无线局域网的构建毕设VIP

唐 山 学 院毕 业 设 计设计题目：无线局域网的构建研究系 别： 信息工程系 班 级： 09 通信（2）班 姓 名： 王雁翔 指 导 教 师： 王金红 2013 年 6 月 3 日无线局域网的构建研究摘 要无线局域网（Wireless Local Area Network，简称 WLAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，采用无线传送方式提供有线局域网的功能，是对有线局域网的一种补充和扩展。因具有灵活性、可移动性及较低的投资成本等优势，无线局域网解决方案作为传统有线局域网络的补充和扩展，获得了中小型办公室用户、广大企业用户及家庭网络用户的青睐，得到了快速的应用。无线局域网不仅可以减少对布线的需求和与布线相关的一些开支，还可以为用户提供灵活性更高、移动性更强的信息获取方法。无线局域网（WLAN）作为传统有线网络的延伸，具有很多传统有线网络不具备的优点，因而该技术发展迅速并且应用越来越广泛。本设计从 WLAN 的产生背景及其发展前景入手，对无线局域网进行了较深入的研究。其中包括 WLAN 的网络标准、组网方式和设备选取等几个方面。然后对我校无线局域网的需求进行了分析，并提出校园 WLAN 具体的建设方案以及所需要考虑的环境因素，接着以覆盖北校区的联通 WLAN 模拟校园局域网进行了测试，并分析了网络性能。最后对无线局域网的安全性做了一下分析，介绍了几种常见的无线局域网安全技术。关键词：无线局域网 网络标准 组网方式 校园 WLAN 网络安全 Study on Construction of Wireless LANAbstractWireless local area network （Wireless Local Area Network， referred to as WLAN） is the product of computer network and wireless communication technology combined with wireless transmission， provide the function of wired LAN， is an extension and supplement to wired lans. For flexibility， mobility， and the advantages of the low investment cost， wireless local area network （LAN） solution as a supplement and extension of traditional wired local area network， won the users， the majority of business users and small and medium-sized office home network users， has been rapidly used. Wireless local area network （LAN） can not only reduce the demand for wiring and cabling related some of the spending， can also provide users with higher flexibility and mobility greater access to information. Wireless LAN （WLAN） as an extension of the traditional cable network， possesses the advantages of many traditional wired networks do not have， so the technology has developed rapidly and applied widely.The design background and development prospect of WLAN from the start， conducted the thorough research to the wireless local area network. Which include several WLAN network standards， network， equipment selection and performance testing. Then on our WLAN needs analysis， and put forward the construction of the campus WLAN as well as the need to consider environmental factors. Finally made a security analysis of wireless LAN， introduces several common security technology of wireless local area network.Keywords：Wireless