实验5 无线网络和接入服务配置.docx

实验5-1无线局域网组建【实验目的】：1. 学习使用无线设备，进行网络互联【实验内容】：1. 选择无线网络设备2. 进行无线网络设备的安装与设置3. 网络互联测试【实验原理及相关知识】：图5-1无线网络的应用-2图n-常用无线网络器件1. 无线局域网络简介无线局域网络(Wireless Local Area Networks ； WLAN)是相当便利的数据传输系统， 它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的 局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到信息随身化、便 利走天下的理想境界。为何使用无线局域网络？对于局域网络管理主要工作之一，对于铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工 作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境 不断的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆 本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高 了。因此，架设无线局域网络在某些场合成为最佳解决方案。2. 什么情形需要无线局域网络无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达 到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络无固定工作场所的使用者有线局域网络架设受环境限制作为有线局域网络的备用系统3. 无线局域网络存取技术目前厂商在设计无线局域网络产品时，有相当多种存取设计方式，大致可分为三大类: 窄频微波(Narrowband Microwave )技术、展频(Spread Spectrum)技术、及红外线(Infrared)技术， 每种技术皆有其优缺点、限制、及比较，接下来是这些技术方法的详细探讨。展频技术：展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee；美国联 邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical)频率范围开放在902M928MHz 及2.4G2.484GHz两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为跳 频技术及直接序列两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术， 其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。A. 跳频技术(FHSS)跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS)在同步、且同时的情况下，接 受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动 讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或 One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的 跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。B. 直接序列展频技术(DSSS)直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum ； DSSS)是将原来的讯号1或 0，利用10个以上的chips来代表1或0位，使得原来较高功率、较窄的频率变 成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreading chips，一个较高的 Spreading chips可以增加抗噪声干扰，而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人 数。基本上，在DSSS的Spreading Ration是相当少的，例如在几乎所有2.4GHz的无线局域网络 产品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE802.11的标准内，其Spreading Ration 大约在100左右。C. FHSS VS DSSS调变差异无线局域网络在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实 现、以及所采用的调变方式。然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像FHSS并不强求 某种特定的调变方式，而且，大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK，但是， IEEE 802.11草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变(如：PSK、QPSK、DQPSK)，可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。在抗噪声能力卜方面，采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方式的FHSS相比， 可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变 方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性，FSK无线讯号可使用非线性功率放大 器，但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但 却可以获得更多的回馈。D. DSSS VS FHSS 之优劣截至目前，若以现有的产品参数详加比较，可以看出DSSS技术在需要最佳可靠性的应 用中具有较佳的优势，而FHSS技术在需要低成本的应用中较占优势。虽然我们可以在网际 网络内看到各家厂商各说各话，但真正需要注意的是厂商在DSSS和FHSS展频技术的选择， 必须要审慎端视产品在市场的定位而定，因为它可以解决无线局域网络的传输能力及特性， 包括：抗干扰能力、使用距离范围、频宽大小、及传输资料的大小。一般而言，DSSS由于采用全频带传送资料，速度较快，未来可开发出更高传输频率的 潜力也较大。DSSS技术适用于固定环境中、或对传输品质要求较高的应用，因此，无线厂 房、无线医院、网络社区、分校连网等应用，大都采用DSSS无线技术产品。FHSS则大都 使用于需快速移动的端点，如行动电话在无线传输技术部分即是采用FHSS技术;且因FHSS 传输范围较小，所以往往在相同的传输环境下，所需要的FHSS技术设备要比DSSS技术设 备多，在整体价格上，可能也会比较高。以目前企业需求来说，高速移动端点应用较少，而 大多较注重传输速率、及传输的稳定性，所以未来无线网络产品发展应会以DSSS技术为主 流。