设备管理_无线局域网认识和设备使用教材

1 项目三 无线局域网认识和设备使用 2 任务一 认识无线局域网 一 任务内容 1无线局域网简介无线局域网的概念无线局域网是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网络 WirelessLocalAreaNetwork 简称WLAN 是在有线网的基础上发展起来的 使网上的计算机具有可移动性 能快速 方便地解决有线方式不易实现的网络信道的连通问题 2020 2 20 交通信息数据传输技术 3 一 无线局域网 WLAN 发展概况 2 WLAN的优点 1 安装便捷 维护方便免去或减少了网络布线的工作量 一般只要安装一个或多个接入点 AccessPoint AP 设备 就可以建立覆盖整个建筑物或区域的局域网 2 使用灵活 移动简单一旦无线局域网建成后 在无线网的信号覆盖范围内任何一个位置都可以接入网络 使用无线局域网不仅可以减少与布线相关的一些费用 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 3 易于扩展 大小自如有多种配置方式 能够根据需要灵活选择 能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络 2020 2 20 交通信息数据传输技术 4 一 无线局域网 WLAN 发展概况 3 WLAN的结构1 独立式WLAN IndependentWLANs adhoc 2020 2 20 交通信息数据传输技术 5 不使用AP的独立WLAN使用AP的独立WLAN 非独立式WLAN InfrastructureWLANs 2020 2 20 交通信息数据传输技术 6 非独立的WLAN 微单元无线漫游式局域网 MicrocellsandRoaming 2020 2 20 交通信息数据传输技术 7 无线漫游 WLAN中主要的协议标准有802 11系列 HiperLAN HomeRF以及蓝牙等 2020 2 20 交通信息数据传输技术 8 二 WLAN标准 1 WLAN的802 11系列标准IEEE802 111990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802 11无线局域网 WLAN 标准工作组 IEEE802 11无线局域网标准工作组任务主要为研究1Mbps和2Mbps数据速率 工作在2 4GHz开放频段的无线设备和网络发展的全球标准 并于1997年6月公布了该标准 它是第一代无线局域网标准之一 该标准定义了物理层和媒体访问控制 MAC 规范 允许无线局域网及无线设备制造商建立互操作网络设备 后来又相继公布了802 11b和802 11a 这两个标准是对802 11的补充 2020 2 20 交通信息数据传输技术 9 IEEE802 11bIEEE802 11b标准规定无线局域网工作频段在2 4 2 4835GHz 数据传输速率达到11Mbps 传输距离控制在50 150inch IEEE802 11b已成为当前主流的无线局域网标准 被多数厂商所采用 所推出的产品广泛应用在办公室 家庭 宾馆 车站 机场等众多场合 2020 2 20 交通信息数据传输技术 10 IEEE802 11a802 11a标准规定无线局域网工作频段在5 15 8 825GHz 数据传输速率达到54Mbps 传输距离控制在10 100m 802 11a标准的优点是传输速度快 可达54Mbps 完全能满足语音 数据 图像等业务的需要 缺点是无法与802 11b兼容 使一些早购买802 11b标准的无线网络设备在新的802 11a网络中不能用 2020 2 20 交通信息数据传输技术 11 IEEE802 11g最早推出的是802 11b 它的传输速率为11Mbps 因为它的连接速度比较低 随后推出了802 11a标准 它的连接速度可达54Mbps 但由于两者互不兼容 所以IEEE又正式推出了完全兼容802 11b且与802 11a速率上兼容的802 11g标准 这样通过802 11g 原有的802 11b和802 11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用 2020 2 20 交通信息数据传输技术 12 IEEE802 11n 2009年9月通过正式标准 通过对802 11物理层和MAC层的技术改进 使得无线通信在吞吐量和可靠性方面都获得显著地提高 