計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第4版）課件 第13章 WLAN技術(shù)

第十三章WLAN技術(shù)目錄13.1WLAN概述13.2WLAN配置實(shí)現(xiàn)13.1.1WLAN概念WLAN即WirelessLAN（無線局域網(wǎng)），是指通過無線技術(shù)構(gòu)建的無線局域網(wǎng)絡(luò)。WLAN廣義上是指以無線電波、激光、紅外線等無線信號(hào)來代替有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。通過WLAN技術(shù)，用戶可以方便地接入到無線網(wǎng)絡(luò)，并在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)自由移動(dòng)，徹底擺脫有線網(wǎng)絡(luò)的束縛。有線網(wǎng)絡(luò)SwitchSwitchRouterPCAccessPoint無線信號(hào)無線網(wǎng)絡(luò)13.1.2無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11是現(xiàn)今無線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)。它是由國(guó)際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)(IEEE)定義的無線網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi聯(lián)盟制造商的商標(biāo)，并做為產(chǎn)品的品牌認(rèn)證，是一種創(chuàng)建于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)上的無線局域網(wǎng)技術(shù)。在大多數(shù)場(chǎng)景下，Wi-Fi可等同于802.11。時(shí)間協(xié)議速率頻率802.112Mbit/s2.4GHz802.11b11Mbit/s2.4GHz802.11a、802.11g54Mbit/s2.4GHz、5GHz802.11n300Mbit/s2.4GHz

&5GHz802.11acwave11300Mbit/s5GHz199719992003200920132015Wi-FiWi-Fi4802.11acwave26.9Gbit/s5GHzWi-Fi5802.11axWi-Fi69.6Gbit/s2.4GHz

