工作單元5組建小型無線網(wǎng)絡(luò)

目前很多計(jì)算機(jī)上都帶有無線網(wǎng)卡，利用無線網(wǎng)卡可以很方便的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。本單元的主要目標(biāo)是了解常用的無線局域網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備；熟悉無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法；能夠利用相關(guān)設(shè)備組建小型無線網(wǎng)絡(luò)。本單元主要內(nèi)容任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)無線局域網(wǎng)任務(wù)5.2組建BSS無線局域網(wǎng)任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)無線局域網(wǎng)

【任務(wù)目的】（1）了解常用的無線局域網(wǎng)技術(shù)；（2）了解常用的無線局域網(wǎng)的設(shè)備?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】（1）能夠接入Internet的PC；（2）典型的無線局域網(wǎng)組網(wǎng)案例。5.1.1無線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.IEEE802.11

1997年6月，IEEE推出了第一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE802.11。該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層和介質(zhì)訪問控制子層（MAC）的協(xié)議規(guī)范，允許無線局域網(wǎng)及無線設(shè)備制造商在一定范圍內(nèi)建立操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。速度大約有1～2Mb/s。任何LAN應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)或協(xié)議在遵守IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線LAN上運(yùn)行時(shí)，就像它們運(yùn)行在以太網(wǎng)上一樣容易。5.1.1無線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改和補(bǔ)充，其中最重要的改進(jìn)就是在IEEE802.11的基礎(chǔ)上增加了兩種更高的通信速率5.5Mb/s和11Mb/s。由于現(xiàn)行的以太網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)10Mb/s、100Mb/s乃至1000Mb/s等不同速率以太網(wǎng)絡(luò)之間的兼容，因此有了IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)之后，移動(dòng)用戶將可以得到以太網(wǎng)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)性能、速率和可用性，管理者也可以無縫地將多種LAN技術(shù)集成起來，形成一種能夠最大限度地滿足用戶需求的網(wǎng)絡(luò)。

IEEE802.11g是一種混合標(biāo)準(zhǔn)，兼容802.11b，其載波的頻率為2.4GHz（跟802.11b相同），原始傳送速度為54Mbit/s，凈傳輸速度約為24.7Mbit/s，能滿足用戶大文件的傳輸和高清晰視頻點(diǎn)播等要求。

5.1.2無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備

1.無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡在無線局域網(wǎng)中的作用相當(dāng)于有線網(wǎng)卡在有線局域網(wǎng)中的作用。無線網(wǎng)卡主要包括NIC（網(wǎng)卡）單元、擴(kuò)頻通信機(jī)和天線三個(gè)功能模塊。NIC單元屬于數(shù)據(jù)鏈路層，由它負(fù)責(zé)建立主機(jī)與物理層之間的連接；擴(kuò)頻通信機(jī)與物理層建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系，它通過天線實(shí)現(xiàn)無線電信號(hào)的接收與發(fā)射。

2.無線訪問接入點(diǎn)無線訪問接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）是在無線局域網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的集中設(shè)備，相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器5.1.2無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備

3.無線路由器無線路由器實(shí)際上就是無線AP與寬帶路由器的結(jié)合。借助于無線路由器，可實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)中的Internet連接共享，實(shí)現(xiàn)ADSL、CableModem和小區(qū)寬帶的無線共享接入。如果不購置無線路由，就必須在無線網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺(tái)代理服務(wù)器才可以實(shí)現(xiàn)Internet連接共享。4.天線天線（Antenna）的功能是將信號(hào)源發(fā)送的信號(hào)由天線傳送至遠(yuǎn)處。天線一般有定向性和安全性之分，前者較適合于長(zhǎng)距離使用，而后者則較適合區(qū)域性的使用?！救蝿?wù)實(shí)施】

操作1分析無線局域網(wǎng)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作2認(rèn)識(shí)常用的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備任務(wù)5.2組建BSS無線局域網(wǎng)

【任務(wù)目的】（1）了解無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式；（2）熟悉單一BSS結(jié)構(gòu)無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】（1）AP或無線路由器（本任務(wù)以Cisco系列無線產(chǎn)品為例，也可選用其他產(chǎn)品，部分內(nèi)容也可使用CiscoPacketTracer、BosonNetsim等模擬軟件完成）；（2）安裝Windows操作系統(tǒng)的PC（帶有無線網(wǎng)卡）；（3）組建無線局域網(wǎng)的其他相關(guān)設(shè)備和部件。

