谢希仁计算机网络第五版课件CH9-5ed无线网络

计算机网络基础

制作人：PPt创作者时间：2024年X月目录第1章网络基础第2章无线网络技术第3章无线局域网技术第4章无线传感网络第5章无线安全技术第6章无线网络性能优化第7章结语01第一章网络基础

基本组成部分计算机通信设备通信链路通信协议

计算机网络的基本概念计算机网络将多台计算机通过通信链路互联起来进行数据交换和资源共享的系统技术和协议有线网络无线网络

网络的分类覆盖范围局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）OSI参考模型OSI参考模型是一个七层的网络体系结构，每一层负责不同的功能，便于网络设备之间的通信和协作。

TCP/IP协议族InternetProtocolIP协议TransmissionControlProtocolTCP协议UserDatagramProtocolUDP协议

保证了互联网数据传输的可靠性数据传输可靠性0103

02保证了互联网数据传输的高效性高效性02第二章无线网络技术

用于局域范围内的无线通信无线局域网（WLAN）0103

02用于城市范围内的无线通信无线城域网（WirelessMAN）无线通信原理无线通信是通过无线信号在空间中传播来实现设备之间的通信。无线通信的基本原理包括调制解调、信道复用、信号传播以及信号接收等过程。这些过程相互配合，使得无线通信能够高效地传递信息。无线网络的标准国际电气电子工程师协会负责制定无线网络标准IEEE制定规定了无线网络的工作频率、带宽、传输速率等参数Wi-Fi标准保证不同厂家的设备可以互相通信设备互通

用于保护无线传输中的数据安全加密算法0103控制设备接入无线网络的权限访问控制02确保通信双方的身份合法认证机制认证机制PSKEAPRADIUS访问控制MAC过滤SSID隐藏

无线网络安全技术加密算法WEPWPAWPA2无线网络发展趋势随着科技的不断进步，无线网络技术也在不断发展。未来，无线网络将更加普及，大规模应用于各行各业，为人们的生活带来更多便利。

03第3章无线局域网技术

802.11标准802.11标准是无线局域网的技术标准，包括了不同版本如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。每个版本都具有独特的工作频率、传输速率和覆盖范围，为无线网络的发展提供了多样化的技术选择。

Wi-Fi技术家庭、企业、公共场所广泛应用提供更高的数据传输速率高传输速率覆盖范围更广泛宽广覆盖范围建立在802.11标准之上基于802.11标准连接无线网络实现无线设备连接数据传输有线设备和无线设备之间的数据传输功能丰富内置防火墙访客网络QoS等功能无线路由器连接有线网络实现有线网络连接确保覆盖所有需要的区域信号覆盖范围0103确保网络能够承载足够的用户量网络容量02避免不同信道之间的干扰信道干扰总结无线局域网技术在现代社会中扮演着重要角色，不断发展的802.11标准和Wi-Fi技术为无线网络的应用提供了更多可能性。无线路由器的普及使得设备之间的连接更加便捷，而无线网络规划的重要性也愈发凸显。04第四章无线传感网络

无线传感网络概述无线传感网络是由大量的分布式传感器节点组成的网络，用于感知环境中的各种信息。无线传感网络广泛应用于智能家居、物联网、环境监测等领域。这些传感器节点通过无线通信实现信息的采集和传输，从而实现对环境的监测和控制。

传感器节点设计传感器节点设计需要考虑功耗的优化，以延长节点的使用寿命。功耗传感器节点的通信距离影响网络的覆盖范围和通信质量，需要根据实际需求进行设计。通信距离传感器节点的数据处理能力决定了节点对采集数据的处理效率和准确性。数据处理能力

网络拓扑结构星型结构适用于集中式数据收集和管理，节点通过一个中心节点进行通信。星型树型结构具有明确的层级关系，适用于一些分级控制或数据传输场景。树型网状结构可以灵活扩展节点数量和覆盖范围，适用于复杂环境下的数据传输。网状

路由协议LEACH协议通过轮询方式实现能效高的数据传输，适用于能源受限的传感器网络。LEACHTEEN协议采用事件触发的方式传输数据，能够有效减少能耗并延长网络寿命。TEENPEGASIS协议通过链式传输数据，降低了整体能耗并提高了数据传输的效率。PEGASIS