速率可达到300Mbit s 其核心技术为MIMO 多入多出 OFDM 正交频分复用 技术 同时802 11n可以工作在双频模式 包含2 4GHz和5GHz两个工作频段 可以与802 11a b g标准兼容 是目前市场的主流标准 2020 2 20 交通信息数据传输技术 13 2 其他WLAN标准目前使用较广泛的无线通信技术有蓝牙 Bluetooth 红外数据传输 IrDA 同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准 它们分别是ZigBee WiMax 超宽频 UltraWideBand HomeRF等 2020 2 20 交通信息数据传输技术 14 1 蓝牙技术 BluetoothTechnology 蓝牙技术是使用2 4GHz频段传输的一种短距离 低成本的无线接入技术 主要应用于近距离的语言和数据传输业务 蓝牙设备的工作频段选用全世界范围内都可自由使用的2 4GHzISM频段 其数据传输率为1Mbit s 蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力 设备简单性能优越 根据其发射功率的不同 蓝牙设备之间的有效通讯距离为10m 100m 2020 2 20 交通信息数据传输技术 15 2 UWB Ultra Wideband UWB是一种新兴的高速短距离通信技术 在短距离 10m左右 有很大优势 最高传输速度可达1Gbit s UWB技术覆盖的频谱范围很宽 发射功率非常低 一般要求UWB信号的传输范围为10m以内 其传输速率可达500Mbit s 是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术 完全可以满足短距离家庭娱乐应用需求 直接传输宽带视频数码流 但在目前 UWB技术在市场应用的产品正处于初期阶段 2020 2 20 交通信息数据传输技术 16 3 ZigBee IEEE802 15 4 ZigBee是一种新兴的短距离 低功率 低速率无线接入技术 工作在2 4GHzISM频段 速率为10Mbit s 250kbit s 传输距离为10m 75m 技术和蓝牙接近 但大多时候处于睡眠模式 适合于不需实时传输或连续更新的场合 ZigBee采用基本的主从结构配合静态的星型网络 因此更适合于使用频率低 传输速率低的设备 由于激活时延短 仅15ms 低功耗等特点 将成为未来自动监控 遥控领域的新技术 2020 2 20 交通信息数据传输技术 17 4 WiMax技术 WiMax WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess 即全球微波互联接入 WiMAX的另一个名字是802 16 WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术 能提供面向互联网的高速连接 数据传输距离最远可达50km WiMAX还具有QoS保障 传输速率高 业务丰富多样等优点 2020 2 20 交通信息数据传输技术 18 5 IrDA Infrared 红外技术 红外通信一般采用红外波段内的近红外线 波长0 75um 25um 由于波长短 对障碍物的衍射能差 所以更适合应用在需要短距离无线点对点场合 1993年 IrDA协会发布其第一个标准后又发布FIR 速率高达4Mbit s 2020 2 20 交通信息数据传输技术 19 6 HomeRF HomeRF工作组是由美国家用射频委员会领导于1997年成立的 其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网 作为无线技术方案 它代替了需要铺设昂贵传输线的有线家庭网络 为网络中的设备 如笔记本电脑和Internet应用提供了漫游功能 2020 2 20 交通信息数据传输技术 20 3 中国WLAN规范中华人民共和国工业和信息化部正在制订WLAN的行业配套标准 包括 公众无线局域网总体技术要求 和 公众无线局域网设备测试规范 该标准涉及的技术体制包括IEEE802 11X系列 IEEE802 11 802 11a IEEE802 11b IEEE802 11g IEEE802 11h IEEE802 11i 和HIPERLAN2 工业和信息化部通信计量中心承担了相关标准的制定工作 并联合设备制造商和国内运营商进行了大量的试验工作 同时 