計算機網絡之無線網介紹課件匯報人：AA2024-01-20無線網絡概述無線局域網技術無線廣域網技術無線網絡安全與防護策略無線網絡優化與故障排除方法未來發展趨勢與挑戰01無線網絡概述無線網絡是指利用無線通信技術實現的網絡連接，允許電子設備在無需物理連接的情況下進行通信和數據傳輸。從早期的紅外線、藍牙技術，到如今的Wi-Fi、4G/5G等，無線網絡技術不斷演進，傳輸速度、覆蓋范圍及安全性等方面得到顯著提升。定義與發展歷程發展歷程定義包括無線路由器、無線網卡、無線接入點（AP）等，用于實現無線信號的發送和接收。無線網絡設備傳輸介質網絡協議即空氣，通過電磁波或無線電波在空氣中傳播數據。如802.11協議族，規定了無線網絡的通信標準和數據傳輸方式。030201無線網絡組成要素以無線接入點為中心，所有無線設備與之通信，形成星型網絡結構。基礎結構模式無線設備之間可直接通信，無需中心節點，形成網狀網絡結構。自組織網絡模式通過無線橋接設備連接兩個或多個有線網絡，實現網絡擴展。橋接模式無線網絡拓撲結構02無線局域網技術Wi-Fi技術原理及特點原理Wi-Fi技術基于IEEE802.11標準，采用無線方式提供局域網（LAN）連接。它使用2.4GHz或5GHz的射頻頻段，通過無線接入點（AP）與客戶端設備（如電腦、手機）進行通信，實現數據的傳輸和共享。高速傳輸Wi-Fi技術能夠提供較高的數據傳輸速率，滿足多媒體應用的需求。靈活性無需布線，方便擴展網絡覆蓋范圍，適用于各種場景。兼容性Wi-Fi設備廣泛普及，具有良好的互操作性和兼容性。原理藍牙技術是一種短距離無線通信技術，基于IEEE802.15.1標準。它使用2.4GHz的射頻頻段，通過跳頻擴頻技術實現數據的可靠傳輸。藍牙設備之間可以建立點對點或點對多點的無線連接，實現數據的交換和共享。低功耗藍牙技術具有較低的功耗，適用于便攜式設備和移動應用。短距離通信藍牙技術的通信距離較短，通常在10米以內，適用于近距離的數據傳輸和設備互聯。多設備連接藍牙技術可以支持多個設備之間的互聯和通信，實現設備間的協同工作。藍牙技術原理及特點原理：ZigBee技術是一種基于IEEE802.15.4標準的低功耗、低速率、短距離無線通信技術。它使用2.4GHz的射頻頻段，采用直接序列擴頻技術實現數據的可靠傳輸。ZigBee網絡由協調器、路由器和終端設備組成，具有自組織和自修復的能力。低功耗：ZigBee技術具有極低的功耗，適用于需要長時間運行的應用場景。低速率：ZigBee技術的數據傳輸速率較低，適用于對實時性要求不高的應用。大規模網絡：ZigBee網絡可以支持大量設備的互聯和通信，具有良好的擴展性。同時，ZigBee技術還具有低成本、高安全性等優點，適用于智能家居、工業自動化等領域。ZigBee技術原理及特點03無線廣域網技術

2G/3G/4G移動通信網絡概述2G移動通信網絡主要提供語音通信和低速數據業務，采用時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）技術。3G移動通信網絡提供更快的移動數據業務，支持視頻通話和移動互聯網應用，采用碼分多址（CDMA）技術，并引入分組交換技術。4G移動通信網絡提供高速移動數據業務，支持高清視頻傳輸和實時互動應用，采用正交頻分復用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術。123LoRaWAN是一種低功耗廣域網（LPWAN）技術，專為物聯網（IoT）應用而設計，具有長距離、低功耗、低成本等特點。LoRaWAN概述包括終端節點、網關、網絡服務器和應用服務器等組成部分，支持星型、樹型和網狀等多種網絡拓撲結構。