⑴ 畢業論文題目:無線辦公室網路設計
利用無線網路技術組建小型無線辦公網路
隨著網路技術的發展,筆記本電腦的
普及,人們對移動辦公的要求越來越高。
傳統的有線區域網要受到布線的限制,因
此高效快捷、組網靈活的無線區域網應運
而生。現在很多高校和大型企業已經實現
了無線區域網。
1無線區域網的優點
無線區域網WLAN(wireless local area
network)是計算機網路與無線通信技術相
結合的產物。它以無線多址信道作為傳輸
媒介,利用電磁波完成數據交互,實現傳統
有線區域網的功能。無線區域網具有以下
特點:
1.1安裝便捷
無線區域網免去了大量的布線工作,
只需要安裝一個或多個無線訪問點(access
point,AP)就可覆蓋整個建築的區域網絡,
而且便於管理、維護。
1.2高移動性
在無線區域網中,各節點可隨意移動,
不受地理位置的限制。目前,AP可覆蓋
10~100 m。在無線信號覆蓋的范圍內,均
可以接入網路,而且WLAN能夠在不同運
營商、不同國家的網路間漫遊。
1.3易擴展性
無線區域網有多種配置方式,每個AP
可支持100多個用戶的接入,只需在現有無
線區域網基礎上增加AP,就可以將幾個用
戶的小型網路擴展為幾千用戶的大型網
絡。
2無線區域網的技術分析
無線區域網的基礎還是傳統的有線局
域網,是有線區域網的擴展和替換。是在
有線區域網的基礎上通過無線HUB、無線
訪問節點(AP)、無線網橋、無線網卡等
設備使無線通信得以實現。與有線網路一
樣,無線區域網同樣也需要傳送介質。只
是無線區域網採用的傳輸媒體不是雙絞線
或者光纖,而是紅外線(IR)或者無線電波
(RF),以後者使用居多。
3無線區域網的主要協議標准
無線接入技術區別於有線接入的特點
之一是標准不統一,不同的標准有不同的
應用。目前比較流行的有802.11標准、新
貴藍牙(Bluetooth)標准以及HomeRF(家
庭網路)標准。
3.1 802.11協議簡介
IEEE在1997年為無線區域網制定─
─IEEE 802.11協議標准。總數據傳輸速
率設計為2Mbit/s,兩個設備之間的通信可
以設備到設備的方式進行,也可以在基站
或者訪問點的協調下進行。
3.1.1 IEEE 802.11b
是無線區域網的一個標准。其載波的
頻率為2.4GHz,可提供1、2、5.5及
11Mbit/s的多重傳送速度。IEEE 802.11b
是所有無線區域網標准中最著名,也是普
及率最廣的標准。它有時也被錯誤地標為
Wi-Fi。實際上Wi-Fi是無線區域網聯盟
(WLANA)的一個商標,該商標僅保障使
用該商標的商品互相之間可以合作,與標
准本身實際上沒有關系。
3.1.2 IEEE 802.11a
是802.11原始標準的一個修訂標准,
於1999年獲得批准。802.11a標准採用了
與原始標准相同的核心協議,工作頻率為
5GHz,最大原始數據傳輸率為54Mbit/s。
3.1.3 IEE 802.11g
其載波的頻率為2.4GHz,原始傳送速
度為54Mbit/s,凈傳輸速度約為24.7Mbit/
s。802.11g的設備向下與802.11b兼容。
現在很多無線路由器廠商已經應市場
需要而在IEEE 802.11g的標准上另行開
發新標准,並將理論傳輸速度提升至
108Mbit/s或125Mbit/s。
3.2藍牙
藍牙(IEEE 802.15)是一項新標准,
「藍牙」是一種極其先進的大容量近距離
無線數字通信的技術標准,其目標是實現
最高數據傳輸速度1Mbit/s(有效傳輸速
率為721kbit/s)、最大傳輸距離為10cm~
10m,通過增加發射功率可達到100m。藍
牙比802.11更具移動性,比如,802.11限
制在辦公室和校園內,而藍牙卻能把一個
設備連接到LAN(區域網)和WAN(廣
域網),甚至支持全球漫遊。此外,藍牙成
本低、體積小,可用於更多的設備。「藍牙」
最大的優勢還在於,在更新網路骨幹時,如
果搭配「藍牙」架構進行,使用整體網路的
成本肯定比鋪設線纜低。
4無線區域網的安全性
無線區域網採用公共的電磁波作為載
體,容易受到非法用戶入侵和數據竊聽。
無線區域網必須考慮的安全因素有三個:
信息保密、身份驗證和訪問控制。為了保
障無線區域網的安全,要使用適當的技術,
主要有:物理地址(MAC)過濾、服務集標
識符(SSID)匹配、有線等效保密(WEP)、有
線等效保密(WEP)、虛擬專用網路(VPN)、
Wi-Fi保護訪問(WPA)。要針對自己網路
的特點和要求,來選擇相應的技術。
5小型無線辦公網路組網方案
5.1 Wi-Fi與藍牙的選擇
根據目前的無線技術狀況,目前主要
是通過藍牙及802.11b/a/g二種無線技術
組建無線辦公網路。現比較如下:
(1)藍牙技術的數據傳輸速率為1Mbit/
s,通信距離為10m左右;而802.11b/a/g的
數據傳輸速率達到了11Mbit/s,並且有效
距離長達100m,更具有「移動辦公」的特
點,可以滿足用戶運行大量佔用帶寬的網
絡操作,所以802.11b/a/g比較適合用在辦
公室構建無線網路(特別是筆記本電腦)。
(2)從成本來看,802.11b/a/g比較廉
價,目前很多筆記本一般都為迅弛平台,本
身集成了802.11b/a/g無線網卡,用戶只要
購買一台無線區域網接入器(無線AP)即
可組建無線網路。藍牙則要根據網路的概
念提供點對點和點對多點的無線連接。在
任意一個有效通信范圍內,所有設備的地
位都是平等的。當然,從另一個角度來看,
藍牙更適合家庭組建無線區域網。
5.2 Wi-Fi無線網路組網方案
在組建Wi-Fi無線網路前,需要准備無
線網卡和無線AP,如果電腦本身不具備無
線網卡,那麼可以購買相同協議的PCMICA、
