无线局域网基础知识培训

无线局域网基础知识培训议程协议–802.11a/b/g频率.调制方式Ad-Hoc/Infrastructure/WDS/Bridging/RepeatingMIMO,RangeMax,Pre-N,802.11n,WiMAXWEP/WPA2(-PSK)/802.1xSSID/TKIP/MIC/IVEncoding,encryption（编码，加密）Vulnerabilities（易受攻击性）

无线局域网---为什么需要无线局域网?移动性从企业内的任何地点存取实时信息安装速度、简单性和灵活性快速而简单;不需要在墙壁和天花板上穿线允许网络进入任何以前线缆到不了的地方降低的拥有成本整个安装费用和生命周期成本比布线网络显著减少可伸缩性可配置成不同的拓扑以满足特殊应用和安装的需要这三年来的的技术热点–无线局域网无线局域网络系统（WLAN)就是不使用有线方式，使用无线信号为通信终端设备间提供与位置无关的网络数据传输系统。

无线网络正在成为商业用户在广泛区域进行数据覆盖的主流技术。目前为止，无线网主要应用于纵向行业应用（verticalapplications），例如：工厂，仓库以及零售商店等。未来无线网的应用主要在，医疗，教育，大型企业的办公区域。公司，会议厅，公共区域，分支办公室都是适合使用无线网络的场合无线局域网---什么是无线局域网

无线接入点WG302无线USB适配器WG111PCI网卡WG311PC卡WG511CF卡MA701InternetVPN防火墙FVX538无线局域网---什么是无线局域网

无线客户端适配器(ClientAdapter)PC卡，又分有16-bit的PCMCIA和32-bit的CardBus卡，一般用于连接笔记本电脑USB适配器，目前一般基于USB1.1标准，用于连接笔记本电脑或台式机电脑PCI卡，用于连接台式机，有些是PCI转换卡，有些上完全集成的无线PCI卡以太网桥接器(EthernetBridge)，用以连接无PCI槽，无USB口但具有以太网接口的设备无线局域网接入点(AccessPoint)（主要应用于室内无线局域网IndoorWLAN)桥(Bridge)(主要应用于室外无线局域网OutdoorWLAN)点对点的桥接(Point-to-Point)点对多点的桥接(Point-to-Multipoint)无线客户端桥接器(APClient)无线中继器(WirelessRepeater)

无线网络---无线局域网络的组成无线网络将用户从依赖于硬件，有线方式访问网络的工作方式中解放出来。使用户在任何时间，任何地点可以访问网络。这种漫游方式可以使无数的用户从众多的网络环境中得到益处。例如：医生以及医疗机构可以随时获取病人的相关信息为现场的咨询人员，审计人员提供简单，实时的网络接入为移动管理人员（例如：生产线经理，仓库统计员，建筑工程师）提供高效的数据接入方式用最少的管理信息系统（MIS）资源，为临时活动（商品展示，会议）提供简易的网络连接方案

为供应商以及零售商提供更快的客户信息，从而为客户提供更好的服务，增加客户满意度。为网络管理员提供与位置无关的数据传输，为在线调试及技术支持提供了方便。为学生提供实时的学习小组会议信息及相关数据链接

无线局域网的优势无线局域网络技术Wi-FiAlliance（Wi－Fi联盟）起源于无线以太网兼容性联盟（WECA）初始会员：3Com,Aironet(nowCisco),HarrisSemiconductor(nowIntersil),Lucent(nowAgere),Nokia,andSymbolformedin19992002年10月更名为Wi-Fi。Wi－Fi是一个非盈利性的国际商业协会。在1999年制定了Wi－Fi标准，用于规范基于IEEE802.11标准的各个厂家设备的兼容性Wi-Fi联盟产品认证开始与2000年3月。Wi-Fi联盟的主要使命就是使用户能够在使用不同厂商的产品时，能获得良好的兼容性Wi-Fi联盟成员（截止至2004）Wi-FiAlliancemembercompanies.AirgoNetworksAT&TLabsBelairNetworksCalypsoColubrisConnexionbyBoeingDellEnterasysEricssonFunkSoftwareGemtekInfonetInstant802InteliPass,Inc.MotorolaNetgearNokiaNomadixNortelPhilipsProximSiemensSprintSymbolSyniverseTeliaSoneraTexasInstrumentsTSIIEEE描述状态802.112.4GHz.使用跳频技术(FHSS)或直接序列展频技术

