1、工作單元工作單元4組建小型無線網絡組建小型無線網絡 目前很多計算機上都帶有無線網卡，利用無線網卡目前很多計算機上都帶有無線網卡，利用無線網卡可以很方便的實現網絡連接，而不需要購買任何其他網可以很方便的實現網絡連接，而不需要購買任何其他網絡設備。本單元的主要目標是了解常用的無線局域網技絡設備。本單元的主要目標是了解常用的無線局域網技術和設備；熟悉無線局域網的組網方法；能夠利用相關術和設備；熟悉無線局域網的組網方法；能夠利用相關設備組建小型無線網絡。設備組建小型無線網絡。本單元主要內容本單元主要內容任務任務4.1認識無線局域網認識無線局域網 任務任務4.2組建組建BSS無線局域網無線局域網 習題習

2、題4 任務任務4.1認識無線局域網認識無線局域網 【任務目的任務目的】（1）了解常用的無線局域網技術；）了解常用的無線局域網技術；（2）了解常用的無線局域網的設備。）了解常用的無線局域網的設備?！竟ぷ鳝h境與條件工作環境與條件】（1）能夠接入）能夠接入Internet的的PC；（2）典型的無線局域網組網案例。）典型的無線局域網組網案例?！鞠嚓P知識相關知識】無線局域網（無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。簡單的說，無是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。簡單的說，無線局域網就是在不采用傳統電纜線的同時，提供傳統有線

3、局線局域網就是在不采用傳統電纜線的同時，提供傳統有線局域網的所有功能。即無線局域網采用的傳輸介質不是雙絞線域網的所有功能。即無線局域網采用的傳輸介質不是雙絞線或者光纖，而是紅外線或者無線電波。無線網絡是有線網絡或者光纖，而是紅外線或者無線電波。無線網絡是有線網絡的補充，適用于不便于架設線纜的網絡環境。的補充，適用于不便于架設線纜的網絡環境。4.1.1無線局域網的技術標準無線局域網的技術標準 最早的無線局域網產品運行在最早的無線局域網產品運行在900MHz的頻段上，速度的頻段上，速度大約只有大約只有12Mb/s。1992年，工作在年，工作在2.4GHz頻段上的產品頻段上的產品問世，之后的大多數無

4、線局域網產品也都在此頻段上運行。問世，之后的大多數無線局域網產品也都在此頻段上運行。無線局域網常用的技術標準有無線局域網常用的技術標準有IEEE802.11系列標準、家用系列標準、家用射頻工作組提出的射頻工作組提出的HomeRF、歐洲的、歐洲的HiperLAN2協議以及協議以及Bluetooth（藍牙）等，其中（藍牙）等，其中IEEE 802.11系列標準應用最為系列標準應用最為廣泛，已經成為目前事實上占主導地位的無線局域網標準。廣泛，已經成為目前事實上占主導地位的無線局域網標準。 1. IEEE802.11bIEEE802.11b標準對標準對IEEE 802.11標準進行了修改和補充，標準進

5、行了修改和補充，規定無線局域網的工作頻段為規定無線局域網的工作頻段為2.4GHz2.4835GHz，一般采，一般采用直接系列擴頻（用直接系列擴頻（DSSS）和補償編碼鍵控（）和補償編碼鍵控（CCK）調制技術，）調制技術，在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在11 Mb/s、5.5 Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s的不同速率間自動切換。的不同速率間自動切換。 2. IEEE802.11aIEEE802.11a標準規定無線局域網的工作頻段為標準規定無線局域網的工作頻段為5.155.825GHz，采用正交頻分復用（，采用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻）的獨特

6、擴頻技術，數據傳輸速率可達到技術，數據傳輸速率可達到54 Mb/s。IEEE802.11a與工作在與工作在2.4GHz頻率上的頻率上的IEEE802.11b標準互不兼容。標準互不兼容。 3. IEEE802.11gIEEE802.11g標準可以視作對標準可以視作對IEEE802.11b標準的升級，標準的升級，該標準仍然采用該標準仍然采用2.4GHz頻段，數據傳輸速率可達到頻段，數據傳輸速率可達到54Mb/s。IEEE 802.11g支持支持2種調制方式，包括種調制方式，包括IEEE 802.11a中采用的中采用的OFDM與與IEEE802.11b中采用的中采用的CCK。 IEEE802.11g