USB等介面的802.11b無線網卡。另一個就
是無線AP的選擇了,建議這類用戶選擇小
型辦公使用的USB無線AP。根據資金實力
選擇功能和性能較強一點的,這關繫到辦公
電腦上網的穩定性和安全性。
在實際組建當中,比如有5台電腦,其
中1台放在單獨一間房間里,另外4台在辦
公的大房間里,並且使用ADSL撥號的電
話也在1號機器上。因此,將無線AP安裝
到1號機器上,其它機器通過無線網關連
接到1號機器的AP上組成無線網路
5.3無線網路的安裝
設備准備好後,就需要將設備安裝並
配置。
首先是無線網卡的安裝,不管是使用筆記
本內置無線網卡,還是通過擴展安裝無線網
卡,首先需要安裝好無線網卡的驅動程序。
接下來進行無線網路的安裝,要求計
算機的操作系統至少為Windows XP SP2,
它對無線的支持也有很大程度的提高。可
直接進入「控制面板」的「無線網路安裝
向導」進行配置。此外,根據你所選用的設
備為每台電腦的無線網卡設置一個IP地
址、進行安全設置。
6結語
無線區域網把網路和移動應用有機地
結合在一起,克服了有線區域網的不足,隨
著各種技術、標準的完善,無線區域網將
越來越成熟,為人們提供一個高速、靈活
的多媒體網路。
⑵ 怎樣在有線網路上設計無線網路。
也許對於很多消費者來說,無線技術固然再好、再便捷但是如果不能BT下載,不能流暢地游戲那麼它就沒有價值。而本文的重點就是向大家介紹如何在WLAN環境下進行合理的BT下載設置,以便獲得最佳的使用效果。
也許很多朋友都有這樣的感覺,在將自家的有線路由器換成無線路由器以後,BT下載的穩定性和連接速度有了明顯的下降,甚至是不能進行BT下載。其實,無論是有線還是無線路由他們的工作原理都基本一樣:對內網向外網發出的信息不會進行阻攔,但對來自外部想進入內部網路的信息則會在進行識別、篩選後才會轉發給內網電腦,也正是基於此原理,才導致了很多內網BT用戶在下載時出現斷流和緩慢的現象。當然,對於無線路由器來說,我們還需要進行一些額外的設置才能夠獲得與有線網路相同的下載效果。
關閉SSID
SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或無線路由器廣播出來的區域網名稱,它的目的是讓只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。
對於BT下載來說,我們建議大家關閉SSID來獲得更好的使用你效果。因為,關閉SSID後可以節省帶寬的佔用率和免除許多網路冗餘信息,提高BT的下載速度。 另一方面,關閉SSID後也可以起到對網路保護的作用。關閉SSID廣播後,其他用戶將無法搜索到你無線設備的SSID,除非他能手動填寫出你正確的SSID才能進行連接。
啟用加密,控制用戶數量
與傳統有線路由相比,無線路由器更容易被他人入侵,尤其是沒有採用任何加密措施的無線路由,你的鄰居將毫不費力的使用你的網路進行下載和其他操作,從而影響你的網路質量。
除了上面提到的關閉SSID,我們還可以通過WEP和WPA這些無線加密手段來對網路進行保護。這里我們建議大家,在其他設置正常的情況下,排除ISP和軟體的問題後,您不妨看看是否有人偷偷潛入了您的網路。
IEEE 802.11 Wireless LAN 網路
13.1 網路架構及特性簡介
由於可攜式計算機(包含筆記型計算機 (notebook) 和掌上型計算機 (laptop))普及率的快速成長,無線區域網絡對今日的計算機及通訊工業來講,將成為一項重要的觀念及技術。在無線區域網絡的架構中,計算機主機不需要像在傳統的有線網路里,必需保持固定在網路架構中的某個節點上,而是可以在任意的時間作任何的移動,也能對網路上的數據作任意的訪問。大體說來,無線網路有四項特性與傳統的有線網路不同:
一、無線網路的目的地址(Destination Address)通常不等於目的位置(Destination Location):
在有線網路里,一個地址通常就代表一個固定的位置,然而在無線網路里,這件事不一定成立,因為在無線網路中,事先被給定地址的一部計算機,隨時都有可能會移動到不同的地方。
二、無線網路的傳輸媒介會影響整體網路的設計:
無線網路的實體層和有線網路的實體層基本上有很大的不同,無線網路的實體層有下列特性:
點和點之間的連結范圍是有限的,因為這牽涉到訊號強弱的關系。
使用了一個需要共享的傳輸媒介。
傳送的訊號未被保護,易受外來雜訊干擾。
在數據傳送的可靠性來講,較有線網路來的差。
具有動態的網路拓撲結構。
因為上述的原因,使得設計整個網路的軟硬體架構,就會和傳統的有線網路不同。舉例而言,由於訊號傳送范圍的受限,使得無線區域網絡硬體架構的設計,就必需考慮到只能在一個有著合理幾何距離的區域內。
三、無線網路要有能力處理會移動的工作站:
對無線網路來講,一個重要的要求就是,不但能處理可攜式的工作站 (portable station),更要能處理移動式的工作站 (mobile station),可攜式的工作站也會從某一個位置移動到另一個位置,但長時間來看,它通常還是會固定在某一個位置上。而移動式的工作站就有可能在短時間內不斷的移動,且會在移動中仍對網路上的數據作訪問。
四、無線網路和其它 IEEE 802 網路層間的關系不同:
為了達到網路的透明化,無線區域網絡希望做到在邏輯鏈接層就能和別的網路相通,這使得無線區域網絡必需將處理移動性工作站及保持數據傳送可靠性的能力全做在網路媒介訪問層 (MAC Layer) 中,這和傳統有線網路在媒介訪問層所需具有的功能是不同的。
無線區域網絡正逐漸受到重視,為了使各種競爭產品之間能兼容互通,標準的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 無線區域網絡 (wireless LAN) 的標准就在這樣的情況下誕生。
