《计算机网络实用技术 普通高等教育十一五 国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 杨尚森 高春玲 朱乃立 第4章 无线局域网技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络实用技术 普通高等教育十一五 国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 杨尚森 高春玲 朱乃立 第4章 无线局域网技术（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 无线局域网技术,无线局域网是近年来迅速发展的网络新技术，并得到了广泛应用。本章学习无线局域网的基本原理及简单的无线局域网的组建，还有无线局域网的安全管理，最后给出了一个实际的无线局域网的设计方案。 本章要点 无线网络基础 无线局域网的设备和结构 组建家庭无线网 组建无线园区网,网络技术课程网站建设课件 （人民邮电出版社2008年3月）,主编：朱乃立 杨尚森,第4章无线局域网技术,4.1无线网络基础 4.1.1无线局域网技术 4.1.2无线局域网的相关标准 4.1.3无线局域网频道分配与调制技术 4.1.4无线网络安全技术 4.2无线局域网的设备和结构 4.2.1无线局域网的设备 4.2
2、.2无线局域网的拓扑结构 4.2.3无线网络的种类,第4章无线局域网技术,4.3组建家庭无线网 4.3.1安装无线网卡和AP 4.3.2无线网络调试 4.4组建无线园区网 4.4.1无线园区网的特点 4.4.2无线园区网的规划设计 4.4.3企业无线局域网的设备,4.1 无线网络基础,4.1.1 无线局域网技术 1、无线局域网 随着网络的飞速发展，笔记本电脑的普及，人们对移动办公的要求越来越高。传统的有线局域网要受到布线的限制，如果建筑物中没有预留的线路，布线及调试将非常大，且线路易损坏，给维护和扩容等带来不便，网络中的各节点的搬迁和移动也非常麻烦。 无线局域网（Wireless LAN，WL
3、AN）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。,无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用，也可以独立作为有线局域网的替代设施，因此无线局域网提供了很强的组网灵活性。 2.无线局域网的历史 无线局域网的初步应用，可以追溯到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军就采用了无线电信号做资料的传输，他们研发出了一套无线电传输技术，并且采用非常高的加密技术。二战时期，美军和盟军都广泛使用了这项技术，并让学者从中得到了灵感。1971年，夏威夷大学的研究人
4、员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络，被称为ALOHANET网络，是最早的无线局域网络。这个WLAN包括了7台计算机，采用双向星型拓扑（bi-directional star topology）横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛（Oahu Island）上。,随作个人计算机诞生并初步发展，真正现代意义上的无线局域网在上世纪80年代末期才开始出现，当时摩托罗拉公司开发出了第一代商用无线局域网。2.无线局域网的技术特点 WLAN开始是作为有线局域网络的延伸而存在的，各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络。但随着应用的进一步发展，WLAN正逐渐从传统意义上的局域
5、网技术发展成为“公共无线局域网”，成为国际互联网INTERNET宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。,3.WLAN技术的优势 WLAN技术使网上的计算机具有可移动性，与有线网络相比，WLAN具有以下优点： （1） 安装便捷：无线局域网的安装工作简单，它无需施工许可证，不需要布线或开挖沟槽。它的安装时间只是安装有线网络时间的零头。 （2） 覆盖范围广：在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而无线局域网的通信范围，不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。 （3） 经济节约：由于有线网络缺少灵活
6、性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，所以往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。WLAN不受布线接点位置的限制，具有传统局域网无法比拟的灵活性，可以避免或减少以上情况的发生。,（4） 易于扩展：WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游”等有线网络无法提供的特性。 （5） 传输速率高：WLAN的数据传输速率现在已经能够达到50Mbit/s以上，传输距离可远至20km以上。 4.无线局域网的应用场合 作为有线网络无线延伸，WLAN可以
7、广泛应用在生活的各个方面。对于难于布线的环境，如老式建筑、沙漠区域等，对于频繁变化的环境，如各种展览大楼；对于临时需要的宽带接入，流动工作站等，建立WLAN是理想的选择。,（1）销售行业应用。对于大型超市来讲，商品的流通量非常大，接货的日常工作包括定单处理、送货单、入库等需要在不同地点的现场将数据录入数据库中。仓库的入库和出库管理，物品的搬动较多，数据在变化，目前，很多的做法是手工做好记录，然后再将数据录入数据库中，这样费时而且易错，采用WLAN，即可轻松解决上面两个问题，在超市的各个角落，在接货区、在发货区、货架、中仓库中利用WLAN，可以现场处理各种单据。 （2）物流行业应用。随着我国加入
8、WTO，各个港口、储存区对物流业务的数字化提出了较高的要求。一个物流公司一般都有一个网络处理中心，还有些办公地点分布在比较偏僻的地方，对于那些运输车辆、装卸装箱机组等的工作状况，物品统计等等，需要及时将数据录入并传输到中心机房。部署WLAN就成了是物流业的一项必不可少的现代化基础设施。,（3）电力行业应用。如何对遥远的变电站进行遥测、遥控、遥调，这是摆在电力系统的一个老问题。WLAN能监测并记录变电站的运行情况，给中心监控机房提供实时的监测数据，也能够将中心机房的调控命令传入到各个变电站。这是WLAN在电力系统遍布到千家万户，但又无法完全用有线网络来检测与控制的一个潜在应用。 （4）服务行业应
