三无线局域网认识和设备使用课件

项目三：无线局域网认识和设备使用1任务一、认识无线局域网一、任务内容21 无线局域网简介 p 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（Wireless Local Area Network，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。2024/5/17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、安装便捷、维护方便方便 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（Access Point，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）易于易于扩展、大小自如展、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。2024/5/17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（Independent WLANs，ad hoc）2024/5/17交通信息数据传输技术5 不使用不使用APAP的独立的独立WLAN WLAN 使用使用APAP的独立的独立WLAN WLAN 非独立式WLAN（Infrastructure WLANs）2024/5/17交通信息数据传输技术6非独立的非独立的WLANWLAN微单元无线漫游式局域网（Micro cells and Roaming）2024/5/17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2024/5/17交通信息数据传输技术8（二）WLAN标准1.WLAN的802.11系列标准IEEE802.11 1990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。2024/5/17交通信息数据传输技术9IEEE802.11b IEEE802.11b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50150inch。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。2024/5/17交通信息数据传输技术10IEEE802.11a 802.11a标准规定无线局域网工作频段在5.158.825GHz，数据传输速率达到54 Mbps，传输距离控制在10100m。802.11a标准的优点是传输速度快，可达54 Mbps，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。2024/5/17交通信息数据传输技术11IEEE802.11g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。2024/5/17交通信息数据传输技术12IEEE 802.11n。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。2024/5/17交通信息数据传输技术132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（Ultra WideBand）、HomeRF等。2024/5/17交通信息数据传输技术141)蓝牙技术（Bluetooth Technology）。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2.4GHz ISM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10m100m。2024/5/17交通信息数据传输技术15 2)UWB（Ultra-Wideband）。）。UWB是是一一种种新新兴的的高高速速短短距距离离通通信信技技术，在在短短距距离离（10m 左左右右）有有很很大大优势，最最高高传输速速度度可可达达1Gbit/s。UWB技技术覆覆盖盖的的频谱范范围很很宽，发射射功功率率非非常常低低。一一般般要要求求UWB信信号号的的传输范范围为 10m 以以内内，其其传输速速率率可可达达 500Mbit/s，是是实现个个人人通通信信和和无无线局局域域网网的的一一种种理理想想调制制技技术，完完全全可可以以满足足短短距距离离家家庭庭娱乐应用用需需求求，直直接接传输宽带视频数数码流流。但但在在目目前前，UWB技技术在市在市场应用的用的产品正品正处于初期于初期阶段。段。2024/5/17交通信息数据传输技术163)ZigBee（）。（）。ZigBee是是一一种种新新兴的的短短距距离离、低低功功率率、低低速速率率无无线接接入入技技术。工工作作在在2.4GHz ISM频段段，速速率率为10Mbit/s250kbit/s，传输距距离离为10m75m，技技术和和蓝牙牙接接近近，但但大大多多时候候处于于睡睡眠眠模模式式，适适合合于于不不需需实时传输或或连续更更新新的的场合合。ZigBee采采用用基基本本的的主主从从结构构配配合合静静态的的星星型型网网络，因因此此更更适适合合于于使使用用频率率低低、传输速速率率低低的的设备。由由于于激激活活时延延短短，仅15ms，低低功功耗耗等等特特点点，将将成成为未未来来自自动监控、遥控控、遥控领域的新技域的新技术。2024/5/17交通信息数据传输技术174)WiMax技术。WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access），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。2024/5/17交通信息数据传输技术185)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 0.75um25um。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。2024/5/17交通信息数据传输技术196)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。2024/5/17交通信息数据传输技术203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。2024/5/17交通信息数据传输技术211千兆WLAN技术趋于成熟，即将进入规模商用22.4GHz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5Hotspot 2.0和NGH打造新一代运营级WLAN技术平台2024/5/17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2024/5/17交通信息数据传输技术231WLAN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。2024/5/17交通信息数据传输技术24（四）WLAN安全2WLAN的访问控制技术1)服务集标识（Service Set Identifier，SSID）匹配2)物理地址（Media Access Control，MAC）过滤3)端口访问控制技术（IEEE802.1x）和可扩展认证协议（EAP）2024/5/17交通信息数据传输技术252024/5/17交通信息数据传输技术263WLAN的数据加密技术1)WEPWEP（Wired Equivalent Privacy，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。2024/5/17交通信息数据传输技术27WEP方式可以分别和开放系统（Open System）、共享密钥（Shared Key）链路认证方式使用。采用开放系统认证（Open System Authentication）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（Shared Key Authentication）方式：此时如果双方密钥不一致，客户端就不能通过Shared Key认证，无法上线。也就是说，当 WEP和Shared Key认证方式配合使用时，WEP也可以作为一种认证方法。2024/5/17交通信息数据传输技术282)WPA保护访问（Wi-Fi Protected Access）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。2024/5/17交通信息数据传输技术293)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（Initial Vector，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。