WLAN网络拓扑分析及相关技术标准
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无线局域网标准无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)是一种无线通信技术,它可以实现在一定范围内的移动终端设备之间进行数据传输和通信。
无线局域网标准是指规范无线局域网技术的国际标准或行业标准,它对无线局域网的工作频段、传输速率、网络拓扑结构、安全机制等方面进行了统一规定,以确保不同厂家生产的无线设备之间可以互相兼容和互操作。
目前,无线局域网标准主要包括Wi-Fi(IEEE 802.11系列标准)和WiMAX (IEEE 802.16系列标准)两大类。
其中,Wi-Fi是指无线局域网技术联盟(Wireless Fidelity Alliance)所制定的一系列无线局域网标准,而WiMAX是一种长距离、高速率的无线接入技术,它可以覆盖更大的范围,提供更高的传输速率。
在Wi-Fi标准中,最为常见的包括IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax等。
其中,802.11b和802.11g标准运行在2.4GHz频段,而802.11a和802.11n标准运行在5GHz频段,802.11ac和802.11ax标准支持更高的频段,以提供更大的带宽和更快的传输速率。
这些标准的不同主要体现在传输速率、频段、多址接入方式、传输距离等方面。
另外,WiMAX标准主要包括IEEE 802.16d和802.16e两种。
其中,802.16d标准支持固定和移动接入,而802.16e标准则专门用于移动接入。
WiMAX技术可以覆盖几十公里的范围,提供高达70Mbps的传输速率,因此被广泛应用于城市宽带接入、无线城域网、无线接入网等领域。
在无线局域网标准中,安全性是一个非常重要的方面。
目前,常见的无线局域网安全机制包括WEP、WPA和WPA2等。
WEP是最早的无线局域网安全协议,但由于其安全性较差,已经逐渐被WPA和WPA2所取代。
WPA和WPA2采用更加安全的加密算法,如TKIP和AES,以确保无线局域网的数据传输安全。
论计算机网络新技术的研究与应用—无线局域网(WLAN)技术的研究与应用班级:计算机科学与技术学号:姓名:目录一、无线局域网概述 (1)二、无线局域网的组成 (1)三、无线局域网的拓扑结构 (2)四、无线局域网的采用技术 (2)4.1无线局域网的技术分析 (2)4.1.1红外(IR)系统 (2)4.1.2无线电波(RF) (2)4.1.3 微波传输 (3)五、无线局域网的技术特点 (3)六、无线局域网的优劣势 (3)七、无线局域网的安全问题 (3)7.1传输介质的脆弱性 (3)7.2 WEP存在不足 (4)八、无线局域网设备的种类 (5)九、无线局域网的实际应用 (5)十、无线局域网应用范围 (6)十一、结语 (7)无线局域网(WLAN)技术的研究与应用摘要:简述了无线局域网(WLAN)的组成、网络拓扑结构和安全性,并分析了WLAN的关键技术、WLAN技术的优劣和WLAN的实际应用。
关键词:无线网络,无线网络的安全,无线网络的应用前言随着人们对网络需求的不断增大,越来越多的人应用起无线通信技术,传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)应运而生,且发展迅速。
尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络,但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟,正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。
从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。
通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。
广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。
随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。
ieee 802.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一个无线局域网(WLAN)技术标准,它
规定了无线网络设备之间的通信方式和协议。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容:
1. 信道带宽:IEEE 80
2.11标准规定了2.4 GHz和5 GHz两个
频段用于信道传输,并规定了20 MHz和40 MHz两种不同的
信道带宽。
2. 传输方式:IEEE 802.11 标准规定了两种传输方式,一种是
基于频分复用技术(OFDM)的11a/g/n/ac 等标准,一种是基
