《网络设备安装与调试（锐捷版）》项目8 配置无线局域网设备

项目8：配置无线局域网设备《网络设备安装与调试》一期建设完成的北京某中心小学校园网如图所示，由教学区的多媒体教室30余间、教师办公区的办公室10余间两大部分组成。全校园网采用二层架构部署，使用高性能的交换机连接，实现校园网高速传输。其中，部分办公区域和教学区，安装无线AP设备，实现各种智能无线终端接入。项目背景目录Contents任务1：组建家庭无线局域网。任务2：保护办公室无线局域网安全。任务1组建家庭无线局域网8.1.1无线局域网基础知识1．无线局域网无线网络是计算机网络技术与无线通信技术结合的产物，与有线网络的安装和通信过程一样，只是无线网络利用无线电波信号作为信息的传输媒介。8.1.1无线局域网基础知识2．WLAN的技术优势WLAN是以无线信道作为传输媒介的计算机局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。提供传统有线局域网的功能，能够使用户实现随时、随地、随意的宽带网络接入。8.1.1无线局域网基础知识3．WLAN的传输介质无线信号是能够在空气中进行传播的电磁波，无线信号不需要任何物理介质。无线电波不仅能够穿透墙体，还能够覆盖比较大的范围，所以无线技术成为了一种组建网络的通用方法。8.1.1无线局域网基础知识频谱就是频率的分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形称为频谱，其广泛应用在声学、光学和无线电技术等方面。8.1.1无线局域网基础知识如图所示的无线局域网传输的信号，运行在2.4～2.4835GHz的微波频段上，所有的波都以光速传播，这个速度可以被精确地称为电磁波速度。8.1.2组建WLAN的网络组件1．无线工作站笔记本式计算机、掌上电脑、个人数字助理和其他小型计算设备正变得越来越普及，都是无线网络中工作站，作为无线网络的终端接入到网络中。8.1.2组建WLAN的网络组件2．无线网卡无线网卡作为无线网络接口，实现与无线网络的连接，作用类似于有线网络中的以太网网卡。主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。8.1.2组建WLAN的网络组件3．无线接入点无线AP也称为无线网桥，类似于以太网中的集线器，与集线器不同的是，无线AP与计算机之间的连接是通过无线信号方式实现的。8.1.2组建WLAN的网络组件无线AP基本上都拥有一个以太网接口，用于实现与有线网络的连接，从而使无线终端能够访问有线网络或Internet的资源。大多数无线AP还带有接入点客户端（APClient）模式，可以和其他AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。8.1.2组建WLAN的网络组件4．天线控制器AC无线控制器（AccessControl，AC）是一个无线局域网络的核心，通过有线网络与AP相连，负责管理无线局域网络中的AP，集中管理控制WLAN中的无线AP设备。对AP的管理包括下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制。8.1.2组建WLAN的网络组件如今的Wi-Fi网络覆盖，多采用AC+AP覆盖方式，无线局域网中有一台AC（无线控制器），多台AP（收发信号）。此模式应用于大中型企业中，有利于无线局域网的集中管理，多台无线发射器能统一发射一个信号（SSID），并且支持无缝漫游，以及AP射频的智能管理。8.1.2组建WLAN的网络组件5．天线（1）全向天线全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，无方向性。在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线应用距离近，覆盖范围大。全向天线的辐射范围比较象像一个苹果。8.1.2组建WLAN的网络组件5．天线（2）定向天线定向天线将信号强度集中到一个方向发射。在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性。同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。8.1.3WLAN的组网模式1．Ad-Hoc模式Ad-Hoc模式是点对点的对等结构，相当于有线网络中的两台计算机直接通过网卡互连，中间没有集中接入设备，信号是直接在两个通信端点对点传输的。8.1.3WLAN的组网模式2．Infrastructure模式Infrastructure模式与有线网络中的星形交换模式相似，其中无线AP相当于有线网络中的交换机或集线器，起着集中连接无线结点和数据交换的作用。8.1.3WLAN的组网模式2．Infrastructure模式Infrastructure模式的无线组网拓扑，通常表现为三种类型：一种是以无线路由器为中心的组网模式；一种是无线AP为中心的组网模式；一种是以无线控制器+无线AP的组网模式。8.1.4WLAN的通信协议1．IEEE802.11IEEE802.11是IEEE在1997年制定的第一个无线局域网标准，主要用于解决办公网和校园网中用户与用户终端的无线接入。业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mb/s。由于它在传输速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此IEEE又相继推出了IEEE802.11a和IEEE802.11b两个新标准。8.1.4WLAN的通信协议2．IEEE802.11bIEEE802.11b标准是对IEEE802.11的修正，IEEE802.11b标准传输速率提高到11Mb/s，与普通的10Base-T有线网持平。