IEEE 802.11 主要目的是要制定一套適合在無線區域網絡環境下作業的通訊協議,最重要的工作,就是要制定出 MAC 層和實體層。 因此 IEEE 802.11 的參考模式主要分成兩部份,第一部份是制定出適用於所有無線網路系統的 MAC 規格,設計出和實體層無關的 MAC 協議。第二部份則是制定出和傳輸媒介相關的 PHY 規格。IEEE 802.11 所支持的每一種傳輸訊號頻寬,都有不同的 PHY 規格。例如,915MHz 頻寬、2.4GHz 和5.2GHz 頻寬以及紅外線頻寬等,都有不同的 PHY 規格。此外功率的管理和時限性的服務等也包括在 IEEE 802.11的定義范圍內。本章討論的重點將著重在 IEEE 802.11 所制訂出的 MAC 通訊協議上。IEEE 802.11 無線區域網絡的主要特性如下:
多重傳輸速率。IEEE 802.11可以讓工作站使用不同的傳輸速率(單位為100kbps)在網路上通訊。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。
frame為 IEEE 802.11 frame。
傳輸媒介為無線電。
基本通訊協議為 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同時有二個或二個以上的工作站傳送frame將造成沖撞,發生沖撞的frame視為無效並丟棄。IEEE 802.11所採用的 CSMA/CA通訊協議雖可避免大部分不必要的沖撞,但仍無法完全排除沖撞的現象。因此只適合用來傳送非實時性的數據。
提供兩種傳送服務。分布式協調功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 CSMA/CA ,適合傳輸非實時信息。集中式協調功能 (Point Coordination Function, PCF) 由網路協調者 (Point Coordinator) 掌控並且以輪詢 (polling) 的方式安排工作站傳送frame的時機及順序。由於工作站傳送的時間可事先安排,因此可提供保證傳送延遲的服務。
非實時傳輸使用之頻寬不保證公平分配。在 DCF 部份由於工作站利用 CSMA/CA 通訊協議來互相競爭傳送frame的機會,並沒有輪流傳送的特性,因此每個工作站實際使用的頻寬量可能不同。
提供認證 (Authentication) 及數據保密 (Privacy) 功能。無線電是一種開放性的介質,任何人都可以很容易的干擾或!!。任證是確任對方的身分,免得在不知情的狀況下因
為與陌生人通訊而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技術來保護傳送的數據,使得!!者即使!!到數據也無法得知其內容。
較不適合多媒體信息傳輸。雖然網路提供保證的傳送延遲服務,但目前最高的傳送速率只有 2 Mbps。此頻寬尚不足以應付具有實時要求的多媒體信息。如果無線網路上同時存在許多工作站,則每一部工作站平均分配到的頻寬將更少。
13.2 無線區域網絡硬體架構
要了解無線區域網絡硬體架構之前,要先了解無線區域網絡協議的功能需求,因為 IEEE 802.11 就是根據這些需求,擬訂了一套無線區域網絡系統的基本架構。 IEEE 802.11將最低的功能頻寬訂為 1Mbps,這對於一般性的操作,像檔案傳輸、程序載入、交易處理等,是絕對必要的。對於需要傳輸實時數據的應用軟體,像數字式聲音、影像等,IEEE 802.11也提供了時限性 (time bounded)的服務。另外,IEEE 802.11也定義了包括財務、辦公室、學校以及工業大樓等各種環境中的可靠操作需求。此外,還定義了行動式的計算機系統至少必須支持每小時幾哩的行人速度。而為了整合這些需求,IEEE 802.11就制訂出兩種不同類型的無線區域網絡基本架構:
有基礎架構的無線區域網絡 (Infrastructure Wireless LAN)
無基礎架構的無線區域網絡 (Ad Hoc Wireless LAN)
所謂的基礎架構通常指的就是一個現存的有線網路分布式系統 (wired distribution system),在這種網路架構中,會存在一種特別的節點,稱作AP (access points),這個AP的功能就是要將一個或多個的無線區域網絡和現存的有線網路分散系統相連結,以提供某個無線區域網絡中的工作站,能和較遠距離的另一個無線區域網絡的工作站通訊,另一方面也促使無線區域網絡中的工作站,能訪問有線分布式系統中的網路資源。這一類型的無線網路通訊范圍,通常是以同一棟建築物出現,例如,商店、醫院、或是同一棟樓層。
無基礎架構的無線區域網絡主要是要提供不限量的用戶,能實時架設起無線通信網路,在這種架構中,通常任二個用戶間都可直接通訊,這一類的無線網路架構在會議室里經常用得上。IEEE 802.11所制訂的架構允許「無基礎架構的無線區域網絡」和「有基礎架構的無線區域網絡」同時使用同一套基本訪問協議。然而,一般討論 IEEE 802.11 無線區域網絡硬體架構,還是偏重在「有基礎架構的無線網路上」。IEEE 802.11 所定義的無線網路硬體架構,主要由下列組件所組成(參考圖13-1):
Wireless Medium (WM):無線傳輸媒介,無線區域網絡實體層所使用到的傳輸媒介。
Station (STA):工作站,任何設備只要擁有 IEEE 802.11 的 MAC 層和 PHY 層的介面,就可稱為一個工作站。
Station Services (SS):工作站服務,提供工作站送收數據的服務。
