無(wú)線局域網(wǎng)的構(gòu)建___畢設(shè)論文-wenkub.com

　 　

【正文】 QoS）的支持基站的互連性（IAPP，InterAccess Point Protocol），2006年2月被IEEE批準(zhǔn)撤銷(xiāo)2003年，物理層補(bǔ)充（54Mbit/s，）2004年，無(wú)線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi)（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz頻段）2004年，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全方面的補(bǔ)充2004年，根據(jù)日本規(guī)定做的升級(jí)規(guī)定了無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)頻譜測(cè)量規(guī)范預(yù)留及準(zhǔn)備不使用維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；互斥及極限更高傳輸速率的改善，可以使用雙倍帶寬40MHz，此時(shí)速率提升到150Mbit/s。還有與我同組的同學(xué)們，我們一起互相幫助，互相安慰，并最終一起完成畢設(shè)，你們也功不可沒(méi)，謝謝你們。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)里的最后一課，也是最重要的一課。不過(guò)我們也不用太過(guò)擔(dān)心，畢竟安全技術(shù)在不斷進(jìn)步，相信不久的將來(lái)，一個(gè)安全，快速的無(wú)線局域網(wǎng)終將呈現(xiàn)在我們面前。在畢設(shè)的過(guò)程中，對(duì)WLAN技術(shù)的缺陷有了深刻的認(rèn)識(shí)。無(wú)線局域網(wǎng)終將以其高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用。 5 結(jié)論無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法克服的困難。在認(rèn)證過(guò)程中，用戶的認(rèn)證請(qǐng)求被重定向到Portal服務(wù)器，由Portal服務(wù)器向用戶推送認(rèn)證界面。安全性有限；網(wǎng)絡(luò)中的接入服務(wù)器需要終結(jié)大量的PPP會(huì)話，轉(zhuǎn)發(fā)大量的IP數(shù)據(jù)包，在業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，很可能成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸，因此使用PPPoE認(rèn)證方式對(duì)組網(wǎng)方式和設(shè)備性能的要求較高；而且由于接入服務(wù)器與用戶終端之間建立的是點(diǎn)到點(diǎn)的連接。目前無(wú)線局域網(wǎng)中采用的認(rèn)證方式主要有PPPoE認(rèn)證、WEB認(rèn)證等。 認(rèn)證過(guò)濾有一類WLAN安全技術(shù)是通過(guò)認(rèn)證用戶身份的方式實(shí)現(xiàn)的。 服務(wù)集標(biāo)識(shí)符（SSID）匹配無(wú)線客戶端必需設(shè)置與無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)AP相同的SSID ，才能訪問(wèn)AP。 針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的安全問(wèn)題，一些提高WLAN安全的技術(shù)也不斷出現(xiàn)，這些技術(shù)包括物理地址（ MAC ）過(guò)濾、服務(wù)集標(biāo)識(shí)符（SSID）匹配、有線對(duì)等保密（WEP）、端口訪問(wèn)控制技術(shù)（）、WPA （WiFi Protected Access）、IEEE 。綜合分析以上對(duì)聯(lián)通WLAN某熱點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度、信道號(hào)、數(shù)據(jù)上行下行速率以及ping包延時(shí)等指標(biāo)的測(cè)試數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：該測(cè)試熱點(diǎn)中國(guó)聯(lián)通WLAN信號(hào)強(qiáng)度很好，且較為穩(wěn)定，上行和下行速率均能達(dá)到要求，可以滿足用戶的日常使用需求。圖 39 上行速率 上行速率指的是上傳數(shù)據(jù)的最大速率，可以反映該網(wǎng)絡(luò)在上傳文件、網(wǎng)絡(luò)游戲等上傳數(shù)據(jù)流量較大時(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能。如圖所示，當(dāng)前所連到的AP信號(hào)強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到49dbm，該AP的信道號(hào)為1信道，而附近其他最強(qiáng)的聯(lián)通WLAN信號(hào)為70dbm，它的信道號(hào)為6信道，此兩個(gè)不同信道可以有效避免臨頻干擾。