第3章 中型企業(yè)無線局域網(wǎng)組建課件

第3章中型企業(yè)無線局域網(wǎng)組建

教學(xué)時(shí)間：18學(xué)時(shí)

無線局域網(wǎng)技術(shù)項(xiàng)目教程第3章中型企業(yè)無線局域網(wǎng)組建3.1無線局域網(wǎng)射頻（RF）13.2WLAN的天線23.3WLAN的主要設(shè)備33.4無線局域網(wǎng)部署4563.8無線Mesh網(wǎng)絡(luò)83.5CAPWAP協(xié)議73.7無線網(wǎng)橋3.6無線局域網(wǎng)漫游學(xué)習(xí)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)本章，讀者應(yīng)到達(dá)如下目標(biāo)：（1）了解電磁波的頻段、載波、信道概念（2）了解微波傳播路徑（3）理解微波的反射、折射、繞射和散射概念（4）了解菲涅耳區(qū)（5）了解RF信號強(qiáng)度、衰減（6）了解WLAN天線的功能、類型和主要參數(shù)（7）認(rèn)識無線局域網(wǎng)主要設(shè)備：無線AP、控制器（8）掌握以太網(wǎng)供電（PoE）的主要特點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)（9）了解傳統(tǒng)AP架構(gòu)模式的WLAN

（10）掌握基于WLC的集中型WLAN構(gòu)成和工作機(jī)制（11）了解CAPWAP協(xié)議的主要特點(diǎn)和工作機(jī)制（12）掌握無線交換機(jī)＋FITAP的WLAN的工作方式（13）理解無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系（14）理解無線局域網(wǎng)漫游概念（15）理解無線網(wǎng)橋概念（16）認(rèn)識無線局域網(wǎng)主要設(shè)備：無線AP、控制器（17）掌握以太網(wǎng)供電（PoE）的主要特點(diǎn)（18）了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場景第3章中型企業(yè)無線局域網(wǎng)組建中型企業(yè)無線局域網(wǎng)組建項(xiàng)目拓?fù)鋱D3.6無線局域網(wǎng)漫游

3.6無線局域網(wǎng)漫游3.6.1無線漫游1．漫游概念無線漫游（Roaming）是指STA（Station，無線工作站）在移動到兩個AP覆蓋范圍的臨界區(qū)域時(shí)，STA與新的AP進(jìn)行關(guān)聯(lián)并與原有AP斷開關(guān)聯(lián)，且在此過程中保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接。如下頁圖所示。3.6.1無線漫游2．802.11漫游分類在802．11無線局域網(wǎng)中，漫游有基本漫游和擴(kuò)展漫游?；韭问侵笩o線STA的移動僅局限在一個擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)部。擴(kuò)展漫游指無線SAT從一個擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個BSS移動到另一個擴(kuò)展服務(wù)區(qū)的一個BSS。3．漫游實(shí)現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)會發(fā)生漫游：無線工作站離開了當(dāng)前AP的覆蓋區(qū)。當(dāng)前使用的無線頻段受到嚴(yán)重的干擾。當(dāng)前連接的AP停止了工作。正在使用的頻段非常繁忙，此時(shí)還有可選的負(fù)載較輕的頻段。

3.6.1無線漫游無線SAT是基于組合通信質(zhì)量（CombinedCommunications-Quality&Load，CCQL）條件決定是否發(fā)起漫游的，CCQL數(shù)值基于以下參數(shù)計(jì)算：（1）SNR（SignaltoNoiseRatio，信噪比）。根據(jù)接收到的Beacon（信標(biāo)）幀顯示的平均信號等級；根據(jù)當(dāng)前信道接收到的數(shù)據(jù)的平均噪音等級。（2）負(fù)載。（3）掃描的結(jié)果(Searching時(shí)產(chǎn)生的結(jié)果):根據(jù)ProbeResponses（探測響應(yīng)）的信噪比。

