三無線局域網(wǎng)認識和設(shè)備使用

三無線局域網(wǎng)認識和設(shè)備使用一、任務(wù)內(nèi)容21無線局域網(wǎng)簡介無線局域網(wǎng)的概念無線局域網(wǎng)是指以無線信道作傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)絡(luò)（WirelessLocalAreaNetwork，簡稱WLAN），是在有線網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，使網(wǎng)上的計算機具有可移動性，能快速、方便地解決有線方式不易實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)信道的連通問題。2023/1/153（一）無線局域網(wǎng)（WLAN）發(fā)展概況2.WLAN的優(yōu)點

（1）安裝便捷、維護方便免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點（AccessPoint，AP）設(shè)備，就可以建立覆蓋整個建筑物或區(qū)域的局域網(wǎng)。（2）使用靈活、移動簡單一旦無線局域網(wǎng)建成后，在無線網(wǎng)的信號覆蓋范圍內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。使用無線局域網(wǎng)不僅可以減少與布線相關(guān)的一些費用，還可以為用戶提供靈活性更高、移動性更強的信息獲取方法。（3）易于擴展、大小自如有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇，能勝任從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)。2023/1/154（一）無線局域網(wǎng)（WLAN）發(fā)展概況3.WLAN的結(jié)構(gòu) 1）獨立式WLAN（IndependentWLANs，adhoc）2023/1/155

不使用AP的獨立WLAN

使用AP的獨立WLAN非獨立式WLAN（InfrastructureWLANs）2023/1/156非獨立的WLAN 微單元無線漫游式局域網(wǎng)（MicrocellsandRoaming）2023/1/157無線漫游WLAN中主要的協(xié)議標準有802.11系列、HiperLAN、HomeRF以及藍牙等2023/1/158（二）WLAN標準1.WLAN的802.11系列標準IEEE802.111990年IEEE802標準化委員會成立IEEE802.11無線局域網(wǎng)(WLAN)標準工作組。IEEE802.11無線局域網(wǎng)標準工作組任務(wù)主要為研究1Mbps和2Mbps數(shù)據(jù)速率、工作在2.4GHz開放頻段的無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全球標準，并于1997年6月公布了該標準，它是第一代無線局域網(wǎng)標準之一。該標準定義了物理層和媒體訪問控制(MAC)規(guī)范，允許無線局域網(wǎng)及無線設(shè)備制造商建立互操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。后來又相繼公布了802.11b和802.11a，這兩個標準是對802.11的補充。2023/1/159IEEE802.11bIEEE802.11b標準規(guī)定無線局域網(wǎng)工作頻段在2.4～2.4835GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率達到11Mbps，傳輸距離控制在50～150inch。IEEE802.11b已成為當(dāng)前主流的無線局域網(wǎng)標準，被多數(shù)廠商所采用，所推出的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在辦公室、家庭、賓館、車站、機場等眾多場合。2023/1/1510IEEE802.11a802.11a標準規(guī)定無線局域網(wǎng)工作頻段在5.15～8.825GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率達到54Mbps，傳輸距離控制在10～100m。802.11a標準的優(yōu)點是傳輸速度快，可達54Mbps，完全能滿足語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)的需要。缺點是無法與802.11b兼容，使一些早購買802.11b標準的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在新的802.11a網(wǎng)絡(luò)中不能用。2023/1/1511IEEE802.11g最早推出的是802.11b，它的傳輸速率為11Mbps，因為它的連接速度比較低，隨后推出了802.11a標準，它的連接速度可達54Mbps。但由于兩者互不兼容，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b且與802.11a速率上兼容的802.11g標準，這樣通過802.11g，原有的802.11b和802.11a兩種標準的設(shè)備就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中使用。2023/1/1512

