第一篇：关于校园无线局域网设计的毕业论文
论文摘要:随着无线网络技术的发展与校园信息化水平的提高,基于WLAN的无线校园网络构建技术已成趋势,成为有线校园网网络延伸的重要手段之一。该文对无线局域网的优点和有线校园网中存在问题进行研究分析,提出校园网中使用无线局域网的必要性,探讨无线局域网在校园网建设中的解决方案。
论文关键词:无线局域网;校园网;IEEE802.11;AP;子网设计
随着网络应用日益丰富,传统局域网络已经不能满足师生对移动网络的要求,无线局域网作为有线网络的补充手段,被更多的师生所认同和接受。众多师生开始在无线局域网中开展各种应用业务,教学、科研、管理、生活正在悄悄地改变。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络,但近年来,随着无线局域网技术业趋向成熟,无线局域网与有线网络的无缝连接,无线局域网正在以它的较高传输能力和很好的灵活性在高校各项应用中发挥日益重要的作用。
无线局域网基础知识与架构
1.1 无线局域网
无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以无线信道作为传输媒介的计算机局域网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。
1.2 无线局域网的技术标准
无线局域网是利用射频技术实现无线通信的局域网络。该技术产生于20世纪80年代,WLAN主要是作为传统布线LAN的延展和替代,它能支持较高数据速率(1～300Mbit/s)、采用微蜂窝、微微蜂窝结构的,自主管理的计算机局部网络。还可以采用无线电或红外线作为传输媒质,采用扩展频谱技术,移动的终端可通过无线接人点来实现对Internet的访问。无线局域网有以下常用标准:
1)IEEE802.11b
802.11b(通常又称Wireless Fidelity,WI-FI),是现在最普及的无线标准之一。设备工作在2.4GHz的范围内,带宽可以达到11Mbps。
2)IEEE802.11a
802.11a标准是一个获得正式批准的无线以太网标准。它工作在5GHz频段上,使用正交频分复用技术,将5GHz分为多个重叠的频率,在每个子信道上进行窄带调制和传输,以减少信道之间的相互干扰,使带宽可以达到54Mbps。
3)IEEE802.11g
802.11g是一种混合标准,能向下兼容传统的802.11b标准。IEEE802.11g的54Mbps高数据吞吐量比802.11b快出5倍,将改善已有的应用性能,使高带宽数据应用成为可能。802.11g产品可以在同一个网络中与802.11b产品结合使用。
4)IEEE802.11n
IEEE802.11n将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达320Mbps。与以往的802.11标准不同,802.11n协议为双频工作模式(包含2.4GHz和5GHz两个工作频段)。这样11n保障了以往的802.11a、b、g标准兼容。另外,天线技术及传输技术使无线局域网的传输距离大大增加,可以达到几公里(并且能够保障100Mbps的传输速度)。
校园无线网络应用与优势
无线局域网以其灵活布设、高带宽和无线接人的优势,可以突破有线网络节点限制、实现多人同时上网的问题,大大地增加了校园网络信息点,方便在校师生获取信息,进一步提升学校的信息化水平。
2.1 无线局域网的优点
1)安装维护方便无线局域网的安装简单,无需破墙、掘地、穿线架管,这样避免对建筑物及周边环境影响,减少网络布线工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP设备,就可建成覆盖整个建筑或地区的局域网络。一旦发生事故,不必寻找损坏路线,只要检查信号发送端与接收端的信号是否正常即可。
2)易于扩展
无线局域网技术有对等模式、中心模式、中继组网模式等多种配置方式,能够根据需要灵活选择。
3)经济节约
由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用律较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
4)使用灵活在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
5)传输速率高
无线局域网技术能够提供高速数据带宽,其中IEEE802.11g能提供的数据传输速率现在已经能够达到54Mbit/s。可以满足用户上网的实际需要。
2.2 无线校园网的网络应用
1)电子网络课堂教学。可以通过无线网络进行教学,拓展了知识空间。
2)移动教学。上课不用再聚集于教室,打破了空间的限制,拓展了地域空间。
3)随时互动辅导。师生不必在课堂上直接对话,拓展了教学空间。
4)科研与教学。校园师生可以随时、随地地从网上获取学术信息,获取无限的网络资源。
5)无线多媒体业务。无线活动教室;虚拟现实的学习环境;无线视频监控;校园语音电话及网上视频点播。
校园无线网络的规划与设计
3.1 网络需求分析
本文所讨论的无线校园网的规划是以江阴职业技术学院为对象,本学院地处江阴市南郊,占地500亩。校园内共有大小建筑27幢,师生员工9000余人,地理环境简单,考虑满足以下几个方面的需求:
1)建设一个满足教学和工作需要的安全可靠的无线校园网络;
2)无线与有线的统一:高校网络一般已经建设了有线网络,无线网络建设必须在原有的有线网络上进行,并实现网络互联、认证计费、安全防御等方面与有线网络进行良好的兼容和互补。这就要求校园有线网络的架构不需要任何改变,只需用原有的网管、认证、计费系统就可以对无线网络进行管理和统一认证。
3)所有教学楼及实训实验大楼:各层走廊和教室均要求信号覆盖;所有学生宿舍楼:鉴于各宿舍都有有线接通,尽量覆盖各宿舍(不做要求);篮球场及足球场:信号要求完全覆盖;室内体育馆:信号要求完全覆盖;各建筑周围的草坪和场所:信号要求完全覆盖;行政楼:要求信号完全覆盖;学生食堂:要求信号完全覆盖;教师宿舍楼:要求信号完全覆盖;要求能提供1000并发用户能力;
4)各信号输出点信号强度10-15dbm;将按照2.4G工作频段2.412～2.462GHz(FCC)分为channel1、channel6、channel11三个完全不干扰频段设计;要求室内容许最大覆盖距离为35—100米,室外容许最大距离100—400米。
5)校园无线网络在支持数据转发的同时支持数据、语音等多种业务,网络应该具有其它智能业务扩展的能力,满足学院的多功能发展需求;
6)现在建设高校无线网络,除了要考虑对现有IPv4网络终端的无线接入,还要支持高性能的IPv6的用户接入,以适应网络发展趋势,并保护网络投资。
3.2 无线校园网的设计
3.2.1 校园无线网络拓扑结构设计
对于局部无线网络,主要采用的是以AP或者无线交换机等为中心结点的星型结构,其目的是为了满足多用户的需求。而如果建设全局无线校园网,可将网络划分为核心层、分布层、接入层进行设计,在整体上一般采用以树型和星型混合的拓扑结构。
3.2.2 校园无线网络物理结构设计
本校已经建成了“千兆主干,百兆交换到桌面”,信息点覆盖教学、办公、图书和实验等大楼主要部分的校园网,在目前的校园网环境下,借助于轻型AP模式架构,可以在现有校园有线网络的基础上建立逻辑独立的无线网络。
通常模式下所有无线数据及控制流量均交由无线控制器来处理,所以我们采用现有校园网的交换机/路由器组成集中控制管理的“覆盖式”(Overlay)无线网络设计,如图1所示。
修改现有校园网交换机的VLAN参数设置、路由设置,使得AP尽量不与一般有线网络设备混合在同一个VLAN中,避免有线设备的异常流量阻断AP和无线控制器之间的通讯;将连接在同一交换机端口下的所有AP放置在一个受保护的VLAN中,设计时统一分配给这些AP静态IP地址,以便于管理;采用核心交换机搭配无线控制模块的方式,进一步减小AP和无线控制器的AP-Manager之间端到端环回延迟,保证AP能够顺利连接在现有的校园网接入交换机上。
3.2.3 无线校园网的构建方法
校园无线网络构建的两种方法。第一,阀值法。通过调整AP的阀值设置,控制AP接入覆盖范围,从而在相同覆盖面积条件下,通过增加AP数量,提高系统容量。第二种,频率复用。学校人群主要由管理人员、教师、科研人员和大量学生构成,以上人群工作和学习生活分布在以下区域:图书馆、教学楼、办公楼、实验研究楼、学生宿舍、运动场以及各类休闲场地(草坪广场等)。
因此,在同一覆盖范围内的多个AP利用802.11g规定的13个可用信道中相互干扰最小信道1、6、11三个信道进行设计,客户端无线网卡根据各AP信号强度,选择不同信道工作,从而提高系统容量。
3.2.4 室内网络组建
室内的范围主要包括所有的教室、实验室、办公室等,在这些场合中主要需要解决两大问题,即AP的覆盖范围和AP的容量问题。由于AP是通过微波来进行数据传输的,室内要考虑的首要问题就是信号覆盖的问题。由于办公室、教室、实验室被各种墙面分割,这对信号的衰减影响很大,因此在室内构建无线局域网时必须对建筑物的信号强度进行详细测试。在合理地分析各个AP的容量与覆盖面后,还需考虑信号衰减因素,适当地增加AP个数来减少数据盲区。室内组建简图见图2。
两个AP的放置要保证AP覆盖区域无间隙并且AP重叠区域最小。相邻AP工作在不同频道,以1、6、11三个频道实现全方位的覆盖。根据经验值,当相邻AP设定相同频点时,要求间隔25米以上;当相邻AP设定相邻频点时,要求AP间隔16米以上;当AP设定相隔频点时,要求间隔12米以上。
对于房间多、用户数量不多但分布较分散的楼宇,如教学楼等,用户主要为学生、教师,因此应用肯定会比较频繁,由于楼长、墙体结构厚、房间多等特点,所以在该环境下覆盖AP安装在楼道内,通过内置天线覆盖楼道两侧房间,微波通过房间的门窗传输到室内,实现了比较细腻的覆盖环境,AP通过有线接入到楼层交换机。
3.2.5 室外无线网络组建
室外设备的AP使用数量基本也遵循室内的条件,但室外AP的放置和设计又有它自己的特点。由于室外环境的特殊性和不确定性,我们放置的设备必须是在密封盒内的,天线布置应该增加避雷器防止雷击,不提供本地供电的场所选用远程供电设备。我们通过室外无线接入点外接增益天线的方式覆盖室外区域,体现覆盖范围最大化的覆盖原则来保证无线用户需求。
从整体上对学院室外部分进行规划,通过室外建设WLAN射频基站对室外和室内用户进行无线覆盖。室外射频基站由室外型AP、外接天线(全向、扇区)以及配套避雷设备组成。根据复杂的室外建筑结构,外接天线的选择更加尤为重要。选择天线型号时应根据现场环境考虑增益、水平波束宽度、垂直波束宽度、极化方式、视觉效果(尺寸、外形、重量)等因素。
学校体育场、足球场、教学楼宇间公共区域等,一般是学校需要实现无线覆盖的室外公共区域。根据需覆盖的室外区域的实际情况,可以设计建立多个无线覆盖基站,采用重叠交叉无线覆盖的方式,完成区域的无缝无线覆盖。选用室外型无线路由器,在空旷地方,信号传输距可以达到300M~600M左右,视空间大小可以使用多个,或者使用室外无线AP,配合室外大夹角定向天线,成功实现系统设计目标。简单设计如图3所示。
无线校园网的网络安全设计
当一个无线局域网组建成功后,用户最关心的是无线局域网的安全问题。为了保证网络安全,我们可以从以下几个方面考虑:
1)用户接入认证控制:原有线校园网络已经部署了用户认证系统,建成后的无线网络必须完全融合进该认证系统中。
2)基于用户的访问策略:不同的用户可能有不同的上网行为,包括HTTP、FTP、语音等,针对不同的应用,应加以配置不同的行为控制权限,保障不同用户的网络互访的安全性。
3)受保护的无线数据传输:无线网络安全事件往往会发生在数据传输阶段。因此,建成的无线网络必须能够满足合法的无线用户与无线接入点数据传输的安全性,以及无线接入点与上行网络之间数据传输的安全性。结束语
