1、计算机网络规划与设计计算机网络规划与设计第第7章章2本章重点本章重点q掌握无线网络技术应用q掌握根据实际应用需求规划和设计无线网络q掌握无线网络的安全技术37.1工作任务q利用无线网络技术进一步扩展企业内部网的覆盖范围，使企业员工能够随时随地、方便高效地使用企业网络。提升企业网络环境，提高管理水平和效率，推动企业信息化建设。要覆盖部分原来没有有线网的空间，诸如：会议厅等7.1工作任务q 对于无线方式，需要达到的功能与要求有：q 1.高带宽，必须能够达到有线局域网络的带宽，从而保证家庭网络速度。q 2.可靠的保密性能，由于无线方式通过空中传播，必须有良好的保密措施使得数据传输的安全可靠，防止可能
2、的窃取。q 3.无线电管理机关的许可，由于采用无线方式，必须符合所有本地无线电管理机构的规定。q 4.合理的造价，与租用线路和有线布线比较，无线方式应该有更加合理的价格和更高的性能。457.2相关理论知识相关理论知识q无线网络技术无线网络技术1无线网络的优点（1）灵活性和移动性（2）安装便捷（3）易于进行网络规划和调整（4）故障定位容易（5）易于扩展7.2相关理论知识相关理论知识q无线网络技术无线网络技术2无线网络缺点（1）性能。（2）速率。（3）安全性。67.2相关理论知识相关理论知识q 无线网络技术无线网络技术1家庭无线家庭无线LAN简单的家庭无线简单的家庭无线WLAN是在家庭无线局域网最
3、通用和最便宜的是在家庭无线局域网最通用和最便宜的例子，一台设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点例子，一台设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点。这些无线路由器可以提供广泛的功能，例如：。这些无线路由器可以提供广泛的功能，例如：（1）保护家庭网络远离外界的入侵。）保护家庭网络远离外界的入侵。（2）允许共享一个）允许共享一个ISP（Internet服务提供商）的单一服务提供商）的单一IP地址地址。可为。可为4台计算机提供有线以太网服务，但是也可以和另一台计算机提供有线以太网服务，但是也可以和另一个以太网交换机或集线器进行扩展。个以太网交换机或集线器进行扩展。（3）为多个无线计算机作一个无
4、线接入点。通常基本模块提）为多个无线计算机作一个无线接入点。通常基本模块提供供2.4GHz802.11b/g操作的操作的Wi-Fi。77.2相关理论知识相关理论知识q 无线网络技术无线网络技术2无线桥接无线桥接当需要为有线连接建立第二条冗余连接以作备份时，无线桥接当需要为有线连接建立第二条冗余连接以作备份时，无线桥接允许在建筑物之间进行无线连接。允许在建筑物之间进行无线连接。802.11设备通常用来进行设备通常用来进行这项应用以及无线光纤桥。这项应用以及无线光纤桥。802.11基本解决方案一般更便宜基本解决方案一般更便宜并且不需要在天线之间有直视性，但是比光纤解决方案要慢并且不需要在天线之间有
5、直视性，但是比光纤解决方案要慢很多。很多。802.11解决方案通常在解决方案通常在5至至30mbps范围内操作，而范围内操作，而光纤解决方案在光纤解决方案在100至至1000mbps范围内操作。基于范围内操作。基于802.11的解决方案可达到这个距离，而且它不需要线缆连接。但基的解决方案可达到这个距离，而且它不需要线缆连接。但基于于802.11的解决方案的缺点是速度慢和存在干扰，而光纤解的解决方案的缺点是速度慢和存在干扰，而光纤解决方案不会。光纤解决方案的缺点是价格高。决方案不会。光纤解决方案的缺点是价格高。87.2相关理论知识相关理论知识q 无线网络技术无线网络技术3中型中型WLAN中等规模
6、的企业网络中，传统使用一个简单的设计，这些网络中等规模的企业网络中，传统使用一个简单的设计，这些网络简单地向所有需要无线覆盖的设施提供多个接入点。这个特简单地向所有需要无线覆盖的设施提供多个接入点。这个特殊的方法可能是最通用的，因为它入口成本低，尽管一旦接殊的方法可能是最通用的，因为它入口成本低，尽管一旦接入点的数量超过一定限度它就变得难以管理。大多数这类无入点的数量超过一定限度它就变得难以管理。大多数这类无线局域网允许用户在接入点之间漫游，因为它们配置在相同线局域网允许用户在接入点之间漫游，因为它们配置在相同的以太子网和的以太子网和SSID中。从管理的角度看，每个接入点以及中。从管理的角度看
7、，每个接入点以及连接到它的接口都被分开管理。在更高级的支持多个虚拟连接到它的接口都被分开管理。在更高级的支持多个虚拟SSID的操作中，的操作中，VLAN通道被用来连接访问点到多个子网，通道被用来连接访问点到多个子网，但需要以太网连接具有可管理端口。但需要以太网连接具有可管理端口。97.2相关理论知识相关理论知识q 无线网络技术无线网络技术3中型中型WLAN这种情况下的交换机需要进行配置，来实现在单一端口上支持这种情况下的交换机需要进行配置，来实现在单一端口上支持多个多个VLAN。尽管使用一个模板配置多个接入点是可能的，。尽管使用一个模板配置多个接入点是可能的，但是当固件和配置需要进行升级时，管