&5GHzWi-Fi3Wi-Fi1Wi-Fi22018LANEthernetIEEE802.3WLANWi-FiIEEE802.1113.1.3WLAN設(shè)備家庭Wi-Fi路由器PoE交換機(jī)無線接入點(diǎn)(AP,AccessPoint)無線接入控制器(AC,AccessController)Network家用企業(yè)13.1.4基本W(wǎng)LAN組網(wǎng)FATAP(胖AP)架構(gòu)AC+FITAP(瘦AP)架構(gòu)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)園區(qū)出口網(wǎng)關(guān)FITAPCAPWAPCAPWAPACSTA(工作站)射頻信號(hào)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)園區(qū)出口網(wǎng)關(guān)STA(工作站)FATAP射頻信號(hào)有線側(cè)組網(wǎng)以太網(wǎng)協(xié)議無線側(cè)組網(wǎng)802.11協(xié)議InternetInternet13.1.5有線側(cè)組網(wǎng)和無線側(cè)組網(wǎng)概念有線側(cè)組網(wǎng)概念：AP-AC組網(wǎng)方式AP1AC二層網(wǎng)絡(luò)APn……二層組網(wǎng)AP1AC三層網(wǎng)絡(luò)APn……三層組網(wǎng)二層組網(wǎng)：AP與AC之間的網(wǎng)絡(luò)為直連或者二層網(wǎng)絡(luò)。由于二層組網(wǎng)比較簡(jiǎn)單，適用于簡(jiǎn)單臨時(shí)的組網(wǎng)，能夠進(jìn)行比較快速的組網(wǎng)配置，但不適用于大型組網(wǎng)架構(gòu)。三層組網(wǎng)：AP與AC之間的網(wǎng)絡(luò)為三層網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際組網(wǎng)中，一臺(tái)AC可以連接幾十甚至幾百臺(tái)AP，組網(wǎng)一般比較復(fù)雜，在大型組網(wǎng)中一般采用三層組網(wǎng)。13.1.5有線側(cè)組網(wǎng)和無線側(cè)組網(wǎng)概念有線側(cè)組網(wǎng)概念：AC連接方式直連式組網(wǎng)旁掛式組網(wǎng)直連式組網(wǎng)可以認(rèn)為AP、AC與上層網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在一起，所有數(shù)據(jù)必須通過AC到達(dá)上層網(wǎng)絡(luò)。直連式組網(wǎng)中AC同時(shí)扮演AC和匯聚交換機(jī)的功能，AP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)都由AC集中轉(zhuǎn)發(fā)和處理。旁掛式組網(wǎng)，AC旁掛在AP與上行網(wǎng)絡(luò)的直連網(wǎng)絡(luò)中，不再直接連接AP。旁掛式組網(wǎng)，AC旁掛在AP與上行網(wǎng)絡(luò)的直連網(wǎng)絡(luò)上，AP的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以不經(jīng)AC而直接到達(dá)上行網(wǎng)絡(luò)。AP1ACIP網(wǎng)絡(luò)APn……核心網(wǎng)絡(luò)CAPWAPCAPWAPAP1IP網(wǎng)絡(luò)APn……核心網(wǎng)絡(luò)ACCAPWAPCAPWAP13.1.5有線側(cè)組網(wǎng)和無線側(cè)組網(wǎng)概念無線側(cè)組網(wǎng)概念：無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)中，信息可以是圖像、文字、聲音等。信息需要先經(jīng)過信源編碼轉(zhuǎn)換為方便于電路計(jì)算和處理的數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過信道編碼和調(diào)制，轉(zhuǎn)換為無線電波發(fā)射出去。信源編碼信道(傳輸介質(zhì))解碼信宿噪聲源調(diào)制解調(diào)發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備無線通信系統(tǒng)13.1.5有線側(cè)組網(wǎng)和無線側(cè)組網(wǎng)概念無線側(cè)組網(wǎng)概念：無線電磁波無線電磁波是頻率介于3赫茲和約300G赫茲之間的電磁波，也叫作射頻電波，或簡(jiǎn)稱射頻、射電。無線電技術(shù)將聲音訊號(hào)或其他信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換，利用無線電磁波傳播。WLAN技術(shù)就是通過無線電磁波在空間中傳輸信息。當(dāng)前我們使用的頻段是：2.4GHz頻段(2.4GHz~2.4835GHz）；5GHz頻段（5.15GHz~5.35GHz，5.725GHz~5.85GHz）。330300330300330300330300HZKHZMHZGHZ2.4GHz工作頻段IEEE802.11b/g/n/ax5GHz工作頻段IEEE802.11a/n/ac/ax極低頻超低頻特低頻甚低頻低頻中頻高頻甚高頻特高頻超高頻極高頻紅外線、可見光、紫外線、射線等無線電磁波頻譜：13.1.5有線側(cè)組網(wǎng)和無線側(cè)組網(wǎng)概念無線側(cè)組網(wǎng)概念：無線信道信道是傳輸信息的通道，無線信道就是空間中的無線電磁波。無線電磁波無處不在，如果隨意使用頻譜資源，那將帶來無窮無盡的干擾問題，所以無線通信協(xié)議除了要定義出允許使用的頻段，還要精確劃分出頻率范圍，每個(gè)頻率范圍就是信道。2.4GHz頻段5GHz頻段對(duì)于5G頻段，支持更寬頻譜，頻率資源更為豐富，AP不僅支持20MHz帶寬的信道，還支持40MHz、80MHz及更大帶寬的信道。2.4GHz頻段被劃分為14個(gè)有重疊的、頻率寬度是20MHz的信道。其中包含重疊信道和非重疊信道。重疊信道：在一個(gè)空間內(nèi)同時(shí)存在重疊信道，則會(huì)產(chǎn)生干擾問題。非重疊信道：在一個(gè)空間內(nèi)可以同時(shí)存在非重疊信道，不會(huì)產(chǎn)生干擾問題。13.1.6WLAN的工作流程WLAN工作流程AP獲取IP地址并發(fā)現(xiàn)AC，與AC建立連接AP上線1AC將WLAN業(yè)務(wù)配置下發(fā)到AP生效WLAN業(yè)務(wù)配置下發(fā)2STA搜索到AP發(fā)射的SSID并連接、上線，接入網(wǎng)絡(luò)STA接入3WLAN網(wǎng)絡(luò)開始轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)WLAN業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)4ACDHCPServer園區(qū)網(wǎng)絡(luò)APAP目錄13.1WLAN概述13.2WLAN配置實(shí)現(xiàn)13.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^部署無線業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)工作站等終端設(shè)備接入無線網(wǎng)絡(luò)。掌握無線模板配置方法和基本的WLAN配置流程。13.2.2實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)介紹拓?fù)浣榻B13.2.2實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)介紹IP地址和VLAN規(guī)劃設(shè)備名稱接

