无线局域网家用无线局域网的组建_(2)论文

家用无线局域网的组建

班 级 09计算机网络技术

专 业 计算机网络技术

教学系 信息工程系

完成时间2011年10月 10日至2011年11月30日

目录

【摘要】...................................................................................................................................................1

【关键字】...............................................................................................................................................2

宣城职业技术学院毕业设计论文

【前言】...................................................................................................................................................2

一、无线局域网的概述............................................................................................................................2

一无线局域的的基本含义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

二无线域网的特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

二、无线局域网的安全技术....................................................................................................................4

一无线局域网的理论基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

二无线局域网的基础设备. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

三无线网络协议. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

四硬件设备. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

五拓扑结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

六安全技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

三、家用无线局域网组建方案................................................................................................................7

(一)选择组网方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1.Ad-Hoc结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.无线AP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.普通电话线拨号上网. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

4.以太网宽带接入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

5.虚拟拨号接入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

6.以太网DSL Modem接入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

(二)硬件安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

(三)设置网络环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

1.设置无线路由器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.无线客户端设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

(四)配置局域网. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

1.配置网卡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

2.网络组件的设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3.工作组的设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

【结束语】.............................................................................................................................................14

【谢辞】.................................................................................................................................................15

【参考文献】..........................................................................................................................................15

家用无线局域网的组建

【摘要】

1

宣城职业技术学院毕业设计论文

尽管现在很多家庭用户都选择了有线的方式来组建局域网但同时也会受到种种限制例如布线会影响房间的整体设计而且也不雅观等。通过家庭无线局域网不仅可以解决线路布局在实现有线网络所有功能的同时还可以实现无线共享上网。凭借着种种优点和优势越来越多的用户开始把注意力转移到了无线局域网上也越来越多的家庭用户开始组建无线局域网了但对于新手而言却有着很多问题。

就无线局域网本身而言其组建过程是非常简单的。当一块无线网卡与无线AP 或是另一块无线网卡建立连接并实现数据传输时一个无线局域网便完成了组建过程。然而考虑到实际应用方面数据共享并不是无线局域网的惟一用途大部分用户包括企业和家庭所希望的是一个能够接入Internet并实现网络资源共享的无线局域网此时 Internet的连接方式以及无线局域网的配置则在组网过程中显得尤为重要。

【关键字】

无线局域网、无线接入站、无线AP、 STA(Station,工作站)

【前言】

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Wireless Local Area Network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。

一、无线局域网的概述

一无线局域的的基本含义

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

2

宣城职业技术学院毕业设计论文

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(Wireless LAN) 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. 11 a/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。

二无线域网的特点

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。

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。

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。

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。

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。

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

宣城职业技术学院毕业设计论文

二、无线局域网的安全技术

一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。

红外线Infrared Rays 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。

扩频Spread Spectrum SS局域网。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。

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。

无线局域网的不足之处

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。

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54Mb i t/s只适合于个人终端和小规模网络应用。

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。

二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。

4

宣城职业技术学院毕业设计论文

Wireless LAN Card (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 Access Point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。

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。

三无线网络协议

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。

四硬件设备

无线网桥(无线接入点 Access Point) 可支持65个用户同时运行。距离可达100米(328英尺) 速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有 WP-2001无线网桥、 WP-2001 B无线网桥(内建桥接器) 。

无线网卡无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。这里有多种接口的无线网卡供选择有适用于台式机的PCI接口的 WMP11 PCI无线网卡有适用笔记本的PCMCIA接口的 WN-1011P PCMCIA无线网卡、 WPC11 PCMCIA无线网卡、 A2424-2A PCMCIA无线网卡有笔记本和台式机均适用的USB接口的 WN-1011U USB无线网卡、 WUSB11 USB无线网卡、 WL1200 USB无线网卡。

