D2：无线局域网组成

D2：无线局域网组成 第章 无线局域线成网2 无线局域有线和线之分。网狭广 狭网线无线局域,特指采用了系列线准的局域。线系列的线按各自遵循线线网网IEEE?802.11 版本的不同～有、、和几线。由于IEEE?802.11bIEEE?802.11aIEEE?802.11gIEEE?802.11n 系列相线其他无线线技线线准线用得更泛～其线品占据了大多市线线～故不少人网广数份将802.11 作线的代名线。802.11WLAN 系列的无线局域又叫做网系线。IEEE?802.11Wi?Fi 广网线无线局域,以无线线线线介线的局部线～包含无线局域网它网和人技线个网(WLAN) 。线无线局域线线的具容线表广网体内。本章介线线无线局域。广网(WPAN)3.1 按照拓线～无线局域有线基本线型,有固定基线线施的局域线和无固定基线线施的自线扑构网两网 网。 本章线无线局域角度介线～下一章线无线局域角度介线。从狭网从广网 无线局域的拓线线网扑构2.1. 基本线构2.1.1? 有固定基线线施1.WLAN 利用线先建立起的、能线覆盖一定地理范线的一批固定基站线线无线据通信～线基站线来数称接入点;,。如线所示。无线站点;～,又叫移线站～通常由线APAccess?Point3.6StationSTA算机加无线;网卡,成。构Wireless?LANCard 线线线点线线线点“基站”覆盖的无线点域区 AP线线线点BCD自线线网目的线点 E AF 源线点 线有固定基线线施的2.1?WLAN线无固定基线线施的网2.2?Ad?hoc 无固定基线线施2.WLAN 线线线线有接入点网没～而是由一些线于平等线状的移线站之线相互通信线成的线线线;线网AP ,。移线站当和通信线～线线～～和最后线线一线串的线程。因此在3.7AEAB?BC?CD?DE? 从源线点到目的线点的路中的移线站径、和都是线线线点。AEBCD 线线无固定基线线施称线自线线线网～又称网没线。由于有线先建好的基站～因此WLANAd?hoc 它的服线范线通常是受限的。 无线局域有线的以太相比～具有以下大特点。网与网几 可移线性。通信不受线境件的限制～拓线了线的线线范线。条网(1) 灵网网灵活性。线不受布线接点位置的制线～具有线线以太无法比线的活性。(2) 线展能力强。只需通线增加即网可线线有线线行有效线展。(3)AP 线线线线。不需要布线或线槽～安便捷～建线成本低。挖沟装(4) 基本线线展构2.1.2? 一无线个以及其线线的无线客线端被线一与称个基本服线集;,～APBSS 一个是孤立的～可通线接入点线接到一分配系线个例如,以太网～然后再BSSAPDS()接到一另个线就成一线展的服线集构个。线可通线线线;～无线线,线无线网BSS……ESSESSPortal用线提供到局域的接入。网802.x 线在线多地方～如线公室、机线、快餐店、旅线、线物中心等都能向公提供有线或无线接入众Wi?Fi的服线。线线的地点叫做线点;,。由线多线点和接入点线接起的域叫来区线区;hot?spotAPhot? ,。线点也就是公无线入点。众网zone 无线局域线成网2.2 是相线线的线准～由定线的个当它当个然也是线线系线。线就是一典型个IEEE?802.11Wi?Fi3.9的系线。上线可线～一完整的从个系线中一般都有以下线元件。几Wi?FiWi?Fi 无线网卡2.2.1 无线是以无线方式线接用线线端线行上使用的线算机配件。具线就是使线的线线能以网卡网体来它你无线方式接入系线的一置。个装Wi?Fi 无线线成网卡 主要由线接口;网卡～,线元、线线通信机;线送器、接收器,和Network?Interface?CardNIC 天线三功能模线线成。个 线元于据线路线～线线建立主机物理线之线的线接～属数与NIC 线线通信机物理线建立线线线系～通线天线线线无线线信的接收线射。与并号与 数据线线 当线算机要接收信息线～线线通信机通线天线接收信息～线线信息线行线理～判是否要线线并断 线元～如是线信息线上交线将线元～否线线掉。如果线线通信机线线接收到的信有线～线通线弃号NICNIC 天线线送线线方一出线信息～通知线送端重线此信息线。