思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院教程：無(wú)線局域網(wǎng)基礎(chǔ)

第一部分　無(wú)線技術(shù)背景知識(shí)

第1章　無(wú)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(wú)線　5
1.1.4　WLAN的演進(jìn)　6
1.1.5　WLAN的展望　7
1.2　網(wǎng)絡(luò)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(wú)線介質(zhì)　11
1.2.6　無(wú)線應(yīng)用　12
1.2.7　介質(zhì)安裝　12
1.3　無(wú)線技術(shù)　14
1.3.1　相關(guān)縮略語(yǔ)　15
1.3.2　數(shù)字無(wú)線和蜂窩技術(shù)　16
1.3.3　蜂窩無(wú)線電　17
1.3.4　第3代無(wú)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(shè)備　23
1.4.3　消費(fèi)類無(wú)線產(chǎn)品　24
1.4.4　WLAN拓?fù)洹?4
1.5　WLAN市場(chǎng)　25
1.5.1　WLAN發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論　26
1.5.2　WLAN發(fā)展和應(yīng)用　26
1.5.3　WLAN解決方案的市場(chǎng)要求　27
1.6　WLAN挑戰(zhàn)和問題　28
1.6.1　無(wú)線信號(hào)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(luò)安全　31
1.6.5　可靠性和連通性　32
1.6.6　安裝和站點(diǎn)設(shè)計(jì)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(yǔ)　35
1.9　復(fù)習(xí)題　36

第二部分　無(wú)線設(shè)備

第2章　IEEE 802.11和網(wǎng)絡(luò)接口卡　41
2.1　802.11標(biāo)準(zhǔn)　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(wù)　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(shí)體　52
2.3.4　層參考模型和操作　53
2.3.5　原語(yǔ)　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(kuò)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(dòng)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(luò)配置　64
2.5　Aironet客戶端實(shí)用工具　65
2.5.1　ACU簡(jiǎn)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(dǎo)入和導(dǎo)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(jì)　81
2.6.2　Cisco WLAN故障排除　83
2.6.3　勘查和鏈路測(cè)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(yǔ)　88
2.9　復(fù)習(xí)題　90

第3章　無(wú)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(wú)線電通信的數(shù)學(xué)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(hào)　102
3.4.1　按時(shí)間查看信號(hào)　102
3.4.2　按頻率查看信號(hào)　103
3.4.3　隨時(shí)間和頻率變化的信號(hào)　104
3.4.4　隨時(shí)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(duì)無(wú)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(wú)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(yǔ)　118
3.11　復(fù)習(xí)題　119

第4章　無(wú)線拓?fù)洹?21
4.1　WLAN組件　121
4.1.1　筆記本電腦和工作站　121
4.1.2　移動(dòng)式計(jì)算機(jī)、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(diǎn)和網(wǎng)橋　125
4.1.5　天線　127
4.1.6　無(wú)線路由器　129
4.1.7　以太網(wǎng)和有線局域網(wǎng)　129
4.2　WLAN拓?fù)洹?30
4.2.1　模塊化　130
4.2.2　WLAN類型　131
4.2.3　LAN　132
4.2.4　無(wú)線轉(zhuǎn)發(fā)器　133
4.2.5　系統(tǒng)冗余和負(fù)載平衡　134
4.2.6　漫游　135
4.2.7　可擴(kuò)展性　137
4.3　信道設(shè)置　138
4.3.1　IEEE 802.11b和802.11g信道設(shè)置　138
4.3.2　IEEE 802.11a信道設(shè)置　139
4.3.3　接入點(diǎn)覆蓋范圍和對(duì)比　140
4.3.4　多級(jí)速度實(shí)現(xiàn)　141
4.3.5　信道使用和干擾　142
4.4　網(wǎng)橋拓?fù)洹?42
4.4.1　根模式　142
4.4.2　點(diǎn)到點(diǎn)配置　143
4.4.3　點(diǎn)到多點(diǎn)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?fù)洹?46
4.5.1　對(duì)等(Ad Hoc)拓?fù)?IBSS)　147
4.5.2　基本infrastructure拓?fù)洹?47
4.5.3　擴(kuò)展Infrastructure拓?fù)?ESS)　148
4.5.4　撥號(hào)　148
4.5.5　寬帶　149
4.6　校園WLAN拓?fù)洹?50
4.7　WLAN拓?fù)洌簩?duì)AVVID的補(bǔ)充　150
4.8　VLAN、QoS和移動(dòng)IP代理　152
4.8.1　VLAN特性　153
4.8.2　服務(wù)質(zhì)量　154
4.8.3　漫游　156
4.9　小結(jié)　157
4.10　主要術(shù)語(yǔ)　158
4.11　復(fù)習(xí)題　159

