1、 8.6 無線局域網技術 1 無線局域網概述 2 無線局域網絡使用的場合 3 無線局域網絡的構成方式 4 無線網絡的種類 5 無線局域網拓撲結構 6 無線局域網的幾個主要工作過程 7 無線局域網所遵循的標準及訪問方法 8 無線局域網絡的安全性 9 無線網絡設備 10 無線設備的連接 12.1 無線局域網概述 無線局域網絡(Wireless Local Area Networks，簡稱WLAN)是利用射頻(Radio Frequency，簡稱RF)技術取代傳統的線纜傳輸所構成的局域網絡，簡稱無線局域網。隨著Internet應用的迅猛發展，以及便攜機等移動智能終端使用的日益增長，無線局域網也得到了

2、迅猛發展，成為新一代高速無線接入網絡。 無線的數據傳輸系統，可使用戶擺脫線纜的束縛，在其覆蓋的范圍內，實現自由的移動和漫游。無線局域網(WLAN)具有不受環境的局限、靈活便捷、不影響原有的裝修布局、建網周期短等優點，與傳統的有線接入方式相比，它不僅可以實現許多新的應用，還可以克服線纜限制引起的不便，其優點主要表現在以下幾個方面： 移動性：在服務區域，無線局域網用戶可隨時隨地訪問信息； 設備安裝快速、簡單、靈活：無線局域網系統消除了布線的繁瑣工作，網絡可遍及線纜不能到達的地方； 減少投資：無線網絡減少了布線的費用，可應用在頻繁移動和變化的動態環境中，投資回報高； 擴展能力：無線局域網可組成多種拓

3、撲結構，容易從少數用戶的對等網絡模式擴展到上千用戶的結構化網絡。12.2 無線局域網絡使用的場合 哪些場合需要使用無線局域網絡？無線局域網絡并不是用來取代有線局域網絡，而是用來彌補有線局域網絡的不足，進一步擴展有線局域網絡的應用范圍的。有線局域網絡和無線局域網絡的混合使用往往是用戶的最佳選擇。以下場合適用于無線局域網絡： (1) 移動用戶或無固定工作場所的用戶。無線網絡非常適用于移動用戶和無固定工作場所的用戶，如圖12-1所示。 (2) 臨時搭建的網絡，如展會、客戶演示等，如圖12-2所示。 (3) 有線局域網絡無法布線的場合，如圖12-3所示。圖12-1 移動或無固定場所用戶使用的無線網絡示

4、意圖 圖12-2 臨時搭建的網絡圖12-3 有線局域網絡無法布線的場合 (4) 有線局域網絡的后備系統。我們每天都要和計算機打交道，越來越離不開計算機網絡了，無論是信息共享、合作伙伴交流，還是移動用戶辦公，都要使用網絡。 12.3 無線局域網絡的構成方式 無線局域網絡系統主要有三種構成方式：點對點型，點對多點型和分布覆蓋型。 點對點型：點對點型結構簡單，可在中遠距離上獲得高速率的數據傳輸，典型的應用是通過無線網絡來連接兩個固定的有線局域網絡。 點對多點型：點對多點型由一個中心節點和若干外圍節點組成。外圍節點既可以是獨立的工作站，也可與多個用戶相連，是典型的集中控制方式。 分布覆蓋型：分布覆蓋型

5、類似于分組無線網，所有相關節點在數據傳輸中都起著控制路由選擇的作用。每個節點都參與路由，將數據傳送到目的節點。分布式結構移動能力強，但網絡節點多，結構復雜，成本高，同時存在多徑干擾等問題。12.4 無線網絡的種類 無線網絡具體解決方案主要包括：無線個人網(WPAN)、無線局域網(WLAN)、無線局域網間網橋(LAN to LAN Bridge)、無線城域網(WMAN)和無線廣域網(WWAN)。 無線個人網：主要用于個人用戶工作空間，典型距離為覆蓋幾米，可以與計算機同步傳輸文件，訪問本地外圍設備，如打印機等。目前主要技術包括藍牙(Bluetooth)和紅外線(IrDA)。 無線局域網：主要用于寬

6、帶家庭、大樓內部以及園區內部，典型距離為覆蓋幾十米至上百米。目前主要技術為802.11系列。 無線局域網間網橋：主要用于大樓之間的聯網通信，典型距離為幾千米。許多無線網橋采用802.11b技術。 無線城域網和無線廣域網：覆蓋城域和廣域環境，主要用于Internet/Intranet間的訪問，但提供的帶寬比無線局域網技術要低很多。 12.5 無線局域網拓撲結構 無線局域網分兩種拓撲結構：對等網絡和結構化網絡。 對等網絡(Peer to Peer)也稱Ad-hoc網絡，它覆蓋的服務區稱為獨立基本服務區。對等網絡用于一臺計算機(無線工作站)和另一臺或多臺計算機(其他無線工作站)的直接通信，該網絡無法

7、接入到有線網絡中，只能獨立使用，如圖12-4所示。圖12-4 對等無線網絡 結構化網絡(Infrastructure)由無線訪問點AP(Access Point)、無線工作站STA(Station )以及分布式系統(DSS)構成，覆蓋的區域分基本服務區 BSS(Basic Service Set)和擴展服務區 ESS(Extended Service Set)。無線訪問點也稱無線集線器(Hub)，用于在無線工作站(STA)和有線網絡之間接收、緩存和轉發數據。無線訪問點通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑達上百米。 基本服務區由一個無線訪問點以及與其關聯(Associate)的無線工作站構成，在

