WLAN基础培训(扫盲篇)

目录第一篇：WLAN的基础知识第二篇：WLAN的设备介绍第三篇：WLAN的组网介绍什么WLANWLAN的特点WLAN的频谱WLAN的协议WLAN的认证第一篇：WLAN基础知识什么是WLAN•无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork)是以射频无线电波通信技术构建的局域网，虽不采用缆线，但也能提供传统有线局域网的所有功能。无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环境互为备份。这种无线建网与高速网络接入技术近几年来受到广泛的关注并发展为网络技术市场上一个耀眼的亮点。Internet什么是WLAN•端站（STA）：Station无线网络终端，STA通过无线链路接入AP。•接入点（AP）：AccessPointAP通过无线链路和STA进行通信，AP上行方向与AC通过有线链路连接。•接入控制器（AC）：AccessController在无线局域网和外部网之间充当网关功能，AC将来自不同AP的数据进行汇聚，与Internet相连，AC支持用户安全控制、业务控制、计费信息采集及对网络的监控。WLAN的特点－高效快捷移动医疗、应急救助、库存管理、资产跟踪－网随心动宾馆房间、室外热点、机场大厅、会议室－临时应用港口码头、临时布展、移动通信、生产制造不受限于时间和地点的无线网络，满足各行各业对于网络应用的需求。体育场馆新闻中心展馆与证券大厅制造车间物流运输WLAN的特点WLAN的特点•WLAN网络采用载波监听/冲突避免（CSMA/CA）机制，多人同时使用网络性能会大幅下降。–与GSM的时分多址复用方式和TD的时分/码分多址复用方式不同，WLAN系统采用载波监听/冲突避免机制，用户间采用抢占方式占用资源；–在同一冲突域内存在多个用户时，某一时刻只有一个终端或AP在发送数据，此时其他终端和AP均处于空闲监听状态。WLAN的频谱WLAN可以工作在2.4GHz频段，也可以工作在5.8G频段。2.4GHz为各国共同的ISM频段，工作频率范围为2400~2483.5MHz。此频段为共用频段，公众无线局域网与其它无线接入系统、蓝牙技术设备、点对点或点对多点扩频通信系统等共用频率。开放的2.4GHzISM频段上无绳电话，微波基站，蓝牙网络设备等的干扰，影响WLAN网络设备之间的信号传输。ISM(IndustrialScientificMedical)频段WLAN的频谱802.11b和802.11g的工作频段在2.4GHz，其可用带宽为83.5MHz，划分为13个信道，每个信道带宽为22MHz。中国移动规定使用1、6、11三个互不干扰的信道进行蜂窝覆盖。116611116111WLAN的频谱•用于WLAN组网的5.8G频段频率范围为5.725GHz~5.850GHz，共125MHz带宽，划分为5个信道，每个信道带宽为20MHz•在中国802.11n工作在5.725－5.850GHz频段的5个信道，操作信道号分别为：149、153、157、161、165WLAN协议标准简介•（1）IEEE802.11•1990年IEEE802标准化委员会成IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE802.11（别名：Wi-Fi(WirelessFidelity)无线保真）是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法，RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000～2.4835GHz频段。•IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，所以IEEE802.11标准被IEEE802.11b所取代了。WLAN的协议（2）IEEE802.11b1999年9月IEEE802.11b被正式批准，该标准规定WLAN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50-150英尺。该标准是对IEEE802.11的一个补充，采用补偿编码键控调制方式，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps等不同速率间自动切换，它改变了WLAN设计状况，扩大了WLAN的应用领域。•IEEE802.11b已成为主流的WLAN标准，被多数厂商所采用，所推出的产品广泛应用于办公室、家庭、宾馆、车站、机场等众多场合，但是由于许多WLAN新标准的出现，IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受业界关注。WLAN协议标准简介WLAN的协议•（3）IEEE802.11a•1999年，IEEE802.11a标准制定完成，该标准规定WLAN工作频段在5.725-5.850GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo),传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE802.11的一个补充，扩充了标准的物理层，采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术。•IEEE802.11a标准是IEEE802.11b的后续标准，其设计初衷是取代802.11b标准，然而，工作于2.4GHz频带是不需要执照的，该频段属于工业、教育、医疗等专用频段，是公开的；而工作于5.725-5.850GHz频带需要执照的。而且IEEE802.11a卡片价格昂贵也大大的限制了该技术的发展一些公司更加看好当时最新混合标准――IEEE802.11g。WLAN协议标准简介WLAN的协议•（4）IEEE802.11g•802.11a与802.11b两个标准都存在着缺陷，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而802.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。