校园网络已经成为一种不可代替的获得资源的重要手段。在校园网各区域分别布设无线局域网络以后,教师和学生就可以在这些区域漫游使用,大大增强网络覆盖能力,更好地为教学服务,对整合教育资源,改变教学模式,提高学校的信息化水平有着巨大的作用,为实现数字化校园建设打好基础。
第二篇：校园无线局域网论文 知识
摘要：随着无线局域网技术的不断成熟和普及，无线局域网作为有线网络的补充和延伸，对推动高校信息化资源建设的发展起到了重要作用，同时对学校教师、学生的学习、生活方式产生了积极的影响，本文就无线局域网的相关概念和技术和高校内的应用层面进行探讨。
关键词：无线网络 IEEE802.11 无线接入
什么是无线局域网
1.1 无线局域网的概念 无线局域网(Wireless Local Area Networks，简称WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代传统双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，它作为有线局域网的补充和延伸，使得通信的移动化和个性化成为了可能。
1.2 无线局域网的主要标准 常用的计算机无线通信技术有光波和无线电波。光波包括红外线和激光，但由于光波易受天气影响，不具备穿透能力，难以实际应用。无线电波包括短波、超短波和微波等。
扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）简称扩频通信。其基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率频谱密度的信号来发射。
扩频通信的基本工作方式有4种：直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式（简称DSSS方式）；跳变频率（Frequency Hopping）工作方式（简称FH方式）；跳变时间（Time Hopping）工作方式（简称TH方式）；线性调频（Chirp Modulation）工作方式（简称Chirp方式）。目前使用最多、最典型的扩频工作方式是直扩式（DSSS方式），在无线网络的通信中，就是采用这种工作方式。
1.3 WLAN的主要技术标准 由于实现无线通信的手段不一，以无线局域网技术和以GPRS/3G为代表的无线上网技术，制定了包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等多项标准和规范，而以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构针对不同的应用场合，制定了一系列协议标准，推动了无线局域网的规范和实用化，并在众多厂商的支持下成为目前主流协议标准。
1997年，IEEE发布了802.11协议，1999年IEEE小组相继推出了，802.11b和802.11a协议，802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率。802.11a的网络吞吐速率达到了54Mb/s和25Mb/s，但成本过高，使用频段5.2GHz是卫星通信频段，很难大面积投入商用，目前最普及、应用最广泛的是802.11b无线标准，2001年，IEEE通过了802.11g标准，它向下兼容802.11a、802.11b的同时，网络吞吐速率54Mbps，而802.11n标准是IEEE推出的最新标准，它通过采用智能天线技术，可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps，提供到300Mbps甚至是600Mbps，引起了市场很大反响。
为什么要构建无线校园网
无线接入在校园网中的优势 无线校园网与有线校园网相比，无线局域网具有巨大的灵活性，有线网络在很多多场合受到布线的制约；布线、改线工程量大；线路易于损坏；固定的网络各节点无法移动。遇到网络盲点时，须铺设专用通信线路，成本高，难度大、耗时长，线路一旦出现故障排查、维修不便，无线校园网较之有线校园网，具有以下几点优势：
2.1 网络综合成本低，随着近几年无线网络设备不断普及，无线网络成本已经接近甚至低于传统有线网络成本，而在网络施工上，无线网络最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，铺设无须掘沟埋管，省去了大量线路铺设的费用和时间。它的安装周期短，维护方便，同时具有传统有线网无可比拟的可扩容性。
2.2 网络覆盖面广，只要安装了一个或多个无线接入点AP设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络，它不受环境条件制约，网络的传输范围得到了拓宽，借助于外接天线（做链接），传输距离则可以达到30～50公里甚至更远，这要视天线本身的增益而定。
2.3 组网灵活方便，无线局域网可以按当时的需要容量来安装设备，甚至可以“现用现装”而传统有线网络，网络设备的安放位置受到网络信息点位置的限制，一旦无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络，进行通讯。
2.4 强大的移动性，无线局域网的一个重大特性就是可以“随时、随地”地实现无线通信，VoIP、资源共享、网络教学、视频会议等许许多多基于无线通信的技术将大大方便了师生们工作、学习。
无线校园的应用范围
基础无线应用。目前，多数高校建设无线网的目的，更主要的是解决难于进行综合布线的公共区域（如会议中心、图书馆等）上网问题，无线校园网建成后，除了能满足校内用户对网络的移动性需求外，在出现大规模网络服务需求的场合（如网上考试报名等），提供临时性的无线网络服务，新生报名、注册等工作，财务和学籍管理部门都需要在报到处集中利用计算机录入信息，并通过网络将数据递交到服务器。无线信号覆盖到校园的任何角落，使整个校园变成一个巨大的信息资源空间。
移动VoIP应用。作为最抢眼无线网应用，它已经出现在如北京大学等国内知名院校内，移动VoIP将价格低廉的VoIP技术与灵活的无线技术相结合，同时结合了无线网络的可移动性、隐蔽性和高扩展性的特点及VoIP的实时性、综合性特点，可以根据所传输的图像质量调节占用的带宽。符合目前的低成本需求以及移动性需求的技术趋势。通过无线网络实现低成本VoIP业务，将使多媒体会议、远程教学及网络电话等应用的普及率大幅提高。
链路的冗余备份。目前，大学普遍由多个校区组成，通常采用租用链路的方式将多个校区互连。我们可以利用无线技术来解决这个问题，只需在各校的建筑物顶上旋转一个无线网桥，架设高增益天线和放大器后，在50KM的范围内仍能保证高速数据传输，实现多校区间不同网段的链路，最大程度地降低在城市路网改造过程中，由于光纤被挖断而导致的校区间断网情况的影响。
无线化教学。无线校园网可以对教学资源进行有效地整合和利用，其中包括已经存储在服务器中的资料（网络教学平台、课件下载中心、综合教务系统等），以及正在上的某一节课，从而改变传统的教学方式，解决了很多学校学生多机器少，排课困难的问题。而且可以为学生复习提供第一手资料，可以有更多的交互性，学校精品课程、优秀教师的课堂录像资料等可以通过VOD视频点播、AOD音频点播学生可以分享优秀教学资源外提高了学习的效率和质量。
其他应用。出于网络安全的考虑，各个校园网都建设了自己的用户认证系统。这虽然保证了校园网的安全，却形成了新的问题：校园网信息孤岛。如何打破校园信息孤岛，实现校园无线网之间的互联互通？由各个校园无线网组成一个庞大的无线联盟的设想，出现在我们面前，这个设想一旦实现，大大方便了各校园的教学资源交流和学术交流等各方面合作。
结束语
在国际上，拥有无线校园网，已经成为现代化校园的一个标志。无线校园网的蓬勃发展正是顺应了教育信息化建设的前进步伐，无线局域网正以它的高速传输和很好的灵活性、扩容性在高校的教学、管理等各项应用中发挥着日益重要的作用。
参考文献：
[1]吴海华，孔为民，徐雪梅.无线网络应用实例分析[J].现代情报.2008.(09).[2]应海盛.无线局域网的安全隐患与对策思考[J].浙江海洋学院学报(自然科学版).2008.(01).[3]石火财，孟绘.高校自适应无线网解决方案[J].各界(科技与教育).2008.(03).摘要：随着基于802.11n标准的WLAN技术的日臻完善，许多制约传统WLAN发展的因素得到较大改善。笔记本电脑等无线终端在大学校园的普遍使用，也对无线校园网的建设提出了新的要求。根据802.11n标准的技术特点，针对传统WLAN中存在的突出问题，通过案例研究与文献研究相结合的方式，在无线网络组网方式、网络安全、漫游方式、网络管理及测试方案等方面做了相关的探讨和研究。并结合大学校园网的特征，给出了一个高速、安全、便捷的无线校园网组网参考方案。
随着国家推进教育信息化建设步伐的加快，大学校园对无线网络的应用需求也日益增加，但网络安全、带宽不足等因素依旧制约着无线局域网的发展。本文在汲取国内外无线校园网建设方案中成功之处的同时，较深入地探讨了现阶段无线校园网建设中依旧存在的问题。通过参考相关文献在网络安全、网络管理等方面的研究成果，结合大学校园网的现状及未来的可持续发展，给出了一个基于802.11n标准的校园无线网的规划与设计参考方案。该组网方案具有安装便捷、使用方便、扩展性较好、高速安全等特点。WLAN的现状及其在校园网的实践情况
无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)具有安装便捷、高灵活性、易扩展等有线局域网无法比拟的优点，因此WLAN在学校、医院、机场等公共场所得到越来越广泛的应用。但相较于有线网络，其网络性能、安全性、可管理性却成为阻碍无线局域网发展的重要制约因素。一方面用户对WLAN的需求不断增长，另一方面，WLAN依然面临着诸如带宽
不足、漫游不方便、网络管理困难、系统安全性不高等问题，导致了许多用户对量终是否采用WLAN系统犹豫不决。在国内，相较于使用有线局域网，采用WLAN作为校园网的学校寥寥无几，其中一个比较成功的案例是北京师范大学无线校园网。这个建于2008年的国内最大规模的WLAN完全满足了北师大数据、语音、视频等多方面的网络应用需求，并且实现了无线设备和用户的集中管理、射频的智能控管功能以及无线局域网的安全保障。现阶段，大学校园采用的小型WLAN更多是作为对有线网络的一种延伸。基于802.11n标准的WLAN的特点
从量初的802.11b标准到现在802.11n标准，WLAN在这10年间，无论是在数据的传输速率方面还是在使用的组网技术方面都有了突飞猛进的发展。虽然基于802.11g标准的WLAN其最大传输速率已经达到54Mbps,但依旧不足以完全满足校园网WLAN的应用。基于802.11n标准的WL AN可提供300~600Mb/s的传输速率。使用技术方面，其主要采用的技术是将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，有效提高了WLAN的传输速率，同时保证了无线传输质量。在范围覆盖方面，802.11n可采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，动态调整波束，保证了WLAN用户接收信号的稳定性。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里，这也极大地提高了WLAN的移动性。在兼容性方面，WLAN不但能实现802.11n向前向后兼容，而且可以实现WLAN与无线广域网的结合。关于WLAN的各种标准的比较如表1所示。
表1 常见WLAN标准的比较 基于802.11n标准的WLAN在校园网实践中的相关设计
3.1 无线组网方式设计
