无线局域网技术理论教案.docx
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无线局域网技术理论教案
教学内容或项目、任务
任务1WLAN概述
授课
周次
1
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
教学
目的
（1）掌握什么是无线网络
（2）掌握WLAN技术的发展历程
（3）掌握WLAN技术的典型应用场景
重难点
重点：
WALN的定义、协议
难点：
协议原理
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）讲解无线网络发展历程
（2）WLAN的定义与相关术语解释
WLAN（WirelessLocalAreaNetwork）无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
（3）讲解分析WLAN的典型应用
WLAN让工作更高效，在行业中提供更加灵活的网络部署。
四、课堂讨论（15分钟）
●身边接触过的无线网络？
有哪些设备？
用到什么技术？
●无线网络主要分为哪几类？
●Wi-Fi和WLAN有什么关系？
●WLAN相对于目前的有线网络主要有哪些优点？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
无线网络的发展历程大部分同学比较陌生，相关的应用场景和技术需要查阅相关资料。
教学内容或项目、任务
任务2无线射频基础
授课
周次
2
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握无线射频的相关基础知识
（2）理解无线射频的工作原理以及特性
重难点
重点：
免费无线频频资源、带宽、速率
难点：
功耗与抗干扰能力
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）无线射频基础介绍
无线电波是频率介于3赫兹和约300G赫兹之间的电磁波，也作射频电波，或简称射频、射电。
无线电技术将声音讯号或其他信号经过转换，利用无线电波传播。
（2）无线射频工作原理讲解
调制：
将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号。
分为：
调幅、调频和调相。
解调：
在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号。
（3）无线射频工作特性讲解
●RF信号在传播时遇到密集的反射材质会发生发射。
●RF信号在传播到两种密度不同介质的边界时会发生折射。
●RF信号在传播时遇到会吸收其能量的材质时会导致信号衰减。
●RF信号遇到粗糙、不均匀的材质或由非常小的颗粒组成的材质时，可能向很多不同的方向散射，这是因为材质中不规则的细微表面将反射信号。
●RF信号遇到其不能穿过的物体或能够吸收其能量的物体时将发生衍射，信号会通过弯曲绕过物体，组合成完整的电波。
四、课堂讨论（15分钟）
无线射频的工作原理是什么，有哪几种工作方式？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
射频基础部分内容理论性较强，难以理解，需要一定的数学和物理功底，这块同学们较为欠缺，需要在后续内容中进一步解释。
教学内容或项目、任务
任务3802.11协议
授课
周次
3
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握802.11协议基本知识
（2）掌握802.11n协议的优势
重难点
重点：
协议的版本、特点
难点：
协议的参数
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）802.11a/b/g协议特性讲解
●802.11：
工作在2.4G（2.4000～2.4835GHz）频段，提供了每秒1兆或2兆传输速率
●802.11a：
工作在5G频段，提供了每秒54M的传输速率，平均吞吐量是20-36M/秒，平均范围10-100米
●802.11b：
工作在2.4G频段，提供了每秒11M的传输速率。
在1999年，IEEE接受了802.11b作为以太网标准，平均速率每秒4M，平均范围50多米
●802.11g：
在2.4G频段上提供了大于20M的带宽，平均每秒20-30M，平均范围50多米
●802.11e：
QoS
●802.11i：
WLAN安全标准
●802.11r：
WLAN漫游标准
●802.11s：
802.11mesh
●802.11n：
更高传输速率的改善，支持多输入多输出技术
（2）802.11n协议特性讲解
●802.11n最高速率可达600Mbps
●802.11n协议为双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz
●802.11n采用MIMO与OFDM相结合
●传输距离大大增加
●提高网络的吞吐量性能
（3）MIMO技术
●采用802.11a/b/g技术的无线接入点和客户端是通过单个天线单个空间信道（SISO）来实现数据传送的
●采用802.11n技术的无线接入点和客户端可以利用两个或者更多的空分信道同时传送数据，如果终端也支持MIMO技术的话，能够采用多个接收天线和高级信号处理技术来重建从多个信道发送过来的数据
●MIMO技术就是利用其它技术来改进接收端的信噪比
四、课堂讨论（15分钟）
●列举802.11n相比802.11a/b/g的技术优势？
●什么是MIMO技术？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
802.11协议族内容较多，版本多，参数多，均需要熟记，为后续工作的基础。
教学内容或项目、任务
任务4802.11MAC层工作原理
授课
周次
4
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）理解802.11帧的格式
（2）掌握802.11的三种帧类型及作用
重难点
重点：
帧格式、类型
难点：
帧标签的处理原理
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）802.11帧特性讲解
（2）数据帧特性讲解
（3）控制帧特性讲解
（4）管理帧特性讲解
四、课堂讨论（15分钟）
802.11帧的三种帧类型是通过那个参数控制的？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
