1、網絡網絡系系統維護與統維護與管理管理西安財經學院 信息學院計算機系 李薇 網絡系統維護與管理本門課程教學內容本門課程教學內容局域網理論與技術局域網理論與技術局域網工程設計方法局域網工程設計方法局域網的故障與排除局域網的故障與排除局域網組網技術局域網組網技術1 12 23 34 4交換機與路由器的配置與管理交換機與路由器的配置與管理5 5網絡系統維護與管理4.1 高速局域網簡介高速局域網簡介l局域網是計算機通信的一種形式，由一組相互連接的具有通信能力的個人計算機組成。它一般用于有限距離內計算機之間數據和信息的傳遞，有限距離通常是指在10公里范圍內的大樓或緊鄰的大樓之間的通信。網絡系統維護與管理4

2、.1 高速局域網簡介高速局域網簡介l一個典型的計算機局域網通常由以下幾部分組成：1）服務器和工作站，在LAN上至少有一臺計算機作為服務器，其任務是存儲數據和資源共享，服務器通常是LAN中功能最強的計算機。2）打印機，在一個LAN中，許多用戶可一起共享一臺打印機。3）通信設備，它與打印機一樣在網上是可供多個用戶共享的資源。4）其它配件，其它配件如通信電纜、接頭、終接器等在LAN中也是很重要的。網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l傳統的局域網采用了“共享介質”的工作方式。為了實現對多節點使用共享介質發送和接收數據的控制，經過多年的研究，人們提出了很多種介質訪問控制方

3、法。但是，目前被普遍采用并形成國際標準的介質訪問控制方法有：帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問控制方法、令牌總線方法和令牌環方法。網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議lIEEE 802委員會成立于80年初，專門從事局域網標準工作，該委員會分成三個分會：傳輸介質分會、信號訪問控制分會和高層接口分會，分別從事不同層次的標準化工作，并制定出了IEEE 802標準。IEEE 802 標準之間的關系802.3CSMA/CD802.4Token Bus802.5Token Ring802.11無線局域網802.2 邏輯鏈路控制子層 802.1 體系結構與網絡互連網絡系統維護與管理4

4、.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l1以太網技術以太網技術Ethernet（802.3） Ethernet的核心技術是它的隨機爭用型介質訪問控制方法，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方法。CSMA/CD方法用來解決多節點如何共享公用總線傳輸介質的問題。在Ethernet中，任何連網節點都沒有可預約的發送時間，它們的發送都是隨機的，并且網中不存在集中控制的節點，網中節點都必須平等地爭用發送時間，這種介質訪問控制屬于隨機爭用型方法。IEEE 802.3標準就是在Ethernet規范的基礎上制定的。 網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l 在E

5、thernet網中，如果一個節點要發送數據，它將以“廣播”方式把數據送到公共傳輸介質的總線上去，連在總線上的所有節點都能“收聽”到發送節點發送的數據信號。由于網中所有節點都可以利用總線傳輸介質發送數據，并且網中沒有控制中心，因此沖突的發生將是不可避免的。為了有效地實現分布式多節點訪問公共傳輸介質的控制策略，CSMA/CD的發送流程可以簡單地概括為四點：先聽后發，邊聽邊發，沖突停止，隨機延遲后重發。 網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l2令牌總線網令牌總線網Token Bus（ 802.4 ） IEEE802.4標準定義了總線拓撲的令牌總線介質訪問控制方法與相應的

6、物理層規范。 Token Bus是一種在總線拓撲中利用“令牌”作為控制節點訪問公共傳輸介質的確定型介質訪問控制方法。在采用Token Bus方法的局域網中，任何一個節點只有在取得令牌后才能使用共享總線去發送數據。令牌是一種特殊結構的控制幀，用來控制節點對總線的訪問權。網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議Node ANode DNode CNode ENode BToken Bus結構示意圖網絡系統維護與管理Node ENode ANode BNode CNode DToken Bus的基本工作原理網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l

7、在發生以下情況時，令牌持有節點必須交出令牌： 1）該節點沒有數據幀等待發送； 2）該節點已發送完所有待發送的數據幀； 3）令牌持有最大時間到。 與CSMA/CD方法相比，Token Bus方法比較復雜，需要完成大量的環路維護工作，而且必須有一個或多個節點完成環路初始化、節點加入或撤出以及環恢復的操作。網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l令牌環網技術令牌環網技術Token Ring(802.5) 令牌環介質訪問控制技術最早開始于1969年貝爾研究室的Newhall環網，最有影響的令牌環網是IBM Token Ring。IEEE802.5標準就是在IBM Token

8、 Ring協議基礎上發展形成的。 在令牌環中，節點通過環接口連接成物理環型。令牌是一種特殊的MAC幀，令牌幀中有一位標志令牌忙/閑的標志位。當環正常工作時，令牌總是沿著物理環單向逐站傳送，傳送順序與節點在環中的順序相同。 網絡系統維護與管理Node ANode DNode CNode ENode BToken Ring 結構示意圖網絡系統維護與管理Token Ring 的基本工作原理Node ENode ANode BNode CNode D網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l令牌環控制方式具有與令牌總線方式相同的特點，如環中節點訪問延時確定，適用于重負載環境，