8、任何時候，任何無線工作站都與該無線訪問點關聯。換句話說，一個無線訪問點所覆蓋的微蜂窩區域就是基本服務區。無線工作站與無線訪問點關聯采用AP的基本服務區標識符(BSSID)，在802.11中，BSSID是AP的MAC地址。 擴展服務區是指由多個AP以及連接它們的分布式系統組成的結構化網絡，所有AP必須共享同一個擴展服務區標識符(ESSID)，也可以說擴展服務區ESS中包含多個BSS。分布式系統在802.11標準中并沒有定義，但是目前大都是指以太網的擴展服務。 12.6 無線局域網的幾個主要工作過程 掃頻：無線工作站在加入服務區之前要查找哪個頻道有數據信號，分主動和被動兩種方式。 關聯(Assoc

9、iate)：用于建立無線訪問點和無線工作站之間的映射關系，實際上是把無線變成有線網的連線。 重關聯(Reassociate)：當無線工作站從一個擴展服務區中的一個基本服務區移動到另外一個基本服務區時，要與新的AP點關聯整個過程，重關聯總是由移動無線工作站發起的。 漫游(Roaming)：是指無線工作站在一組無線訪問點之間移動，并提供對于用戶透明的無縫連接，包括基本漫游和擴展漫游。 在以上工作過程中，有很多因素影響無線局域網的性能，主要有以下幾個方面： 傳輸功率：發射功率的大小、天線類型和方向； 噪聲和干擾：由授權用戶、微波爐引起或有意干擾等； 建筑物結構：引發多路徑和穿透效應等； 無線訪問點擺

10、放的位置。 12.7 無線局域網所遵循的標準及訪問方法 無線局域網所遵循的IEEE標準主要是802.11，802.11又分為三種：802.11a，802.11b，802.11g。遵循以上三種標準的無線網卡的傳輸速率分別為11 Mb/s、22 Mb/s和54 Mb/s。 無線局域網的訪問方法與有線的以太網的訪問方法略有不同，我們已經知道802.3標準的以太網使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法(CSMA/CD)。 12.8 無線局域網絡的安全性 由于無線局域網采用公共的電磁波作為載體，因此與有線線纜不同，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線局域網中，網絡安全很重要。 常見的無線網絡安全措施有

11、以下三種。 (1) 服務區標識符(SSID)：無線工作站必須出示正確的SSID才能訪問AP，因此可以認為SSID是一個簡單的口令，從而提供一定的安全。 (2) 物理地址(MAC)過濾：每個無線工作站網卡都由唯一的物理地址標示，因此可以在AP中手工維護一組允許訪問的MAC地址列表，實現物理地址過濾。 (3) 有線等同保密(WEP)：在鏈路層采用RC4對稱加密技術，鑰匙長40位，從而防止非授權用戶的監聽以及非法用戶的訪問。 (4) 端口訪問控制技術(802.1x)：該技術也是用于無線局域網的一種增強性網絡安全解決方案。 12.9 無線網絡設備 1. 無線網卡 無線網卡的作用與普通網卡一樣，用于提供

12、網絡接口，將計算機接入無線網絡。無線網卡也有三種不同類型的接口，即PCI接口、USB接口和PCMCIA接口。 PCI接口網卡適用于安裝至普通臺式機的擴展槽內。圖12-5所示為PCI接口網卡。PCMCIA接口網卡可插入筆記本電腦的PC卡插槽內，該卡支持熱插拔。圖12-6所示為PCMCIA接口網卡。USB接口網卡則既適用于臺式機，也適用于筆記本電腦，只要計算機提供USB接口即可，也支持熱插拔。圖12-7所示為USB接口網卡。圖12-5 PCI接口網卡圖12-6 PCMCIA接口網卡圖12-7 USB接口網卡 2. 無線網橋 無線網橋(也稱Access Point，簡稱AP)用于在一定距離內將具有無

13、線網卡的計算機連接起來，也就是起到集線器的作用，所以無線網橋也叫無線集線器。通過無線網橋還可以與有線網絡進行連接，實現無線網絡連接范圍的擴展。圖12-8所示是無線網橋的示意圖。圖12-8 無線網橋 3. 室內外天線 為了延伸無線網絡的傳輸距離，常常需要依靠室內外天線。同樣，當用戶距離局方較遠時，也必須借助于室內外天線才能獲得足夠強的信號，從而實現與網絡的連接。無線網絡的室內外天線分為全向和定向兩種。 采用室外定向天線，可覆蓋近80 km的半徑范圍；采用室外全向天線，可覆蓋10 km的半徑范圍；采用室內定向天線，可覆蓋最大半徑100 m的范圍；采用室內全向天線，可覆蓋最大半徑250 m的范圍，電波能穿透幾層墻或兩層樓的混凝土樓板。不同的網絡直徑需選擇使用不同功率的天線。當網絡范圍超出無線網絡所能夠支持的最大直徑時，可采用中繼的方式拓展無線網絡區域。 4. 無線寬帶路由器 無線寬帶路由器并不是無線網絡中必不可少的設備，它的作用主要是為了使移動用戶更加方便地接入Internet。無線寬帶路由器如圖12-10所示。圖12-9 室內外各種天線圖12-10 無線寬帶路由器12.10 無線設備的連接 1. 利用無線網卡接入 對于個人用戶而言，將無線網卡安裝至計算機即可完成無線接入的硬件安裝過程。接下來要做的無非就是安裝驅動程序，并進行相應的網絡設置而已。無線網卡的安裝過程與普通網卡毫無