传统的基于AP(Aeeem Point)的WLAN,其无线网络系统的管理主要集中在对每个AP的配置和更新。其工作量随AP数目的增加迅速增长，此时在整个无线局域网系统中，AP之间必须相互协调工作。AP配置等的不统一会引起AP之间的无线电波干扰，用户漫游重认证等问题。中大型无线局域网的组网方式主要有分布式设计和集中式设计2种。分布式设计方案中，采用分布式的管理方式，主要用于规模较小的WLAN;而集中式设计方案，所有的无线设备由网络中心统一管理，适用于较大型的WLAN.在具体的组网方式设计中应综合考虑RF覆盖面，带宽，用户的认证，以及接入的安全性等因素。基于以上因素的考虑，虽然大学校园网的网络规模算不上大型局域网，鉴于校园网的特殊性、管理的复杂性以及学校无线网络的扩展要求，在具体选择组网方式时，建议采用集中式的组网方式。集中式管理方式如图1所示。
图1 无线设备集中管理示意图
该方案中校园网网管人员通过管理放置在网络中心的无线交换机就可以管理整个无线网络系统，包括开通、管理、维护所有AP设备，进而实现无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游以及用户接入等的统一管理。
3.2 多业务区分设计
根据校园用户的类型进行无线网络逻辑结构的设计。学校用户主要由以下几部分组成：学校的领导和老师，学校的学生包括各类交流生，参加学校会议或活动的与会人员，学校普通的工作者，网络管理员。在具体实施无线业务设计时，可以设置多个SSID.SSID是对学校网络的逻辑划分，拥有相同SSID的用户位于同一个VIAN中，根据每个VLAN的用户对象赋予不同的访问权限，一定程度上也提高了网络的安全性。SSID可以通过无线AP在全网进行广播，进而满足不同用户的使用需求。用户在网络范围内可以搜索到所有的SSID,然后选择相应的SSID进行用户认证，认证成功即可访问校园网络和Internet.3.3 网络和用户管理
网络管理可采用集中式管理，在管理细节上可以结合相关的网管设备和网管软件进行网络管理，对用户的管理，考虑到实现无线用户的安全接入和易操作，可以通过IMC准入控制软件的设置，对用户的操作进行相应的限制。其具体的配置主要包括以下2个方面：
1)服务器端的设置服务器端的主要功能是创建帐户和密码，在安全性要求较高时，可对用户账户与用户的信息进行绑定。
2)客户端的设置客户端只要下载并安装专用的客户端程序，在使用时双击执行，输入服务器端分配给用户的用户名以及用户自己设置的密码即可连接无线网络。
3.4 无线网络安全性设计
与有线局域网相比，连接局域网的各类线缆一定程度上已经对网络的使用进行了接入控制，而无线网络的信道开放，给无线网络带来了一定的安全隐患。主要包括未经授权使用网络，地址欺骗和会话拦截(中间人攻击)，高级入侵等。基于以上安全隐患必须采用多种安全设计并举的方式来保证整体网络的安全性，主要的安全性设计包括以下几个方面：
1)多SSID机制多个SSID机制对无线网络进行了逻辑上的划分，不仅有利于网络的分块管理，而且实现了对用户的使用权限的控制。
①WEP(Wired Equivalent Privacy)是WLAN的第一个安全协议，WEP使用一个共享的密钥对数据进行加密，密钥的长度为64位或128位。目前IEEE 802.11标准中的WEP安全解决方案，在15分钟内就能被攻破，已被证实不安全。
②)WPA(Wi-Fi Protected Access)加密方式及其加密特性决定了它比WEP更难以入侵。可以说WPA=802.1X+EAP+TKIP+MIC,其中TKIP(Temporal Key Integrity Protocod)成为临时密钥完整性协议，其采用的加密算法是RC4,但在RC4基础上采用了更加复杂的数据封装，密钥长度也提高到了128位且密钥由服务器自动分发。在802.1X/EAP(可扩展的认证协议)的认证支持下，TKIP实现了用户密钥、会话密钥、数据包密钥的分级密钥体系。MIC(Message integrity Check)全称信息完整检查技术，用于防止数据的伪造。由此可知WPA安全性主要体现在身份认证、加密机制和数据包检查等方面，而且它还可以加强无线网络的管理。根据校园网的特点，应采用WPA加密方式为宜。
3)网络带宽的限制、网络带宽的限制主要是对无线网络中重放攻击等安全隐患的预防，给不同权限的用户设定一个最大带宽以有效地保证整个网络带宽的合理使用，对防止病毒在WLAN中的传播也起到一定的遏制作用。
4)病毒防护及入侵检测机 根据WPDRRC安全模型的定义，检测是保证无线网络安全的重要环节，要及时检测网络中存在的异常，尽早把病毒等不安全因素遏制在“摇篮之中”.在病毒防护方面可以通过检测用户的状态并根据准入机制限制病毒等进入网络。
5)设备安全措施保障无线网络设备的安全是保证无线园区网络正常运行的前提，当前无线网络设备的安全主要包括无线设备的物理安全，无线设备的密码安全及安全访问等。与有线网络设备一般放在配线间不同，无线AP等网络设备需要分布在无线网络空问相应的位置
以满足网络覆盖的要求，且无线网络设备常需要暴露在室外，防盗、防雷等在部署园区无线网络时是必须考虑的问题。针对设备的物理安全可以采取警报系统，和安装避雷针等方式解决。在为无线网络设备设置密码时应避免使用无线网络设备的默认密码，创建健全的密码保障无线设备不会被轻而易举地访问。
3.5 移动漫游设计
移动漫游设计中可采用基于二层漫游设计和三层漫游设计2种方式。目前大多数的无线产品都只能支持基于二层的漫游设计，相比三层漫游而言，用户在跨网段访问时需要二次认证，这其中不可避免的会引起丢包或增加网络延时，严格意义上来说，不属于真正的无缝漫游。而基于三层的漫游可以保证用户在AP、WLAN交换机、不同的VLAN之间进行无缝漫游，漫游过程中不会丢失连接也不需要重启DHCP.在具体选择漫游方式时，需要根据用户具体的应用而定，在使用语音等QoS要求较高的业务时，使用三层漫游则更为合理。
3.6 无线设备的相关设计
在无线设备的相关设计中主要包括无线设备的选址和无线设备的选型等。
1)无线设备的选址无线设备的选址应根据一定的原则，即在满足用户需求的前提下要使用最少的设备，在具体设计时可先采用仿真软件模拟现实的环境。控制好无线信号的重叠范围，无线信号的功率，无线信号的辐射方向。过多的无线信号重叠会引起频繁的无线漫游，进而影响服务质量;在靠近校外的建筑物上放置AP最好使用定向天线，尽量减少无线信号辐射到校园外，以及减少因信号辐射到校园外而增加网络管理复杂度和不安全性。
2)无线设备的造型在教室等墙体密集的区域可以通过增强无线信号的辐射功率或采用高灵敏度、穿透能力强的无线AP产品，并配合分离式吸璜天线，以一个AP配合一个天线或一个AP配合多个天线的方式完成室内区域的完全覆盖。室外选用室外无线AP,通过天线聚集信号使无线覆盖范围更大、更远。设备与天线可安置于楼顶或楼底，使无线信号向下或向
上整体覆盖楼宇。具体设计中还应考虑电能的供应情况，在电能供应方便的地方采用电源供电，否则使用带有POE功能的设备，以POE方式供能。
3.7 测试方案的设计
基本的WLAN搭建完成后，应做相应的测试。网络管理是一个不断测试，不断发现并及时解决问题的过程。无线网络的测试主要包括IP联通性的测试、无线网络速率的测试、无线网络的漫游功能的测试以及准入测试等4个方面。IP联通性的测试可通过ping、tracert等网络测试命令实现。无线网络速率的测试可以通过计算机自带的功能进行速率的测试，也可通过相关的测试设备或测试软件进行速率的测试。在进行无线网络漫游功能的测试时，可以利用笔记本电脑连接到无线网络，在不同的两个无线区域之间进行移动，同时使用ping命令ping网关地址，并利用telnet工具登录到无线控制器等设备上，输入相关的命令查看漫游记录。准入测试可以在服务器端配置不同的测试用户和密码，在客户端以不同的用户和密码进行测试，并与预期的设计理念核对。
3.8 其他设计
一个健全的WLAN,要经受不同季节、不同天气的考验，因此，在WLAN的设计中要把天气等环境因素考虑到网络设计中，由于无线网络易受天气、建筑等因素的影响，所以要准备相应的应急预案。另外还要考虑停电等突发情况的影响。结论
随着无线技术的不断发展，制约传统WLAN发展的一些因素正在被新的技术所改善，无线局域网的优势也进一步突显出来，WLAN不仅弥补了有线局域网的不足，而且为局域网开辟了一个崭新的技术和应用领域。WLAN技术在校园网的应用也必将给大学校园的学习、工作、交流带来更大的便捷。
第三篇：毕业论文设计：家庭无线局域网的设计与实现
论文题目：家庭无线局域网的设计与实现
目 录 绪论..................................................................................................................................................................1
1.1选题背景................................................................................................................................................1 1.2课题研究的目的和意义........................................................................................................................1 1.3 IEEE802.11系列标准...........................................................................................................................1 1.4国内相关研究现状...............................................................................................................................2 1.5家庭无线网络的发展前景...................................................................................................................2 2 无线局域网的特点..........................................................................................................................................3
2.1无线网络特点.......................................................................................................................................3
2.1.1 传输方式..................................................................................................................................3 2.1.2网络拓扑...................................................................................................................................3 2.2几种主要的WLAN技术.........................................................................................................................4 2.3无线局域网安全状况...........................................................................................................................5
