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第八章 无线局域网设备安装与调试

基础知识

无线局域网概念

无线局域网是利用无线通信技术构成的局域网络，它不需要铺设线缆，不受结点布局的限制，网络用户可以随时随地接入网络，访问各种网络资源。

 

蓝牙技术与标准

基本概念

蓝牙技术是一个开放性的，短距离无线通信技术标准，可以在较小范围内通过无线连接的方式实现固定设备以及移动设备之间的网络互联。

蓝牙软件结构标准：

  1. 核心
    • 核心协议
    • 蓝牙电缆替代协议(PFCOMM)
    • 电话传送控制协议(TCB BIN/AT)
    • 应用相关的一些高层协议(PPP、UDP/ICP/IP、OBEX/vCard/vCal、IrMC、E-mail、WAP和WAE)
  2. 应用协议体系栈

(全球兼容性奠定了基础)

 

蓝牙系统的主要参数与技术指标

1.工作频段：ISM频段2.402GHZ-2.480GHZ

2.双工方式：TDD。

3.业务类别：同时支持电路交换以及分组交换业务。

4.标称数据速率：1Mbps

5.异步信道速率：非对称连接723.2Kbps/57.6kbps

                         对称连接433.9kbps(全双工模式)

6.同步信道速率：64kbps(3个全双工信道)

7.信道间隔：1MHz

8.信道数：79

9.发射功率级范围:0dBm(1mW),覆盖1-10m 20dBm(100mW),覆盖扩展至100m。

10.调频频点数：79个频点/MHz(2402+k(MHz),k=0,1,2…78).

11.调频速率:1600次/s

12.工作模式:Active/Sniff/Hold/Pack

13.数据连接方式：面向连接业务SCO、无链接业务ACL

14.纠错方式：1/3FEC,2/3FEC,CRC16,ARQ。

15.鉴权：反映逻辑算术方式。

16.密钥：以8bit为单位增减,最长128bit

17.安全机制：链路级,认真基于共享链路密钥询问/相应机制，认真和加密密钥生成基于SAFER+算法。

18.话音编码方式：CVSD或对数PCM。

19.网络拓扑结构：AD hoc、Piconet及Scatternet结构

 

HiperLan技术与标准

基本概念

HiperLan是一种在欧洲应用的无线局域网通信标准的一个子集，有HiperLan/1和HiperLan/2两种标准。

HiperLan/1采用5GHz射频频率，上行速率可达20Mb/s。 HiperLan/2同样采用5GHz射频频率，上行54Mb/s。

在HiperLan/2的典型网络拓扑结构中，移动终端(MT)通过接入点(AP)接入固定 网络中。MT和AP的接口由HiperLan/2定义，一个AP所覆盖的区域在室内一般为30 米，在室外一般是150米。

 

HiperLan/2的主要技术特点

  • 高速数据传输

HiperLan/2可以提供非常高的数据传输速率，其物理层传输速率最高达54Mbps。

  • 面向连接

与其他无线局域网技术不同， HiperLan/2网络中数据的传输是面向连接的，传输数据之前，AP和MT之间通过HiperLan/2控制层的信令预先建立连接。连接分点对点(双向连接)，点对多点(下行方向  单向连接) 。HiperLan/2可以采用专用广播信道，由一个AP向所有的移动终端发送广播信息

  • QoS
  • 自动频率分配

在每一接入点覆盖区域中，接入点AP能自动选择适当的无线信道进行数据传输。AP监听临近小区及环境中的其他资源，根据最小干扰和资源不冲突准则选择适当的无线信道。

  • 安全性

支持安全认证和加密功能

  • 移动性

移动终端与接入点在联网通信过程中，移动终端的移动会使得该移动终端连入的接入点可能不是最好的接入点，这时候移动终端需要切换到最好的接入点上，当然切换过程中会导致一些数据丢失。

  • 网络与应用无关

HiperLan/2网络协议具有灵活的体系结构，不局限某种运用，很容易适配并扩展不同的固定网络，目前在固定网上运行的所有应用都可以在HiperLan/2上运行。

  • 省电

移动端可以在任何时间要求AP进入低功率状态，有一个特定的睡眠周期。睡眠周期结束，接入点还没有发送数据的指令，继续下一个睡眠周期，接入点向移动终端发送数据需等待睡眠周期结束。睡眠周期可以根据网络要求去选定。

 

IEEE802.11标准

基本概念

IEEE802.11标准是第一代无线局域网WLAN标准之一，1997年6月被IEEE认可。

IEEE802.11标准定义了两种类型设备：

  • 无线结点（安装了无线网卡的终端）

无线结点通常是在一台接入设备上加上一块无线网络接口卡构成。

  • 无线接入点

无线接入点的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。

 