第5章　接入點(diǎn)　161
5.1　AP安裝　161
5.1.1　Cisco AP簡(jiǎn)介　161
5.1.2　無(wú)線網(wǎng)卡升級(jí)　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(fù)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(dǎo)航　174
5.2.3　使用GUI配置基本設(shè)置　176
5.2.4　瀏覽CLI　180
5.2.5　通過CLI配置基本設(shè)置　183
5.3　驗(yàn)證AP運(yùn)行　185
5.3.1　Home: Summary Status頁(yè)面　186
5.3.2　網(wǎng)絡(luò)映射　187
5.3.3　關(guān)聯(lián)　189
5.3.4　ACM和ACU　191
5.4　網(wǎng)絡(luò)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(wú)線接口　197
5.4.4　通過IOS CLI配置無(wú)線接口　201
5.4.5　驗(yàn)證無(wú)線設(shè)備狀態(tài)　208
5.4.6　調(diào)試無(wú)線設(shè)備　215
5.5　配置服務(wù)　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(dòng)IP　227
5.5.7　QoS　229
5.5.8　網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議　232
5.6　無(wú)線服務(wù)　234
5.6.1　充當(dāng)WDS的AP　236
5.6.2　WDS　237
5.7　小結(jié)　238
5.8　主要術(shù)語(yǔ)　239
5.9　復(fù)習(xí)題　239

第6章　網(wǎng)橋　243
6.1　網(wǎng)橋型號(hào)　243
6.1.1　網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)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(fù)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(dǎo)航　257
6.2.3　通過GUI配置基本設(shè)置　260
6.2.4　操作VxWorks菜單　263
6.2.5　使用VxWorks菜單配置基本設(shè)置　266
6.3　配置網(wǎng)絡(luò)端口　268
6.3.1　配置無(wú)線端口　268
6.3.2　配置Ethernet端口　271
6.4　配置服務(wù)　272
6.4.1　配置時(shí)間服務(wù)器　273
6.4.2　配置BOOT服務(wù)　274
6.4.3　配置名稱服務(wù)　275
6.4.4　配置路由選擇設(shè)置　276
6.4.5　Cisco服務(wù)　277
6.5　1400系列網(wǎng)橋　282
6.5.1　1400系列網(wǎng)橋的型號(hào)和選項(xiàng)　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(yǔ)　288
6.8　復(fù)習(xí)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(wú)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(shí)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(diǎn)勘查和路徑描述　333
7.5.3　校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)　340
7.7　小結(jié)　341
7.8　主要術(shù)語(yǔ)　341
7.9　復(fù)習(xí)題　342

第三部分　無(wú)線站點(diǎn)的安全和準(zhǔn)備

第8章　安全　347
8.1　安全基礎(chǔ)　347
8.1.1　WLAN弱點(diǎn)　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(wú)線安全(SSID)　354
8.2.2　WEP　354
8.2.3　認(rèn)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(shè)備　357
8.3.3　控制臺(tái)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(shè)備　362
8.3.10　禁用不需要的服務(wù)　363
8.4　企業(yè)WLAN安全　364
8.4.1　第二代認(rèn)證　365
8.4.2　802.1x基礎(chǔ)知識(shí)　366
8.4.3　802.1x工作原理　367
8.4.4　802.1x認(rèn)證類型　368
8.4.5　選擇802.1x類型　370
8.5　企業(yè)無(wú)線加密和完整性檢驗(yàn)　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(wù)　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(yǔ)　380
8.9　復(fù)習(xí)題　382