个 当线算机要线送信息线～主机先待线送的信息线线将线元～线元首先线线信道是否空线～NICNIC若空便立线送～否线线不线送～线线线线。即并 地址MAC 每线无线上都有一线一无二的硬件地址～所线的网卡独即地址。在无MAC(MAC?Ad?dress) 线中可以线线一线线控制表个～可以线置线允线某些无线能线线接线无线网卡AP(Access?Control?Table)～而拒线其他无线线接线无线网卡～而避免无线人线意登入线、取线源。从随网窃APAP 无线分线网卡 笔线本线线线用的网卡。(1)PCMCIA 例如,是一款基于;草案,的线本线线无线笔网卡。Cisco?Linksys?WPC300NIEEE802.?11n 数据线线速率可在、至之线自线线整～支持工线线准的位加270Mb/s54Mb/s1Mb/s256AES密技线。 笔内线本线线置的无线。网卡(2)MINI?PCI 例如,是一款工线包无线～采用线准装网卡接口～支持Sony?WLl3020???D92Mini???PCI 无线线准。IEEE802.?11b/g 台式机线用的无线。网卡(3)PCI?? 例如,最高可以到达的物理线线速率～完全兼容线WMP54GS125?Mb/sIEEE802.?11b/g准～可其他品牌或不同速率的无线线线品混合使用。与网 无线网卡～线线不管是台式机线是线本都可以使用～是目前最常线的。网卡笔(4)??USB?????? 例如,兼容线准～采用接口～可提供的WUSB54GIEEE802.?11b/gUSB2.O54Mb/s高速据线线～支持自线速率退线功能～可线线线接线境自线降线数并网、、～最大5.?SMb/s2Mb/s1Mb/s覆盖范线～支持位的数据加密。500m128WEP 无线～主要线用于掌上线线、智能手机等线线线。网卡数接口的无线比一般网卡(5)SD/CFSD 的卡内要线一些～通常不能用于置式卡插槽。SDSD 迅线平台无线线模线网 迅线代线本线线中线的无线线模线是笔捆网;原始代线号1Intel?Pro/Wireless?Mini?Adapter ,～一线始线有线线的线品线准。CalexicoIEEE802.?11b 迅线代线本线线中线的无线线模线～可支持笔捆网线准2IEEE802.?11g 迅线代线本线线中线的无线线模线～支持笔捆网线准3IEEE802.?11a/b/g 迅线代线本线线中线的无线线模线～增加了线笔捆网的支持。4IEEE802.?11n 无线2.2.2AP 无线接入点;～,各无线站点线接到一起～相于以太的集线器或交将当网Access?PointAP 线机～使有无线的装网卡通线共享整个网线的线源。无线在线上包构括线送器、接PCAPWi?FiAP 收器、天线和线接器。 无线线波在线播线程中不会断减衰～线致无线的通信范线被限定在几内十到上百米范线之AP ;通常是线线向外线散的线形区称个域～线微线元,。一无线线然理线上最多可以线接台APAP255无线客线端～但要到比线理达想的性能～最好不要超线台。30 无线通线线接器无线线接入以太将网网广网甚至域。AP 目前市线上的线线分线,两线线型和线展型。线线型相于“基站”～线展型当就是我线常线APAP的无线路由器;,了～有线线各自的线物模线分线线线它和线。Wireless?Router2.32.4 线线线型线线展型;无线路由器,2.3AP2.4?AP 无线线线路由器好比线线型将无线 和线线路由器合二线一的线展型线品。 AP ?? AP无线与无线路由器的辨线 从外线上看～无线与会它无线路由器线的十分相似～但线心线察一下就线线线线的接口不同,线线型无线通APAP常只有个网口～而无线路由器线有个网有线口～如线所示～个口用于上线上线线线线～网1RJ?4553.111WAN4个口以有线线接线算机。目前市线上线通用的无线线线路由器品牌主要是内网和。LANTP?LINK??D?LINK 无线线网2.2.3 网线是工作于据线路线的线互线线线～用于线接或多立的线数网两个个独网独段～线些(?Bridge) 立的线网内几几段通常位于不同的建筑～相距百米到十千米。 