于直接序列扩频技术(DSSS)的11b标准。
3. 传输速率:IEEE 802.11标准规定了最高54Mbps(11a/g 协议)、600Mbps(11ac协议)的传输速率。
4. 安全性:IEEE 802.11标准中有许多协议(如WEP、WPA、WPA2)、加密算法(如AES、TKIP)和认证机制可供用户
选择,以保证无线网络的安全性。
5. MAC协议:IEEE 802.11标准规定了一种分布式协议,即分
布式协作功能(DCF),用以协调多个设备的数据传输。
6. 网络拓扑结构:IEEE 802.11标准支持多种网络拓扑结构,
如基础设施网络和自组网。
7. QoS支持:新版802.11e引入了QoS机制,支持对视频和音
频数据的实时传输和优先处理。
总的来说,IEEE 802.11标准的基本内容包括了无线网络的频段、传输方式、速率、安全性、MAC协议、网络拓扑结构和QoS机制。
这些内容为无线网络设备提供了标准化的通信方式和协议,使得不同厂商的无线设备可以正常互相通信。
WLAN应用的关键技术、优劣和实际典型组网方案摘要:wlan(无线局域网)是基于无线网和宽带有限接入网之间的一种应用技术,它在科技迅速发展的今天被普遍应用,成为计算机网络技术中至关重要的一个环节。
本文就从wlan技术的应用关键、wlan技术优劣分析以及wlan技术的实际典型组网案例三方面进行探讨。
关键词:wlan技术应用;优劣;典型组网案例中图分类号:tn925.93 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013) 02-0080-01wlan(无线局域网)是一种数据传输系统,它是利用先进的射频技术取代旧式的双绞铜线所构成的局域网络,使得用户利用简单的存取架构就可以随时随地进行网络信息的交流。
一、wlan应用的技术关键wlan技术就是无线局域网技术,它是计算机网络和网线通信技术相结合的产物,其主要的特点是让计算机或其它的电子设备摆脱过去的双绞铜线就可以接收和发送高速数据的技术,并且不受地域的限制进行变化和移动。
目前wlan技术的数据传送可以实现11mb/s,传输距离可达到20km以上,更加方便快捷的实现了网络联通。
因此无线局域网技术的应用在我们生活的每个角落,小到家庭大到企业再到公共场所的应用,我们都可以随时随地的享受wlan的存在。
wlan技术应用的关键在于wlan的传输方式、网络拓扑和网络接口等方面。
其中wlan的传输方式组成包括无线网络接口卡、无线网络接入点、pc机和他们之间的连接设备,其传输方式涉及传输介质、频段以及调制的方式。
wlan的网络拓扑结构主要有两类:无中心拓扑和有中心拓扑。
其中无中心拓扑是指网络中的任意两个站点均可之间通信,这种无中心拓扑的优点在于网络性能好、抗毁坏性强、费用较低且建网容易;有中心拓扑是指有一个无线站点充当中心站,其他的所有站点均有其控制。
二、wlan应用技术的优劣wlan以经济节约和兼容性强等特点广泛的应用于学校、企业、医院、商店等公共场所。
其中经济节约主要表现在wlan的布局不受布线接点的位置限制,具有传统的有线局域网所无法比拟的灵活性和简易性;兼容性强表现在无线局域网可以通过ap与有线网络资源进行无缝结合,即使不同的厂商之间也可以进行相互通讯。
WIFI无线通讯技术方案设计无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)是一种利用无线电波技术实现的互联网接入技术。
WLAN技术的发展使得人们可以不受传统有线网络的约束,随时随地连接到网络。
本文将详细介绍WIFI 无线通信技术的设计方案。
1.网络拓扑设计:在设计WIFI无线通讯技术方案时,首先需要确定网络的拓扑结构。
对于小型或中型企业/家庭网络,常用的拓扑结构是星型拓扑,其中无线路由器充当中心节点,连接各个终端设备。
对于大型网络,可以采用扩展星型拓扑(Extended Star Topology)或其他更复杂的拓扑结构。
2.频率规划:WIFI通信采用2.4GHz或5GHz频段。
在设计WIFI无线通讯技术方案时,需要对这两个频段进行频率规划,以免频率冲突造成信号干扰。
可以使用无线频谱分析仪来扫描周围的无线信号,并选择可用的频道。
3.路由器选择:路由器是WIFI无线通讯技术方案中最关键的设备之一、在选择路由器时,需要考虑以下几个因素:- 支持的无线协议:如802.11n、802.11ac、802.11ax等。
较新的无线协议通常提供更高的速度和更好的性能。
-信道宽度:支持的信道宽度越大,传输速度越快。
常见的信道宽度有20MHz、40MHz、80MHz等。
-天线数量和增益:天线数量越多,信号覆盖范围越广。
增益值表示天线的发射功率,值越高,信号穿透能力越好。
-安全特性:路由器应支持WPA2或更高级别的加密协议,以保护无线网络的安全。
4.配置安全性:为了保护无线网络的安全,需要采取一些安全措施,如设置无线网络的名称(SSID)隐藏、启用网络加密、启用访问控制列表(ACL)等。
此外,还可以使用虚拟专用网络(VPN)或防火墙来提高网络的安全性。