2024/5/17交通信息数据传输技术304)CCMP加密CCMP（Counter mode with CBC-MAC Protocol，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（Advanced Encryption Standard，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（Counter mode，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（Packet Number）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。2024/5/17交通信息数据传输技术314WLAN安全策略2024/5/17交通信息数据传输技术321乘客上网2Wi-Fi辅助定位3数据上传2024/5/17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任务一、认识无线局域网一、复习与思考341.什么是无线局域网？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？2024/5/17交通信息数据传输技术35任务二、进行无线局域网组网一、任务内容36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。2024/5/17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。2024/5/17交通信息数据传输技术38（二）软件设置2024/5/17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网络连接窗口2024/5/17交通信息数据传输技术40属性窗口属性窗口2024/5/17交通信息数据传输技术41无线网络配置无线网络配置2024/5/17交通信息数据传输技术42高级选项高级选项2024/5/17交通信息数据传输技术43连接成功连接成功连接成功，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。2024/5/17交通信息数据传输技术44（四）实训结果任务二、无线局域网组网二、相关知识45最基本的WLAN无线侧设备包括AP、无线终端、Wireless Bridge以及天线等几部分。2024/5/17交通信息数据传输技术46（一）WLAN无线侧主要设备介绍AP（Access Point 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。2024/5/17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。2024/5/17交通信息数据传输技术482024/5/17交通信息数据传输技术49无线路由器无线路由器无线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。2024/5/17交通信息数据传输技术502024/5/17交通信息数据传输技术51无线无线HUBHUBWireless LAN Card（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。2024/5/17交通信息数据传输技术522024/5/17交通信息数据传输技术53各种无线网卡各种无线网卡2024/5/17交通信息数据传输技术54实训用网卡实训用网卡Wireless Bridge（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。2024/5/17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Peer to Peer（对等网络）操作系统，构成一个Ad hoc（简易网络），使多个安装了IEEE 802.11b标准产品的PC机相互连接，无需通过AP，共享资源。2024/5/17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 2024/5/17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2024/5/17交通信息数据传输技术58（四）无线网卡安装无线网卡无线网卡2024/5/17交通信息数据传输技术59PCMCIAPCMCIA卡槽。卡槽。2024/5/17交通信息数据传输技术60无线网卡插入无线网卡插入2024/5/17交通信息数据传输技术61无线网卡收发端无线网卡收发端PCI卡的安装2024/5/17交通信息数据传输技术62PCIPCI转接卡转接卡2024/5/17交通信息数据传输技术63插入插入PCPC卡的卡的PCIPCI网卡网卡2024/5/17交通信息数据传输技术64拧下一个拧下一个PCIPCI插槽挡板插槽挡板2024/5/17交通信息数据传输技术65推入推入PCIPCI转接卡转接卡2024/5/17交通信息数据传输技术66PCIPCI卡安装成功卡安装成功2024/5/17交通信息数据传输技术67突出的收发端。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，Windows XP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。2024/5/17交通信息数据传输技术68设置IP地址PCI卡、USB网卡的安装2024/5/17交通信息数据传输技术692024/5/17交通信息数据传输技术70（五）组建家庭无线局域网WLANWLAN组网方式组网方式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。2024/5/17交通信息数据传输技术712024/5/17交通信息数据传输技术72登录框登录框2024/5/17交通信息数据传输技术73设置向导主页设置向导主页2设置向导的设置2024/5/17交通信息数据传输技术74快速安装四个步骤快速安装四个步骤2024/5/17交通信息数据传输技术75设置设置SSIDSSID和信道值和信道值2024/5/17交通信息数据传输技术76对对DWL-2000AP+ADWL-2000AP+A加密加密3无线网络的设置2024/5/17交通信息数据传输技术77无线网络设置无线网络设置在Mode选项中选择Access Point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。2024/5/17交通信息数据传输技术78认证：IEEE 802.11提供两种基础认证的服务：开放系统式（Open System）及共享密钥式（Shared Key）。开放系统式是IEEE 802.11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“Open System”：不进行认证，任何无线客户端皆可存取无线接入点。选择“Shared Key”：仅有共享同一个WEP密钥的无线客户端，才被允许存取。选择“WPA-PSK”：依WPA标准，在没有RADIUS服务器环境下进行认证。选择“WPA2-PSK”：依WPA2标准，在没有RADIUS服务器环境下进行认证。选择“WPA”：依WPA标准，在装有RADIUS服务器环境下进行认证。选择“WPA2”：依WPA2标准，在装有RADIUS服务器环境下进行认证。2024/5/17交通信息数据传输技术79WEP：选择“启用”或“禁用”。启用WEP会在无线传输中给每个资料做加密，然后在另一端做解密的动作，使用者只需要设定好加密的等级，并输入一串密钥密码就可以了。目前一般无线接入点都有支持64位或128位加密，但是较高的加密等级，在传输量大时会影响网络速度。WEP加密：选择64位或128位WEP加密。十六进制的数位包含数字0-9和字母A-F。ASCII（美国标准信息交换代码）是一种以数字0-127代替英文字母的代码。密钥类型：选择十六进制或ASCII密钥类型。密钥1-4：最多输入4个密钥，并必须指定其中一个为启用的密钥。2024/5/17交通信息数据传输技术804网桥的设置2024/5/17交通信息数据传输技术81网桥设置网桥设置5LAN设置2024/5/17交通信息数据传输技术82设置设置LANLAN6DHCP服务器的设置2024/5/17交通信息数据传输技术83DHCPDHCP服务器设置服务器设置7性能的设置2024/5/17交通信息数据传输技术84性能设置性能设置8过滤器的设置2024/5/17交通信息数据传输技术85过滤器设置过滤器设置9管理员密码的设置2024/5/17交通信息数据传输技术86设置设置AdminAdmin密码密码10系统设置2024/5/17交通信息数据传输技术87系统设置系统设置11升级设置2024/5/17交通信息数据传输技术88升级设置升级设置12设备信息查看2024/5/17交通信息数据传输技术89装置情况装置情况13日志查看2024/5/17交通信息数据传输技术90日志日志14统计信息查看2024/5/17交通信息数据传输技术91统计信息统计信息15无线网络信息查看2024/5/17交通信息数据传输技术92连接到无线网络的连接到无线网络的PCPC任务二、无线局域网组网三、复习与思考93AP如何设置？无线网卡驱动如何安装？2024/5/17交通信息数据传输技术94