无线局域网期末作业

第一章 无线局域网技术概述无线网络自诞生以来，已被公认为可为用户提供前所未有的灵活性、便利性及显著提高工作效率，在减少工作压力、改善生活水平乃至提高用户社会地位等方面都具有得天独厚的优势。随着Internet的蓬勃发展，信息的获得更为便利。信息的及时交换与传递显得非常重要，很多企业相继开办了分支机构，第二厂区等多个办公，生产点。而随着企业管理上的需求，需要将这些分散的点的计算机组成一个局域网，WLAN无线桥接就应运而生，以安全、方便、快捷、经济多项优点受到人们青睐，成为多点联网的首先方案。由于XX单位现有两个办公点，相距约4KM，以VPN的方式会存在带宽低、首期投入大，后续费用高；光纤会存在首期投资太大；租用电信的数字电路也存在后租费用大；而选用WLAN无线桥接，一次资小，长期受用，无后续费用。1.1无线局域网标准简介 IEEE 802.11bIEEE 802.11 Task Group b于1999年年底底定IEEE 802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum)做为调变技术，所谓直序展频是将原来1个位的讯号，利用10个以上的位来表示，使得原来高功率、窄频率的讯号，变成低功率、宽频率。另外一方面，802.11b传输速率最高可达到11Mbps，频段则采用2.4GHz免执照频段。IEEE802.11aIEEE 802.11a由于传输速率可高达54Mbps，将可使用在更多的应用中，因此被视为下一代高速无线局域网络规格，802.11a选择具有能有效降低多重路径衰减与有效使用频率的OFDM为调变技术，并选择干扰较少的5GHz频段。IEEE802.11g由于下一代规格IEEE 802.11a与目前的802.11b规格之间，频段与调变方式不同使得其互相之间不能够相通，已经拥有802.11b产品的消费者可能不会在802.11a设备问世之后就立即购买；而802.11g就是为这段过渡时间所发展的规格，它建构在既有的IEEE 802.11b实体层与媒体层标准基础上，选择2.4 GHz频段、传输速率较11Mbps高，让已拥有802.11b产品的使用者能够以802.11g的产品达到一个速度升级的需求。1.2 无线技术的特性(802.11 标准)可靠的通信抗射频干扰性能。理想的接收灵敏度，宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。低成本可以避免安装线缆的高成本费用，租用线路的月租费用以及与设备需要经常移动，增加和改变相关的费用。灵活性由于没有线缆的限制，您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。移动性由于设置允许在任何时间，任何地点访问网络数据，而不是在指定的地点，所以用户可以在网络中漫游。快速安装无须施工许可证，不需要开挖沟槽，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。高吞吐量可实现11mbps-54mbps 或更高的数据传输速率(未来) 高于T1、 E1 线路速率。保护用户投资可实现向未来技术的平滑升级，无须更换设备重复投资。抗干扰性强抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100 倍。窄带干扰基本上不起作用。而宽带干扰的强度降低了100 倍，如要保持原干扰强度，则需加大100 倍总功率，这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰。在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。隐蔽性好因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。抗多径干扰在无线通信中，抗多径问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。1.3 无线技术和有线技术的比较1、有线通信的开通必须架设电缆，或挖掘电缆沟或架设架空明线；而架设无线链路则无需架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当节省的。2、一般有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降，如果中间通过电话转接局，则信号质量下降更快，到4、5公里左右已经无法传输高速率数据，或者会产生很高的误码率，速率级别明显降低，而对于无线扩频通信方式，50公里内几乎没有影响，一般可提供从64K到2M的通信速率，误码率小于10-10。3、有线通信受地势影响，不能任意铺设；而无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制。4、有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；而无线扩频则可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便。