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文檔簡介

項目6突破時空——組建無線局域網《局域網組網技術項目式教程(微課版)》探索網絡奧秘領略科技風采項目6突破時空——組建無線局域網項目背景公司想利用無線網絡技術擴展公司網絡的覆蓋范圍,使在辦公大樓的職工能夠隨時隨地、方便高效地使用公司網絡。項目部要基于以下需求完成無線部署:側重實際應用,為工作提供切實可用的無線網絡環(huán)境;采取通行的網絡協(xié)議標準,公司無線局域網將主要支持IEEE802.11g(54Mbit/s)標準以提供可供實際應用的、相對穩(wěn)定的網絡通信服務;具備全面的無線網絡支撐系統(tǒng)(包括無線網管、無線安全、無線計費等),以避免出現無線設備及軟件之間的不兼容或網絡管理的混亂而導致的問題;保證網絡訪問的安全性,支持IEEE802.1x安全認證方式。本項目主要學習無線設備的選擇,以及通過無線路由器配置無線局域網,并完成公司無線局域網的搭建。項目6突破時空——組建無線局域網項目目標在學習完本章之后,你應該能夠回答下面的問題:無線局域網是什么?無線局域網具有什么樣的特點?Ad-Hoc模式具有什么特點?Infrastructure模式的常見組網方式有哪些?無線局域網常用協(xié)議有哪些項目6突破時空——組建無線局域網素養(yǎng)提示個人擔當科技報國團結協(xié)作制度自信項目6突破時空——組建無線局域網關鍵術語本章使用如下關鍵術語:無線局域網AP無線路由器藍牙Infrastructure模式IEEE802.11 ChannelWEP/WPA項目6突破時空——組建無線局域網知識導圖任務6.1認識網絡設備項目6突破時空——組建無線局域網【任務要求】了解什么是無線局域網;了解無線局域網的優(yōu)缺點;認識常見的無線設備;了解無線設備的選擇。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.1.1無線局域網的概述1.什么是無線局域網

無線局域網(WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)是計算機網絡和無線通信技術相結合的產物。與傳統(tǒng)有線局域網相比,無線局域網在各工作站和設備之間不再使用同軸電纜、雙絞線、光纖作為傳輸介質,而采用紅外線、微波等作為傳輸介質,因此可以不受某些場所的布線限制任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網2.無線局域網的優(yōu)點6.1.1無線局域網的概述可移動靈活性高安全性高可靠性高易維護實現移動辦公是開發(fā)無線局域網的最基本目的。無線局域網可實現室內移動辦公和室外遠距離主干互聯,有效解決了有線局域網中各信息點不可移動的問題。無線局域網采用2.4GHz民用通信頻率,無須布線,且通信覆蓋范圍大,幾乎不受地理環(huán)境限制,網絡連接靈活,可隨時擴容。有線局域網的線纜不但容易遭到破壞,而且容易遭搭線竊聽;無線局域網采用的無線擴頻通信技術本身就起源于軍事上的防竊聽技術,因此安全性高。有線局域網的線纜線路存在信號衰減的問題,即隨著線路的擴展,信號質量急劇下降,且誤碼率高;而無線局域網通過數據放大器和天線系統(tǒng),可有效解決信號的此類問題。有線局域網的維護需沿線路進行測試檢查,出現故障時,一般很難及時找出故障點;而無線局域網只需對天線、無線接入器和無線網卡進行維護,出現故障時則能快速找出原因,恢復線路正常運行。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網3.無線局域網的缺點6.1.1無線局域網的概述性能傳輸速率安全性無線局域網依靠電磁波進行傳輸,這些電磁波通過無線發(fā)射裝置進行發(fā)射,而建筑物、車輛、樹木和其他障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,因此會影響網絡的性能。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。無線局域網的最大傳輸速率為1Gbit/s,只適用于個人終端和小規(guī)模網絡。從本質上講,無線局域網不要求建立物理的連接通道,無線信號是發(fā)散的。從理論上講,無線電波廣播范圍內的任何信號都很容易被監(jiān)聽到,造成通信信息的泄露。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.1.1無線局域網的概述4.無線局域網的組成