IEEE802.11n。2009年9月通過正式標準，通過對802.11物理層和MAC層的技術(shù)改進，使得無線通信在吞吐量和可靠性方面都獲得顯著地提高，速率可達到300Mbit/s，其核心技術(shù)為MIMO（多入多出）+OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，同時802.11n可以工作在雙頻模式，包含2.4GHz和5GHz兩個工作頻段，可以與802.11a/b/g標準兼容，是目前市場的主流標準。2023/1/1513

2．其他WLAN標準目前使用較廣泛的無線通信技術(shù)有藍牙（Bluetooth），紅外數(shù)據(jù)傳輸（IrDA），同時還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o線技術(shù)標準，它們分別是ZigBee、WiMax、超寬頻（UltraWideBand）、HomeRF等。2023/1/15141) 藍牙技術(shù)（BluetoothTechnology）。藍牙技術(shù)是使用2.4GHz頻段傳輸?shù)囊环N短距離、低成本的無線接入技術(shù)，主要應(yīng)用于近距離的語言和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。藍牙設(shè)備的工作頻段選用全世界范圍內(nèi)都可自由使用的2.4GHzISM頻段，其數(shù)據(jù)傳輸率為1Mbit/s，藍牙系統(tǒng)具有足夠高的抗干擾能力，設(shè)備簡單性能優(yōu)越。根據(jù)其發(fā)射功率的不同，藍牙設(shè)備之間的有效通訊距離為10m～100m。2023/1/1515

2) UWB（Ultra-Wideband）。UWB是一種新興的高速短距離通信技術(shù)，在短距離（10m左右）有很大優(yōu)勢，最高傳輸速度可達1Gbit/s。UWB技術(shù)覆蓋的頻譜范圍很寬，發(fā)射功率非常低。一般要求UWB信號的傳輸范圍為10m以內(nèi)，其傳輸速率可達500Mbit/s，是實現(xiàn)個人通信和無線局域網(wǎng)的一種理想調(diào)制技術(shù)，完全可以滿足短距離家庭娛樂應(yīng)用需求，直接傳輸寬帶視頻數(shù)碼流。但在目前，UWB技術(shù)在市場應(yīng)用的產(chǎn)品正處于初期階段。2023/1/15163) ZigBee（）。ZigBee是一種新興的短距離、低功率、低速率無線接入技術(shù)。工作在2.4GHzISM頻段，速率為10Mbit/s～250kbit/s，傳輸距離為10m～75m，技術(shù)和藍牙接近，但大多時候處于睡眠模式，適合于不需實時傳輸或連續(xù)更新的場合。ZigBee采用基本的主從結(jié)構(gòu)配合靜態(tài)的星型網(wǎng)絡(luò)，因此更適合于使用頻率低、傳輸速率低的設(shè)備。由于激活時延短，僅15ms，低功耗等特點，將成為未來自動監(jiān)控、遙控領(lǐng)域的新技術(shù)。2023/1/15174) WiMax技術(shù)。WiMax（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess），即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX的另一個名字是802.16。WiMAX是一項新興的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠可達50km。WiMAX還具有QoS保障、傳輸速率高、業(yè)務(wù)豐富多樣等優(yōu)點。2023/1/15185) IrDA（Infrared）紅外技術(shù)。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線、波長0.75um～25um。由于波長短，對障礙物的衍射能差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無線點對點場合。1993年，IrDA協(xié)會發(fā)布其第一個標準后又發(fā)布FIR，速率高達4Mbit/s。2023/1/15196) HomeRF。HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領(lǐng)導(dǎo)于1997年成立的，其主要工作任務(wù)是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。作為無線技術(shù)方案，它代替了需要鋪設(shè)昂貴傳輸線的有線家庭網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，如筆記本電腦和Internet應(yīng)用提供了漫游功能。2023/1/15203．中國WLAN規(guī)范中華人民共和國工業(yè)和信息化部正在制訂WLAN的行業(yè)配套標準，包括《公眾無線局域網(wǎng)總體技術(shù)要求》和《公眾無線局域網(wǎng)設(shè)備測試規(guī)范》。