7、標準與標準與IEEE802.11b標準完全兼容，遵循這兩種標準的無線設備之間標準完全兼容，遵循這兩種標準的無線設備之間可相互訪問?？上嗷ピL問。4. IEEE802.11nIEEE802.11n標準可以工作在標準可以工作在2.4GHz和和5GHz兩個頻段，兩個頻段，實現與實現與IEEE802.11b/g以及以及IEEE802.11a標準的向下兼容。標準的向下兼容。IEEE802.11n標準使用標準使用MIMO（multiple-input multiple-output，多輸入多輸出）天線技術和，多輸入多輸出）天線技術和OFDM技術，其數據傳技術，其數據傳輸速率可達輸速率可達300Mb/s以上，

8、理論速率最高可達以上，理論速率最高可達600Mb/s。4.1.2無線局域網的硬件設備無線局域網的硬件設備 1. 無線網卡無線網卡無線網卡在無線局域網中的作用相當于有線網卡在有線無線網卡在無線局域網中的作用相當于有線網卡在有線局域網中的作用。無線網卡主要包括局域網中的作用。無線網卡主要包括NIC（網卡）單元、擴頻（網卡）單元、擴頻通信機和天線三個功能模塊。通信機和天線三個功能模塊。 2. 無線訪問接入點無線訪問接入點無線訪問接入點（無線訪問接入點（Access Point，AP）是在無線局域網）是在無線局域網環境中進行數據發送和接收的集中設備，相當于有線網絡中環境中進行數據發送和接收的集中設備，

9、相當于有線網絡中的集線器。通常，一個的集線器。通常，一個AP能夠在幾十至幾百米的范圍內連接能夠在幾十至幾百米的范圍內連接多個無線用戶。多個無線用戶。AP可以通過標準的以太網電纜與傳統的有線可以通過標準的以太網電纜與傳統的有線網絡相連，從而可以作為無線網絡和有線網絡的連接點。網絡相連，從而可以作為無線網絡和有線網絡的連接點。AP還可以執行一些安全功能，可以為無線客戶端及通過無線網還可以執行一些安全功能，可以為無線客戶端及通過無線網絡傳輸的數據進行認證和加密。絡傳輸的數據進行認證和加密。 3. 無線路由器無線路由器無線路由器實際上是無線無線路由器實際上是無線AP與寬帶路由器的結合，借助與寬帶路由器

10、的結合，借助于無線路由器，可實現無線網絡中的于無線路由器，可實現無線網絡中的Internet連接共享，實現連接共享，實現ADSL、Cable Modem和小區寬帶的無線共享接入。和小區寬帶的無線共享接入。4. 天線天線天線（天線（Antenna）的功能是將信號源發送的信號傳送至）的功能是將信號源發送的信號傳送至遠處。天線一般有定向性和全向性之分，前者較適合于長距遠處。天線一般有定向性和全向性之分，前者較適合于長距離使用，而后者則較適合區域性的使用。離使用，而后者則較適合區域性的使用。 【任務實施任務實施】操作操作1分析無線局域網使用的技術標準分析無線局域網使用的技術標準根據具體的條件，找出一項

11、無線局域網應用的具體實例，根據具體的條件，找出一項無線局域網應用的具體實例，根據所學的知識，分析該網絡所采用的技術標準。根據所學的知識，分析該網絡所采用的技術標準。操作操作2認識常用的無線網絡設備認識常用的無線網絡設備（1）根據具體的條件，找出一項無線局域網應用的具）根據具體的條件，找出一項無線局域網應用的具體實例，根據所學的知識，了解并熟悉該網絡使用的無線網體實例，根據所學的知識，了解并熟悉該網絡使用的無線網絡設備，列出該網絡所使用的無線網絡設備的品牌、型號和絡設備，列出該網絡所使用的無線網絡設備的品牌、型號和主要性能指標。主要性能指標。（2）訪問主流無線網絡設備廠商的網站，查看該廠商）訪問