IEEE802.11标准定义了三个物理层：两个扩频技术和一个红外传播规范

  • 一个红外传播规范：无线传输的频道定义在2.4GHZ的ISM波段内，这个频段为非注册使用的频段，用户数使用不需要申请。
  • 两个扩频(跳频扩频FHSS和直序扩频DSSSS)技术：保证了802.11的设备能在一个红外传播规范中正常的使用，保证其可用性和可靠的吞吐量(802.11无线标 准定义的传输速率是1Mbps和2Mbps)

什么是MAC层的Near/Far现象？怎么解决的？

802.11的MAC和802.3的MAC协议非常类似

发送者在发送数据前先进行网络的可用性检查

CSMA/CD协议

CSMA/CA协议或者DCF协议

802.11   在MAC层上引入了一个新的RTS/CTS选项

 

IEEE 802.11中三种协议的比较

 

IEEE802.11b的基本运算模式

802.11b运作模式基本分为两种：

  • 点对点模式(Ad hoc)

点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。只要PC插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的pc连接，对于小型的无线网络来说，是一种方便的连接方式，最多可连接256台PC。

  • 基本模式

基本模式是采用无线网络规模扩充或无线和有线网络并存通信方式。插入无线网 卡的PC之间需要通过接入点AP进行互联，接入点负责频段管理及漫游等指挥工作，一个接入点最多可以连接1024台PC。

IEEE802.11b的典型解决方案

在室内环境中，针对不同的情况有不同的解决方案

  • 对等解决方案
  • 单接入点解决方案
  • 多接入点解决方案
  • 无线中继方案
  • 无线冗余解决方案
  • 多蜂窝漫游工作模式

 

常用的无线局域网设备

无线局域网设备主要包括：无线网卡、无线接入点AP、天线、无线网桥、无线路由器和无线网关

  • 无线网卡
  • 无线接入点
  • 天线
  • 无线网桥、路由器及无线网关

 

无线接入点的安装与调试

无线接入点是构建无线局域网主要的设备，有各式各样的接入点设备，但是原理是一样的。

Aironet1100系列接入点概述

Cisco公司的Aironet 1100系列接入点是无线局域网收发器，主要是无线网络和有线网络之间的连接点。它兼容IEEE 802.11b和IEEE802.11g，工作在2.4GHz频率段。使用IOS操作系统。

将接入点接入网络

1.在安装和配置无线接入点之前，先向网络管理员询问以下信息，用以配置无线  接入点

  • 系统名
  • 无线网络中对大小写敏感的服务集标识符(SSID)
  • 如果没有连接到DHCP服务器，则需要为接入点指定一个唯一的IP地址
  • 如果接入点与PC不在同一个子网内，则需要子网掩码和默认网关
  • 简单网络管理协议(SNMP)集合名称以及SNMP文件属性(如果使用SNMP)

2.将接入点连接至网络

  • 用线内供电连接以太网
  • 使用本地电源连接以太网

 

配置无线接入点

当无线接入点加电时，接入点会自动运行加电程序，这时接入点面板上的状态显示灯会顺序闪动。当加电程序运行完毕后，就可以使用IP地址访问无线接入点并完成最初的配置。对接入点初始化配置的最简单的方法是浏览它的快速配置页面。

 

第一次配置无线接入点，一般采用本地配置方式，既无需将无线接入点连接到一个有线的网络中。从而接入点没有连接到DHCP服务器而无法获取IP地址，它的默认ip地址是10.0.0.1，并成为小型的DHCP服务器。

可以为下列设备分配20个10.0.0.x范围的ip地址

  • 连接在接入点以太网端口上的PC机；
  • 关闭所有安全配置的无线设备。

 

本地连接无线接入点的配置步骤：

  • 使用五类以太网电缆连接PC机和无线接入点，或者将PC机在无线接入点的覆盖范围内，安装无线适配器，通过无线链接PC机和无线接入点。
  • 给无线接入点加电
  • 确认PC获得了10.0.0.x网段的地址
  • 打开浏览器，在浏览器的地址栏输入10.0.0.1，按回车键
  • 按tab键越过用户名字段，输入大小写敏感的密码，然后确认。点击”Express Setup”进入快速配置页面，在各输入框中填入相关的配置信息。

 

各个配置参数的含义：

  • System name
  • Configuration server protocol
  • Ip address
  • Ip subnet mask
  • Default gateway
  • Radio service set id(ssid):大小写区分，SSID是客户端设备用来访问接入点的唯一标识。
  • Broadcast SSID in beacon：设定允许设备不指定SSID而访问接入点。YES选项是默认设置，允许设备不指定SSID而访问接入点，NO选项表示设备必须指定SSID访问接入点。

