无线局域网的组成.ppt

无线局域网的组成,无线局域网介绍,所谓无线，就是利用无线电波来作为信息的传导。就应用层面来讲，它与有线网络的用途完全相似，两者最大不同的地方是在于传输媒介不同。除此之外，正因它是无线，因此无论是在硬件架设或使用之机动性均比有线网络要优势许多。无线局域网(Wireless local-area network，WLAN)是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络 与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输 媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。,无线局域网是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网，是因为会受到无线连接设备与计算机之间距离的远近限制而影响传输范围，所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。除了传输介质有别于传统局域网外，无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前有802.11标准(包括802.11a、802.11b及802.11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。,构建无线局域网络工作拓扑,有固定基础设施的无线局域网,AP1,AP2,无线局域网可分为两大类，第一类是有固定基础设施的，第二类是无固定基础设施的,一个基本服务集 BSS 包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本 BSS 以内都可以直接通信，但在和本 BSS 以外的站通信时，都要通过本 BSS 的基站。,AP1,AP2,基本服务集内的基站叫做接入点 AP(Access Point)其作用和网桥相似。,AP1,AP2,当网络管理员安装 AP 时，必须为该 AP 分配一个不超过 32 字节的服务集标识符 SSID 和一个信道。,AP1,AP2,一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点 AP连接到一个主干分配系统 DS(Distribution System)，然后再接入到另一个基本服务集，构成扩展的服务集ESS(Extended Service Set)。,AP1,AP2,ESS 还可通过叫做门户(portal)为无线用户提供到非 802.11 无线局域网（例如，到有线连接的因特网）的接入。门户的作用就相当于一个网桥。,AP1,AP2,移动站 A 从某一个基本服务集漫游到另一个基本服务集（到 A 的位置），仍可保持与另一个移动站 B 进行通信。,一系列重要技术标准,IEEE 802.111990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11无线局域网标准工作组。IEEE 802.11是在1997年6月由众多的计算机网络专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。IEEE 802.11bIEEE 802.11b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50-150英尺。IEEE 802.11a802.11a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54Mbps/72Mbps，传输距离控制在10-100米。缺点是无法与802.11b兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用。,IEEE 802.11gIEEE802.11g同802.11b一样，也工作在2.4GHz频段内，比现在通用的802.11b速度要快出5倍，并且与802.11b完全兼容。IEEE 802.11g标准拥有IEEE 802.11a的传输速率，安全性较IEEE 802.11b好 IEEE 802.11iIEEE 802.11i标准是结合IEEE802.11x中的用户端口身份验证和设备验证，对无线局域网MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴别权限机制，以改善无线局域网的安全性。IEEE 802.11i新修订标准主要包括两项内容：“Wi-Fi保护访问”(Wi-Fi Protected Access：WPA)技术和“强健安全网络”(Robust Security Netware，RSN)。IEEE 802.11i标准在无线局域网建设中的是相当重要的，数据的安全性是无线局域网设备制造商和无线局域网网络运营商应该首先考虑的头等工作,几种常用的 802.11 无线局域网,与接入点 AP建立关联(association）,一个移动站若要加入到一个基本服务集 BSS，就必须先选择一个接入点 AP，并与此接入点建立关联。建立关联就表示这个移动站加入了选定的 AP 所属的子网，并和这个 AP 之间创建了一个虚拟线路。只有关联的 AP 才向这个移动站发送数据帧，而这个移动站也只有通过关联的 AP 才能向其他站点发送数据帧。,移动站与 AP 建立关联的方法,被动扫描，即移动站等待接收接入站周期性发出的信标帧(beacon frame)。信标帧中包含有若干系统参数（如服务集标识符 SSID 以及支持的速率等）。主动扫描，即移动站主动发出探测请求帧(probe request frame)，然后等待从 AP 发回的探测响应帧(probe response frame)。,移动自组网络又称自组网络(ad hoc network),自组网络,A,E,D,C,B,F,源结点,目的结点,转发结点,转发结点,转发结点,自组网络是没有固定基础设施（即没有 AP）的无线局域网。