無線網(wǎng)絡基本知識課件

1、無線網(wǎng)絡 WLAN 基本課件 無線局域網(wǎng) - 為什么需要無線局域網(wǎng)?移動性從企業(yè)內(nèi)的任何地點存取實時信息安裝速度、簡單性和靈活性快速而簡單; 不需要在墻壁和天花板上穿線允許網(wǎng)絡進入任何以前線纜到不了的地方降低的擁有成本整個安裝費用和生命周期成本比布線網(wǎng)絡顯著減少可伸縮性可配置成不同的拓撲以滿足特殊應用和安裝的需要前沿市場技術熱點 無線局域網(wǎng)主要應用于行業(yè)應用,如企業(yè),醫(yī)療,教育,工廠,倉庫,商店等適合無線網(wǎng)絡的場合無線局域網(wǎng)- 什么是無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)絡系統(tǒng)（WLAN)就是使用無線技術,通過射頻信號為使得通信終端設備間提供與位置無關的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。無線客戶端適配器 (Client Ad

2、apter)PC 卡，又分有16-bit 的PCMCIA 和32-bit的CardBus 卡，一般用于連接筆記本電腦USB適配器，目前一般基于USB1.1標準，用于連接筆記本電腦或臺式機電腦PCI卡，用于連接臺式機，有些是PCI轉換卡，有些上完全集成的無線PCI卡以太網(wǎng)橋接器 (Ethernet Bridge) ，用以連接無PCI槽，無USB口但具有以太網(wǎng)接口的設備無線局域網(wǎng)接入點(Access Point) （主要應用于室內(nèi)無線局域網(wǎng) Indoor WLAN)橋 (Bridge) (主要應用于室外無線局域網(wǎng) Outdoor WLAN)點對點的橋接 (Point-to-Point)點對多點的橋

3、接(Point-to-Multipoint)無線客戶端橋接器 (AP Client)無線中繼器(Wireless Repeater) 無線網(wǎng)絡 - 無線局域網(wǎng)絡的組成Wi-Fi Alliance （WiFi聯(lián)盟）起源于無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟（WECA）初始會員： 3Com, Aironet (now Cisco), Harris Semiconductor (now Intersil), Lucent (now Agere), Nokia, and Symbol formed in 1999到目前為止,包括NETGEAR公司在內(nèi)的Wi-Fi聯(lián)盟成員約有225家2002年10月更名為Wi-Fi。W

4、iFi是一個非盈利性的國際商業(yè)協(xié)會。在1999年制定了 WiFi 標準，用于規(guī)范基于IEEE 802.11 標準的各個廠家設備的兼容性Wi-Fi 聯(lián)盟 產(chǎn)品認證開始與2000年3月。 Wi-Fi 聯(lián)盟 的主要使命就是使用戶能夠在使用不同廠商的產(chǎn)品時，能獲得良好的兼容性關于詳細的Wi-Fi聯(lián)盟成員及產(chǎn)品認證信息,可查閱/802.11 協(xié)議族802.11 Extended Protocol LayerWi-Fi 最新技術點WMM Wi-Fi Multimedia（ Wi-Fi 多媒體）802.11e QoS 協(xié)議子集WPA2由WPA升級而來，用于被批準的802.11i 安全協(xié)議l. 2004年9月

5、開始認證WEP被認為是已被Wi-Fi 要淘汰的安全協(xié)議Wi-Fi Multimedia（ Wi-Fi 多媒體） - WMMIP語音 (VoIP), 視頻流以及交互式網(wǎng)絡游戲對網(wǎng)絡延時和數(shù)據(jù)流量下降非常敏感。在傳輸時需要采用QoS.為了良好的傳輸效果，Wi-Fi 聯(lián)盟開始為WMM (Wi-Fi多媒體）認證。并將其作為即將到來的基于802.11的IEEE 802.11e QoS 的一部分。WMM將不同應用劃分為不同的優(yōu)先級，并將Wi-Fi高品質用戶服務質量從數(shù)據(jù)連通模式，向復雜的環(huán)境下的語音，音樂及視頻應用方面移植。 WMM定義了四種訪問類別（語音，視頻，盡力而為傳輸，后臺傳輸），從而對不同的流量

