《计算机网络技术基础(第4版)》工作单元5-组建小型无线网络

工作单元5组建小型无线网络

目前很多计算机上都带有无线网卡，利用无线网卡可以很方便的实现网络连接。本单元的主要目标是了解常用的无线局域网技术和设备；熟悉无线局域网的组网方法；能够利用相关设备组建小型无线网络。本单元主要内容任务5.1认识无线局域网任务5.2组建BSS无线局域网任务5.1认识无线局域网

【任务目的】（1）了解常用的无线局域网技术；（2）了解常用的无线局域网的设备。【工作环境与条件】（1）能够接入Internet的PC；（2）典型的无线局域网组网案例。5.1.1无线局域网的技术标准

1.IEEE802.11

1997年6月，IEEE推出了第一代无线局域网标准——IEEE802.11。该标准定义了物理层和介质访问控制子层（MAC）的协议规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立操作网络设备。速度大约有1～2Mb/s。任何LAN应用、网络操作系统或协议在遵守IEEE802.11标准的无线LAN上运行时，就像它们运行在以太网上一样容易。5.1.1无线局域网的技术标准

IEEE802.11b标准对IEEE802.11标准进行了修改和补充，其中最重要的改进就是在IEEE802.11的基础上增加了两种更高的通信速率5.5Mb/s和11Mb/s。由于现行的以太网技术可以实现10Mb/s、100Mb/s乃至1000Mb/s等不同速率以太网络之间的兼容，因此有了IEEE802.11b标准之后，移动用户将可以得到以太网级的网络性能、速率和可用性，管理者也可以无缝地将多种LAN技术集成起来，形成一种能够最大限度地满足用户需求的网络。

IEEE802.11g是一种混合标准，兼容802.11b，其载波的频率为2.4GHz（跟802.11b相同），原始传送速度为54Mbit/s，净传输速度约为24.7Mbit/s，能满足用户大文件的传输和高清晰视频点播等要求。

5.1.2无线局域网的硬件设备

1.无线网卡无线网卡在无线局域网中的作用相当于有线网卡在有线局域网中的作用。无线网卡主要包括NIC（网卡）单元、扩频通信机和天线三个功能模块。NIC单元属于数据链路层，由它负责建立主机与物理层之间的连接；扩频通信机与物理层建立了对应关系，它通过天线实现无线电信号的接收与发射。

2.无线访问接入点无线访问接入点（AccessPoint，AP）是在无线局域网环境中进行数据发送和接收的集中设备，相当于有线网络中的集线器5.1.2无线局域网的硬件设备

3.无线路由器无线路由器实际上就是无线AP与宽带路由器的结合。借助于无线路由器，可实现无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL、CableModem和小区宽带的无线共享接入。如果不购置无线路由，就必须在无线网络中设置一台代理服务器才可以实现Internet连接共享。4.天线天线（Antenna）的功能是将信号源发送的信号由天线传送至远处。天线一般有定向性和安全性之分，前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性的使用。【任务实施】

操作1分析无线局域网使用的技术标准操作2认识常用的无线网络设备任务5.2组建BSS无线局域网

【任务目的】（1）了解无线局域网的组网模式；（2）熟悉单一BSS结构无线局域网的组网方法。【工作环境与条件】（1）AP或无线路由器（本任务以Cisco系列无线产品为例，也可选用其他产品，部分内容也可使用CiscoPacketTracer、BosonNetsim等模拟软件完成）；（2）安装Windows操作系统的PC（带有无线网卡）；（3）组建无线局域网的其他相关设备和部件。

。5.2.1无线局域网的组网模式

在IEEE802.11标准中，一组无线设备被称为服务集（ServiceSet），这些设备的服务集标识（SSID）必须相同。服务集标识是一个文本字符串，包含在发送的数据帧中，如果发送方和接收方的SSID相同，这两台设备将能够通信。

1.BSS组网模式基本服务集（BasicServiceSet，BSS）包含一个接入点（AP），负责集中控制一组无线设备的接入。5.2.1无线局域网的组网模式

2.ESS组网模式基础结构BSS虽然可以实现有线和无线网络的连接，但无线客户端的移动性将被限制在其AP的信号覆盖范围内。扩展服务集（ExtendedServiceSet，ESS）通过有线网络将多个AP连接起来，不同AP可以使用不同的信道

。5.2.2无线局域网的用户接入

1.扫描（Scanning）无线客户端扫描发现BSS有被动扫描和主动扫描两种方式。2.认证（Authentication）（1）认证方式开放系统认证：无线客户端以MAC地址为身份证明，要求网络MAC地址必须是唯一的，这几乎等同于不需要认证，没有任何安全防护能力。在这种认证方式下，通常应采用MAC地址过滤、RADIUS等其他方法来保证用户接入的安全性。共享密钥认证：该方式可在使用WEP加密时使用，在认证时需校验无线客户端采用的WEP密钥。5.2.2无线局域网的用户接入

（2）WEP

WEP是IEEE802.11b标准定义的一个用于无线局域网的安全性协议，主要用于无线局域网业务流的加密和节点的认证，提供和有线局域网同级的安全性。WEP在数据链路层采用RC4对称加密技术，提供了40位（有时也称为64位）和128位长度的密钥机制。使用了该技术的无线局域网，所有无线客户端与AP之间的数据都会以一个共享的密钥进行加密。WEP的问题在于其加密密钥为静态密钥，加密方式存在缺陷，而且需要为每台无线设备分别设置密钥，部署起来比较麻烦，因此不适合用于安全等级要求较高的无线网络。5.2.2无线局域网的用户接入

（3）IEEE802.11i、WPA和WPA2

IEEE802.11i定义了无线局域网核心安全标准，该标准提供了强大的加密、认证和密钥管理措施。

WPA（Wi-FiProtectedAccess，Wi-Fi网络安全存取）是Wi-Fi联盟制定的安全解决方案，它能够解决已知的WEP脆弱性问题，并且能够对己知的无线局域网攻击提供防护。WPA使用基于RC4算法的TKIP来进行加密，并且使用预共享密钥（PSK）和IEEE802.1x/EAP来进行认证。

WPA2是获得IEEE802.11标准批准的Wi-Fi联盟交互实施方案。WPA2使用AES-CCMP实现了强大的加密功能，也支持PSK和IEEE802.1x/EAP的认证方式。5.2.2无线局域网的用户接入

3.关联（association）无线客户端在通过认证后会发送关联请求，AP收到该帧后将对客户端的关联请求进行