信息产业部通信计量中心和一些相关公司联合建成了WLAN的试验平台 对WLAN系统设备的各项性能指标 兼容性和安全可靠性等方面进行全方位的测评 2020 2 20 交通信息数据传输技术 21 1 千兆WLAN技术趋于成熟 即将进入规模商用2 2 4GHz频段使用饱和 5GHz将成为新的主要频段3 运营商发展WLAN需求强烈 推动全球WLAN公共热点快速增长4 推进WLAN与蜂窝网融合发展 实现运营商网络价值最大化5 Hotspot2 0和NGH打造新一代运营级WLAN技术平台 2020 2 20 交通信息数据传输技术 22 三 WLAN的发展与问题 6 运营级WLAN发展仍需解决多种关键问题1 盈利模式2 覆盖问题3 干扰问题4 维护问题 2020 2 20 交通信息数据传输技术 23 1 WLAN安全基础通常网络的安全性主要体现在两个方面 一个是访问控制 它用于保证敏感数据只能由授权用户进行访问 另一个是数据加密 它用于保证传送的数据只被所期望的用户所接收和理解 无线局域网相对于有线局域网所增加的安全问题主要是由于其采用了电磁波作为载体来传输数据信号 其他方面的安全问题两者是相同的 2020 2 20 交通信息数据传输技术 24 四 WLAN安全 2 WLAN的访问控制技术1 服务集标识 ServiceSetIdentifier SSID 匹配2 物理地址 MediaAccessControl MAC 过滤3 端口访问控制技术 IEEE802 1x 和可扩展认证协议 EAP 2020 2 20 交通信息数据传输技术 25 2020 2 20 交通信息数据传输技术 26 3 WLAN的数据加密技术1 WEPWEP WiredEquivalentPrivacy 有线等效加密 用来保护无线局域网中的授权用户所交换数据的机密性 防止这些数据被随机窃听 WEP使用RC4加密算法来保证数据的保密性 通过共享密钥来实现认证 理论上增加了网络侦听 会话截获等的攻击难度 虽然WEPRC4在一定程度上提高了WEP加密的安全性 但是受到RC4加密算法 过短的初始向量和静态配置密钥的限制 WEP加密还是存在比较大的安全隐患 2020 2 20 交通信息数据传输技术 27 WEP方式可以分别和开放系统 OpenSystem 共享密钥 SharedKey 链路认证方式使用 采用开放系统认证 OpenSystemAuthentication 方式 此时WEP密钥只做加密 即使密钥不一致 用户也可以上线 但上线后传输的数据会因为密钥不一致被接收端丢弃 采用共享密钥认证 SharedKeyAuthentication 方式 此时如果双方密钥不一致 客户端就不能通过SharedKey认证 无法上线 也就是说 当WEP和SharedKey认证方式配合使用时 WEP也可以作为一种认证方法 2020 2 20 交通信息数据传输技术 28 2 WPA保护访问 Wi FiProtectedAccess 技术WEP存在的缺陷不能满足市场的需要WPA之所以比WEP更可靠 就是因为它改进了WEP的加密算法 由于WEP密钥分配是静态的 黑客可以通过拦截和分析加密的数据 在很短的时间内就能破解密钥 而在使用WPA时 系统频繁地更新主密钥 确保每一个用户的数据分组使用不同的密钥加密 即使截获很多数据 破解起来也非常困难 2020 2 20 交通信息数据传输技术 29 3 TKIP加密TKIP是一种加密方法 用于增强硬件上的WEP协议的加密的安全性 其加密的安全性远远高于WEP WEP主要的缺点在于 尽管IV InitialVector 初始向量 改变但在所有的帧中使用相同的密钥 而且缺少密钥管理系统 不可靠 TKIP和WEP加密机制都是使用RC4算法 但是相比于WEP加密机制 TKIP加密机制可以为WLAN服务提供更加安全的保护 2020 2 20 交通信息数据传输技术 30 4 CCMP加密CCMP CountermodewithCBC MACProtocol 计数器模式搭配区块密码锁链 信息真实性检查码协议 加密机制是基于AES AdvancedEncryptionStandard 高级加密标准 加密机制的CCM Counter Mode CBC MAC 区块密码锁链 信息真实性检查码 方法 CCM结合CTR Countermode 计数器模式 进行机密性校验 同时结合CBC MAC 区块密码锁链 信息真实性检查码 进行认证和完整性校验 CCM保护了MPDU数据段和IEEE802 11首部中被选字段的完整性 