无线网络及其管理

为什么需要无线网络?有线网络的缺点临时组网不方便如运动会、军事演习网络互联要跨越公共场合时布线很麻烦难于解决移动站点问题无线网络可以很好地解决以上问题WLAN）等1无线网络的应用在布线不方便或者不可能的情况组建网络漫游访问不同建筑物中的局域网之间的无线互联电视机、机顶盒、笔记本电脑/台式电脑和大容量存储设备之间的数据/视频流传输家庭网络2无线网络原理WLAN概述WLAN设备及实现34.1WLAN概述无线网络原理WLAN标准WLAN体系结构WLAN拓扑4一、无线网络原理56二、无线局域网标准WLAN，采用无线传输技术的局域网IEEE802.11标准，1997年发布工作频带2.4GHz，最大传输速率2Mb/s1999年9月，802.11a和802.11b802.11a：工作频带5.8GHz，最大传输速率54Mb/s802.11b：工作频带2.4GHz，最大传输速率11Mb/s2003年6月，802.11g工作频带2.4GHz，最大传输速率54Mb/s2007年3月，802.11n（草案2.0版本）工作频带2.4GHz/5GHz，最大传输速率约为300Mb/s7不同标准的WLAN比较802.11a802.11b802.11g802.11n最大传输速率54Mb/s11Mb/s54Mb/s600Mb/s兼容性与b不兼容-与b兼容与b/g兼容安全性好较好好好穿越障碍能力一般强强很强抗干扰能力强较强较强很强传输距离（室外）300m300m300m500m价格高低低高支持业务数据/语音/图像同左同左同左，视频8二、WLAN体系结构物理介质数据链路层91.物理介质跳频扩展频谱（FHSS）FHSS将工作频带分成83个1MHz带宽的信道。FHSS使用其中的79个信道，数据载波频率可在这79个频率之间随机跳动。10WLAN的物理介质（续）直接序列扩展频谱（DSSS）使用一个具有更高比特率的片码（chippingcode）对发送的数字信号（1和0）进行调制。802.11标准中，片码为11位。DSSS将2.4GHz的工作频带划分成14个22MHz的频道（频道之间有重叠）。数据可从任何一个频道进行传送（无需跳频）。红外线波长850到950nm，传输范围较小，仅限于室内112.数据链路层LLC子层与IEEE802.3完全相同，所不同的仅是MAC子层MAC子层采用CSMA/CA（载波检测多路访问/冲突避免）协议不是在发送过程中去监听是否发生了冲突，而是发送前设法避免冲突的发生“冲突避免”采用了三种机制来实现：预约信道、正向确认（Acknowledgement）和RTS/CTS12冲突避免的措施预约信道发送站点向所有其他无线站点通告本站点将要占用信道多长时间，以便让其它站在这段时间内不要发送数据，起到了避免冲突的效果。正向确认接收站点正确收到数据帧时，就向发送站点发送一个ACK帧作为接收成功的肯定回答，否则将不采取任何动作。发送站点根据是否收到ACK帧决定重发与否。用于冲突的恢复。RTS/CTS通过RTS/CTS帧预约信道，以避免隐蔽站冲突问题。例如：有A、B、C三个站点，B在A和C之间。A和C都能与B通信，但A和C却因为相距较远而彼此无法了解对方的存在，若它们都向B发送数据就会发生冲突。13三、拓扑结构有基础结构的拓扑依赖于一个服务访问点（AP）或一个有线网络适合于免布线的办公室环境和家庭无线网络无基础结构的拓扑又称为临时结构网络（AdHocNetwork）不依赖于服务访问点或有线网络，由无线站点通过相互关联临时组成一个网络适合于需要临时搭建网络的场合14WLAN的拓扑结构Adhoc网络BSS以AP为核心的基础结构网络通过AP与有线网络连接的基础结构网络15WLAN中的AP与BSSAP（无线接入点，AccessPoint）是WLAN中的“无线基站”，类似有线网络中的HUBAP的功能：站点之间的信息转发WLAN与有线局域网之间的“桥接器”BSS（基本服务集，BasicServiceSet）是一个地理区域，类似于移动电话系统中的蜂窝结构。每一个BSS都有唯一的BSSID（也称为SSID），只有设置了正确的BSSID，站点才能访问BSS。164.2WLAN设备及实现WLAN设备WLAN实现17一、WLAN设备主要包括4种，即无线网卡、无线AP、无线交换机AC、无线路由和无线天线。说明：并不是所有的无线网络都需要这4种设备。只需几块无线网卡，就可以组建一个小型的对等式无线网络。当需要扩大网络规模时，或者需要将无线网络与传统的局域网连接在一起时，才需要使用无线AP。只有当实现Internet接入时，才需要无线路由。而无线天线主要用于放大信号，以接收更远距离的无线信号，从而延长无线网络的覆盖范围。181、无线网卡作用类似于以太网中的网卡，作为无线网络的接口，实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同，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。192、无线交换机AC202122233、无线AP（AccessPoint）：其作用类似于以太网中的集线器。当网络中增加一个无线AP之后，即可成倍地扩展网络覆盖直径。另外，也可使网络中容纳更多的网络设备。通常情况下，一个AP最多可以支持多达80台计算机的接入，当然，推荐数量为30台。无线AP都拥有一个或多个以太网接口，用于无线与有线网络的连接，还可以将分散布置在各处的无线AP利用双绞线连接在一起，实现类似于“小灵通”的无线漫游。FATAP\FITAP