無線局域網的組成較為簡單,僅通過一個或多個接入設備就可以把無線設備互連,甚至還可以把無線局域網接入有線局域網,擴大了網絡覆蓋范圍。無線局域網的網絡施工周期較短,使用無線局域網可以縮短檢查線纜是否損耗的時間,降低費用,提高效率。但是無線局域網不能取代有線局域網,只能彌補有線局域網的信號覆蓋范圍,是對有線局域網的一種補充和延伸。IEEE802.11中無線局域網的設備主要包括無線網卡、無線AP(AccessPoint,訪問接入點)、無線天線等。無線網卡和無線AP是組建無線局域網最常用的設備。項目6突破時空——組建無線局域網「無線局域網的組成」123無線網卡的作用和以太網中網卡的作用基本相同,它作為無線局域網的端口,能夠實現無線局域網各客戶端間的連接與通信無線網卡無線AP就是無線接入點,它的作用類似于有線局域網中的集線器。無線AP無線局域網中各網絡設

備相距較遠時,隨著信號的減弱,傳輸速率會明顯下降,以致無法實現無線局域網的正常通信,此時就要借助無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增強。無線天線

任務6.1認識無線局域網6.1.1無線局域網的概述4.無線局域網的組成任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.1.2無線設備無線局域網可獨立存在,也可與有線局域網共同存在并進行互聯。常見的無線設備主要包括無線客戶端、無線網卡、無線AP、無線路由器和無線天線。

一般情況下只需幾個無線網卡,就可以組建一個小型的對等式無線局域網。當需要擴大網絡規(guī)模,或者需要將無線局域網與傳統(tǒng)的局域網連接在一起時,才需要使用無線AP。只有當實現Internet接入時,才需要無線路由器。無線天線主要用于放大信號,以接收更遠距離的無線信號,從而增大無線局域網的覆蓋范圍任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.1.2無線設備1.無線客戶端

無線客戶端是指可以無線連接的計算機或終端。通常將無線客戶端定義為包含無線網卡和無線客戶端軟件的任何設備。無線客戶端軟件允許硬件參與到無線局域網中。屬于無線客戶端的設備包括掌上電腦、筆記本電腦、臺式計算機、打印機、投影儀和Wi-Fi電話等。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.1.2無線設備2.無線網卡

無線網卡又稱WLAN網卡,是一種集微波收發(fā)、信號調制與網絡控制于一體的網絡適配器,其除了具有有線網卡的功能外,還具有連接無線端口、信號的收發(fā)及處理、擴頻調制等功能。目前,無線網卡采用IEE802.11無線網絡協(xié)議,一般工作在2.4GHz頻段和5GHz頻段。

無線網卡是無線局域網中最基本的硬件設備,與有線網卡一樣,是用戶計算機進行網絡連接必不可少的設備??梢詮牟煌嵌葘o線網卡進行分類,從無線網卡的端口分類來看,主要有PCI無線網卡、USB無線網卡和PCMCIA無線網卡任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網2.無線網卡6.1.2無線設備PCI無線網卡PCI無線網卡采用PCI端口,主要用于臺式計算機,價格低廉,但是安裝較為復雜,且容易造成驅動程序沖突

PCI無線網卡任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網2.無線網卡6.1.2無線設備USB無線網卡USB無線網卡采用通用串行總線標準,是目前最流行的短距離數字互聯設備,適合于臺式計算機和筆記本電腦,但是需要用戶在臺式計算機或筆記本電腦上安裝對應的驅動程序。在選擇USB無線網卡時需要注意的是,只有采用USB2.0端口的無線網卡才能滿足IEEE802.11g的需求。USB無線網卡任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網2.無線網卡6.1.2無線設備PCMCIA無線網卡PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation,個人計算機存儲卡國際協(xié)會)無線網卡是專門用在筆記本電腦、PDA(PersonalDigitalAssistant,掌上電腦)、數碼相機等便攜設備上的一種端口設備,如圖6-4所示。PCMCIA無線網卡除了輕巧、方便攜帶外,還有個和USB外部設備相同的特色,就是支持“熱插拔”功能。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網3.無線AP6.1.2無線設備

無線AP主要是實現無線工作站對有線局域網和有線局域網對無線工作站的訪問,在無線AP覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。通俗地講,無線AP類似于有線局域網中的集線器。無線AP是移動計算機用戶進入有線局域網的接入點,主要用于寬帶家庭、大樓內部和園區(qū)內部,傳輸距離為幾十米至上百米,目前主要技術為IEEE802.11系列技術。大多數無線AP還帶有接入點客戶端模式(APclient),可以和其他AP進行無線連接,擴大網絡的覆蓋范圍。