。5.2.1無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式

在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中，一組無線設(shè)備被稱為服務(wù)集（ServiceSet），這些設(shè)備的服務(wù)集標(biāo)識(shí)（SSID）必須相同。服務(wù)集標(biāo)識(shí)是一個(gè)文本字符串，包含在發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中，如果發(fā)送方和接收方的SSID相同，這兩臺(tái)設(shè)備將能夠通信。

1.BSS組網(wǎng)模式基本服務(wù)集（BasicServiceSet，BSS）包含一個(gè)接入點(diǎn)（AP），負(fù)責(zé)集中控制一組無線設(shè)備的接入。5.2.1無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式

2.ESS組網(wǎng)模式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)BSS雖然可以實(shí)現(xiàn)有線和無線網(wǎng)絡(luò)的連接，但無線客戶端的移動(dòng)性將被限制在其AP的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)。擴(kuò)展服務(wù)集（ExtendedServiceSet，ESS）通過有線網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)AP連接起來，不同AP可以使用不同的信道

。5.2.2無線局域網(wǎng)的用戶接入

1.掃描（Scanning）無線客戶端掃描發(fā)現(xiàn)BSS有被動(dòng)掃描和主動(dòng)掃描兩種方式。2.認(rèn)證（Authentication）（1）認(rèn)證方式開放系統(tǒng)認(rèn)證：無線客戶端以MAC地址為身份證明，要求網(wǎng)絡(luò)MAC地址必須是唯一的，這幾乎等同于不需要認(rèn)證，沒有任何安全防護(hù)能力。在這種認(rèn)證方式下，通常應(yīng)采用MAC地址過濾、RADIUS等其他方法來保證用戶接入的安全性。共享密鑰認(rèn)證：該方式可在使用WEP加密時(shí)使用，在認(rèn)證時(shí)需校驗(yàn)無線客戶端采用的WEP密鑰。5.2.2無線局域網(wǎng)的用戶接入

（2）WEP

WEP是IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)定義的一個(gè)用于無線局域網(wǎng)的安全性協(xié)議，主要用于無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)流的加密和節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證，提供和有線局域網(wǎng)同級(jí)的安全性。WEP在數(shù)據(jù)鏈路層采用RC4對(duì)稱加密技術(shù)，提供了40位（有時(shí)也稱為64位）和128位長(zhǎng)度的密鑰機(jī)制。使用了該技術(shù)的無線局域網(wǎng)，所有無線客戶端與AP之間的數(shù)據(jù)都會(huì)以一個(gè)共享的密鑰進(jìn)行加密。WEP的問題在于其加密密鑰為靜態(tài)密鑰，加密方式存在缺陷，而且需要為每臺(tái)無線設(shè)備分別設(shè)置密鑰，部署起來比較麻煩，因此不適合用于安全等級(jí)要求較高的無線網(wǎng)絡(luò)。5.2.2無線局域網(wǎng)的用戶接入

（3）IEEE802.11i、WPA和WPA2

IEEE802.11i定義了無線局域網(wǎng)核心安全標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提供了強(qiáng)大的加密、認(rèn)證和密鑰管理措施。

WPA（Wi-FiProtectedAccess，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安全存取）是Wi-Fi聯(lián)盟制定的安全解決方案，它能夠解決已知的WEP脆弱性問題，并且能夠?qū)褐臒o線局域網(wǎng)攻擊提供防護(hù)。WPA使用基于RC4算法的TKIP來進(jìn)行加密，并且使用預(yù)共享密鑰（PSK）和IEEE802.1x/EAP來進(jìn)行認(rèn)證。

WPA2是獲得IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)的Wi-Fi聯(lián)盟交互實(shí)施方案。WPA2使用AES-CCMP實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的加密功能，也支持PSK和IEEE802.1x/EAP的認(rèn)證方式。5.2.2無線局域網(wǎng)的用戶接入

3.關(guān)聯(lián)（association）無線客戶端在通過認(rèn)證后會(huì)發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，AP收到該幀后將對(duì)客戶端的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求進(jìn)行