項目8：配置無線局域網(wǎng)設(shè)備《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試》一期建設(shè)完成的北京某中心小學(xué)校園網(wǎng)如圖所示，由教學(xué)區(qū)的多媒體教室30余間、教師辦公區(qū)的辦公室10余間兩大部分組成。全校園網(wǎng)采用二層架構(gòu)部署，使用高性能的交換機連接，實現(xiàn)校園網(wǎng)高速傳輸。其中，部分辦公區(qū)域和教學(xué)區(qū)，安裝無線AP設(shè)備，實現(xiàn)各種智能無線終端接入。項目背景目錄Contents任務(wù)1：組建家庭無線局域網(wǎng)。任務(wù)2：保護辦公室無線局域網(wǎng)安全。任務(wù)1組建家庭無線局域網(wǎng)8.1.1無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識1．無線局域網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無線通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，與有線網(wǎng)絡(luò)的安裝和通信過程一樣，只是無線網(wǎng)絡(luò)利用無線電波信號作為信息的傳輸媒介。8.1.1無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識2．WLAN的技術(shù)優(yōu)勢WLAN是以無線信道作為傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)絡(luò)，是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能，能夠使用戶實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。8.1.1無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識3．WLAN的傳輸介質(zhì)無線信號是能夠在空氣中進行傳播的電磁波，無線信號不需要任何物理介質(zhì)。無線電波不僅能夠穿透墻體，還能夠覆蓋比較大的范圍，所以無線技術(shù)成為了一種組建網(wǎng)絡(luò)的通用方法。8.1.1無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識頻譜就是頻率的分布曲線，復(fù)雜振蕩分解為振幅不同和頻率不同的諧振蕩，這些諧振蕩的幅值按頻率排列的圖形稱為頻譜，其廣泛應(yīng)用在聲學(xué)、光學(xué)和無線電技術(shù)等方面。8.1.1無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識如圖所示的無線局域網(wǎng)傳輸?shù)男盘?，運行在2.4～2.4835GHz的微波頻段上，所有的波都以光速傳播，這個速度可以被精確地稱為電磁波速度。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件1．無線工作站筆記本式計算機、掌上電腦、個人數(shù)字助理和其他小型計算設(shè)備正變得越來越普及，都是無線網(wǎng)絡(luò)中工作站，作為無線網(wǎng)絡(luò)的終端接入到網(wǎng)絡(luò)中。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件2．無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡作為無線網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡(luò)的連接，作用類似于有線網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)網(wǎng)卡。主要分為三種類型，即PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡和USB無線網(wǎng)卡。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件3．無線接入點無線AP也稱為無線網(wǎng)橋，類似于以太網(wǎng)中的集線器，與集線器不同的是，無線AP與計算機之間的連接是通過無線信號方式實現(xiàn)的。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件無線AP基本上都擁有一個以太網(wǎng)接口，用于實現(xiàn)與有線網(wǎng)絡(luò)的連接，從而使無線終端能夠訪問有線網(wǎng)絡(luò)或Internet的資源。大多數(shù)無線AP還帶有接入點客戶端（APClient）模式，可以和其他AP進行無線連接，延展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件4．天線控制器AC無線控制器（AccessControl，AC）是一個無線局域網(wǎng)絡(luò)的核心，通過有線網(wǎng)絡(luò)與AP相連，負責(zé)管理無線局域網(wǎng)絡(luò)中的AP，集中管理控制WLAN中的無線AP設(shè)備。對AP的管理包括下發(fā)配置、修改相關(guān)配置參數(shù)、射頻智能管理、接入安全控制。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件如今的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)覆蓋，多采用AC+AP覆蓋方式，無線局域網(wǎng)中有一臺AC（無線控制器），多臺AP（收發(fā)信號）。此模式應(yīng)用于大中型企業(yè)中，有利于無線局域網(wǎng)的集中管理，多臺無線發(fā)射器能統(tǒng)一發(fā)射一個信號（SSID），并且支持無縫漫游，以及AP射頻的智能管理。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件5．