8、理大量的接入点仍会但是当固件和配置需要进行升级时，管理大量的接入点仍会变得困难。从安全的角度来看，每个接入点必须被配置为能变得困难。从安全的角度来看，每个接入点必须被配置为能够处理其自己的接入控制和认证。够处理其自己的接入控制和认证。RADIUS服务器将这项任服务器将这项任务变得更轻松，因为接入点可以将访问控制和认证委派给中务变得更轻松，因为接入点可以将访问控制和认证委派给中心化的心化的RADIUS服务器，这些服务器可以轮流和诸如服务器，这些服务器可以轮流和诸如Windows活动目录这样的中央用户数据库进行连接。但是活动目录这样的中央用户数据库进行连接。但是即使如此，仍需要在每个接入点和每个即
9、使如此，仍需要在每个接入点和每个RADIUS服务器之间服务器之间建立一个建立一个RADIUS关联，如果接入点的数量很多会变得很复关联，如果接入点的数量很多会变得很复杂。杂。107.2相关理论知识相关理论知识q 无线网络技术无线网络技术4大型可交换大型可交换WLAN交换无线局域网是无线连网最新的进展，简化的接入点通过几交换无线局域网是无线连网最新的进展，简化的接入点通过几个中心化的无线控制器进行控制。数据通过个中心化的无线控制器进行控制。数据通过Cisco，ArubaNetworks，Symbol和和TrapezeNetworks这样的制造这样的制造商的中心化无线控制器进行传输和管理。这种情况下
10、的接入商的中心化无线控制器进行传输和管理。这种情况下的接入点具有更简单的设计，用来简化复杂的操作系统，而且更复点具有更简单的设计，用来简化复杂的操作系统，而且更复杂的逻辑被嵌入在无线控制器中。接入点通常没有物理连接杂的逻辑被嵌入在无线控制器中。接入点通常没有物理连接到无线控制器，但是它们逻辑上通过无线控制器交换和路由到无线控制器，但是它们逻辑上通过无线控制器交换和路由。要支持多个。要支持多个VLAN，数据以某种形式被封装在隧道中，所，数据以某种形式被封装在隧道中，所以即使设备处在不同的子网中，但从接入点到无线控制器有以即使设备处在不同的子网中，但从接入点到无线控制器有一个直接的逻辑连接。一个直
11、接的逻辑连接。117.2相关理论知识相关理论知识q无线网络技术无线网络技术4大型可交换大型可交换WLAN交换无线局域网的另一个好处是低延迟漫游。这允许交换无线局域网的另一个好处是低延迟漫游。这允许VoIP和和Citrix这样的对延迟敏感的应用。切换时间这样的对延迟敏感的应用。切换时间会发生在通常不明显的大约会发生在通常不明显的大约50毫秒内。传统的每个毫秒内。传统的每个接入点被独立配置的无线局域网有接入点被独立配置的无线局域网有1000毫秒范围内毫秒范围内的切换时间，这会破坏电话呼叫并丢弃无线设备上的切换时间，这会破坏电话呼叫并丢弃无线设备上的应用会话。交换无线局域网的主要缺点是由于无的应用会
12、话。交换无线局域网的主要缺点是由于无线控制器的附加费用而导致的额外成本。但是在大线控制器的附加费用而导致的额外成本。但是在大型无线局域网配置中，这些附加成本很容易被易管型无线局域网配置中，这些附加成本很容易被易管理性所抵消。理性所抵消。127.2相关理论知识相关理论知识q 选用无线局域网因素选用无线局域网因素 由于无线局域网需要支持高速、突发的数据业务，在室内使用还需要解决信号衰减以及各子网间串扰等问题。具体来说，无线局域网必须实现以下技术要求：1可靠性：无线局域网的系统分组丢失率应该低于10-5，误码率应该低于10-8。2兼容性：对于室内使用的无线局域网，应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络
13、操作系统和网络软件上相互兼容。3数据速率：为了满足局域网业务量的需要，无线局域网的数据传输速率应该在54Mbps以上。137.2相关理论知识相关理论知识q 选用无线局域网因素选用无线局域网因素 4通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。全性能。5移动性：支持全移动网络或半移动网络。移动性：支持全移动网络或半移动网络。6节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发
14、时再激活，从而达到节省电力消耗的目的。数据收发时再激活，从而达到节省电力消耗的目的。7小型化、低价格：这是无线局域网得以普及的关键。小型化、低价格：这是无线局域网得以普及的关键。8电磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影电磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。响问题。147.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术 IEEE 802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作，这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。1999年8月，802.11标准得到