Basic Service Area (BSA):在「有基礎架構的無線區域網絡」中,每一個幾何上的建構區塊 (building block) 就稱為一個基本服務區域 (Basic Service Area, 簡稱 BSA) ,每一建構區塊的大小依該無線工作站的環境和功率而定。
Basic Service Set (BSS):基本服務區中所有工作站的集合。
Distribute System (DS):分布式系統,通常是由有線網路所構成,可將數個 BSAs 連結起來。
Access Point (AP):AP,連結 BSS 和 DS 的設備,不但具有工作站的功能,還提供工作站具有訪問分布式系統的能力,通常在一個 BSA 內會有一個AP。
Extended Service Area (ESA):數個 BSAs 經由 DS 連結在一起,所形成的區域,就叫作一個擴充服務區。
Extended Service Set (ESS):數個經由分布式系統所連接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一個擴充服務集。
Distribution System Services (DSS):分布式系統所提供的服務,使得數據能在不同的 BSSs 間傳送。
圖13-1 無線網路硬體架構組成組件
IEEE 802.11 無線網路系統與傳統的有線區域網絡相連結是經由一個稱為 「埠接器」(Portal)的連結設備,如圖13-2 所示。埠接器的主要功能是將數據從有線區域網絡送入無線網路系統,或將來自無線區域網絡的數據送入有線區域網絡中。這之間除了必須考慮通訊協議的不同外也要考慮到傳輸媒介的差異。
圖13-2 無線區域網絡與有線區域網絡之相連結
13.3 無線區域網絡軟體架構
IEEE 802.11的軟體架構主要可分為工作站軟體和分布式系統軟體二部份。標准中並無規定應如何實作此分布式系統軟體,取而代之的是,它描述了這個分布式系統應提供那些服務才能滿足整個系統所需。因此,無線網路的軟體架構可看成是由下列二大類的服務所組成(參考圖13-3):
工作站服務 (Station Services, 簡稱 SS), 由工作站所提供。此類服務提供工作站具有正確送收數據的能力,另外也考慮傳送數據的安全性。包含下列兩種服務:
身份確認服務(Authentication)
隱密性服務(Privacy)
分布式系統服務(Distribution System Services, 簡稱 DSS),由分布式系統所提供。此類服務使 MAC frame能在同一個 ESS 中的不同 BSS 間傳送。無論工作站移動到那裡,也都要能收到它該收到的數據,這類服務大部份是由一個特別的工作站呼叫使用,此工作站本身也同時提供這些服務,因此也稱為AP(Access Point, 簡稱AP)。AP是唯一同時提供 SS 和 DSS的無線網路組件,它也是工作站與分布式系統間的橋梁。分散系統提供下列五種服務:
聯結服務(Association)
取消聯結服務(Disassociation)
分送服務(Distribution)
整合服務(Integration)
重聯結服務(Reassociation)
圖13-3 無線網路軟體服務架構
IEEE 802.11 所指定的七種服務中有五種是用來支持使「媒介訪問服務數據單元」(MAC service data unit,簡稱 MSDU) 能在不同的 BSS 間傳送。另外二種則是用來控制工作站對 IEEE 802.11區域網絡的訪問,及數據的隱私性。其功能分述如下:
分送服務(Distribution):此服務的主要工作就是將分布式系統中的數據送到該送到的地方。以圖13-3 為例,假設有一筆frame要從 工作站 1 送到 工作站 4 ,一開始這筆frame會先被送到工作站 2 ( 輸入AP),接著工作站 2 會透過「分送服務」將這筆frame送到工作站 3 (輸出AP),而工作站 3 再透過無線媒介將frame送達工作站 4 。IEEE 802.11 並沒有規定分散系統要如何將frame正確的送達目的位置,但它說明了在「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation) 等服務中該提供那些信息,使得分散系統可以決定該筆frame該送往那個 輸出AP,而將frame送達正確的目的地位置。
整合服務(Integration):此服務的主要目的是要使frame能在分散系統和現存的傳統區域網絡間傳送。如果分送服務知道該筆frame的目的地位置是一個現存的 IEEE 802.x 有線區域網絡,則該筆frame在分散系統中的輸出點將是埠接器而不是AP。分送服務若發現該frame是要被送到埠接器將會使得分散系統在frame送達埠接器後接著驅動「整合服務」,而整合服務的任務就是將該筆frame從分散系統轉送到相連的區域網絡媒介。其中整合服務要做的主要工作就是將不同的地址空間做一個轉換。 為了要了解以下所將要介紹的「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation)等服務的意義,我們先介紹一個叫做「移動性」(mobility) 的觀念,IEEE 802.11對工作站,定義了三種程度的「移動性」,分別描述如下: 無變動:此程度的移動性又可分為以下兩種型式:靜止(工作站根本就沒動)及區域性的移動(工作站只在一個基本服務區內移動)。
基本服務區的變動:工作站會從一個基本服務區移動到另一個基本服務區,但仍保持在同一個擴充服務區內。
擴充服務區的變動:工作站會從某一個擴充服務區內的基本服務區移動到另一個擴充服務區內的基本服務區。