5.信号覆盖优化:为了确保整个区域都能获得良好的信号覆盖-增加无线扩展器或中继器:通过在信号弱的区域增加扩展器或中继器,可以扩大无线网络的覆盖范围。
无线局域网协议标准无线局域网(WLAN)是一种无线通信技术,它使用无线电波来连接设备,使其能够在范围内进行数据传输。
无线局域网协议标准是指规定了无线局域网设备之间通信协议的一系列标准。
这些标准的制定,对于保证不同厂家生产的无线设备能够互相兼容,确保无线网络的稳定和高效运行至关重要。
目前,无线局域网协议标准主要包括IEEE 802.11系列标准和Wi-Fi联盟制定的标准。
IEEE 802.11是由IEEE制定的无线局域网标准,它定义了无线局域网设备之间的通信协议,包括物理层和数据链路层的规范。
而Wi-Fi联盟则是一个由多家无线通讯产品制造商组成的组织,它制定了一系列的Wi-Fi标准,旨在推动无线局域网技术的发展和应用。
在IEEE 802.11系列标准中,最为常见的包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax等。
每个标准都规定了无线局域网设备的工作频段、传输速率、调制方式、传输功率等关键参数,以及数据帧格式、网络拓扑结构、安全机制等协议细节。
这些标准的不断更新和完善,使得无线局域网设备能够不断提高传输速率、扩大覆盖范围,提高网络容量和稳定性。
Wi-Fi联盟制定的Wi-Fi标准则更多地关注无线局域网设备之间的互操作性和互联互通性。
Wi-Fi联盟制定的标准主要包括Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6等,它们分别对应了IEEE 802.11n、802.11ac和802.11ax等标准。
这些标准的推出,使得不同厂家生产的无线设备能够更好地兼容和互联,用户可以更加灵活地选择设备,搭建自己的无线局域网环境。
总的来说,无线局域网协议标准的制定,对于推动无线局域网技术的发展和普及起到了至关重要的作用。
它们不仅规范了无线设备之间的通信协议,还提高了设备的互操作性和兼容性,使得用户能够更加便利地使用无线网络。
未来,随着5G技术的发展和应用,无线局域网协议标准将继续不断完善,推动无线网络技术的发展,为人们的生活和工作带来更多便利和可能性。
wlan的技术标准WLAN的技术标准。
WLAN(Wireless Local Area Network)是指无线局域网,是一种无线通信技术,它使得用户可以在不受电缆限制的情况下进行网络通信。
WLAN的技术标准是指在无线局域网领域中,制定的一系列技术规范和标准,它对无线局域网的设计、部署、管理和维护起着重要的指导作用。
本文将对WLAN的技术标准进行介绍,以便读者更好地了解和应用无线局域网技术。
首先,WLAN的技术标准主要包括IEEE 802.11系列标准和Wi-Fi联盟制定的标准。
IEEE 802.11系列标准是由IEEE组织制定的无线局域网技术标准,包括了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等不同版本,每个版本都有其特定的技术规范和性能要求。
而Wi-Fi联盟则是由一些无线通信设备制造商组成的组织,它制定了一系列与IEEE 802.11系列标准兼容的认证标准,以确保不同厂家生产的无线设备可以互相兼容和互操作。
其次,WLAN的技术标准涵盖了无线局域网的各个方面,包括无线接入技术、网络拓扑结构、无线传输技术、安全机制、性能要求等。
其中,无线接入技术主要指无线局域网设备与用户终端设备之间的无线通信技术,包括了频率选择、信道管理、调制解调技术等。
网络拓扑结构则是指无线局域网中不同设备之间的连接方式和组网结构,包括了基础设施模式、自组织网络模式等。
无线传输技术则是指无线局域网中数据的传输方式和传输速率,包括了传输距离、传输速率、多址接入技术等。
安全机制则是指无线局域网中对数据进行加密和认证的技术手段,以保障无线通信的安全性。
性能要求则是指无线局域网设备在不同工作环境和网络负载下的性能表现要求,包括了覆盖范围、数据吞吐量、抗干扰能力等。
最后,随着无线局域网技术的不断发展和应用,WLAN的技术标准也在不断更新和完善。
未来,随着5G技术的商用推广和无线通信技术的进一步创新,WLAN的技术标准将会更加注重对无线通信的高速、低时延、大连接数等方面的要求,以满足人们对无线通信的更高需求。
WLAN 网络拓扑分析及相关技术标准cisco 的网络设备图标。
二层交换机AP以太网线路(光缆或五类线)三层交换交换机路由器分析一下现在WLAN 网络组建模式中所使用的模式,拓扑结构,以及存在问题。
进行分析之前,先介绍一下Cisco 的三层模型。
其包括接入层,汇聚层和核心层。
使用这种设计模型的优点是改进了故障隔离,更易于网络的扩容和有效节省网络成本,更方便地配置和应用设备的网络策略。
三层模型的应用范围很广,现今网络结构的规划基本上都参照Cisco 三层模型来设计。
即使不是使用Cisco 的设备;即使网络的规模大小不一,都同样适合使用Cisco 三层模型来规划网络。
各层定义及设备特性:接入层(Access Layer )提供终端用户的接入。