每個SAT會分析與其就近的各個AP之間的信號強(qiáng)度及負(fù)載量，然后選擇最佳連接點(diǎn)。當(dāng)SAT移動時(shí)，它會繼續(xù)不斷地檢測原來連接的AP，并保持連接。如果不能再連接原來的AP時(shí)，它會尋找可用的AP去連接，使通訊能夠繼續(xù)維持。在設(shè)計(jì)WLAN時(shí)，必須考慮AP無線信號的覆蓋范圍，使SAT能夠在AP之間實(shí)現(xiàn)無縫漫游。3.6.1無線漫游IEEE工作組制定了802.11f協(xié)議，詳細(xì)闡述了接入點(diǎn)內(nèi)部協(xié)議IAPP（Inter-AccessPointProtocol）IAPP協(xié)議旨在向用戶提供AP間的移動功能，以滿足用戶對移動性日益增長的需求。IAPP協(xié)議元素：（1）WMP（WaveLANManagementProtocol），單向協(xié)議，是工作站發(fā)出的重新建立新的聯(lián)合關(guān)系的信號協(xié)議。（2）Announce（通告）Protocol，在同一區(qū)域內(nèi)，AP間相互確認(rèn)和交換信息的通告協(xié)議。（3）Hand-over（移交）Protocol，一個無線工作站和AP重新建立連接時(shí)，在AP間交換信息的雙向協(xié)議。

3.6.2基于無線控制器架構(gòu)的漫游3.6.2基于無線控制器架構(gòu)的漫游1．二層漫游二層漫游，就是在相同子網(wǎng)內(nèi)漫游，切換速度較快。二層漫游通過由無線控制器緩存認(rèn)證信息，使客戶在不同AP間切換時(shí)無需重新認(rèn)證，不出現(xiàn)中斷及重新關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。2．三層漫游三層漫游需要跨子網(wǎng)，切換速度較慢。三層漫游除了跟二層一樣利用了LWAPP等AP和控制器間的隧道協(xié)議以外，還要進(jìn)行IPinIP的協(xié)議，類似于GRE協(xié)議。3.6.2基于無線控制器架構(gòu)的漫游3．基于無線控制器架構(gòu)的漫游分為：子網(wǎng)內(nèi)漫游（二層漫游）和子網(wǎng)間漫游（三層漫游）。也有的分為控制器內(nèi)漫游和控制器間漫游。控制器內(nèi)漫游控制器間漫游3.6.2基于無線控制器架構(gòu)的漫游控制器內(nèi)漫游的過程是：一個終端通過可快速漫游方式關(guān)聯(lián)到AP1，后者連接AC；該終端斷開與AP1的關(guān)聯(lián)，漫游到與同一無線控制器AC相連的AP2上；該終端聯(lián)到AP2的過程即為AC內(nèi)漫游?？刂破鏖g漫游的過程是：一個終端通過可快速漫游方式關(guān)聯(lián)到AP1，后者連接AC1；終端斷開與AP1的關(guān)聯(lián)，漫游到AP2，后者連接到另一個無線控制器成員AC2。該終端關(guān)聯(lián)到AP2的過程即為AC間漫游。在AC間漫游之前，AC1需要和AC2通過IACTP隧道同步漫游終端的信息?？刂破鲀?nèi)漫游控制器間漫游3.7無線網(wǎng)橋1.無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋是用無線方式橋接有線網(wǎng)絡(luò)，它可在兩個或多個有線網(wǎng)絡(luò)之間搭起無線通信的橋梁。2.無線網(wǎng)橋設(shè)備無線網(wǎng)橋所用的設(shè)備是無線AP的一種分支。安裝于室外的無線AP通常也稱為無線網(wǎng)橋。無線網(wǎng)橋設(shè)備是為使用無線（微波）進(jìn)行遠(yuǎn)距離點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)有線局域網(wǎng)無線互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。無線網(wǎng)橋的作用擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，將不同的WLAN互連的特殊AP。提高網(wǎng)絡(luò)安全性，可以防止未授權(quán)的用戶訪問網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)傳輸距離的不同可分為工作組網(wǎng)橋和長距離網(wǎng)橋。防止信號衰減，網(wǎng)橋之間不能有障礙物。應(yīng)適應(yīng)室外惡劣環(huán)境的影響。3.7無線網(wǎng)橋Aironet1400