聯結服務(Association):此服務的主要目的是要在工作站和AP之間建立一個通訊聯機。當分布式系統要將數據送給工作站時,它必需事先知道這個工作站目前是透過那個AP來訪問分布式系統,這些信息就是由聯結服務來提供。一個工作站在被允許藉由某個AP送數據給分散系統之前,它必須先和此AP作聯結,通常在一個基本服務區內有一個AP,因此任何在這個基本服務區內的工作站想和外界作通訊,就必須先向此AP相聯結。此動作類似注冊,因為當工作站作完聯結的動作後,AP就會記住此工作站目前在它的管轄范圍之內。請注意在任一瞬間,任一個工作站只會和一個AP作聯結,這樣才能使得分散系統能在任一時候知道哪一個工作站是由哪一個AP所管轄。然而,一個AP卻可同時和多個工作站作聯結。聯結服務都是由工作站所啟動的,通常工作站會藉由啟動聯結服務來要求和AP作一個聯結。
重聯結服務(Reassociation):此服務的主要目的是要將一個移動中工作站的聯結,從一個AP轉移到另一個AP。當工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它就會啟動一個「重聯結的服務」,此服務會將工作站和它所移入的基本服務區內的AP作一個聯結,使得分散系統將來能知道此工作站目前已由另一個AP所管轄了。重聯結的服務也都是由工作站所啟動的。
取消聯結服務(Disassociation):此服務的主要目的是取消一個聯結。當一個工作站傳送資料結束時,可以啟動「取消聯結服務」。另外,當一個工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它除了會對新的AP啟動「重聯結服務」外,也會對舊的AP啟動「取消聯結服務」。此服務可由工作站或AP來啟動。不論是哪一方啟動,另一方都不能拒絕。AP可能因為網路負荷的原因,而啟動此服務對工作站取消聯結。
身份確認服務(Authentication):此服務的主要目的是用來確認每一個工作站的身份。IEEE 802.11 支援一種叫做「盤問/響應」(Challenge/Response,簡稱 C/R) 的身份確認方法。一般 C/R 身份確認的方法主要有下列三個步驟:
聲明身份 (Assertion of Identity)
盤問聲明 (Challenge of Assertion)
回應盤問 (Response to Challenge)
以下為 C/R 身份確認方法的實例
聲明 (Assertion):我是工作站 4
盤問 (Challenge):證明你的身份
回應 (Response):這是我的密碼
結果 (Result):如果密碼 OK ,工作站就完成身份確認
IEEE 802.11 通常要求雙向式的身份確認。在任一瞬間,一個工作站能同時和多個工作站(包含AP)作身份確認的動作。身份確認的服務是屬於工作站服務。
隱密性服務 (Privacy);此服務的主要目的是避免傳送數據的內容被!!。無線網路和有線網路不太相同的地方,其中一點就在於無線網路的數據是在空氣這開放的介質中傳播,因此任何只要裝有 IEEE 802.11 適配卡的工作站都能接收到別人的數據,所以數據的保密性若做的不好,資料就很容易被別人所!!。「隱密性服務」的主要功能就是提供一套「隱密性服務」的演算法 (privacy algorithm) 將數據做加密與解密。「隱密性服務」也是屬於工作站服務 。
13.4 frame格式
IEEE 802.11 的 MAC frame格式如圖13-4 所示,其中包含
frame標頭 (Header):30位元組,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),順序號碼 (sequencing number),持續時間 (ration) 等欄位。
資料:長度不一(0 - 2312 位元組),此部份依frame型態 (frame type) 有所不同。
錯誤檢查碼 :4 位元組,記錄frame的檢查碼,採用 CRC-32 技術。
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 位元組
Frame Control
Duration/ID
Address 1
Address 2
Address 3
Sequence Control
Address 4
Frame Body
CRC
------------------------- MAC Header --------------
圖13-4 MAC frame格式
13.4.1 frame控制欄位
frame控制欄位之格式如圖13-5 所示。其中
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
圖13-5 frame控制欄位格式
Protocol Version : 802.11 標准版本,目前值為 00。
Type and Subtype : frame型態,目前定義的有三種 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一種型態有可分為若干次型態,如表13-1 所示。
To DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)要傳送給分布式系統。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
From DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)是由分布式系統傳送下來。若為其它種類的frame,則其值應為 0。To DS 與 From DS之組合有四種,期代表意義如表13-2 所示。