無線AP任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網無線AP的主要作用6.1.2無線設備(1)將無線網絡接入有線網絡(如以太網、令牌環(huán)網等)。(2)將各無線網絡客戶端(工作站端點)連接在一起,具有傳統(tǒng)以太網中集線器或交換機的作用。(3)在IEEE802.11中定義了“入口”(Portal)概念,它是IEEE802.11與IEEE802網絡互聯的設備,這是一個抽象的概念,它是部分“橋”功能的描述?,F在無線AP都集成了Portal。也就是說無線AP也具備了部分“橋”功能。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網4.無線路由器6.1.2無線設備

無線路由器是單純性無線AP和寬帶路由器的一種結合體。它不僅具備單純性無線AP的所有功能,如支持DHCP客戶端、支持VPN、防火墻、支持有線等效保密(WiredEquivalentPrivacy,WEP)等,而且還包括NAT功能,可支持局域網用戶的網絡連接共享。無線路由器借助于路由器的功能,實現家庭無線局域網中的Internet連接共享,實現非對稱數字用戶線(AsymmetricDigitalSubscriberLine,ADSL)和小區(qū)寬帶的無線共享接入。

無線路由器任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網5.無線天線6.1.2無線設備

當計算機與無線AP或其他計算機相距較遠時,隨著信號的減弱、傳輸速率的明顯下降,可能根本無法實現與無線AP或其他計算機之間的通信,此時就必須借助無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增益,如圖所示。無線天線有許多種類型,常見的有兩種:室內無線天線和室外無線天線。