802.11MAC子层的工作原理需要理解，为后续学习CAPWAP的运行机制打下基础，否则难以理解数据在无线网络中如何传输。
教学内容或项目、任务
任务5CAPWAP协议
授课
周次
5
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握区分AP类型的方法与各自的优缺点
（2）理解CAPWAP隧道协议的原理
重难点
重点：
AP的类型、AP的特点
难点：
AP上线机制
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）AP分类与特性讲解
●无线局域网络的架构主要分为:
●基于控制器的AP架构（瘦AP，FitAP）
●传统的独立AP架构（胖AP，FatAP）
●随着近几年WLAN技术以及市场的发展，瘦AP正在迅速替代胖AP模式。
胖AP，除无线接入功能外，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。
瘦AP是“代表自身不能单独配置或者使用的无线AP产品，这种产品仅仅是一个WLAN系统的一部分，负责管理安装和操作”。
（2）CAPWAP隧道协议的起源
●CAPWAP（无线接入点控制和配置协议），用于无线终端接入点（AP）和无线网络控制器（AC）之间的通信交互，实现AC对其所关联的AP的集中管理和控制。
●该协议包含的主要内容有：
☐AP对AC的自动发现及AP&AC的状态机运行、维护
☐AC对AP进行管理、业务配置下发
☐STA数据封装CAPWAP隧道进行转发
（3）CAPWAP隧道协议的报文格式
（4）AP的发现机制
（5）CAPWAP隧道建立过程
四、课堂讨论（15分钟）
●瘦AP发现AC的方式有哪些？
●CAPWAP隧道是如何建立起来的？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
CAPWAP协议较为抽象，但是非常重要，是WLAN数据帧穿越局域网的专门隧道，是网络故障中的首要引起因素。
教学内容或项目、任务
任务6WLAN天线技术
授课
周次
6
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握天线的定义及作用
（2）掌握天线的主要性能指标
（3）掌握其他常见无源器件的特性
重难点
重点：
天线的作用、类型、部署
难点：
天线的优化
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）天线基本概念讲解
●天线的定义
能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。
●天线的作用
无线电设备中用来发射和接收电磁波的部件。
●能量转换：
导行波和自由空间波的转换，高频电流与电磁波的转换；
●定向辐射和接收：
具有一定方向性。
（2）天线基本原理讲解
●天线的基本辐射单元：
半波对称阵子
●两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。
波长越长，天线半波振子越大。
●单个半波对称振子可独立使用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
（3）天线参数讲解分析
●覆盖距离关键指标
●相同输入功率时，天线在某一规定方向上的辐射功率密度与参考天线（通常采用理想辐射点源）辐射功率密度的比值。
●增益与天线方向图密切相关，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
●水平/垂直覆盖宽度的关键指标
☐方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。
☐方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降一半（3dB）的角度，称为波瓣宽度或半功率角，分为水平面波瓣宽度和垂直波瓣宽度。
（4）其他器件介绍
●功分器：
将一路输入信号能量等分成两路或多路输出的器件。
☐常见有二功分器、三功分器、四功分器
☐类型：
微带功分器、腔体功分器
●耦合器：
将一路输入信号能量不等分成两路输出的器件。
☐常见有5dB,6dB,7dB,10dB,15dB耦合器等规格。
四、课堂讨论（15分钟）
如果按方向性分类，天线主要可以分为哪几类？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
天线是无线通信的重要器件，用弄清其工作原理，为后续网络优化能力的提升打下基础。
教学内容或项目、任务
任务7WLAN安全基础
授课
周次
7
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握WLAN安全威胁的类型与表现
（2）掌握WIDS和WIPS相关概念
（3）掌握AAA的相关概念掌握组建大规模的集中型WLAN的主要技术
重难点
重点：
网络安全的类型、安全机制、协议、设备
难点：
安全策略
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）WLAN安全威胁类型讲解
●XX使用网络服务
●非法用户入侵
●数据安全
（2）WIDS/WIPS概念讲解
●WIDS（WirelessIntrusionDetectionSystem）:
无线入侵检测系统
●WIPS（WirelessIntrusionPreventionSystem）:
无线入侵保护系统
●根据网络规模的不同，WIDS/WIPS系统功能可以分为下面几个方面：
☐针对家庭网络或者小型企业：
基于黑白名单的AP和Client接入控制。
☐针对中小型企业：
WIDS攻击检测。
☐针对大中型企业：
Rogue设备监测、识别、防范、反制。
（3）AAA协议讲解
●AAA（AuthenticationAuthorizationAccounting）是一种提供认证、授权和计费的技术。
☐认证（Authentication）：
验证用户是否可以获得访问权，确定哪些用户可以访问网络。
☐授权（Authorization）：
授权用户可以使用哪些服务。
☐计费（Accounting）：
记录用户使用网络资源的情况。
四、课堂讨论（15分钟）
●为降低WLAN安全风险，可以采取的方式有哪些？
●Radius服务包括的三个部分是什么？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
网络安全方面的知识是建设一个安全高效的WLAN的重要基础，有一定难度，需要在课程中多次强调讲解。