网线的基本功能包括, 在据线路线上线线线互线～互线线据线路线线线、线线介线线线线速率可以相同～也可以不数网网数与(1) 同～ 分隔两个网广网与线之线的播通信量～有利于改善互线线的性能安全性。(2) 线线;,是定线的新名线～其作用相于一线～故又无线线。当个网称网Portal802.11 无线线网 无线线通线无线;网离数网当两个微波,线行线距据线线～主要用于无线或有线局域之线的互线。或 多局域之线无法线线有线线接～可使用无线线线线线接～个网网 由无线线线线线线线和线线线线。网网网根据线线不同～无线线线又可以分线工作在线段的无线线以及网2,?4GHzIEEE802.11b/g工作在线段的无线线等。网5.8GHzIEEE802.?11a 线用线合2. 无线线可以用点线点、点线多点、中线线接等线接方网运 线2.5?无线线;室网外型,式～泛地线用于不同建广网筑线线的互线～甚至是相线城市、村线的多分支机线之线的互线。因线个构网离距超线 ～所以不能采用线线。如果线线双挖光线～无线是线道路或者架线架空明线都是线线线力的事情～100m 而采用无线线线线线线互线线线得线线线又方便。网来网既 点线点线接(1) 线点线点线接2.6?? 在两个网两将它有线局域线～通线台线外无线路由器及定向天线线线接在一A.B 起～线线有线局域之线线源的共两个网享。 多点之线的线接(2) ,异线多点线接 线多点之线线多点线接异2.7 、、网线个网有线局域～网线中心点～外线有网和网～利用线外无ABc3ABc线路由器及定向天线～线网与分线网和网网建立线接～线线各有线之线线源的ABc 共享。 ,同线多点线接 线多点之线同线多点线接2.8?? 有线线中心点～网外线有网、网和网。网分线以不同的线道以线外无线ABCDA路由器与、、网建立线接。其中网采用全向天线～、、网采用定向天线。BCD3ABCD 中线线接?(3) ,跨越障碍物的线接 跨越障碍物的线接示意线如线所示。2.9 线跨越障碍物的中线线接2.9 需要线接的有线局域之线有当两个网障碍物遮线而不可线线～可以考线增加第点3线接予以解决找个。在水平或垂直方向线一能同线看到网和网个的位置线置一AB中线点～使网和网能通线中线点建立线接。线置中线点的目的只是线了线线障碍物。AB ,线距离线接 线距离中线线接示意线如线所示。2.10 线线距离的中线线接2.10 线线距离3. 无线线一般不自线天线～需要配线网离网离决抛物面天线线线线距的点线点线接。无线线线线距的线近取于线境和天线。在无高大障碍;山峰或建筑,的件下～一线条的定向天线可以线线的27dBilOkm点线点微波互线～一线的定向天线可以线线的点线点微波互线。最大距离。12dBi2km50KM 无线局域交线机网2.2.4? 个以太交线机网个企线线无线胖1. (1)+(m)AP() 以太交线机网其他线网 APSTAAPSTA APSTASTASTASTASTA STASTA 无线作用,AP 线线无线局域和有线线之线的线接工作。网网(1) 承着担区数断自己域的据的接收、线线、线线、加密～客线端的接入、线、线线等任线。(2) 管理线必线线线每一台无线线行管理～包括信道管理和安全性线置等。当网企线的无线局域线AP 模线大线～线多无线众的管理就成线线管理线的网担繁重线。AP 无线局域交线机网线量线+AP 以太交线机网其他线网 其他线网以太交线机网无线交线机网无线模线 APSTAAPAPSTASTAAPSTAAPAPSTASTASTASTASTASTASTASTASTASTASTASTASTASTA 无线交线机线线方式, 无线交线机可以是立的线线既独(1);? 也可以是集成于企线线交线机的一个刀片式模线。(2) 无线交线机的线线, 更高的安全性,无线交线机使线管理线能线更活地混合和网灵匹配用线安全性能～通线线线(1) 控制非法无线的接入。AP 更低的部署成本由于所有的线理能力都集中在一台无线交线机上～分布的线量线无线(2):? 无需强的线理能力～也就大很幅降低了成本。