无线局域网设计与实现27页PPT

• 802.11的技术家族与以太网的技术家族非常相似。
• 802.11标准重新使用了以太网802.3中的许多构件， 而且被设计得易于连接到以太网局域网。
• IEEE 802.11通常被称为无线以太网(wireless Ethernet)。
• 有多个不同类型的以太网技术(10Base-T、 100Base-T和1000Base-T)，所以有多个不同类型 的802.11标准。
distributied coordination function，DCF， 也称为物理载波侦听方法(physical carrier sense method)，依赖于计算机在它们传输之前物 理侦听的能力)。
在DCF中，使用停等式自动重发请求(stop-andwait ARQ)来传送CSMA/CA中的每一个报文。
2021年2月9日星期二5时33分 13秒
-
26Leabharlann 2021年2月9日星期二5时33分 13秒
-
27
2021年2月9日星期二5时33分 13秒
-
28
7.3.1 拓扑结构
• Wi-Fi的逻辑上和物理上的拓扑结构，与共享式以 太网的结构是相同的。
• 它们都是物理上为星形结构以及逻辑上为总线结构。
• 所有的计算机都指示它们的传输到达一个中央AP( 星形结构)，但是无线电频率是共享的(总线结构)， 因此，所有的计算机必须依次进行传输。
10
• 通常，一个AP能够连接多个无线用户。
• AP可以通过标准的Ethernet电缆与传统的有线网 络相连。
• 由于无线电波在传播过程中会不断衰减，导致AP 的通信范围被限定在一定的范围之内，这个范围 被称为微单元。
• 若采用多个AP，并使它们的微单元互相有一定范 围的重合时，则用户可以在整个无线局域网覆盖 区内移动，无线网卡能够自动发现附近信号强度 最大的AP，并通过这个AP收发数据，保持不间断 的网络连接，这种方式称为无线漫游。

《无线局域网WIFI》PPT课件
目录
CONTENTS
• 无线局域网概述 • 无线局域网技术原理 • 无线局域网设备 • 无线局域网设置与配置 • 无线局域网常见问题与解决方案 • 无线局域网未来发展
01 无线局域网概述
CHAPTER
无线局域网定义
01
无线局域网（WLAN）是一种利 用无线通信技术在一定的局部范 围内建立的网络，其范围通常在 几十米到几公里以内。
无线局域网将与云计算、大数据等技术融合，实现更高效的数据处理和存储，提升网络服务 的质量和效率。
谢谢
THANKS
详细描述
确保无线加密方式是最新的，并定 期更换密码以增加安全性。使用 MAC过滤功能限制特定设备的访 问权限。
解决方案
安装安全软件，定期更新操作系统 和应用程序的安全补丁，以防范恶 意攻击和病毒传播。
06 无线局域网未来发展
CHAPTER
5G技术在无线局域网的应用
5G技术为无线局域网提供了更高的传 输速度、更低的延迟和更大的连接数 ，将有助于提升无线局域网的应用范 围和服务质量。
02 无线局域网技术原理
CHAPTER
无线传输技术
01
02
03
无线电波传输
无线局域网通过无线电波 进行数据传输，利用电磁 波在空气中传播实现网络 连接。
微波传输
微波传输是无线传输的一 种，频率范围在300MHz300GHz之间，具有传输 速度快、容量大等优点。
红外线传输
红外线传输利用红外线进 行数据传输，具有抗干扰 能力强、安全性高等特点 。
，保护网络安全。
03 无线局域网设备
CHAPTER
无线路由器
无线路由器是用于连接无线局域网的 设备，它可以将有线网络转换成无线 网络，使得多台设备能够同时接入互 联网。