IEEE 802.11之相关信息因应无线局域网络的强烈需求，美国的国际电子电机学会于1990年11月召开了 802.11 委员会，开始制定无线局域网络标准。承袭IEEE802系列，802.11规范了无线局域网络的介质存取控制 (Medium Access Control ； MAC)层及实体(Physical ； PHY)层。此较特别的是由于实际无线传输的方式不 同，IEEE802.11在统一的MAC层下面规范了各种不同的实体层，以因应目前的情况及未 来的技术发展。目前802.11中制订了三种介质的实体，为了未来技术的扩充性，也都提供 了多重速率(Mulitiple Rates)的功能。这三个实体分别是：一、2.4GHz Direct Sequence Spread Spectrum速率 1Mbps 时用 DBPSK 调变(Difference By Phase Shift Keying)速率 2Mbps 时用 DQPSK 调变(Difference Quarter Phase Shift Keying)接收敏感度-80dbm用长度11的Barker码当展频PN码二、2.4GHz Frequency Hopping Spread Spectrum速率1Mbps时用2-level GFSK调变，接收敏感度-80dbm速率2Mbps时用4-level GFSK调变，接收敏感度-75dbm,每秒跳2.5个hopsHopping Sequence在欧美有22组，在日本有4组三、Diffused IR速率1Mbps时用16ppm调变，接收敏感度2 X 10-5mW/平方公分速率2Mbps时用4ppm调变，接收敏感度8 X 10-5mW/平方公分波长 850nm950nm其中前两种在2.4GHz的射频方式是依据ISM频段以展频技术可做不须授权使用的规 定，这个频段的使用在全世界包含美国、欧洲、日本及台湾等主要国家都有开放。第三项的红外线由于目前使用上没有任何管制(除了安全上的规范)，因此也是自由使用的。IEEE 802.11 MAC 的基本存取方式称为 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)，与以太网络所用的 CSMA/CD (Collision Detection)变成了碰撞防止 (Collision Avoidance),这一字之差是很大的。因为在无线传输中感测载波及碰撞侦测都是不 可靠的，感测载波有困难。另外通常无线电波经天线送出去时，自己是无法监视到的，因此 碰撞侦测实质上也做不到。在802.11中感测载波是由两种方式来达成，第一是实际去听是 否有电波在传，及加上优先权的观念。另一个是虚拟的感测载波，告知大家待会有多久的时 间我们要传东西，以防止碰撞。无线局域网络之产品简介Access Point一般俗称为网络桥接器，顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥 梁，因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资 源。除此之外，AP本身又兼具有网管之功能，可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管Wireless LAN Card一般称为无线网络卡，其与传统之Ethernet网络卡的差别是在于前者之资料传送乃是藉 由无线电波，而后者则是透过一般的网络线，目前无线网络卡的规格大致可分成2M, 5M, 11M,三种，而其适用之界面可分为PCMCIA, ISA, PCI三种界面Antenna一般称为天线，此天线与一般电视，火腿族，大哥大所用之天线不同，其原因乃是因为 频率不同所致，WLAN所用之频率为较高2.4GHz之频段。天线之功能乃是将source之信号，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强度之外，其另一重要因素乃是天线本身之dBi值，即俗 称的增益值，dB值愈高，相对所能传达之距离也更远。通常每增加8dB则相对之距离可增 至原距离的一半。一般天线有所谓指向性(Uni-direction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。4. 无线局域网络之应用大楼之间大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。餐饮及零售餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨 房、柜台。零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。医疗使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救 治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。企业当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线 局域网络产 品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。仓储管理一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储 系统。货柜集散场一般货柜集散场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作 业之逐行。监视系统一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像 传回主控站。展示会场诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因 此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。【实验过程及主要步骤】1.无线路由器初始化将无线路由放置在合适的位置，连接好电源，将路由器自带的1米双绞线（蓝皮）一端和 Internet网端口（交换机或路由器）连接，另一端和无线路由的Internet端口（蓝色）连接， 再用5类双绞线将无线路由的网络端口（黄色）与计算机的网络端口连接。打开无线路由电 源，启动计算机。将无线路由配置光盘放入电脑光驱，按下面步骤进行配置。欢迎安装向导会自动检测到您电脑的语言设 置状况如果您想使用其它的语言，请 从语言列表中选择，然后请点击“下一Linksys'A Division of Cisco Systems, Inc.Linksysa Division of Cisco Systems, Inc.宽带路由器感谢选择Linksys.本设置向导将 会帮助楝安SWireless-N带醇 由器.接受许可协议，按提示，一直点下一步，在图5-5所示对话框中设置密码，在图5-6所示窗 口中设置无线路由的名称。LinksysA Division of Cisco Systems, Inc.设置路由器管理员密码管理员密码保护您的路由器设置不受非法访问和修改.为安全起见,路由器的默认密码是adBin.创建新密码并输入密码栏.在确认栏再次输入密码. 