(DSSS).2Mbps数据传输率.过时.802.11b2.4GHz.目前的无线网络标准，基于DSSS.11Mbpsdatarate.目前无线网络的基本工业标准802.11g2.4GHz.日益被广泛接受的无线网络标准，使用正交频分复用

（OFDM）andDSSS.54Mbps数据传输率当前主流的工业标准，价格高于802.11b.802.11a5GHz.使用正交频分复用

（OFDM）.54Mbps数据传输率在商用环境中，只有有限的应用。

目前在a/g模式下，有一些发展.Pre-N不同厂商为支持100＋Mbps制定的备选802.11n标准.但是，目前还没有任何一家被批准。AirgoandRangeMax.不提供向802.11N的升级能力IEEE还没有认可这些相互竞争建议.所以的建议都使用某种形式的MIMO（多进多出）技术802.11n100+MbpsIEEE标准第一个草案制定于2004年9月,2005年12月批准802.11协议族802.11ExtendedProtocolLayerWi-Fi最新技术点WMM–Wi-FiMultimedia（Wi-Fi多媒体）802.11eQoS协议子集WPA2由WPA升级而来，用于被批准的802.11i安全协议l.2004年9月开始认证。WEP被认为是已被Wi-Fi要淘汰的安全协议IEEE描述状态802.11i安全:WiFi批准-WPA2,增加了基于硬件的AES加密2005年6月批准.802.11e数据，语音，视频的服务质量（QoS）标准.已批准，估计在2005，netgear某些产品上会得到支持。802.11s网状网络（MeshNetworking）预计2007年2月批准Wi-FiMultimedia（Wi-Fi多媒体）--WMMWiMAX“WiMAX”代表什么？它是WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess首字母缩写.WiMAX是一个基于标准的技术，它使得无线网宽带成为替代有线（Cable），DSL的另外一种“最后一英里”的接入方式。WiMAX提供固定（fixed）,非固定（nomadic）,便携（portable），

移动（mobile）无线宽带连接。同时，在一个基战无需“直线可视”.一个典型的蜂窝半径为3～10公里。WiMAX什么是WiMAX技术？WiMAX论坛认证的系统可以在固定（fixed），便携（portable）应用中，每一个通道内以40Mbps传输数据。这个带宽可以足够同时支持上百个使用T－1的企业，以及数千使用DSL的用户。在移动（Mobile）网络部署中，每个典型的蜂窝半径在3公里的情况下，可以提供高达15Mbps的传输率。.WiMAX技术集成到笔记本电脑和PDA中，从而使郊区和城市在便携式户外宽带无线访问技术下，成为一个市政区域,IEEE,802.11,andTechnology电子，电器工程师协会（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers(IEEE)）在1997年批准了最初的802.11技术规范作为第一个国际无线网络标准。这个版本的802.11提供1Mbps和2Mbps的数据传输率。并规定了一组基本的信令和其它的服务802.11标准针对于ISO模型的最下面两层，物理层和数据链路层。大多数局域网应用，网络操作系统，协议（包括TCP/IP和Novell）可以象在以太网上一样轻松的使用802.11兼容的无线网络。The802.11b标准采用直接序列(DirectSequence)扩频技术(DSSS)工作在2.4G~2.4835GHz频段，可提供三个互不重叠的Channel访问速度可高达11Mbps(1、2、5.5、11M)距离范围约为100米是目前市场上最为常见的无线局域网技术2.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4122.4172.4272.4372.4472.4572.467234517891061112131KHz1MHz1GHzAudioFrequenciesShort-WaveRadioAMBroad-castFMBroadcastTelevisionTelecommunicationsPCSExtremely