9、用。由于PC机的移动终端化、小型化，一个旅客在进入一个酒店后要及时处理网上的各种业务，这时酒店大堂、客房、会议厅通过WLAN 接入Internet是必不可少的；由于WLAN的移动性、便捷性等特点，更是受到了一些大中型酒店的青睐。 在机场和车站是旅客候机候车的一段等待时光，这时打开笔记本电脑来上上网，目前，在北美和欧洲的大部分机场和车站，都部署了WLAN，在我国，也在逐步实施和建设中。,（5）教育行业应用。WLAN可以让教师和学生对教与学的时时互动。学生可以在教师、宿舍、图书馆利用移动终端机向老师问问题、提交作业；老师可以时时给学生上辅导课。学生可以利用WLAN在校园的任何一个角落访问校园网。W
10、LAN可以成为一种多媒体教学的辅助手段。 （6）会议厅、展厅应用。一些大型展览的展厅内，一般都布有WLAN，服务商、参展商、客户走入大厅内可以随时接入Internet。WLAN的可移动性、可重组性、灵活性为会议厅和展会中心等具有临时租用性质的服务行业提供了盈利的无限空间。,（7）中小型办公室/家庭办公应用。WLAN可以让人们在中小型办公室或者在家里任意的地方上网办公，收发邮件，随时随地可以连接上Internet，并且上网资费与有线网络一样。有了WLAN，人们的自由空间就增大了。 （8）企业办公楼之间办公应用。对于一些中大型企业，有一个主办公楼，还有其他附属的办公楼，楼与楼之间、部门与部门之间需
11、要通信，如果搭健有限网络，需要支付昂贵的月租费和维护费，而WLAN不需要综合布线，一样能够实现有线网络的功能。 目前，无线局域网已经成为许多企业、学校的有线局域网的重要补充，广泛应用在广场、体育场、会议室、阅览室等场所。,4.1.2 无线局域网的相关标准 由于WLAN是基于计算机网络与无线通信技术，在计算机网络结构中，逻辑链路控制（LLC）层及其之上的应用层对不同的物理层的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN标准主要是针对物理层和媒质访问控制层（MAC），涉及到所使用的无线频率范围、空中接口通信协议等技术规范与技术标准。,1.IEEE 802.11X （1）IEEE 802.11
12、1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE 802.11（别名：Wi-Fi (Wireless Fidelity) 无线保真）是在1997年6月审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法。 IEEE 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，所以IEEE 802.11标准被IEEE 80
13、2.11b所取代了。,（2）IEEE 802.11b 1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定WLAN工作频段在2.4-2.4835 GHz，数据传输速率达到11Mbps, 传输距离控制在50-150英尺。该标准是对IEEE 802.11的一个补充，采用补偿编码键控调制方式，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率间自动切换，它改变 了WLAN设计状况，扩大了WLAN的应用领域。 （3）IEEE 802.11a 1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定
14、WLAN工作频段在5.15-8.825 GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo), 传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE 802.11的一个补充，扩充了标准的物理层，采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，支持多种业务如话音、数据和图像等，一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。,（4）IEEE 802.11g IEEE推出的IEEE 802.11g标准，拥有IEEE 802.11a的传输速率，安全性较IEEE 802.11b好。采用2种调制方式，含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK，做到与802.11a和8
15、02.11b兼容。 目前802.11g已成为应用最普遍的网络标准。 （5）IEEE 802.11i IEEE 802.11i标准是结合IEEE802.11x中的用户端口身份验证和设备验证，对WLAN MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善WLAN的安全性。,（6）IEEE 802.11e/f/h IEEE 802.11e标准对WLAN MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS机制。 IEEE 802.11f定义访问节点之间的通讯，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议（IAPP）。 IEEE 802.11h用于80
16、2.11a的频谱管理技术。 （7）802.11n 新兴的 802.11n 标准是下一代的无线网络技术，专注于高吞吐量的研究，计划将无线局域网的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可达320Mbps甚至500Mbps。,2.HIPERLAN 欧洲电信标准化协会（ETSI）的宽带无线电接入网络（BRAN）小组着手制定Hiper（High Performance Radio）接入标准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。 HiperLAN1推出时，数据速率较低，没有被人们重视。在2000年，HiperLAN2标准制定完成，最高数据速率能达到54Mbit/s；详细定义了WLAN的检测功能和转换信令，用以支持许多无线网络；支持动态频率选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。该标准在WLAN性能、安全性、服务质量QoS等方面也给出了一些定义。 HiperLAN1对应IEEE802.11b，HiperLAN2与1EEE082.11a具有相同的物理层，它们可以采用相同的部件，并且，HiperLAN2强调与3G整