在下方大面積區(qū)域我們能夠看到當(dāng)前環(huán)境周邊掃描到的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本信息，包括狀態(tài)是否可用，SSID信息，使用的發(fā)射頻段，是否加密傳輸，RSSI信號(hào)強(qiáng)度，目的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本傳輸速度模式，無(wú)線路由器或AP的MAC地址，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成模式（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)還是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)），連接的時(shí)間基本信息等，通過(guò)這個(gè)區(qū)域的信息我們可以清晰詳細(xì)的了解四周無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成狀況。由于該設(shè)計(jì)只是一套方案，沒(méi)有具體實(shí)施，因此無(wú)法進(jìn)行性能測(cè)試，但我校北校區(qū)有聯(lián)通WLAN信號(hào)覆蓋，且建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與此次設(shè)計(jì)相近，故在此處以聯(lián)通WLAN信號(hào)為例來(lái)進(jìn)行測(cè)試，以此模擬校園WLAN的測(cè)試結(jié)果。合路方式布放的AP，對(duì)AP安放位置無(wú)具體要求，一般在上連交換機(jī)就近放置，其覆蓋范圍由AP所連吸頂天線決定。而單個(gè)AP能承載的用戶數(shù)通常在20個(gè)左右，因此綜合考慮以上因素得出校園內(nèi)各建筑內(nèi)AP的分布情況以及建設(shè)方式，如表33所示：表33 各建筑內(nèi)AP分布情況序號(hào)功能區(qū)域樓宇個(gè)數(shù)AP需求數(shù)量建設(shè)方式無(wú)源/有源AP編號(hào)（獨(dú)立布點(diǎn)/合路）1行政樓16合路無(wú)源AP1AP62圖書(shū)館17合路無(wú)源AP7AP133教學(xué)樓2180獨(dú)立布放無(wú)源AP14AP193小計(jì)－4193－－－ 各建筑內(nèi)AP位置及其信道規(guī)劃除了考慮以上因素外，各AP的信道分配也是一個(gè)需要考慮因素，它直接決定WLAN信號(hào)的頻率干擾情況。獨(dú)立布放方式是指AP直接放置于覆蓋范圍內(nèi)，利用自身所帶天線發(fā)射信號(hào)。通過(guò)對(duì)唐山學(xué)院北校區(qū)建筑格局的具體考察以及各建筑物每層平均人流量的統(tǒng)計(jì)，可以得出如下表所示信息。 校園WLAN規(guī)劃方案 校園WLAN組網(wǎng)方式選擇校園WLAN面向的對(duì)象是全校學(xué)生以及教職工，由于用戶量大，且對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用感受有一定要求，要求建設(shè)一個(gè)穩(wěn)定性有保障，且AP覆蓋范圍全面的網(wǎng)絡(luò)。而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不易受自然環(huán)境、地形及災(zāi)害影響。在無(wú)線局域網(wǎng)中增加或減少移動(dòng)主機(jī)都是相當(dāng)容易的，增加無(wú)線接入點(diǎn)就可以增大用戶數(shù)量和覆蓋范圍，并且允許在較大范圍內(nèi)進(jìn)行漫游。由于沒(méi)有線纜的限制，用戶可以隨心所欲地增加工作站或重新配置工作站，通信范圍受環(huán)境條件的限制小，拓寬了網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍。并且傳輸范圍大大拓寬，最大傳輸可達(dá)到50km。網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用軟件的提高，使計(jì)算機(jī)變的越來(lái)越容易使用，它們正被廣泛地使用，并迅速改變著人們的生活、學(xué)習(xí)、工作方式。縱觀這兩年整個(gè)網(wǎng)絡(luò)世界，安全事件頻發(fā)：沖擊波、震蕩波、ARP攻擊等等。近兩年，萬(wàn)兆以太網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始在高校校園網(wǎng)中規(guī)模化應(yīng)用，下一代以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)確立為10萬(wàn)兆標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——特別是以太網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，1000M以太網(wǎng)已經(jīng)步入校園，萬(wàn)兆標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)公布。在這個(gè)階段，由于校園網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)比較繁雜，而且業(yè)務(wù)相對(duì)單一，因此，這一階段，主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的連通性和兼容性，即如何保證校園網(wǎng)的連通，和各種不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的兼容和融合。校園網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用，極大地豐富和完善了教育資源，拓寬了學(xué)生獲取知識(shí)的渠道，改善了教學(xué)效果，提高了學(xué)校的現(xiàn)代化管理水平，促進(jìn)了教育的社會(huì)化，因此，如何進(jìn)一步搞好校園網(wǎng)的建設(shè)，充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，組建高性能，低成本的校園網(wǎng)，是各個(gè)高校正在探索和思考的問(wèn)題。