系列適用于視距應(yīng)用的高速、高性能室外網(wǎng)橋解決方案；54Mbps的數(shù)據(jù)速率允許建立12千米之遙的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，3.2千米之遙的點(diǎn)到多點(diǎn)鏈路?？偼掏侣蕦⒊^28Mbps。如果采用增益更高的天線或更低的數(shù)據(jù)速率，點(diǎn)到點(diǎn)覆蓋區(qū)域?qū)⒊^32千米。僅提供自主接入點(diǎn)。銳捷AP620-H

增強(qiáng)型802.11n無線接入點(diǎn)，支持點(diǎn)對點(diǎn)/多點(diǎn)網(wǎng)橋、中繼等室外橋接模式；雙路802.11n設(shè)計(jì)，最大可支持600M的速率；500mw功率，最大覆蓋半徑可達(dá)500米，網(wǎng)橋距離10km；通過IP66防水防塵標(biāo)準(zhǔn)，適用于惡劣室外環(huán)境；光、電復(fù)用口上聯(lián)，適用于各種部署環(huán)境；智能感知功能，AC宕機(jī)AP智能切換為自主模式。

Aironet1400系列銳捷AP620-H3.7無線網(wǎng)橋3.無線網(wǎng)橋的連接方式通常的無線網(wǎng)橋的連接方式主要有點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)及中繼方式。(1)點(diǎn)對點(diǎn)連接點(diǎn)對點(diǎn)型（PTP），即“直接傳輸”。無線網(wǎng)橋設(shè)備可用來連接分別位于不同建筑物中兩個固定的網(wǎng)絡(luò)。它們一般由一對橋接器和一對定向天線組成。兩個天線必須相對定向放置，室外的天線與室內(nèi)的橋接器之間用電纜相連，而橋接器與網(wǎng)絡(luò)之間則是物理連接。(2)中繼方式即“間接傳輸”。BC兩點(diǎn)之間不可視，但兩者之間可以通過一座A樓間接可視。并且AC兩點(diǎn)，BA兩點(diǎn)之間滿足網(wǎng)橋設(shè)備通訊的要求。(3)點(diǎn)對多點(diǎn)方式

無線網(wǎng)橋的連接方式3.8無線Mesh網(wǎng)絡(luò)3.8無線Mesh網(wǎng)絡(luò)無線Mesh（網(wǎng)狀）網(wǎng)絡(luò)（WMN，WirelessMeshNetwork）是一種與傳統(tǒng)WLAN完全不同的新型WLAN技術(shù)。3.8.1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)概念單跳網(wǎng)絡(luò)：在集中型WLAN中，每個客戶端均通過一條與AP(AccessPoint)相連的無線鏈路來訪問網(wǎng)絡(luò)，形成一個局部的BSS(BasicServiceSet)。用戶如果要進(jìn)行相互通信的話，必須首先訪問一個固定的接入點(diǎn)(AP)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱為單跳網(wǎng)絡(luò)。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收無線信號，每個節(jié)點(diǎn)只和鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信?？蛻舳藬?shù)據(jù)包能“多跳（multi-hop）”地從一個節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)其目的地。另外它還支持多有線網(wǎng)關(guān)，通過入口（portal）節(jié)點(diǎn)接入到有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能很好地避免單故障點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)暢通性的影響。3.8.1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)概念傳統(tǒng)WLAN與無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別傳統(tǒng)WLAN傳統(tǒng)WLAN的AP端是需要使用對絞電纜或光纜傳輸?shù)轿坏?，因此在很多?yīng)用場景下也會遇到與有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一樣的困難。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點(diǎn)都可以與一個或者多個對等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，因而能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供更大的無線覆蓋范圍，更高吞吐率和更好的故障恢復(fù)性能，同時(shí)需要的有線布線又很少，更便利建網(wǎng)。