lan； Network standards； Networking mode； The campus WLAN； Network security目 录1 引言 .12 无线局域网技术 .22.1 无线局域网的产生背景 .22.2 无线局域网的研究意义及发展前景 .32.3 无线局域网标准 .42.3.1 802.11 系列标准 .52.3.2 HiperLan 系列标准 .72.3.3 HomeRF 标准 .82.3.4 蓝牙标准 .82.4 WLAN 组网方式 .92.5 WLAN 的信道 .122.6 WLAN 设备介绍 .132.6.1 无线网卡 .142.6.2 无线天线 .152.6.3 无线 AP.152.6.4 WLAN 交换机 .162.6.5 无线局域网控制器 .173 校园 WLAN 的构建 .193.1 校园局域网需求分析 .193.1.1 建设背景及意义 .193.1.2 校园 WLAN 设计的原则 .213.1.3 总体目标 .223.2 校园 WLAN 规划方案 .223.2.1 校园 WLAN 组网方式选择 .223.2.2 校园 WLAN 覆盖范围 .233.2.3 各建筑 AP 分布情况 .233.2.4 各建筑内 AP 位置及其信道规划 .243.3 校园 WLAN 性能测试 .263.3.1 WLAN 性能测试软件 WirelessMon .273.3.2 WLAN 网络性能测试 .284 无线局域网的信息安全 .324.1 物理地址（MAC）过滤 .324.2 服务集标识符（SSID）匹配 .324.3 认证过滤 .325 结论 .34谢辞 .35参考文献 .36附录 .37唐 山 学 院 毕 业 设 计11 引言所谓无线网络，是指不通过布线即可以实现不同终端设备之间互连的网络。无线网络的适用范围非常广泛，可以说凡是可以通过布线而建立网络的环境，无线网络可以搭建，而通过传统布线无法解决建立网络的环境或行业，却正是无线网络发挥其真正价值的地方。 无线局域网以其移动性、灵活性、易用性和扩充性，不仅迅速成为计算机网络中一个非常重要的组成部分，而且其应用领域也在不断地扩大，涵盖了从行政机关、高等院校、企事业单位、小型办公网络和普通家庭各种类型的用户群。由于无线网络设备基本全部采用 IEEE802.11b/g/a/n 无线局域网标准，因此，它不仅可以完美解决不同网络设备之间的兼容性问题而且也为移动用户在不同无线网络之间的迁移和漫游提供了有力保障 1。毫无疑问，正如无线电话对于固定电话一样，无线网络也拥有有线网络不可比拟的诸多优势，如用户可以随意变更办公场所，网络接入方便快捷，可以任意减少和添加用户数，甚至可以在移动过程中始终保持网络接入等等。与此同时，无线网络也必然会有其无法避免的问题，比如接入速度慢、安全性较低、覆盖范围有限、设备成本高，必须依靠有线网络作为其骨干网等。因此，就目前的情况看，仍然很难构建独立的大、中型无线网络，大多都是作为有线网络的重要补充，为移动用户提供灵活的网络接入方式。不过，可以想象，在不远的将来，随着无线网络的覆盖范围越来越广，传输速率越来越高，安全技术也越来越有保障，无线局域网的应用必然会越来越深入，越来越广泛 2。唐 山 学 院 毕 业 设 计22 无线局域网技术无线局域网络（Wireless Local Area Networks，WLAN）是一种非常便捷的数据传送方式，它利用射频技术，取代旧式十分不便的双绞线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用非常简单的存取架构来让用户通过它达到“随时随地接入互联网”的理想境界。无线局域网以其移动性、灵活性、易用性和扩充性，不仅迅速成为计算机网络中一个非常重要的组成部分，而且其应用领域也在不断的扩大，涵盖了行政机关、高等院校、企事业单位、小型办公网络和普通家庭各种类型的用户群。2.1 无线局域网的产生背景无线局域网的发展历程与计算机的应用形态有着相当密切的关系，计算机技术的发展阶段大致可分为三个，即大型计算机联网阶段、微型计算机联网阶段和移动计算机联网阶段。最早出现的无线局域网可追溯到 1971 年，是夏威夷大学开发出的基于封包式技术的 AlohaNet，它采用无线电替代电缆线，从而客服了由于地理环境因素所带来的布线难题。1979 年，局域网的概念首先由瑞士 IBM Ruesehlikon 实验室的 Gfeller 提出来。他采用红外线作为传输媒介从而解决了生产车间里难以布线的难题，同时也有效避免了大型机器之间的电磁干扰。但是此方式并没有投入使用由于其过小的传输速率。直到 1980 年，一个真正意义上的无线局域网研究才由美国加州惠普实验室 （HPPaloAlto）的 Ferrert 展开 3。随着互联网的飞速发展， 通信网络由原来传统的布线方式发展到了通过无线电波传播信息的无线网络，而作为无线网络之一的无线局域网成功地满足了人们摆脱繁杂的网线，实现移动办公的梦想。传统有线局域网采用传统电缆和计算机设备组成覆盖局部地域的网络，完成信息交互功能。无线局域网是无线通信技术与计算机网络相结合的产物，它在不采用传统电图 2-1 传统有线局域网唐 山 学 院 毕 业 设 计3缆线的同时，提供有线局域网的所有功能。