工作任务6 构建园区无线网络

工作任务6：构建园区无线网络无线网络组建项目教程中国水利水电出版社项目学习目标知识目标了解两种类型的AP工作原理掌握无线局域网信号覆盖的概念掌握无线局域网漫游的作用及分类掌握无线AP的组网模式掌握无线交换机＋FITAP的组网模式掌握无线局域网的规划与设计项目学习目标技能目标能根据用户的需求进行网络状况的需求分析清楚所需的无线网桥、无线交换机、天线和POE供电的性价比，合理选择所需的无线网络组件能进行中型企业无线网络的实际应用，对天线、无线网桥、无线交换机进行正确的安装和配置，确保无线网络的通畅掌握中型企业无线网络性能测试、流量测试、覆盖测试的方法项目学习目标素质目标形成良好的合作观念，会进行业务洽谈形成严格按操作规范进行操作的习惯形成严谨细致的工作态度和追求完美的工作精神学会自我展示的能力和查阅资料的能力项目描述某大型国有集团企业因为信息化建设和公司业务发展的需要，需要在全国各城市分公司及总部组建无线网络，小李作为企业的IT技术工程师，需要对全公司的无线网络进行组建、维护和管理。任务准备--无线局域网射频（RF）什么是射频射频(RadioFrequency)，简称RF。其实就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。RF的工作原理在射频（RF）通信中，一台设备发送振动信号，并由一台或多台设备接收。这种振动信号基于一个常数。被称为频率。发送方使用固定的频率，接收方可以调整到相同的频率，以便接收该信号。任务准备--无线局域网射频（RF）RF的特征RF信号以电磁波的方式通过空气传播。无线信号最基本的四种传播机制直射：即无线信号在自由空间中的传播；反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射，反射一般在地球表面，建筑物、墙壁表面发生；绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射；散射：当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上，一般树叶、灯柱等会引起散射。任务准备--无线局域网射频（RF）RF信号强度RF信号以电磁波的方式通过空气传播。各种信号源的典型输出功率：信号源输出功率短波广播站500000WAM广播站50000W微波炉（2.4GHz）600~1000W手机200mW无线局域网AP（2.4GHz）1~/W任务准备--无线局域网射频（RF）无线信道的特点频谱资源有限传播环境复杂存在多种干扰网络拓扑处于不断的变化之中任务准备--WLAN天线天线的分类及作用天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；任务准备--WLAN天线天线方向性发射天线的基本功能是把从馈线取得的电子信号向周围空间辐射出去，并把大部分电子信号朝所需的方向辐射。天线的极化对于基站天线，人们常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向图中，主瓣上方第一旁瓣尽可能弱一些。天线的输入阻抗天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。任务准备--WLAN天线天线的工作频率范围天线的频带宽度有两种不同的定义：一种是指：在驻波比SWR≤1.5条件下，天线的工作频带宽度；一种是指：天线增益下降3分贝范围内的频带宽度。传输线的种类超短波段的传输线一般有两种：平行双线传输线同轴电缆传输线微波波段的传输线：同轴电缆传输线波导微带任务准备--WLAN天线反射损耗馈线终端所接负载阻抗ZL等于馈线特性阻抗Z0时，称为馈线终端是匹配连接的。当馈线和天线匹配时，馈线上没有反射波，只有入射波，即馈线上传输的只是向天线方向行进的波。这时，馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。任务准备--WLAN天线WLAN常用天线高增益栅状抛物面天线。板状天线八木定向天线室内吸顶天线室内壁挂天线任务准备--WLAN天线移动通信系统天线安装中应注意的问题定向天线的塔侧安装：为减少天线铁塔对天线方向性图的影响，在安装时应注意：定向天线的中心至铁塔的距离为λ/4或3λ/4时，可获得塔外的最大方向性。全向天线的塔侧安装：为减少天线铁塔对天线方向性图的影响，原则上天线铁塔不能成为天线的反射器。因此在安装中，天线总应安装于棱角上，且使天线与铁塔任一部位的最近距离大于λ。多天线共塔：要尽量减少不同网收发信天线之间的耦合作用和相互影响，设法增大天线相互之间的隔离度，最好的办法是增大相互之间的距离。天线共塔时，应优先采用垂直安装。对于传统的单极化天线(垂直极化)，由于天线之间(RX-TX,TX-TX)的隔离度(≥30dB)和空间分集技术的要求，要求天线之间有一定的水平和垂直间隔距离，一般垂直距离约为50cm，水平距离约为4.5m，这时必须增加基建投资，以扩大安装天线的平台，而对于双极化天线(±45°极化)，由于±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB)，因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm，移动基站可以不必兴建铁塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可。任务准备--无线局域网漫游漫游介绍IEEE802.11无线局域网的每个站点都与一个特定的接入点相关。如果站点从一个小区切换到另一个小区，这就是处在漫游（Roaming）过程中。发生漫游的条件：无线工作站离开了当前AP的覆盖区。当前使用的无线频段受到严重的干扰。当前连接的AP停止了工作。正在使用的频段非常繁忙，此时还有可选的负载较轻的频段。