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無線局域網基礎

發布時間:2020-07-22 02:23:38 來源:網絡 閱讀:683 作者:Grodd 欄目:網絡安全

無線局域網實際上是一種共享型網絡。每條無線連接都是半雙工模式的。

要實現全雙工模式,必須在一個頻率進行傳輸,在另一個頻率進行接收,但IEEE 802.11標準不允許采用全雙工模式。

除了廣播幀與組播幀外,所有傳送出去的幀必須得到響應。這是一個基本的反饋機制,確認已經正確地收到該幀。


IEEE 802.11采用CSMA/CA來避免沖突。IEEE 802.3有線網絡是檢測沖突,而IEEE 802.11網絡是盡可能避免沖突。


IEEE 802.11標準讓多個無線客戶端能夠彼此直接通信,而無須其他網絡連接方式,這被稱為對等無線網絡(Ad Hoc)或獨立基本服務集。


IEEE 802.11基本服務集(BSS)包含一個接入點(AP),它充當該服務集的集線器。


頻率越高,傳輸距離越短。2.4G比5G傳的遠。頻率越高,被物體吸收的越多。


AP要求客戶端滿足以下條件才允許接入:

1、匹配的SSID

2、兼容的無線速率

3、身份驗證憑證


向AP申請成員資格被稱為關聯,客戶端必須發送一條關聯請求消息,AP通過發送關聯應答消息來批準或拒絕請求。關聯后,前往和來自該客戶端的數據必須經過AP。


一個BSS只包含一個AP,并且沒有連接到常規以太網,在這種設置中,AP及其關聯的客戶端組成一個獨立的網絡。


AP負責將VLAN映射到SSID。因此,AP必須通過一條為多個VLAN傳輸數據的中繼鏈路(Trunk)連接到交換機。

也就是說,當AP使用多個SSID時,它通過無線介質將VLAN連接到最終用戶,最終用戶必須使用合適的SSID,而SSID又被映射到相應的VLAN。


信號的覆蓋范圍取決于AP的天線輻射圖。輻射圖是三維的。在多層大樓中,也將覆蓋上面和下面的樓層。


為確定AP的位置和覆蓋范圍,最好的方法就是進行現場勘察。在實際環境中測試AP的覆蓋范圍,其中有可能干擾客戶端連接的障礙物。


通過增加AP,使用蜂窩覆蓋客戶端可能移動到的所有區域。各蜂窩之間應該有一定程度的重疊。

如果兩個相鄰的AP使用相同的頻率,將相互干擾。在整個覆蓋區域,AP的頻率應交替變化。


AP蜂窩實際上是一種半雙工共享介質,所有的客戶端將共享它的帶寬和可傳輸時間。

通過降低發射功率來縮小蜂窩大小,減少覆蓋范圍內的客戶端數目,提高通信質量。


在射頻(RF)通信中,一臺設備發送振動信號,并由一臺或多臺設備接收,這種振動信號基于一個常數,被稱為頻率。

發送方使用固定的頻率,接收方可以調到相同的頻率,以便接收該信號。


載波信號只是一種頻率固定的穩定信號,載波信號本身不包含任何音頻、視頻或數據,因為它只用于承載其他信號。

要發送其他信息,發射器必須對載波信號進行調制,以獨特的方式插入信息(也就是編碼),接收站必須進行相反處理,對信號進行解調以恢復原始信息。


調制技術:調幅(AM)、調頻(FM)


WLAN調制的理念是在無線信號中封裝盡可能多的數據,并盡可能減少有雨干擾或噪聲而丟失的數據量。由于數據丟失后必須重傳,因此會占用更多的無線資源。


RF的特征:反射、折射、吸收、散射、衍射、菲涅爾區


功率每減少一半,dB值將減少大約3;功率每增加一倍,dB值將增大大約3。


全向天線:適用于大房間或整個樓層

半定向天線:適用于覆蓋走廊上的很多房間,這種天線的后面幾乎無信號

高度定向的天線:適用于建立大樓到大樓或場點到場點的鏈路,兩個AP或天線相隔很遠的情況。


IEEE 802.11 標準定義了無線局域網在第一層和第二層的工作方式,這包括無線頻率和信道,以及吞吐量、安全性和移動性。


管理幀:用于管理WLAN通告和客戶端成員資格

控制幀:用于控制客戶端同AP的關聯


BSSID是AP的MAC地址,它唯一標識AP服務的一組設備。


802.11b:2.4G

如果兩個無線工作站使用相鄰的信道,將會出現這樣的問題:它們的信號透入對方的信道中,導致兩個信道都受到破壞。解決方案是:使用盡可能多的彼此不重疊的信道,這使得只有信道1、6、11可用。

無線客戶端和AP必須就支持的速率達成一致,客戶端才能關聯到AP。

僅當離AP很近時才能成功地獲得更高的速率。


802.11g:2.4G

802.11a:5G

802.11n:2.4G或5G

802.11ac:5G

802.11e:QoS

802.11i:安全性


供電的方式分為兩種:

1、Cisco CILP

2、IEEE 802.3af


當交換機端口處于DOWN狀態時,交換機將在該端口上停止供電,然后交換機必須不斷檢測端口是否是連接了需要供電的設備,如果是,交換機必須開始供電,讓該設備能夠初始化并正常運行,至此才建立以太網鏈路。

如果使用的是Cisco CILP,交換機可嘗試與設備交換Cisco設備發現協議(CDP)消息。如果返回CDP信息,交換機便能夠知道設備的類型(如IP電話)及其實際功率需求,然后交換機就可以將功率降低到設備所需要的值。這個過程可以使用debug ilpower controller和debug cdp packets得到。

無線局域網基礎


在接口下,可以配置POE提供的功率選項。

無線局域網基礎

使用以下命令,查看交換機端口的POE狀態:

無線局域網基礎

無線局域網基礎

在IEEE 802.3af中,交換機首先在銅質雙絞線連接的傳輸和接收針腳提供較低的電壓,然后通過測量針腳之間的電阻來檢測電流是否來自設備,如果測量到電阻為25歐,表明連接了一臺需要供電的設備。


Catalyst交換機在端口上通電后等待4s,看是否有設備激活,如果沒有,將在該端口上斷電。


如果交換機端口原來連接的是無線接入點或IP電話,在將其拆下并插入常規以太網設備時一定要小心。在設備拆下后4s內,仍將會供電,如果在此期間插入不支持內置電源的設備,將可能被損壞,在拆下設備后,等待10s再將其他設備連接到同一個端口。


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