無線天線任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇01選擇無線路由器選購無線路由器時,應當注意考慮以下幾個方面的參數。(1)官方認證:為了保證無線設備之間的兼容性,設備上應當貼有Wi-Fi或Wi-Max認證商標。Wi-Fi(WirelessFidelity)是無線保真的縮寫。(2)產品標準:目前,市場上的無線設備以IEEE802.11n為主,盡管其可以向下兼容IEEE802.11g、IEEE802.116和IEEE802.11a設備,但是兼容后將以最低標準模式運行。(3)傳輸速率:IEEE802.11b產品的標準帶寬只有11Mbit/s,某些產品可以達到22Mbit/s甚至44Mbit/s,IEEE802.11g產品的標準帶寬可以達到54Mbit/s,部分產品可以達到108Mbit/s。目前,最為流行的IEEE802.11n產品的標準帶寬高達300Mbit/s,甚至可以達到600Mbit/s。任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇01選擇無線路由器選購無線路由器時,應當注意考慮以下幾個方面的參數。(4)傳輸距離:無線局域網的有效覆蓋直徑在室內為20~30米,室外為200~300米。毫無疑問,覆蓋范圍越大,用戶就可以離無線路由器越遠,移動空間也就越大,也就更能隨心所欲地選擇接入位置。采用新技術后,室內無線設備的信號有效傳輸距離為120米,室外為350米。(5)通信安全:常用的安全加密方式有WEP和WPA,盡管WEP可以支持高達256位的加密,足以防止惡意的竊聽和“蹭網”,但過高的加密級別會導致網絡傳輸速率下降,WPA不僅安全性高,而且不會影響網絡傳輸,是目前應用最多的無線傳輸加密方式,因此選購無線路由器時應注意其支持的加密方式。(6)網絡端口:無線路由器的網絡端口主要包括RJ-45端口和USB端口。RJ-45端口的作用和分布與傳統(tǒng)寬帶路由器相似,用于連接有線網絡,通常包括1個WAN口和4個LAN口任務6.1認識無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇02選擇無線AP在只有幾臺計算機的小型無線局域網中,單純型無線AP用處并不大,完全可以用無線路由器代替。但是在擁有幾十臺計算機的無線局域網中,就必須部署單純型無線AP,以提高網絡傳輸速率。(1)信號強度:由于無線AP通常用于距離較遠的無線終端之間的互連,所以對無線AP的覆蓋范圍要求較高。無線AP的有效傳輸距離是由其發(fā)射功率決定的,發(fā)射功率越大,傳輸距離就越遠,但是發(fā)射功率過大會對人體健康產生影響。國際標準綜合考慮了在對人體無害的基礎上,信號最強的功率為100毫瓦,即20DBm,AP的功率在不超過這個數值的情況下,越接近這個數值則越好。(2)工作模式:許多無線AP都擁有多種工作模式,通常包括接入點、接入點客戶端、點對點橋接、點對多點橋接和無線中繼等。在小型無線局域網中,無線AP最主要的功能就是作為無線接入點或者接入點客戶端。(3)工作環(huán)境:普通小型無線局域網中的無線AP通常安裝在室內,選購時選擇適用于室內環(huán)境的產品即可。通常室內型無線AP的外觀造型都非常漂亮,提供網絡功能的同時又可以起到裝飾的作用。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網【任務要求】了解無線局域網傳輸協(xié)議;認識無線局域網信道;了解無錫那局域網拖布結構;掌握無線路由器的安裝與登錄。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.1無線局域網傳輸協(xié)議1.IEEE802.11IEEE802.11無線局域網標準是無線局域網目前最常用的傳輸協(xié)議,是無線網絡技術發(fā)展中的一個里程碑。該傳輸協(xié)議使各種不同廠商的無線產品得以互聯,并且降低了無線局域網的造價IEEE802.11定義了兩種類型的設備:一種是無線站,即帶有無線網卡的計算機、打印機或其他設備;另一種被稱為無線AP,用來提供無線網絡與有線網絡之間,以及無線設備相互之間的橋接。一個無線AP通常由一個無線輸出口和一個有線網絡端口構成。屬性IEEE802.11IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gIEEE802.11n頻段2.4GHz2.4GHz5GHz2.4GHz2.4GHz和5GHz最高傳輸速率2Mbit/s11Mbit/s54Mbit/s54Mbit/s108Mbit/s以上傳輸距離100米100~300米80千米150米以上100米以上業(yè)務數據數據、圖像語音、數據、圖像語音、數據、圖像數據、語音、高清圖像常見的IEEE802.11傳輸協(xié)議任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.1無線局域網傳輸協(xié)議2.藍牙藍牙(IEEE802.15)是一項新標準,該標準的出現是對IEEE802.11的補充。藍牙是一種先進的、大容量的、近距離無線數字通信的技術標準,最高數據傳輸速率為1Mbit/s,傳輸距離為10厘米~10米。藍牙比IEEE802.11移動性更強。例如,IEEE802.11將無線網絡限制在辦公室或校園等小范圍內,而藍牙卻能把一個設備連接到局域網或廣域網中,還支持全球漫游。藍牙具有成本低、體積小的優(yōu)點,可以用于更多類型的設備。3.HomeRFHomeRF主要應用于家庭網絡,是IEEE802.11與數字增強無繩通信(DigitalEnhancedCordlessTelecommunications,DECT)的結合,目的在于降低語音數據成本。目前HomeRF的傳輸速率較低,只有1Mbit/s~2Mbit/s。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.2無線局域網傳輸信道1、無線局域網傳輸頻段WLAN信道列表是法律所規(guī)定的IEEE802.11無線局域網應該使用的無線信道。IEEE802.11工作組劃分了4個獨立的頻段,分別是2.4GHz、3.6GHz、4.9GHz和5.8GHz,每個頻段又劃分為若干信道。每個國家自己制定了政策規(guī)定如何使用這些頻段,例如使用最大的發(fā)射功率和調制方式等(1)2.4GHz(IEEE802.11b/g)頻段2.4GHz頻段為各國共同的ISM頻段,這里的ISM頻段是工業(yè)、科學和醫(yī)用頻段,ISM頻段在各國的規(guī)定并不統(tǒng)一,但2.4GHz頻段為各國共同的ISM頻段。因此無線局域網(IEEE802.11b/IEEE802.11g)、藍牙、ZigBee等無線網絡,均可工作在2.4GHz頻段上。2.4GHz頻段信道任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.2無線局域網傳輸信道(2)5GHz(IEEE802.11a/IEEE802.11h/IEEE802.11j)頻段5GHz的無線局域網頻段可以劃分24條、20MHz帶寬的信道,IEEE802.11n在5GHz頻段上能將相鄰兩條20MHz的信道捆綁成一條40MHz的通道,使傳輸速率成倍提高。下圖所示為5GHz頻段的24條信道劃分情況,其中小的半圓表示獨立信道,大的半圓表示標準協(xié)議推薦的綁定信道。2.4GHz頻段信道任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.2無線局域網傳輸信道(1)什么是信道Channel即“信道”或“頻道”,它是以無線信號作為傳輸媒體的數據信號傳送通道。IEEE802.11g可兼容IEEE802.11b,二者都使用了2.4GHz微波頻段,最多可以使用14個信道。各國規(guī)定的2.4GHz頻段的頻率范圍略有不同,在中國,IEEE802.11b/IEEE802.11可以使用1~11信道,在同一區(qū)域可以有3個互不干擾的信道。IEEE802.11a使用了5GHz無線頻段,在同一區(qū)域可以有12個互不干擾的信道。