CCMP中所有的AES处理进程都使用128位的密钥和128位的块大小 CCM中每个会话都需要一个新的临时密钥 对于每个通过给定的临时密钥加密的帧来说 CCM同样需要确定惟一的随机值 Nonce CCMP使用48位的PN PacketNumber 来实现这个目的 对于同一个临时密钥 重复使用PN会使所有的安全保证无效 2020 2 20 交通信息数据传输技术 31 4 WLAN安全策略 2020 2 20 交通信息数据传输技术 32 1 乘客上网2 Wi Fi辅助定位3 数据上传 2020 2 20 交通信息数据传输技术 33 五 Wi Fi在公交智能调度系统中的应用 34 任务一 认识无线局域网 一 复习与思考 1 什么是无线局域网 2 WLAN的网络结构有哪些 3 简述WLAN标准 4 WLAN的加密技术有哪些 2020 2 20 交通信息数据传输技术 35 36 任务二 进行无线局域网组网 一 任务内容 将无线网卡与电脑USB端口连接 接通AP电源 通电 打开计算机 2020 2 20 交通信息数据传输技术 37 一 硬件连接 安装无线网卡驱动将无线网卡IP地址设置为自动获得关闭有线网络连接打开无线网络管理程序 激活无线网络打开网上邻居 查看工作组计算机 可看见无线局域网内计算机 2020 2 20 交通信息数据传输技术 38 二 软件设置 2020 2 20 交通信息数据传输技术 39 三 组建对等无线网络 网络连接窗口 2020 2 20 交通信息数据传输技术 40 属性窗口 2020 2 20 交通信息数据传输技术 41 无线网络配置 2020 2 20 交通信息数据传输技术 42 高级选项 2020 2 20 交通信息数据传输技术 43 连接成功 连接成功 则可在网上邻居看见两台连接的计算机 如果连接不成功 最大可能硬件连接问题 可按照以下步骤逐一检查排除故障 AP是否设置正确 网卡驱动是否安装成功 IP地址是否设置为自动获得 以上均检查无异 则可见实训结果 2020 2 20 交通信息数据传输技术 44 四 实训结果 45 任务二 无线局域网组网 二 相关知识 最基本的WLAN无线侧设备包括AP 无线终端 WirelessBridge以及天线等几部分 2020 2 20 交通信息数据传输技术 46 一 WLAN无线侧主要设备介绍 AP AccessPoint无线接入点 AP相当于基站 一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户 AP的主要作用是将无线网络接入以太网 其次要将各无线网络客户端连接到一起 相当于以太网的集线器 使装有无线网卡的PC可以通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源 无线AP相当于一个无线交换机 接在有线交换机或路由器上 为跟它连接的无线网卡从路由器那里分得IP 2020 2 20 交通信息数据传输技术 47 无线路由器 顾名思义首先它保留了路由器原有的一切 比如1个WAN口 4个LAN口 共享上网 网络管理等功能 然后它加上了天线 无线技术芯片等无线设备 用于无线信号的发送和接收 无线路由器相当于无线AP加上普通路由器 如图6 2 10所示 2020 2 20 交通信息数据传输技术 48 2020 2 20 交通信息数据传输技术 49 无线路由器 无线HUB的功能和无线路由器类似 利用无线信号来传输数据 可以共享上网 网络管理 支持无线局域网内计算机的相互访问 一般集成一个用于局域网内有线网卡接入的LAN口 2020 2 20 交通信息数据传输技术 50 2020 2 20 交通信息数据传输技术 51 无线HUB WirelessLANCard 无线网卡 它是终端的无线网络设备 是在无线局域网的信号覆盖下 通过无线连接网络进行上网而使用的无线终端设备 具体来说无线网卡就是使你的电脑 台式机和笔记本 可以利用无线信号来上网的一个网卡 无线网卡一般有PCMCIA ISA PCI等几种 2020 2 20 交通信息数据传输技术 52 2020 2 20 交通信息数据传输技术 53 各种无线网卡 2020 2 20 交通信息数据传输技术 54 实训用网卡 WirelessBridge 无线桥接器 主要是用来进行长距离传输 如两栋大楼间连接 时使用 由AP和高增益定向天线组成 无线局域网的天线有定向型 Uni direction 和全向型 Omni direction 两种 定向型天线适合于长距离使用 