9、支持優先級服務。令牌環控制方式的缺點主要表現在：環維護復雜，實現比較困難。 網絡系統維護與管理4.1.1 IEEE 802模型與協議模型與協議l從市場情況看，以太網擁有最大的市場，而令牌總線應用非常少。網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網l高速局域網研究基本方法高速局域網研究基本方法l 第一種方案是提高Ethernet數據傳輸速率，從10Mbps提高到l00Mbps，甚至到1Gbps，這就導致了快速以太網(Fast Ethernet)的研究與產品開發。l第二種方案是將一個大型局域網劃分成多個用網橋或路由器互連的于網。l第三種方案是將“共享介質方式”改為“交換方式”，這就促進了“交

10、換局域網”技術的發展。網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網共享介質局域網與交換局域網工作原理比較共享介質局域網局域網交換機交換局域網網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網 從目前發展情況來看，局域網產品可以分為兩類： EthernetToken BusTokenRing10Base-T100Base-T1000Base-TFDDIFDDI IISwitched EthernetIP over ATMSwitched LANShared LANVLANLAN網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網l光纖分布式數據接口（光纖分布式數據接口（FDDI 802.8）

11、l光纖分布式數據接口是一種以光纖作為傳輸介質的高速主干網，它可以用來互連局域網與計算機。FDDI主要有以下幾個技術特點： 1.使用基于IEEE 802.5的單令牌的環網介質訪問控制MAC協議； 2.使用IEEE 802.2協議，與符合IEEE 802標準的局域網兼容； 3.數據傳輸速率為100Mbps，連網的節點數小于或等于1000，環路長度為100Km； 4.可以使用雙環結構，提高容錯能力； 5.可以使用多模或單模光纖；網絡系統維護與管理 FDDI作為互連多個局域網的主干網結構Token RingFDDIRouterRouter服務器網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網lFDD

12、I通常用作骨干網，用得最多的是用作 LAN 或校園環境大樓之間的主干網（連接橋接器）。這種環境的特點是站點分布在多個建筑物中。連接具有許多局域網段和大圖形傳輸、語音和視頻會議以及其他帶寬要求大的應用產生的繁重流量的大型網絡。 網絡系統維護與管理4.1.2 高速局域網高速局域網l技術優點技術優點 l1.較長的傳輸距離，相鄰站間的最大站間距離為200公里。 l2.具有較大的帶寬，FDDI的設計帶寬為100Mbit/s。 l3.具有對電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其設備。 l4.光纖可防止傳輸過程中被分接偷聽，也杜絕了輻射波的竊聽，因而是最安全的傳輸媒體。l技

13、術缺點技術缺點 l FDDI 硬件價格昂貴，聯網費用大。因此目前多采用千兆快速以太網技術實現高速網絡互連，成本與實際應用都較 FDDI 更加成熟和具有優勢。 網絡系統維護與管理 1995年，年，802.3u快速以太網標準快速以太網標準1998年，年，802.3z千兆以太網標準千兆以太網標準 2002年，年，IEEE通過了通過了802.3ae萬兆以太網標準萬兆以太網標準 網絡系統維護與管理表4.1 IEEE 802.3 規范和網絡系統維護與管理開放標準，獲得眾多服務提供商的支開放標準，獲得眾多服務提供商的支持持 結構簡單，管理方便，價格低廉結構簡單，管理方便，價格低廉持續技術改進，滿足用戶不斷增

14、長的持續技術改進，滿足用戶不斷增長的需求需求 網絡可平滑升級，保護用戶投資網絡可平滑升級，保護用戶投資網絡系統維護與管理4.2.2 以太網通信原理網絡系統維護與管理CSMA/CD可歸結為四句話：可歸結為四句話： 發前先偵聽，空閑即發送發前先偵聽，空閑即發送， 邊發邊檢測，沖突時退避邊發邊檢測，沖突時退避。網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理數據連路層數據連路層物理信令子層傳輸介質LLC子層MAC子層OSIIEEE 802MAC子層100BaseTX100BaseFX100BaseT4100BaseT22對5類UTP4對3類UTP2對3類UTP光纜網絡系統維護

15、與管理PCPCPCPC收發器收發器光纜100BaseTX100BaseTX網絡系統維護與管理 網絡系統維護與管理1Gbase-CX1Gbase-SX1Gbase-LXMMF多模短屏蔽銅線收發器850nm短波1310nm長波8B/10B編碼/譯碼1Gbase-TXSMF單模非屏蔽銅線收發器非屏蔽銅纜編碼/譯碼規格編碼方式數據連路層MAC邏輯“與媒體無關接口”MAC，子層 半雙工和全雙工處理光纜介質短屏蔽銅線非屏蔽超五類線9um單模光纜62.5/50um光纜網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理l在在802.3標準中幀的最短長度為標準中幀的最短長度為64字節，即字節，即512位，在位，在10Mbps

16、時，時，512位傳送時間為位傳送時間為51.2微秒微秒 。100Mbps時，傳送時間為時，傳送時間為5.12微秒。微秒。面對面對1Gbps速率傳送時間僅為速率傳送時間僅為0.512微秒。微秒。l根據沖突檢測原理，如有沖突發生，要求在該傳送時間內能檢測到沖根據沖突檢測原理，如有沖突發生，要求在該傳送時間內能檢測到沖突，對千兆位網來說，突，對千兆位網來說，0.512 微秒的碰撞域范圍就很小，使網絡的跨微秒的碰撞域范圍就很小，使網絡的跨距也很短。所以最小幀長度與碰撞域的地理范圍成正比關系。距也很短。所以最小幀長度與碰撞域的地理范圍成正比關系。PCPCPCPC最大跨距最大跨距網絡系統維護與管理在半雙工