LoRaWAN網絡架構包括物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層等協議層次，提供數據加密、認證和重傳等機制保證通信可靠性。LoRaWAN協議棧LoRaWAN低功耗廣域網技術NB-IoT概述01NB-IoT是一種窄帶物聯網（NarrowBandIoT）技術，專為低功耗、廣覆蓋的物聯網應用而設計，具有低成本、長待機時間等特點。NB-IoT網絡架構02包括終端節點、基站、核心網和物聯網平臺等組成部分，支持大規模連接和低功耗優化。NB-IoT應用場景03適用于智能抄表、智能停車、智能農業、智能家居等場景，提供數據采集、遠程控制和位置定位等功能。NB-IoT窄帶物聯網技術04無線網絡安全與防護策略攻擊者可能通過破解無線網絡密碼等方式，未經授權地訪問網絡資源，竊取數據或進行惡意操作。未經授權訪問無線網絡傳輸的數據容易被竊聽和截獲，攻擊者可以通過監聽網絡流量，獲取敏感信息。竊聽與截獲數據攻擊者可能通過發送大量無用的網絡請求，使無線網絡服務癱瘓，無法正常提供服務。拒絕服務攻擊無線網絡面臨的安全威脅WPA加密采用TKIP加密算法，相比WEP更安全，但仍然存在一定的安全漏洞。WEP加密采用RC4流加密算法，密鑰長度較短，容易被破解，安全性較低。WPA2加密采用AES加密算法，密鑰長度更長，安全性更高，是目前最安全的無線網絡加密方式。WEP、WPA和WPA2加密方式比較MAC地址過濾通過設置允許或禁止特定MAC地址的設備訪問無線網絡，可以有效防止未經授權的設備接入網絡。訪問控制列表設置通過設置訪問控制列表（ACL），可以限制不同用戶對網絡資源的訪問權限，提高網絡的安全性。例如，可以禁止某些用戶訪問敏感數據或執行關鍵操作。MAC地址過濾與訪問控制列表設置05無線網絡優化與故障排除方法信號覆蓋重疊調整AP發射功率，優化信道分配，減少同頻干擾。信號覆蓋盲區采用中繼或Mesh組網方式擴展覆蓋范圍，增加室內分布系統。信號覆蓋不足增加AP（AccessPoint）數量或功率，采用定向天線，優化AP布局和信道規劃。信號覆蓋問題及解決方案使用專業工具進行頻譜分析，確定干擾類型和來源。識別干擾源更換信道或頻率，增加濾波器，降低發射功率，協調其他無線設備使用時間。規避措施合理規劃無線網絡，避免使用易受干擾的頻率和信道，定期檢查和維護設備。預防措施干擾識別與規避措施了解故障現象，確定故障范圍和可能原因。故障現象分析從物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層逐層排查，定位故障點。排查步驟使用ping、tracert等命令進行網絡連通性測試，查看設備日志和告警信息，利用專業工具進行故障定位和診斷。排查技巧定期備份配置文件和數據，及時更新軟件和補丁，加強網絡安全管理。預防措施常見故障排查步驟和技巧06未來發展趨勢與挑戰035G與無線網絡融合5G技術將與現有無線網絡技術深度融合，提升網絡整體性能，滿足多樣化業務需求。015G技術特點5G網絡具備高速率、低時延、大連接等特性，為無線網絡帶來革命性變革。025G應用場景5G將廣泛應用于智能制造、智慧城市、自動駕駛等領域，推動無線網絡向更高層次發展。5G時代下的無線網絡變革物聯網設備數量激增隨著物聯網設備的廣泛應用，無線網絡需要連接的設備數量將呈指數級增長。數據傳輸需求提升物聯網設備產生的大量數據需要通過無線網絡進行傳輸，對網絡帶寬和穩定性提出更高要求。安全性挑戰加劇物聯網設備的多樣性和復雜性加劇了無線網絡的安全風險，需要采取更加嚴密的安全措施。物聯網對無線網絡影響分析Wi-Fi6及Wi-Fi7技術Wi-Fi6及Wi-