无线局域网组建与应用论文.docx

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无线局域网组建与应用论文

《计算机网络》课程论文

题目：

无线局域网组建与应用

专业班级:

学生姓名：

学号：

授课教师：

目录………………………………………………………………………………………4

谢辞………………………………………………………………………………………27

参考文献…………………………………………………………………………………27

1.引言

随着无线通信技术的广泛应用，传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求，于是无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）应运而生，且发展迅速。

尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络，但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟，正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。

从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。

通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。

2.无线局域网的概述和优点：

无线局域网（WLAN）技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用，既可以作传统有线网络的延伸，在某些环境也可以替代传统的有线网络。

无线局域网具有以下显著特点：

简易性：

WLAN网桥传输系统的安装快速简单，可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作；灵活性：

无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置，使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域；综合成本较低：

一方面WLAN网络减少了布线的费用，另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网技术可以更好地保护已有投资。

同时，由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术，因此可直接通过百兆白适应网口和企业、学校内部Intranet相连，从体系结构上节省了协议转换器等相关设备；扩展能力强：

WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容，可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。

无线局域网，也被称为WLAN（WirelessLAN），一般用于宽带家庭，大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至几百米，目前采用的技术主要是802.11a/b/g系列。

WLAN利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信，作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网把个人从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提高了员工的办公效率。

无线局域网（WirelessLAN）技术是相对有线网络的局域网组建技术,在网络的灵活性和可扩展性等方面显示出无可替代的优越性。

1、独一无二的特征

无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。

无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps,传输距离可达20km以上。

它是对有线组网方式的补充和扩展,实现了网络内计算机的便携性和可移动性。

2、便捷的安装

通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大,而无线局域网则避免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（AccessPoint）设备,就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

由于不需要布线，消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作，因此安装容易，建网时间可大大缩短。

3、灵活使用

有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制,而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。

由于没有线缆的限制，户可以在不同的地方移动工作，网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。

4、节约成本

求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要,缺少灵活性,不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点,一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。

这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通信的时候，自行组建的WLAN会为用户节约大量的租用费用。

在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网的投资更有回报。

5、扩展容易

能够根据需要进行灵活、多样的配置,能够胜任从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络。

6、可以实现安全

内部网络可以不允许任何来自内网、外网的安全威胁。

WEP的设定为手工配置到AP和无线网卡中，管理员同时要将密码通知所有的用户，实现密钥共享。

如果要更换WEP密码，则需要重复上面的过程。

3.无线局域网的基础知识

3.1无线局域网的理论基础

目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。

按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

（1）红外线（InfraredRays，IR）局域网

采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。

但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。

（2）扩频（SpreadSpectrum，SS）局域网

如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。

其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。

扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。

扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。

所谓直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。

而跳频技术与直序扩频技术不同，跳频的载频受一个伪随机码的控制，其频率按随机规律不断改变。

接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。

跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰性能越好，军用的跳频系统可达到每秒上万跳。

（3）窄带微波局域网

这种局域网使用微波无线电频带来传输数据，其带宽刚好能容纳信号。

但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照，其它方式则可使用无需执照的ISM频带。

3．无线局域网的不足之处

无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在着一些缺陷。

无线局域网的不足之处体现在以下几个方面：

（1）性能。

无线局域网是依靠无线电波进行传输的。

这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。

（2）速率。

无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。

目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。

（3）安全性。

本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。

从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。

3.2无线局域网的基础设备

STA（Station,工作站）：

是一个配备了无线网络设备的网络节点。

具有无线网络适配器的个人计算机称为无线客户端。

无线客户端能够直接相互通信或通过AP进行通信。

WirelessLANCard（无线网卡）：

一般有PCMCIA、USB、PCI等几种，主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡，和用于台式机的USB无线终端安装到PC上。

AP（AccessPoint无线接入点）：

AP相当于基站，主要作用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，相当于以太网集线器，使装有无线网卡的PC，通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。