17、模式下，由于CSMA/CD機理的約束，產生了碰撞槽和碰撞域的概念。由于要在發送幀的同時能檢測到媒體上發生的碰撞現象，就要求發送幀限定最小長度，在一定的傳輸率下，最小幀長度與碰撞域的地理范圍成正比關系；即最小幀長度越長，則半雙工模式的網絡系統跨距越大。在10Mbps傳輸率情況下，802.3標準中定義最小幀長度為64字節，即512位數字信號長度。前導碼 SFD DA SA TYPE/L DATD FCS 擴展位最小幀長度帶擴展位的最小幀長度網絡系統維護與管理 l在千兆位以太網中為增加跨距，必須加長最小幀長在千兆位以太網中為增加跨距，必須加長最小幀長度，但又要考慮到兼容性。對用戶來說必須維持度，但又

18、要考慮到兼容性。對用戶來說必須維持64字節不變，于是在千兆位以太網的網卡上對短字節不變，于是在千兆位以太網的網卡上對短幀自動加長幀長度，這稱為幀擴展技術。幀自動加長幀長度，這稱為幀擴展技術。l幀長度幀長度=512字節字節不添加擴展位不添加擴展位l全雙工方式不執行幀擴展全雙工方式不執行幀擴展網絡系統維護與管理幀擴展位幀幀間隙幀幀間隙幀幀間隙幀幀起始限制網絡系統維護與管理10Gbase-LX410Gbase-SR10Gbase-LR10Gbase-ERMMF/SMFMMFSMF1310nm850nm1310nm1550nm外部調制直接調制串行WDM64B/66B8B/10B10Gbase-LX41

19、0Gbase-SR10Gbase-LRMMF/SMFSMF850nm1310nm1550nm外部調制直接調制串行SDH Framer( WIS)64B/66B規格光纜波長激光器調制方式信號方式編碼方式通信接口數據連路層（MAC）XGMII延長子層XAUI( 串行接口)XGMII延長子層XGMII( 串行接口)RS子層MAC子層局域網物理層廣域網物理層網絡系統維護與管理萬兆以太網技術提供更加豐富的帶寬和處理能力，能夠有效地節約用戶在鏈萬兆以太網技術提供更加豐富的帶寬和處理能力，能夠有效地節約用戶在鏈路上的投資，并保持以太網一貫的兼容性、簡單易用和升級容易的特點。由路上的投資，并保持以太網一貫的兼

20、容性、簡單易用和升級容易的特點。由于萬兆以太網尚處于發展初期，還存在著一些問題和不足。于萬兆以太網尚處于發展初期，還存在著一些問題和不足。首先，在價格方首先，在價格方面，目前一個面，目前一個10GE端口的價格是端口的價格是GE端口的端口的100倍左右，尤其是在帶寬得不倍左右，尤其是在帶寬得不到充分利用的情況下，會造成投資的極大浪費。其次，萬兆以太網繼承了以到充分利用的情況下，會造成投資的極大浪費。其次，萬兆以太網繼承了以太網一貫的弱太網一貫的弱QoS特點，如何進行有保障的區分業務承載的問題仍然沒有解特點，如何進行有保障的區分業務承載的問題仍然沒有解決，彈性分組環決，彈性分組環RPR、多協議標簽

21、交換、多協議標簽交換MPLS等特性的支持尚不成熟。第三，等特性的支持尚不成熟。第三，10GE要求設備具有強大的處理能力，而目前業界有些廠商推出的要求設備具有強大的處理能力，而目前業界有些廠商推出的10GE端端口并達不到真正的線速處理，帶寬優勢大打折扣。口并達不到真正的線速處理，帶寬優勢大打折扣。針對上述問題以及目前網絡帶寬需求不太迫切的現狀，建議網絡建設應側重針對上述問題以及目前網絡帶寬需求不太迫切的現狀，建議網絡建設應側重業務和性價比，網絡核心仍采用業務和性價比，網絡核心仍采用2.5GPOS接口或接口或GE Trunk方式，當萬兆方式，當萬兆以太網在技術和成本方面得到重大進步之后，再平滑升級

22、至萬兆。以太網在技術和成本方面得到重大進步之后，再平滑升級至萬兆。目前，城域網的問題不是缺少帶寬，而是如何將城域網建設成為可管理、可目前，城域網的問題不是缺少帶寬，而是如何將城域網建設成為可管理、可運營并且可盈利的網絡。所以，運營并且可盈利的網絡。所以，10Gbps以太網技術的應用將取決于寬帶業以太網技術的應用將取決于寬帶業務的開展。只有廣泛開展寬帶業務，如視頻組播、高清晰度電視和實時游戲務的開展。只有廣泛開展寬帶業務，如視頻組播、高清晰度電視和實時游戲等，才能促使等，才能促使10Gbps以太網技術廣泛應用，推動網絡健康有序發展。以太網技術廣泛應用，推動網絡健康有序發展。網絡系統維護與管理補充

23、：補充：10000兆以太網兆以太網l幀格式與一般以太網一致幀格式與一般以太網一致l協議：協議：802.3ae ，2002年年6月公布月公布 l8B/10B碼碼l用全雙工模式，避免訪問的沖突競爭用全雙工模式，避免訪問的沖突競爭l只能使用光纖只能使用光纖l傳輸距離：傳輸距離： 多模多模: 65米米 300米米 (WWDM) 單模單模: 10000米米40000米米網絡系統維護與管理4.4.1 無線局域網簡介無線局域網簡介4.4.2 無線局域網組成與通信無線局域網組成與通信4.4.3 無線局域網性能改善無線局域網性能改善4.4.4 校園無線網組建與管理校園無線網組建與管理 網絡系統維護與管理4.4.

