【W(wǎng)LAN培訓】D1[2].am.P1_WLAN基礎_20100313.ppt

1、,WLAN培訓,無線傳輸與接入事業(yè)部/產(chǎn)品部 2010年3月,WLAN基礎,課程提綱,WLAN基礎概念 IEEE 802.11協(xié)議 WLAN設備 WLAN組網(wǎng)應用,無線局域網(wǎng) (Wireless Local Area Network) 是以射頻無線電波通信技術構建的局域網(wǎng)，雖不采用纜線，但也能提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。無線數(shù)據(jù)通信不僅可以作為有線數(shù)據(jù)通信的補充及延伸，而且還可以與有線網(wǎng)絡環(huán)境互為備份。,無線局域網(wǎng) (WLAN) 是什么？,Wi-Fi是什么？,Wi-Fi聯(lián)盟 (Wi-Fi Alliance) 是一家全球及非營利性的行業(yè)協(xié)會，擁有300多家成員企業(yè)，共同致力于推動無線局域網(wǎng)絡

2、(WLANs) 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以增強移動無線、便攜、移動和家用設備的用戶體驗為目標，Wi-Fi聯(lián)盟一直致力于通過其測試和認證方案確保基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可互操作性。自2000年3月Wi-Fi聯(lián)盟開展此項認證以來，已經(jīng)有超過4000種產(chǎn)品獲得了Wi-Fi CERTIFIED 指定認證標志，有力地推動了Wi-Fi產(chǎn)品和服務在消費者市場和企業(yè)市場兩方面的全面開展。 產(chǎn)品通過Wi-Fi認證的查詢地址： /wbcs_certified_products.php?advanced=1 提供6/9/12/18/24/36/

3、48/54Mbps 數(shù)據(jù)傳輸速率; 采用OFDM調(diào)制方式;,5.8GHz頻段劃分圖,蜂窩覆蓋示意圖,任意相鄰區(qū)域使用無頻率交叉的頻道 適當調(diào)整發(fā)射功率，避免跨區(qū)域同頻干擾 蜂窩式無線覆蓋實現(xiàn)無交叉頻率重復使用,802.11與OSI模型,802.11基本協(xié)議,跳頻擴頻 (Frequency Hopping Spread Spectrum，簡稱FHSS) 就是載波可以在一個很寬的頻帶上按照偽隨機碼的定義從一個頻率跳變到另一個頻率。 使用FHSS技術，2.4G頻道被劃分成75個1MHz的子頻道，接受方和發(fā)送方協(xié)商一個調(diào)頻的模式，數(shù)據(jù)則按照這個序列在各個子頻道上進行傳送，每次在802.11網(wǎng)絡上進行的

4、會話都可能采用了一種不同的跳頻模式，采用這種跳頻方式主要是為了避免兩個發(fā)送端同時采用同一個子頻段。,FHSS,直接序列擴頻 (Direct Sequence Spread Spectrum，簡稱DSSS)就是使用具有高碼率的擴頻序列，在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。 直接序列擴頻技術將2.4Ghz的頻寬劃分成14個22MHz的通道(Channel)，臨近的通道互相重疊，在14個頻段內(nèi)，只有3個頻段是互相不覆蓋的，數(shù)據(jù)就是從這14個頻段中的一個進行傳送而不需要進行頻道之間的跳躍。,DSSS,正交頻分復用 (Orthogonal Fr

5、equency Division Multiplexing, 簡稱OFDM) 技術是一種多載波發(fā)射技術，它將可用頻譜劃分為許多載波，每一個載波都用低速率數(shù)據(jù)流進行調(diào)制。它獲取高數(shù)據(jù)傳輸率的訣竅就是，把高速數(shù)據(jù)信息分開為幾個交替的、并行的Bit流，分別調(diào)制到多個分離的子載頻上，從而使信道頻譜被分到幾個獨立的、非選擇的頻率子信道上，在AP與無線網(wǎng)卡之間進行傳送，實現(xiàn)高頻譜利用率。,OFDM,802.11 MAC層工作原理概述,802.11MAC層負責客戶端與AP之間的通訊。主要功能包括：掃描、接入、認證、加密、漫游和同步。 802.11MAC 報文分類： -數(shù)據(jù)幀 用戶的數(shù)據(jù)報文 -控制幀 協(xié)助發(fā)

6、送數(shù)據(jù)幀的控制報文，例如：RTS、CTS，ACK等 -管理幀 負責STA和AP之間的能力級的交互，認證、關聯(lián)等管理工作，例如： Beacon，Probe，Association，Authentication等,用戶接入管理過程,Scanning掃描,802.11MAC 使用Scanning功能來完成Discovery -尋找和加入一個網(wǎng)絡 -當STA漫游時尋找一個新的AP Passive Scanning 通過偵聽AP定期發(fā)送的Beacon幀來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡， Beacon幀中包含該AP所 屬的BSS的基本信息以及AP的基本能力級，包括： BSSID (AP的MAC地 址)、 SSID、支持的速率、