802.11b使用的是开放的2.4GHz频段，使用时无需须申请，可直接作为有线网络的补充，又可独立组网，灵活性很强。8.1.4WLAN的通信协议3．IEEE802.11aIEEE802.11a是IEEE802.11b标准的修正，用于解决速度的问题，因此802.11a使用5.8GHz频段传输信息，避开了微波、蓝牙及大量工业设备广泛采用的2.4GHz频段，在数据传输过程中，干扰大为降低，抗干扰性强，因此传输速率提高到54Mb/s。8.1.4WLAN的通信协议4．IEEE802.11gIEEE802.11g仍使用开放的2.4GHz频段，以保证和目前现有的很多设备的兼容性。但它使用了改进的信号传输技术，在2.4GHz频段把速度提高到了54Mb/s的高速传输。IEEE802.11g是目前被看好的无线网络标准，传输速率可以满足各种网络应用的需求。更重要的是，它还向下兼容IEEE802.11b设备，但在抗干扰上仍不及IEEE802.11a。8.1.4WLAN的通信协议5．IEEE802.11n802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mb/s，提高到300Mbps，甚至高达600Mb/s。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段。8.1.4WLAN的通信协议6．IEEE802.11ac2013年正式推出802.11ac标准，该标准工作在5GHz频段，兼容802.11n和802.11a。802.11ac沿用802.11n技术，并做了多项技术改进，使无线传输速率达到惊人1.3Gbps。8.1.4WLAN的通信协议7．IEEE802.11axIEEE802.11ax又称为高效率无线标准（High-EfficiencyWireless，HEW），支持2.4GHz和5GHz频段，向下兼容11a/b/g/n/ac。目标是支持室内室外场景、提高频谱效率和密集用户环境下4倍实际吞吐量提升，使无线传输速率理论值达到惊人8Gbps。8.1.5WLAN的无线标识符SSID实际上，处于同一网络中的无线设备为识别是否是自己的同伴，它们之间使用了一种无线网络身份标识符号来区别设备。就像对暗号一样，对得上暗号，就可以接入指定的网络，如果不知道这个暗号，就排斥在该无线网络之外，。这种无线网络身份标识符号又称为SSID。8.1.5WLAN的无线标识符SSID服务集SS构成一个完成整的无线局域网络系统，如在星巴克咖啡馆提供的无线网络中，顾客上网使用的智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，只要连上AP实现相互之间的通信,就构成了一个无线服务集SS。一个服务集可以包含AP接入点设备，也可以不包含AP，但都使用服务集标识符（SSID）作为识别。8.1.6认识无线路由器1.认识无线路由器设备无线路由器(WirelessRouter)是一台带有无线信号覆盖功能、无线局域网络接入设备，主要应用于家庭无线网络上网，实现家庭无线信号的覆盖。8.1.6认识无线路由器家庭无线路由器产品，发射的射频信号弱，抗干扰能力相对较差，仅限于使用在类似家庭的场所。如果实际的网络使用环境很糟糕，就很难应付，比如工厂、酒店、仓库、场馆等地方，用户无线体验感觉很差，这时就要考虑使用工业级别商用AP设备。8.1.6认识无线路由器2、无线路由器组网技术无线路由器是将无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型家用无线接入产品，如支持DHCP客户端、支持WEP加密、网络地址转换(NAT)等等；还具有广域网的WAN接口，支持电讯宽带专线Xdsl、Cable，动态xdsl，PPOE等多种电讯宽带接入方式。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网网络场景林东在房屋装修时，只预留一个有线网接口，现在家里中计算机增多了，需要重新布置家庭网络，既不好走线，又影响居室美观。组建一个简单的家庭无线网络。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网实施过程1．连接宽带线路拓扑如图所示，将前端上网宽带线连接到路由器WAN口，电脑连接到路由器任意一个LAN口。从宽带Modem出来网线连接到路由器WAN口。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网实施过程完成无线路由器安装后，请确认家庭宽带接入类型，完成无线路由器接入宽带方式，如图显示目前家庭宽带接入Internet方式。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网实施过程使用网线将电脑连接无线路由器任意LAN口；将宽带入户线连接到路由器WAN口。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网2．登陆无线路由器无线路由器开启默认发射Wi-Fi无线信号，如：TP-LINK_XXXX（多为厂商名字和随机字），且没有密码。选择以下一种方式登录无线路由器。方法1：使用笔记本电脑、手机等无线终端，通过连接无线路由器默认的Wi-Fi无线方式设置路由器。方法2：无线路由器连接计算机，配置相同网段地址（如：路由器为192.168.1.1；计算机地址为192.168.1.2）。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网以下选择计算机有线方式连接配置无线路由器。打开计算机浏览器，输入默认地址：192.168.1.1。