2.3.1无线局域网安全技术...............................................................................................................5 2.3.2无线局域网安全隐患...............................................................................................................7 家庭无线局域网方案设计..............................................................................................................................7
3.1 需求设计...............................................................................................................................................7 3.2 IEEE802.11无线局域网设备介绍.....................................................................................................8 3.3无线AP的配置.....................................................................................................................................8 3.4无线网卡设置.......................................................................................................................................9 结论及存在的问题............................................................................................................................................10 参考文献.............................................................................................................................................................11 致
谢................................................................................................................................................................13
河北司法警官学院 绪论
1.1选题背景
近年来，信息技术的发展日新月异，正以不可抗拒的力量改变着人们的生产方式、生活方式，目前除少数家庭外，大部分家庭都实现了家庭网络的普及。随着家庭网络的进一步普及，硬件环境逐渐完善，家庭网络的应用也在逐步深化。
时至今日，无线越来越普及，主流配置的笔记本、电脑、手机、PDA等设备都具备了蓝牙和Wi-Fi无线功能，特别是针对无线网络来说，无线越来越贴近我们的生活，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。但是对于一些普通的家庭用户来说，如何很好的设计与实现家庭无线局域网，还是一个问题。
如何解决此类问题，已成为家庭无线局域网建设应该考虑的一个问题，传统有线家庭网的“网络盲点”问题，与人们“随时随地获取信息”的新需求之间的矛盾一直困扰着我们，如今随着无线技术的快速发展和日趋成熟，无线网络虽然还不能完全脱离有线网络，但无线网络已经成功的服务于家庭，以它的高速传输能力和灵活性发挥日趋重要的作用。1.2课题研究的目的和意义
随着社会对计算机的依赖性的迅速增加，用户要求的互联的计算机数量更多，类型也更复杂，尤其是这些年出现的手机，平板的一系列电子产品。但传统有线网络由于受设计或环境条件的制约，以不能满足人们的需要。自从上个世纪90年代以来，随着个人数据通信的发展，为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统计算机网络由有线向无线，由固定向移动发展，更进一步实现有线局域网向无线局域网的发展。与有线局域网相比，无线局域网具有移动性高、传输距离长、网络保密性好、开发运营成本低、易扩展、受自然环境影响小，组网方式灵活、管理方便等特点，弥补了传统有线局域网的不足。
1.3 IEEE802.11系列标准
IEEE802.11[1]标准由很多子集构成，它己经历了十多年的发展，目前仍在不断的改进和修订之中，以适应提升网络速度、安全认证、漫游和QoS等方面的要求，它们各有侧重，下面简要介绍这些标准的基本内容。IEEE802.llb-它是802.11协议1999版的修改与补充，也叫Wi-Fi(Wireless Fidelity)。802.llb工作在2.4GHz频段，建立在直接序列扩频(DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum)的加强版本CCK(补充编码键控)基础上，河北司法警官学院
它是当前应用最为广泛的WLAN标准。该标准在物理层部分在原来802.11标准的 1Mbit/s，2Mbit/s传输速率之外，增加了5.SMbit/s和 11Mbit/s的高速数据传输速率。IEEE802.1la协议-它工作在5GHzU-NII频带，物理层速率数据速率从6Mbit/s直到54Mbit/s，传输层可达 25Mbit/s。采用正交频分复用(OFDM)的独特的扩频技术;可提供25Mbit/S的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及 TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务。IEEE802.11g-该标准于2003年6月16日正式定案，它工作在2.4GHz频段，使用CCK技术以与802.11b标准后向兼容，同时为支持54Mbit/S的高速率，802.11g又采用了OFDM技术。802.11g的兼容性和高数据速率弥补了802.11a和802.11b各自的缺陷，一方面使得802.llb产品可以平稳向高数据速率升级，满足日益增加的带宽需求，另一方面使得802.11a实现与802.11的互通，克服了802.11a一直难以进入市场主流的难题。1.4国内相关研究现状
目前无线局域网仍处于众多标准共存时期,IEEE发布的最新标准为 802.11g。现在，支持11Mbps以上用户传输速率的系统相当成熟;速率在40MbpS甚至80MbpS及以上的系统实现己在加拿大、美国、欧洲、日本等国家的专门实验室展开。研究的范围从无线电设计、物理层实现、媒体接入控制(MAC)技术直至网络对无线多媒体的支持。根据技术发展趋势和研究情况，在未来10年左右的时间里，为用户提供高达1Gbps速率的系统是可能的。正是这样的发展速度刺激了今天无线网络快速的发展和应用 1.5家庭无线网络的发展前景
家庭无线网络是落实信息化家庭的重要一步,现在无线网络在技术上已日益成熟, 有着非常光明的前途, 在家庭中的应用将会有更引人入胜的前景。无线网络为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。目前全世界每天新增无线网用户约3 万人,全球总数量已超过4亿。随着3G技术的成熟与国家产业政策的扶持,我国也正在大规模建设3G无线互联接入网络, 中国电信、中国移动、中国联通相继推出3G 网络应用,今后无线网络将会有更广泛的发展空间。
无线局域网设计特点、安全状况及方案设计方式。
河北司法警官学院 无线局域网的特点
2.1无线网络特点 2.1.1 传输方式
传输方式涉及无线网采用的传输媒体、选择的频段及调制方式。目前无线网采用的传输媒体主要有两种，即无线电波与红外线。在采用无线电波作为传输媒体的无线网根据调制方式不同，又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。
(1)扩展频谱方式 在扩展频谱方式中，数据基带信号的频谱被扩展至几倍至几十倍后再被搬移至射频发射出去。这一作法虽然牺牲了频带带宽，却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。由于单位频带内的功率降低，对其它电子设备的干扰也减小了。采用扩展频谱方式的无线局域网一般选择所谓ISM频段，这里ISM分别取于Industrial，Scientific及Medical的第一个字母。许多工业、科研和医疗设备辐射的能量集中于该频段，例如美国ISM频段由902MHz-928MHz，2.4GHz-2.48GHZ，5.725GHz-5.850GHz三个频段组成。如果发射功率及带宽辐射满足美国联邦通信委员会(FCC)的要求，则无须向FCC提出专门的申请即可使用ISM频段。
(2)窄带调制方式 在窄带调制方式中，数据基带信号的频谱不做任何扩展即被直接搬移到射频发射出去。与扩展频谱方式相比，窄带调制方式占用频带少，频带利用率高。采用窄带调制方式的无线局域网一般选用专用频段，需要经过国家无线电管理部门的许可方可使用。当然，也可选用ISM频段，这样可免去向无线电管理委员会申请。但带来的问题是，当临近的仪器设备或通信设备也在使用这一频段时，会严重影响通信质量，通信的可靠性无法得到保障。
(3)红外线方式 基于红外线的传输技术最近几年有了很大发展。目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。作为无线局域网的传输方式，红外线的最大优点是这种传输方式不受无线电干扰，且红外线的使用不受国家无线电管理委员会的限制。然而，红外线对非透明物体的透过性极差，这导致传输距离 2.1.2网络拓扑
要组建一个无线局域网，设备是它的重要的硬件基础。然而无线局域网设备有很多，而且在实际的产品设计和发展过程中，产品提供商不断为这些设备提供新的功能。往往一种产品的形态，在不同的环境和配置下会体现不同的功能。在不同的应用中，也会需要不同的设备。就一个简单的无线局域网而言，一般包括无线局域网客户端和无线局域网基站。无线局域网客户端的作用是与无线基站进行管理关联，使设备具有无线接入功能并接入到无线局域网中进行通信。它包含了多种类型的设备，但最常见的是具有各种接口类型的无线网卡。无线局域网基站设备指的是处于网络拓扑中心位置的设备，通常按功能划分为无
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线局域网接入点、无线局域网桥、无线局域网路由器。这些功能上的划分，有时仅仅是一种工作模式上的划分，设备硬件本身并没有区别，也就是说，在同一设备上有可能实现多种功能。无线网卡包括PCMCIA，ISA，PCI和USB等，提供与有线网卡一样丰富的系统接口。在有线局域网中，网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中，它们是操作系统与天线之间的接口，用来创建透明的网络连接。在无线局域网中最一般的构成PCMCIA无线网卡，通常被简称为“PC”卡，通常被用在笔记本计算机上。