接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。
大多使用低端交换机。
汇聚层(Distribution Layer )又叫分布层,多台接入层交换机的汇聚点,它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路,因此汇聚层交换机与接入层交换机比较,需要更高的性能,更少的接口和更高的交换速率。
核心层(Core Layer )核心层的主要目的在于通过高速转发通信,提供优化,可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应拥有更高的可靠性,性能和吞吐量。
相对而言,汇聚相对于一个局部或重要的中转站,核心相当于一个出口或总汇总,如果是普通的网络,只需要汇聚和接入层就行了。
汇聚和核心有时候是同一个层面,特别是对于小规模网络来说,就不用区分得那么清楚了,完全可以把核心层忽略。
因为要用到VLAN 来分割广播域,所以通常会在汇聚层和核心层使用三层交换机,而由于目前有高性能的三层交换机的出现,很少会在一般的内部网络中使用路由器,也有将三层交换机用在接入层的发展趋势。
通常来说,由于越往上层便汇聚了越大的数据流量,所以处于越上层的设备必须有更高的性能。
如下图所示局域网拓扑。
(注:ISP (Internet Service Provider )互联网服务提供商)2>简单的拓扑,可能没有核心层1>最简单的拓扑,不需要用到分层模型的规模图23>一般的三层结构拓扑图34>大型局域网分层中可能会出现交换机级连,例如这个拓扑图的汇聚层中,是两级交换机的结构在结构4>中核心层和第一级汇聚层交换机之间的连接方法,如下图所示这种方法为冗余链路的连接方法。
因为在WLAN设计中基本上不会碰到要用上这种方法的网络规模,所以忽略冗余链路的详细介绍。
在目前的WLAN工程设计中,一般只用到结构1>和结构2>类似结构的网络拓扑,就连诚毅学院,也只在将要覆盖的宿舍楼中可能会用到结构3>的网络拓扑。
在这里,把POE 交换机和AP定为接入层设备。
在Cisco分层模型中,处于某一层中的设备是不允许在其他层中出现的,比如说,将接入层设备安装在汇聚层中,这样做就失去了分层的意义,在设计中要避免出现这种情况。
如下图示:上图中把接入层中的设备直接连接到核心层中,虽然这么做可能会比较方便和省事,但是对于整个网络来说会有不小的影响。
一是将接入层设备接到高层中,原先在低层设备上配置的一些网络策略可能就得在高层设备上配置,影响高层设备的性能。
二是将来扩容之后网络拓扑可能会变得杂乱而且难管理。
设备该在哪层,该往哪接,设计时都应该想好,不熟悉的话可以先把拓扑图画出来,然后再画系统图。
因为目前WLAN热点的网络拓扑是我们设计的。
再介绍一下VLAN(Virtual Local Area Network),虚拟局域网。
VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段。
由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。
使用VLAN的好处主要有三个:(1)端口的分隔。
即便在同一个交换机上,处于不同VLAN的端口也是不能通信的。
这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。
(2)网络的安全。
不同VLAN不能直接通信,杜绝了广播信息的不安全性。
(3)灵活的管理。
更改用户所属的网络不必换端口和连线,只更改软件配置就可以了。
如上图所示,该交换机的不同端口划分在不同的VLAN 中,处于不同VLAN 中的设备间的互相通信需要通过三层数据包的转发。
如果该交换机是二层交换机,而上层又没有接入三层交换机或者路由器的话,VLAN1,VLAN2,VLAN3是不能够互相通信的。
如果该交换机是三层交换机,则打开端口的三层交换功能即可让VLAN 间互相通信;或者在二层交换机的上层接入三层交换机或路由器,加上网络策略的配置,即可实现VLAN 间的通信。
不同交换机下连接的设备也可以划分在同一VLAN 中。
现在开始介绍目前厦门WLAN 工程中由于设备和网络结构的原因可能会出现的一些网络问题。
1>瘦AP 所使用的AP 控制器,一个AP 控制器可以控制几十个乃至上百个AP 。
而一般热点的AP 就算规模比较大也只有二,三十个。
为了节省成本,而将AP 控制器安装于中心机房。
对于数据的加密处理和认证都需要AP 控制器来完成的瘦AP 来说,数据从AP 到AP 控制器,中间还得经过传输网络,多多少少会造成网络的延迟。
具体影响会有多大未知。
2>由于目前机房传输设备提供的带宽只有100Mbps ,而低端交换机的性能都远高于此,所以设备的选取不会造成带宽的瓶颈。
而之前的WLAN 热点规模都不太大,所以用的交换机一直全都是二层交换机,没出过什么问题,所以没有考虑过在热点使用三层交换机,也没有考虑过做网络策略。
目前热点中已经开始使用三层交换机,例如规模较大的热点,如学校,会议中心等场所会用到三层交换机,将三层交换机放在最顶层。
