无线局域网wlan基础配置 (网络工程师必备知识)

一、WLAN网络分类

无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN )技术分为两大阵营: IEEE 802.11标准体系和欧洲邮电管理委员会( CEPT )制定的 HIPERLAN ( High Performance Radio LA )标准体系 IEEE 802.1 标准由面向数据通信的计算机局域网发展而来,采用无连接的网络协议,目前市场上的大部分产品都是根据这个标准开发的: HIPERLAN-2 准则是基于连接的无线局域网,致力于面向语音的蜂窝电话。

WLAN网络可以分为三类:基础无线网络、Ad Hoc网络和分布式无线系统。

基础无线网络(Infrastructure Networking) :用户通过无线接入点AP接入。

特殊网络(Ad Hoc Networking):用于*用军**自组网或寝室局域网联机游戏。

分布式无线系统:通过AC控制大量AP组成的无线网络。

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二、WLAN频率与信道

ISM频段(Industrial Scientific Medical Band)是各国挪出的特定频段,免费开放给工业、科学和医学机构使用。这些频段无需许可证或费用,只需要遵守一定的发射功率,并且不要对其它频段造成干扰即可(一般要求室内AP发射功率控制在100mW以内,室外AP发射功率控制在500mW以内)。

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1、802.11技术标准对比

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(1) Wi-Fi标准的工作频段。 2.4GHz:802.11、802.11b和802.11g 5GHz:802.11a和802.11ac ;2.4GHz+5GHz 802.11n和802.11ax

(2) 非重叠信道数量。2.4GHz频段包含13个信道,有3个不重合信道,常用信道为 1、6和11 ,不重合信道间隔5个信道。

(3)不同802.11标准的最大速率。比如, 802.11n最大支持600Mbps ,802.11ax速率可达9600Mbps。

2、信道重用与AP部署

为了降低干扰,WLAN建议采用蜂窝部署,保障相邻区域信道不同,如下图所示:

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3、802.11访问控制机制

802.11 MAC子层定义了2种访问控制机制: DCF分布式协调功能(争用服务)和PCF点协调功能(无争用服务) ,其中DCF分布式协调功能底层主要依赖CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoid,载波监听多路访问/冲突避免)。CSMA/CA核心原理是:发送数据前先检测信道是否使用,若信道空闲,则等待一段随机时间后,发送数据。所有终端都遵守这个规则,故这个算法对参与竞争的终端是公平的,按先来先服务的顺序获得发送机会。

RTS/CTS信道预约: 访问前发生先打报告,其他终端记录信道占用时间。

PCF点协调功能: 由AP集中轮询所有终端,将发送权限轮流交给各个终端,类似令牌,拿到令牌的终端可以发送数据,没有令牌的终端则等待。 点协调功能比DCF分布式协调优先级更高

4、隐藏节点问题

为什么无线网络不沿用有线网络的CSMA/CD,而偏偏提出CSMA/CA来解决冲突问题?

原因:有线网络中所有终端直接连接起来,可以非常容易检测到其他终端有没有发送数据(收发数据有线链路上会有光电脉冲变化)。 无线网络终端没有线缆连接,可能检测不到冲突,最典型的就是隐藏节点(也叫隐蔽终端)问题 。如图下图所示,A和C互为隐藏节点。

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三、AD Hoc网络

AD Hoc网络是由无线移动节点组成的对等网,不需要AP/基站等网络基础设施,每个节点既是主机,又是路由节点,是一种MANNET(Mobile Ad Hoc Network)网络。Ad Hoc来自拉丁语,具有“即兴,临时”的意思。

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四、MANET网络特点

MANET网络的特点如下。

(1)网络拓扑结构动态变化的,不能使用传统路由协议。

(2)无线信道提供的带宽较小,信号衰落和噪声干扰的影响却很大。

(3)无线终端携带的电源能量有限。

(4)容易招致网络*听窃**、欺骗、拒绝服务等恶意攻击的威胁。

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