-
3) 多AP模式
指由多个AP以及连接它们的分布式系统DSS组 成的基础架构模式网络，也称为扩展服务区 ESS。扩展服务区内的每个AP都是一个独立的 无线网络基本服务区BSS，所有AP共享同一个 扩展服务区标示符ESSID。分布式系统DSS在 802.11标准中并没有定义，但是目前大都是指 以太网。相同ESSID的无线网络间可以进行漫 游，不同ESSID的无线网络形成逻辑子网。
可方便地集中管理，有线和无线网络采用统一 的认证和计费系统无缝互联，实现运营。
系统具有方便、成熟的扩展性。 架设无线网不要更改原有网络的规划和配置。 无线系统具有较高的安全性，可以对无线的入
侵和威胁作出有效的反应和防护。 采用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，
最大限度地采用统一厂家的产品。
-
4.可靠性
系统必须可靠运行，主要的、关键的设备应有冗余， 一旦系统某些部分出现故障，便能很快恢复工作，并 且不能造成任何损失。
网络的可靠性通过网络结构和设备两点来实现。即在 保证物理、逻辑线路冗余的同时，设备也要采用双电 源，无单点故障级联等方式。新一代的无线局域网、 无线交换技术，除了提供智能化的无线电波自动调控 可确保单个AP接入点发生故障时不致影响无线接入服 务，亦兼备了热备份无线交换机保护机制，可串联多 台无线交换机做备份，以确保无线局域网的实施没有 单点食物。
-
5.可扩展性
为了保障无线网络的扩展性，控管大量 的无线节点并同时能提供多样化的服务， 无线局域网必须透过一个集中式的高效 交换平台来实现无线节点的架构。
这种交换平台应具备智能管控无线电波 能力和可以随时灵活地让企业增加无线 节点。
-
6.标准化
采用的技术应支持国际标准，不应该是 某个厂家专用的技术和协议，应保证和 其他厂商设备的互通，便于网络的投资 保护。

无线网卡
无线网卡是用于连接无线网络的 设备，能够将有线网络转换为无
线网络，提供无线接入功能。
无线网卡应具备稳定、高速的无 线传输性能，能够支持多种无线 标准，如802.11n、802.11ac等。
无线网卡还应具备节能、低功耗 等功能，以延长电池续航时间。
无线接入点
无线接入点是用于连接无线网络和有 线网络的设备，能够将有线网络转换 为无线网络，提供无线接入功能。
解决方案
为保障网络安全，应设置复杂的密码并定期更换，同时启用无线加密功能，以防止未经授权的访问。此 外，安装防病毒软件和防火墙，定期更新系统和软件补丁，也可以有效防止恶意攻击和数据泄露。
其他问题与解决方案
总结词
其他问题可能包括设备兼容性问题、覆盖范围有限等。
详细描述
在家庭无线局域网中，可能存在设备兼容性问题，导致部分设备无法正常连接或使用。 同时，无线信号的覆盖范围有限，可能会影响网络的正常使用。
解决方案
为解决设备兼容性问题，可以尝试更新设备的固件或驱动程序，或者更换兼容性更好的 设备。为扩大覆盖范围，可以增加无线接入点或使用具有更强信号的无线路由器。
06 家庭无线局域网的发展趋 势与未来展望
更快的传输速度
5G和6G技术的引入
随着5G和未来的6G技术的不断发展，家庭无线局域网的传输速度将得到大幅提升，满足用户对高速网络的需求。
项目8家庭无线局域网组建ppt课 件
目录
• 家庭无线局域网概述 • 家庭无线局域网的设备与组件 • 家庭无线局域网的设置与配置 • 家庭无线局域网的应用场景与优势 • 家庭无线局域网的常见问题与解决方案 • 家庭无线局域网的发展趋势与未来展望
01 家庭无线局域网概述
定义与特点

Scrambled data
0
1
Barker sequence Tr1 0 0 01 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 00 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1
Page 17
802.11MAC层
2. 另一个的无线MAC层问题是“隐藏终端”问题。为了解决这个问题，802.11在
MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项，间接解决了
“hidden node”问题。由于RTS/CTS需要占用网络资源而增加了额外的网络负担，
一般只是在那些大数据报上采用(重传大数据报会耗费较大)。
83.5MHz
互不重迭 频道数量
数据速率
13（U.S）
19（Europe） 6，9，12，18， 24，36，48， 54Mbps
3
1，2，5.5， 11Mbps
3
6，9，12，18， 24，36，48， 54Mbps
UDP数据吞量 30.9Mbps
7.1Mbps
16.4Mbps
Page 5
无线局域网模型 IEEE 802 LAN标准系列
扩频技术主要又分为频率跳频技术（FHSS）及直接序列扩 频技术（DSSS）两种方式。而此两种技术起源于第二次 世界大战中军队所使用的通讯技术，其目的是希望在恶劣 的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。
Page 15
跳频技术 FHSS
跳频技术是依靠快速地转换传输的频率来实现的，每一个时间段内使用的频率 和前后时间段的都不一样，所以发送者和接收者必须保持一致的跳变频率，这 样才能保证接受的信号正确。 跳频技术可以避开许多干扰的出现，包括某些工作在特定频率下的信号，这样 采用跳频后的802.11无线信号就只会丢失这个频率下的信息，损失不大；如果 想分享带宽，也可以采用不同的调频次序来实现。 弱点：速度慢，只能达到1Mbps。