24、1 無線局域網簡介l無線網絡發展和應用似乎逐漸成為“后互聯網”時代的一個發展趨勢 。l通常計算機組網的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構成有線局域網。但有線網絡在某些場合要受到布線的限制：布布線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移動。動。特別是當要把相離較遠的節點聯接起來時，敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的連網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。WLAN就是解決有線網絡以上問題而出現的。網絡系統維護與管理無線局域網的優缺點無線局域網的優缺點l 移動性（anywhere/anytime）l 安裝的快速性和簡單性（無

25、需穿墻、布線）l 安裝的靈活性（遍及有線不能到達處）l 減少投資（硬件投入高，但減少布線）l 擴展能力強l主要缺點:帶寬 保密性網絡系統維護與管理無線局域網標準無線局域網標準l目前支持無線局域網的技術標準主要有：l藍牙技術lHomeRF技術（用于家庭無線網絡）lIEEE802.11系列l紅外技術網絡系統維護與管理藍牙技術藍牙技術l“藍牙”，簡單說就是“短距離無線通信技術”，一種低成本、低功率無線“線纜替代”技術，它可以取代數據電纜，使電話、筆記本電腦、PDA、數碼相機和PC之間能夠通過短程(10米/20米)無線信號進行互連。典型藍牙產品的通信速度為1Mbps。它很容易穿透障礙物，實現全方位的語

26、音與數據傳輸。藍牙支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工業、科學、醫學）頻段。使用IEEE802.15協議。 l第一家開發出藍牙技術的是瑞典愛立信公司，目前國際上已成立的藍牙組織成員包括愛立信、諾基亞、摩托羅拉、3Com、東芝、Intel、IBM、朗訊等國際知名的通訊及IT行業的巨無霸。網絡系統維護與管理為什么叫為什么叫”藍牙藍牙”? ?l關于藍牙一詞的來歷也充滿神秘色彩，一種說法是狼的牙齒在深夜里會發出藍光，它雖然參差不齊，卻可以緊密咬合在一起，而這項技術同樣可以使各種電子設備互不相關卻緊密相聯，“藍牙”故而得名。而另一種版本卻與之大相徑庭：藍牙是丹麥國王Har

27、ald Blatand的綽號，他統一了丹麥和挪威，而這項技術也在計算機行業和通信行業得到普遍認可，因此被命名為藍牙。技術人員對藍牙前景的描述令人心馳神往：告別了電纜設備，手機、筆記本電腦、打印機、掃描儀、數碼相機等硬件設備之間可以自由溝通，甚至可以應用于家電，令人心煩的各種電纜和連線從此可以被藍牙咬斷了。也正由于藍牙巨大的發展前景，國內外的眾多廠商都在爭相開發這一技術的產品。 網絡系統維護與管理藍牙標準藍牙標準l截止2010年7月，藍牙共有六個版V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0.新版本更強調接收信號的品質和克服雜訊干擾，且都可以向下兼容。l1.1 為最早期版本，傳輸率約在748

28、810kb/s，因是早期設計，容易受到同頻率之產品所干擾下影響通訊質量。l1.2 同樣是只有 748810kb/s 的傳輸率，但在加上了(改善 Software)抗干擾跳頻功能l版本 2.0 是 1.2 的改良提升版，傳輸率約在 1.8M/s2.1M/s，可以有（雙工）的工作方式。 網絡系統維護與管理藍牙標準藍牙標準l2009年4月21日，藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)正式頒布了新一代標準規范“Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed”(藍牙核心規范3.0版 高速)藍牙3.0的數據傳輸率提高到了大約24Mbps。l201

29、0年4月藍牙4.0技術規范基本成型，藍牙4.0包括三個子規范，即傳統藍牙技術、高速藍牙和新的藍牙低功耗技術。 網絡系統維護與管理藍牙適配器產品實例（藍牙適配器產品實例（1）l設備類型：藍牙USB適配器 l傳輸速率（Mbps）：1 l支持協議：藍牙1.1l總線類型：USB l頻譜帶寬（GHz） ：2.4GHz2.4835 網絡系統維護與管理藍牙適配器產品實例（藍牙適配器產品實例（2）l設備類型：藍牙USB適配器l支持協議：藍牙1.2l傳輸速率（Mbps）：1l傳輸距離： 20米l能連接任何藍牙設備l內置USB2.0接口深圳易藍公司深圳易藍公司YL-A04藍牙適配器藍牙適配器網絡系統維護與管理l設

30、備類型：藍牙USB適配器l支持協議：藍牙1.2l傳輸速率（Mbps）：1l傳輸距離： 20米l支持藍牙立體聲 l內置USB2.0接口高銳高銳Ultra Mini 1.2藍牙適配器藍牙適配器采用比較高端的采用比較高端的Broadcom芯片芯片,并配并配Widoomm管理軟管理軟件件,免去找驅動之苦免去找驅動之苦,不過價不過價格比一般使用格比一般使用CSR芯片的藍芯片的藍牙適配器貴了不少牙適配器貴了不少藍牙適配器產品實例（藍牙適配器產品實例（3）網絡系統維護與管理藍牙適配器產品實例（藍牙適配器產品實例（4）網絡系統維護與管理藍牙與與藍牙與與802.11比較比較 l在應用上IEEE802.11b的傳