教学内容或项目、任务
任务8WLANQoS技术
授课
周次
8
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握QoS概念以及相关服务模板的配置方法
（2）掌握配置WMM模板的方法
（3）掌握配置Traffic模板的方法
重难点
重点：
QOS概念、服务模型
难点：
QOS策略的制定
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）QoS技术讲解及服务模型分析
●定义：
QoS（QualityofService）即服务质量。
对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。
具体而言，QoS是指通过一系列的度量指标，包括业务可用性、延迟、抖动、丢失率等，向用户的业务提供端到端的质量保证。
●目的：
不同的应用需求对于网络的要求是不同的，通过QoS策略，网络管理者根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而满足用户需求，同时高效利用网络资源。
（2）WMM模板配置讲解
●WMM（Wi-FiMultimedia，Wi-Fi多媒体）是无线QoS的一种主要协议，用于保证高优先级的报文有优先的发送权利，从而保证语音、视频等应用在无线网络中有更好的质量。
●WMM包括以下几个部分：
●WMM协议通过对802.11协议的增强，改变了整个网络完全公平的竞争方式，将BSS（BasicServiceSet，基本服务集）内的数据报文分为4个AC队列，其与802.11报文中的UP值有对应关系：
●EDCA（EnhancedDistributedChannelAccess，增强的分布式信道访问）是WMM定义的一套信道竞争机制，有利于高优先级的报文享有优先发送的权利和更多的带宽。
（3）Traffic模板配置讲解
●STA发出的802.11报文要通过AP进入以太网时，被转换成802.3报文，这期间可以不进行优先级映射，也可以按照不同的VAP设置不同的优先级，或按照UP映射到优先级。
改变后的优先级信息可以存储在报文的CoS域或DSCP域（或IPv6的TC），也可以两者都修改。
四、课堂讨论（15分钟）
●AC对列分为哪几种？
●上行优先级映射分为哪几种？
五、学生答疑（5分钟）
针对学生提出的问题给予答复。
六、课堂小结（5分钟）
知识点总结，课堂纪律点评、学生学习情况点评。
七、作业与实训任务布置（5分钟）
提醒学生完成作业，预习实训指导书的内容，认真完成实训报告。
教
学
后
记
QOS是网络优化中的一个重要知识领域，难度较大，学习内容很多，需要在实验中演示实施后的效果。
教学内容或项目、任务
任务9VRP基础与AC初始化配置
授课
周次
9
授课
时数
2
授课
对象
计算机网络技术1703-04
审核
夏西平
教学
目的
（1）掌握配置华为VRP基本命令
（2）掌握配置AC基本属性配置
（3）掌握执行AC和AP软件升级方法
重难点
重点：
VRP命令体系、命令格式
难点：
不同厂商设备命令的异同
教学方法
讲授法、讨论法
实
施
及
教
学
过
程
一、任务描述（5分钟）
本次课程主要学习任务和目的。
二、课堂引入（5分钟）
项目任务分析，核心要点提示。
三、讲授内容（50分钟）
（1）华为VRP体系结构及演进讲解
●VRP：
多功能路由平台（VersatileRoutingPlatform）
●角色：
☐网络操作系统
☐支撑多种设备的软件平台
☐提供TCP/IP路由服务
（2）AC基本属性配置
在AC6605上做如下配置:
1.通过Console口登录AC6605。
2.配置设备有线侧的名称。
3.配置设备有线侧管理IP。
4.配置设备有线侧Telnet服务。
5.配置设备无线侧的名称。
6.配置设备无线侧的管理IP。
7.配置设备无线侧的Telnet服务。
（3）AC和AP软件升级方法
升级前的准备工作：
displayversion
HuaweiVersatileRoutingPlatformSoftware
VRP（R）software,Version5.70（AC6605V200R001C00）
Copyright（C）2003-2012HuaweiTECHCO.,LTD
QuidwayAC6605-PWRRoutingSwitchuptimeis0week,1day,23hours,33minutes
H852V26S0（Master）:
uptimeis0week,1day,23hours,33minutes
512MbytesDDRMemory
128MbytesFLASH
ChecktherunningstatusoftheAC6650.
displaydevice
displaydevice
AC6605-26-PWR'sDevicestatus:
SlotSubTypeOnlinePowerRegisterStatusRole
---------------------------------------
0-AC6605-26PresentPowerOnRegisteredNormalMaster
4POWERPresentPowerOnRegisteredNormalNA
下载系统软件：
tftp10.164.30.29gets-s6605-b018.cc
Info:
Transferfileinbinarymode.
DownloadingthefilefromtheremoteTFTPserver.Pleasewait.../
TFTP:
Downloadingthefilesuccessfully.
41238675bytesreceivedin210second.
加载系统软件：
startupsystem-softwares-s6605-b018.cc
Warning:
BasicBOOTROMwillbeupgraded.Continue?
（Y/N）[N]:
y
UpgradingBOOTROM,pleasewaitforamoment
Info:
BOOTROMUPGRADEOK
Info:
Succeededinsettingthesoftwareforbootingsystem
upgradebasic-bootroms-s6605-b018.cc
Warning:
BasicBOOTROMwillbeupgraded.Continue?
（Y/N）[N]:
y
UpgradingBOOTROM,pleasewaitf
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