15、了进一步的完善和修订，包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外还增加了两项内容：157.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术一是802.11a，它扩充了标准的物理层，频带为5GHz，采用QFSK调制方式，传输速率为6Mb/s54Mb/s。它采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是，采用该标准的产品目前还没有进入市场。167.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术
16、另一种是802.11b标准，在2.4GHz频带，采用直接序列扩频（DSSS）技术和补偿编码键控(CCK)调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率，还能够根据情况的变化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变无线局域网设计和应用现状，扩大了无线局域网的应用领域，现在，大多数厂商生产的无线局域网产品都基于802.11b标准。177.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术无线局域网在室外主要有以下几种结构：点对无线局域网在室外主要有以下几种结构：点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。点型、点对多点型、多点
17、对点型和混合型。1点对点型点对点型该类型常用于固定的要联网的两个位置之间，该类型常用于固定的要联网的两个位置之间，是无线联网的常用方式，使用这种联网方式是无线联网的常用方式，使用这种联网方式建成的网络，优点是传输距离远，传输速率建成的网络，优点是传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小。高，受外界环境影响较小。187.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术2 点对多点型点对多点型该类型常用于有一个中心点，多个远端点的情该类型常用于有一个中心点，多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单；其次，由于中心使用了全向天线
18、，设简单；其次，由于中心使用了全向天线，设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离的远端点，网络的可靠性不能得到保证。的远端点，网络的可靠性不能得到保证。197.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术3 混合型混合型这种类这种类 型适用于所建网络中有远距离的点、近型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点，还有建筑物或山脉阻挡的点。在距离的点，还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络
19、时，综合使用上述几种类型的组建这种网络时，综合使用上述几种类型的网络方式，对于远距离的点使用点对点方式网络方式，对于远距离的点使用点对点方式，近距离的多个点采用点对多点方式，有阻，近距离的多个点采用点对多点方式，有阻挡的点采用中继方式。挡的点采用中继方式。207.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术无线局域网的室内应用则有以下两类情况无线局域网的室内应用则有以下两类情况4 独立的无线局域网独立的无线局域网这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用种方式下可以使用AP，也可以不使用，也可以不使用AP。在不使用在不使
20、用AP时，各个用户之间通过无线直接时，各个用户之间通过无线直接互联。但缺点是各用户之间的通信距离较近互联。但缺点是各用户之间的通信距离较近，且当用户数量较多时，性能较差。，且当用户数量较多时，性能较差。217.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网技术选用无线局域网技术5 非独立的无线局域网非独立的无线局域网在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展，把这种情况称为非独立的一种补充和扩展，把这种情况称为非独立的无线局域网。在这种配置下，多个无线局域网。在这种配置下，多个AP通过线通过线缆连接在有线网络上，以使无线用户即能够缆连接在有线网络