31、輸距離長、速度快，可以滿足用戶運行大量占用帶寬的網絡操作，就像在有線局域網上一樣。而藍牙技術面向的卻是移動設備間的小范圍連接，因而本質上說，它是一種代替電纜的技術。l藍牙，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞；而速率在11Mb/s的802.11b則較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米。lIEEE802.11b比較適于辦公室中的企業無線網絡，較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米；而速率小于1Mb/s的藍牙技術則可以應用于任何可以用無線方式替代線纜的場合，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數據傳遞。網絡系統維護與管理什么是什么是WUSBWUSB？l近年來，USB技術在PC

32、中得到了廣泛的應用，并且已經成為了PC標準接口之一，同時USB在個人電子產品和移動設備中也發揮了不小的作用。為了連線的方便，原先位于機箱背部的USB接口也逐漸轉移到面板前方，但是USB線的長短和連接的過程有時會給用戶帶來不便。因此，下一代的USB技術WUSB，希望能夠擺脫電纜的羈絆，同時保持高速穩定的傳輸速度。lWUSB技術相比藍牙的最大優點在于帶寬。第一代的WUSB相當于現有USB 2.0的傳輸標準（480Mbps)，今后將超過Gbps。而傳統的視頻標準(SDT/DVD）需要3Mbps帶寬，HDTV需要1924Mbps。網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理為什么大部分無線頻

33、率都是為什么大部分無線頻率都是2.4GHZ？l路由器、無線電話、藍牙耳機、無線門鈴都是應用2.4GHZ。l在無線領域，赫茲代表了波長的震動次數。lFCC（美國聯邦通信委員會）規定， 2.4GHZ被用于工業、科學和醫用頻段，我們簡稱這個頻段為ISM。 2.4GHZ是ISM規定的無許可證頻段，并為各國通用。l源于微波爐，微波爐產生在1947年，頻段正是2.4GHZ，技術成熟。網絡系統維護與管理標準編號標準編號頻率頻率帶寬帶寬距離距離業務業務IEEE802.112.4Ghz12Mbps100m，功率增加可擴，功率增加可擴展展數據數據IEEE802.11a5.0Ghz可達可達54Mbps510Km,功

34、率增加可功率增加可擴展擴展數據、語音、數據、語音、圖像圖像IEEE802.11b2.4Ghz可達可達11Mbps100m，功率增加可擴，功率增加可擴展展數據、圖像數據、圖像IEEE802.11g2.4Ghz可達可達54Mbps100m，功率增加可擴，功率增加可擴展展數據、語音、數據、語音、圖像圖像IEEE802.11n2.4Ghz，5Ghz可達可達108Mbps510Km,功率增加可功率增加可擴展擴展數據、語音、數據、語音、圖像圖像網絡系統維護與管理802.11b標準簡介lIEEE 802.11b無線局域網的帶寬最高可達11Mbps，比IEEE 802.11標準快5倍，擴大了無線局域網的應用領

35、域。另外，也可根據實際情況采用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps帶寬，實際的工作速度在5Mb/s左右，與普通的10Base-T規格有線局域網幾乎是處于同一水平。作為公司內部的設施，可以基本滿足使用要求。IEEE 802.11b使用的是開放的2.4GB頻段，不需要申請就可使用。既可作為對有線網絡的補充，也可獨立組網，從而使網絡用戶擺脫網線的束縛，實現真正意義上的移動應用。 網絡系統維護與管理IEEE 802.11blIEEE 802.11b又被稱為”Wi-Fi“ ( 意思是“無線保真”)，使用國際規定的不需收費的2.4GHz自由頻段進行直接序列擴頻，頻寬83.5MHz，最大數據傳輸速率為

36、11Mbps(廠家通常做到22Mbps ) 。無需直線傳播傳輸范圍為室外最大300米，室內有障礙的情況下最大100米，是現在使用的最多的無線傳輸協議。Wi-Fi是一種無線傳輸的規范，一般的，帶有這個標志的產品表明了你可以利用它們方便地組建一個無線局域網。而無線局域網又有什么好處呢？很明顯無須布線和使用相對自由。 無線保真標準無線保真標準網絡系統維護與管理802.11b標準簡介l802.11b運作模式基本分為兩種：點對點模式和基本模式。點對點模式是指無線網卡和無線網卡之間的通信方式。只要PC插上無線網卡即可與另一具有無線網卡的PC連接，對于小型的無線網絡來說，是一種方便的連接方式，最多可連接25

37、6臺PC。而基本模式是指無線網絡規模擴充或無線和有線網絡并存時的通信方式，這是802.11b最常用的方式。此時，插上無線網卡的PC需要由接入點與另一臺PC連接。接入點負責頻段管理及漫游等指揮工作，一個接入點最多可連接1024臺PC（無線網卡）。 網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理802.11a 標準簡介l802.11的第二個分支被指定為802.11a。承受著風險將802.11帶入了不同的頻帶5.2GHzU-NII頻帶，并被指定高達54Mbps的數據速率。與單個載波系統802.11b不同，802.11a運用了提高頻率信道利用率的正交頻率劃分多路復用(OFDM)的多載波調制技術。由于802.11

38、a運用5.2GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標準均不能進行互操作。 網絡系統維護與管理802.11a 標準簡介l減少2.4GHZ頻段的沖突。l高頻載波使得802.11a幾乎被限制在直線范圍內使用。l5GHZ頻段的電磁波的反射與衍射效果不如2.4GHZ頻段的電磁波好，因此802.11a覆蓋范圍偏小。l但其芯片進入市場較晚，加之設備昂貴、不兼容IEEE 802.11b、空中接力不好和點對點連接很不經濟，在傳輸距離和穿透力上遠遠不如802.11b，且有些國家中5.8GHz是收費頻段，用戶使用需要申請牌照并交費，因此目前該技術得不到用戶的認可而無法推廣，至今很少有人采