12、主流無線網絡設備廠商的網站，查看該廠商生產的無線網絡設備產品，記錄其型號、價格以及相關技術生產的無線網絡設備產品，記錄其型號、價格以及相關技術參數。參數。任務任務4.2組建組建BSS無線局域網無線局域網 【任務目的任務目的】（1）了解無線局域網的組網模式；）了解無線局域網的組網模式；（2）熟悉單一）熟悉單一BSS結構無線局域網的組網方法。結構無線局域網的組網方法。【工作環境與條件工作環境與條件】（1）AP或無線路由器（本任務以或無線路由器（本任務以Cisco系列無線產品為例，系列無線產品為例，也可選用其他產品，部分內容也可使用也可選用其他產品，部分內容也可使用Cisco Packet Trac

13、er、Boson Netsim等模擬軟件完成）；等模擬軟件完成）；（2）安裝）安裝Windows操作系統的操作系統的PC（帶有無線網卡）；（帶有無線網卡）；（3）組建無線局域網的其他相關設備和部件。）組建無線局域網的其他相關設備和部件。【相關知識相關知識】4.2.1無線局域網的組網模式無線局域網的組網模式 將各種無線局域網設備結合在一起使用，就可以組建出將各種無線局域網設備結合在一起使用，就可以組建出多層次、無線與有線并存的計算機網絡。在多層次、無線與有線并存的計算機網絡。在IEEE 802.11標標準中，一組無線設備被稱為服務集（準中，一組無線設備被稱為服務集（Service Set），這些

14、），這些設備的服務集標識（設備的服務集標識（SSID）必須相同。服務集標識是一個）必須相同。服務集標識是一個文本字符串，包含在發送的數據幀中，如果發送方和接收方文本字符串，包含在發送的數據幀中，如果發送方和接收方的的SSID 相同，這兩臺設備將能夠通信。相同，這兩臺設備將能夠通信。 1. BSS組網模式組網模式基本服務集（基本服務集（BSS）包含一個接入點（）包含一個接入點（AP），負責集中），負責集中控制一組無線設備的接入。要使用無線網絡的無線客戶端都控制一組無線設備的接入。要使用無線網絡的無線客戶端都必須向必須向AP 申請成員資格，客戶端必須具備匹配的申請成員資格，客戶端必須具備匹配的SS

15、ID、兼、兼容的容的WLAN標準、相應的身份驗證憑證等才被允許加入。若標準、相應的身份驗證憑證等才被允許加入。若AP沒有連接有線網絡，則可將該沒有連接有線網絡，則可將該BSS稱為獨立基本服務集稱為獨立基本服務集（IBSS）；若）；若AP連接到有線網絡，則可將其稱為基礎結構連接到有線網絡，則可將其稱為基礎結構BSS。若不使用。若不使用AP，安裝無線網卡的計算機之間直接進行無，安裝無線網卡的計算機之間直接進行無線通信，則被稱作臨時性網絡（線通信，則被稱作臨時性網絡（Ad-hoc Network）。）。 2. ESS組網模式組網模式基礎結構基礎結構BSS雖然可以實現有線和無線網絡的連接，但雖然可以實

16、現有線和無線網絡的連接，但無線客戶端的移動性將被限制在其對應無線客戶端的移動性將被限制在其對應AP的信號覆蓋范圍內。的信號覆蓋范圍內。擴展服務集（擴展服務集（Extended Service Set，ESS）通過有線網絡）通過有線網絡將多個將多個AP連接起來，不同連接起來，不同AP可以使用不同的信道。無線客戶可以使用不同的信道。無線客戶端使用同一個端使用同一個SSID在在ESS所覆蓋的區域內進行實體移動時，所覆蓋的區域內進行實體移動時，將自動切換到干擾最小、連接效果最好的將自動切換到干擾最小、連接效果最好的AP。 4.2.2無線局域網的用戶接入無線局域網的用戶接入 1. 掃描（掃描（Scann