21、上，以使无线用户即能够访问网络的各个部分。访问网络的各个部分。227.2相关理论知识相关理论知识q 选用无线局域网设备选用无线局域网设备 1无线网卡无线网卡无线网卡的作用和以太网中的网卡的作用基本相同，它作为无线网卡的作用和以太网中的网卡的作用基本相同，它作为无线局域网的接口，能够实现无线局域网各客户机间的连无线局域网的接口，能够实现无线局域网各客户机间的连接与通信。无线网卡选择遵守下列步骤：接与通信。无线网卡选择遵守下列步骤：（1）无线网卡是终端无线网络的设备，是无线局域网的无线）无线网卡是终端无线网络的设备，是无线局域网的无线覆盖下通过无线连接网络进行上网使用的无线终端设备。覆盖下通过无线
22、连接网络进行上网使用的无线终端设备。（2）具体来说无线网卡就是使用户的电脑可以利用无线来上）具体来说无线网卡就是使用户的电脑可以利用无线来上网的一个装置，但是有了无线网卡也还需要一个可以连接网的一个装置，但是有了无线网卡也还需要一个可以连接的无线网络，如果在家里或者所在地有无线路由器或者无的无线网络，如果在家里或者所在地有无线路由器或者无线线AP的覆盖，就可以通过无线网卡以无线的方式连接无线的覆盖，就可以通过无线网卡以无线的方式连接无线网络可上网。网络可上网。237.2相关理论知识相关理论知识q 选用无线局域网设备选用无线局域网设备1无线网卡无线网卡（3）无线网卡的作用、功能跟普通电脑网卡一样
23、，是用来连）无线网卡的作用、功能跟普通电脑网卡一样，是用来连接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到上互联网的出口时才能实现与互联网的连接，所有无线网卡上互联网的出口时才能实现与互联网的连接，所有无线网卡只能局限在已布有无线局域网的范围内。只能局限在已布有无线局域网的范围内。（4）无线网卡就是不通过有线连接，采用无线信号进行连接）无线网卡就是不通过有线连接，采用无线信号进行连接的网卡。的网卡。（5）无线网卡根据接口不同，主要有）无线网卡根据接口不同，主要有PCMCIA无线网卡、无线网卡、PCI无线网卡、无线网卡、MiniPCI无线
24、网卡、无线网卡、USB无线网卡、无线网卡、CF/SD无线无线网卡。网卡。247.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网设备选用无线局域网设备2无线无线APAP是是Access Point的简称，无线的简称，无线AP就是无线就是无线局域网的接入点、无线网关，它的作用类似局域网的接入点、无线网关，它的作用类似于有线网络中的集线器。于有线网络中的集线器。257.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网设备选用无线局域网设备2无线无线AP基于基于802.11b/g的无线的无线AP是组建小型无线局域是组建小型无线局域网最常用的设备，它在介质访问控制子层网最常用的设备，它在介质访问控制子层MAC中扮
25、演无线工作站及有线局域网络的桥中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁，最大连接距离可达梁，最大连接距离可达300英尺。有了无线英尺。有了无线AP，就如一般有线网络的，就如一般有线网络的HUB一般，无线工一般，无线工作站可以快速且轻易地与现有有线网络连结作站可以快速且轻易地与现有有线网络连结。267.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网设备选用无线局域网设备3无线天线无线天线当无线网络中各网络设备相距较远时，随着信当无线网络中各网络设备相距较远时，随着信号的减弱，传输速率会明显下降以致无法实号的减弱，传输速率会明显下降以致无法实现无线网络的正常通信，此时就要借助于无现无线网络的正常通信，此时
26、就要借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增强。线天线对所接收或发送的信号进行增强。277.2相关理论知识相关理论知识q 选用无线局域网设备选用无线局域网设备普通无线路由器的信号覆盖面积是有限的，室内的传输距离在普通无线路由器的信号覆盖面积是有限的，室内的传输距离在2030米，室外的传输距离在米，室外的传输距离在50100米，那么超过这个距米，那么超过这个距离，就要用到信号增益天线。离，就要用到信号增益天线。无线增益天线适用范围较广，产品针对无线路由器和无线网卡无线增益天线适用范围较广，产品针对无线路由器和无线网卡等各种无线网络设备，是一种高性价比的网络质量提升方案等各种无线网络设备，是一种高
27、性价比的网络质量提升方案，在认识无线增益天线之前先来看看有关的几个重要参数：，在认识无线增益天线之前先来看看有关的几个重要参数：（1）频率范围）频率范围 （2）增益 （3）极化方向 （4）应用范围 287.2相关理论知识相关理论知识q选用无线局域网设备选用无线局域网设备目前市场上无线天线的品种、品牌各异，适应不同频目前市场上无线天线的品种、品牌各异，适应不同频率的、不同场合的天线种类繁多。在选购天线时，率的、不同场合的天线种类繁多。在选购天线时，主要应注意以下几个因素：主要应注意以下几个因素：无线标准使用环境无线标准使用环境 信号传输范围信号传输范围 网络类型网络类型 安装位置安装位置 品牌选择品牌选择29p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