39、用。網絡系統維護與管理802.11g 標準簡介l與以前的IEEE802.11協議標準相比，IEEE802.11草案有以下兩個特點：在24GHz頻段使用正交頻分復用（OFDM）調制技術，使數據傳輸速率提高到20Mbit/s以上；能夠與IEEE802.11的Wi-Fi系統互聯互通，可共存于同一AP的網絡里，從而保障了后向兼容性。這樣原有的WLAN系統可以平滑地向高速WLAN過渡，延長了IEEE80211b產品的使用壽命，降低了用戶的投資。2003年7月IEEE802.11工作組批準了IEEE802.11草案，該標準成為人們關注的新焦點。 網絡系統維護與管理802.11n 標準簡介lWiFi聯盟在8

40、02.11a/b/g后面的一個無線傳輸標準協議， 為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務，使無線局域網達到以太網的性能水平，802.11任務組N（TGn）應運而生。 l在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps，提高到300Mbps甚至高達600Mbps。得益于將MIMO（多入多出）與OFDM（正交頻分復用）技術相結合而應用的MIMO OFDM技術，提高了無線傳輸質量，也使傳輸速率得到極大提升。 網絡系統維護與管理802.11n 標準簡介l802.11n為雙頻工作模式。l可與以往三個協議兼容。l在覆蓋范圍方面，802.11n采用智

41、能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號，并可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。 網絡系統維護與管理l802.11與DECT（數字無繩電話標準）的結合。12 Mbps，100米，數據，語音， 工作頻段2.4 GHz。lHomeRF無線標準是由HomeRF工作組開發的，旨在家庭范圍內，使計算機與其他電子設備之間實現無線通信的開放性工業標準，是為在家庭內部連接個人電腦、無繩電話以及家電產品等而制訂的通信規格。 lHomeRF和802.11b如果在一起使用無線傳輸將會互相干擾、互相阻塞，當時的

42、設 計它們都沒有考慮到對方。顧名思義，HomeRF更側重于家用，如無繩電話等，802.11b則是把 LAN衍生到無線空間。 lHomeRF（家用無線）（家用無線）網絡系統維護與管理lHomeRF規格相當簡單，它的宗旨是讓所有人都能輕松、簡易地使用上無線網絡，因此HomeRF系統中不需要集線器，所有的終端都是網卡，最大支持16塊無線HomeRF網卡處于同一網段中，每塊網卡的連接速率均為1.6Mbps。由于結構簡單，這套系統在安裝后幾乎無需設定就能開始正常工作唯一需要設置的是一個8位的網絡ID號，以便在同一區域內有多個網絡時判斷處于哪個網絡內。HomeRF：有何與眾不同：有何與眾不同網絡系統維護與

43、管理HomeRF與與802.11比較比較 l一般來說，無線網絡協議中802.11a由于傳輸速率高，傳輸距離長，適合作為中遠距離無物理連接網絡的主干連接設備，而802.11b則由于傳輸速率接近10M局域網而更適合企業級別的網絡使用。但是，相對來說，802.11系列的網絡設備都較昂貴，而HomeRF設備則相對廉價很多，主要適合家用。網絡系統維護與管理HomeRF與與802.11性能對照性能對照網絡系統維護與管理IrDA（紅外技術）（紅外技術） lIrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，是由紅外線數據標準協會制訂的一種無線協議 ，傳輸速率可在16Mbps，而且無需專門申請特定頻率的使用執照 ，

44、在當前頻率資源匱乏的情況下尤顯可貴。l缺點：IrDA是一種視距傳輸技術，也就是說在多個具有IrDA接口的設備之間傳輸數據，中間就不能有阻擋物，這在兩個設備之間是容易實現的，但在多個設備之間傳輸數據就必須彼此調整其位置與角度等。其次，IrDA設備的核心部件紅外線LED是一種不耐用的器件，頻繁使用會令其使用壽命大大縮短。 網絡系統維護與管理無線網絡技術小結無線網絡技術小結l無線網絡技術主要可分為802.11協議技術、藍牙技術、HomeRF協議，以及IrDA紅外線技術，其中，802.11和HomeRF更適合無線網絡的實際組建和使用，但后者更適用于家用設備與電腦的信息連接，而藍牙技術主要應用于手機、掌

45、上電腦等輕便攜帶設備，使用距離相對較短，IrDA則必須直線視距連接，限制太大，均不適合我們通常意義上的無線網絡 。網絡系統維護與管理流行無線技術一覽流行無線技術一覽最大數據最大數據速率速率 范圍半徑范圍半徑( (米米) )成本成本話音網絡話音網絡支持支持數據網絡數據網絡支持支持IEEE802.11b11 Mbps100300高YESYES藍牙藍牙1 Mbps10100一般YESYESHomeRF1.6 Mbps可增11Mbps50一般YESYESIrDA16 Mbps2低NOYES網絡系統維護與管理無線網技術的發展無線網技術的發展 IEEE組織把無線網絡標準分為以下幾種：lIEEE 802.1