在進行無線局域網安裝時,一般使用驅動程序設置連接參數,無論怎樣安裝和配置無線局域網,一般最主要的設置項目包括網絡模式(集中式還是對等式無線網絡)、服務集標識符(ServiceSetIdentifier,SSID)、信道、傳輸速率4項,可見信道是無線設備正常工作的必選內容之一。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.2無線局域網傳輸信道(2)信道的數量及影響IEEE802.11b/IEEE802.11g工作在2.4GHz頻段,頻率范圍為2.4GHz~2.4835GHz,帶寬共83.5Mbit/s,每條子信道寬度為22MHz。一般在此頻段上劃分出11~13條可供選擇的信道,以防止傳輸的無線信號在傳輸過程中受到干擾。

信道的功能如同有線網絡中RJ-45端口的網線功能,無線傳輸信道一共有11條或13條可用信道。考慮到相鄰的兩臺無線AP之間有信號重疊區(qū)域,必須保證這部分區(qū)域所使用的信道中的信號不能互相覆蓋。具體地說,信號互相覆蓋的無線AP必須使用不同的信道,否則很容易造成各臺無線AP之間的信號相互產生干擾,從而導致無線局域網的整體性能下降。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.2無線局域網傳輸信道(3)傳輸速率不同標準的無線設備的傳輸速率各不相同。①IEEE802.11采用2.4GHz頻段,調制方法采用補償碼鍵控(CCK)方法,傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s,或者根據直接序列擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s,以保證設備的正常運行并維持設備的穩(wěn)定性。②IEEE802.11a擴充了標準的物理層,規(guī)定該層使用5GHz的頻段。該標準采用正交頻分復用(OFDM)調制技術,傳輸速率范圍為6Mbit/s~54Mbit/s(54Mbit/s、20Mbit/s、6Mbit/s)。③IEEE802.11g同樣運行于2.4GHz頻段,向下兼容IEEE802.11b,而由于其使用了與IEEE802.11a相同的調制技術——

OFDM,因此能使無線局域網達到54Mbit/s的數據傳輸率(54Mbit/s、48Mbit/s、36Mbit/s、24Mbit/s、18Mbit/s、12Mbit/s、9Mbit/s、6Mbit/s)。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.3無線局域網拓撲結構

無線局域網無論采用哪一種傳輸技術,其拓撲結構都有兩種基本類型:有中心拓撲結構和無中心拓撲結構。一般來講,無中心拓撲結構也稱為沒有基礎設施的無線局域網,有中心拓撲結構也稱為有基礎設施的無線局域網。

1.點對點模式

采用無中心拓撲結構的無線局域網的典型組網方式為點對點模式(Ad-Hoc模式),也稱為對等結構模式或者自組織網絡/移動自組網方式。采用Ad-Hoc模式拓撲結構的網絡無法接入有線網絡中,只能獨立使用,無需AP,安全等方面的功能由各個客戶端自行維護,如圖所示Ad-Hoc模式拓撲結構任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.3無線局域網拓撲結構1.點對點模式(1)Ad-Hoc模式的優(yōu)點Ad-Hoc模式的優(yōu)勢在于組網靈活、快捷,可以廣泛運用于臨時通信的環(huán)境。(2)Ad-Hoc模式的缺點①當網絡中用戶數量過多時,信道競爭會嚴重影響網絡性能。②路由信息隨著用戶數量的增加而快速上升,過多的路由信息會嚴重阻礙數據通信的進行。③一個節(jié)點必須能同時“看”到網絡中任意的其他節(jié)點,否則會被認為網絡中斷。④只適用于少數用戶的組網。Ad-Hoc模式拓撲結構任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.3無線局域網拓撲結構2.基礎結構模式基礎結構模式(Infrastructure模式)由AP、無線工作站和分布式系統(tǒng)(DistributionSystemServices,DSS)構成,覆蓋的區(qū)域稱為基本服務集(BasicServiceSet,BSS),如圖所示。無線工作站與AP關聯,采用AP的基本服務集標識符(BasicServiceSetIdentifier,BSSID)。在IEEE802.11中,BSSID是AP的MAC地址。從應用角度出發(fā),絕大多數無線局域網屬于有中心拓撲結構。Infrastructure模式無線局域網也使用非集中式MAC協(xié)議。但有中心拓撲結構的抗毀性差,AP的故障容易導致整個網絡癱瘓。Infrastructure模式拓撲結構任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.3無線局域網拓撲結構3.多AP模式