17、ing）（1）被動掃描）被動掃描在在AP上設置上設置SSID信息后，信息后，AP會定期發送會定期發送Beacon幀。幀。在被動掃描模式中，無線客戶端會在各個信道間不斷切換，在被動掃描模式中，無線客戶端會在各個信道間不斷切換，偵聽所收到的偵聽所收到的Beacon幀并記錄其信息，以此來發現周圍存幀并記錄其信息，以此來發現周圍存在的無線網絡服務。在的無線網絡服務。（2）主動掃描）主動掃描在主動掃描模式中，無線客戶端會在每個信道上發送在主動掃描模式中，無線客戶端會在每個信道上發送Probe Request幀以請求需要連接的無線接入服務，幀以請求需要連接的無線接入服務，AP在在收到收到Probe Req

18、uest幀后會回應幀后會回應Probe Response幀，其包幀，其包含的信息和含的信息和Beacon幀類似，無線客戶端可從該幀中獲取幀類似，無線客戶端可從該幀中獲取BSS的基本信息。的基本信息。2. 認證（認證（Authentication）（1）認證方式）認證方式IEEE802.11的的MAC子層主要支持兩種認證方式：子層主要支持兩種認證方式：開放系統認證：無線客戶端以開放系統認證：無線客戶端以MAC地址為身份證明，地址為身份證明，要求網絡要求網絡MAC地址必須是唯一的，這幾乎等同于不需要認地址必須是唯一的，這幾乎等同于不需要認證，沒有任何安全防護能力。在這種認證方式下，通常應證，沒有任

19、何安全防護能力。在這種認證方式下，通常應采用采用MAC地址過濾、地址過濾、RADIUS等其他方法來保證用戶接入等其他方法來保證用戶接入的安全性。的安全性。共享密鑰認證：該方式可在使用共享密鑰認證：該方式可在使用WEP（Wired Equivalent Privacy，有線等效保密）加密時使用，在認，有線等效保密）加密時使用，在認證時需校驗無線客戶端采用的證時需校驗無線客戶端采用的WEP密鑰。密鑰。（2）WEPWEP是是IEEE802.11b標準定義的一個用于無線局域網標準定義的一個用于無線局域網的安全性協議，主要用于無線局域網業務流的加密和節點的安全性協議，主要用于無線局域網業務流的加密和節點

20、的認證，提供和有線局域網同級的安全性。的認證，提供和有線局域網同級的安全性。WEP在數據鏈在數據鏈路層采用路層采用RC4對稱加密技術，提供了對稱加密技術，提供了40位（有時也稱為位（有時也稱為64位）和位）和128位長度的密鑰機制。位長度的密鑰機制。（3）IEEE 802.11i、WPA和和WPA2IEEE 802.11i定義了無線局域網核心安全標準，提供定義了無線局域網核心安全標準，提供了強大的加密、認證和密鑰管理措施。該標準包括了兩個了強大的加密、認證和密鑰管理措施。該標準包括了兩個增強型加密協議，用以對增強型加密協議，用以對WEP中的已知問題進行彌補。中的已知問題進行彌補。WPA（Wi-Fi Protected Access，Wi-Fi網絡安全存網絡安全存取）是?。┦荳i-Fi聯盟制定的安全解決方案，它能夠解決已知的聯盟制定的安全解決方案，它能夠解決已知的WEP脆弱性問題，并且能夠對己知的無線局域網攻擊提供脆弱性問題，并且能夠對己知的無線局域網攻擊提供防護。防護。WPA使用基于使用基于RC4算法的算法的TKIP來進行加密，并且使來進行加密，并且使用預共享密鑰（用預共享密鑰（PSK）和）和IEEE 802.1x/EAP來進行認證。來進行認證。PSK認證是通過檢查無線客戶端和認證是通過檢查無線客戶端和AP是否擁有同一個密碼是否擁有同一個密碼或密