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1、Wireless,Alan Qiu,无线局域网概念,无线局域网WLAN(Wireless LAN)是以无线电波、激光、红外线等来代替有线局域网中的部分或全部传输媒介而构成的网络,无线网络的结构,1.无线网络的逻辑结构 由于无线局域网不能支持所有的OSI功能，因此无线网络工作在OSI参考模型的下三层，其中只有无线广域网（Wireless WAN）才具备网络层的功能。,无线网络的逻辑结构,无线网络,WirelessWAN,WirelessLAN,终端用户A,终端用户B,无线网络的拓扑结构,BSS （Basic Service Set 基本服务组）IBSS（Ad-Hoc模式）BSS（Infrastr
2、ucture模式）ESS （Extended Service Set 扩展服务组）,BSS由无线网卡、AP、计算机组成，采用单元结构，每个单元称为一个BSS。 BSS是无线拓扑的最小单元集，常以一个AP作为中心来划分，有时称为cell。有Ad-Hoc和Infrastructure两种组网方式.,Ad-Hoc (即IBSS)指无线网卡可直接通信，无需无线接入点转接，它没有AP，也不与其他系统相连接，只包含一些无线工作站,并且所有的工作站都可以与其他工作站直接传递信息。服务区中的所有客户机都必须建立互相的直接连接并处于直接通信的范围内.,Infrastructure(即BSS)指无线网卡在AP的控
3、制下与其它无线网卡通信。AP提供同一个服务区域中所有移动客户机之间的互相通信服务.,ESS是一种Infrastructure的应用，一个或多个BSS即可被定义成一个Extended Service Set (ESS)。,无线网络的主要技术,IrDA红外线技术Bluetooth技术HomeRF技术HiperLAN标准802.11系列标准,无线网络的主要技术,IrDA红外线技术是一种点对点的数据传输协议，是传统的设备之间连接线缆的替代。不适合无线网络的实际组建和应用,Bluetooth (蓝牙)技术是一种短距的无线通讯技术，其面向移动设备间的小范围连接，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备间实
4、现灵活、安全、低成本、小功耗的话音以及数据通信。Bluetooth 1.0标准使用2.4GHz频段，传输速率为1Mbps，Bluetooth 2.0标准使用5GHz频段，传输速率为10Mbps,无线网络的主要技术,HomeRF采用了IEEE 802.11标准的CSMA/CA模式，以竞争的方式来获取信道的控制权，在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据.CSMA/CA(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Avoidance) 称为载波侦听多路访问冲突避免。和CSMA/CD相似，但由于很难在无线电中要侦听碰撞，所以只能设法去实现冲突的“避免”。,无线
5、网络的主要技术,HomeRF分为两种标准，分别为定位于消费性电子产品市场的HomeRF Firefly，和定位于多媒体传输市场的HomeRF Multimedia， HomeRF Firefly可能使用900MHz频段，传输速率12Mbps， HomeRF Multimedia可能使用5GHz频段，传输速率至少16Mbps,无线网络的主要技术,HiperLAN1工作在5GHz频段，使用OFDM技术，传输速率为24Mbps HiperLAN2工作在5GHz频段，使用OFDM技术，传输速率为54Mbps，预计可和3G通讯协议互通，并且能提供不同等级的QoS，以提供多媒体或VoIP等不同类型的应用,
6、它是目前比较完善的WLAN协议标准,IEEE 802.11系列标准和HiperLAN2标准是目前应用最为广泛的无线局域网标准，其中HiperLAN2标准主要用于欧洲，而IEEE 802.11系列标准为世界上大多数国家所广泛使用。,IEEE 802.11,使用2.42.4835GHz频带速率最高为2Mbps定义有DSSS和FHSS两种扩频技术 DSSS一种扩频无线发射技术，可连续在广泛的频率波段上传播信号；即将原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率，以在无线通信领域获得令人满意的抗噪声干扰性能。 FHSS一种扩散无线发射的方法，发射机和接受器根据预先分配的模式，同步接收从一个频率到另
7、外一个频率的跳变,IEEE 802.11a,使用5.155.25GHz,5.255.35GHz的频带采用正交频分复用（OFDM）调制数据OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。 传输速率范围为6Mbps54Mbps,IEEE 802.11b,使用2.42.4835GHz的频带分成13个频道,每个22M,中心间隔5M采用DS