5、有线通信除电信部门外，其它单位的通信系统没有在城区挖沟铺设电缆的权力；而无线通信方式则可根据客户需求灵活定制专网。6、有线链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而无线扩频通信只需维护扩频电台，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。7、建设通信线路时一般需要备份，如果主备通道皆为有线线路，往往会存在相关故障点。若一条有线中断，另外一条很可能由于整个电缆被挖断或被破坏、配线架损坏、转接局断电等原因，同时中断。如果有线通信线路利用无线扩频进行备份，当有线线路中断，时则可将通信链路切换到无线链路上，仍可保证通信线路的畅通。8、无线扩频通信可以迅速（数十分钟内）组建起通信链路，实现临时、应急、抗灾通信的目的，而有线通信则需要较长的时间。9、在安全性能方面无线扩频通信本身就起源于军事上的防窃听技术；有线链路沿线均可能遭搭线窃听。10、与X.25和DDN 相比，无线扩频网具有速率高（1Mbps 2Mbps 4Mbps 11Mbps），安装简单，运行费用低（无须租费，仅投入少量维护费用），无须申请频率资源，容易扩展、投资少等优点。另外，如使用X.25 或DDN 作为网间互连的链路，在链路两端要使用路由器，多路复用器等设备，而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择节省设备和投资，因此无线扩频网比X.25 和DDN 在数百公里范围内联网要有明显的优势。综上所述，无线扩频通信在可靠性、可用性和抗毁性等很多方面超出了传统的有线通信方式，尤其在一些特殊的地理环境下，更是体现出了其优越性。当然，无论是选择有线还是无线通信手段，都应根据具体情况因地制宜，量体裁衣。1.4无线局域网的未来 有线LAN的技术发展历史可用一句话来概括，“更快、更好、更便宜”。无线LAN技术已经开始沿着同一道路发展：数据传输速率从1兆位/秒增加到11兆位/秒，随着IEEE 802.11b标准的出现互操作性已经成为事实，而且价格已经大大降低。改进在目前看来还只是刚刚开始。 1.5价格 不断下降的WLAN设备价格开创了一个全新的市场。随着数量的持续增加，制造效率得到提高，成本下降，价格将进一步下跌。尽管无线客户机适配器的价格不太可能与有线的客户机适配器相提并论（已计入布线和人工成本），但价格上的差别将变得越来越不重要。 第二章 无线局域网可行性分析第三章 2.1安全可靠性原则802.11标准中与有线系统相当的保密性（WEP）选项只是满足客户安全需要的第一步。AXELWAVE能够提供目前无线网络可以达到的最高级别的安全性，可以提供128位加密功能，并可支持802.11标准的加密和身份验证选项。按照标准中的规定，AXELWAVE使用了具有40或128位密钥的RC4算法。当实现WEP支持时，每个台站（客户机和接入点）最多可以有4个密钥。密钥用于在使用无线电波对数据进行传输之前对其进行加密。如果一个台站接收的数据包没有经过适当密钥的加密，该数据包将被丢弃，永远也不会被发送到主机上。2.2先进性开放性及实用性原则在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是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 (Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 2.3使用灵活性原则在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 2.4可维护可扩展性原则WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就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，并且能够提供像漫游（Roaming）等有线网络无法提供的特性。 第三章 无线方案设计3.1需求分析现在假如你是某无线网络设备公司的一名工程师，有客户向你公司咨询，他希望在一个校园中建立无线局域网。客户校园网的具体需求为在新旧两个图书馆中建立无线局域网。两个图书馆的距离为1km，旧图书馆分为两层，每层有1个阅览室，面积约2015；新图书馆，共分四层，其中一楼阅览室面积较大约10020平方米，其余各层每层两个阅览室约为5020平方米。要求：1. 在新旧两个图书馆中建立无线的连接，每个楼内采用无线局域网。2. 在两个图书馆中有有线网络，要求图书馆的无线局域网与有线网络能够实现互通，能够通过有线网络访问外网。3. 旧图书馆每个阅览室要求能够最多同时容纳20人的无线接入，新图书馆小阅览室要求能够同时容纳50人。大阅览室要求能够同时容纳200人。