网的协议标准802.11。
可编辑ppt
9
ห้องสมุดไป่ตู้
影响无线局域网传输的因素
可编辑ppt
10
无线网的应用－1

❖
❖
❖
室内应用
– 网中任意两个终端可直接通信，无须中心站控制。结构
简单，使用方便
可编辑ppt
11
无线网的应用－2

❖
延伸有线局域网
– 网中任意一台无线网络终端均可通过AP接入有线网络
可编辑ppt
12
无线网的应用－3
漫游
❖
– 用户可随意在两个基础结构网络中无线漫游，从而给移
动办公带来了极大的方便
可编辑ppt
13
无线网的应用－4
❖ 企业网
无线终端
❖ • 笔记本电脑
❖ • 台式机
❖ • PDA掌上电脑
❖ • 条码型扫描仪
❖–
可编辑ppt
14
无线网的应用－5
❖
❖
❖
❖
❖
❖
楼宇之间的网络互连
– 无线网桥：使用多个无线网桥将彼此分开的局域网连接在
一起
– 高增益室外定向或者全向天线：对于室外远距离站点的无
线网络互连需要配合使用高增益室外定向或者全向天线，定
向天线可实现点对点连接，全向天线可实现点对多点的连接
– 避雷器：为确保雷雨天气时无线网络系统的正常运行，需
要使用避雷器装置
– 功率放大器：在一些情况下需要所有功率放大器来提高更
远距离的覆盖，可以使用500mW的功率放大器
大，几乎不受地理环境限制
可编辑ppt
5
无线与有线的比较－2
❖
❖
❖

5
二、无线网络类型
❖ 与有线网络一样，无线网络可根据数据传输 的距离分为几种不同类型：
无线广域网（WWAN） 无线城域网（WMAN） 无线局域网（WLAN） 无线个人网（WPAN）
6
无线广域网（WWAN）
❖ WWAN 技术可使用户通过远程公用网络或专用网络 建立无线网络连接。通过使用由无线服务提供商负 责维护的若干天线基站或卫星系统，这些连接可以 覆盖广大的地理区域，例如若干城市或者国家（地 区）。目前的 WWAN 技术正努力从 2G 网络向第 三代 (3G) 技术过渡。一些 2G 网络限制了漫游功能 并且相互不兼容；而第三代 (3G) 技术将执行全球 标准，并提供全球漫游功能。
❖ 安装的快速性和简单性
在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的， 就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙 掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少 了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点 (Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局 域网络。
无线局域网（WLAN）设计与实现 第一章 无线局域网概述
1
课程要求
❖ 本课程主要让学生掌握目前主流的无线网络 技术的基本原理，熟悉无线设备的使用和选 购。要求学生在理论基础上可独自组建无线 网络并能进行日常维护。
2

文字教材
❖ 《无线局域网（WLAN） 设计与实现》
❖ 段永福 历晓华 段炼编 著
❖ 浙江大学出版社
❖ 扩展能力
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局域 网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游 (Roaming)”等有线网络无法提供的特性。