第9章　應(yīng)用、設(shè)計(jì)和站點(diǎn)勘查準(zhǔn)備　385
9.1　站點(diǎn)勘查　385
9.1.1　站點(diǎn)勘查的考慮因素　386
9.1.2　WLAN標(biāo)準(zhǔn)和拓?fù)洹?87
9.1.3　站點(diǎn)勘查工程師要考慮的重要因素　388
9.2　變革中的無(wú)線技術(shù)和應(yīng)用　388
9.3　WLAN設(shè)計(jì)　389
9.3.1　應(yīng)用和數(shù)據(jù)采集　390
9.3.2　負(fù)載和覆蓋范圍　391
9.3.3　帶寬和吞吐量　392
9.3.4　移動(dòng)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(shè)計(jì)　397
9.4.1　城區(qū)站點(diǎn)到站點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)例　398
9.4.2　鄉(xiāng)村站點(diǎn)到站點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)例　399
9.4.3　大城市點(diǎn)到點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)例　399
9.4.4　大城市點(diǎn)到多點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)例　400
9.4.5　要考慮的路徑因素　400
9.5　站點(diǎn)勘查設(shè)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(biāo)記　404
9.5.6　測(cè)量設(shè)備和數(shù)碼相機(jī)　404
9.5.7　勘查工具箱　404
9.5.8　RF測(cè)試工具　404
9.6　站點(diǎn)勘查文檔和實(shí)用工具　405
9.6.1　站點(diǎn)圖紙　405
9.6.2　站點(diǎn)走查　405
9.6.3　網(wǎng)橋距離計(jì)算工具　406
9.6.4　ACU站點(diǎn)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(yǔ)　411
9.9　復(fù)習(xí)題　412

第10章　站點(diǎn)勘查和安裝　415
10.1　了解基礎(chǔ)設(shè)施　415
10.1.1　協(xié)同工作　415
10.1.2　LAN基礎(chǔ)設(shè)施　416
10.1.3　網(wǎng)絡(luò)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(shè)施　420
10.1.7　檢查現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況　421
10.1.8　網(wǎng)絡(luò)狀況清單　422
10.1.9　網(wǎng)絡(luò)性能基線　422
10.2　勘查　423
10.2.1　建筑物內(nèi)的勘查準(zhǔn)備　424
10.2.2　站點(diǎn)到站點(diǎn)的勘查準(zhǔn)備　424
10.2.3　開始站點(diǎn)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(jìn)行工作　428
10.2.6　溫度敏感區(qū)域中的無(wú)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(jī)殼　439
10.4　將WLAN設(shè)計(jì)記入文檔　440
10.4.1　需求建議書　441
10.4.2　WLAN站點(diǎn)勘查細(xì)節(jié)　442
10.4.3　站點(diǎn)勘查報(bào)告　443
10.5　小結(jié)　444
10.6　主要術(shù)語(yǔ)　444
10.7　復(fù)習(xí)題　445

第四部分　管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

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(luò)故障的準(zhǔn)備　452
11.1.3　網(wǎng)絡(luò)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(shè)備　456
11.2.3　第2層：網(wǎng)橋和交換機(jī)　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(cè)器、萬(wàn)用表和監(jiān)控器　461
11.3.2　網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(yīng)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(wú)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(yǔ)　501
11.9　復(fù)習(xí)題　502

第12章　新興技術(shù)　505
12.1　超寬頻帶無(wú)線　505
12.1.1　UWB應(yīng)用　505
12.1.2　UWB許可　506
12.1.3　UWB干擾　507
12.1.4　避免其他設(shè)備的干涉　507
12.1.5　UWB細(xì)則　508
12.2　VoIP和WLAN語(yǔ)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(huì)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(dòng)無(wú)線　518
12.3.1　移動(dòng)無(wú)線的簡(jiǎn)單回顧　518
12.3.2　移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)概述　520
12.3.3　移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)漫游　521
12.3.4　移動(dòng)無(wú)線中間設(shè)備　521
12.3.5　無(wú)線應(yīng)用協(xié)議　522
12.3.6　開放移動(dòng)聯(lián)盟　523
12.3.7　移動(dòng)無(wú)線的前景　524
12.4　無(wú)線組織和認(rèn)證　524
12.4.1　Wi-Fi聯(lián)盟　524
12.4.2　無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)會(huì)　525
12.4.3　FCC　525
12.4.4　ETSI　526
12.4.5　UL　526
12.4.6　Cisco無(wú)線認(rèn)證　527
12.4.7　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證工程師　528
12.5　小結(jié)　529
12.6　主要術(shù)語(yǔ)　529
12.7　復(fù)習(xí)題　531

附錄A　術(shù)語(yǔ)表　535

附錄B　復(fù)習(xí)題答案　547

附錄C　物理層　551
無(wú)線拓?fù)洹?52
當(dāng)今的無(wú)線和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)　553
無(wú)線區(qū)布線　553
電纜安放　554
　電纜敷設(shè)　554
　電力線和槽道　555
　室內(nèi)天線　556
　專門的電纜保護(hù)　557
電纜管理　557
　電纜組織和管理　557
　電纜標(biāo)號(hào)　558
　手工電纜標(biāo)簽　559
外置天線　559
　外置饋線　559
小結(jié)　　560