室内无线接入点：

WirelessBridge（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AP天线可选择定向型（Uni-diretcion）和全向型（Omni-direction）两种。

室外型无线接入点/网桥

室内型无线宽带路由器

双频室外天线

3.3无线网络协议：

3.3.1CSMA/CA协议

总路线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD，即载波侦听多点接入/冲突检测。

但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突。

IEEE802.11全新定义了一种新协议，即载波侦听多点接入/避免冲撞（CSMA/CA）。

一方面，载波侦听查看介质是否空闲；另一方面，通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空闲时，则优先发送。

为了系统更加稳固，IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。

3.3.2802.11b

3.3.3802.11a

3.3.4802.11b与802.11a的兼容性问题

3.3.5解决问题一：

双频双模

无线网的“双频自适应”,就好象有线网的：

“10/100m自适应”一样。

解决问题二：

802.1g

解决问题三：

双频三模

3.3.6其他常用协议与技术介绍

802.11e

无线服务质量保证协议

对于教师，学生等不同的

无线用户，定义不同的优先

传输级别，充分利用有限的

带宽。

802.11f

无线接入点漫游协议

保证移动笔记本电脑在校内不同的AP之间移动不会中断，尤其适用于今后的校园无线语音运营。

80211h

动态频率与信道调整协议

根据校园内同频干扰的实时特征动态调整发射频率和占用信道，避免信号叠加、碰撞造成的衰减。

802.11i

无线链路安全保障协议

采用WPA/WPA2认证模式，TKIP/AES加密机制，补充校园无线链路层的安全。

802.3af

以太网传输供电协议

也中POE，AP可接受网线传输的48V直流供电，无需外接220V电源，是校园部署AP的必须。

802.1X

基于逻辑端口的认证协议

在校园无线用户没有通过谁之前没有上网权限，相比传统的WEB+PORTAL方式保证了安全访问。

3.4无线安装模式

第一种：

Ad-Hoc（对等模式）

配备无线网卡的电脑间组成的独立无线局域网。

在AD-HOC模式里，客户机是点对点的，在信号可达的范围内，都可以进入其他客户机获取资源，而不需要接ACCESSPOINT。

对SOHO建立无线网络来说，这是最简单而且最实惠的方法。

第二种：

INFRASTRUCTURE（接入模式）

使用ACCESSPOINT（AP）。

两台电脑间的所有无线连接都必须通过AP，不管AP是有线连接在以太网或者是独立的。

AP可以扮演中继器的角色，扩展独立无线局域网的工作范围，这样可以有效地使无线工作站间的距离翻倍。

第三种：

桥接模式

用无线AP来连接两个网络（有线网或无线网）。

AP在其覆盖范围内，连接无线网络适配器，与“CLIENT”模式工作的无线访问节点进行通信。

设置要求：

相同的ESSID、相同网段（IP地址不同）、相同信道（CHANNEL）。

3.5整体的网络拓扑图

下图是组建无线局域网粗略的整体校园规划图，由于不能具体的去实施，所以这只是一个样本图供参考用。

4.构建无线网络项目实施

4.1安装无线网络

4.1.1—安装无线网卡

4.1.2—安装无线网上驱动程序

1、把RG-WG54U适配器插入到计算机空闲的USB端口，系统会自动搜索到新硬件，并且提示安装设备的驱动程序。

2、选择“从列表或指定位置安装”，并插入驱动光盘或软盘，选择驱动所在的相应位置（软驱或者指定的位置），选择驱动所在的相应位置（软驱或者指定的位置），然后再点击“下一步”

3、计算机将会找到设备的驱动程序，按照屏幕指示安装54MBPS无线USB适配器，再点击“下一步”。

4、点击“完成”结束安装，屏幕的右下角出现无线网络已连接的，包括速率和信号强度。

4.1.3—配置Ad-Hoc无线网络模式

配置AD-HOC无线网络属性

SSID是用户连接到无线网络的