多AP模式指由多個AP和連接它們的DSS組成的基礎結構模式。

每個AP是一個獨立的BSS,多個BSS組成一個擴展服務集(ExtendedServiceSet,ESS)。ESS內所有AP共享同一個擴展服務集標識符(ExtendedServiceSetIdentifier,ESSID)。DSS在IEEE802.11中并沒有定義,目前多指以太網。相同ESSID之間可以漫游,采用不同ESSID的無線局域網可以形成不同的邏輯子網。

多AP模式也稱為“多蜂窩結構”。各個蜂窩之間建議有15%的信號重疊區(qū)域,以便無線工作站進行漫游。漫游時必須進行不同AP之間的切換。切換可以通過交換機以集中的方式控制,也可以通過移動節(jié)點、監(jiān)測節(jié)點的信號強度來控制(非集中控制方式)。在有線網絡不能到達的環(huán)境中,可以采用多蜂窩無線中繼結構。但這種結構要求蜂窩之間要有50%的信號重疊區(qū)域,同時客戶端的使用效率會下降50%。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網6.2.3無線局域網拓撲結構4.無線網橋模式

利用一對無線網橋連接兩個有線局域網或者無線局域網網段,使用放大器和定向天線可以將覆蓋距離增大到50千米。5.AP客戶端(client)模式

將部分AP設置為APclient模式,遠端AP作為終端訪問中心AP。APclient模式應用在室外,相當于點對多點的連接方式,區(qū)別在于中心接入點把遠端局域網看成一個接入的無線終端,不限制接入遠端APclient模式的無線AP連接的局域網絡數量和網絡連接方式。任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇選擇無線路由器步驟一:先將配置無線路由器的計算機通過雙絞線與無線路由器的LAN口相連,然后將其地址設置為無線路由器所在網段的地址,如圖所示。辦公室無線局域網場景的設備連接拓撲結構圖任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇選擇無線路由器步驟二:因為華為無線路由的默認LAN口的IP地址為,所以需將管理計算機的IP地址設置為192.168.0.xx(xx的取值為2~254),子網掩碼設置為,默認網關設置為路由器地址,即,如圖所示。連接AP任務6.2認識無線局域網通信模型項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】無線設備的選擇選擇無線路由器步驟三:在終端上使用瀏覽器訪問http://IP()地址或https://IP地址,進入登錄界面。選擇系統(tǒng)的語言,并輸入默認用戶名、密碼,單擊“登錄”按鈕即可進入Web網管主頁面,如圖所示。首次進入Web網管主頁面時,為確保Web網管安全性,會提示用戶修改密碼,修改后需重新登錄。配置計算機IP地址登錄界面任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務要求】認識Ad-Hoc模式無線局域網;了解windows10的Ad-Hoc模式無線局域網的配置認識Infrastructure模式無線局域網;掌握如何使用“胖”AP搭建公司辦公室的無線局域網。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.1搭建Ad-Hoc模式無線局域網1.認識Ad-Hoc模式無線局域網Ad-Hoc結構是一種省去了無線中間設備AP而搭建起來的對等網絡結構,在這種結構中,只要安裝了無線網卡,計算機之間即可實現無線互聯。其原理是將網絡中的一臺計算機的主機建立點到點連接,該點到點連接相當于虛擬AP,而其他計算機就可以直接通過這個點到點連接進行網絡互聯與共享,Ad-Hoc模式無線局域網拓撲結構如圖所示。Ad-Hoc模式無線局域網沒有嚴格的控制中心,其所有節(jié)點的地位平等,是一個對等式網絡。