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网实施过程初次登录无线路由器，设置管理员密码。填写管理密码。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网3．填写账号密码点击确定后，无线路由器自动检测上网方式。输入运营商提供宽带账号、宽带密码，点击“下一步”。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网4．设置无线Wi-Fi信息如图所示分别在2.4G与5G无线频段中，设置对应无线名称和无线密码。设置成功后，无线路由器同时在2.4G和5G频段发射无线信号（备注：也可以只设2.4G频段）。【综合实训1】：组建家庭Ad-Hoc模式无线局域网5．尝试上网无线路由器设置成功。家中计算机连接无线路由器LAN口；智能移动设备搜索附近Wi-Fi无线标识符，通过家庭无线方式接入Internet网。目录Contents任务1：组建家庭无线局域网。任务2：保护办公室无线局域网安全。任务2：保护办公室无线局域网安全。8.2.1了解Infrastructure无线网络基础1．Infrastructure模式与Ad-Hoc结构无线网络模式不同，Infrastructure结构的无线网络模式更加复杂，需要增加更多的无线互连联设备。在Infrastructure结构中，无线网络计算机之间的通信通过无线接入AP设备进行连接，由AP转发信息，实现网络资源的共享。8.2.1了解Infrastructure无线网络基础2．Infrastructure模式适用的场合Ad-Hoc结构的无线网络只适用于数量有限的几台计算机之间的对接。在实际应用中，如果需要把无线网络和有线网络连接起来，或者有数量众多的计算机需要进行无线连接，则最好采用以无线AP为中心的Infrastructure模式。8.2.1了解Infrastructure无线网络基础2．Infrastructure模式适用的场合Infrastructure无线网络模式提供给用户更多的选择，既可以是纯粹的无线网络，又可以是无线和有线混合网络结构。8.2.1了解Infrastructure无线网络基础3．SSID（1）基本服务集BSS在一个WLAN服务集（SS）中，所有终端通过一台AP连接到有线网中。但在服务集（SS）中，使用AP的MAC地址作为WLAN网络的服务集标识，称为基本服务集BSS。8.2.1了解Infrastructure无线网络基础3．SSID（2）扩展服务集ESS由于一个BSS覆盖的范围有限，通常不超过100米，这时就需要通过扩展服务集ESS（ExtendServiceSet）来实现。扩展服务集ESS是多个基本服务集BSS集合，使用网络管理员配置的ESSID互连而成。8.2.2胖AP基础知识1．“胖”AP“胖”AP也即FATAP，因为具有全部的无线组网功能，也称之为“胖”，是WLAN网络中的重要组成部分，其工作机制类似于有线网络中的集线器。无线终端可以通过AP进行终端之间的数据传输，也可以通过AP的以太网“WAN”口与有线网络互通。8.2.2胖AP基础知识“胖”AP普遍应用于SOHO家庭网络或小型无线局域网，有线网络入户后，可以部署“胖”AP进行室内覆盖，室内无线终端可以通过“胖”AP访问。8.2.2胖AP基础知识2．“胖”AP的特点业界所谓的“胖”AP，也有称之为无线路由器。无线路由器与“胖”纯AP不同，除都具有无线接入功能外，一般具备WAN、LAN两个接口，多支持DHCP服务器、DNS和MAC地址克隆，以及VPN接入、防火墙等安全功能。但无线路由器还有独立的WAN接口，支持PPOE广域网接入协议，能独自接入广域网。8.2.2胖AP基础知识2．“胖”AP的特点通常，和“瘦”AP设备相比，“胖”AP具有如下特点。Ø 需要每台AP单独进行配置，无法进行集中配置，管理和维护比较复杂。Ø 支持二层漫游。Ø 不支持信道自动调整和发射功率自动调整。Ø 集安全、认证等功能于一体，支持能力较弱，扩展能力不强。Ø 漫游切换的时候存在很大的时延。8.2.3瘦AP基础知识1．“瘦”AP“瘦”AP也即FITAP设备，其瘦也是相对应“胖”AP设备而言，减轻了“胖”AP设备复杂的无线网络管理功能，仅仅承担无线接入，是和指需要通过无线控制器进行管理、调试和控制的AP。8.2.3瘦AP基础知识2．无线控制器设备对于企业用户来说，若要进行大面积的无线覆盖，没有无线AP是无法实现的。由于每台AP平均能够支持的用户数只有10～20个，大型企业如果要部署无线网络，可能需要几百台AP来使无线网络覆盖所有用户，给无线局域网管理带来了很多麻烦。8.2.4无线控制器组网知识无线控制器主要应用在大中型无线网络环境中，支持大数量AP环境场景，支持最多大数量的并发用户，支持CAPWAP协议，支持用户计费及认证功能，支持机内板块1+1，N+1备份等运营级无线局域网工作环境。8.2.4无线控制器组网知识传统无线与基于无线控制器方案的详细区别如表所示【综合实训2】：组建办公室Infrastructure模式的无线局域网网络场景某小学会议室没有安装无线，希望在会议室组建一个无线网络，让大家能在会议室共享上网，通过临时安装一台放装AP设备，组建会议室临时无线网。【综合实训2】：组建办公室Infrastructure模式的无线局域网实训过程（1）按照图所示拓扑，组建某学校会议室的临时无线网络。（2）配置“瘦”AP设备：计算机通过配置线缆连接“瘦”AP设备的控制端口，连接的方法同交换机设备连接。【综合实训2】：组建办公室Infrastructure模式的无线局域网（3）将胖瘦一体AP切换为“胖”AP：AP出厂设置默认为“瘦”AP，需要进行胖/瘦切换。【综合实训2】：组建办公室Infrastructure模式的无线