思科網(wǎng)絡技術(shù)學院教程：無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)

第一部分　無線技術(shù)背景知識

第1章　無線局域網(wǎng)入門　3
1.1　理解WLAN　3
1.1.1　WLAN是什么　3
1.1.2　不再需要線路嗎　4
1.1.3　為什么選擇無線　5
1.1.4　WLAN的演進　6
1.1.5　WLAN的展望　7
1.2　網(wǎng)絡介質(zhì)　8
1.2.1　STP　8
1.2.2　UTP　9
1.2.3　同軸電纜　10
1.2.4　光纖　10
1.2.5　空氣——無線介質(zhì)　11
1.2.6　無線應用　12
1.2.7　介質(zhì)安裝　12
1.3　無線技術(shù)　14
1.3.1　相關(guān)縮略語　15
1.3.2　數(shù)字無線和蜂窩技術(shù)　16
1.3.3　蜂窩無線電　17
1.3.4　第3代無線技術(shù)　18
1.4　WLAN組件和技術(shù)　19
1.4.1　組件概述　19
1.4.2　802.11設備　23
1.4.3　消費類無線產(chǎn)品　24
1.4.4　WLAN拓撲　24
1.5　WLAN市場　25
1.5.1　WLAN發(fā)展和標準的結(jié)論　26
1.5.2　WLAN發(fā)展和應用　26
1.5.3　WLAN解決方案的市場要求　27
1.6　WLAN挑戰(zhàn)和問題　28
1.6.1　無線信號干擾和衰減　28
1.6.2　電源管理　30
1.6.3　互操作性　31
1.6.4　網(wǎng)絡安全　31
1.6.5　可靠性和連通性　32
1.6.6　安裝和站點設計的相關(guān)問題　33
1.6.7　健康問題　33
1.6.8　WLAN的未來方向　34
1.7　小結(jié)　35
1.8　主要術(shù)語　35
1.9　復習題　36

第二部分　無線設備

第2章　IEEE 802.11和網(wǎng)絡接口卡　41
2.1　802.11標準　41
2.1.1　IEEE和802.11　43
2.1.2　IEEE 802.2 LLC回顧　45
2.1.3　WLAN概述　45
2.1.4　邏輯架構(gòu)　46
2.2　802.11 MAC層　48
2.2.1　MAC服務　49
2.2.2　MAC的幀結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和操作　49
2.3　物理層　52
2.3.1　物理層收斂過程　52
2.3.2　物理介質(zhì)相關(guān)系統(tǒng)　52
2.3.3　物理層管理實體　52
2.3.4　層參考模型和操作　53
2.3.5　原語　53
2.3.6　IEEE 802.11b(高速)DSSS PHY規(guī)范　54
2.3.7　IEEE 802.11b(高速)工作信道　56
2.3.8　IEEE 802.11b擴頻和調(diào)制　57
2.3.9　IEEE 802.11a PHY規(guī)范　57
2.3.10　IEEE 802.11g PHY規(guī)范　58
2.3.11　FHSS和紅外PHY規(guī)范　58
2.4　客戶端適配器　59
2.4.1　客戶端適配器的部件　61
2.4.2　驅(qū)動程序類型和客戶端支持　63
2.4.3　采用客戶端適配器的網(wǎng)絡配置　64
2.5　Aironet客戶端實用工具　65
2.5.1　ACU簡介　66
2.5.2　安裝　68
2.5.3　創(chuàng)建和選擇配置文件　69
2.5.4　編輯、導入和導出配置文件　71
2.5.5　管理配置文件　72
2.5.6　配置客戶端適配器　74
2.5.7　Aironet客戶端監(jiān)控器　76
2.5.8　配置適配器的IP地址　79
2.6　ACU監(jiān)控和排障工具　80
2.6.1　狀態(tài)和統(tǒng)計　81
2.6.2　Cisco WLAN故障排除　83
2.6.3　勘查和鏈路測試工具　85
2.6.4　鏈路狀態(tài)表　87
2.7　小結(jié)　88
2.8　主要術(shù)語　88
2.9　復習題　90