天線（1）全向天線全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，無方向性。在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。全向天線應(yīng)用距離近，覆蓋范圍大。全向天線的輻射范圍比較象像一個蘋果。8.1.2組建WLAN的網(wǎng)絡(luò)組件5．天線（2）定向天線定向天線將信號強度集中到一個方向發(fā)射。在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說的有方向性。同全向天線一樣，波瓣寬度越小，增益越大。8.1.3WLAN的組網(wǎng)模式1．Ad-Hoc模式Ad-Hoc模式是點對點的對等結(jié)構(gòu)，相當于有線網(wǎng)絡(luò)中的兩臺計算機直接通過網(wǎng)卡互連，中間沒有集中接入設(shè)備，信號是直接在兩個通信端點對點傳輸?shù)摹?.1.3WLAN的組網(wǎng)模式2．Infrastructure模式Infrastructure模式與有線網(wǎng)絡(luò)中的星形交換模式相似，其中無線AP相當于有線網(wǎng)絡(luò)中的交換機或集線器，起著集中連接無線結(jié)點和數(shù)據(jù)交換的作用。8.1.3WLAN的組網(wǎng)模式2．Infrastructure模式Infrastructure模式的無線組網(wǎng)拓撲，通常表現(xiàn)為三種類型：一種是以無線路由器為中心的組網(wǎng)模式；一種是無線AP為中心的組網(wǎng)模式；一種是以無線控制器+無線AP的組網(wǎng)模式。8.1.4WLAN的通信協(xié)議1．IEEE802.11IEEE802.11是IEEE在1997年制定的第一個無線局域網(wǎng)標準，主要用于解決辦公網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入。業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達到2Mb/s。由于它在傳輸速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此IEEE又相繼推出了IEEE802.11a和IEEE802.11b兩個新標準。8.1.4WLAN的通信協(xié)議2．IEEE802.11bIEEE802.11b標準是對IEEE802.11的修正，IEEE802.11b標準傳輸速率提高到11Mb/s，與普通的10Base-T有線網(wǎng)持平。

802.11b使用的是開放的2.4GHz頻段，使用時無需須申請，可直接作為有線網(wǎng)絡(luò)的補充，又可獨立組網(wǎng)，靈活性很強。8.1.4WLAN的通信協(xié)議3．IEEE802.11aIEEE802.11a是IEEE802.11b標準的修正，用于解決速度的問題，因此802.11a使用5.8GHz頻段傳輸信息，避開了微波、藍牙及大量工業(yè)設(shè)備廣泛采用的2.4GHz頻段，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，干擾大為降低，抗干擾性強，因此傳輸速率提高到54Mb/s。8.1.4WLAN的通信協(xié)議4．IEEE802.11gIEEE802.11g仍使用開放的2.4GHz頻段，以保證和目前現(xiàn)有的很多設(shè)備的兼容性。但它使用了改進的信號傳輸技術(shù)，在2.4GHz頻段把速度提高到了54Mb/s的高速傳輸。IEEE802.11g是目前被看好的無線網(wǎng)絡(luò)標準，傳輸速率可以滿足各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。更重要的是，它還向下兼容IEEE802.11b設(shè)備，但在抗干擾上仍不及IEEE802.11a。8.1.4WLAN的通信協(xié)議5．IEEE802.11n802.11n是在802.11g和802.11a之上發(fā)展起來的一項技術(shù)，最大的特點是速率提升，在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mb/s，提高到300Mbps，甚至高達600Mb/s。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz兩個頻段。8.1.4WLAN的通信協(xié)議6．IEEE802.11ac2013年正式推出802.11ac標準，該標準工作在5GHz頻段，兼容802.11n和802.11a。802.11ac沿用802.11n技術(shù)，并做了多項技術(shù)改進，使無線傳輸速率達到驚人1.3Gbps。8.1.4WLAN的通信協(xié)議7．IEEE802.11axIEEE802.11ax又稱為高效率無線標準（High-EfficiencyWireless，HEW），支持2.4GHz和5GHz頻段，向下兼容11a/b/g/n/ac。目標是支持室內(nèi)室外場景、提高頻譜效率和密集用戶環(huán)境下4倍實際吞吐量提升，使無線傳輸速率理論值達到驚人8Gbps。8.1.5WLAN的無線標識符SSID實際上，處于同一網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備為識別是否是自己的同伴，它們之間使用了一種無線網(wǎng)絡(luò)身份標識符號來區(qū)別設(shè)備。就像對暗號一樣，對得上暗號，就可以接入指定的網(wǎng)絡(luò)，如果不知道這個暗號，就排斥在該無線網(wǎng)絡(luò)之外，。這種無線網(wǎng)絡(luò)身份標識符號又稱為SSID。8.1.5WLAN的無線標識符SSID服務(wù)集SS構(gòu)成一個完成整的無線局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如在星巴克咖啡館提供的無線網(wǎng)絡(luò)中，顧客上網(wǎng)使用的智能手機、平板電腦等智能移動終端設(shè)備，只要連上AP實現(xiàn)相互之間的通信,就構(gòu)成了一個無線服務(wù)集SS。一個服務(wù)集可以包含AP接入點設(shè)備，也可以不包含AP，但都使用服務(wù)集標識符（SSID）作為識別。