Ad-Hoc模式無線局域網的布設或展開無須依賴任何預設的網絡設施。其節(jié)點通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調各自的行為,節(jié)點開機后就可以快速、自動地組成一個獨立的網絡。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.1搭建Ad-Hoc模式無線局域網2.配置Windows10的Ad-Hoc模式無線局域網(1)在Windows10的桌面模式下,按組合鍵“Win+X”,再按“A”鍵,打開“管理員:WindowsPowerShell(管理員)”窗口(2)需要檢測一下計算機是否支持無線AP功能。在窗口中輸入netshwlanshowdrivers,并按“Enter”鍵,其中有“支持的承載網絡”一項。如果該項是“是”,那么計算機可以使用無線AP功能;如果該項是“否”,則需要更新網卡驅動程序。如果更新后該項還是“否”,那么說明此網卡不適合搭建無線對等局域網。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.1搭建Ad-Hoc模式無線局域網2.配置Windows10的Ad-Hoc模式無線局域網(3)在窗口中輸入netshwlansethostednetworkmode=allowssid=[networkname]key=[passkey],[networkname]和[passkey]分別為無線局域網名稱和密碼,按“Enter”鍵,接著輸入netshwlanstarthostednetwork命令,并按“Enter”鍵以開啟該無線局域網,如圖所示。PowerShell命令任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.1搭建Ad-Hoc模式無線局域網2.配置Windows10的Ad-Hoc模式無線局域網(4)選擇“網絡和共享中心”選項,就可以看到剛剛添加的無線局域網了,但訪問類型卻是“無法連接到網絡”。這是因為沒有為該網絡設置要共享的連接。(5)打開已經連接到Internet的以太網,單擊“屬性”按鈕,選擇“共享”選項卡,允許其他網絡用戶通過此計算機的Internet連接來連接網絡,并在“家庭和網絡連接”中選中剛剛添加的無線局域網。(6)單擊“確定”按鈕后,添加的無線局域網已經連接到Internet了,然后可以在任何無線設備中找到這個網絡并且建立起連接。(7)如果不想使用此無線局域網了,可以在“管理員:WindowsPowerShell(管理員)”窗口中輸入netshwlanstophostednetwork命令并按“Enter”鍵。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網1.認識Infrastructure模式無線局域網Infrastructure模式類似于傳統(tǒng)有線星形拓撲結構方案,此模式需要有一臺符合IEEE802.11b/IEEE802.11g模式的無線AP或無線路由器存在,所有通信通過無線AP或無線路由器做連接,就如同有線局域網下利用集線器來做連接。該模式下的無線局域網可以通過無線AP或無線路由器的以太網口與有線局域網相連。實際上Infrastructure模式無線局域網還可以分為兩種模式:一種是無線路由器+無線網卡模式;另一種是無線AP+無線網卡模式。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網(1)無線路由器+無線網卡模式

該模式是目前很多小型網絡使用的模式,如家庭、辦公室。在這種模式下,無線路由器相當于一個集合了路由功能的無線AP,用來實現無線局域網和有線局域網的連接,如圖6-18所示。

該模式下的無線局域網可以通過無線路由器的以太網端口和有線局域網連接,從而構成無線局域網和有線局域網之間的一體通信。無線路由器是無線局域網和有線局域網之間連接的橋梁。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網(2)無線AP+無線網卡模式

無線AP是無線局域網的核心,是移動計算機用戶進入有線局域網的接入點。該模式主要用于寬帶家庭、大樓內部和園區(qū)內部,覆蓋距離為幾十米至上百米。該模式如圖1所示。

在由無線AP組建的Infrastructure模式無線局域網中,計算機之間的通信通過無線AP來完成,由無線AP接收客戶設備的信號,并將其轉發(fā)給其他計算機,從而實現無線局域網資源的共享。把無線AP和有線局域網連接,就可以實現無線局域網與有線局域網的通信,如圖2所示。圖1無線AP+無線網卡模式圖2無線局域網和有線局域網共存的連接模式任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網2.以無線AP為核心的無線局域網組網