該標準涉及的技術(shù)體制包括IEEE802.11X系列（IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11h、IEEE802.11i）和HIPERLAN2。工業(yè)和信息化部通信計量中心承擔(dān)了相關(guān)標準的制定工作，并聯(lián)合設(shè)備制造商和國內(nèi)運營商進行了大量的試驗工作，同時，信息產(chǎn)業(yè)部通信計量中心和一些相關(guān)公司聯(lián)合建成了WLAN的試驗平臺，對WLAN系統(tǒng)設(shè)備的各項性能指標、兼容性和安全可靠性等方面進行全方位的測評。2023/1/15211．千兆WLAN技術(shù)趨于成熟，即將進入規(guī)模商用2．2.4GHz頻段使用飽和，5GHz將成為新的主要頻段3．運營商發(fā)展WLAN需求強烈，推動全球WLAN公共熱點快速增長4．推進WLAN與蜂窩網(wǎng)融合發(fā)展，實現(xiàn)運營商網(wǎng)絡(luò)價值最大化5．Hotspot2.0和NGH打造新一代運營級WLAN技術(shù)平臺2023/1/1522 （三）WLAN的發(fā)展與問題6．運營級WLAN發(fā)展仍需解決多種關(guān)鍵問題1) 盈利模式2) 覆蓋問題3) 干擾問題4) 維護問題2023/1/15231．WLAN安全基礎(chǔ)通常網(wǎng)絡(luò)的安全性主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是訪問控制，它用于保證敏感數(shù)據(jù)只能由授權(quán)用戶進行訪問；另一個是數(shù)據(jù)加密，它用于保證傳送的數(shù)據(jù)只被所期望的用戶所接收和理解。無線局域網(wǎng)相對于有線局域網(wǎng)所增加的安全問題主要是由于其采用了電磁波作為載體來傳輸數(shù)據(jù)信號，其他方面的安全問題兩者是相同的。2023/1/1524 （四） WLAN安全2．WLAN的訪問控制技術(shù)1) 服務(wù)集標識（ServiceSetIdentifier，SSID）匹配2) 物理地址（MediaAccessControl，MAC）過濾3) 端口訪問控制技術(shù)（IEEE802.1x）和可擴展認證協(xié)議（EAP）2023/1/15252023/1/15263．WLAN的數(shù)據(jù)加密技術(shù)1) WEPWEP（WiredEquivalentPrivacy，有線等效加密）用來保護無線局域網(wǎng)中的授權(quán)用戶所交換數(shù)據(jù)的機密性，防止這些數(shù)據(jù)被隨機竊聽。WEP使用RC4加密算法來保證數(shù)據(jù)的保密性，通過共享密鑰來實現(xiàn)認證，理論上增加了網(wǎng)絡(luò)偵聽、會話截獲等的攻擊難度，雖然WEPRC4在一定程度上提高了WEP加密的安全性，但是受到RC4加密算法、過短的初始向量和靜態(tài)配置密鑰的限制，WEP加密還是存在比較大的安全隱患。2023/1/1527WEP方式可以分別和開放系統(tǒng)（OpenSystem）、共享密鑰（SharedKey）鏈路認證方式使用。① 采用開放系統(tǒng)認證（OpenSystemAuthentication）方式：此時WEP密鑰只做加密，即使密鑰不一致，用戶也可以上線，但上線后傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會因為密鑰不一致被接收端丟棄。② 采用共享密鑰認證（SharedKeyAuthentication）方式：此時如果雙方密鑰不一致，客戶端就不能通過SharedKey認證，無法上線。也就是說，當(dāng)WEP和SharedKey認證方式配合使用時，WEP也可以作為一種認證方法。2023/1/15282) WPA保護訪問（Wi-FiProtectedAccess）技術(shù)WEP存在的缺陷不能滿足市場的需要WPA之所以比WEP更可靠，就是因為它改進了WEP的加密算法。由于WEP密鑰分配是靜態(tài)的，黑客可以通過攔截和分析加密的數(shù)據(jù)，在很短的時間內(nèi)就能破解密鑰。而在使用WPA時，系統(tǒng)頻繁地更新主密鑰，確保每一個用戶的數(shù)據(jù)分組使用不同的密鑰加密，即使截獲很多數(shù)據(jù)，破解起來也非常困難。2023/1/15293) TKIP加密TKIP是一種加密方法，用于增強硬件上的WEP協(xié)議的加密的安全性，其加密的安全性遠遠高于WEP。WEP主要的缺點在于，盡管IV（InitialVector，初始向量）改變但在所有的幀中使用相同的密鑰，而且缺少密鑰管理系統(tǒng)，不可靠。TKIP和WEP加密機制都是使用RC4算法，但是相比于WEP加密機制，TKIP加密機制可以為WLAN服務(wù)提供更加安全的保護。2023/1/15304) CCMP加密CCMP（CountermodewithCBC-MACProtocol，計數(shù)器模式搭配區(qū)塊密碼鎖鏈-信息真實性檢查碼協(xié)議）加密機制是基于AES（AdvancedEncryptionStandard，高級加密標準）加密機制的CCM（Counter-Mode/CBC-MAC，區(qū)塊密碼鎖鏈-信息真實性檢查碼）方法。