8.1.6認識無線路由器1.認識無線路由器設(shè)備無線路由器(WirelessRouter)是一臺帶有無線信號覆蓋功能、無線局域網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，主要應(yīng)用于家庭無線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，實現(xiàn)家庭無線信號的覆蓋。8.1.6認識無線路由器家庭無線路由器產(chǎn)品，發(fā)射的射頻信號弱，抗干擾能力相對較差，僅限于使用在類似家庭的場所。如果實際的網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)境很糟糕，就很難應(yīng)付，比如工廠、酒店、倉庫、場館等地方，用戶無線體驗感覺很差，這時就要考慮使用工業(yè)級別商用AP設(shè)備。8.1.6認識無線路由器2、無線路由器組網(wǎng)技術(shù)無線路由器是將無線AP和寬帶路由器合二為一的擴展型家用無線接入產(chǎn)品，如支持DHCP客戶端、支持WEP加密、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)等等；還具有廣域網(wǎng)的WAN接口，支持電訊寬帶專線Xdsl、Cable，動態(tài)xdsl，PPOE等多種電訊寬帶接入方式?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)場景林東在房屋裝修時，只預(yù)留一個有線網(wǎng)接口，現(xiàn)在家里中計算機增多了，需要重新布置家庭網(wǎng)絡(luò)，既不好走線，又影響居室美觀。組建一個簡單的家庭無線網(wǎng)絡(luò)?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)實施過程1．連接寬帶線路拓撲如圖所示，將前端上網(wǎng)寬帶線連接到路由器WAN口，電腦連接到路由器任意一個LAN口。從寬帶Modem出來網(wǎng)線連接到路由器WAN口?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)實施過程完成無線路由器安裝后，請確認家庭寬帶接入類型，完成無線路由器接入寬帶方式，如圖顯示目前家庭寬帶接入Internet方式?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)實施過程使用網(wǎng)線將電腦連接無線路由器任意LAN口；將寬帶入戶線連接到路由器WAN口?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)2．登陸無線路由器無線路由器開啟默認發(fā)射Wi-Fi無線信號，如：TP-LINK_XXXX（多為廠商名字和隨機字），且沒有密碼。選擇以下一種方式登錄無線路由器。方法1：使用筆記本電腦、手機等無線終端，通過連接無線路由器默認的Wi-Fi無線方式設(shè)置路由器。方法2：無線路由器連接計算機，配置相同網(wǎng)段地址（如：路由器為192.168.1.1；計算機地址為192.168.1.2）?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)以下選擇計算機有線方式連接配置無線路由器。打開計算機瀏覽器，輸入默認地址：192.168.1.1?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)實施過程初次登錄無線路由器，設(shè)置管理員密碼。填寫管理密碼?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)3．填寫賬號密碼點擊確定后，無線路由器自動檢測上網(wǎng)方式。輸入運營商提供寬帶賬號、寬帶密碼，點擊“下一步”?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)4．設(shè)置無線Wi-Fi信息如圖所示分別在2.4G與5G無線頻段中，設(shè)置對應(yīng)無線名稱和無線密碼。設(shè)置成功后，無線路由器同時在2.4G和5G頻段發(fā)射無線信號（備注：也可以只設(shè)2.4G頻段）?！揪C合實訓(xùn)1】：組建家庭Ad-Hoc模式無線局域網(wǎng)5．嘗試上網(wǎng)無線路由器設(shè)置成功。家中計算機連接無線路由器LAN口；智能移動設(shè)備搜索附近Wi-Fi無線標識符，通過家庭無線方式接入Internet網(wǎng)。目錄Contents任務(wù)1：組建家庭無線局域網(wǎng)。任務(wù)2：保護辦公室無線局域網(wǎng)安全。任務(wù)2：保護辦公室無線局域網(wǎng)安全。8.2.1了解Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1．Infrastructure模式與Ad-Hoc結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模式不同，Infrastructure結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)模式更加復(fù)雜，需要增加更多的無線互連聯(lián)設(shè)備。在Infrastructure結(jié)構(gòu)中，無線網(wǎng)絡(luò)計算機之間的通信通過無線接入AP設(shè)備進行連接，由AP轉(zhuǎn)發(fā)信息，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。8.2.1了解Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2．Infrastructure模式適用的場合Ad-Hoc結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)只適用于數(shù)量有限的幾臺計算機之間的對接。在實際應(yīng)用中，如果需要把無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)連接起來，或者有數(shù)量眾多的計算機需要進行無線連接，則最好采用以無線AP為中心的Infrastructure模式。