计算机网络技术及应用
4
无线局域网概述
2 无线局域网标准
IEEE802.11x标准
（2）IEEE802.11b IEEE802.11b 标 准 规 定 无 线 局 域 网 工 作 频 段 在 2.4 ～
2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps，传输距离控制 在50～150inch。
IEEE802.11b已成为当前主流的无线局域网标准，被 多数厂商所采用，所推出的产品广泛应用在办公室、家庭、 宾馆、车站、机场等众多场合。
计算机网络技术及应用
8
无线局域网概述
2 无线局域网标准
蓝牙（Bluetooth）标准
对于802.11来说，蓝牙(IEEE 802.15)技术的出现不 是为了竞争而是相互补充。“蓝牙”是一种先进的近距离 无线数字通信的技术标准，其目标是实现最高数据传输速 度1Mbps（有效传输速率为721kbps）、传输距离为10 厘米～10米，通过增加发射功率可达到100米。从目前的 蓝牙产品来看，蓝牙主要应用在手机、笔记本计算机等数 字终端设备之间的通信和以上设备与Internet的连接。蓝 牙系统也嵌入微波炉、洗衣机、电冰箱、空调等传统家用 电器。
计算机网络技术及应用
6
无线局域网概述
2 无线局域网标准
IEEE802.11x标准
（4）IEEE802.11g
最早推出的是802.11b，它的传输速率为11Mbps，因为 它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准，它的连 接速度可达54Mbps。但由于两者互不兼容，所以IEEE又 正式推出了完全兼容802.11b且与802.11a速率上兼容的 802.11g 标 准 ， 这 样 通 过 802.11g ， 原 有 的 802.11b 和 802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。

建筑物与建筑物之间的连接:
1. 代替T1 / E1专线 2. 当使用光纤连接不现实或不可能时,提
供相对高速的网络连接 3. 理想的冗余及后备连接
各种无线技术比较
标准 IrDA Blue－Tooth WIFI
传输速度（MB/S） 4～16 1～2 2～54
传输有效范围（半 传输介质 径 单位：米）
其他
端口配置
interface Dot11Radio0.2 encapsulation dot1Q 2 native interface Dot11Radio0.3 encapsulation dot1Q 3 interface FastEthernet0.2 encapsulation dot1Q 2 native interface FastEthernet0.3 encapsulation dot1Q 3 interface BVI1 ip address 192.168.0.24 255.255.255.0 no ip route-cache
窄带调制方式:
数据基带信号的频谱不做任何扩展即被直接搬 移到射频发射出去.
占用频带少，频带利用率高
当临近的仪器设备或通信设备也在使用这一频 段时，会严重影响通信质量，通信的可靠性无 法得到保障。
802.11G调制方式
DSSS：扩频调制方式 OFDM：基带正交调制方式 共同特点都是抗干扰能力较强，往往同时使用
– PoE switch and router • Cisco Wireless LAN controller
(WLC) – Access point configuration • Cisco Wireless Control System (WCS) – Management • Location appliance – Location tracking • Cisco Secure Acess Control Server (ACS) – RADIUS/TACACS+

图6-7 无线路由器
4．无线天线
全向天线
定向天线
Page 12
图6-3 网状网拓扑结构
6.2 组建无线局域网 6.2.1 无线对等网络 6.2.2 接入点无线网络 6.2.3 混合型无线网络
Page 13
6.2.1 无线对等网络
无线对等网络的组建结构为无中心拓扑 结构，各主机之间没有中心点，不分服务器 和客户机，故称为对等网络。
Page 38
图6-33 混合型无线网络拓扑结构
Internet
【例6-3】 混合型无线网络组建。
Page 39
图6-34 无线路由器初始配置界面
Page 40
图6-35 【选择时区】向导页
图6-36 【选择互联网（Internet）连接类型】向导页
Page 41
1 2 3
4 5
图6-37 【广域网（WAN）IP设置】向导页
Page 42
Page 43
图6-38 【设置无线界面】向导页
Page 44
图6-39 【保存并重新启动】向导页
Page 45
图6-40 设置自动获取IP地址
Page 46
图6-41 获取无线网络连接信息
Page 47
图6-42 显示所有无线网络
Page 48
图6-43 无线网络连接状态
Page 49
图6-44 带密钥无线网络连接
6.3 无线局域网安全 6.3.1 无线网络的安全问题 6.3.2 无线网络常用安全对策
Page 50
6.3.1 无线网络的安全问题
1．插入攻击 2．漫游攻击者 3．欺诈性接入点 4．双面恶魔攻击 5．窃取网络资源 6．对无线通信的劫持和监视

