无线局域网构建及设置课件

1、第8章 无线局域网构建及设置学习目标 了解无线局域网的产生与发展过程，掌握无线局域网的概念，并正确理解IEEE802.11标准； 掌握常见无线局域网的设备作用和功能； 能够组建和配置无线局域网。第8章 无线局域网构建及设置要点内容 无线局域网的基本原理、组网方式和技术指标； IEEE802.11协议系列； 无线局域网的组建与配置。第8章 无线局域网构建及设置学前要求 对有线网络的基本原理、互连设备及组网方式有一定了解； 已经掌握数据通信、计算机网络、有线局域网IEEE802.3标准、有线网络传输介质和网络硬件设备的相关基础知识； 初步具有有线局域网组网的实践经历，以及网络安全的实验过程。第8章

2、 无线局域网构建及设置8.1 无线局域网概述8.2 无线网络IEEE802.11标准8.3 无线局域网的组建8.4 无线局域网的配置8.1 无线局域网概述8.1.1 无线局域网的概念8.1.2 无线局域网的传输介质8.1.3 无线局域网的拓扑结构8.1.1 无线局域网的概念1、无线局域网介绍所谓无线，就是利用无线电波来作为信息的传导。就应用层面来讲，它与有线网络的用途完全相似，两者最大不同的地方是在于传输媒介不同。除此之外，正因它是无线，因此无论是在硬件架设或使用之机动性均比有线网络要优势许多。无线局域网(Wireless local-area network，WLAN)是利用无线通信技术在一

3、定的局部范围内建立的网络，是计算机网络 与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输 媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。8.1.1 无线局域网的概念1、无线局域网介绍无线局域网是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网，是因为会受到无线连接设备与计算机之间距离的远近限制而影响传输范围，所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。除了传输介质有别于传统局域网外，无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前有802.11标准(包括802.11

4、a、802.11b及802.11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。8.1.1 无线局域网的概念2. 无线局域网的特点 安装便捷、维护方便 使用灵活、移动简单 经济节约、性价比高 易于扩展、大小自如8.1.2 无线局域网的传输介质与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤，而是红外线或者无线电波，以后者使用居多。 1、红外线系统 2、无线电波8.1.3 无线局域网的拓扑结构WLAN有两种主要的拓扑结构，自组织网络(也就是对等网络，即人们常称的Ad-Hoc网络)基础结构网络(Infrastructure

5、Network)。8.1.3 无线局域网的拓扑结构自组织网络结构图1. 自组织网络8.1.3 无线局域网的拓扑结构2. 基础结构型基础结构网络结构8.2 无线网络IEEE802.11标准8.2.1 IEEE802.11标准的重要技术规定8.2.2 IEEE802.11b标准8.2.1 重要技术规定 1. IEEE 802.11X 2. HIPERLAN 3. HomeRF 4. Bluetooth(蓝牙) 5. 各种无线协议标准的比较8.2.1 重要技术规定1. IEEE 802.11X IEEE 802.111990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11无线局域网标准工作组。I

6、EEE 802.11是在1997年6月由众多的计算机网络专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。 IEEE 802.11bIEEE 802.11b标准规定无线局域网工作频段在2.4-2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps，传输距离控制在50-150英尺。8.2.1 重要技术规定 IEEE 802.11a802.11a标准规定无线局域网工作频段在5.158.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps，传输距离控制在10-100米。缺点是无法与802.11b兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用。 I

7、EEE 802.11gIEEE802.11g同802.11b一样，也工作在2.4GHz频段内，比现在通用的802.11b速度要快出5倍，并且与802.11b完全兼容。 IEEE 802.11g标准拥有IEEE 802.11a的传输速率，安全性较IEEE 802.11b好，8.2.1 重要技术规定 IEEE 802.11iIEEE 802.11i标准是结合IEEE802.11x中的用户端口身份验证和设备验证，对无线局域网MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴别权限机制，以改善无线局域网的安全性。IEEE 802.11i新修订标准主要包括两项内容：“Wi-Fi保护访问”(Wi-Fi Pr

8、otected Access：WPA)技术和“强健安全网络”(Robust Security Netware，RSN)。IEEE 802.11i标准在无线局域网建设中的是相当重要的，数据的安全性是无线局域网设备制造商和无线局域网网络运营商应该首先考虑的头等工作。 8.2.1 重要技术规定 IEEE 802.11e/f/hIEEE 802.11e标准对无线局域网MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量(QoS)保证机制。IEEE 802.11f，定义访问节点之间的通信，支持IEEE 802.11x的接入点互操作协议(IAPP)。IEEE 802.11h用于