第3章　無線技術(shù)　93
3.1　波　93
3.1.1　正弦波　94
3.1.2　模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換　95
3.2　無線電通信的數(shù)學基礎(chǔ)　96
3.2.1　瓦特　96
3.2.2　分貝　97
3.3　電磁波　98
3.3.1　EM頻譜圖　100
3.3.2　傅里葉綜合法　101
3.3.3　頻譜使用　101
3.4　信號　102
3.4.1　按時間查看信號　102
3.4.2　按頻率查看信號　103
3.4.3　隨時間和頻率變化的信號　104
3.4.4　隨時間和頻率變化的噪音　105
3.5　調(diào)制技術(shù)　105
3.5.1　載頻　106
3.5.2　基本調(diào)制技術(shù)　106
3.5.3　WLAN調(diào)制技術(shù)　107
3.6　WLAN傳輸技術(shù)　107
3.6.1　FHSS　107
3.6.2　DSSS　108
3.6.3　OFDM　110
3.7　多路訪問和帶寬　111
3.7.1　對無線介質(zhì)的多路訪問　111
3.7.2　WLAN、DSSS和CSMA/CA　111
3.7.3　帶寬　112
3.8　無線電波的傳播　113
3.8.1　折射　114
3.8.2　反射　114
3.8.3　衍射和散射　114
3.8.4　多徑　115
3.8.5　路徑損耗　116
3.9　小結(jié)　117
3.10　主要術(shù)語　118
3.11　復習題　119

第4章　無線拓撲　121
4.1　WLAN組件　121
4.1.1　筆記本電腦和工作站　121
4.1.2　移動式計算機、PDA和條碼閱讀器　123
4.1.3　客戶端和適配器　124
4.1.4　接入點和網(wǎng)橋　125
4.1.5　天線　127
4.1.6　無線路由器　129
4.1.7　以太網(wǎng)和有線局域網(wǎng)　129
4.2　WLAN拓撲　130
4.2.1　模塊化　130
4.2.2　WLAN類型　131
4.2.3　LAN　132
4.2.4　無線轉(zhuǎn)發(fā)器　133
4.2.5　系統(tǒng)冗余和負載平衡　134
4.2.6　漫游　135
4.2.7　可擴展性　137
4.3　信道設置　138
4.3.1　IEEE 802.11b和802.11g信道設置　138
4.3.2　IEEE 802.11a信道設置　139
4.3.3　接入點覆蓋范圍和對比　140
4.3.4　多級速度實現(xiàn)　141
4.3.5　信道使用和干擾　142
4.4　網(wǎng)橋拓撲　142
4.4.1　根模式　142
4.4.2　點到點配置　143
4.4.3　點到多點配置　144
4.4.4　距離限制　145
4.4.5　帶寬　145
4.5　基本W(wǎng)LAN拓撲　146
4.5.1　對等(Ad Hoc)拓撲(IBSS)　147
4.5.2　基本infrastructure拓撲　147
4.5.3　擴展Infrastructure拓撲(ESS)　148
4.5.4　撥號　148
4.5.5　寬帶　149
4.6　校園WLAN拓撲　150
4.7　WLAN拓撲：對AVVID的補充　150
4.8　VLAN、QoS和移動IP代理　152
4.8.1　VLAN特性　153
4.8.2　服務質(zhì)量　154
4.8.3　漫游　156
4.9　小結(jié)　157
4.10　主要術(shù)語　158
4.11　復習題　159

第5章　接入點　161
5.1　AP安裝　161
5.1.1　Cisco AP簡介　161
5.1.2　無線網(wǎng)卡升級　163
5.1.3　AP連線和供電　165
5.1.4　LED指示器　168
5.1.5　連接到AP　169
5.1.6　復位AP　172
5.2　基本配置　173
5.2.1　用IPSU配置IP地址和SSID　173
5.2.2　GUI導航　174
5.2.3　使用GUI配置基本設置　176
5.2.4　瀏覽CLI　180
5.2.5　通過CLI配置基本設置　183
5.3　驗證AP運行　185
5.3.1　Home: Summary Status頁面　186
5.3.2　網(wǎng)絡映射　187
5.3.3　關(guān)聯(lián)　189
5.3.4　ACM和ACU　191
5.4　網(wǎng)絡接口配置　192
5.4.1　分配IP地址　194
5.4.2　配置Fast Ethernet接口　195
5.4.3　使用GUI配置無線接口　197
5.4.4　通過IOS CLI配置無線接口　201
5.4.5　驗證無線設備狀態(tài)　208
5.4.6　調(diào)試無線設備　215
5.5　配置服務　218
5.5.1　Telnet/SSH　218
5.5.2　熱備份　220
5.5.3　Cisco發(fā)現(xiàn)協(xié)議　221
5.5.4　DNS　224
5.5.5　HTTP　225
5.5.6　代理移動IP　227
5.5.7　QoS　229
5.5.8　網(wǎng)絡時間協(xié)議　232
5.6　無線服務　234
5.6.1　充當WDS的AP　236
5.6.2　WDS　237
5.7　小結(jié)　238
5.8　主要術(shù)語　239
5.9　復習題　239