6、賦予不同的優(yōu)先級?；赪MM的WiFi網(wǎng)絡同時支持老式的設備（不支持WMM功能的設備）。WMM訪問類別中的“盡力而為傳輸”同老式設備的數(shù)據(jù)傳輸具有相同的優(yōu)先級。From /membersonly/getfile.asp?f=WMM_QoS_whitepaper.pdfWiMAX（城市無線）“WiMAX” 代表什么？它是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)首字母的縮寫.WiMAX 是一個基于標準的技術，它使得無線網(wǎng)寬帶成為替代有線（Cable），DSL的另外一種“最后一英里”的接入方式。WiMAX 提供固定（fixed

7、）,非固定（ nomadic）, 便攜（portable）， 移動（mobile） 無線寬帶連接。同時，在一個基戰(zhàn)無需“直線可視 ”.一個典型的 蜂窩半徑為310公里。WiMAX 論壇認證的系統(tǒng)可以在固定（fixed），便攜（portable）應用中，每一個通道內(nèi)以40Mbps傳輸數(shù)據(jù)。這個帶寬可以足夠同時支持上百個使用T1的企業(yè)，以及數(shù)千使用DSL的用戶。在移動（ Mobile）網(wǎng)絡部署中，每個典型的蜂窩半徑在3公里的情況下，可以提供高達15Mbps的傳輸率。. 估計WiMAX 技術將會在2006年集成到筆記本電腦和PDA中。從而使郊區(qū)和城市在便攜式戶外寬帶無線訪問技術下，成為一個市政區(qū)域,

8、 IEEE 802.11b 標準采用直接序列(Direct Sequence)擴頻技術(DSSS)工作在2.4G2.4835 GHz頻段，可提供三個互不重疊的Channel訪問速度可高達11Mbps (1、2、5.5、11M)距離范圍約為100米是目前市場上最為常見的無線局域網(wǎng)技術2.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4122.4172.4272.4372.4472.4572.467234517891061112131 KHz1 MHz1 GHzAudioFrequenciesShort-Wave RadioAM Broad-castFM Broadcast

9、TelevisionTelecommunicationsPCSExtremely LowVery LowMediumLowHighVery HighUltra HighInfraredVisible LightUltra VioletX-raysCosmic RaysGamma RaysMicrowave2.4 GHz. ISM (Industrial Scientific, Medical) Band1 THzIEEE 802.11a 標準802.11 另一個擴展，在5GHz上支持 54 Mbps 在中國,5.8GHz是開放給802.11a來使用的使用正交頻分復用技術 Orthogonal

10、Frequency Division Multiplexing (OFDM) ，未使用 FHSS or DSSS.并未廣泛使用（因為它同 802.11g 同時發(fā)布，而且它不像 802.11g， 802.11a 不兼容802.11b ） 當一個區(qū)域里，有大量802.11g 設備時， 802.11a 是個好的替代產(chǎn)品， 5GHz 在這樣的環(huán)境下的抗干擾能力比2.4G強些。 5GHz (802.11a) 不能象 2.4GHz (802.11b or g)穿透力強（傳輸距離遠），這是因為在相同功率下5Ghz更容易衰減，受到障礙物的吸收5Ghz 的限制使 802.11a只能使用直線傳輸, 導致使用的AP

11、數(shù)量增加5.8GHz 無繩電話可能會造成某些干擾。 5Ghz不重疊的Channel目前有12個,未來將增加19-24個IEEE 802.11g 標準2003六月, 第三種調制標準被批準 802.11g 使用 2.4 GHz 頻率 (同 802.11b一致,并完全向后兼容802.11b) 最大明文（raw data）傳輸速率 54 Mbit/s, 或者類似802.11a 的TCP/TP的實際數(shù)據(jù)傳輸性能到達24.7Mbit/s注意:在存在 802.11b 的情況下，802.11g網(wǎng)絡的性能會有一定的下降。802.11g 有更高的數(shù)據(jù)傳輸率，但實際應用中，會受到如下因素影響: 會同純802.11b