 

课后真题(9)

1、一个家庭要将分布在不同房间的三台计算机连网，ISP只提供一个有 线网接口，并只分配一个IP地址，在这种情况下，要建立一个能够访问Internet的家庭无线局域网应选用的无线设备是（D ）。

A)    无线网卡

B)    无线接入点

C)    无线网桥

D)    无线路由器

 

2、实际吞吐量为28-31Mbps，最大容量为432Mbps的IEEE802.11标准是（B ）。

A)    IEEE802.11

B)    IEEE802.11a

C)    IEEE802.11b

D)    IEEE802.11g

3、下列对配置Cisco Aironet 1100无线接入点的描述中，错误的是（ D）。

A)    第一次配置无线接入点，一般采用本地配置方式

B)    无线接入点的默认IP地址是10.0.0.1, 并作为小型的DHCP服务器

C)    可通过接入点的以太网端口对无线接入点进行配置

D）可将PC机置于无线接入点的覆盖范围内，不配置SSID或SSID配置为Cisco，用无线方式配置接入点             不配置SSID或SSID配置为tsunami

 

4、在一个校园内，欲实现两栋教学楼局域网之间的远程无线连接，并要求互连起来的局域网在同一个逻辑子网，应选用的无线设备是（C ）。

A)    无线网卡

B)    无线接入点

C)    无线网桥

D)    无线路由器

 

5、下列工作在ISM频段，实际吞吐量为28-31Mbps，最大容量为162Mbps的IEEE802.11标准是（D ）。

A)    IEEE802.11

B)    IEEE802.11a

C)    IEEE802.11b

D)    IEEE802.11g

 

6、下列关于配置Cisco Aironet 1100接入点的描述中，错误的是（ B ）。

A)    第一次配置无线接入点一般采用本地配置方式

B)    无线接入点的默认IP地址是192.168.0.110.0.0.1，并可作为小型的DHCP服务器

C)    可使用5类以太网电缆连接PC机和无线接入点，通过接入点的以太网端口进行配置

D)    可将PC机置于无线接入点的覆盖范围内，不配置SSID或SSID配置为tsunami，以无线方式配置接入点

 

7、下列关于IEEE802.11标准的描述中，错误的是（A ）。

A)    IEEE802.11无线传输的频道定义在UNIIISM波段

B)    IEEE802.11在物理层定义了两个扩频技术和一个红外传播规范

C)    IEEE802.11在MAC子层引入了一个RTS/CTS选项

D)    IEEE802.11定义的传输速率是1Mbps和2Mbps

 

8、下列关于IEEE802.11b的基本运作模式的描述，错误的是（ D ）。

A)    点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式

B)    在点对点模式中最多可连接256台PC

C)    基本模式是无线和有线网络并存的通信方式

D)    在基本模式中一个接入点最多可连接512台1024台PC

 

9、下列关于配置Cisco Aironet 1100接入点的描述中，错误的是（ B ）。

A)    在采用本地配置方式第一次配置Aironet 1100接入点时，可将PC连接到接入点的以太网端口，也可将PC置于无线接入点的覆盖范围内实现无线的连接

B)    在给无线接入点加电后，确认PC获得了192.168.0.x10.0.0.X网段的地址

C)    在采用无线连接配置接入点时，不配置SSID或SSID配置为tsunami

D)    在PC的浏览器中输入接入点的IP地址和密码后，出现接入点汇总

 

10、下列关于IEEE802.11标准的描述中，错误的是（BC）。

A)    定义了无线结点和无线接入点两种类型的设备

B)    无线结点接入点的作用是提供无线和有线网络之间的桥接

C)    物理层最初定义了FHSS、DSSS扩频技术和红外传播三个规范

D)    MAC层的CSMA/CA协议利用ACK信号避免冲突的发生

解析：IEEE802.11标准最初定义的三个物理层包括了两个扩频技术和一个红外传播规范

 

11、下列关于蓝牙系统的技术指标的描述中，错误的是（D ）。

A)    工作频段在2.402GHz~2.480GHz的ISM频段

B)    标称数据速率是1Mbps

C)    对称连接的异步信道速率是433.9kbps

D)    同步信道速率是192kbps64kbps

 

12、下列关于无线网络HiperLAN/2协议的描述中，错误的是（C ）。

A)    采用5GHz工作频段

B)    上行速率最多可达54Mbps

C)    室外最大覆盖范围为30米150米

D)    可支持面向连接的传输服务