46、5 個人區域網絡（PAN） 如藍牙、zigbee、RFID，通信距離在10米左右lIEEE 802.11 無線區域網（WLAN） 如Wi-Fi，通信距離在100米左右lIEEE 802.16 無線城域網（WMAN） 如WiMax，通信距離在3050千米（正式的WiMax技術的產品將在2004年上市）lIEEE 802.20 無線廣域網（WWAN） 正在發展中。網絡系統維護與管理WLAN的無線電頻譜分布的無線電頻譜分布802.11b802.11g802.11a網絡系統維護與管理各種無線傳輸技術對比各種無線傳輸技術對比SpeedLAN01101001000MbpsBluetoothWi-FiWir

47、eless LAN“3G”CellularINDOOROUTDOORFixed / DesktopWalkWalkFixedVehicleCELLULARWireless Wide-Area Network (WWAN，無線廣域網，無線廣域網)- CoverageWireless Local-Area Network (WLAN，無線局域網，無線局域網)-Hotspots-High SpeedWired LAN（有線網絡）（有線網絡）-Fixed-High SpeedPersonal-Area Connectivity（藍牙）（藍牙）-Cable ReplacementSeamless Con

48、nectivity網絡系統維護與管理l無線局域網設施無線局域網設施l無線局域網結構無線局域網結構lCSMA/CA通信機制通信機制 l無線局域網覆蓋域與通信無線局域網覆蓋域與通信 網絡系統維護與管理1.無線局域網設施網絡系統維護與管理 無線局域網相關產品-無線網卡PCIPCI無線局域網卡無線局域網卡 USBUSB無線局域網卡無線局域網卡 PCMCIAPCMCIA無線局域網卡無線局域網卡 從無線網卡采用的接口劃分，有從無線網卡采用的接口劃分，有PCIPCI無線網卡（包括無線網卡（包括ISAISA接接口）、口）、USBUSB無線網卡和無線網卡和PCMCIA PCMCIA 無線網卡（包括無線網卡（包括

49、CFCF接口）。接口）。PCI無線網卡采用無線網卡采用PCI接口，主要是針對臺式機接口，主要是針對臺式機PCMCIA無線局域網卡主要是針對筆記本無線局域網卡主要是針對筆記本USB無線網卡可同時適應于臺式機和筆記本電腦無線網卡可同時適應于臺式機和筆記本電腦網絡系統維護與管理無線接入點（Access point）簡稱AP，相當于通信基站，AP的主要作用是將裝有無線網卡的用戶接入有線網絡，并將各無線網絡客戶端連接到一起，使裝有無線網卡的PC可以通過AP共享有線局域網絡甚至廣域網絡的資源，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內連接多個無線用戶。目前市場上的AP基本上分為兩大類：單純型AP和擴展型AP。擴展

50、型AP除了基本的AP功能之外，還可能帶有若干以太網交換口、路由、NAT、DHCP、打印服務器等功能。 無線接入點網絡系統維護與管理單純型單純型APAPl價格在500元左右。目前性價比較好的是基于802.11b標準的網絡設備，通信速率為11M，無線芯片提供商TI公司推出的芯片中采用了自行擴展協議達到了22M。 NETGEAR ME102參考價：380 元 NETGEAR WAB102 參考價：500 元同時工作于5GHz 802.11a模式和2.4GHz 802.11b模式之下 網絡系統維護與管理單純型單純型APAPl各種文章或廠家在面對無線AP時的稱呼目前比較混亂，但隨著無線路由器的普及，目前

51、的情況下如沒有特別的說明，我們一般還是只將所稱呼的無線AP理解為單純性無線AP，以示和無線路由器加以區分。它主要是提供無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。 網絡系統維護與管理單純型單純型APAPl單純性無線AP的工作原理是將網絡信號通過雙絞線傳送過來，經過AP產品的編譯，將電信號轉換成為無線電訊號發送出來，形成無線網的覆蓋。根據不同的功率，其可以實現不同程度、不同范圍的網絡覆蓋，一般無線AP的最大覆蓋距離可達300米。 多數單純性無線AP本身不具備路由功能，包括DNS、DHCP、Firewall在內的服務器功能都必須

52、有獨立的路由或是計算機來完成。 網絡系統維護與管理單純型單純型APAPl目前大多數的無線AP都支持多用戶（30-100臺電腦）接入，數據加密，多速率發送等功能，在家庭、辦公室內，一個無線AP便可實現所有電腦的無線接入。 單純性無線AP亦可對裝有無線網卡的電腦做必要的控制和管理。單純性無線AP即可以通過10BASE-T（WAN）端口與內置路由功能的ADSL MODEM或CABLE MODEM（CM）直接相連，也可以在使用時通過交換機/集線器、寬帶路由器再接入有線網絡。 網絡系統維護與管理單純型單純型APAPl無線AP跟無線路由器類似，按照協議標準本身來說IEEE 802.11b和IEEE 802

53、.11g的覆蓋范圍是室內100米、室外300米。這個數值僅是理論值，在實際應用中，會碰到各種障礙物，其中以玻璃、木板、石膏墻對無線信號的影響最小，而混凝土墻壁和鐵對無線信號的屏蔽最大。所以通常實際使用范圍是：室內室內30米、室外米、室外100米米網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理擴展型擴展型APl適合于尚無有線網絡的用戶，其網絡設備可以將多種設備合而為一。比較適合于初次建網的用戶，其集成化的功能可以使用戶只用一個設備而滿足所有的網絡需求。根據用戶所使用的網絡線路是ADSL寬帶還是以太網寬帶，選擇WAN接口不同的網絡設備 。l無線路由器是中