3.8.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備3.8.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備1.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備(1)橋接型MAP采用無線回傳作為上聯(lián)鏈路，具備普通WLANAP的功能，支持用戶數(shù)據(jù)的橋接方式轉(zhuǎn)發(fā)，支持基于網(wǎng)元管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理功能。

(2)路由型MAP采用WLAN路由協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)，支持與之相關(guān)的WLAN路由協(xié)議和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，有線側(cè)支持現(xiàn)有IP路由協(xié)議，支持基于網(wǎng)元管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理功能。(3)集中控制型MAP集中控制型MAP受AC控制，MAP只提供二層接入和回傳功能，其他功能均由AC統(tǒng)一提供。MAP與AC之間采用隧道技術(shù)傳送全部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和管理控制數(shù)據(jù)，支持基于網(wǎng)元管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理功能。3.8.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備2.Mesh網(wǎng)絡(luò)分類根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中不同的位置，無線Mesh接入設(shè)備又可分為Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備和Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備兩類。（1）Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備是和有線網(wǎng)絡(luò)連接的節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)流量匯聚轉(zhuǎn)發(fā)等功能。路由型的Mesh網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過靜態(tài)或動態(tài)路由協(xié)議與有線網(wǎng)絡(luò)建立連接，負(fù)責(zé)路由轉(zhuǎn)換。（2）Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過WLAN回傳鏈路連接其它中間節(jié)點(diǎn)或邊界節(jié)點(diǎn)，包括兩種情況：只負(fù)責(zé)WLAN回傳鏈路，不作覆蓋；既負(fù)責(zé)WLAN回傳鏈路，同時(shí)負(fù)責(zé)覆蓋。路由型的Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過動態(tài)路由協(xié)議建立三層鏈接。3.8.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備CiscoAironet1500系列

CiscoAironet1500系列為擴(kuò)展到大型室外部署進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)。能夠以網(wǎng)狀接入點(diǎn)所必需的零配置方式進(jìn)行部署?？山?jīng)濟(jì)有效地部署安全的室外無線局域網(wǎng)，具有出色的擴(kuò)展能力；僅提供輕型接入點(diǎn)。能夠安裝在任何有電源的地方，能夠方便地安裝在路燈柱上，而不一定非要設(shè)有網(wǎng)絡(luò)連接。AP7161網(wǎng)狀接入點(diǎn)

AP7161

是一個高性能耐用型802.11n網(wǎng)狀接入點(diǎn)，提供支持3x3MIMO（多輸入/多輸出）技術(shù)的2.4GHz和5.0GHz射頻，數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)300Mbps。非常適合將工業(yè)和企業(yè)園區(qū)、視頻監(jiān)控、公共安全和智能電網(wǎng)設(shè)施部署的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至戶外。3.8.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)設(shè)備ArubaAirMeshMST200ArubaAirMeshMST200?室外無線Mesh接入路由器可以為IP視頻監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備提供高性能的室外無線Mesh連接。提供802.11n連接的理想選擇。支持最高300Mbps的數(shù)據(jù)速率，是可靠而經(jīng)濟(jì)有效的替代布線或光纖的理想方案。利用集成的定向天線，MST200可以提供長距離回程鏈路，它可以連接最遠(yuǎn)距離不超過5公里的AirMesh網(wǎng)絡(luò)或其它MST200。

3.8.3無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場景3.8.3無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場景1.二層無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）集中控制型無線Mesh網(wǎng)集中控制型無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種二層接入的混合組網(wǎng)模式，即AC+瘦AP+MeshAP組網(wǎng)。在有線資源區(qū)域，部署瘦AP，通過有線與AC相連；在有線資源缺乏的區(qū)域，部署MAP，通過WLAN回傳，經(jīng)Mesh網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過有線與AC相連。（2）橋接Mesh網(wǎng)絡(luò)橋接型Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D與集中控型Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D類似，只是沒有集中控制器AC。橋接Mesh網(wǎng)絡(luò)是二層網(wǎng)方案，是分層組網(wǎng)中最邊緣的接入網(wǎng)絡(luò)。3.8.3無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場景二層Mesh組網(wǎng)拓?fù)?.8.3無線Mesh網(wǎng)