第6章　網(wǎng)橋　243
6.1　網(wǎng)橋型號　243
6.1.1　網(wǎng)橋在網(wǎng)絡中的角色　246
6.1.2　網(wǎng)橋連線和供電　250
6.1.3　LED指示器　250
6.1.4　連接到網(wǎng)橋　251
6.1.5　復位網(wǎng)橋　254
6.2　BR350的基本配置　256
6.2.1　使用IPSU配置IP地址和SSID　256
6.2.2　GUI導航　257
6.2.3　通過GUI配置基本設置　260
6.2.4　操作VxWorks菜單　263
6.2.5　使用VxWorks菜單配置基本設置　266
6.3　配置網(wǎng)絡端口　268
6.3.1　配置無線端口　268
6.3.2　配置Ethernet端口　271
6.4　配置服務　272
6.4.1　配置時間服務器　273
6.4.2　配置BOOT服務　274
6.4.3　配置名稱服務　275
6.4.4　配置路由選擇設置　276
6.4.5　Cisco服務　277
6.5　1400系列網(wǎng)橋　282
6.5.1　1400系列網(wǎng)橋的型號和選項　283
6.5.2　1400系列的組件和附件　285
6.5.3　1400系列的IOS特性　287
6.6　小結(jié)　288
6.7　主要術(shù)語　288
6.8　復習題　289

第7章　天線　293
7.1　天線基本原理　293
7.1.1　天線變量　297
7.1.2　天線帶寬　298
7.1.3　天線束寬　298
7.1.4　天線增益　298
7.1.5　天線極化　300
7.1.6　天線輻射圖　302
7.1.7　系統(tǒng)分集　303
7.2　全向天線　304
7.2.1　2.2 dBi的偶極“Rubber Duck”天線　306
7.2.2　頂裝天線　309
7.2.3　5.2 dBi mast mount垂直全向室內(nèi)/室外天線　311
7.2.4　12 dBi鐵塔天線　312
7.2.5　用于Cisco Aironet 1400系列室外無線網(wǎng)橋的9 dBi全向鐵塔天線　313
7.2.6　柱狀天線　314
7.2.7　集成天線　315
7.3　定向天線　317
7.3.1　接線天線　318
7.3.2　八木天線　321
7.3.3　實心碟形天線　324
7.3.4　5 GHz扇形天線　326
7.4　電纜和附件　327
7.4.1　電纜選擇　327
7.4.2　電纜損耗　328
7.4.3　電纜連接器和分路器　328
7.4.4　放大器　329
7.4.5　避雷器　330
7.5　室外鏈路工程和RF路徑規(guī)劃　331
7.5.1　地面隆起　333
7.5.2　室外站點勘查和路徑描述　333
7.5.3　校準和干擾　334
7.6　天線安裝　335
7.6.1　天線安裝限制因素　337
7.6.2　用梯安全　338
7.6.3　一般安全規(guī)程　339
7.6.4　法律問題　339
7.6.5　EIRP標準　340
7.7　小結(jié)　341
7.8　主要術(shù)語　341
7.9　復習題　342