54、小型WLAN中整合度最高，功能最強大的無線網絡產品，它可以完成有線交換機，無線AP，有線無線路由管理，防火墻，甚至網絡打印服務等強大的網絡功能。它可以使整個小型網絡變得高效快捷，管理起來也十分方便，因此是家庭和中小型辦公室組建WLAN的首選設備。 網絡系統維護與管理無線路由器 l具有由器功能的AP稱為無線局域網路由器，適用于家庭網絡、小型辦公室網絡。例如，RG-WSG108R無線寬帶路由器。這類產品一般有4個LAN端口，1個WAN端口。LAN端口連接計算機，WAN端口連接ADSL Modem或連接Internet的線路。l無線路由器的天線可連接配置了無線網卡的電腦。如圖所示。用戶上網時，在AP

55、設置ISP（Internet服務提供者）賬號，多臺電腦可共享一個賬號連接Internet。AP路由器還可以用于無線子網互連，將不同網絡地址的局域網通過IP靜態路由連接在一起。網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理網絡系統維護與管理隨機附帶的全向天線，增益隨機附帶的全向天線，增益5dBi5dBi。與。與APAP的接口為的接口為SMASMA標準接口，可擰下換其他天標準接口，可擰下換其他天線。線。RESETRESET按鈕，按住按鈕，按住1010秒后秒后松開，可恢復配置為出廠設松開，可恢復配置為出廠設置。置。RJ45RJ45端口，同時為數據口端口，同時為數據口和受電口，接受來自于和受電

56、口，接受來自于PoEPoE適配器的直流電。適配器的直流電。設備狀態燈，包含設備狀態燈，包含WLANWLAN傳傳輸、輸、LANLAN傳輸、傳輸、POWERPOWER上上電的指示。電的指示。RG-WG54PRG-WG54P是支持是支持PoEPoE供電的無線接入點產品，設備構成分為供電的無線接入點產品，設備構成分為主機部分、天線部分、主機部分、天線部分、PoEPoE供電適配器部分。供電適配器部分。RG-WG54P單路單路802.11g室內型室內型無線接入點無線接入點網絡系統維護與管理連接連接RG-P-780RG-P-780和和外接天線之間的外接天線之間的饋線。饋線。與與780780相連的室外相連的室

57、外天線，可以根據天線，可以根據不同的距離和范不同的距離和范圍要求選擇相應圍要求選擇相應的天線。的天線。在室外安裝時，在室外安裝時，經常使用這種抱經常使用這種抱桿。桿。網絡系統維護與管理無線局域網相關產品-無線天線無線定向天線無線定向天線無線全向天線無線全向天線 當在室內的傳輸距離超出當在室內的傳輸距離超出20203030米，室外的傳輸距離超出米，室外的傳輸距離超出5050100100米時，就米時，就必須考慮為無線必須考慮為無線APAP或無線網卡安裝外置天線，以增強信號強度，延伸無線網絡或無線網卡安裝外置天線，以增強信號強度，延伸無線網絡的覆蓋范圍。于無線的覆蓋范圍。于無線APAP或無線路由器需

58、要為無線網絡內所有的無線網卡提供無或無線路由器需要為無線網絡內所有的無線網卡提供無線連接，因此，應當選擇全向天線。而作為無線網卡而言，由于只是需要與無線連接，因此，應當選擇全向天線。而作為無線網卡而言，由于只是需要與無線線APAP或無線路由器進行通訊，所以，應當選擇定向天線。或無線路由器進行通訊，所以，應當選擇定向天線。網絡系統維護與管理l無中心網絡無中心網絡 l有中心網絡有中心網絡 l中繼方式中繼方式 網絡系統維護與管理無線局域網布置示例（無線局域網布置示例（1）無線傳輸無線傳輸網絡系統維護與管理公司級無線局域網的布置方式公司級無線局域網的布置方式l公司級目前常用方案是：在每棟樓的每單元或每

59、層放置若干AP。l如某公司設計在走廊中每隔20米安裝一個AP，一層共安裝4個AP，并安裝室內吸頂式天線，即可復蓋兩側的各辦公室。l廣州金利來商務港共三層樓，部署了29個AP，復蓋了全部商務港。此方案成本比有線高，因為用戶端要插無線網卡，其價比有線網卡貴十幾倍。金利來商務港全部采用Intel無線局域網卡。網絡系統維護與管理Benq (明基明基)AWL500 AP無線局域網布置示例（無線局域網布置示例（2）網絡系統維護與管理無線局域網布置示例（無線局域網布置示例（3）網絡系統維護與管理無線局域網布置示例（無線局域網布置示例（4）l若要將在第一棟樓內無線網絡的范圍擴展到一公里甚至數公里以外的第二棟樓

60、，其中的一個方法是在每棟樓上安裝一個定向天線，天線的方向互相對準，第一棟樓的天線經過網橋連到有線網絡上，第二棟樓的天線是接在第二棟樓的網橋上，如此無線網絡就可接通相距較遠的兩個或多個建筑物 。網絡系統維護與管理無線局域網缺點無線局域網缺點l網速慢（10-11M）l價格較高l安全性有待進一步提高 鑒于上述缺點，無線網只能作為有線網的補充！網絡系統維護與管理3 . CSMA/CA通信機制l由于無線LAN存在著隱藏站點，并且大多數無線電都是半雙工的，它們不能在同一頻率上發送并同時監聽突發噪聲。因此，IEEE802.11采用了CSMA/CA技術。CA表示沖突避免沖突避免，這種協議實際上是在發送數據幀前