这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。,移动自组网络的应用前景,在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的移动自组网络进行通信。这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，以及海上的舰艇群、空中的机群。当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往很有效的,无线传感器网络 WSN(Wireless Sensor Network),由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。无线传感器网络的应用是进行各种数据的采集、处理和传输，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。由于无线传感结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严格的限制。无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。,传感器结点的形状(a)和组成(b),存储器,CPU,传感器硬件,电池,无线收发器,(a),(b),无线传感器网络主要的应用领域,环境监测与保护（如洪水预报、动物栖息的监控）；战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控；医疗中对病房的监测和对患者的护理；在危险的工业环境（如矿井、核电站等）中的安全监测；城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。,移动自组网络和移动 IP的区别,移动 IP 技术使漫游的主机可以用多种方式连接到因特网。移动 IP 的核心网络功能仍然是基于在固定互联网中一直在使用的各种路由选择协议。移动自组网络是将移动性扩展到无线领域中的自治系统，它具有自己特定的路由选择协议，并且可以不和因特网相连。,几种不同的接入,固定接入(fixed access)在作为网络用户期间，用户设置的地理位置保持不变。移动接入(mobility access)用户设置能够以车辆速度移动时进行网络通信。当发生切换时，通信仍然是连续的。便携接入(portable access)在受限的网络覆盖面积中，用户设备能够在以步行速度移动时进行网络通信，提供有限的切换能力。游牧接入(nomadic access)用户设备的地理位置至少在进行网络通信时保持不变。如用户设备移动了位置，则再次进行通信时可能还要寻找最佳的基站,热点(hot spot),现在许多地方，如办公室、机场、快餐店、旅馆、购物中心等都能够向公众提供有偿或无偿接入 Wi-Fi 的服务。这样的地点就叫做热点。由许多热点和 AP 连接起来的区域叫做热区(hot zone)。热点也就是公众无线入网点。现在也出现了无线因特网服务提供者 WISP(Wireless Internet Service Provider)这一名词。用户可以通过无线信道接入到 WISP，然后再经过无线信道接入到因特网。,无线局域网的主要设备,无线局域网中经常使用的设备主要有：无线网卡、无线接入器(Access Point，AP)、无线路由器、无线网桥。无线网卡是安装在计算机上，用于计算机之间或计算机与AP、无线路由器之间的无线连接；无线接入器用于信号放大及无线网与有线网的通信，其作用类似于有线网络的集线器或交换机；无线路由器则类似于宽带路由器，除可用于连接无线网卡外，还可直接实现无线局域网的Internet连接共享。,无线网卡,无线网卡(Wireless LAN Card)的作用和功能跟普通网卡一样，是用来连接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到上局域网的出口时才能实现与工作站的连接，无线网卡是在无线局域网覆盖的范围内实现工作站之间的连接。,笔记本无线网卡中最常见的接口就是PCMCIA接口。这种接口类型的网卡是笔记本计算机专用的。支持热插拔、具有易于安装，体积轻便的特点。PCI无线网卡适用于普通的台式计算机使用。其实PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。USB接口无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔。,无线接入器,无线接入器相当于无线局域网的无线集线器，是无线局域网的核心。它是移动计算机进入有线局域网的接口，AP可以简便地安装在天花板或墙壁上，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米。,无线路由器,无线路由器(Wireless Router)就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。无线路由器是将单纯性无线接入器和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线接入器所有功能（如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等），而且还包括了网络地址转换(NAT)功能，可支持局域网用户的网络连接共享。可实现无线局域网中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入。,无线网桥,将两个或多个不同建筑物间的局域网用无线连接起来的设备叫无线网桥，它可以提供点到点，点到多点的连接方式，与功率放大器、定向天线配合使用可以传输几十公里的距离，主要应用于室外，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上，而无线接入器可以单独使用。无线网桥的作用类似于以太网中的集线器或接入层交换机。它是传统的有线局域网与无线局域网之间的桥梁，是无线网络中数据传输的“中转站”。,