IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11g無線網卡從接口上區(qū)分：臺式機專用的PCI接口無線網卡筆記本電腦專用的PCMCIA接口網卡以及集成在主板上的無線網卡USB無線網卡無線AP無線AP（AP，AccessPoint，無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器）是一個包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無線接入點（無線AP），也同樣是無線路由器（含無線網關、無線網橋）等類設備的統(tǒng)稱。單純性無線AP的功能與以太網集線器類似，射頻是一種共享介質，接入點監(jiān)聽所有無線電通信，采用CSMA/CA的避免沖突的介質訪問控制方法。無線網橋無線網橋可以用于連接兩個或多個獨立的網絡段，這些獨立的網絡段通常位于不同的建筑內，相距幾百米到幾十公里。無線網橋有三種工作方式，點對點，點對多點，中繼連接。無線天線當2個無線設備相距很遠時，就必須借助于無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增益（放大）。無線天線要涉及到兩個概念：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將信號均勻分布在中心點周圍360度全方位區(qū)域，要架在較高的地方，適用于鏈接點距離較近，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，信號的方向指向性極好。同樣因為是在室外，所以也應架在較高的地方。當遠程鏈接點數(shù)量較少，或者角度方位相當集中時，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，可以有效地進行水平180度、120度、90度范圍內的覆蓋，因此如果遠程鏈接點在某一角度范圍內比較集中時，可以采用扇面天線。5.4無線局域網的應用方案AD-HOC對等網絡方案。Win7上的設置步驟：單擊桌面右下角的無線連接圖標，出現(xiàn)下圖5-4在上圖中單擊“打開網絡和共享中心”，出現(xiàn)下圖在上圖5-5中單擊“管理無線網絡”，出現(xiàn)下圖5-6在上圖5-6中單擊“添加”->“添加一個無線網絡”，出現(xiàn)下圖5-7上圖中單擊“創(chuàng)建臨時網絡”，出現(xiàn)下圖上圖中單擊“下一步”，出現(xiàn)下圖上圖中輸入網絡名稱，選擇安全類型，輸入安全秘鑰，單擊下一步，一個無線AP就建好了。在其余的電腦上只要找到名稱為zeng的無線網絡，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目3的實訓2?；炯軜嬆Ｊ椒桨?/p>

接入方式以接入點為中心，所有的基站通信要通過接入點轉接。接入點能在內部建立一個像“路由表”那樣的“橋連接表”，將各個基站和端口一一聯(lián)系起來。當接轉信號時，接入點就通過查詢“橋連接表”進行。應用時，既可以接入點為中心獨立建立一個無線局域網，也可以接入點作為一個有線網的擴展部分。是無線局域網主要的應用方式之一。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，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。一般只要對無線AP做配置，設定其加密模式和密鑰即可組建無線局域網實訓學生分組，每組2臺以上筆記本電腦，帶無線網卡，每組一臺無線路由器，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交換機連接，最后使筆記本能夠上因特網，以能夠打開網頁為完成的標準。配置步驟：將筆記本用雙絞線和無線路由器的本地以太網口連接(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或教室墻上的以太網接口。筆記本的本地以太口ip設為：192.168.1.n(2<=n<=254)網關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“設置向導”，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)實際情況在上圖中單選上網方式，在教室這種情況就選“以太網寬帶”，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、網關ip地址，dns服務器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網絡名稱（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”。路由器會重新啟動。在客戶機上單擊右下角網絡圖標，在出現(xiàn)的無線網絡列表中找到剛才輸入的無線網絡名稱如“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。項目考核1.在2層小樓A里布置2個無線AP，每層1個，每層各有2臺帶100baseTX網卡的臺式機和1臺交換機，每層估計有5臺左右?guī)?02.11b/g無線網卡的筆記本電腦，試組建該樓內的局域網，在PacketTracer中設計網絡拓撲與連線，并通過ping命令測試連通性（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，沒有按時交的計0分，其余差錯情況酌情扣分）2.分組