8.2.1了解Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2．Infrastructure模式適用的場合Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)模式提供給用戶更多的選擇，既可以是純粹的無線網(wǎng)絡(luò)，又可以是無線和有線混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。8.2.1了解Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3．SSID（1）基本服務(wù)集BSS在一個WLAN服務(wù)集（SS）中，所有終端通過一臺AP連接到有線網(wǎng)中。但在服務(wù)集（SS）中，使用AP的MAC地址作為WLAN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)集標識，稱為基本服務(wù)集BSS。8.2.1了解Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3．SSID（2）擴展服務(wù)集ESS由于一個BSS覆蓋的范圍有限，通常不超過100米，這時就需要通過擴展服務(wù)集ESS（ExtendServiceSet）來實現(xiàn)。擴展服務(wù)集ESS是多個基本服務(wù)集BSS集合，使用網(wǎng)絡(luò)管理員配置的ESSID互連而成。8.2.2胖AP基礎(chǔ)知識1．“胖”AP“胖”AP也即FATAP，因為具有全部的無線組網(wǎng)功能，也稱之為“胖”，是WLAN網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，其工作機制類似于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器。無線終端可以通過AP進行終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，也可以通過AP的以太網(wǎng)“WAN”口與有線網(wǎng)絡(luò)互通。8.2.2胖AP基礎(chǔ)知識“胖”AP普遍應(yīng)用于SOHO家庭網(wǎng)絡(luò)或小型無線局域網(wǎng)，有線網(wǎng)絡(luò)入戶后，可以部署“胖”AP進行室內(nèi)覆蓋，室內(nèi)無線終端可以通過“胖”AP訪問。8.2.2胖AP基礎(chǔ)知識2．“胖”AP的特點業(yè)界所謂的“胖”AP，也有稱之為無線路由器。無線路由器與“胖”純AP不同，除都具有無線接入功能外，一般具備WAN、LAN兩個接口，多支持DHCP服務(wù)器、DNS和MAC地址克隆，以及VPN接入、防火墻等安全功能。但無線路由器還有獨立的WAN接口，支持PPOE廣域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議，能獨自接入廣域網(wǎng)。8.2.2胖AP基礎(chǔ)知識2．“胖”AP的特點通常，和“瘦”AP設(shè)備相比，“胖”AP具有如下特點。? 需要每臺AP單獨進行配置，無法進行集中配置，管理和維護比較復(fù)雜。? 支持二層漫游。? 不支持信道自動調(diào)整和發(fā)射功率自動調(diào)整。? 集安全、認證等功能于一體，支持能力較弱，擴展能力不強。? 漫游切換的時候存在很大的時延。8.2.3瘦AP基礎(chǔ)知識1．“瘦”AP“瘦”AP也即FITAP設(shè)備，其瘦也是相對應(yīng)“胖”AP設(shè)備而言，減輕了“胖”AP設(shè)備復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)管理功能，僅僅承擔(dān)無線接入，是和指需要通過無線控制器進行管理、調(diào)試和控制的AP。8.2.3瘦AP基礎(chǔ)知識2．無線控制器設(shè)備對于企業(yè)用戶來說，若要進行大面積的無線覆蓋，沒有無線AP是無法實現(xiàn)的。由于每臺AP平均能夠支持的用戶數(shù)只有10～20個，大型企業(yè)如果要部署無線網(wǎng)絡(luò)，可能需要幾百臺AP來使無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有用戶，給無線局域網(wǎng)管理帶來了很多麻煩。8.2.4無線控制器組網(wǎng)知識無線控制器主要應(yīng)用在大中型無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，支持大數(shù)量AP環(huán)境場景，支持最多大數(shù)量的并發(fā)用戶，支持CAPWAP協(xié)議，支持用戶計費及認證功能，支持機內(nèi)板塊1+1，N+1備份等運營級無線局域網(wǎng)工作環(huán)境。8.2.4無線控制器組網(wǎng)知識傳統(tǒng)無線與基于無線控制器方案的詳細區(qū)別如表所示【綜合實訓(xùn)2】：組建辦公室Infrastructure模式的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)場景某小學(xué)會議室沒有安裝無線，希望在會議室組建一個無線網(wǎng)絡(luò)，讓大家能在會議室共享上網(wǎng)，通過臨時安裝一臺放裝AP設(shè)備，組建會議室臨時無線網(wǎng)。【綜合實訓(xùn)2】：組建辦公室Infrastructure模式的無線局域網(wǎng)實訓(xùn)過程（1）按照圖所示拓撲，組建某學(xué)校會議室的臨時無線網(wǎng)絡(luò)。（2）配置“瘦”AP設(shè)備：計算機通過配置線纜連接“瘦”AP設(shè)備的控制端口，連接的方法同交換機設(shè)備連接?！揪C合實訓(xùn)2】：組建辦公室Infrastructure模式的無線局域網(wǎng)（3）將胖瘦一體AP切換為“胖”AP：AP出廠設(shè)置默認為“瘦”AP，需要進行胖/瘦切換。【綜合實訓(xùn)2】：組建辦公室Infrastructure模式的無線