2425264、无线路由器是无线AP与宽带路由器的结合。借助于无线路由器，可实现无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL、CableModem和小区宽带的无线共享接入。如果不购置无线路由，就必须在无线网络中设置一台代理服务器才可以实现Internet连接共享。27特别适合于家庭或小型办公室环境的组网，使多台计算机共享一条宽带连接。常见无线路由器的基本配置为：支持IEEE802.11b/g无线接口；1个10/100MWAN接口，4个10/100MLAN接口；支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、DHCP、ICMP、NAT、PPPoE等协议；支持VPN、QoS、内置防火墙；支持64/128/152位WEP、WPA、IEEE802.1X、TKIP、AES等加密与安全机制；支持远程和Web管理。2023/9/6282930使用无线路由器组建家庭网络2023/9/6315、无线天线计算机与无线AP或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传输速率明显下降，或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯，此时，就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益。无线天线有许多种类型，常见的有两种，一种是室内天线，一种是室外天线。32336、其他无线产品无线网桥：安装于室外的无线AP通常称为无线网桥，主要用于实现室外的无线漫游、无线网络的空中接力，或用于搭建点对点、点对多点的无线连接。远程供电模块用于借助双绞线为无线网桥提供远程供电，避免传统馈线随着距离延长而导致的的信号衰减，从而便于无线网桥的布署。无线打印共享器直接接驳于打印机的并行口，从而实现无线网络与打印机的连接，使无线网络中的计算机能够共享打印机。还有无线摄像头，用于远程无线监控，等等。34353637二、WLAN实现