校園網(wǎng)建設(shè)是高校建設(shè)的重要組成部分，建設(shè)高質(zhì)量的局域網(wǎng)， 才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源管理和應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行信息交流、資源共享、科學(xué)計(jì)算和科學(xué)研究與合作。校區(qū)現(xiàn)有的主要建筑分別是A座和B座兩座教學(xué)樓、一座辦公樓和一座圖書(shū)館。此外，每個(gè)4400 WLAN控制器均支持一個(gè)可選冗余電源，以確保最高可靠性。分別最多可支持124和36個(gè)接入點(diǎn)。Cisco 2000系列（如圖217所示）適用于中、小型企業(yè)環(huán)境，可支持6個(gè)輕型接入點(diǎn)，是用于小型樓宇的經(jīng)濟(jì)、有效的解決辦案。圖 216 匯聚層交換機(jī)接入層和匯聚層交換機(jī)共同構(gòu)成完整的中小型局域網(wǎng)解決方案。匯聚層交換機(jī)，是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機(jī)與接入層交換機(jī)比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。以交換機(jī)在局域網(wǎng)中所處的位置，交換機(jī)通常分為匯聚層交換機(jī)和接入層交換機(jī)。當(dāng)然，不同區(qū)域的無(wú)線漫游網(wǎng)絡(luò)，可以選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)和型號(hào)。因此，當(dāng)傳輸距離較近時(shí)，不需要安裝外置的無(wú)線天線。另外，便捷式計(jì)算機(jī)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，可以直接使用計(jì)算機(jī)自身所帶的無(wú)線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)，但前提是便捷式計(jì)算機(jī)需要集成無(wú)線網(wǎng)卡。圖 29 PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡PCI接口無(wú)線網(wǎng)卡（如圖210所示）適用于普通的臺(tái)式計(jì)算機(jī)使用。信道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1422 MHz44 MHz圖 28 三個(gè)不重疊信道 WLAN設(shè)備介紹搭建無(wú)線局域網(wǎng)所需要的硬件設(shè)備主要包括無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線AP、無(wú)線天線、交換機(jī)和無(wú)線局域網(wǎng)控制器等。 圖 27 頻譜屏蔽器注意， GHz。 GHz頻段被稱為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）頻段，它包含14個(gè)信道，每個(gè)信道的寬度為22 MHz，無(wú)線AP和客戶端如何隔離信道呢？IEEE 。以上所介紹的三種組網(wǎng)方式是從底層分類的最基本的幾種組網(wǎng)方式，一些大的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)雖然復(fù)雜，但其本質(zhì)依然是由以上一種或幾種基本組網(wǎng)方式組合在一起，再加上一些上層以太網(wǎng)設(shè)備來(lái)組成的。例如，前面介紹過(guò)，通過(guò)無(wú)線介質(zhì)成功發(fā)送（沒(méi)有發(fā)生沖突）的每個(gè)數(shù)據(jù)幀都必須得到確認(rèn)，AP負(fù)責(zé)將確認(rèn)幀發(fā)回給發(fā)送工作站。 圖 24 BSS組網(wǎng)結(jié)構(gòu)向AP申請(qǐng)成員資格被稱為關(guān)聯(lián)（Association），客戶端必須發(fā)送一條關(guān)聯(lián)請(qǐng)求消息，AP通過(guò)發(fā)送關(guān)聯(lián)應(yīng)答消息來(lái)批準(zhǔn)或拒絕請(qǐng)求。這些設(shè)備的服務(wù)集標(biāo)識(shí)符（SSID）必須相同，服務(wù)集標(biāo)識(shí)符是一個(gè)文本字符串，包含在發(fā)送的每幀中，如果發(fā)送方和接收方的SSID相同，這兩臺(tái)設(shè)備將能夠通信。實(shí)際上，依據(jù)目前的無(wú)線技術(shù)水平，一臺(tái)藍(lán)牙筆記本加上一部藍(lán)牙手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線登錄互聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10米，強(qiáng)的可以達(dá)到100米左右。藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無(wú)線連接技術(shù)。目前藍(lán)牙信道帶寬為1MHz，異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率723．2kbit/s，連接距離多半為10m左右，甚至為個(gè)人飾物，亦可屬物體域網(wǎng)（WBAN）范疇。