9、802.11a的频谱管理技术。HiperLAN欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组制定接入泛欧标准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出时，数据速率较低，没有被人们重视，在2000年，HIPERLAN2标准制定完成，HIPERLAN2标准的最高数据速率能达到54Mbps。HiperLAN1对应1EEE802.11b，HiperLAN2与1EEE082.11a具有相同的物理层，他们可以采用相同的部件，并且，HiperLAN2强调与3G整合。HIPERLAN2标准也是目前较完善的无线局域网协议。HomeRFHomeRF工作组是由美国家用

10、射频委员会领导于1997年成立的，其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网，2001年8月推出HomeRF 2.0版，集成了语音和数据传送技术，工作频段在10GHz，数据传输速率达到10Mbps，在无线局域网的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。但是，该标准与802.11b不兼容，并占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段，所以在应用范围上会有很大的局限性，更多的是在家庭网络中使用。Bluetooth蓝牙(Bluetooth)技术是一种短距离无线连接技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上计算机、笔记本计算机和移动电话等移动通信终端设备之间的通

11、信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信。蓝牙产品采用的是一种称之为跳频的技术，能够抗信号衰落；工作于2.4GHz的频段；采用FM调制方式；“蓝牙”的每一个话音通道支持64kbps的同步话音，异步通道支持的最大速率为721Kbps、反向应答速率为57.6Kbps的非对称连接，或者432.6kbps的对称连接。各种无线协议标准的比较802.11是IEEE制订的第一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11

12、b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。表8-1给出了各种无线协议标准的比较，表8-2给出了IEEE 802.11的特性说明。8.2.2 IEEE802.11b标准1. 802.11b标准简介2. 802.11b的基本运作模式3. 802.11b的典型解决方案8.2.2 IEEE802.11b标准1. 802.11b标准简介IEEE 802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mbps，比IEEE 802.11标准快5倍，扩大了无线局域网的应用领域。另外，也可根据实际情况采用5.5Mbps、2Mbps和1Mbps带宽，实际的工作速度在5Mbps左右，与普

13、通的10Base-T规格有线局域网几乎是处于同一水平。IEEE 802.11b使用的是开放的2.4GHz频段，不需要申请就可使用。既可作为对有线网络的补充，也可独立组网，从而使网络用户摆脱网线的束缚，实现真正意义上的移动应用。 8.2.2 IEEE802.11b标准IEEE 802.11b无线局域网与我们熟悉的IEEE 802.3以太网的原理很类似，都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。不同之处是以太网采用的是CSMA/CD(载波侦听/冲突检测)技术，网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送，当发现网络空闲时即发出自己的信息，如同抢答一样，只能有一台工作站抢到发言权，而其余工作站需要继

14、续等待。如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息，则网络中会发生冲突，冲突后这些冲突信息都会丢失，各工作站则将继续抢夺发言权。而IEEE 802.11b无线局域网则引进了冲突避免技术，从而避免了网络中冲突的发生，可以大幅度提高网络效率。IEEE 802.11b优点8.2.2 IEEE802.11b标准802.11b运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式。点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。只要PC插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的PC连接，对于小型的无线网络来说，是一种方便的连接方式，最多可连接256台PC。基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是80

15、2.11b最常用的方式。此时，插上无线网卡的PC需要由接入点与另一台PC连接。接入点负责频段管理及漫游等指挥工作，一个接入点最多可连接1024台PC。当无线网络节点扩增时，网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢，此时添加接入点可以有效控制和管理频宽与频段。无线网络需要与有线网络互连，或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时，接入点可以作为无线网和有线网之间的桥梁。IEEE802.11b的基本运作模式IEEE 802.11b标准为临时网络和客户机/服务器网络提供了协议规范。临时网络是一种简单网络，在这种网络中无需使用接入点或服务器，就可在给定覆盖区域内的多个站点之间建立通信。该标