More Fragments : 此旗標值為 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待傳送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
Retry : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)為重送之frame。接收端可依此訊息來丟棄重復之frame。
Power Management : 此旗標用來顯示工作站之電源管理模式。其值為 1 表示此工作站處於省電模式,其值為 0 表示此工作站處於正常模式。所有由 AP 傳送的frame上此值都必須為 0。
More Data : 此旗標由 AP 用來通知處於省電模式之工作站說 AP 目前仍有MSDUs 欲傳送給該工作站。在 Data frame上其值為 1 表示至少還有一個 MSDU 待轉送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
WEP : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所攜帶的數據已經過 WEP 演算法處理過。若為其它的frame,則其值應為 0。
Order : 此旗標值為 1 表示此 Data frame經由嚴格依序服務等級 (Strictly-Ordered service class) 來傳送。若為其它的frame,則其值應為 0。
表13-1 各式frame型態及次型態
Type value
b3 b2
Type Description
Subtype Value
b7 b6 b5 b4
Subtype Description
00
Management
0000
Association Request
00
Management
0001
Association Response
00
Management
0010
Reassociation Request
00
Management
0011
Reassociation Response
00
Management
0100
Probe Request
00
Management
0101
Probe Response
00
Management
0110-0111
Reserved
00
Management
1000
Beacon
00
Management
1001
ATIM
00
Management
1010
Disassociation
00
Management
1011
Authentication
00
Management
1100
Deauthentication
00
Management
1101-1111
Reserved
01
Control
0000-1001
Reserved
01
Control
1010
PS-Poll
01
Control
1011
RTS
01
Control
1100
CLS
01
Control
1101
ACK
01
Control
1110
CF End
01
Control
1111
CF End+CF-Ack
10
Data
0000
Data
10
Data
0001
Data+CF-Ack
10
Data
0010
Data+CF-Poll
10
Data
0011
Data+CF-Ack+CF-Poll
10
Data
0100
Null Function (no data)
10
Data
0101
CF-Ack (no data)
10
Data
0110
CF-Poll (no data)
10
Data
0111
CF-Ack+CF-Poll (no data)
10
Data
1000-1111
Reserved
11
Reserved
0000-1111
Reserved
表13-2 To DS 與 From DS組合與意義
To DS
From DS值
代表意義
To DS = 0
From DS = 0
Dataframe由一個工作站直接傳送給另外一個在相同BSS中的工作站
To DS = 1
Dataframe傳送給分布式系統
From DS = 0
To DS = 0
From DS = 1
Dataframe由分布式系統傳下來
To DS = 1
From DS = 1
由一個AP 傳給另外一個AP 的WDSframe
13.4.2 Duration/ID 欄位
Duration /ID 欄位長度為16位,其用法如下(請參考表13-3):
若frame為控制型態(Control Type),且次型態為PS-Poll, 則此欄位代表一個SID, 其最左邊兩個位都是1, 而剩下的 14 位則是傳送此frame之工作站之SID。SID 值的范圍為 1 到 2007。
若為其它frame,則此欄位代表一個ration, 其值依各frame型態而定。不過對於所有在免競爭期間所傳送的frame來說,此欄位之值應設為 32768。當Duration/ID 欄位的內容小於 32768 時,表示其為一個ration 值,應該被拿來修正NAV。
表13-3 Duration /ID 欄位意義 Bit 15
Bit 14
Bits 13-0
用途
0
0-32767
Duration (由此frame結束後起 算,單位為us)
1
0
0
在免競爭期間所傳送之frame使用之固定值(32768)
1
0
1-16383
保留
1
1
0
保留
1
1
1-2007
在PS-Pollframe中指定之工作站 ID
1
1
20013-16383
保留
13.4.3 地址欄位
