无线局域网的组网设计与工程实施.doc

淮海工学院课程设计报告书 课程名称： 专业综合课程设计 题 目：无线局域网的组网设计与工程实施系 （院）： 电子工程学院 学 期： 2009-2010-1 专业班级： 通信工程061 姓 名： 第二组 学 号： 030612133 评语：成绩：签名：日期：课程设计报告书专用纸 无线局域网的组网设计与工程实施1 课程设计的目的和任务本次课程设计是根据“通信工程培养计划”要求而制定的。综合课程设计是通信工程专业的学生在学完所有专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。课程设计的任务是：（1）掌握一般通信系统方案设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；（2）训练学生组网工程项目管理、需求分析、网络方案设计、系统集成、综合布线等能力（3）锻炼学生利用计算机和通信专业知识解决实际工程项目的能力，以提高动手和独立思考的能力 2 项目实际环境通信网络实验室现有四台实验教学PC，目前这四台PC无法上网，而且通信网络实验室内也无网络环境，要求以无线局域网的方式将通信网络实验室与移动实验室相连，借助移动实验室的网络环境以解决通信网络实验室的上网问题3 需求分析根据项目的实际环境，移动实验室需要一个无线接入点（AP），发射无线信号。在通信网络实验室需要一个无线路由器实现对此信号的桥接，用户可以通过无线网卡接收信号。4 市场调研无线局域网的产品主要有接入点AP、无线路由器以及无线网卡等。通过上网查资料及连云港数字齐美的市场调研，目前市场上提供的用于学习研究或者家用的无线路由、AP无线网卡的型号如下所示：4.1无线AP：D-Link DWL-2000AP+A 、腾达W54A、腾达TWL54A、腾达TWL54A、D-Link、DAP-1360、D-Link DWL-2100AP、TP-LINK TL-WA501G+4.2无线路由：TP-LINK TL-WR841N、TP-LINK TL-WR340G+、D-Link DIR-605、D-Link DI-524M、TP-LINK TL-WR941N、TP-LINK TL-WR541G+4.3无线网卡：TP-LINK TL-WN322G+、腾达W311U、腾达W541U、TP-LINK TL-WN821N、腾达W54U5 总体方案设计5.1核心层设计核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：高可靠性、提供冗余、提供容错、能够迅速适应网络变化、低延时、可管理性良好、网络直径限定和网络直径一致。5.2汇聚层设计汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能5.3 接入层设计接入层向本地网段提供用户接入。在校园网中，接入层的特征是交换式或共享带宽式局域网。在接入层中，减少同一以太网段上的用户计算机的数量能够向工作组提供高速带宽5.4 我校三层结构第一级以网络中心为中心节点。网络中心选址在学校地域的中心建筑(图书馆),布置了校园网的核心设备，并预留了将来与本部以外的几个园区的通信接口。第二级是建筑群的主干结点，为二级节点。第三级是建筑物楼内的HUB或交换机，为三级节点。三级节点主要是指直接与服务器和工作站连接的局域网设备。5.5 方案设计在核心层中，应该采用高带宽的千兆级交换机，如Cisco 6500系列高端交换机，充当核心层设备。在汇聚层中，应该采用支持三层交换和虚拟局域网的交换机，如Cisco S3548/3524交换机、全向QS-532V交换机等，以达到网络隔离和分段的目的接入层可以选择不支持VLAN和三层交换的工作组级交换机，借助移动实验室的网络环境，安装无线接入点（AP）以及路由器，达到覆盖目的。6 网络详细设计6.1 核心层设备核心层设备应该是高性能的交换机，可实现高速度的交换传输，以连接服务器等核心设备；并且非常可靠，实现不间断工作。学校网络骨干采用Cisco 6509主干交换机作为核心交换机来连接各级交换机。6.2汇聚层设备对于较大规模的子网（如图书馆、计算机系、学生公寓、办公大楼等）而言，应当选择拥有较高性能的模块化三层交换机（如Cisco Catalyst 4500-E系列或锐捷RGS6800-E系列）；而对于较小规模的子网（如实验楼、阶梯教室楼等），则选择拥有24个10 Gbps上行链路，和2448个1 000 Mbps端口的固定端口三层交换机（如Cisco Catalyst 3750-E系列或锐捷EG-S5750系列）。6.3 接入层设备接入层的主要功能是完成用户流量的接入和隔离。对于无线局域网WLAN用户，用户终端通过无线网卡和无线接入点AP完成用户接入。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换的工作组级交换机，如神州数码D-Link DES-1226交换机、全向QS-532交换机等6.4 实验室接入层设备接入层所使用的交换机是：D-Link DES-1024R7 无线网络规划与覆盖7.1漫游覆盖为了扩大无线网络覆盖范围， 采用多接入点微蜂窝覆盖方案，通过多个AP的协同工作，可以有效地扩大无线网络覆盖面积，达到较大活动空间的无线漫游目的。