如果采用高增益的定向天线 WLAN甚至可以实现20公里以上的远程连接 而全向型天线则适合区域性使用 2020 2 20 交通信息数据传输技术 55 无线局域网的用户端有两种基本的工作方式 一种为Infrastructure 构架 模式 接入无线局域网的PC机通过AP接入以太网或通过AP彼此共享网络资源 另一种为对等模式 使用PeertoPeer 对等网络 操作系统 构成一个Adhoc 简易网络 使多个安装了IEEE802 11b标准产品的PC机相互连接 无需通过AP 共享资源 2020 2 20 交通信息数据传输技术 56 二 WLAN用户基本工作方式 确定无线网络标准网络连接功能路由技术有效传输距离无线网卡功耗与稳定性 2020 2 20 交通信息数据传输技术 57 三 无线局域网网络设备选购 1 硬件安装PCMCIA卡的安装 2020 2 20 交通信息数据传输技术 58 四 无线网卡安装 无线网卡 2020 2 20 交通信息数据传输技术 59 PCMCIA卡槽 2020 2 20 交通信息数据传输技术 60 无线网卡插入 2020 2 20 交通信息数据传输技术 61 无线网卡收发端 PCI卡的安装 2020 2 20 交通信息数据传输技术 62 PCI转接卡 2020 2 20 交通信息数据传输技术 63 插入PC卡的PCI网卡 2020 2 20 交通信息数据传输技术 64 拧下一个PCI插槽挡板 2020 2 20 交通信息数据传输技术 65 推入PCI转接卡 2020 2 20 交通信息数据传输技术 66 PCI卡安装成功 2020 2 20 交通信息数据传输技术 67 突出的收发端 2 软件安装PCMCIA卡的安装第1步 把无线网络卡插入PCMCIA插槽 WindowsXP提示发现新硬件第2步 安装程序自动启动硬件安装向导 选择 自动安装软件 选项 让系统自动搜索并安装设备的驱动程序 第3步 单击 下一步 按钮 选择 在这些位置上搜索最佳驱动程序 选项 选中 在搜索中包括这个位置 复选框 并指定驱动程序所在的文件夹 第4步 单击 下一步 按钮 系统开始自动复制相应的驱动程序 第5步 文件复制完毕后 显示如图6 2 28所示页面 并在任务栏显示一个新的网络连接图标 单击 完成 按钮 结束PC卡的安装 2020 2 20 交通信息数据传输技术 68 设置IP地址PCI卡 USB网卡的安装 2020 2 20 交通信息数据传输技术 69 2020 2 20 交通信息数据传输技术 70 五 组建家庭无线局域网 WLAN组网方式 DWL 2000AP A设置的操作步骤如下 1 登录DWL 2000AP A 1 确认本机IP地址和DWL 2000AP A的IP地址192 168 0 50在同一网段内 在IE浏览器的URL里输入http 192 168 0 50 将会显示一个认证框 如图6 2 37所示 2020 2 20 交通信息数据传输技术 71 2020 2 20 交通信息数据传输技术 72 登录框 2020 2 20 交通信息数据传输技术 73 设置向导主页 2 设置向导的设置 2020 2 20 交通信息数据传输技术 74 快速安装四个步骤 2020 2 20 交通信息数据传输技术 75 设置SSID和信道值 2020 2 20 交通信息数据传输技术 76 对DWL 2000AP A加密 3 无线网络的设置 2020 2 20 交通信息数据传输技术 77 无线网络设置 在Mode选项中选择AccessPoint模式 SSID 服务集标识符 的默认设置为default SSID是用于网络识别的唯一的名称 是无线网卡与无线接入点之间沟通的识别码 当两者都设定为相同的识别码时 该网卡才能连上无线接入点 比如说在无线在无线接入点的SSID设定为DLINK 若想要使用无线接入点的服务 网卡的SSID就得设定成DLINK才能连接 信道 信道6为默认信道 如果要更改默认设置 请输入新号码 网络上的所有设备必须设置为同一信道 才能在网络上进行通信 2020 2 20 交通信息数据传输技术 78 认证 IEEE802 11提供两种基础认证的服务 开放系统式 OpenSystem 及共享密钥式 SharedKey 开放系统式是IEEE802 11内定的认证方法 也是DWL 2000AP A默认所使用设定 即不认证 在特殊的应用下 自行决定使用哪种认证方式 选择 OpenSystem 不进行认证 任何无线客户端皆可存取无线接入点 选择 SharedKey 仅有共享同一个WE