MACframe格式中共有四個地址欄位。這些欄位用來記錄BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),傳送工作站地址(Transmitter Address, TA),及接收工作站地址(Receiver Address, RA)。其中目地的工作站地址(DA) 可以是各別或群播地址。是該frame的最終目的地。起始工作站地址 (SA) 是產生此frame的工作站地址。傳送工作站地址(TA) 是指在無線媒介上傳送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 則是指在無線媒介上接收此frame的工作站地址。每一個地址長度都是符合 IEEE 802 標准之 48 位。有些frame並不需要用到所有的地址欄位。有些地址欄位在使用時和其在地址欄位的相對地址(1-4)有關而與地址型態無關。例如當一個工作站接收到一筆frame時,都是用Address 1 的內容來判斷該frame是否傳送給自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 則等於 RTS frame (需要被回復之frame) 中的 Address 2 的內容。
每個 BSS 都有一個具唯一性的辨識碼 (BSSID, 長度為 48 位), 對於有基礎架構的BSS, 此辨識碼為AP (AP) 中的工作站的地址。對於無基礎架構的BSS (IBSS), 此辨識碼最左邊兩個位為 01, 而剩下的 46 位則以隨機數產生。廣播性BSSID (48 位都為 1) 只能用在管理frame且次型態為Probe (Type = 00, Subtype = 0100 或 0101)。
13.4.4 順序控制欄位 (Sequence Control)
順序控制欄位包含兩個次欄位 : 順序號碼 (Sequence Number, 12 位) 及片段號碼 (Segment Number, 4 位), 如圖13-6 所示。其中順序號碼為該frame攜帶之 MSDU 的順序號碼。每一個 MSDU 都有一個順序號碼, 其值由 0 開始, 到4095, 然後重復輪流使用。由同一個 MSDU 切割出來的片段都應該使用相同的順序號碼。片段號碼則是指該片段在原來MSDU所切割出來的片段順序。第一個片段(或沒有切割的MSDU)其值為0。以後則依序加一,到 15 為止,然後重復輪流使用。
4 12 位
Fragment Number
Sequence Number
圖13-6 順序控制欄位
13.5 各式frame型態之格式
13.5.1控制frame
控制frame之控制欄位內容如圖13-7所示。
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
Protocol
Version
Control
Subtype
0
0
0
0
Pwr
Mgt
0
0
0
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
⑶ 求一個公司無線網路建設方案
方案三:無線網路設計方案
一、前言
隨著計算機應用技術的普及和國民經濟信息化的發展,客戶/伺服器計算、分布式處理、國際互連網(Internet)、內部網(Intranet)等技術被廣泛接受和應用,計算機的聯網需求迅速擴大,網路在各行各業的應用越來越廣。目前盡管有線網路以其傳輸速度高,產品品牌及數量眾多和技術發展速度快等優點,在市場上有較高的知名度和較大的市場份額,但是在一些特殊的環境和特定的行業里依然有許多令IT數據管理公司頭疼多年的LAN布線問題存在。
無線區域網在很多應用領域具有獨特的優勢:一是可移動性,它提供了不受線纜限制的應用,用戶可以隨時上網;二是容易安裝、無須布線,大大節約了建網時間;三是組網靈活,即插即用,網路管理人員可以迅速將其加入到現有網路中,並在某種環境下運行;四是成本低,特別適合於變化頻繁的工作場合。此外,無線網路相對來說比較安全,無線網路通信以空氣為介質,傳輸的信號可以跨越很寬的頻段,而且與自然背景噪音十分的相似,這樣一來,就使得竊聽者用普通的方式難以偷聽到數據。
實際上,無線區域網早在80年代就已經得到廣泛應用,當時受到技術上的制約,通信速率只有860kb/s,工作在900MHz的頻段。能夠了解並享受它的好處的人少之又少。到了90年代初,隨著技術的進步,無線區域網的通信速率已經提高到1~2Mb/s,工作頻段為2.4GHz,並開始向醫療、教育等多媒體應用領域延伸。無線區域網的發展也引起國際標准化組織的關注,IEEE從1992年開始著手制訂802.11標准,以推動無線區域網的發展。1997年,該標准獲得通過,它大大促進了不同廠商產品之間的互操作性,並推進了已經萌芽的產業的發展。802.11標准僅限於物理(PHY)層和媒介訪問控制(MAC)層。物理層對應於國際標准化組織的七層開放系統互連(OSI)模型的最低層,MAC層與OSI第二層的下層相對應,該層與邏輯鏈路控制(LLC)層構成了OSI的第二層。
標准實際規定了三種不同的物理層結構,用戶可以從中選出一種,它們中的每一種都可以和相同的MAC層進行通信。802.11工作組的成員認為在物理層實現方面有多個選擇是必要的,因為這可以使系統設計人員和集成人員根據特定應用的價格、性能、操作等方面的因素來選擇一種更合適的技術。另外,企業區域網通常會使用有線乙太網和無線節點混合的方式,它們在使用上沒有區別。近年來,無線區域網的速率有了本質的提高,新的IEEE802.11b標准支持11Mb/s高速數據傳輸。這為寬頻無線應用提供了良好的平台。區域網作為一種通用的聯網手段,得到了極為廣泛的應用,其傳輸速率、網路性能不斷提高。不過,它基本採用的是有線傳輸媒介,在許多不適宜布線的場合,受到很大程度的限制。另一方面,無線數據傳輸技術近年來不斷獲得突破,標准化進展也極為迅速,這使得區域網環境下的數據傳輸完全可以擺脫線纜的束縛。在此基礎上,無線區域網開始崛起,越來越受到人們的重視。