AP 更有效率的管理,无线交线机通线线线线控空线、线增线和用线密度等～线线地线整线线、接人控网(3) 制、和移线用线等～因而成线整无线局域的控制中心。线参数个网量线无线有线也被作智称QoSAP 能天线。 线然无线交线机采用和普通以太交线机线网似的方式线接无线。但在线线理上与APIEEE802.?11 线线方式不同,不它将线线线线以太线～而是其将装封线线中～然后通线线当IEEE802.?11IEEE802.3 用隧道线线到无线交线机。 无线路由器2.2.5? 路由器工作原理1. 假线、、、个网线通线路由器线接在一起,ABCD4 用线向用线线送信息～线线的步线如下,AlC3 线算的地址的线网～自与网己的线不相同。用线将目的用线的(1)??AlC3IPIDIDAlC3IP 地址线同据信息线成数数数据线作线线的据～以线的形式线线网交线机线线线路由器 的线网IPA(A1);? 路由器端口接收到用线的线后～得到线的据数即包的装数据线～从数(2)?A5Al(A1IP)IP据线线中取出目的用线的地址～线算的线网～线路由表～得到路由器的端口线网C3lPC3IDC5ID号与的线网相～C3ID 路由器的端口线线网交线机线向路由器的端口。(3)?A5CC5 无线路由器线构2. 无线路由器无线有线线线路由器=AP+ 无线路由器是一线集无线与体有线线线路由器于一的高整合性线品～主要面向家庭、中小AP 型线公线或网网小型公共线所用线～用于线建小型无线局域和提供无线线线接入～具有线线、高效、使用方便和易于部署的特点。 Internet 线线 APADSL无线路由器 STA线算机 STASTA 口一般具有一个的自适线域口～可线接广网等线WAN:?10/100Mb/sxDSL/Cable?Modem线～用于接入互线。网 口,提供个—个的端口～用于线建小型有线以太。网LAN48lO/lOOMb/sRJ???45 无线路由器主要功能3. 无线路由器的主要功能包括以下方几个面。 ;～线线主机配置线线,(1)DHCPDynamic?Host?Configuration?Protocol 它网可以线线线端线线提供线线的地址、默线线、网服线器等线配置～而线网从网省用线在线配IPDNS 置方面的工作量。线接在无线路由器上线算机、就能线使用线线置中的“自线线取网线置”功STAIP能直接上了～网非常方便。 通常～服线器可提供自线分配、线线分配和手工分配三线地址分配机制,DHCPIP 自线分配,线客线端分配永久的地址。 线线分配,线客线端分配有一定租用期限的地址。 手工分配,由线管理线线客线端分配地址～通线网并线线客线端。达DHCP ;～线地址线线,网(2)NATNetwork?Address?Translation 的功能是局域部的将网内私有地址线线线全局地址。线线～通线在部使用内册非注NATIPIP 的地址～线线线线一并将它册小部分外部注的地址～而少了从减地址注册的线用、线省了IPIPIP宝线的线源～同线线可以线藏内网构内网部线线、降低部线线受到攻线的线线。IPV4 功能。即插即用是一线用于和智能线线线等线接的系线。线线接体构随即(3)UPnPUPnP()PC 可使用。 防火线功能。主要包括地址线线、线线、地址线线、地址与地址线定以及(4)IPURLMACIPMAC一些防黑能力、安全日志等。通线路由器置的内来防火线功能～用线可线置不同的线线线线～线线自外网异的常信息包。例如,用线线入一些被禁止线线的站点～如果用线线线线线线些地址～路由内网URL 器拒线其线将儿网求。线线防止童线线一些不健康或者不安全的站。 “地址克隆”功能。(5)MAC 地址是一线的网卡网卡份来唯一性线线～是的“身线”～正因如此～近年有些线线MACISP接入商可以根据地址而判出断网数家用局域线算机的接人量～线而封线家庭中更多的接MAC 入线算机。 “地址克隆”功能又线“称地址欺线”。可以通线线路由器上的线算机线成它将网MACMAC 端已线定的某一台线算机的网卡地址～线服线器线线用线只使用了线台线算机～而没ISPMACISP 有使用多台线线在共享上。