1997年Ericsson、IBM、INTEL，NOKIA及TOSHIBA這5個(gè)世界著名的無(wú)線設(shè)備及計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體設(shè)備制造公司商議建立一種全球化的無(wú)線通信個(gè)人接入與無(wú)線連線新手段，后定名為“藍(lán)牙”（Bluetooth）。調(diào)查顯示，該標(biāo)準(zhǔn)在制定初期的普及率高達(dá)45%，但到了2001年已降至30%，且逐漸喪失市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。SWAP規(guī)范定義了一個(gè)新的通用空中接口，此接口支持家庭范圍內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的無(wú)線通信。相比之下，不如HiperLAN2靈活[12]。HiperLAN1采用了已在GSM蜂窩網(wǎng)和蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)（CDPD）中廣泛使用的高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制技術(shù)。表 21 使用頻段兼容性理論速率實(shí)測(cè)速率商用情況5GHzNA54Mbps22Mbps左右實(shí)際應(yīng)用較少NA11Mbps5Mbps左右早期的標(biāo)準(zhǔn)，目前產(chǎn)品均支持54Mbps22Mbps左右目前大規(guī)模商用，5GHz300Mbps80220Mbps左右標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)通過(guò)，未來(lái)的商用標(biāo)準(zhǔn) HiperLan系列標(biāo)準(zhǔn)除了IEEE，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）也在針對(duì)歐洲市場(chǎng)，制訂名為“HiperLAN”的無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)。滿足日益增加的帶寬需求，[9]。相比而言。 UNII頻帶。：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和基本結(jié)構(gòu)模式，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式是指無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡之間的通信方式，即Ad Hoc模式或者獨(dú)立基本服務(wù)集（IBSS）。其實(shí)際的傳輸速率在5Mbps左右，與普通的10BaseT規(guī)格有線局域網(wǎng)處于同一水平。就目前的市場(chǎng)情況而言，其它標(biāo)準(zhǔn)雖然在特定環(huán)境下有些競(jìng)爭(zhēng)力，它們?cè)跓o(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力也在變的越來(lái)越小[5]。 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)是不可見(jiàn)的電磁波，但它仍然需要像有線網(wǎng)絡(luò)一樣，在互相通信的無(wú)線設(shè)備的兩端使用相同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。因此WLAN將首先在一些小型企業(yè)及一些公共場(chǎng)所得到應(yīng)用。固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商積極推廣WLAN應(yīng)用，中國(guó)網(wǎng)通公司最先啟動(dòng)WLAN“熱點(diǎn)”地區(qū)建設(shè)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將移動(dòng)通信網(wǎng)的漫游功能和WLAN結(jié)合，提高用戶無(wú)線上網(wǎng)的覆蓋范圍。最近幾年，無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)、醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。對(duì)于傳統(tǒng)布線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖儽厝贿M(jìn)行重新建網(wǎng)。 安裝便捷。 無(wú)線局域網(wǎng)的研究意義及發(fā)展前景無(wú)線局域網(wǎng)較之有線網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)采用傳統(tǒng)電纜和計(jì)算機(jī)設(shè)備組成覆蓋局部地域的網(wǎng)絡(luò)，完成信息交互功能。他采用紅外線作為傳輸媒介從而解決了生產(chǎn)車(chē)間里難以布線的難題，同時(shí)也有效避免了大型機(jī)器之間的電磁干擾。無(wú)線局域網(wǎng)以其移動(dòng)性、靈活性、易用性和擴(kuò)充性，不僅迅速成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)非常重要的組成部分，而且其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大，涵蓋了行政機(jī)關(guān)、高等院校、企事業(yè)單位、小型辦公網(wǎng)絡(luò)和普通家庭各種類型的用戶群。與此同時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也必然會(huì)有其無(wú)法避免的問(wèn)題，比如接入速度慢、安全性較低、覆蓋范圍有限、設(shè)備成本高，必須依靠有線網(wǎng)絡(luò)作為其骨干網(wǎng)等。無(wú)