无线接入点提供一个无线客户端设备进入无线局域网的“接入点”，是协调无线与有线网络之间通信的关键部件。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和 传输数据，以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时，用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20-500m。根据技术、配置和使用情况，一个接入点可以支持15~250个用户，通过添加更多的接入点，可以比较轻松地扩充无线局域网，从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。目前无线局域网的组网方式主要有点对点模式、基础架构模式、多AP模式、无线网桥模式和无线中继器模式五种组网方式。点对点模式也称为 Ad hoC模式，该模式要求网中的任意两个无线客户端之间均可直接通信，网络中的所有无线客户端的地位平等，无需设置任何的中心控制节点。每个无线客户端均配有无线网卡，但不连接到接入点和有线网络，而是通过无线网卡相互间进行通信。点对点中的一个无线客户端必须能同时“看”到网络中的其他无线客户端，否则就认为网络中断。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。点对点模式的组网模式。
基础架构模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入点和多个无线终端，接入点一方面可以通过电缆连线与有线网络建立连接，一方面可以通过无线电波与无线终端连接，实现了无线终端之间的通信，以及无线终端与有线网络之间的通信。基础架构网络的组网模式。该图由无线访问点(AP)，无线工作站(STA)以及分布式系统(DSS)构成，覆盖的区域称基本服务区(BSS)。无线访问点也称无线hub，用于在无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都经过AP完成。无线访问点通常能够覆盖几十至几百用户，覆盖半径达上百米。AP可以连接到有线网络，实现无线网络和有线网络的互联。
多AP模式是指由多个AP以及连接他们的分布式系统组成的基础勾结模式网络，也称为扩展服务区。扩展服务区中的每个AP都是一个独立的无线网络基本服务区，所有AP共享同一个扩展服务区标示符(ESSID)。虽然在802.11标准中并没有定义分布式系统，但现在大都是指以太网。相同ESSID的无线网络间可以进行漫游，不同ESSID的无线网络形成逻辑子网。
2.2几种主要的WLAN技术
（1）IrDA IrDA（Infrared Data Association）是一种利用红外线进行点到点通信的技术。其优点是体积小，功率低，传输速率可达16Mbps，成本低。超过95%的手提电脑安装了IrDA接口。市场上推出了可以通过USB接口与PC相连的USB-IrDA设备。IrDA是一种视
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距传输技术，通信设备间不能有阻挡物。不适合多点到点通信。另外IrDA的核心部件——红外线LED还不是一种耐用器件。
(2)BlueTooth BlueTooth技术是用于数字设备间的低成本、近距离传输的无线通信连接技术。其程序写在微型芯片上，可以方便地嵌入到设备之中。BlueTooth技术工作在2.4GHz频率上。采用调频技术，理想连接范围为10cm~10m，带宽为1Mb/s。（3）802.11/802.11a/b/g 采用802.11协议族的WLAN设备以其覆盖距离广，传输速率高的特点，成为了市面上的主流产品，将是本文介绍的重点。2.3无线局域网安全状况
由于无线局域网通过无线电波在空中传输数据，所以在数据发射机覆盖区域内的几乎任何一个无线局域网用户都能接触到这些数据。无论接触数据者是在另外一个房间、另一层楼或是在本建筑之外，无线就意味着会让人接触到数据。与此同时，要将无线局域网发射的数据仅仅传送给一名目标接收者是不可能的。而防火墙对通过无线电波进行的网络通讯起不了作用，任何人都可以截获和插入数据。
因此，虽然无线网络和无线局域网的应用扩展了网络用户的自由，它安装时间短，增加用户或更改网络结构时灵活、经济，可提供无线覆盖范围内的全功能漫游服务。然而，这种自由也同时带来了新的挑战，这些挑战其中就包括安全性。无线局域网必须考虑的安全要素有三个:信息保密、身份验证和访问控制。如果这三个要素都没有问题了，就不仅能保护传输中的信息免受危害，还能保护网络和移动设备免受危害。难就难在如何使用一个简单易用的解决方案，同时获得这三个安全要素。影响无线局域网安全的问题主要在以下方面: 数据保密。无线LAN网络通信安全会受到几方面的危害，例如传输中数据被人查看或捕获，传输中数据被人改动、重新发送。
访问和验证。每个访问点形成了通向网络的一个新的入口。正因为如此就会受到下列漏洞的威胁:首先，未授权实体进入网络，浏览存放在网络上的信息，或者是让网络感染上病毒。其次，未授权实体进入网络，利用该网络作为攻击第三方网络的出发点(致使受危害的网络却被误认为攻击始发者)。第三，入侵者对移动终端发动攻击，或为了浏览移动终端上的信息，或为了通过受危害的移动设备访问网络。2.3.1无线局域网安全技术
在开始应用无线局域网时，应该充分考虑其安全性。常见的无线局域网安全技术有以下几种: 服务集标识符(SSID)通过对多个无线接入点AP设置不同的SSID，并要求无线工作站出示正确的SSID才能访问AP，这样就可以允许不同群组的用户接入，并对资源访问的权限进行区别限制。
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物理地址(MAC)过滤
由于每个无线工作站的网卡都有唯一的物理地址，因此可以在AP中手工维护一组允许访问的MAC地址列表，实现物理地址过滤。
有线等效加密(WEP)在链路层采用RC4对称加密技术，用户的密钥必须与AP的密钥相同时才能获准存取网络的资源，从而防止非授权用户的监听以及非法用户的访问。
计算校验和(Check Summing)（1）对输入数据进行完整性校验和计算。
（2)把输入数据和计算得到的校验和组合起来得到新的加密数据，也称之为明文，明文作为下一步加密过程的输入。
加密。在这个过程中，将第一步得到的数据明文采用算法加密。对明文的加密有两层含义:明文数据的加密，保护未经认证的数据。
(3)将24位的初始化向量和40位的密钥连接进行校验和计算，得到64位的数据。(4)将这个64位的数据输入到虚拟随机数产生器中，它对初始化向量和密钥的校验和计算值进行加密计算。
(5)经过校验和计算的明文与虚拟随机数产生器的输出密钥流进行按位异或运算得到加密后的信息，即密文。
将初始化向量和密文串接起来，得到要传输的加密数据帧，在无线链路上传输
无线设备接收到一个加密数据包ENCRYPTED后，首先会提取出IV，再把它与共享密码合并。其结果值用于重建KSA 中使用的RC4 状态，后者由PRGA 用于创建Keystream。然后这个流与密文进行XOR 运算，从而还原明文P1'，明文中包含数据和数据的CRC-32 值，最后，数据被分离出来，并应用CRC 算法创建一个新的CRC-32 值，与原来的CRC-32值进行比较。若两者相符则数据有效；否则丢弃。
WEP的密钥是可以被解出来的。所以在安全性要求比较高的企业和部门，可以采用802.1X认证或者WPA 客户端向接入设备发送一个EAPOL-Start 报文，开始802.1x 认证接入
接入设备向客户端发送EAP-Request/Identity 报文，要求客户端将用户名送上来；(3)客户端回应一个EAP-Response/Identity 给接人设备的请求，其中包括用户名；(4)接入设备将EAP-Response/Identity 报文封装到RADIUSAccess．Request 报文中，发 送给认证服务器；
(5)认证服务器产生一个Challenge，通过接人设备将RA DIUSAccess—Challenge 报文发 送给客户端，其中包含有EAP-Request/MD5-Challenge；
(6)接入设备通过EAP-Request/MD5-Challenge 发送给客户端，要求客户端进行认证；(7)客户端收到EAP-Request/MD5-Challenge 报文后，将密码和Challenge 做MD5 算法后 的Challenged-Password，在EAP-Response/MD5-Challenge 回应给接入设备；(8)接入设备将Challenge，Challenged Password 和用户名一起送到RADIUS 服务器，由 RADIUS 服务器进行认证；
(9)RADIUS 服务器根据用户信息，做MD5 算法，判断用户是否合法，然后回应认证成 功／失败报文到接入设备。如果成功，携带协商参数，以及用户的相关业务属性给用户授
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权。如果认证失败，则流程到此结束；
(10)如果认证通过，用户通过标准的DHCP 协议(可以是DHCPRelay)，通过接入设备获取规划的IP 地址；
(11)如果认证通过，接入设备发起计费开始请求给RADIUS 用户认证服务器；
(12)RADIUS 用户认证服务器回应计费开始请求报文。用户上线完毕 WPA 显著改善了WEP 的安全性能，并且可以与原有采用WEP 协议的Wi-Fi 产品兼容。Wi-Fi 联盟2003 年4 月在一份文件中为WPA定义了一个公式： WPA=802.1x+EAP+TKIP+MIC（2-5）这个公式大致说明了WPA 对原有WEP 协议的主要:引入临时密钥完整性协议TKIP[4]（Temporal Key Integrity Protocol），加强了密钥破解的难度。TKIP 与WEP 一样基于RC4 流加密算法，但是将密钥位数从40 位增加到128 位，将IV的长度也由24 位加长到48 位，并采用动态生成以及通过认证服务器来分配的多组密钥取代了WEP 的单一静态密钥。TKIP使用一种密钥层以及一套密钥管理方法，去掉了入侵者通过可预测性来破解的部分。
2.3.2无线局域网安全隐患
服务集标识符(SSID)只是一个简单的口令，只能提供一定的安全;而且如果配置AP向外广播其SSID，那么安全程度还将下降。
物理地址(MAC)过滤要求AP中的MAC地址列表必需随时更新，可扩展性差;而且MAC地址在理论上可以伪造，因此这也是较低级别的授权认证。
有线对等加密(WEP)提供了40位(有时也称为64位)或128位长度的密钥机制，但是它仍然存在许多缺陷，例如一个服务区内的所有用户都共享一个密钥，一个用户丢失钥匙将使整个网络不安全。家庭无线局域网方案设计
3.1 需求设计
通过征询用户来了解所要建设的网络需要满足的需求。
（1）功能需求 应该能满足家庭多用户的需求，满足不同电子设备对无线局域网的要求。
（2）性能要求 性能直接决定了家庭无线网络的服务质量，因此必须明确家庭无线网络的性能要求,（3）网络运行环境的要求 根据具体情况而定，如果对网络安全性和服务性能要求较高，一般选择UNIX 类(含Linux、FreeBSD 等)操作系统，因为该系统比较灵活、安全性好、而且服务质量高；而如果要求不高，则可选择微软的Windows Server 2003或Windows Server 2008。在其他软件的选择上则可根据具体应用需求而定，例如Linux 下，若需提供电子邮件服务可使用Qmail、Sendmail 等，架设Web 服务器可使用Apache，提供DNS 服
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务一般选择Bind 等。另外还可以根据需要选用账户认证软件、计费软件等。