CCM結(jié)合CTR（Countermode，計數(shù)器模式）進行機密性校驗，同時結(jié)合CBC-MAC（區(qū)塊密碼鎖鏈-信息真實性檢查碼）進行認證和完整性校驗。CCM保護了MPDU數(shù)據(jù)段和IEEE802.11首部中被選字段的完整性。CCMP中所有的AES處理進程都使用128位的密鑰和128位的塊大小。CCM中每個會話都需要一個新的臨時密鑰。對于每個通過給定的臨時密鑰加密的幀來說，CCM同樣需要確定惟一的隨機值（Nonce）。CCMP使用48位的PN（PacketNumber）來實現(xiàn)這個目的。對于同一個臨時密鑰，重復(fù)使用PN會使所有的安全保證無效。2023/1/15314．WLAN安全策略2023/1/15321．乘客上網(wǎng)2．Wi-Fi輔助定位3．?dāng)?shù)據(jù)上傳2023/1/1533（五） Wi-Fi在公交智能調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用任務(wù)一、認識無線局域網(wǎng)一、復(fù)習(xí)與思考341.什么是無線局域網(wǎng)？2.WLAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有哪些？3.簡述WLAN標準。4.WLAN的加密技術(shù)有哪些？2023/1/1535任務(wù)二、進行無線局域網(wǎng)組網(wǎng)一、任務(wù)內(nèi)容36將無線網(wǎng)卡與電腦USB端口連接。接通AP電源。通電，打開計算機。2023/1/1537 （一）硬件連接安裝無線網(wǎng)卡驅(qū)動將無線網(wǎng)卡IP地址設(shè)置為自動獲得關(guān)閉有線網(wǎng)絡(luò)連接打開無線網(wǎng)絡(luò)管理程序，激活無線網(wǎng)絡(luò)打開網(wǎng)上鄰居，查看工作組計算機，可看見無線局域網(wǎng)內(nèi)計算機。2023/1/1538 （二）軟件設(shè)置2023/1/1539 （三）組建對等無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)連接窗口2023/1/1540屬性窗口2023/1/1541無線網(wǎng)絡(luò)配置2023/1/1542高級選項2023/1/1543連接成功連接成功，則可在網(wǎng)上鄰居看見兩臺連接的計算機。如果連接不成功，最大可能硬件連接問題?？砂凑找韵虏襟E逐一檢查排除故障：AP是否設(shè)置正確。網(wǎng)卡驅(qū)動是否安裝成功。IP地址是否設(shè)置為自動獲得。以上均檢查無異，則可見實訓(xùn)結(jié)果。2023/1/1544 （四）實訓(xùn)結(jié)果任務(wù)二、無線局域網(wǎng)組網(wǎng)二、相關(guān)知識45 最基本的WLAN無線側(cè)設(shè)備包括AP、無線終端、WirelessBridge以及天線等幾部分。2023/1/1546 （一）WLAN無線側(cè)主要設(shè)備介紹 AP（AccessPoint無線接入點），AP相當(dāng)于基站，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個無線用戶，AP的主要作用是將無線網(wǎng)絡(luò)接入以太網(wǎng)，其次要將各無線網(wǎng)絡(luò)客戶端連接到一起，相當(dāng)于以太網(wǎng)的集線器，使裝有無線網(wǎng)卡的PC可以通過AP共享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源。無線AP相當(dāng)于一個無線交換機，接在有線交換機或路由器上，為跟它連接的無線網(wǎng)卡從路由器那里分得IP。2023/1/1547 無線路由器，顧名思義首先它保留了路由器原有的一切，比如1個WAN口，4個LAN口，共享上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)管理等功能；然后它加上了天線、無線技術(shù)芯片等無線設(shè)備，用于無線信號的發(fā)送和接收。無線路由器相當(dāng)于無線AP加上普通路由器。如圖6-2-10所示。2023/1/15482023/1/1549無線路由器 無線HUB的功能和無線路由器類似，利用無線信號來傳輸數(shù)據(jù)?？梢怨蚕砩暇W(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)管理，支持無線局域網(wǎng)內(nèi)計算機的相互訪問，一般集成一個用于局域網(wǎng)內(nèi)有線網(wǎng)卡接入的LAN口。2023/1/15502023/1/1551無線HUB WirelessLANCard（無線網(wǎng)卡），它是終端的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是在無線局域網(wǎng)的信號覆蓋下，通過無線連接網(wǎng)絡(luò)進行上網(wǎng)而使用的無線終端設(shè)備。具體來說無線網(wǎng)卡就是使你的電腦（臺式機和筆記本）可以利用無線信號來上網(wǎng)的一個網(wǎng)卡。 