7、支持的認證方式，加密算法、Beacons幀發(fā)送 間隔，使用的信道等。當未發(fā)現(xiàn)包含期望的SSID的BSS時，STA可以工作 于IBSS狀態(tài) Active Scanning Active Scanning 在每個信道上發(fā)送Probe request報文，從Probe Response中獲取BSS的 基本信息， Probe Response包含的信息和Beacon幀類似,Authentication認證,802.11支持兩種基本的認證方式： -Open System Authentication 等同于不需要認證，沒有任何安全防護能 力。通過其他方式來保證用戶接入網(wǎng)絡的 安全性，例如Address

8、filter、用戶報文中 的SSID。 -Shared Key Authentication 采用WEP加密算法Attacker可以通過監(jiān)聽 AP發(fā)送的明文Challenge text和STA回復的 密文Challenge text計算出WEP KEY。 STA和AP均可通過Deauthentication來終結 認證關系 預置,Association STA通過Association和一個AP建立 關聯(lián)，后續(xù)的數(shù)據(jù)報文的收發(fā)只能 和建立Association關系的AP進行。 Reassociation STA在從一個老的AP移動到新AP時 通過Reassociation和新AP建立關 聯(lián)。R

9、eassociation 前必須經(jīng) 歷 Authentication過程。 Deassociation STA和AP均可通過 Deassociation 和AP解除關聯(lián)關系。,Association關聯(lián),漫游和同步,Wireless漫游的概念 STA可以在屬于同一個ESS的AP接入點接入，可以使用同一信道或不同信道； STA可以在網(wǎng)絡中任意移動，同時保證已有業(yè)務不中斷，用戶標 識不改變。 Wireless漫游的分類 二層漫游 在同一個子網(wǎng)內(nèi)的AP間漫游 由于不涉及子網(wǎng)的變化，因此只需保證用戶在AP間切換時訪問網(wǎng)絡的權限不 變即可。為了保證快速的切換，通常都會利用STA在原有AP上使用的資源。

10、三層漫游 在不同子網(wǎng)內(nèi)的AP間漫游 除了要實現(xiàn)二層漫游中提到的內(nèi)容以外，通常會采用一些特殊手段來保證用戶 業(yè)務的不中斷。目前較流行的做法有：Mobile IP、 VLAN二層透傳、GRE二 層隧道、IP in IP三層隧道等。,課程提綱,WLAN基礎概念 IEEE 802.11協(xié)議 WLAN設備 WLAN組網(wǎng)應用,無線AP,無線AP (Access Point，無線訪問節(jié)點) 是一個包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無線接入點，也同樣是無線路由器、無線網(wǎng)關等類設備的統(tǒng)稱。 無線AP主要是提供無線終端對有線局域網(wǎng)和從有線局域網(wǎng)對無線終端的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內(nèi)的無線工作站可以通過它進行相互通

11、信。在無線網(wǎng)絡中，AP就相當于有線網(wǎng)絡的集線器，它能夠把各個無線終端連接起來，無線終端所使用的網(wǎng)卡是無線網(wǎng)卡，傳輸介質是空氣。,無線網(wǎng)橋是為使用無線進行遠距離傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉發(fā)設備，可用于固定數(shù)字設備與其他固定數(shù)字設備之間的遠距離、高速無線組網(wǎng)。無線網(wǎng)橋有三種工作方式，點對點，點對多點，中繼連接。 無線網(wǎng)橋可以用于連接兩個或多個獨立的網(wǎng)絡段，這些獨立的網(wǎng)絡段通常位于不同的建筑內(nèi)，相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應用在不同建筑物間的互聯(lián)。同時，根據(jù)協(xié)議不同，無線網(wǎng)橋又可以分為2.4GHz頻段和5.8GHz頻段的無線網(wǎng)橋。,無線網(wǎng)橋,課程提綱,WLAN基礎概念 IEEE 802.11協(xié)議 WLAN設備 WLAN組網(wǎng)應用,Ad-Hoc,Ad-Hoc 也叫對等網(wǎng)絡，是指安裝有無線網(wǎng)絡適配器（無線網(wǎng)卡）的多臺計算機組成的局域網(wǎng)，它們通過無線適配器進行彼此的通訊。對等模式下的所有無線終端必須使用相同的工作信道。,Infrastructure,基礎網(wǎng)絡結構模式中，網(wǎng)絡中任意一臺無線網(wǎng)絡終端均可通過AP接入有線網(wǎng)絡。此模式可作為有線網(wǎng)絡的延伸和補充。由于無線帶寬為共享帶寬，通常建議一個AP可以接入2030個無線客戶端，以獲取滿意的訪問數(shù)率。,漫游模式中，用戶可隨意在兩個基礎結構網(wǎng)絡中無線漫游，從而給移動辦公帶來了極大的方便。,Roam