网 线线“地址克隆”线线～只需线入无线路由器的很线置线面～到“域找广网地MACWebMAC址”或“;地址克隆,”线～在下面的文本中被线定的框将网卡地址Clone?MACMACMAC填入～然后线线“;克隆地址,”～保存后重新启即线无线路由器可。Clone?MACMAC 上线限限制功能。允线管理线线定些网它哪地址可以线有什线线的线线线线限。在网网企线线或(6)?IP 网吧中线常被使用。 流量管理线控功能。允线管理线线定路由器如它个何限制每用线占用的线线～以及在什线线段(7)? 线些用线线哪当网吧放～有些线可以列出前所有用线的流量线线曲线表。线功能非常适用于管理。 打印服线器功能。线功能把打印服线器集成在路由器上～路由器线线接在会接口的线(8)?USB台打印机分配一个地址～局域用线通线线网个地址就可以直接使用线网打印机了。由于线线IPIP 线功能需要添加芯片～硬件成本比线高～线致具有线功能的线品要比同线线品线线多。但线功能非常适合中、小企事线线位的线公用线。 虚号启虚号启启会号线线功能。用线线功能后～路由器每次线、重线都自线使用用线线入的线线、(9)? 密线线～也就是线～只要路由器线于线机工作线～就一号状状虚号直线于在线线～包月用线使用线线线功能可以省去以后每次上都要线的网号麻线。 无线路由器的主要功能通线界面管理～使用方便～线置硬件就很参数网网像平线上线线线Web 线、线表线一线线线。填写网 无线天线2.2.6? 天线的功能是线射和接收线磁波。无线线线射机线出的射线信功率～通线线线;线线,线号(?Antenna) 送到天线～由天线以线磁波形式线射出去～线磁波到接收地点后～由天线接下;线线接收到达来极 小一部分功率,～通线线线送到无线线接收机。并 无线天线主要有室和室内两内灵离外线。室天线的线点是方便活～缺点是增益小、线线距短～室外天线的线点是线线距离离另内没线～比线适合线距线线。外～室天线通常有防水和防雷线线～因此～室 内天线一般不可用于室外。 无线天线主要的性能包参数括,线播方向、工作线段、天线增益和天线接口。 ,线播方向1 根据线播方向的不同～无线天线主要分线全向天线定向天线线。与两 通常～全向天线的外线呈棒状状状～定向天线的外线呈线或平板～如线所示。全向天线的线2.11射接收在与水平面上无最大方向～通常用做点线多点通信的中心站～定向天线在水平面上具有最大线射或接收方向～因此～能量集中～增益相线全向天线要高～适合于线距离点线点通信～同线由于具有方向性～抗干线能力也比线强。 线无线天线全向天线定向天线2.11(a)(b) ,工作线段2 无线天线的工作线段线无线基站的工作线与段相同。若要配合或线IEEE802.11bIEEE802.?11g准的无线局域线线～需要线线工作于网线段的无线天线～若要配合线准的无线局2.4GHzIEEE802.?lla域线线～需要线线工作于网线段的无线天线。5.8GHz ,天线接口3 天线接口是指天线本身与装无线线线之线的接口～只有二者线型匹配～天线才能线利地安到相线线线上。无线天线接口线型线多～如接口、接口、接口、接口、接口等～SMATNCMMCXMCXMiniPCI最常线的是接口和接口。SMATNC 接口如线所示～全线称反线性公线～其特点是天线接线部有内触螺线和孔形点～SMA2.12SMA 相线线的无线线线接口线线是外部有螺线和线形触点。接口在无线线线中最线常线～线大多的无线数SMA 、无线路由和无线都是采用线线接口。网卡AP 线接口2.12?SMA 接口如线所示～全线称反线性公线～其外形比要粗一些～天线接线的外TNC2.13TNCSMA 部部点之线有一线与内触属屏金蔽。及其子品牌的无线线品大多使用线线接口。CiscoLinksys 线接口2.13?TNC ,天线增益4 天线增益表示天线线信线号号形和在特定方向聚焦的能力。增益线越高～表示天线线信的放大能力越强～线线线量就越好。 无线天线的增益被表示线一相线线～如果以最的全方向天线线基准的线～天线增个坏益的线位线 。例如～一些普通的无线上通常配置一线比线线线的天线～其增网卡双极益线线线。有些无dBi2.?2dBi线线品配有线天线～线线于两很并两改善线线线量有好线～但其增益线非是线天线的累加。 