16、准规定了每个站点必须遵守的规则，这样所有的站点都可以公平地访问无线媒介。它提供了仲裁媒介使用请求的方式，以保证为基础服务集合中的所有用户提供最大的吞吐量。客户机/服务器网络使用一个接入点，该接入点控制所有站的传输时间分配并使移动站可以从一个蜂窝到另一个蜂窝漫游。接入点用于处理来自移动无线电到该客户机/服务器网络的有线或无线骨干线路的传输流。IEEE802.11b的典型解决方案8.2.2 IEEE802.11b标准 对等解决方案对等解决方案是一种最简单的应用方案，只要给每台计算机安装一片无线网卡，即可相互访问。如果需要与有线局域网连接，可以为其中一台计算机再安装一片有线网卡，无线局域网中其余计算

17、机即利用这台计算机作为网关，访问有线局域网或共享打印机等。 单接入点解决方案接入点相当于有线局域网中的集线器。无线接入器可以连接周边的无线局域网，形成星形网络结构，同时通过与有线局域网相连，使整个无线局域网的终端都能访问有线局域网的资源，并可通过路由器访问Internet。IEEE802.11b的无线局域网的应用8.3 无线局域网的组建 8.3.1 无线局域网的主要设备 8.3.2 无线局域网的组建形式8.3.1 无线局域网的主要设备无线局域网中经常使用的设备主要有：无线网卡、无线接入器(Access Point，AP)、无线路由器、无线网桥。无线网卡是安装在计算机上，用于计算机之间或计算机与

18、AP、无线路由器之间的无线连接；无线接入器用于信号放大及无线网与有线网的通信，其作用类似于有线网络的集线器或交换机；无线路由器则类似于宽带路由器，除可用于连接无线网卡外，还可直接实现无线局域网的Internet连接共享。无线网卡无线网卡(Wireless LAN Card)的作用和功能跟普通网卡一样，是用来连接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到上局域网的出口时才能实现与工作站的连接，无线网卡是在无线局域网覆盖的范围内实现工作站之间的连接。在笔记本无线网卡中最常见的接口就是PCMCIA接口。这种接口类型的网卡是笔记本计算机专用的。支持热插拔、具有易于安装，体积轻便的特点。PCI无

19、线网卡适用于普通的台式计算机使用。其实PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。USB接口无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔。无线网卡无线接入器无线接入器相当于无线局域网的无线集线器，是无线局域网的核心。它是移动计算机进入有线局域网的接口，AP可以简便地安装在天花板或墙壁上，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米。无线路由器无线路由器(Wireless Router)就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。无线路由器是将单纯性无线接入器和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线接入器所有功能（如支持DHC

20、P客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等），而且还包括了网络地址转换(NAT)功能，可支持局域网用户的网络连接共享。可实现无线局域网中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入。无线网桥将两个或多个不同建筑物间的局域网用无线连接起来的设备叫无线网桥，它可以提供点到点，点到多点的连接方式，与功率放大器、定向天线配合使用可以传输几十公里的距离，主要应用于室外，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上，而无线接入器可以单独使用。无线网桥的作用类似于以太网中的集线器或接入层交换机。它是传统的有线局域网与无线局域网之间的桥梁，是无线网络中数据传输的“中转站”。无线网桥的应

21、用无线局域网的设备选型（1）是选择AP设备还是无线网桥如果是小范围内的集中方式组网，则要选择AP设备。如果是范围较大（覆盖两个或多个建筑物），而且涉及点到多点的分布式连接，则应该选择无线网桥。（2）考察设备的传输距离的限制。（3）考察设备的传输速率。（4）考察设备的MAC技术、物理编码方式以及安全加密认证等标准。8.3.2 无线局域网的组建形式 1. 室内对等连接 2. 室内移动办公 3. 室内有线的拓展 4. 室外中继应用 5. 室外的点对点 6. 室外点对多点室内对等连接室内移动办公室内有线的拓展室外中继应用室外的点对点室外点对多点8.4 无线局域网的配置8.4.1 无线网卡连接AP的配置

22、8.4.2 无线局域网的构建实例8.4.3 组建对等无线局域网实训8.4.4 无线局域网配置实训8.4.1 无线网卡连接AP的配置1. 配置无线网卡不管是使用笔记本内置无线网卡，还是通过扩展安装无线网卡，需要安装好无线网卡的驱动程序。一般而言，在Windows XP下无线网卡无需安装驱动程序，系统可自动识别无线网卡。安装过程结束以后，会在“设备管理器”里面看到网卡驱动正常安装，同时在桌面右下角的任务栏中也将出现其图标，如果任务栏没有显示图标，此时可以右击“网上邻居”，在出现的快捷菜单中选择“属性”，在“无线网络连接 属性”对话框中选择“常规”标签中“连接后在通知区域里显示图标”这个选项。8.4