LowVeryLowMediumLowHighVeryHighUltraHighInfraredVisibleLightUltraVioletX-raysCosmicRaysGammaRaysMicrowave2.4GHz.ISM(IndustrialScientific,Medical)Band1THzThe802.11a标准802.11另一个扩展，在5GHz上支持54Mbps使用正交频分复用技术－－OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)，未使用FHSSorDSSS.并未广泛使用（因为它同802.11g同时发布，而且它不像802.11g，802.11a不兼容802.11b）在中国,5.8GHz是开放给802.11a来使用的当一个区域里，有大量802.11g设备时，802.11a是个好的替代产品，5GHz的带宽要大大高于2.4GHz而且抗干扰能力更强。5.8GHz无绳可能会造成某些干扰。802.11a因为2.4GHz频段使用率非常高，使用5GHz频段使得802.11a同802.11b/g相比，受到的干扰要少很多。5GHz(802.11a)不能象2.4GHz(802.11borg)穿透力强（传输距离远），这是因为在相同功率下5Ghz更容易衰减，受到障碍物的吸收。5Ghz的限制使802.11a只能使用直线传输,导致使用的AP数量增加The802.11g标准2003六月,第三种调制标准被批准－－802.11g使用2.4GHz频率(同802.11b一致)最大明文（rawdata）传输速率54Mbit/s,或者类似802.11a的TCP/TP的实际数据传输性能到达24.7Mbit/s（orabout24.7Mbit/snetthroughputlike802.11a.）完全向后兼容802.11b并且使用相同的频率.注意:在存在802.11b的情况下，802.11g网络的性能会有一定的下降。802.11g802.11g有更高的数据传输率，但实际应用中，会受到如下因素影响:会同纯802.11b设备冲突会受到同802.11b相同的干扰

有限的频道(同802.11b一样，只有3个非重叠信道)802.11g传输速率高，使得它同802.11b相比更容易受到干扰。干扰使802.11g设备降低数据传输率，使得传输效率同802.11b接近802.11g–SuperG使用包括信道捆绑技术在内的诸多技术－－提高无线网络速度到108Mbit/s需要特殊的硬件可能同其它厂商的108M产品不兼容，但在54Mbps情况下兼容在2.4GHz范围内更容易受到干扰Wi-Fi认证目前要求停止使用静态108M特性,但是仍然允许使用动态108什么是Pre-N?802.11n候选人MIMO技术已经广泛的被认为是推动未来创新的技术.几乎所以的lWi-Fi厂商都计划发展MIMO已经成立了新的工作组(802.11n)，主要任务是提高Wi-Fi性能，同时提出新的应用。