如果希望通线更线高增益天线增大无线信的线线来号离个双极距～通常线天线每增加增益6dBi线才能使线线距离另两两将加倍。外～如果无线线品有线天线～必线根天线同线升线。更线天线线～先无线线线上自线的天线取下～然后来将装即新的天线安上去可。无线天线常线的接口有或两线～SMATNC在线行天线升线线～如果新更线的天线无线线线不与装匹配～可加线的线线器。再有～外接天SMATNC 线无线之线的线接线线不与网卡会号减宜线线～否线增加信的衰。 无线局域的行网运2.3 无线客线端线线BSS 一移线站若要加入到一个个～就必线线与中的建立线线;,。线和BSSBSSAPassociation手机线机后必线和某基站建立线线是相个似的～分个步线。3 线线(1)AP 移线站线线的方法有线,两AP ,被线线描 移线站等待接收附近周期性线出的;例如每秒次或次,信线线;AP10100beacon? 。信线线中包含有若干系线;如服线集线线参数符以及支持的速率等,。frame)SSID ,主线线描 移线站主线线出探线线求线;,～然后等待从线回的探线线线;响probe?request?frameAPprobe? ,。response?frame 身份线线(2) 建立线线之前～移线站首先要向线线线自身。线线身份使用线线～是它APIEEE?802.11iIEEE? 线准系列中线无线线安全方网面做出的线充线范～要求使用线线服线器并个定线了一更线健802.11AS 壮个份的线线线线。整身线线的线程又叫做保线接入。Wi?Fi 建立线线(3) 移线站线定的与之线必线互相线线。移线站只有通线线线的才能向内数的其他站点线APAPBSS据线～只有线线的也才能向线移线站线送据线。移线站线定的个数与之线使用线线线线线行线线APAP802.11 成功建立线线就表示线移线站加入了线定的个所属网并个子～和线之线线建了一线线个虚APAP路。线线～中的其他部分就把线移线站作线个当子网中的一台主机WLANAP 若移线站使用重建线线;,服线～线可把线线线线线移到一另个～使用分离reassociationAP;,服线线线止线线线线。dissociation 一无线客线端同线只能一无线个与个线线。在线线线程中～无线客线端无线与之线要根据信号APAP的强弱线商速率。如果无线的信强度太号弱、线线率太高或者操作系线已线出指令;APWindows? 和是每线一次指令,～线无线客线端线将描其他无线～以定确XPWindows?Server?200360?sAP是否有其他可以线同一无线线提供线强的信。如果有～无线客线端网号将切线到线无线的信道。APAP线线程线重线线。称 造成其他无线与重线线的原因有多线。无线客线端线无线离～或者无线的其他通信量APAPAP太大或干线太强都可能造成信线号弱。无线客线端通线切线到其他无线～可以线线分将散到其他无AP 线上～线线可以提高其他无线客线端的性能。通线无线将放置到适当它的位置～使线的覆盖APAP 区叠它叠区内当域稍微重～但不要线线的信道重～可在线大域线线无线线接。无线客线端移线其物理位置线～可以一无线它从个线线或重线线到一无线另个～而在移线物理位置线能线从保持线接。APAP 漫游WLAN 漫游是指无线客线端;,在一线无线接入点;,之线移线～提供线于用线并透明的无线线STAAP 接。已有的线线不中～断的线线不改线。STA 漫游包括基本漫游和线展漫游,基本漫游是指无线客线端的移线线局限在一线展服线集部个内～线展漫游是指无线客线端一线展服线集中的一从个个移线到一线展服线集的一另个个。BSSBSS 在线中～移线站要和一另个中的移线站通信～就必线线线接入点;两个3.15ABSSBAP1和,～,即。从到的通信线由分配系线完成的。AP2AAP1AP2B???AP1AP2DS 无线客线端一线展服线集中的一从个个移线到一另个线需要重线线～重线线线是由移线BSSBSS 的无线客线端线起的。漫游功能要求之线必线有合理的重～以便用线不中叠会断正在通信的线BSS 路线接～接入点之线也需要相互线线～以便用线透明地一从个漫游到一另个。BSSBSS