口IP地

址ACVlanif10192.168.10.254/24SW1Vlanif20192.168.20.254/24設(shè)備名稱VLANIDAC10、20SW110、20SW210、20SW310、2013.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置有線側(cè)網(wǎng)絡(luò)配置（1）開啟設(shè)備POE供電功能（模擬器不用開啟）。SW2：SW3：[SW2]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SW2-GigabitEthernet0/0/2]poeenable[SW3]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SW3-GigabitEthernet0/0/2]poeenable13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置（2）VLAN配置。SW1：[SW1]vlanbatch1020[SW1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[SW1-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[SW1-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1020[SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit[SW1]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SW1-GigabitEthernet0/0/2]portlink-typetrunk[SW1-GigabitEthernet0/0/2]porttrunkallow-passvlan1020[SW1-GigabitEthernet0/0/2]quit[SW1]interfaceGigabitEthernet0/0/3[SW1-GigabitEthernet0/0/3]portlink-typetrunk[SW1-GigabitEthernet0/0/3]porttrunkallow-passvlan1020[SW1-GigabitEthernet0/0/3]quit13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置AC：[AC]vlanbatch1020[AC]interfaceGigabitEthernet0/0/1[AC-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[AC-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1020[AC-GigabitEthernet0/0/1]quitSW2：[SW2]vlanbatch1020[SW2]interfaceGigabitEthernet0/0/1 [SW2-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[SW2-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1020[SW2-GigabitEthernet0/0/1]quit[SW2]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SW2-GigabitEthernet0/0/2]portlink-typetrunk[SW2-GigabitEthernet0/0/2]porttrunkpvidvlan10[SW2-GigabitEthernet0/0/2]porttrunkallow-passvlan1020[SW2-GigabitEthernet0/0/2]quit13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置SW3：[SW3]vlanbatch1020[SW3]interfaceGigabitEthernet0/0/1[SW3-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[SW3-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1020[SW3-GigabitEthernet0/0/1]quit[SW3]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SW3-GigabitEthernet0/0/2]portlink-typetrunk[SW3-GigabitEthernet0/0/2]porttrunkpvidvlan10[SW3-GigabitEthernet0/0/2]porttrunkallow-passvlan1020[SW3-GigabitEthernet0/0/2]quit13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置（3）配置接口IP地址。[AC]interfaceVlanif10[AC-Vlanif10]ipaddress192.168.10.25424[AC-Vlanif10]quit[SW1]interfaceVlanif20[SW1-Vlanif20]ipaddress192.168.20.25424[SW1-Vlanif20]quit13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置（4）DHCP配置。AC、SW1：[AC]dhcpenable[AC]ippoolap[AC-ip-pool-ap]network192.168.10.0mask24[AC-ip-pool-ap]gateway-list192.168.10.254[AC-ip-pool-ap]quit[AC]interfaceVlanif10[AC-Vlanif10]dhcpselectglobal[SW1]dhcpenable[SW1]ippoolsta[SW1-ip-pool-sta]network192.168.20.0mask24[SW1-ip-pool-sta]gateway-list192.168.20.254[SW1-ip-pool-sta]quit[SW1]interfaceVlanif20[SW1-Vlanif20]dhcpselectglobal13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置配置AP上線（1）創(chuàng)建AP組，命名為ap-group1。（2）創(chuàng)建域管理模板，設(shè)置AC的國(guó)家碼。（3）AP組下調(diào)用域管理模板。[AC]wlan[AC-wlan-view]ap-groupnameap-group1[AC]wlan[AC-wlan-view]regulatory-domain-profilenamedefault[AC-wlan-regulate-domain-default]country-codecn[AC]wlan[AC-wlan-view]ap-groupnameap-group1[AC-wlan-ap-group-ap-group1]regulatory-domain-profiledefaultWarning:Modifyingthecountrycodewillclearchannel,powerandantennagainconfigurationsoftheradioandresettheAP.Continue?[Y/N]:y13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置（4）配置AC建立CAPWAP隧道的源接口。（5）AC上添加AP。[AC]capwapsourceinterfaceVlanif10[AC]wlan[AC-wlan-view]apauth-modemac-auth[AC-wlan-view]ap-id0ap-mac00e0-fc16-6df0[AC-wlan-ap-0]ap-nameap1[AC-wlan-ap-0]ap-groupap-group1Warning:ThisoperationmaycauseAPreset.Ifthecountrycodechanges,itwillclearchannel,powerandantennagainconfigurationsoftheradio,Whethertocontinue?[Y/N]:yInfo:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment..done.[AC-wlan-ap-0]quit13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置（5）AC上添加AP。[AC-wlan-view]ap-id1ap-mac00e0-fc0b-0f60[AC-wlan-ap-1]ap-nameap2[AC-wlan-ap-1]ap-groupap-group1Warning:ThisoperationmaycauseAPreset.Ifthecountrycodechanges,itwillclearchannel,powerandantennagainconfigurationsoftheradio,Whethertocontinue?[Y/N]:yInfo:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment..done.13.2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)配置配置WLAN業(yè)務(wù)參數(shù)（1）創(chuàng)建WLAN安全模板，名稱為“WLAN”，配置安全策略。（2）創(chuàng)建SSID模板，名稱為“WLAN”，配置SSID為“WLAN”。[AC]wlan[AC-wlan-view]security-profilenameWLAN[AC-wlan-sec-prof-WLAN]securitywpa-wpa2pskpass-phrase12345678aesWarning:Thecurrentpasswordistoosimple.Forthesakeofsecurity,youareadvisedtosetapasswordcontainingatleasttwoofthefollowing:lowercaselettersatoz,uppe