由于终端设备（笔记本电脑、智能手机等）的价格不断下降，导致其用户量大大增加，人们越来越感到传统有线接入互联网方式的诸多限制，而此时，无线局域网作为一种便捷的互联网接入方式渐渐地得到了人们的重视，从而得到了迅猛的发展。总而言之，无线 WLAN 的出现是网络应用发展的必然产物。2.2 无线局域网的研究意义及发展前景无线局域网较之有线网络具有其独特的优势。灵活性和移动性。在有线网络中，人们访问网络受到线缆的极大限制，而通过无线局域网，人们在信号覆盖区域内的任何位置都可以接入网络。无线局域网的另优势是其移动性，无线局域网成功地实现了用户移动办公的梦想 4。 安装便捷。无线局域网的铺设可以很大程度地减少网络布线的工作量，从而节省大量人工及材料成本。一般只要若干个接入点 AP，就可以使整个区域内的用户接入网络。 便于规划和调整。对于传统布线网络来说，网络拓扑的改变必然进行重新建网。期中重新布线是一个即昂贵又费时的过程，而无线局域网可以最大程度地减少以上情况的发生。故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。 易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法图 2-2 无线局域网唐 山 学 院 毕 业 设 计4实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。正是由于这诸多的优势，使的对无线局域网的研究有了显而易见的实际意义。就目前的市场情况看来，无线局域网显示出了其广阔的市场应用前景。前景之一是与移动通信网结合。移动运营商将移动通信网的漫游功能和WLAN 结合，提高用户无线上网的覆盖范围。这也是目前中国移动推荐“GPRS+WLAN”无线数据业务捆绑方案的初衷。这样，用户的笔记本电脑可以在 GPRS 和 WLAN 网络中自由切换，在 WLAN 的环境下实现 11Mbit/s 的高速互联网接入，在 WLAN 覆盖不到的地区则可以通过 GPRS 上网。前景之二是与固网结合。固网运营商积极推广 WLAN 应用，中国网通公司最先启动 WLAN“热点”地区建设。在机场、酒店、办公楼和咖啡厅等商务密集地区，采用 WLAN 提供公共移动网络服务的成本很低，可满足大量用户的移动上网需求，WLAN 可快速地为用户提供数据服务。对于中国网通公司和中国电信公司而言，可将 WLAN 业务与 ADSL 业务互为补充，打破宽带接入技术的瓶颈，提高用户的开通率 5。WLAN 的主要市场推动力在于数据传输速度与价格都已达到可以接受的水平，而人们需要拿着笔记本电脑或 PDA 到会议室或其它办公场所的机会越来越多，而对于那些快速成长的初创公司，当业务扩展需要搬家时，无线局域网可以方便地搬移而不用浪费已有的布线投资。因此 WLAN 将首先在一些小型企业及一些公共场所得到应用。此外随着计算机业界将 WLAN 变成笔记本电脑的标准配置和价格的下降，以及移动运营商利用现有 2G 与 3G 移动通信基础设施（如认证、计费等）为企业的商务旅行者提供便利的漫游和结算，都推动着 WLAN 的用户与使用的增长。现阶段中国市场上的 WLAN 主要是应用于公众服务和企业内部网，从发展趋势来看，随着产品价格的下降和技术方面日渐成熟，居民小区、中高档写字楼、中大型企业、校园网对 WLAN 应用会增长迅速，为 WLAN 创造另一个广阔的市场空间。可以预见，随着开放办公的流行和手持设备的普及，人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多，因而无线局域网将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更加广泛的应用。2.3 无线局域网标准虽然无线网络使用的传输介质是不可见的电磁波，但它仍然需要像有线网络一样，在互相通信的无线设备的两端使用相同的协议标准。随着技术的发展，无唐 山 学 院 毕 业 设 计5线网络协议标准也在不断的发展和更新中。从某种意义上说，技术越先进，无线网络传输速率越快。目前应用于无线局域网中的技术标准主要有四种，即IEEE（美国电子电气工程师协会）提出的 802.11 系列，ETSI （欧洲电信标准化组织）提出的 HiperLan 系列，HomeRF 工作组提出的 HomeRF 标准和BSIG（Bluetooth Special Interest Group） ，提出的简称蓝牙 SIG 的蓝牙技术标准。就目前的市场情况而言，802.11 系列标准占据主导地位，其它标准虽然在特定环境下有些竞争力，但随着 IEEE 对 802.11 系列标准的不断完善，它们在无线局域网领域的竞争力也在变的越来越小 5。2.3.1 802.11 系列标准IEEE802.11 标准是 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers ，电气和电子工程师协会）制定的无线局域网标准，主要是对网络的物理层（Physical，PH ）和媒质访问控制层（Media Acess Control，MAC）进行了规定。目前，已经产品化的无线网络标准主要有四种，即 802.11b、802.11a、802.11g 和802.11n。IEEE802.11b 使用开放的 2.