隨著wireless技術的出現和技術的不斷進步,在諸多計算機聯網技術中,無線網以其無需布線、在一定區域漫遊、運行費用低廉等優點,在許多這些應用場合發揮著其他聯網技術不可替代的作用。隨著無線區域網應用逐漸增多,它將擴展有線區域網或在某些情況下取而代之。可以預期,在未來信息無所不在的時代,無線網將依靠其無法比擬的靈活性,可移動性和極強的可擴容性,使人們真正享受到簡單、方便、快捷的連接。
二、需求分析
2.1、基本應用情況
對於該辦公區的無線網路,主要提供給會議室、行政辦公室、銷售辦公室、
物流辦公室、常務副總辦公室和行政總監辦公室等6個區塊使用,這些部門及個人都使用計算機處理及傳遞各種信息(包括圖像、圖形、聲音、數據等),進行各自的辦公、會議和管理等工作。建立一個支持多種應用系統的統一、先進的、具有良好的可擴展性和有一定冗餘的網路平台,具有高可靠性、高安全性的運行網路是其基本的應用需求。下面將對其功能需求做一個具體詳細的分析。
2.2、功能需求分析
(1)技術中心辦公室
普通會議
視頻會議
多媒體會議
學術研討
(2)網路辦公功能
網上事務管理
Web通用查詢
Internet/Intranet信息服務功能
構建公司Intranet公司信息、服務系統,實現公司信息網上發布、整個公司的電子郵件系統、網上資源的信息共享,使管理人員和員工可以在公司內部網路交流。
2.3、環境需求分析
該建築是屬於大城市中的鋼筋混凝土框架建築物,按國家建築標准,無線信號的貫穿損耗中值為18dB,標准偏差7.7dB,但經現場測試,此建築的隔斷牆的無線傳輸損耗為5dB。本大樓主要分為辦公區和展覽區,在辦公區域接入點相對固定,而在大廳和展示廳的信號接入點則相對比較靈活,流動性比較大,需要做好無線信號的無縫漫遊、無信號盲區,使使用者能穩定地接收到信號。
2.4、安全需求分析
由於在該樓層中有物流、銷售、行政總監等辦公室,都擁有公司的機密文件和材料,而為了不讓外面的人在上外網的同時不能進入到本公司的內部網路,那就對我們的安全策略提出了要求,則必須使用穩定保險的加密技術來支持,比如WEP、WPA、RADIUS或無線交換機中使用的WLAN定位技術。
2.5、用戶需求
(1)無線覆蓋的場地,保證進入場地覆蓋區域的客戶能用自己的筆記本和無線網卡直接上網
(2)在保證客戶在場地及其它覆蓋區域無限制上網的同時,能使內部員工在辦
公樓內隨時訪問內部網路。
(3)要求在無線覆蓋區內95%的位置,99%的時間用戶可成功接入網路,通過無線訪問Internet。
(4)場地要求辦公區域無線覆蓋的信號接收強度達最低到15db,其它開放區域接收信號強度最大到底20db,需要做無線盲點覆蓋。
(5)單用戶情況數據傳輸速率最大4Mb/s,在多用戶接入時,不低於100kb/s
⑷ 別墅的網路如何設計
別墅的網路設計與安防覆蓋一起考慮
一、方案簡介
別墅屬於高檔小區,業主不僅追求高質量的生活品質,對財產安全也尤為重視。別墅住宅區一般活動范圍較大,無論別墅還是庭院,都希望實現全方位的無線網路覆蓋,可以隨時隨地暢游網路。而安防監控是保障家庭財產安全的有效設施,讓生活更輕松。
本方案為有線網路、無線Wi-Fi以及安防監控一體的綜合網路解決方案,請結合實際情況選擇需要的設備(例如網路中已有無線路由器、交換機等設備,只需選擇與監控相關的IPC、NVR設備即可)。
二、技術分析
別墅庭院在建設網路時,會從美觀性、簡易性、實用性等幾個方面考慮,有如下需求:
1、庭院和別墅內實現全方位無線覆蓋,支持無線漫遊;
2、網路穩定可靠,主人網路與訪客網路相互隔離;
3、監控設備通過標准PoE方式進行供電,節省布線成本,美觀大方;
4、安裝簡單,通過簡易的方式集中管控攝像機;
5、支持預覽、存儲、回放及報警觸發設置等,可以遠程實時監控;
6、網路層級簡單,管理方便,易維護。
三、用戶結構
網路的用戶結構主要分為家庭成員和訪客,許可權如下:
如上圖,庭院配備筒型攝像機,可進行廣角監控,且外形具有威懾作用,可根據庭院大小安裝多個攝像機,形成無死角監控;別墅門口、車庫、陽台配備紅外半球攝像機,半球攝像機外形小巧、美觀,可以吸頂或壁掛式安裝。
提示:以上點位是根據典型的別墅庭院進行合理推薦,可以根據實際環境增刪相應點位。
六、關鍵控制
通過以上方案設計,可以實現無線網路、監控網路一體化的基本需求,有以下顯著特點:
1、針對性強
方案中的設備選配充分考慮到別墅庭院的實際需求以及成本考慮,例如,通過PoE供電可以在一條網線上同時傳輸數據和供電,充分考慮別墅對美觀布線的要求;以及吸頂式AP和面板式AP組合實現無線覆蓋,外形美觀大方,符合別墅裝修風格。
2、功能豐富
無線方面,無線路由器可以額外設置訪客網路,與主人網路相互隔離。監控方面可以設置錄像計劃、視頻遮擋、移動偵測以及回放、導出錄像,紅外日夜模式自動切換可以保證全天候監控,同時可以使用手機APP隨時隨地遠程監控。
3、管理方便
無線路由器和監控設備均有獨立的WEB配置界面,設置向導指導,配置簡單。監控錄像機的圖形化界面非常容易管理,自動發現、一鍵配置以及故障定位等,均為管理控制和使用提供便捷。
4、適應性強
室外AP採用專業室外殼體設計,提供IP55級防塵、防水,能夠適應各種惡劣環境。而監控攝像機達到IP67工業級防塵、防水,在惡劣環境下仍能保持正常工作。
5、設備選型
別墅庭院的網路一體化解決方案包括路由器、交換機、硬碟錄像機、攝像機等設備,由於面積、需求的不同,不同別墅網路方案中需要的設備也可能不同,國內知名企業都提供了多樣化的網路設備以滿足差異化需求。