（4）网络的可扩展性和可维护性要求 家庭无线网络在扩展性和维护性上要求较高：在扩展性上，家庭内无线网络的用户不确定且访问的人数不确定，因此要求较高；在维护上，专业维护人员较少，3.2 IEEE802.11无线局域网设备介绍
无线局域网设备主要有两种，下面分别介绍:(1)无线接入点AP。无线接入点作为无线局域网连接其他有线网络的桥梁，就是一个二端口网桥，这种网桥能把数据从有线网络中继转发到无线网络，也能从无线网络中继转发到有线网络。这种作用使移动设备接收到有线网络里的通信流量，同时也使有线网络上的设备能接收到移动设备的数据。
(2)无线网卡。无线网卡与普通的以太网网卡的作用基本相同，差别是在于前者传送数据是通过无线电波，而后者则是通过一般的网线。无线网卡作为无线局域网的接口，能够实现无线局域网各客户机之间的连接与通讯。目前市场上出现的无线网络卡可根据接目的不同分为 PCMCIA，ISA，PCI，USB四种类型。
室内型无线接入点
AP设备为TL-641G/642G 108M无线宽带路由器，其采用了802.11g协议的增强模式，可以提供高达108MbpS的信道带宽，同时支持802.llb和802.11g协议的用户适配器，并支持先进的WDS(无线分布式网络)技术，可支持AP覆盖和网桥功能。室外型设备采用RG-P-780高性能双路双频三模基站型AP，该设备通过双路 802.11g可支持108MbpS信道带宽，并可提供 802.1la/b/g三频技术，提供基于 802.1Q VLAN划分，同时可适应-40℃一+65℃的高温度范围，可完全提供大量的并发用户流畅的上网访问 3.3无线AP的配置
（1）设备的连接: 使用一台笔记本，用一根网线将笔记本的网络接口和无线路由器的LAN接口进行连接。
打开“控制面板”→“网络连接”中，单击右键“本地连接”，在右键菜单中选择“属性”命令，打开“Internet 协议属性”对话框。在此我们对该电脑的“本地连接”进行IP设置，笔记本电脑的IP地址设置为和无线路由器在同一IP段，如，无线路由器默认的IP地址为192.168.1.1，那么该电脑的本地连接的IP地址为192.168.1.2等。在“默认网关”中输入无线路由器的IP地址。随后单击“确定”即可。
设置后，在IE地址栏中键入无线路由器默认IP地址，如http://192.168.1.1，回车后弹出一个用户登陆界面，如图所示。输入用户名和密码即可登录到配置界面。
选择上网方式：家庭中多用于“自动从网络服务商获取IP地址”。
(2)无线网络基本设置:SSID(无线标识符)是用于无线终端与接入点匹配以获得通信的明文密码，对于初级安全防范有一定作用，且配置快速简单，非常适合室外无线覆盖使用。启用了SSID广播禁止功能后，由于空中不再广播明文的SSID号码，使得那些拥有截
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获SSID密码的无线终端非法访问网络。安全方式我们采用目前最常用WEP128位加密方法，以13个ASCII码字符作为密钥使用。
（3)高级安全设置:DoS攻击防范是开启下面几个防范措施的总开关，只有选择此项后，以下的几种防范措施才能生效。下面的几种的防范措施我们全部开启，闭值一般采用了默认值，并且忽略来自WAN口的ping和禁止来自LAN口的ping包通过路由器，使得局域网内的计算机与广域网的计算机不能互相ping通。
（4）控制上网权限：有时候为了控制某些电脑的上网权限，我们可以通过无线路由器来过滤一些局域网内的IP地址和端口方式来达到限制用户的上网权限。单击“访问控制”命令，打开的设置界面，如图2-25所示。程序提供了IP访问设置、URL访问设置、MAC访问设置三个过滤方式。在“IP地址访问设置”中我们可填写不允许连接Internet的局域网IP地址范围。在该范围内的电脑，均不能够上网。如果我们只想限制一些用户的上网操作，如ftp下载等。也可以通过下面的“禁用的端口范围”填写受限端口，如： 20-80这些端口是常用的上网端口。在此我们根据需要进行设置。3.4无线网卡设置
无线网卡设置后，要想正常上网我们还要对无线网卡进行设置。
（1）在笔记本上如果你的无线网卡还没有启用，我们先进行启用。打开“控制面板”→“网络连接”中，单击右键“无线连接”，在右键菜单中选择“启用”，开启无线网卡。之后在任务栏中多出一个“无线网卡”的显示图标
（2）启用无线网卡后，下面我们还要为无线网卡指定IP地址，设置时按照上面的方法打开无线网卡的“Internet 协议属性”对话框，在此指定该无线网卡的的IP地址、子网掩码、默认网管、默认DNS等项即可。
（3）右键单击系统任务栏中的无线连接的图标，在弹出的右键菜单中选择“查找可用无线网络”），在打开的“选择无线连接”窗口中，选择搜索的无线网络，随后单击“连接”，这样该电脑的无线网卡和无线路由已经连接。随后按照上面的方法对其他笔记本进行设置。
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结论及存在的问题
无线网络应用于家庭,如同计算机网络应用于家庭一样,是一项系统工程,是实现家庭信息化的有效途径。在家庭无线网络建设中,我们可以借鉴已经实现无线网络家庭的应用经验，力争最大限度的发挥无线网络的功能,使之成为广大家庭得心应手的交流平台和应用平台。虽然无线网络应用广泛，并从根本上解除了网线对电脑的束缚，但是在无线网络的运用过程中，也出现了一些迫切需要解决的问题，其中诸如如何提高无线网络的速率和传输安全性等热点问题。正是由于这些关注，无线网络正朝着更快速、更安全、更廉价的方向发展。
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注释
［1］段水福：《无线局域网(WLAN)设计与实践》，杭州浙江大学出版社，2007年，第3页。［2］麻信洛：《无线局域网构建及应用》，北京国防工业出版社，2009年，第3页。［3］、［4］刘乃安：《无线局域网:WLAN原理技术与应用》，西安电子科技大学出版社，2004年，第8页。
［5］陈庆章：《局域网的新形势-无线局域网》，计算机世界，1995年，第3页。［6］Cisco Systems 公司：《无线局域网基础》，人民邮电出版社，2005年，第3页。［7］、［8］同上，第3页。［9］李志球：《计算机网络基础》，北京电子工业出出版社，2006年，第4页。［10］、［11］、［12］曹秀英：无线局域网安全技术.电信技术，2003 ［13］、同上，第7页。［14］、［15］周靖等：无线网络安全.第1版.北京:电子工业出版社，2004
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参考文献
①邓永红：详述无线局域网安全协议.有线电视技术,2004 ②Kavel Pahlavan，Prashant Krishnamurthy著，刘剑、安晓波、李春生等译，无线网络通信原理与应用.Princeples of Wireless Networks，2002 ③曹秀英：无线局域网安全技术.电信技术，2003 ④刘乃安：无线局域网——原理,技术及应用[M].西安电子科技大学出版社,2004.⑤张振川：无线局域网络.沈阳:东北大学出版社，2003 ⑥周靖等：无线网络安全.第1版.北京:电子工业出版社，2004 ⑦金纯、郑武、陈林星：无线网络安全一一技术与策略.第1版.北京:电子工业出版社，2004 ⑧金纯、陈林星、杨吉云：IEEE802.11无线局域网.第1版.北京:电子工业出版社，2004 ⑨周贵堂：无线局域网密钥管理机制研究.福州大学硕士研究生学位论文,2005 ⑩李翠然、李承恕：浅析无线局域网的主要标准.中国数据通信，2003
河北司法警官学院
致
谢
时间过得很快，几个月来的毕业设计已经接近尾声了，在这个过程中我感受到了艰辛，也感受到了解决问题后的那种成就感与喜悦感。我充分运用到了大学中所积累的知识，同时我也发现自己在很多方面的不足，知识积累还不够全面。通过此次的毕业论文，我的知识量确实也增加了不少。感谢老师在我学习、工作研究上给予了无微不至的关心和帮助。对我的耐心指点和不倦教诲，使我加深了对问题的思考，拓宽了对问题的研究思路。同时在此也要感谢学校的各位授课老师对我们的关心教导。
第四篇：无线家庭局域网组建--毕业论文
毕 业 论 文
课题名称：无线家用局域网组建作 者：学 号：系 别：信息工程系专 业：计算机应用技术
指导教师：
年 月 日
2014
中文摘要
无线家用局域网组建
摘要
针对当前大部分家庭拥有多台电脑，想共享资源，也可避免有线局域网布线麻烦和影响房间美观的特点，通过无线局域网的射频技术，取代旧式的双绞铜线所构成的局域网络，使得用户能够利用其简单的存取架构，信息随身化、随时随地连接网络世界。无线局域网弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的。
关键词：无线局域网；无线路由器；ADSL modem；无线网卡
中文摘要
目
录
摘 要...................................................................I 1 引言..................................................................2 2 无线局域网............................................................2 2.1 无线局域网的基本含义............................................2 2.2 无线局域网的优点................................................3 2.3 无线局域网的组成................................................4 2.3.1无线局域网的理论基础.........................................4 2.3.2无线局域网的基础设备.........................................5 2.3.3无线网络的协议...............................................5 2.3.4 硬件设备...................................................7 2.3.5 拓扑结构....................................................8 2.3.6 安全技术....................................................8 3 无线家用局域网的组建...................................................9 3.1网络拓扑结构.....................................................9 3.2 选择设备.........................................................9 3.3设备的安放位置..................................................10 3.4设置网络环境....................................................10 3.4.1 设置无线路由器.............................................10 3.4.2 设置无线客户端.............................................12 3.5家庭无线局域网的测试............................................14 3.5.1 主机与路由器连通性测试.....................................14 3.5.2主机访问外网测试............................................14 结论....................................................................15 参考文献................................................................16 致谢....................................................................16