3.2、两个图书馆桥接方案设计 只需要分别在两边楼顶放置一套网桥设备，通过调试参数后，使两台设备能够相互通讯，再将两台设备分别接入两边的网络的交换机上，这样，两边的网络就通过无线网桥设备形成一个网络了。两边的工作站都可以随时的访问对方资源或者实现数据通讯。在1KM左右，所以根据2.4G设备需要进行视距传输的要求，在有阻挡的情况下，会有比较大的信号损耗，为了保证设备能在一切的天气影响，阻挡影响的情况下正常通讯，同时需要保证足够的网络带宽。故选用NETGEAR WMS5316。保证网络的稳定性。提供高速的带宽。同时该方案中设备位置是架设在室外楼顶上，需要加上避雷器，做好避雷措施，防止设备内雷击。以确保使用安全和使用寿命。3.3单个图书馆建立无线局域网新图书馆一楼采用2个AQ2010-AP，其余每层放1个AQ2010-AP，外加9个POE供电模块3.4无线组网实现AuthLan7605控制器，放置在学校的网络机房，AuthLan7605无线控制器可以最多可支持1024个AP的接入和管理，完全满足校园无线覆盖的需求，并留有充足的扩展余量。AuthLan7605控制器集中汇集AP的接入和控管。无线控制器和AP的连接可以穿透三层网络设备，因此，无线网络不影响原有网络的结构，可以实现全网的无线漫游。第四章 设备选型一、无线控制器7605AuteX7605是一款基于并行多核多业务处理器和高速ASIC平台设计的机架式无线控制器。基于业界领先的灵动WiFi理念研发的AuteX7605无线控制器具有强大灵活的无线用户接入及灵动AP管理能力。AuteX7605整机支持高达1024个灵动AP及32K无线用户的管理能力。并提供WIPS、基于角色的无线用户自动策略控制、无线信道动态控制、射频功率自动调整、无线用户自动负载均衡等多种应用及控制手段。基于上述特性AuteX7605可适用于以下场合：1、 大型企业智能无线网络的集中控制设备2、 大型校园智能无线网络的集中控制设备3、 运营商大型无线驻地网的集中控制设备无线控制器（AC）AuteU7605产品型号DPI支持10/100/1000MRJ45端口Combo端口10G端口可管理AP数量扩展插槽AuteU7605支持最大28GE4最多4个10245产品特点l 通过VRRP实现控制器间的冗余备份l 最大支持1024个FIT APl 标准的CAPWAP隧道协议l 并发32K用户 （每用户600Kbps左右带宽） 20G*1024/32l 多核处理器+ASIC架构，Linux软件平台二、AQ2010 -AP AQ2010支持外置天线的连接（配有RP-SMA接口可供连接外置天线）,支持802.11a或802.11b/g模式连接，AQ2000同时可作为无线接入点和无线监视器使用，在提供用户无线接入的同时为无线IDS功能提供无线监测能力。AuteQ2000是灵动WiFi无线解决方案的重要组成部分，可以作为FAT AP使用，也可以通过与AU系列灵动交换机或AX系列灵动无线控制器协同工作实现FIT AP特性，并对无线用户数据的本地转发和集中转发进行灵活决策，从而实现无线网络高性能和高安全的完美融合.基本规格无线局域网类型无线接入点无线局域网络标准802.11b覆盖范围100300米（自带天线，实际覆盖范围与使用环境有密切关系）传输协议TCP/IP端口类型PC卡, II型兼容操作系统Windows95、98,WindowsNT,Windows2000,Macintosh,Windows CE和Novell Client3.X和4.X工作环境IEEE802.11a; EEE802.11b/g电气规格额定电压3357V 外观参数状态指示LEDS连接状态，网络活动长度25宽度20高度5环境参数工作湿度10%90%（非冷凝）工作温度10?C40?C存储温度0?C50?C存储湿度10% 90%（非冷凝）三、NETGEAR WMS5316中小企业4个10/100/1000Mbps端口，1USB接口IEEE 802.11n，IEEE 802.11g，IEEE802.11bAC 100-240V，50-60Hz，DC 5V，8A可以集中管理16个无线接入点，包括无线 -N 的接入 可靠，安全和简单的无线集中管理可以为企业和学校提供50至200个用户 用户最大接入数限制，射频管理，非法 AP 检测，802.1x 认证，HTTP 地址重定向 四、避雷器（WK-24B/58B） 该设备是一种新型避雷器，除高频性能突出外，它能在极短时间内，使通过馈线的雷电能量迅速经过地线向大地加以释放，使后端无线设备得以可靠保护。同时具有防水,室外温度适用范围广，常年无需维护保养等诸多特点，广泛应用在室外点对点及点对多点长距离无线通讯设备的天馈系统上。* 在2.4/5.8GHz频段具有好的高频特性、宽频带、小驻波比 * 安装方便，与现有的馈线接头直接相连* 增强性结构设计 * 频率范围 0-3GHz* 阻抗 50 * 驻波比 1.1 * 插入损耗 0.1dB/1GHz 0.2dB/2GHz 0.3dB/3GHz * 最大承受功率 150W/1GHz 80W/2GHz 50W/3GHz * 工作温度 -30至+80* 重量 180g