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连，形成以固定有线网络为基础，无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络，访问整个网络资源。 7.2衰减信号衰减一般是指信号强度（振幅）减小，信号频率一般不变。 信号在传输的过程中，能量不断的损耗，直至衰减为零。7.3 AP的配置原则7.3.1 AP的数量可以利用下列公式计算给定服务区域所需要的AP数量：（带宽用户数每用户所需速率）/(效率每AP基本联系速率)7.3.2 AP的频道配置无线局域网工作频段为2.4GHz2.4835GHz，其中共有13个子信道，这13个子信道是互相重叠的，只有三个频点是相互之间没有重叠，可以同时使用的，就是一般的1、6、11信道。因此，在分配信道时，应尽量错开分配这三个频点。7.3.3 AP的覆盖范围与布放AP的位置首先应根据实际的场景和需求初步进行选择，然后再通过实地测量进行调整。7.3.4 AP的密度在一定的区域中，降低AP无线信号的发射功率，就可以放置更多的AP，从而在保证吞吐量的基础上接入更多的用户。8 设备选型与商务报价8.1常用设备的介绍1.核心层交换机：CISCO WS-C6509（1300AC）、D-Link DES-8506、中兴ZXR10 89052. 汇聚层交换机：CISCO WS-C3560-48T、华为Quidway S3352P、中兴ZXR10 32063. 接入层交换机：D-Link DES-1024R、中兴ZXR10 1024、CISCO SLM224G24. 无线接入点（AP）：D-Link DWL-2000AP+A、腾达W54A、D-Link DWL-2100AP5. 无线路由器：TP-LINK TL-WR340G+、D-Link DI-524M、TP-LINK TL-WR541G+6. 无线网卡：TP-LINK TL-WN322G+、腾达W541U、腾达W54U8.2 设备的选取8.2.1交换机我校核心层交换机选取的是CISCO WS-C6509，该机拥有的背板带宽虽然小，但是已经能够满足学校的基本需求，且它的模块化插槽数较多，能适应学校快速的发展，扩展性较高。它能提供基本的网管功能，且相对其它两款交换机来说，价格较低。汇聚层交换机选取的是华为Quidway S3352P，该机拥有较高的背板带宽和包转发率，虽然模块化插槽数不多，但是也能满足一定时期内的扩展性能。它能支持较多的网管功能，且价格低廉，性价比较高。接入层交换机选取的是D-Link DES-1024R，该机的背板带宽和包转发率虽然不是非常高，但是它胜在有较为灵活的包转发率10M:14,880pps,100M:148,810pps，能够更加人性化地转变速率以适应用户的需求，提高了带宽利用率。同时，它的价格也是比较适中的。8.2.2 AP我们选取的无线接入点是TP-LINK TL-WA501G。它的价格相对便宜，虽然其有效工作距离不远（室外:400米、室内:150米），但是能够满足实验室的要求。而且它的增益较大，外置可拆卸天线，网络接口为1个10/100M自适应RJ45 LAN端口，灵活机动，符合实验要求。8.2.3 无线路由器（Wireless Router）无线路由器我们选取的是TP-LINK TL-WR340G+。它的有效工作距离不算很远，但能满足实验要求。其增益较大，价格适中，性能稳定，符合实验要求。8.2.4 无线网卡 无线网卡我们选取的是TP-LINK W320G+。它是USB接口的，使用方便。它的灵敏度较高，有效工作距离较远，能符合实验要求，且价格低廉。因此选用它作为我们的实验设备。9 工程实施与调试9.1 整体结构图9.2 无线路由器的配置1. 登录将主机地址设置为192.168.1.2，与路由器用直通线连接。打开浏览器输入192.168.1.1，输入用户名和密码。2. 设置IP地址设置路由器的IP地址为210.28.35.145，子网掩码为255.255.255.0，保存后重启。3. 进行无线网络设置将主机的IP地址改为210.28.35.151，再次登录。在“无线网络基本设置”菜单中设置SSID号为NO2，选择频段3，开启桥接功能，在“AP1的MAC地址：”中输入AP的MAC地址。4. 关闭DHCP功能在“DHCP服务”菜单中，设置不启用DHCP服务器。9.3 AP的配置1. 登录将主机地址设置为192.168.1.2，与AP连接。打开浏览器输入192.168.1.1，输入用户名和密码。2. 设置IP地址设置AP的IP地址为210.28.35.149，子网掩码为255.255.255.0，保存后重启。3. 进行无线网络设置将主机的IP地址改为210.28.35.151，再次登录。在“无线网络基本设置”菜单中设置SSID号为NO2，选择频段3，开启桥接功能，然后输入路由器的MAC地址。4. 关闭DHCP功能在“DHCP服务”菜单中，设置不启用DHCP服务器。9.4 主机的配置将移动通信实验室的四台pc装上无线网卡，若选择固定IP将IP地址设置与AP和路由在同一网段。网关设置为210.28.35.129，DNS服务器设置为221.6.4.66。9.5 整体的调试我们在DOS窗口中利用Ping命令来测试每个网络节点是否连通1. 与AP连接顺畅2. 与路由器连接顺畅3.