12、設備沖突會受到同 802.11b相同的干擾 有限的頻道 (同802.11b一樣，只有 3 個非重疊信道)802.11g 傳輸速率高，使得它同802.11b相比更容易受到干擾。干擾使802.11g 設備降低數(shù)據(jù)傳輸率，使得傳輸效率同802.11b接近802.11g Super G 使用包括信道捆綁技術在內(nèi)的諸多技術提高無線網(wǎng)絡速度到 108 Mbit/s需要特殊的硬件可能同其它廠商的108M產(chǎn)品不兼容，但在 54 Mbps情況下兼容在 2.4GHz 范圍內(nèi)更容易受到干擾Wi-Fi 認證目前要求停止使用靜態(tài)108M 特性, 但是仍然允許使用動態(tài)108什么是Pre-N? 802.11n 候選人MIM

13、O 技術已經(jīng)廣泛的被認為是推動未來創(chuàng)新的技術.幾乎所以的l Wi-Fi 廠商都計劃發(fā)展 MIMO 已經(jīng)成立了新的工作組(802.11n) ，主要任務是提高Wi-Fi性能，同時提出新的應用。 所以任務的核心就是 MIMO802.11n 標準的制定過程可能會持續(xù)幾年. 同時很多原始設備制造商（OEM） 和幾乎所有的芯片公司都傾向發(fā)展使用MIMO的Pre-N技術同 “Pre-G”一樣, 在Pre-N 競爭中領先的廠商，會繼續(xù)在802.11n 市場中繼續(xù)領先2010已經(jīng)投放市場什么是 MIMO?MIMO 是 Multiple In Multiple Out的首字母縮寫多個數(shù)據(jù)流同時通過無線方式（ 20

14、 Mhz 信道）進行發(fā)送和接收。MIMO (Multiple-In, Multiple-Out), 交替的使用智能天線。MIMO是一個很廣的概念，它是用來描述在無線網(wǎng)環(huán)境下使用多根天線，高級信號處理技術，在多個路徑，多障礙物的環(huán)境中提高傳輸性能的技術The BeamFlex(彎曲) Video54智能天線定相系統(tǒng) ,組合了 動態(tài)，多元素陣列和專業(yè)的處理技術，能持續(xù)的在 任意時間判斷最佳的天線組合。什么是 RangeMax?RangeMax 是一種高級的，使用7跟內(nèi)置天線的，智能 MIMO (Multi-In, Multi-Out) 技術. RangeMax 不停的掃描您家中的環(huán)境，檢測障礙物和

15、干擾，自動調整無線信號，補償損失的信號。RangeMax 自動感應網(wǎng)絡的變化，自動從127中可能的天線組合中選擇最佳的輸出配置什么是 RangeMax240?仍然采用MIMO技術MiMo是將兩路數(shù)據(jù)流捆綁在一個20Mhz信道上傳輸,最高達108Mbps速率RangeMax240將多重數(shù)據(jù)流從兩路擴展了的信道(40MHz)并發(fā)的發(fā)送和接收,實現(xiàn)240Mbps速率Ch 1Ch 6Ch 1154 MbpsRangeMax 240108 Mbps240 Mbps240Mbps RangeMax240和RangeMax優(yōu)異的信號覆蓋表現(xiàn)RangeMax and RangeMax 240 deliver

16、strong signal where standard G falters802.11相關知識特點802.11 運行模式802.11 兩種設備：無線站點通常是筆記本電腦或者是安裝了無線網(wǎng)卡的臺式機.訪問點 (AP)類似于無線與有線網(wǎng)絡的橋接器。 AP通常由無線發(fā)射器，有線網(wǎng)絡（以太網(wǎng)）以及橋接軟件組成，以符合802.1d橋接標準.AP在無線網(wǎng)絡中充當基站的角色。802.11 標準定義了兩種類型 ad hoc 模式基礎結構模式 BSS無線或有線互聯(lián)ESS非重疊信道802.11b 和 802.11g 將頻帶分成14個重疊交錯的信道。它的中心頻率為相隔5Mhz。通常我們聽說信道1，6，11（在某些