23、.1 无线网卡连接AP的配置用Windows来配置无线局域网8.4.1 无线网卡连接AP的配置2. 无线网卡连接AP的配置在Windows XP中单击“控制面板”的“无线网络安装向导”，进入“无线网络安装向导”界面。单击“下一步”进入“创建无线网络名称”窗口。在“网络名”中输入SSID名称(比如AP)，SSID主要用来区别不同的无线网络，请根据自己的情况进行设置。如果选择“自动分配网络密匙”选项，Windows将自动创建密匙(推荐)，如果点选“手动分配网络密匙”选项，那么将需要自己添加密匙。如果确认所有无线设备都支持WPA，则选择“使用WPA加密，不使用WEP”。8.4.1 无线网卡连接AP的

24、配置无线网络安装向导-创建无线网络名称无线网络安装向导-使用USB闪存驱动器和手动设置网络8.4.1 无线网卡连接AP的配置8.4.1 无线网卡连接AP的配置无线网络安装向导-打印网络设置8.4.1 无线网卡连接AP的配置根据打印信息到相应的无线设备上进行手工设置8.4.1 无线网卡连接AP的配置无线网络安装向导-将设置保存到闪存驱动器8.4.1 无线网卡连接AP的配置无线网络安装向导-将网络设置传送到其他计算机或设备8.4.1 无线网卡连接AP的配置为每台机的无线网卡设置一个IP地址(如192.168.168.1、192.168.168.2、192.168.168.3)，如果此时已经安装好了

25、无线AP，那么无线网卡将会自动搜索无线AP，最初无线网卡会搜索到一个无线接入器，由于这个连接没有使用WEP加密，因此这个连接是不安全的，系统会提示是否要连接。8.4.1 无线网卡连接AP的配置添加可以访问网络的程序和服务设置Windows防火墙8.4.2 无线局域网的构建实例1. 基于Ad-Hoc模式构建无线局域网安装了无线网卡的计算机彼此之间即可实现无线互连；其原理是网络中的一台计算机相当于虚拟AP，而其他计算机就可以直接通过这个点对点连接进行网络互连与共享。由于省去了无线AP，Ad-Hoc无线局域网的网络架设过程十分简单，不过一般的无线网卡在室内环境下传输距离通常为40m左右，当超过这个有

26、效传输距离，就不能实现彼此之间的通信；因此该种模式非常适合一些简单甚至是临时性的无线互连需求。具体组网过程请参见教材。8.4.2 无线局域网的构建实例2. 基于“无线AP+无线网卡”模式构建无线局域网对于有AP接入点的无线局域网，需要先配置好AP以及其IP地址，然后，再设置无线局域网客户端，使之与无线AP之间建立连接，并添加至相应的AP网络。有接入点无线局域网还可以通过AP上带有的以太网接口接入现有局域网，实现无线网与有线网的整合。带有网关的无线AP带有一个以太网接口，支持软件方式或Web方式的管理，在侧面板上有一个“default”重置键，当出现问题或者被别人使用后，可以对其进行初始化。8.

27、4.2 无线局域网的构建实例3. 基于“无线宽带路由器+无线网卡”模式 “无线宽带路由器+无线网卡”模式是一种有线+无线的宽带混合网络。对于用虚拟拨号软件上网的用户来说，再也不需要用计算机充当网关进行虚拟拨号，现在开机就能上网并且可以永远在线。“无线宽带路由器+无线网卡”模式具体组网过程请参见教材。8.4.3 组建对等无线局域网实训1. 实训目标 学会对无线网卡的安装与配置，利用无线网卡组建对等无线局域网，实现对等无线局域网的资源共享。2. 实训设备和条件 两台以上的计算机，包括台式计算机的笔记本计算机。几块无线网卡，驱动光盘等。3. 实训内容和步骤 详细操作步骤请参照教材进行。8.4.4 无线局域网配置实训1. 实训目标学会对AP的各项参数配置，构建以AP为核心的无线局域网，并通过ADSL Modem实现宽带网接入。2. 实训设备和条件两台以上的计算机，包括台式计算机的笔记本计算机。