無線網(wǎng)卡一般有PCMCIA、ISA、PCI等幾種。2023/1/15522023/1/1553各種無線網(wǎng)卡2023/1/1554實訓(xùn)用網(wǎng)卡 WirelessBridge（無線橋接器），主要是用來進行長距離傳輸（如兩棟大樓間連接）時使用，由AP和高增益定向天線組成。無線局域網(wǎng)的天線有定向型（Uni-direction）和全向型（Omni-direction）兩種，定向型天線適合于長距離使用，如果采用高增益的定向天線，WLAN甚至可以實現(xiàn)20公里以上的遠程連接；而全向型天線則適合區(qū)域性使用。2023/1/1555 無線局域網(wǎng)的用戶端有兩種基本的工作方式：一種為Infrastructure（構(gòu)架）模式，接入無線局域網(wǎng)的PC機通過AP接入以太網(wǎng)或通過AP彼此共享網(wǎng)絡(luò)資源；另一種為對等模式，使用PeertoPeer（對等網(wǎng)絡(luò)）操作系統(tǒng)，構(gòu)成一個Adhoc（簡易網(wǎng)絡(luò)），使多個安裝了IEEE802.11b標準產(chǎn)品的PC機相互連接，無需通過AP，共享資源。2023/1/1556 （二）WLAN用戶基本工作方式 確定無線網(wǎng)絡(luò)標準 網(wǎng)絡(luò)連接功能 路由技術(shù) 有效傳輸距離 無線網(wǎng)卡功耗與穩(wěn)定性2023/1/1557 （三）無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選購1.硬件安裝 PCMCIA卡的安裝2023/1/1558 （四）無線網(wǎng)卡安裝無線網(wǎng)卡2023/1/1559PCMCIA卡槽。2023/1/1560無線網(wǎng)卡插入2023/1/1561無線網(wǎng)卡收發(fā)端 PCI卡的安裝2023/1/1562PCI轉(zhuǎn)接卡2023/1/1563插入PC卡的PCI網(wǎng)卡2023/1/1564擰下一個PCI插槽擋板2023/1/1565推入PCI轉(zhuǎn)接卡2023/1/1566PCI卡安裝成功2023/1/1567突出的收發(fā)端。2.軟件安裝 PCMCIA卡的安裝第1步，把無線網(wǎng)絡(luò)卡插入PCMCIA插槽，WindowsXP提示發(fā)現(xiàn)新硬件第2步，安裝程序自動啟動硬件安裝向?qū)А＿x擇“自動安裝軟件”選項，讓系統(tǒng)自動搜索并安裝設(shè)備的驅(qū)動程序。 第3步，單擊“下一步”按鈕。選擇“在這些位置上搜索最佳驅(qū)動程序”選項，選中“在搜索中包括這個位置”復(fù)選框，并指定驅(qū)動程序所在的文件夾。 第4步，單擊“下一步”按鈕，系統(tǒng)開始自動復(fù)制相應(yīng)的驅(qū)動程序。 第5步，文件復(fù)制完畢后，顯示如圖6-2-28所示頁面，并在任務(wù)欄顯示一個新的網(wǎng)絡(luò)連接圖標。單擊“完成”按鈕，結(jié)束PC卡的安裝。2023/1/1568 設(shè)置IP地址 PCI卡、USB網(wǎng)卡的安裝2023/1/15692023/1/1570 （五）組建家庭無線局域網(wǎng)WLAN組網(wǎng)方式 DWL-2000AP+A設(shè)置的操作步驟如下： 1．登錄DWL-2000AP+A （1）確認本機IP地址和DWL-2000AP+A的IP地址192.168.0.50在同一網(wǎng)段內(nèi)，在IE瀏覽器的URL里輸入://192.168.0.50，將會顯示一個認證框，如圖6-2-37所示。2023/1/15712023/1/1572登錄框2023/1/1573設(shè)置向?qū)е黜?2．設(shè)置向?qū)У脑O(shè)置2023/1/1574快速安裝四個步驟2023/1/1575設(shè)置SSID和信道值2023/1/1576對DWL-2000AP+A加密 3．無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置2023/1/1577無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在Mode選項中選擇AccessPoint模式。 SSID：（服務(wù)集標識符）的默認設(shè)置為default。SSID是用于網(wǎng)絡(luò)識別的唯一的名稱,是無線網(wǎng)卡與無線接入點之間溝通的識別碼，當(dāng)兩者都設(shè)定為相同的識別碼時，該網(wǎng)卡才能連上無線接入點。比如說在無線在無線接入點的SSID設(shè)定為DLINK，若想要使用無線接入點的服務(wù)，網(wǎng)卡的SSID就得設(shè)定成DLINK才能連接。信道：信道6為默認信道。如果要更改默認設(shè)置，請輸入新號碼。網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備必須設(shè)置為同一信道，才能在網(wǎng)絡(luò)上進行通信。2023/1/1578 認證：IEEE802.11提供兩種基礎(chǔ)認證的服務(wù)：開放系統(tǒng)式（OpenSystem）及共享密鑰式（SharedKey）。開放系統(tǒng)式是IEEE802.11內(nèi)定的認證方