中文摘要
引言
现今科技的飞速发展，网络也不是一个陌生的事物，电话网络，有线电视网络、各种计算机局域网（特别是因特网），都已经成为现代生活中不可或缺的重要组成部分。无线局域网是在有线网络上发展起来的，是无线传输技术在局域网技术上的运用，而其大部分应用也是有线局域网的体现。由于无线局域网在诸多领域体现出的巨大优势，因此对无线局域网技术的研究成为了广大学者研究的热点。无线局域网具有组网灵活、介入简单和适用范围广泛的特点，本文针对家庭无线局域网的组建进行系统的分析。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，只要在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。家庭无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。凭借着种种优点和优势，越来越多的用户开始吧注意力转移到了无线局域网上，也有越来越多的家庭用户还是组建无线局域网了。无线局域网
2.1 无线局域网的基本含义
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，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。
中文摘要
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802.11a/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。
2.2 无线局域网的优点
1、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。
2、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(Access Point)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。
3、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。
4、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。
5、扩展容易
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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。
6、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。
2.3 无线局域网的组成 2.3.1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
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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54Mbit/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。2.3.2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。
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。
Wireless Bridge(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。2.3.3无线网络的协议
（1）802.11a高速WLAN协议，使用5G赫兹频段。最高速率54Mbps，实际使用速率约为22-26Mbps。与802.11b不兼容，是其最大的缺点。
（2）802.11b目前最流行的WLAN协议，使用2.4G赫兹频段。最高速率11Mbps，实际使用速率根据距离和信号强度可变（150米内1-2Mbps，50米内可达到11Mbps）。802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受。另外，通过统一的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b设备之间的兼容性得到了保证。兼容性促进了竞争和用户接受程度。
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（3）802.11e基于WLAN的Qos协议，通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。也就是说，802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。
（4）802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。支持达到54Mbps的最高速率。兼容802.11b。该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。
（5）802.11h是802.11a的扩展，目的是兼容其他5G赫兹频段的标准，如欧盟使用的HyperLAN2。
（6）802.11i是新的无线数据网安全协议，已经普及的WEP协议中的漏洞，将成为无线数据网络的一个安全隐患。802.11i提出了新的TKIP协议解决该安全问题。
（7）802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，分别向下兼容802.11g和802.11a。2009年9月11日这天，802.11n正式成为标准，整个WLAN产业链也为之一振，随后各种支持802.11n的终端变得越来越普遍。
一般的无线网络使用的是802.11g这个协议，当然还有其他的协议。下面是我的笔记本搜索到的无线网络信号：
图2.1无线网络连接窗口
我们了解了无线网络信号的类型，但还是有安全隐患的，如下图1.2所示：
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图2.2无线信号界面信息
2.3.4 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-2001B 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、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。
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
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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。2.3.5 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。2.3.6 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。
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
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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。无线家用局域网的组建
3.1网络拓扑结构
图3.1网络拓扑图
3.2 选择设备 1.无线路由器的选择
无线路由器我们应选择现在主流的无线路由器，我就以现在正在使用的磊科NW604无线宽带路由器作为我们的实验设备。
图3.2 磊科NW604无线宽带路由器
2.无线网卡的选择
无线网卡我就使用笔记本自带的无线网卡Atheros AR9285 Wireless Network
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Adapter支持802.11b/g/n无线协议。3.ADSL的选择
ADSL modem 一般都是由ISP运营商赠送使用的，也可以在市场上购买到这类产品，我们做实验选用腾达D8。
图3.3 腾达D8 ADSL modem 3.3设备的安放位置
设备的安放主要是针对无线路由器的安放，在家庭环境中，房间之间的距离都比较短，一般的无线路由器设备都能达到这个传输距离。但是家庭环境的空间都比较拥挤，空间不够开阔，其中墙壁、天花板是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段，而微波的最大特点就是近乎直线传播，绕射能力非常弱，因此身处障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。这个安放位置要求如下：
1.位置应偏高一些，以便中心吗接入点向下辐射，从而达到减少障碍物的阻拦，减少信号盲区的作用；
2.大多数无线接入点具有穿墙的作用，但是在选择位置时，尽量放置在障碍物较少且能与房间中无线客户端达到对视的位置。3.4设置网络环境
安装好硬件后，我们还需要分别给无线路由器和无线客户端进行设置。3.4.1 设置无线路由器
配置无线路由器前，首先要认真阅读随产品附送的《用户手册》，从中了解到默认
中文摘要 的管理IP和访问密码。
这款路由器默认的管理IP地址为192.168.1.1，默认的用户名和访问密码都为guest。
连接上无线网络后，打开IE浏览器，在地址栏中输入192.168.1.1，再输入用户名和密码，点击“确定”按钮打开路由器设置页面。
图3.4 路由器首页
登陆之后首先点击快速配置，然后点击下一步,出现WAN配置页面，输入宽带账号和密码，无线状态勾选开启，无线SSID号就是无线网络的名称，可以自由更改。更改后就要对无线网络进行加密，最后点击完成。
图3.5 设置向导 图3.6 WAN配置页面
下面再点击无线管理-访问控制，无线访问控制状态选择开启，访问控制规则选择允许表中MAC的无线连接（禁止其他MAC的无线连接），然后点击访问控制列表中的增加，将家庭电脑的MAC地址添加进去，点击保存生效。
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图3.7 访问控制
3.4.2 设置无线客户端
在客户端计算机中，右键点击无线连接图标，选择“打开网络和共享中心”的命令，在打开的窗口中选择左侧的管理无线网络，在管理无线网络页面右键单击我们的无线网络，选择属性选项，将当次网络在范围内时自动连接与即使此网络未广播其名称也连接（SSID）两个选项打钩后点击确定。
图3.8网络和共享中心
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图3.9无线网络的设置