也就是下图中所示的拓扑结构。
ISP POE交换机POE交换机POE交换机ISPISP三层交换机三层交换机POE交换机二层交换机如果不划分VLAN ,二层交换机底下所有端口连接的设备都在同一个广播域中,广播域过大会引起广播风暴;而且广播域中如果有一台计算机发出ARP 攻击,则处于同一个广播域的网络将会瘫痪;同一广播域中的设备太多也会影响网络质量。
现在移动那边负责人的思路是,将来WLAN 热点每一个热点可能会划分一个VLAN 。
但是对于规模比较大的热点,其实还是有必要在热点内通过使用三层交换机再划分VLAN 来分割广播域的。
拓扑按照Cisco三层模型来设计,这样子将来如果要扩容增加设备或者做网络策略及管理维护也容易。
目前了解到的情况是并没有在热点的交换机上做过QoS或者其他网络策略,网络的性能将不能运行在最优状态。
3>由于机房传输设备仅能提供100Mbps的带宽,规模较大用户数多的热点,用户上网高峰期可能会因带宽问题而造成网速过慢。
但是目前所做过的站点因为规模不太大,而且由于业务还没推广开来,估计暂时不会有这种问题。
若WLAN覆盖区域中有多个移动机房,可考虑以机房为中心划分WLAN覆盖的区域,然后分别从每个机房上连。
相关标准IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineering)电气电子工程师协会。
是一个建立于1963年1月1日的国际性电子技术与信息科学工程师协会,是世界上最大的专业技术组织之一,拥有来自175个国家的36万会员。
除设立于美国纽约市的总部以外,其在全球150多个国家亦拥有分会,并且还有35个专业学会及2个联合会。
其每年均会发表多种杂志、学报、书籍,举办至少300次的专业会议。
目前IEEE在工业界所定义的标准有着极大的影响。
IEEE802.11标准自第二次世界大战,无线通信因在军事上应用的成果而受到重视,无线通信一直发展,但缺乏广泛的通信标准。
于是,IEEE在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准-IEEE802.11。
其中定义了媒体访问控制层(MAC层)和物理层。
物理层定义了工作在2.4GHz 的ISM频段上的两种扩频作为调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率涉及为2Mbit/s。
两个设备之间的通信可以设备到设备(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station,BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。
为了在不同的通信环境下取得良好的通信品质,采用CSMA/CA(Carrier Sense Multi Access/Collision Avoidance)硬件沟通方式。
1999年加上了两个补充版本:802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层;802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高大11Mbit/s的物理层。
2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。
苹果公司把自己开发的802.11标准命名为AirPort。
1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力于解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。
802.11x相关标准简介:(这里只介绍其中一部分)802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,工作在2.4GHz)802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,工作在5GHz)802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s,工作在2.4GHz)802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)802.11d,根据各国无线电规定作调整。
802.11e,增加对服务等级(Quality of Service ,Qos)的支持。
802.11f,接入点的互联性标准(IAPP,Inter-Access Point Protocol),2006年2月被IEEE批准撤销。
802.11g,2003年,物理层补充(54Mbit/s,工作在2.4GHz频段)。
802.11h,2004年,无线覆盖半径的调整,室内和室外通道(5GHz频段)。
802.11i,2004年,无线网络的安全方面的补充。
802.11j,2004年,根据日本规定作的相关升级。
802.11l,预留及准备不使用。