在设计无缝漫游的WLAN时，需要考虑以下两个因素：必须为整个路径提供充分的覆盖范围。整个漫游路径中必须能够分配一个可用的IP地址。任务准备--无线局域网漫游WLAN漫游常用术语HA：一个无线终端首次向漫游组内的某个无线控制器进行关联，该无线控制器即为他的HA。FA：与无线终端正在连接，且不是HA的无线控制器，该无线控制器即为他的FA。可快速漫游终端：一个关联到漫游组的，可支持快速漫游服务的无线终端。漫出终端：在漫游组中，一个漫游无线终端正连接到HA之外的无线控制器，该无线终端相对HA来说被称为漫出终端。漫入终端：在漫游组中，一个漫游无线终端正连接到HA之外的某个无线控制器FA上，该无线终端相对当前FA来说被称为漫入终端。AC内漫游：一个无线终端从无线控制器的一个AP漫游到同一个无线控制器内的另一个AP中，即称为AC内漫游。AC间漫游：一个无线终端从无线控制器的AP漫游到另一个无线控制器内的AP中，即称为AC间漫游。AC间快速漫游：如果一个终端可以采用802.1x认证方式，则该终端具有AC间快速漫游能力。任务准备--无线局域网漫游WLAN漫游类型基于无线控制器架构的漫游：分为控制器内漫游控制器间漫游任务准备--无线局域网部署无线接入点FATAPFITAP适中AP任务准备--无线局域网部署无线接入点FITAP工作原理无线AP与无线交换机通信过程：瘦AP首先会发出一个DHCPDiscover的请求。通过在核心交换机上相应的接口上启用DHCP-RELAY，使报文到达了DHCP服务器。DHCP服务器回送一个包含IP地址，掩码、网关、DNS和域名的DHCPOffer消息给AP。随后，AP会发送一个DHCPRequest信息给服务器并且收到服务器发回的ACK消息。AP发送一个寻找MX的广播包。如果AP发送的寻找MX请求收到应答，那么同一广播域内的MX会响应AP的请求。如果AP没有收到应答请求，那么此时AP有两种选择。任务准备--无线局域网部署无线接入点FITAP工作原理无线用户与无线交换机通信过程：用户发送一个DHCPDiscover报文，数据到达AP后，经过AP封装，在报头增加了源地址――AP的地址和目的地址――MX的地址后，进入隧道传送到MX。MX收到报文后，解包后将DHCPdiscover请求广播出去。如果DHCP服务器所连接的三层交换机的接口配置了DHCP-RELAY，那么DHCP服务器将回应一个DHCPOffer给MX。MX将DHCPOffer消息封装好后，通过隧道回送到AP，这样，用户就获得到了相应的IP地址，掩码，DNS等信息。用户开始正常通信过程。任务准备--无线局域网部署无线接入点FITAP工作原理无线用户与无线交换机通信过程：用户发送一个DHCPDiscover报文，数据到达AP后，经过AP封装，在报头增加了源地址――AP的地址和目的地址――MX的地址后，进入隧道传送到MX。MX收到报文后，解包后将DHCPdiscover请求广播出去。如果DHCP服务器所连接的三层交换机的接口配置了DHCP-RELAY，那么DHCP服务器将回应一个DHCPOffer给MX。MX将DHCPOffer消息封装好后，通过隧道回送到AP，这样，用户就获得到了相应的IP地址，掩码，DNS等信息。用户开始正常通信过程。任务准备--无线局域网部署无线交换机无线交换机（MX）提供无线网络和有线网络的无缝连接，所有无线用户数据都经由MP（MobilityPoint）送至MX而后进入有线网络，还用于提供对分布式MP的管理，并可以给MP供电。主要用于管理MP，给MP下发MMS程序和配置文件。MP无线接入点MP无线接入点（MobilityPoint）用于接收和转换无线用户的无线信号并和MX相连（并不需要物理的直接相连）接入有线网络。并能接收MX的配置，其本身没有控制不能直接配置只能通过MX配置，本地不保存配置信息和用户帐号信息，其类似于FITAP。任务准备--无线局域网部署PoE技术PoE指的是，现有的以太网CAT-5布线基础架构在不用作任何改动的情况下，就能保证在为如IP电话机、无线局域网接入点AP、安全网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的能力。任务准备--无线局域网部署PoE技术的优点节约成本易于安装和管理安全便于网络设备的管理可支持更多增强的应用任务准备--无线局域网部署PoE系统组成一个完整的PoE系统包括供电端设备（PowerSourceEquipment，PSE）和受电端设备（PoweredDevice，PD）两部分,两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据控制供电端设备PSE通过以太网向受电端设备PD供电。任务准备--无线局域网部署PoE系统以太网供电工作过程检测过程PD端设备分类开始供电供电断电PoE供电端设备电源管理任务准备--无线局域网设计与实施无线局域网规划中应考虑的问题考虑移动性需求计算吞吐量防止干扰关注覆盖区域使用自动化工具实际设计操作任务准备--无线局域网设计与实施实际设计操作步骤定义WLAN需求WLAN的损耗规划网络大小FCC对EIRP的限制最小化802.11干扰问题WLAN布署步骤任务准备--无线局域网设计与实施定义WLAN需求：主要内容：结合楼层结构设计及建筑类型确定可能的接入点位置。要点：画楼层草图，步行检验其准确性，楼层为复杂结构需拍照，作为RF站房；分析用户应用：上网浏览，EMAIL，文件传输；定义信息类型(DATA、VOICE、VIDEO)；计算吞吐量及数据速率；估算用户数并确定用户是固定的还是移动的，是否包括漫游。作为移动用户跨IP域移动，需考虑用动态IP；确定有效覆盖范围；确定有效连网区域；任务准备--无线局域网设计与实施定义WLAN需求：根据用户应用建立用户安全等级，对传输各级敏感数据，如信用卡号，需设计通过个人防火墙；了解终端用户设备：硬件及操作系统；作为移动用户需考虑电池供电时长：802.11网络接口卡(NIC)功耗为200毫