分布服务的作用是要使ESS对LLC而言看起来像是单个 BSS，LLC在ESS的任一站中都运行在MAC之上。IEEE 802.11定义分布服务，但不定义分布系统。分布系统可 以使用有线或无线网络实现。
h
13
8.1 无线局域网的组成
BSA是构成无线局域网的最小单元。按照有线局域网的 术语，BSA构成一个物理网段，而ESA是扩展了的逻辑 网段。BSA跟蜂窝电话中的单元或称小区相似，但它又 和小区有明显的差异；蜂窝电话网中的小区采用集中控 制方式组网，网中的站一定要经过小区中的基站方可互 相通信，但BSA的组网方式却不限于集中控制。
事实上，BSA的组网方式有三种：无中心的分布式对等 方式，有中心的集中控制方式，以及上述两种方式的混 合方式。
h
14
8.1 无线局域网的组成
在分布式对等方式下，BSA中任意两站可以互相直 接通信，无须设中心转接站。这时MAC控制功能由 各站分布式管理。网上的站共享一个无线信道，通 常使用CSMA/CA（带碰撞避免的载波感应多点访 问）协议。这种方式的特点是结构简单，易维护。 由于采用分布式控制，某一站点的故障不会影响整 个BSA的运行。
衰减效应使得无线传输的强度随时间和空间变化，其覆盖范围 是不一致的，不可预料的。 *所发射的信号不可能限定到一个指定的区域，信号可能被窃听者 截取。 *频谱是有限的，必须跟其它用户（临近的无线LAN）和设备（例 如微波炉和荧光灯）共享。 *有限的频谱也使得难以提供跟使用有线媒体易于得到的同样的传 输速率。 *无线频谱传统地受到不同政府部门所进行的不同的管制，难以设 计针对全球市场的产品。
22
8.2 无线局域网的协议体系
h
23
8.2 无线局域网的协议体系
物理层主要由所使用的无线频段及调制方式决定。目前使用的无 线频段主要有亚微波（1G赫兹~3G赫兹）、亚毫米波（10G~30G赫 兹）等。亚微波及其以下频段的无线电波相对来讲传播损耗较小， 且对障碍物的穿透性也较好。也正是因为如此，诸多的移动通信 系统都在使用该频段，使这一频段已很拥挤。与此相比，亚毫来 波传播损耗大，直线传播性强，对障碍物的穿透性差。使用该频 段时，常使用定向天线并要求接收天线在发射天线视野之内。目 前使用亚毫米波的天线网络系统尚不多。

WPA2加密
是WPA加密的升级版，采用了 更加安全的加密算法和认证机 制，是目前最安全的无线加密 技术。
WPA3加密
是WPA2加密的继任者，进一 步增强了安全性，包括更强大 的密码破解防御和更安全的连
接。
认证技术
开放认证
WPA预共享密钥认证
WPA Enterprise认证
WPA3-Personal模式
无线局域网（WLAN）是一种计算机网络，通过无线信号而非传统的有线电缆 进行数据传输。它具有移动性、灵活性和便捷性等特点，使得用户可以在一定 区域内自由地接入网络，实现信息共享和交流。
无线局域网的应用场景
总结词
无线局域网广泛应用于家庭、企业、公共场所等场景。
详细描述
在家庭中，无线局域网可以方便地将多台设备连接至互联网，实现共享和互访。在企业中，无线局域网能够提供 灵活的工作环境，方便员工移动办公和协作。在公共场所，如咖啡馆、图书馆、机场等，无线局域网可以满足大 量用户的接入需求，提高网络覆盖和服务质量。
04
选择无线控制器时，需考虑网络规模、设备数量、管理需求等因素， 以确保实现高效的网络管理和安全控制。
03
无线局域网的协议与标 准
IEEE 802.11系列协议
IEEE 802.11是无线局域网（WLAN）的标准协议，规定了无线网络的物理层和数据 链路层。
IEEE 802.11系列协议包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等， 每个协议都有不同的特性和数据传输速率。
无线网卡的选择应考虑与无线路由器 或接入点的兼容性，以确保最佳的连 接效果。
无线路由器
无线路由器是实现家庭或小型 办公网络接入无线局域网的重