所以任务的核心就是MIMO802.11n标准的制定过程可能会持续几年.同时很多原始设备制造商（OEM）和几乎所有的芯片公司都倾向发展使用MIMO的Pre-N技术同“Pre-G”一样,在Pre-N竞争中领先的厂商，会继续在802.11n市场中继续领先The802.11n标准?Pre-N停止不同标准的100+Mbps无线局域网建立市场的领导位置不需要具备升级到IEEE认可的802.11n能力向后兼容802.11b/g向后兼容802.11a（如果可以的话）(Airgo)大多数基于MIMO(MultipleIn,MultipleOut)技术.有众多的竞争厂家.802.11运行模式802.11两种设备,无线站点－通常是笔记本电脑或者是安装了无线网卡的台式机。),访问点(AP)－类似于无线与有线网络的桥接器。AP通常由无线发射器，有线网络（以太网）以及桥接软件组成，以符合802.1d桥接标准.AP在无线网络中充当基站的角色。802.11标准定义了两种类型adhoc模式基础结构模式基础结构模式在基础结构模式,无线网络最少有一个AP连接到有线网络，并存在一组无线站点。这种网络结构，被成为基本服务集－BasicServiceSet(BSS).一个扩展服务集ESS－ExtendedServiceSet(ESS)指的是有多个BSS组成的单一的子网。因为大多数企业无线网络需要访问有线网络所提供的服务（文件服务，打印服务，互联网连接）。所以通常采用基础结构模式扩展服务集－ESS如图所示，扩展服务集(ESS)由多个重叠的基本服务集组成（美国基本服务集（BSS）由一个AP组成），不同的BSS通过分布式系统DistributionSystem(DS).连接尽管DS可以是任何类型的网络，但一般情况下，它总是指是以太网.移动节点可以从一个AP漫游到其它AP，从而使校园网范围的无线网络覆盖成为可能。Station2Station1Station3APStation2Station1Station3APDistributionSystemAd-Hoc模式Adhoc模式(也被成为点对点模式或者独立基本服务集IBSS－IndependentBasicServiceSet,orIBSS)是一组简单的802.11无线站点不使用AP，彼此互相直接通讯，它不连接到有线网络。这种模式在无线网络设施不存在或有线网络访问受到控制的时候（例如：在用户站点的咨询人员），可以迅速，方便的建立无线网络。Ad-Hoc模式目前限制在11Mbps.这是802.11技术规范的最低要求但是没有人在超出这个限制的基础上使用它。AdHoc网络基本服务集(BSS)由两个或多个无线节点组成。不同节点可以互相通讯.在大多数基础地带，节点在点到点的级别上直接相互通讯，共享一个蜂窝覆盖区域。这种类型的网络通常是一种临时的网络。我们称之为adHoc网络，或独立基本服务集，或点到点网络。Station2Station1Station3AdHocNetwork

802.11如何工作物理层－最初在802.11中定义了三个物理层，包括二个展频（spread-spectrum）无线技术和一个扩散红外规范.这个基于无线的标准工作在The2.4GHz波段内.因为这些频率波段已由国际规范机构认可，所以基于802.11的产品不需要用户授权或专门培训。展频技术增加了可靠性，强壮性，允许很多不相关的产品共享一个频段，而不会相互融合，并且干扰也最小使用跳频技术（frequencyhopping）,2.4GHz波段被分为75个1MHz的子频道。发送方和接受方协商同意采用跳频模式，数据在子通道上以一定顺序发送

。802.11网络中发生的每个对话，都使用不同的调频模式。模式被设计成能够最大限度的减少两个发送者同时使用同一个子信道。物理层的增强功能为了增加覆盖范围，提高抗干扰能力，802.11b使用动态速率切换技术，这个技术允许动态的调整数据传输速率，以补偿无线信道的变化。理论上，用户可以以11Mbps的速率连接，但是，当设备移动到11Mbps覆盖的最佳范围后，或者出现了强烈的干扰，802.11b设备会自动降低传输速率，速率依次下降到5.5,2,1Mbps。同样的，当设备移动回高速率覆盖范围内时，连接速率会自动提高。数据链路层802.11的数据链路层由2个子层组成：逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）802.11MAC层非常类似与802.3中的概念。都是为了在共享介质上支持多用户访问的技术，用户发送数据前先要侦测介质。在802.3以太网技术中，载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议规范了线路上以太站点如何建立连接，如何检测和处理局域网上两个或更多设备同时传输数据发生的冲突.为了有所区别，802.11使用了一个略微不同的协议，称之为带有冲突避免的载波侦听/多路访问（CSMA/CA）。CSMA/CA试图通过明确数据包确认（ACK）来避免冲突。这就意味着接受方要向发送方发送ACK数据以表明数据已经完整的到达。数据链路层另外一个无线网MAC层的问题就是“隐藏点”的问题。当两个站点在一个AP设备的相反的两端时，他们都能“听”到AP的信号,但是不能互相感知对方（通常是由于距离或障碍物的造成）。为了解决这个问题，802.11在MAC层定义了一个可选的请求发送/清除发送协议（RequesttoSend/CleartoSend(RTS/CTS)）最后，802.11MAC层提供另外两个强壮特征：CRC校验和包分段。每个数据包都计算有一个CRC，并附在数据包上面，以保证数据在传输的过程中没有被损坏。采用这种技术有效的减少了数据包重传的次数。.调制类型DSSS–DirectSequenceSpreadSpectrum直接序列展频OFDM–OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交频分复用BPSK（BinaryPhaseShiftKeying）QPSK16QAM64QAM差分二相相移键控(DBPSK:DifferentialBinaryPhaseShiftKeying)