对等无线网络独立无线网络接入以太网的无线网络无线漫游的无线网络。381.对等无线网络

对等无线网络方案只使用无线网卡，实现计算机之间的连接，相互直接通信。其中一台计算机可以兼作文件服务器、打印服务器和代理服务器，并通过Modem接入Internet。这样，只需使用Windows2000/XP等操作系统，就可以在服务器的覆盖范围内，不用使用任何电缆，实现计算机之间共享资源和Internet连接了。在该方案中，台式计算机和笔记本电脑均使用无线网卡，没有任何其他无线接入设备，是名副其实的对等无线网络。由于无线网络的传输距离有限，而所有的计算机之间又都必须在该有效传输距离内，否则，根本无法实现彼此之间的通讯，也就是说，无线网络的有效传输距离即为该无线网络的最大直径，室内通常为30米左右。另外，由于该方案中所有的计算机之间都共享连接带宽，而且廉价的802.11b无线产品的最高带宽只有11Mbps，所以，只适用于接入计算机数量较少，并对传输速率没有较高要求的小型网络。虽然该方案可以借助于Internet接入设备，实现与Internet的连接，但却无法实现与其他以太网的连接。39对等无线网络有唯一网络名标识（也称为SSID）。需要连接至此网络并配备所需硬件的所有设备均必须使用相同的网络名进行配置。小知识网络名是逻辑连接无线网络中的设备的值。该值通常被指定为公司名称或其他，用于区分与之相邻的无线网络。为了保证无线网卡在不同的AP之间漫游，需要为这些AP设置相同的网络名，否则，将无法支持漫游。同样，网卡的网络名需要设置成与AP的网络名相同，否则将无法接入网络。只要在网络的基站的传输速率内，无线移动工作站就可以与对等无线网络保持通信。需要注意的是，该方案仍然属于共享式接入，也就是说，虽然传输距离比对等无线网络增加了一倍，但所有计算机之间的通讯仍然共享无线网络带宽。由于带宽有限，因此，该无线网络方案仍然只能适用于小型网络（一般不超过20台计算机）。4041

2.独立无线网络

独立无线网络使用一个无线访问点（AP，AccessPoint）和若干无线网卡。与对等无线网络方案非常相似，所不同的是，独立无线网络方案中加入了一个AP。AP类似于以太网中的集线器，可以对网络信号进行放大处理，一个工作站到另外一个工作站的信号都可以经由该AP放大并进行中继。因此，拥有AP的独立无线网络的网络直径将是无线网络有效传输距离一倍，在室内通常为60米左右。4243443.接入以太网的无线网络当无线网络用户足够多时，在有线网络中接入一个AP，从而将无线网络连接至有线网络主干。AP在无线工作站和有线主干之间起网桥的作用，实现了无线与有线的无缝集成，既允许无线工作站访问网络资源，同时又为有线网络增加了可用资源该方案适用于将大量的移动用户连接至有线网络，从而以低廉的价格实现网络直径的迅速扩展，或为移动用户提供更灵活的接入方式。45胖AP有线交换机+Ap的组网方式。所谓胖AP，即AP可以自行控制接入的无线用户端，并实施相应的管理策略（如图1所示）。因此，在WLAN网络部署中需要对胖AP进行逐一配置。随着网络规模的不断扩大，原有的胖AP无线技术已无法适应现有的网络发展需要。46瘦AP有线交换机+无线控制器AC+瘦AP，即AP作为简单的无线接入点，不具备管理控制功能，而通过无线控制器统一管理所有AP，向指定AP下发控制策略，无需在各AP上单独配置。如图2所示。AC通过有线网络与多个AP相连，用户只需在AC上对所关联的AP进行配置管理。474849505152534.无线漫游的无线网络将多个AP各自形成的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖，实现各覆盖区域之间无缝连接。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。蜂窝覆盖大大扩展了单个AP的覆盖范围，从而突破了无线网络覆盖半径的限制，用户可以在AP群覆盖的范围内漫游，而不会和网络失去联系，通信不会中断。545556WALN实验

-AP管理的工作过程AP管理是通过在AC和AP之间运行CAPWAP（ControllingandProvisioningofWirelessAccessPoint，无线接入点控制与供应）协议，

CAPWAP为AC和AP之间提供通信隧道，负责封装AC发往AP的控制报文，以及AP发往AC的数据报文。如下图所示，用户在AC上配置，AC封装成相应的CAPWAP控制报文，通过CAPWAP控制通道传输至AP进行解析并执行的过程。57-AP管理配置模式在WLAN网络中，对瘦AP的控制管理统一集中在AC上配置，用户可以通过AC的控制台进入多个配置模式来配置管理AC和AP。n

AC配置模式：在该模式下可以对AC自身的功能属性以及指定AP的部分功能属性进行配置。n

AP组配置模式：在该模式下可以对指定AP组的功能属性进行配置。在该配置模式下的配置会对该AP组内的所有AP生效。n

AP配置模式：在该模式下可以对指定AP的功能属性进行配置。在该配置模式下的配置不会影响其它AP。58596061第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理