另外，为了保证无线局域网中的计算机顺利实现共享、进行互访，应该统一局域网中所有计算机的工作组名称。右键单击“计算机”，选择“属性”命令，打开系统页面后选择“高级系统设置”，打开“系统属性”对话框。点击“计算机名”选项卡，点击“更改”按钮，在出现的对话框中输入新的计算机名和工作组名，输入完毕点击确定。
图3.10系统页面 图3.11系统属性 图3.12计算机名/域更改
重启计算机后打开“网络”，就可以看见无线局域网中其他计算机名称了。以后，还可以在每台计算机中设置共享文件夹，实现局域网文件共享；设置共享打印机和传真机，实现无线局域网中的共享打印和传真等操作。
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图3.13工作组中的计算机
3.5家庭无线局域网的测试 3.5.1 主机与路由器连通性测试
无线网络连接好后打开开始-运行，输入CMD打开控制台管理器。
图3.14控制台管理器
首先来测试主机与路由器的连通性，我们的路由器IP地址是192.168.1.1
图3.14测试主机与路由器连通性
得到结果，路由器和主机联通成功。
3.5.2主机访问外网测试
当前网络处于可访问Internet状态，我们打开命令提示符输入ping www.xiexiebang.com，测试当前主机与百度服务器之间的连通性。
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图3.15 网络状态
图3.16主机与百度联通测试
根据数据显示，客户端与外网连接成功。
结论
本文主要讨论了家庭无线局域网的组建，从选择所需设备，及其组建过程汇总所做的必要的设置做了详细的说明。实验所测得的结果验证了家
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庭无线局域网的可行性，科技发展日新月异，家庭组建无线局域网已经成为一个主流趋势，他的实质解除了繁琐的网线烦恼，并且在不久的将来无线网络可以与家庭网关设备相连接，通过家庭接入网关将公共网络的应用、业务和功能延伸到家庭。无线接入方式，在家庭内部实现无线上网，综合了路由功能，配备专业防火墙，通过各种接口和协议，可以连接各种信息终端（如通信终端、PC、机顶盒、智能家电等），集成语音、数据、多媒体等的统一管理，可以满足用户远程管理和配置需求，家庭网关提升家庭网络的安全性和可配置性，通过对家庭网关的用户配置可以实现家庭绿色上网等功能。
参考文献
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致谢
本论文是在***老师的悉心指导下完成的，论文的顺利完成，也离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。
第五篇：无线局域网练习题
： 号 学 ： 名 姓 ： 级 班 无锡工艺职业技术学院14／15学年第二学期
《 无线局域网技术 》课程考试卷
一、填空题：(每空 1 分，30分)1．IEEE802.11标准按出现的时间分别是IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、__ IEEE802.11n__________。
2．IEEE802.11标准规定了两种认证机制：开放系统论证、______________和_______共享密钥论证_______。
3．为便于无线工作站在不同的蜂窝之间做无缝漫游，一般建议有___15______%的无线覆盖重叠范围。
4．_____接入点（AP）__________是一种提供到无线工作站通信支持的WLAN设备，并且在某些情况下，也提供到有线网络的接口。
5．无线局域网的安全措施主要体现在信息过滤、用户访问控制和数据加密三个方面。
6．为提高无线局域网接入的安全性，一般采用_身份论证________和___加密技术______二者结合的技术方式。
7．IEEE802.11n采用的_MIMO_______系统在发送端和接收端均采用多天线和多通道。
8．为了保证足够的带宽以供应用，通常建议每个无线AP连接的用户数量不超过___30______个。
9．在单极化天线和双极化天线中，最常用的是____双极化_____。10．为防止无线设备对人体造成损害或对其他设备造成干扰，目前国际标准规定无线产品的最大发射功率为__20dBm（即100mW）_______。11．ISM是指工业、科学、医疗领域的频段，工作在__2.4GHZ_______频段。12．按照不同的调制方式，采用微波作为传输媒体的无线局域网可分为___扩展频谱方式、窄带调制方式
13．IEEE802.11g有_3_________个互不重叠的信道。
14．红外线是波长_______在750nm至1mm_____________之间的电磁波。15．IEEE802.11帧分为3种类型： __控制帧________、__管理帧 ________和数据帧。
16．IEEE 802.11标准采用______ CSMA/CA_____机制，可在所有站支持竞争型异步业务，从而使信号冲突概率减少到最小。
17．无线局域网有两种类型的扫描 _主动扫描、_________和_被动扫描____。18．无线路由器通过___ WAN _______口用于连接Internet。
19．通常情况下，小增益天线适合于___无线漫游____等需要大覆盖范围的应用。
20．2004年6月，IEEE批准了____802.11i（Wi-Fi）__________作为WLAN安全标准。
21．IEEE802.11b最高传输速度可达11Mb/s，实际吞吐量约6Mb/s。对于用户浏览所需带宽约100kb/s，高质量视频流所需带宽约2Mb/s。因此，从理论上，一个IEEE802.11b无线AP可支持浏览用户____60_____个或视频用户_____3____个。
22．大功率的AP首选___本地_____供电方式。23．室内覆盖，为了美观可以采用__吸顶 ____天线。
24．对于一个区域内存在多个AP，由于AP设备虽然支持十几个信道，但相互无干扰的信道间至少需要间隔5个载频，因此覆盖同一区域内的AP数量最好不要超过____3__个。
二、单项选择题(每小题 1 分，30分)1.（D）以下哪个缩略语用于表示可为单个用户提供10米覆盖范围的网络？ A、WWAN B、WLAN
C、WMAN
D、WPAN 2．天线主要工作在OSI参考模型的哪一层？（A）
A．第1层
B．第2层
C、第3层
D、第4层 3．WEP采用的加密算法是_______。（C）
A、AES
B、DES
C、RC4
D、CRC 4．根据FCC管制域，哪3个不重叠信道可用于2.4GHz的WLAN设计方案？（C）
A、信道3、5和7
B、信道2、6和11 C、信道1、6和11
D、信道1、5和9 5．无线桥接可做到点到_______。（D）A、2点
B、3点
C、4点
D、4点以上 6．下列哪种不属于无线网卡的接口类型？（C）
A、PCI
B、PCMCIA
C、IEEE1394
D、USB 7．可扩展认证协议为IEEE802.11i中的核心的用户审核机制，其缩写为_______。（B）
A、WPA
B、EAP
C、PAD
D、EDI 8．WEP加密过程中，通过在在无线帧的加密部分加入_______来提供数据完整性的验证。（D）
A、CRC
B、MAC
C、IV
D、ICV 9．目前主流的WiFi协议802.11g的物理层传输带宽是54Mbps，但其实际传输层以上的可用带宽约为（B）
A、16M
B、24M
C、32M
D、40M 10．如果AP发射功率为100mw，那么对应的dbm值是（A）
A、20dBm
B、18dBm
C、16dBm
D、10dBm 11．下列哪种材料对2.4GHz的RF信号的阻碍作用最小（D）
A、混凝土
B、金属
C、钢
D、木墙 12．关于室内AP的安装，建议安装在高度为（C）以上。A、1米
B、1.2米
C、1.5米
D、1.8米
13．一个学生在自习室里使用无线连接到他的实验合作者的笔记本电脑，他正在使用的是（A）无线模式？
A、ad-hoc模式（点对点模式）
B、基础结构模式 C、固定基站模式
D、漫游模式
14．当一台无线设备想要与另一台无线设备关联时，必须在这两台设备之间使用相同的（D）。
A、BSS
B、ESS
C、IBSS
D、SSID 15．（C）允许无线局域网节点在WLAN外共享一个共同的公共IP地址的因特网网关服务是什么？
A、DHCP
B、IP
C、NAT
D、TCP 16．（D）当规划一个无线局域网时，以下哪个特性明确了每个接入点所支持的节点数以及WLAN的带宽？ A、容量
B、覆盖范围
C、深度
D、拓扑结构
17．对于室外天线必须要求防雷，即在天线、馈线、网桥间必须加接避雷器，避雷器的接地电阻要求不大于（B）。A、5Ω
B、10Ω
C、15Ω
18.在点到点(PtP)的无线传输中，最适合的天线类型是（A）。A、两端定向天线
B、一端全向天线，一端定向天线
C、两端全向天线
D、以上都不是
19.在场强信噪比检测中，信号强度大于（C）。A、-70dBm
B、-75dBm
C、-80dBm
D、-85dBm 20．用来描述天线对发射功率的汇聚程度的指标是（D）。A、极性
B、功率
C、带宽
D、增益
21．确定无线设备间信号传播距离的最优方法是（C）。A、目测距离
B、使用强烈直线光源来估算RF信号
C、进行彻底的站点勘查 D、使用路径损耗计算公式 22．以下采用OFDM调制技术的802.11协议是（B）
A、802.11i
B、802.11a
C、802.11b
D、802.11e 23．以下不产生2.4GHz电磁波的设备是（C）
A、蓝牙手机
B、微波炉
C、传统固定电话
D、AP 24．以下为中国电信WLAN热点SSID的是（B）。A、CMCC-EDU
B、ChinaNet
C、ChinaTelecom-EDU
D、ChinaUnicom 25．当无线客户端检测不到信号时，不太可能的原因是（D）。A、可能是配置问题，配置有误可能导致 AP 没有发射信号
B、可能信号弱问题，信号弱可能导致覆盖不到
C、可能是客户端问题，客户端错误设置可能导致搜索不到信号 D、信号相互干扰的问题
26．WiMax是采用哪种技术标准来构建宽带无线网络的？（D）A、IEEE802.11
B、IEEE802.11s
C、IEEE802.15
D、IEEE802.16 27．针对QoS的问题，IEEE推出了（B）标准，以便无线链路 MAC提供QoS控制和保障机制。A、IEEE802.11 d
B、IEEE802.11 e
C、IEEE802.11 f
D、IEEE802.11 r 28．由于无线通信过程中信号强度太弱、错误率较高，无线客户端切换到其它无线AP的信道，这个过程称为（B）。A、关联
B、重关联
C、漫游
D、负载平衡
29．STA以WPA模式与AP建立关联后，如果网络中有RADIUS认证服务器，则STA使用（B）方式进行认证。
A、EAP
B、IEEE802.1x
C、PSK
D、开放系统认证 30．以下无线局域网相关国际标准中由我国提出的是（D）A、WPA
B、IEEE802.1x
C、WEP
D、WAPI 参考答案：
一、1、IEEE802.11n
2、开放系统论证、共享密钥论证 3、15
4、接入点(AP)
5、用户访问控制
6、身份论证、加密技术
7、MIMO系统8、30
9、双极化天线10、20dBm（即100mW）11、2.4GHz
12、扩展频谱方式、窄带调制方式 13、3
14、在750nm至1mm
15、控制帧、管理帧
16、CSMA/CA
17、主动扫描、被动扫描
18、WAN
19、RC4对称加密算法20、802.11i（Wi-Fi）21、60、3
22、本地
23、吸顶24、3
二、DACCD CBDBA DCADC DBACD CBCBD DBBBD
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