17、區(qū)域，信道14）是非重疊信道。 這些通道可以在距離很近的多個網(wǎng)絡互不干擾的進行數(shù)據(jù)傳輸。 但是這種結論有點過于簡單了. 802.11b 和802.11g標準沒有確定每個信道的帶寬。相反的，他們定義了了每個信道的中心頻率和每個信道的頻譜掩碼（ spectral mask ），這些802.11b的頻譜掩碼，要求在中心頻率11 MHz的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低30dB.在 中心頻率22 MHz 的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低50dB。因為頻譜掩碼( spectral mask)只定義了距離中心頻點22 MHz最大功率限制,一些人就假定信道能量不會超出那個范疇。但是在實際中，有時確實會

18、超出這個限制， 實際上，如果傳送器的功率非常大，那么信號在22 MHz 以外仍然會非常強。因此籠統(tǒng)的說信道1，6和11是非重疊的信道是不正確的。 正確的說法是，如果假定信道1，6和11之間有分隔，那么在其它任何信道的傳輸器發(fā)出的信號都應該被有效的衰減。但是，這也不是完全正確的，例如，在信道1中一個功率強大的發(fā)射器，可以很容易的的壓制信道6中的一個功率弱小的發(fā)射器。在實驗室測試中，當在信道1中有相似傳輸?shù)臅r候，信道11的文件傳輸會有輕微的下降，這表明即使是信道1和信道11都可能相互有小的影響。如何規(guī)劃無線信道 直線布點可用信道有：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、131616

19、16111611111如何規(guī)劃無線信道 平面布點可用信道有：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13影響有效覆蓋的因素不同連接間的距離天線功率向3維空間輻射 為了使覆蓋范圍增加2倍，就必須使發(fā)射功率增加8倍，或者使用定向天線。 100mW range = 1000 ft； 200mW, 1,260 ft清晰信道選擇Clear Channel Selection天線的大小與位置吸收信道的物體金屬建筑, 絕緣的反射襯板墻面的金屬物體植物 (樹木)潮濕的空氣/霧氣金屬，水或其它導電的物體發(fā)送功率接收靈敏度相同頻率下，接收靈敏度越高，就越能從背景信號中識別出有用信號什么是多路徑（Mu

20、ltipath）?因為在無線傳輸中總有障礙物和反射物，發(fā)送的信號，會從不同的路徑到達接收點。這種情況就被稱為多路徑傳輸。這些由一組信號以不可預知的的，帶有本身不同衰減和延時的反射或者是直射信號組成.金屬物體能產(chǎn)生大量的多路傳輸，電冰箱，交直流電源，文件柜，洗衣機，烘干機等等。使得廚房成為放置無線設備最糟糕的場所。動態(tài)多路傳輸（ Dynamic multipath ）動態(tài)多路傳輸指的是一個移動反射體對信號傳輸?shù)挠绊?。在這種情況下，接受設備很難調整以適應不停變化的信號傳輸環(huán)境。家庭中動態(tài)多路徑傳輸?shù)睦佑校喝藛T，寵物，吊頂風扇，運動中的車輛RangeMax 依賴多路傳輸效應來實現(xiàn)最佳的無線網(wǎng)傳輸效

21、果。性能抑制因素Performance Inhibitors多種影響RF性能的因素多元的樓層設計種類繁多的建筑材料不受控制的天線擺放帶內(nèi)干擾微波，無繩電話多徑Multi-path流量類型交直流電源, 吊頂風扇，等等技術比較802.11a/g 雙頻產(chǎn)品的優(yōu)點（多模A/B/G支持）同時提供.a+.g,或者單獨提供a后者g雙波段（Dual-band），尤其是在關心移動性的時候，最大程度的提高了可操作性，易用性。11a/g 在不同的標準上，進行了性能折中。 i.e., 距離 vs. 傳輸鏈路/吞吐率.雙波段結構消除了任何兼容性方面的憂慮，保護了投資，提供了全面的價格可負擔性（性能價格比）802.11g

22、54 Mbps108 Mbps （采用信道捆綁技術） 802.11b 基本標準，面臨淘汰更高的傳輸率 vs. 距離對802.11b 的兼容，會在用戶大量增加的時候，產(chǎn)生潛在的網(wǎng)絡延時。信道干擾，一個信道采用CCK 另一個信道采用 OFDM.XR Atheros eXtended Range featureAR Adaptive Radio (自適應無線架構,自動配置和調諧RF資源)Pre-N, 100-200+ Mbps Airgo MIMOVideo54 BeamFlex無線信號接受 路徑損失不可預測的環(huán)境，要求有明確的邊界超過一倍距離后損失80db，超過1.5倍距離損失95db（Expec