差分正交相移键控(DQPSK:DifferentialQuadraturePhaseShiftKeying）补码键控(CCK：ComplementaryCodeKeying)非重叠信道

802.11b和802.11g将频带分成14个重叠交错的信道。它的中心频率为相隔5Mhz。通常我们听说信道1，6，11（在某些区域，信道14）是非重叠信道。

这些通道可以在距离很近的多个网络互不干扰的进行数据传输。但是这种结论有点过于简单了.802.11b和802.11g标准没有确定每个信道的带宽。相反的，他们定义了了每个信道的中心频率和每个信道的频谱掩码（spectralmask），这些802.11b的频谱掩码，要求在中心频率±11MHz的范围内，信号强度至少要比峰值功率低30dB.在中心频率±22MHz的范围内，信号强度至少要比峰值功率低50dB。非重叠信道因为频谱掩码(spectralmask)只定义了距离中心频点±22MHz最大功率限制,一些人就假定信道能量不会超出那个范畴。但是在实际中，有时确实会超出这个限制，实际上，如果传送器的功率非常大，那么信号在±22MHz以外仍然会非常强。因此笼统的说信道1，6和11是非重叠的信道是不正确的。正确的说法是，如果假定信道1，6和11之间的有分隔，那么在其它任何信道的传输器发出的信号都应该被有效的衰减。但是，这也不是完全正确的，例如，在信道1中一个功率强大的发射器，可以很容易的的压制信道6中的一个功率弱小的发射器。在实验室测试中，当在信道1中有相似传输的时候，信道11的文件传输会有轻微的下降，这表明即使是信道1和信道11都可能相互有小的影响。802.11b中的信道距离室内:11Mbps–175feet(53meters)5.5Mbps–265feet(81meters)2Mbps–400feet(122meters)1Mbps–500feet(152meters)室外:11Mbps–850feet(259meters)5.5Mbps–1200feet(365meters)2Mbps–1320feet(402meters)1Mbps–1650feet(503meters)影响有效覆盖的因素不同连接间的距离天线功率向3维空间辐射–为了使覆盖范围增加2倍，就必须使发射功率增加8倍，或者使用定向天线。

100mWrange=1000ft,200mW,1,260ft清晰信道选择－ClearChannelSelection天线的大小与位置吸收信道的物体金属建筑,绝缘的反射衬板墙面的金属物体植物(树木)潮湿的空气/雾气金属，水或其它导电的物体发送功率接收灵敏度相同频率下，接收灵敏度越高，就越能从背景信号中识别出有用信号什么是多路径（Multipath）?因为在无线传输中总有障碍物和反射物，发送的信号，会从不同的路径到达接收点。这种情况就被称为多路径传输。这些由一组信号以不可预知的的，带有本身不同衰减和延时的反射或者是直射信号组成.金属物体能产生大量的多路传输，电冰箱，交直流电源，文件柜，洗衣机，烘干机等等。使得厨房成为放置无线设备最糟糕的场所。动态多路传输（Dynamicmultipath）动态多路传输指的是一个移动反射体对信号传输的影响。在这种情况下，接受设备很难调整以适应不停变化的信号传输环境。家庭中动态多路径传输的例子有：人员，宠物，吊顶风扇，运动中的车辆RangeMax依赖多路传输效应来实现最佳的无线网传输效果。性能抑制因素－PerformanceInhibitors