•目前最流行的IEEE802.11g认证标准,该标准提出拥有IEEE802.11a的传输速率，安全性较IEEE802.11b好，采用2种调制方式，含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK，做到与802.11a和802.11b兼容。•IEEE802.11g标准的诞生到流行，无论对用户还是对整个业界都是一个推动，它将把无线局域网的性能提升到一个新的高度，同时降低构建网络的成本。WLAN协议标准简介WLAN的协议（5）IEEE802.11n为了实现高带宽、高质量的WLAN服务，使无线局域网达到以太网的性能水平，802.11n应运而生。在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高达500Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMOOFDM技术，这个技术不但提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。在覆盖范围方面，802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，保证让WLAN用户接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里，使WLAN移动性极大提高。WLAN协议标准简介WLAN的协议802.11协议的发展进程802.11802.11b802.11a802.11g标准发布时间July1997Sept1999Sept1999June2003合法频宽83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz频率范围2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350GHz5.725-5.850GHz2.400-2.483GHz非重叠信道33123调制技术FHSS/DSSSCCK/DSSSOFDMCCK/OFDM物理发送速率1,21,2,5.5,116,9,12,18,24,36,48,546,9,12,18,24,36,48,54无线覆盖范围N/A100M50M100M理论上的最大UDP吞吐量(1500byte)1.7Mbps7.1Mbps30.9Mbps30.9Mbps理论上的TCP/IP吞吐量(1500byte)1.6Mbps5.9Mbps24.4Mbps24.4Mbps兼容性N/A与11g产品可互通与11b/g不能互通与11b产品可互通WLAN的协议WLAN的认证ACInternetPortalServerRadiusServerAPClientDHCP地址分配发起http访问请求用户的http访问请求转发推出要求登陆的页面用户输入账号密码，发送出去发送CHALLENGE进行身份验证AccessRequest（将认证信息放入Radius包）AccessAccept/Reject（返回信息）显示认证结果，并推出门户网站开始计费过程什么是FATAP和FITAP什么是无线交换机WLAN设备的实际工作性能第二篇：WLAN的设备介绍WLAN的接入网络类型••AutonomousWLANArchitecture：自治型WLAN网络–也被称为FATAP–提供802.11无线接口及802.3以太网接口–配置及控制都是独立的，监控和管理可通过SNMP进行。–一个物理AP可通过支持多个SSID成为几个虚拟AP•CentralizedWLANArchitecture：会聚型WLAN网络–被称为FITAP–通过AC集中管理、控制及配置AP，AC在无线网络中成为会聚点–AC和二层网桥、交换机、三层路由器、接入服务器等放置在一起–执行CAPWAP功能的AC是逻辑概念，不一定集中在一个物理设备上。FATAP设备的典型组网企业网络的组网模式：……AP1APnSTAs家庭或soho网络的组网模式：APADSLModemWAN以太交换机PCSTAs企业核心网FATAP组网的局限性•FATAP组网更适合在家庭和中小型网络中使用，无法满足大型的无线企业网络的需求，这是由于FATAP自身的特点所决定的。当需要组建大型无线网络或需要更多的增值服务时：无线交换机和FITAP因此应运而生无线交换机和FITAP的典型连接AP无线交换机无线交换机无线交换机L2网络L3网络APAPAPAPAPFAT/FIT性能比较无线交换机+FitAP系统构成特点•主要由无线交换机和FitAP在有线网的基础上构成的。•AP零配置，硬件主要由CPU＋内存＋RF构成，配置和软件都要从无线交换机上下载。所有AP和无线客户端的管理都在无线交换机上完成。•AP和无线交换机之间的流量被私有协议加密；无线客户端的MAC只出现在无线交换机端口，而不会出现在AP的端口。•可以在任何现有的二层或三层LAN拓扑上部署通用无线解决方案，而无需重新配置主干或硬件。无线交换机以及管理型接入点AP可以位于网络中的任何位置。在复杂的网络中，FitAP如何得知无线交换机的位置？AP直连或通过二层网络连接时的注册流程4.AP从无线交换机下载最新软件版本、配置5.AP开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文无线交换机APDHCPServer1、获取IP地址2、发送二层广播发现请求4、版本、配置下载3、无线交换机发现响应5、用户数据传递1.AP通过DHCPserver获取IP地址2.AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机3.接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应AP与无线交换机直连或通过二层网络连接：AP通过三层网络连接时的注册流程_option43方式APDHCPServer无线交换机1、获取IP地址、option43属性4、版本、配置下载5、用户数据传递2.AP会从option43属性中获取无线交换机的IP地址，然后向无线控制器发送单播发现请求。2、无线交换机发现请求3、无线交换机发现响应1.AP通过DHCPserver获取IP地址、option43属性(携带无线交换机的I