無線AP可以連接到有線局域網,實現無線局域網和有線局域網的互聯。也就是說,無線AP是無線局域網和有線局域網之間溝通的橋梁。無線AP是組建無線局域網的核心設備,在無線AP信號覆蓋范圍內的無線工作站,可以通過無線AP進行相互通信。沒有無線AP基本上就無法組建真正意義上可訪問Internet的無線局域網。無線AP在無線局域網中就相當于發(fā)射基站在移動通信網絡中的角色。由于無線AP信號的覆蓋范圍是一個向外擴散的圓形區(qū)域,因此應盡量把無線AP放置在無線局域網的中心位置,而且各無線客戶端與無線AP的直線距離要合適,符合硬件的要求,以避免因通信信號衰減過多而導致通信失敗。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網2.以無線AP為核心的無線局域網組網(1)組網原理以無線AP為核心的組網模式,由無線AP、無線工作站及分布式系統(tǒng)構成,局域網覆蓋的區(qū)域稱為基本服務區(qū)(BasicServiceArea,BSA)。其中,無線AP用于在無線工作站和有線局域網之間接收、緩存和轉發(fā)數據,所有的無線通信都由無線AP來處理和完成,實現從有線局域網向無線終端的連接。(2)無線AP工作類型無線AP主要有兩種工作類型,分別是“瘦”AP(又稱為FITAP)和“胖”AP(又稱為FATAP)。①“瘦”AP是不可以單獨進行配置或者使用的一種無線AP工作類型,它需要配合其他組件工作,例如無線控制器(AccessController,AC)。②“胖”AP除了具有之前提到的無線接入功能外,一般還同時具備WAN口、LAN口,支持DHCP服務器、DNS和MAC地址克隆、防火墻等功能。“胖”AP通常有自帶的完整網絡操作系統(tǒng),是可以獨立工作的網絡設備,可以實現撥號、路由等功能,我們常見的無線路由器采用的就是這種工作類型。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網6.3.2搭建Infrastructure模式無線局域網2.以無線AP為核心的無線局域網組網

胖”AP一般應用于小型的無線局域網建設,可獨立工作,不需要AC的配合,一般應用于僅需要較少數量即可完整覆蓋的家庭、小型商戶或小型辦公類場景。

瘦”AP一般應用于中大型的無線局域網建設,以一定數量的無線AP配合AC來組建較大型的無線局域網,使用場景一般為商場、超市、景點、酒店、餐飲娛樂、企業(yè)辦公等。

在AC+“胖”AP的組網過程中,當很多用戶連接在同一個“胖”AP上時,“胖”AP無法自動進行負載均衡,將用戶分配到其他負載較輕的“胖”AP上,因此“胖”AP會因為負荷較大而頻繁出現網絡故障。

而在AC+“瘦”AP的組網過程中,當很多用戶連接在同一個“瘦”AP上時,AC會根據負載均衡算法,自動將用戶分配到負載較輕的其他AP上,由此降低了AP的故障率,提高了網絡的可用性。“胖”AP不可集中管理,需要一個個地單獨進行配置,配置工作煩瑣?!笆荨盇P可配合AC進行集中管理,無須單獨配置,在無線AP數量較多的情況下,集中管理的優(yōu)勢更為明顯。任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】使用“胖”AP搭建公司辦公室的無線局域網選擇無線路由器根據任務要求,以一個辦公室拓撲結構圖為例,如圖所示,要求配置一臺“胖”AP用于搭建辦公室無線局域網。步驟一:配置路由器作為DHCP服務器,為STA設備分配IP地址。[Router]

dhcp

enable//開啟DHCP功能[Router]

interface

gigabitethernet

1/0/0//進入端口模式[Router-GigabitEthernet1/0/0]

ip

address

24

//為端口配置IP地址[Router-GigabitEthernet1/0/0]

dhcp

select

interface

//設置DHCP基于端口配置[Router-GigabitEthernet1/0/0]

dhcp

server

excluded-ip-address

//DCHP排除地址[Router-GigabitEthernet1/0/0]

quit//退出辦公室拓撲結構圖任務6.3組建公司無線局域網項目6突破時空——組建無線局域網【任務實施】使用“胖”AP搭建公司辦公室的無線局域網選擇無線路由器步驟二:

配置“WLAN業(yè)務”,選擇“向導→配置向導”選項,進入“Wi-Fi信號設置”頁面,配置Wi-Fi信號。單擊“新建”按鈕,進入“基本信息配置”頁面,配置SSID基本信息,如圖1所示。單擊“下一步”按鈕,進入“地址及速率配置”頁面,如圖2所示,配置地址參數,單擊“完成”按鈕。

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