多种影响RF性能的因素多元的楼层设计种类繁多的建筑材料不受控制的天线摆放带内干扰微波，无绳多径Multi-path流量类型交直流电源,吊顶风扇，等等数据传输率vs吞吐量传输速率 实际吞吐量1Mbps <500KBps2Mbps 1Mbps5.5Mbps 2-3Mbps11Mbps 4-5Mbps54Mbps 16-25Mbps108Mbps 50-60Mbps技术比较802.11a/g双频产品的优点同时提供.a+.g,或者单独提供a后者g双波段（Dual-band），尤其是在关心移动性的时候，最大程度的提高了可操作性，易用性。11a/g在不同的标准上，进行了性能折中。i.e.,距离vs.传输链路/吞吐率.双波段结构消除了任何兼容性方面的忧虑，保护了投资，提供了全面的价格可负担性（性能价格比）技术比较802.11g54Mbps108Mbps（采用信道捆绑技术）802.11b基本标准，面临淘汰更高的传输率vs.距离对802.11b的兼容，会在用户大量增加的时候，产生潜在的网络延时。信道干扰，一个信道采用CCK另一个信道采用OFDM.XR–AtheroseXtendedRangefeatureAR–AdaptiveRadioPre-N,100-200+MbpsAirgoMIMOVideo54BeamFlex家庭信号接受路径损失不可预测的环境，要求有明确的边界超过一倍距离后损失80db，超过1.5倍距离损失95对比（Expect80dBlossovera100’distance.95dblossover150’.）由于动态多路径，需要指定衰减边界（Fademarginneededduetotodynamicmulti-path.）合理的衰减边界为20－

典型场景-6堵墙面1个水泥墙,3个砖墙,2个夹板墙.总共损失29dB.边界无线功率接受灵敏度衰减边界链路损失

路径

障碍物

多径传输

干扰Firetide构建无线以太网结构生成无线即时网络WirelessInstantNetwork(WIN)Firetide–无线网状网络（MeshNetworking）无线网络的安全性无线网安全常用问题解答为什么要在无线网络内采用安全设置?定义非法的访问网络窃听“安全守护”我不在意其它用户共享我的互联网连接.这样做有什么危害?占用你的带宽下载非法资料使用您的硬件设备存储非法数据从您电脑窃取个人资料身份冒充使用您的打印机传播病毒工业间谍使用分布式攻击攻击您的电脑可选项:推荐的安全选项改变缺省的SSID首先确认网络可以正常的运行禁止SSID广播首先要确定在不禁止SSID广播的情况下，网络可以连通如果可能，使用WPA-PSK加密比WEP更容易使用，并更安全只有轻微的性能影响t,但多数人不会注意到对于MacintoshAirportExtremeusers使用简单访问列表/MAC地址过滤MAC地址过滤禁止远程管理无线网络安全技巧配置您的路由器同有线以太网连接.使用这种方法，您可以在有线连接出现问题的时候，对路由器做配置更改。不要一次配置所以的东西。

在配置安全选项的时候，首先确认您的网络在没有配置安全选项之前是连通的。每次只配置一部分，这样可以在出现连接问题的时候，更容易的解决故障.如果您不能访问您的路由器，不要忘记，您可以复位您的路由器到出厂配置.对于大多数Netgear路由器，按住路由器后面的reset按钮10秒钟。

就可以恢复您的路由器到出厂配置。记录所有您做的配置!SecurityWorksheetYourConfigurationDEFAULTRouterLoginPasswordpasswordSSIDNETGEARSSIDbroadcastEnabledWEPorWPA-PSKPassphraseWEPHEXKEY#1WEPHEXKEY#2WEPHEXKEY#3WEPHEXKEY#4RemoteAccessDisabledAccessControlList(ACL)DisabledMACAddressListforACL无线网络安全－加密802.11标准有下面几个缺点。缺少集中的密钥管理有线等效加密(WEP)容易受到攻击(冲突,弱密码,MAC侦听,容易受到DoS攻击)替代办法802.1x–更使用于企业级应用集中的密钥管理于认证，但需要RADIUS服务器使用临时密钥完整性协议(TKIP)来解决WEP易受攻击的问题WPA-PSK–不需要外部认证服务器WPA2andAdvancedEncryptionStandard(AES)更高效，更安全的安全方案802.1x802.1x不是一个单独的认证方法，相反它使用