通过传感器节点实现智能化控制智能家居0103实时监测环境参数，保障环境质量环境监测02连接各种物理设备，实现智能互联物联网通信距离LEACH：通信距离较短，适用于近距离数据通信TEEN：通信距离较远，适用于数据传输范围广的环境PEGASIS：通信距离中等，适用于链式数据传输数据处理能力LEACH：数据处理能力弱，主要负责数据采集TEEN：数据处理能力强，支持复杂数据处理PEGASIS：数据处理能力适中，支持链式数据传输网络稳定性LEACH：稳定性较高，节点之间通信较为可靠TEEN：稳定性一般，受环境干扰较大PEGASIS：稳定性较高，链式数据传输较为稳定传感器节点设计比较功耗LEACH：低功耗，适用于能源受限环境TEEN：能耗较高，适用于数据传输频繁的环境PEGASIS：中等功耗，适用于链式数据传输总结无线传感网络是一种重要的网络形式，通过大量的传感器节点构建起来，应用范围广泛。在设计无线传感网络时，需要考虑传感器节点的功耗、通信距离、数据处理能力等因素，并选择合适的网络拓扑结构和路由协议。不同的应用场景和需求会对无线传感网络的设计产生影响，因此需要综合考虑各方面因素，实现网络的稳定性和可靠性。05第五章无线安全技术

未经授权的访问者可能窃取无线网络中传输的信息窃听0103攻击者可能通过不断发送请求导致网络服务不可用拒绝服务攻击02攻击者可能篡改数据包，导致信息泄露或误导用户数据篡改加密算法Wi-Fi保护访问协议，用于保护无线网络通信的安全性WPAWPA的升级版，提供更高级的数据加密和认证机制WPA2高级加密标准，被广泛应用于保护网络通信的安全性AES

802.1X认证基于EAP协议的认证机制，提供更安全的网络访问控制要求用户提供有效的证书或用户名密码进行认证MAC地址过滤仅允许特定MAC地址的设备接入网络增加访问控制难度，提升网络安全性

认证机制预共享密钥用户在接入网络前需要输入预先约定好的密钥用于验证用户身份和加密通信数据安全管理安全管理是保证无线网络安全的重要环节，包括密钥管理、访问控制、漏洞修补等措施。有效的安全管理可以提高无线网络的安全性和稳定性。

安全管理定期更新加密密钥以防止被破译密钥管理限制网络访问权限，防止未授权用户接入访问控制及时修复网络设备和软件的安全漏洞，提升系统整体稳定性漏洞修补

无线网络安全对用户信息保护至关重要重要性0103随着技术的发展，无线网络安全将面临更多挑战和机遇未来发展02加密算法和认证机制是保障无线网络安全的重要手段应用06第六章无线网络性能优化

信号覆盖优化信号覆盖优化是提高无线网络覆盖范围和信号质量的关键。通过合理规划设备位置、增加中继设备等方式可以改善信号覆盖效果。优化信号覆盖可以有效提升用户体验，减少通信中断和信号弱区域。

频谱管理减少信道干扰避免干扰优化频谱资源分配提高效率增加传输效率提升性能

提高数据传输速率优化传输协议0103

02减少数据传输量提高压缩率提高容量增加网络吞吐量减少网络拥堵保证稳定性优化网络结构强化网络安全提升性能降低延迟提高数据传输质量网络容量规划合理规划网络带宽设备数量总结无线网络性能优化是在不断发展的技术领域中至关重要的一环。通过信号覆盖优化、频谱管理、数据传输优化和网络容量规划等手段，可以有效提升无线网络的速率、稳定性和容量，为用户提供更好的网络体验。持续关注和优化无线网络性能是网络工程师和技术人员的重要任务。07第7章结语

计算机网络基础知识总结本章介绍了计算机网络的基础知识，包括网络结构、协议体系、数据传输、网络互连、因特网协议族等内容。通过本章的学习，读者可以对计算机网络的基本概念有一个全面的了解。

不同频段的利用频谱利用0103AWGN信道、瑞利信道信道模型02时分复用、频分复用信道复用无线局域网技术IEEE802.11系列标准WLAN标准基础设施模式、自组织网络模式WLAN架构WEP、WPA、WPA2WLAN安全速率、覆盖范围WLAN性能网络拓扑自组织结构无中心控制网络通信低数据传输率周期性数据传输能量