无线路由器有线路由器集成无线网桥的功能合二为一(即有线路由器AP) 。既能实现宽带接入共享又能轻松拥有无线局域网的功能。产品有 WA-2204无线路由器、 BEFW11 S4无线路由器、 FR3002AL无线路由器。

5

宣城职业技术学院毕业设计论文

天线 Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同其原因是因为频率不同所致。 WLAN所用的频率为较高的2.4GHz频段其天线功能是将Source(信号源)信号藉由天线本身的特性而传送至远处至于能传多远一般除了考虑Source的Output Power(输出功率)强度之外其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。 dB值愈高相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种前者较适合于长距离使用而后者则较适合区域性之应用。

无线HUB既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带 同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域(无线单元)内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能同时又能始终保持网络连接这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外在同一地点放置多个无线HUB可以实现更高的总体吞吐量。

五拓扑结构

网桥连接型不同的局域网之间互连时 由于物理上的原因若采取有线方式不方便则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。

基站接入型 当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。

HUB接入型利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN可采用类似于交换型以太网的工作方式要求Hub具有简单的网内交换功能。

无中心结构要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道 MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。

六安全技术

扩展频谱技术。扩展频谱技术在50年前第一次被军方公开介绍它用来保密传输。从一开始就设计成抗噪音干扰阻塞和未授权检测。扩展频谱发送器用一个非常弱的信号在一个很宽的频率范围内发射与窄带射频相反它将所有的能量集中到一个单一的频点。扩展频谱的实现方式很多最常用的两种是直接序列和跳频序列。

6

宣城职业技术学院毕业设计论文

用户认证——口令控制。在无线网的站点上使用口令控制 当然为必要局限于无线网诸如NovellNetWare和Microsoft NT等网络操作系统和服务器提供了包括管理在内的内建多级安全服务。 口令应处于严格的控制下并经常予以变更。 由于无线网的用户要包括移动用户而移动用户又倾向于把他们的笔记本移来移去 因此严格的口令策略等于增加了一个安全级别它有助于确认网站是否被合法的用户使用。

数据加密。数据要求极高的安全性如果是商用网或军用网上的数据那么就可能会采取一些特殊的措施。最高级别的安全措施就是在网络上整体使用加密产品。数据包中的数据在发送到之前要用硬件或软件的方法进行加密。只有那些拥有正确密匙的站点才可能读到这些数据。如果需要全面的安全保障加密是最好的办法。一些网络操作系统具有加密功能。基于每个用户或者服务器价位较低的第三方加密产品也可以胜任。

三、家用无线局域网组建方案

(一)选择组网方式

1.Ad-Hoc结构

家庭无线局域网的组网方式和有线局域网有一些区别最简单、最便捷的方式就是选择对等网即是以无线AP或无线路由器为中心(传统有线局域网使用HUB或交换机) 其他计算机通过无线网卡、无线AP或无线路由器进行通信。

图1 Ad-Hoc连接方式简单易行

7

宣城职业技术学院毕业设计论文

2.无线AP

无线AP的加入则丰富了组网的方式如图2 并在功能及性能上满足了家庭无线组网的各种需求。技术的发展令AP已不再是单纯的连接“有线”与“无线”的桥梁。带有各种附加功能的产品层出不穷这就给目前多种多样的家庭宽带接入方式提供了有力的支持。下面就从上网类型入手来看看家庭无线局域网的组网方案。

图2无线连接可以摆脱线缆的束缚

3.普通电话线拨号上网

如果家庭采用的是56K Modem的拨号上网方式无线局域网的组建必须依靠两台以上装备了无线网卡的计算机才能完成如图3因为目前还没有自带普通Modem拨号功能的无线AP产品 。其中一台计算机充当网关用来拨号。其他的计算机则通过接收无线信号来达到“无线”的目的。在这种方式下如果计算机的数量只有2台无线AP可以省略两台计算机的无线网卡直接相连即可连通局域网。当然网络的共享还需在接入Internet的那台计算机上安装WinGate等网关类软件。

8