您修改默认密码设置.注意:恋需要这个密码才能登陆到路由器的¥ebbased应用程序-r记住我的密码图5-5设置密码图5-7相关配置信息Linksys'A Divisron of Cisco Systems, Inc.Wireless-N路由器已被成功设置!设置向导2?4GHzwireless-N宽带路由器在线注册I退出Wireless- N宽带路由器设置向导业号 TRT300N2.配置无线路由打开IE,在地址栏中输入http:/192.168.1.1,然后在弹出的对话框里面输入你设置的用户名 和密码(默认用户名：admin密码：admin)登入到路由器配置界面：在左侧Internet connection Type右边选择该路由器的互联网连接类型：在这选择静态IP (static ip)，在下面填入ip地址、子网掩码、网关、DNS等内容。在下面还可以设置该路由器的默认访问配置地址，以及是否启用DHCP服务等。在最上面的导航菜单中选择wireless,进入到wireless设置，选择wireless security选项，进行 无线网络安全设置，在Security Mode中选择一种加密类型，在encryption选项中选择加密 位数，key中填入10位数的十六进制密钥，并且记住该密钥，在后面通过无线连接时要用 到。2.配置USB无线网卡将DWL-G132无线USB网卡（或WPN111）与计算机的USB端口相连接 将无线网卡驱动程序盘放入电脑光驱，按下面提示安装。在图5-9中选择“Install Driver”，程序会自动安装。在弹出5-10所示兼容性问题对话框 时选择“是”，然后会出现选择安装位置，选择“下一步”，当出现5-11所示安全警告窗口 时，选择“仍然安装”。安装完成，会要重新启动计算机。重启即可。802J1g/2.4GHz Wireless GUSB Adapter择 Inst"图 5-9 DInstall DriverA View Quick Installation Guide View Manual Install Adobe® Reader'Thank YouDWL-G132DdUnkBuildingfor PeopleThis inst&Hef will guide you ihf&igh theprocess. You only;：iy bom 瞄访g也5 网;U-Link n招two南hq ProducL图5-10兼容性问题，选择是硬件安装正在为此硬件安装的软件:D-Link AirPlus Xtreme G DWL-G132 Wireless USB Adapter (rev. A)没有通过Windows徵标测试 > 无法验证它同Windows XP 的相容性。告诉我为什么这个测试很重要-)疆续安装此软件会立即或在以后使系魏安得不稳定. icroEoft建设您现在停止此安装并同哽件供应商安装完成，重启计算机后，会出现如图%Bt选择“连垂襦无线网络就连接 成功了。双击屏幕右下角的无线连接图标，出现如图5-13所示窗口联系,以获得通过Iind«S徵标81试的软件.图5-13无线网络连接状态Server-PT按以上方法配置其它客户机，这样无线局域网就组建成功了！因为无线路由器数量有限，在这里可以用Packet Tracer 5.0进行虚拟仿真，打开Packet Tracer5.0,在左下角虚拟设备中找到l inksys，随便组一个小型局域网进行测试。210.26.0. 10配置界面，把主机箱左下角的给PC添加无线网卡，首先把设,PT-HOST-NM-1CFE模块移除，然后添加LinkSys-WMPsOON，该模块提供一个2.4GHZ无线 接口套接用于连接无线网络，本模块支持采用以太网方式I的Lan接入协议。添加完毕后通 电即可。打开无线路由，点击图形用户界面，这样一来和你看到的真实的无线路由器配置界面就一样 了，按照上面所讲的对无线路由器配置的步骤进行配置，在这里因软件原因，不能设置路由 访问加密认证。如果想设置加密认证的话，可以把路由器还成无线AP即可。（该设备也在 无线设备中）Static IPInternet IP地址地:止为210.26.0.10的服|210 .(26,. 2InternetConnection typeTireless Router0ASIkFinruana Wfifrn yWireless-N Broadband Router WR1SetupSetupWireless SecurityAccessApplkationfAdministrationStRestnctaons8c GamingBasic SetupD D N SiVtAC .address Clone.advanced Ruijting物理|配置图形用户界面Internet 置然后对PC进行设置，把iP 1设置为自动获取即可，让后打开褊浏览器，看能不能访 务器，若出现以下界面则表示成功广，|无线网络的安全配置1、SSID的配置：在AP和无线网卡之间有类似于“组名”的SSID进行管理，SSID相同的连成一个WLAN 网络。默认SSID为Default，不设WEP密码。在图5-15图中，不同AP网络使用不同的SSID， Access point0： SSID： WLAN-1； Access point1： SSID： WLAN-2。2、WEP密码的配置：在无线客户端和无线AP之间可通过设置WEP密码控制无线连接和加密传输内容。不同 AP 网络使用不同的 WEP 密码，Access point0： WEP 密码：1234567890； Access point1： WEP 密码：2134567890。SSID:WLAN-1WEF：1234567890启动。如F服务HTTF服务DNS服务IF:192.168. 10.253 网美:192. 168. 10. 254SSID:WLAN-2WEP:2134567890PC-PTPCO图5-15无线AP网络无线网卡SSID和WEP密码的设置：PC0和PC1的设置Config | Desktop |r DisabledIP Configuration国 DHCPIP AddressSubnet Mask-IPv& ConfigurationLink Local Address:r DHCPIPv6 AddressPort StatusBandwidthMAC AddressSSID-Security ModeWireless匠OnC 11 Mbps E 54 Mbps C 270 Mbps0005.5E7C.2S8EWLAN-1汗WEPC Static1234.567890FE80: :205:5EFF:FE7C:258EAuto ConfigC Static/ID和WEP密码的配置：Access point0的SSID和WEP密码设置配置服务器Server0的IP地址和网关参数:在服务器SERVER0上启动和配置DHCP服务:在服务器SERVER0上启动和配置DNS和HTTP服务:在无线PC机上使用DHCP自动获取IP地址及相关参数，访问WEB和DNS服务。【上机任务】1. 认识实际的无线网络设备2. 将无线网络设备与计算机互连3. 配置无线路由的相关参数4. 测试由无线路由组建的网络的连通性【实验报告】1. 画出自己设计的无线网络的拓扑结构2. 按实验指书中的实验步骤，写出自己的配置参数3. 连通性测试结果4. 心得及其他