8、SS扩频技术传输速率可以在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间自动的调整,IEEE 802.11g,使用频带为2.42.4835GHz使用OFDM调制技术传输速率可达到54Mbps兼容IEEE 802.11b标准,无线网络的特点,优 点移动性：不受时间、空间的限制，用户可在网络中漫游灵活性：不受线缆的限制，可以随意增加和配置工作站低成本：不需要大量的工程布线，同时节省了线路维护的费用易安装：相对于有线网络来说，无线网络的组建、配置和维护非常容易,无线网络的特点,缺 点易被窃听或窃取易受到外界因素的干扰,AP,Access Point，一种网桥，提供用户通过无线方式存访外部资
9、源的能力,当作有线局域网与无线局域网或者无线局域网间的桥梁，装有无线网卡的PC可透过AP去存取有线局域网和广域网上的资源。如果多个AP覆盖范围之间有重叠的区域，那么AP就必须使用非重叠的信道,AP的几种概念,BSS:基本服务集IBSS:独立的基本服务集ESS:扩展服务集DS:分布系统,DS,DS分布式系统，在物理结构上表现上分为Wired和Wireless DS，对WDS来说，如果要在BSS间通信，相互通信的BSS内部的AP必须设置为相同的channel值，WDS的目的是BSS间的互连互通。,WDS with AP: AP工作在PtP or PtMP 模式下,但是工作在此模式下的设备AP还具用
10、Access Point功能,也就是STA可以连接上设备AP.WDS : AP工作在PtP or PtMP 模式下,但此时设备AP不具有Access Point功能,也就是说STA无法连接上设备AP,即WDS without AP.,AP的几种工作模式,1.Access Point(纯覆盖功能)2.Point to Point(点对点桥接)3.Point to Multi-Point(点对多点桥接)4.AP Repeater(无线中继)5.AP Client(外置无线客户端),Access Point,简称AP模式,它是设备AP工作的最基本模式,由AP、无线工作站(STA)构成.其中AP用于在
11、无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都经过AP完成.理论上可支持到一个CLASS C数量，但为了使client有足够频宽可利用，建议一台AP支持2030为最佳状态.,PtP mode,点对点模式,也称无线网桥模式,两个有线局域网间，通过两台AP将它们连接在一起，实现两个有线局域网之间通过无线方式的互连和资源共享.建立成PtP 的AP们工作在相同的channel.,PtMP 模式,点对多点模式.多点的桥接与点对点的桥接很类似，只要将AP都设为Multipoint Bridge模式即可。点对多点的无线网桥能够把多个离散的远程网络连成一体.AP们都工作在相同的channel。
12、,AP Repeater模式,无线中继模式可以实现信号的中继和放大, 从而延伸无线网络的覆盖范围。中心AP最多支持四个远端无线中继模式的AP接入。工作在repeater 模式下的AP的SSID将与root AP相同.,DWL-900AP+,DWL-900AP+,DFE-530TX,DFE-530TX,DFE-530TX,Access Point,DWL-900AP+,Repeater,Wireless Client,服务器,服务器,AP Repeater的应用:,AP Client模式,Wireless Client的AP的作用类似于一块无线网卡，它可以与无线AP相连，这时无线AP还可以再接其
13、他无线终端设备。但工作在client模式下的AP则不可能再接STA.Client AP的SSID将与Root AP相同.,AP Client 的应用:,DWL-900AP+,DWL-900AP+,Access Point,DFE-530TX,DWL-650,DWL-520+,Wireless Client,文件服务器,DWL-900AP+,DWL-900AP+,Access Point,DFE-530TX,DWL-650,DWL-520+,Wireless Client,文件服务器,DWL-900AP+,DWL-900AP+,Access Point,DFE-530TX,DWL-650,DWL
14、-520+,Wireless Client,文件服务器,影响AP的因素,影响AP速度的因素周边环境的影响程度天线放置先进技术支持配置影响安全的因素认证和加密,无线网络的安全机制,WEP-有线等效协议WPA- Wi-Fi保护存取IEEE 802.1x认证协议,WEP(Wired Equivalent Privacy)有线等效协议，目的是为了提供存取访问控制和数据加密保护。802.11标准中定义的可选安全机制，可使无线介质链路的完整性达到电缆的完整性。,WPA（Wi-Fi Protected Access）Wi-Fi保护存取,是一种等级更高的数据保护和访问控制标准，用于升级现存的或将来的无线局域网系统。 TKIP （Temporal Key Integrity Protocol ）临时密钥完整性协议AES（Advanced Encryption Standard）高级加密标准,802.1x是基于端口的Client/Server架构的访问控制和认证协议，IEEE802.1x本身并不提供实际的认证机制，需要和上层认证协议（e.g.EAP）配合来实现用户认证和密钥分发。作为验证者的存取点（AP）只是一个代理者，让申请者和验证伺服器之间能进行通讯。它适用于网络接入控制。,