第三部分　無線站點的安全和準備

第8章　安全　347
8.1　安全基礎(chǔ)　347
8.1.1　WLAN弱點　348
8.1.2　WLAN面臨的威脅　348
8.1.3　WLAN面臨的攻擊　349
8.2　基本W(wǎng)LAN安全技術(shù)　352
8.2.1　第一代無線安全(SSID)　354
8.2.2　WEP　354
8.2.3　認證和建立連接　355
8.3　WLAN的基本安全配置　356
8.3.1　物理接觸　357
8.3.2　硬件設備　357
8.3.3　控制臺訪問　358
8.3.4　Telnet/SSH　358
8.3.5　TFTP/FTP　359
8.3.6　SSID　359
8.3.7　使用過濾器　360
8.3.8　增加客戶端和AP安全性　360
8.3.9　監(jiān)控WLAN設備　362
8.3.10　禁用不需要的服務　363
8.4　企業(yè)WLAN安全　364
8.4.1　第二代認證　365
8.4.2　802.1x基礎(chǔ)知識　366
8.4.3　802.1x工作原理　367
8.4.4　802.1x認證類型　368
8.4.5　選擇802.1x類型　370
8.5　企業(yè)無線加密和完整性檢驗　371
8.5.1　MIC　373
8.5.2　BKR　373
8.5.3　AES　374
8.6　其他企業(yè)安全服務　374
8.6.1　使用VPN　375
8.6.2　VLAN　377
8.6.3　生成樹　380
8.7　小結(jié)　380
8.8　主要術(shù)語　380
8.9　復習題　382

第9章　應用、設計和站點勘查準備　385
9.1　站點勘查　385
9.1.1　站點勘查的考慮因素　386
9.1.2　WLAN標準和拓撲　387
9.1.3　站點勘查工程師要考慮的重要因素　388
9.2　變革中的無線技術(shù)和應用　388
9.3　WLAN設計　389
9.3.1　應用和數(shù)據(jù)采集　390
9.3.2　負載和覆蓋范圍　391
9.3.3　帶寬和吞吐量　392
9.3.4　移動用戶　393
9.3.5　電源消耗　394
9.3.6　干擾　396
9.3.7　加密　396
9.3.8　消防法規(guī)和安全法案　396
9.4　建筑物到建筑物的設計　397
9.4.1　城區(qū)站點到站點的設計實例　398
9.4.2　鄉(xiāng)村站點到站點的設計實例　399
9.4.3　大城市點到點的設計實例　399
9.4.4　大城市點到多點的設計實例　400
9.4.5　要考慮的路徑因素　400
9.5　站點勘查設備　401
9.5.1　AP和卡　402
9.5.2　天線和衰減器　403
9.5.3　電池組和電纜　403
9.5.4　安裝器具　403
9.5.5　標記　404
9.5.6　測量設備和數(shù)碼相機　404
9.5.7　勘查工具箱　404
9.5.8　RF測試工具　404
9.6　站點勘查文檔和實用工具　405
9.6.1　站點圖紙　405
9.6.2　站點走查　405
9.6.3　網(wǎng)橋距離計算工具　406
9.6.4　ACU站點勘查工具　407
9.6.5　Link Status Meter　408
9.7　小結(jié)　410
9.8　主要術(shù)語　411
9.9　復習題　412

第10章　站點勘查和安裝　415
10.1　了解基礎(chǔ)設施　415
10.1.1　協(xié)同工作　415
10.1.2　LAN基礎(chǔ)設施　416
10.1.3　網(wǎng)絡圖　416
10.1.4　LAN介質(zhì)　418
10.1.5　防火墻、樓道、電纜路徑和維修回線　419
10.1.6　LAN基礎(chǔ)設施　420
10.1.7　檢查現(xiàn)有網(wǎng)絡的運行狀況　421
10.1.8　網(wǎng)絡狀況清單　422
10.1.9　網(wǎng)絡性能基線　422
10.2　勘查　423
10.2.1　建筑物內(nèi)的勘查準備　424
10.2.2　站點到站點的勘查準備　424
10.2.3　開始站點勘查　424
10.2.4　信道選擇、數(shù)據(jù)率和重疊　426
10.2.5　利用現(xiàn)有條件進行工作　428
10.2.6　溫度敏感區(qū)域中的無線覆蓋　429
10.2.7　勘查多層結(jié)構(gòu)　430
10.2.8　干擾　431
10.2.9　RF傳播　431
10.3　AP裝配和安裝　432
10.3.1　在柱狀物上安裝AP　436
10.3.2　天線安裝　437
10.3.3　電源　438
10.3.4　NEMA機殼　439
10.4　將WLAN設計記入文檔　440
10.4.1　需求建議書　441
10.4.2　WLAN站點勘查細節(jié)　442
10.4.3　站點勘查報告　443
10.5　小結(jié)　444
10.6　主要術(shù)語　444
10.7　復習題　445