23、t 80 dB loss over a 100 distance. 95db loss over 150.）由于動態(tài)多路徑，需要指定衰減邊界（Fade margin needed due to to dynamic multi-path.）合理的衰減邊界為20 典型場景 - 6 堵墻面1 個水泥墻, 3 個磚墻, 2 個夾板墻.總共損失 29 dB.邊界無線功率接受靈敏度衰減邊界鏈路損失 路徑 障礙物 多徑傳輸 干擾無線網(wǎng)絡相關安全協(xié)議無線網(wǎng)安全常用問題解答為什么要在無線網(wǎng)絡內(nèi)采用安全設置?定義非法的訪問網(wǎng)絡竊聽“安全守護”我不在意其它用戶共享我的互聯(lián)網(wǎng)連接. 這樣做有什么危害?占用你的帶寬下

24、載非法資料使用您的硬件設備存儲非法數(shù)據(jù)從您電腦竊取個人資料身份冒充使用您的打印機傳播病毒工業(yè)間諜使用分布式攻擊攻擊您的電腦可選項: 推薦的安全選項改變?nèi)笔〉?SSID首先確認網(wǎng)絡可以正常的運行禁止SSID 廣播首先要確定在不禁止SSID廣播的情況下，網(wǎng)絡可以連通如果可能，使用 WPA-PSK 加密比WEP更容易使用，并更安全只有輕微的性能影響t, 但多數(shù)人不會注意到對于Macintosh Airport Extreme users使用簡單訪問列表 / MAC 地址過濾 MAC 地址過濾禁止遠程管理無線網(wǎng)絡安全技巧配置您的路由器同有線以太網(wǎng)連接. 使用這種方法，您可以在有線連接出現(xiàn)問題的時候，對

25、路由器做配置更改。不要一次配置所有的東西。 在配置安全選項的時候，首先確認您的網(wǎng)絡在沒有配置安全選項之前是連通的。每次只配置一部分，這樣可以在出現(xiàn)連接問題的時候，更容易的解決故障.如果您不能訪問您的路由器，不要忘記，您可以復位您的路由器到出廠配置.對于大多數(shù) Netgear 路由器，按住路由器后面的reset按鈕10秒鐘。 就可以恢復您的路由器到出廠配置。記錄所有您做的配置! 安全工作表無線網(wǎng)絡安全加密802.11 標準有下面幾個缺點。缺少集中的密鑰管理有線等效加密 (WEP)容易受到攻擊 (沖突,弱密碼, MAC 偵聽,容易受到 DoS攻擊)替代辦法 802.1x 更使用于企業(yè)級應用集中的密

26、鑰管理于認證，但需要 RADIUS 服務器使用臨時密鑰完整性協(xié)議 (TKIP)來解決 WEP易受攻擊的問題WPA-PSK 不需要外部認證服務器WPA2 and Advanced Encryption Standard (AES)更高效，更安全的安全方案802.1x802.1x 不是一個單獨的認證方法，相反它使用EAP作為它認證的框架.這就意味著就有 802.1x能力的交換機和訪問點能夠支持廣泛的認證方式，包括基于證書的認證,智能卡，令牌卡（ token cards）,一次性口令等等. 802.1x 支持認證，授權，記帳的開放標準 (包括RADIUS 和 LDAP),所以它可以在現(xiàn)有的基礎架構中管理遠程和移動的用戶。同認證協(xié)議相互結合l,例如 EAP-TLS, LEAP, 或者 EAP-TTLS, 802.1x 提供了基于端口的訪問控制以及，客戶段與訪問點間的雙向認證。Wi-Fi Protected Access (WPA)802.11i 安全標準的子集RC4 加密MIC Message（信息完整性編碼） TKIP Temporal Key Interchange Protocol（臨時密鑰完整性協(xié)議 ）IV Initialization Vector（初始化矢量）EAP Extensible Authentication Pr