第四部分　管理無線網(wǎng)絡

第11章　排障、監(jiān)控、管理和診斷　449
11.1　排除故障的一般方法　449
11.1.1　癥狀、診斷和解決方案　450
11.1.2　做好防止網(wǎng)絡故障的準備　452
11.1.3　網(wǎng)絡和故障管理　452
11.2　OSI排障　454
11.2.1　排障OSI層　454
11.2.2　第1層：媒體、連接器和設備　456
11.2.3　第2層：網(wǎng)橋和交換機　458
11.2.4　第3層：路由器　459
11.2.5　排除TCP/IP故障　460
11.3　診斷工具　461
11.3.1　電纜檢測器、萬用表和監(jiān)控器　461
11.3.2　網(wǎng)絡分析器(嗅探器)　462
11.3.3　頻譜分析儀　463
11.3.4　高斯和特斯拉表　464
11.4　WLAN故障排除　465
11.4.1　固件　465
11.4.2　配置文件　470
11.4.3　AP和客戶端適配器狀態(tài)(LED)　473
11.4.4　天線電纜　476
11.4.5　WLAN設備布放和障礙　476
11.5　系統(tǒng)消息日志　478
11.5.1　通過GUI配置事件通告　480
11.5.2　通過IOS CLI配置事件通告　483
11.5.3　SNMP　484
11.5.4　配置SNMP　487
11.5.5　系統(tǒng)日志和SNMP應用程序　491
11.6　企業(yè)管理　493
11.6.1　WLAN解決方案引擎　494
11.6.2　Cisco無線LAN框架　496
11.6.3　Aironet配置管理工具　497
11.6.4　Wavelink　499
11.6.5　Airwave　500
11.7　小結(jié)　501
11.8　主要術(shù)語　501
11.9　復習題　502

第12章　新興技術(shù)　505
12.1　超寬頻帶無線　505
12.1.1　UWB應用　505
12.1.2　UWB許可　506
12.1.3　UWB干擾　507
12.1.4　避免其他設備的干涉　507
12.1.5　UWB細則　508
12.2　VoIP和WLAN語音　509
12.2.1　VoIP組件　510
12.2.2　集中式和分布式VoIP體系結(jié)構(gòu)　512
12.2.3　ITU-T Umbrella協(xié)議：H.323　513
12.2.4　會話初始化協(xié)議　514
12.2.5　MGCP和H.248/Megaco　514
12.2.6　其他VoIP協(xié)議　515
12.2.7　VoIP和QoS　516
12.2.8　VoIP和WLAN　516
12.3　移動無線　518
12.3.1　移動無線的簡單回顧　518
12.3.2　移動無線系統(tǒng)概述　520
12.3.3　移動無線系統(tǒng)漫游　521
12.3.4　移動無線中間設備　521
12.3.5　無線應用協(xié)議　522
12.3.6　開放移動聯(lián)盟　523
12.3.7　移動無線的前景　524
12.4　無線組織和認證　524
12.4.1　Wi-Fi聯(lián)盟　524
12.4.2　無線局域網(wǎng)協(xié)會　525
12.4.3　FCC　525
12.4.4　ETSI　526
12.4.5　UL　526
12.4.6　Cisco無線認證　527
12.4.7　無線網(wǎng)絡認證工程師　528
12.5　小結(jié)　529
12.6　主要術(shù)語　529
12.7　復習題　531

附錄A　術(shù)語表　535

附錄B　復習題答案　547

附錄C　物理層　551
無線拓撲　552
當今的無線和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)　553
無線區(qū)布線　553
電纜安放　554
　電纜敷設　554
　電力線和槽道　555
　室內(nèi)天線　556
　專門的電纜保護　557
電纜管理　557
　電纜組織和管理　557
　電纜標號　558
　手工電纜標簽　559
外置天線　559
　外置饋線　559
小結(jié)　　560