無線接入網路層

A. 網路分層設計分為接入層，匯聚層和核心層，請問這三層的作用分別是什麼

1、接入層

接入層利用光纖、雙絞線、同軸電纜、無線接入技術等傳輸介質，實現與用戶連接，並進行業務和帶寬的分配。接入層目的是允許終端用戶連接到網路，因此接入層交換機具有低成本和高埠密度特性。

2、匯聚層

匯聚層為接入層提供基於策略的連接,如地址合並，協議過濾,路由服務，認證管理等。通過網段劃分(如VLAN)與網路隔離，可以防止某些網段的問題蔓延和影響到核心層。匯聚層同時也可以提供接入層虛擬網之間的互連，控制和限制接入層對核心層的訪問，保證核心層的安全和穩定。

3、核心層

核心層的功能主要是實現骨幹網路之間的優化傳輸，骨幹層設計任務的重點通常是冗餘能力、可靠性和高速的傳輸。核心層一直被認為是所有流量的最終承受者和匯聚者，所以對核心層的設計以及網路設備的要求十分嚴格。核心層設備將占投資的主要部分。 核心層需要考慮冗餘設計。核心層可以使網路的拓展性更強。

(1)無線接入網路層擴展閱讀

三層網路結構基於性能瓶頸和網路利用率等等的原因，資深的網路設計師都在探索新的數據中心的拓撲結構。

三層網路結構數據中心網路傳輸模式是不斷地改變的。大多數網路都是縱向（north-south）的傳輸模式-主機與網路中的其它非相同網段的主機通信都是設備-交換機-路由到達目的地。同時，三層網路結構在同一個網段的主機通常連接到同一個交換機，可以直接相互通訊。

B. 一條寬頻，連接兩個無線路由器的設置方法

步驟如下：

1、主路由器是與寬頻進行連接的，如果是寬頻線，直接將寬頻線接入主路由器的WAN口。

2、如果有寬頻貓，需要用網線將寬頻貓和無線路由器的WAN口連接。

3、連接之後登入主路由器的web管理頁面，輸入密碼登錄，這里主路由器的web管理地址是192.168.3.1。

4、在主路由器中設置寬頻上網帳號和密碼，記得選擇PPPOE撥號上網方式，不同的路由器寬頻上網帳號設置的位置不一樣，但是操作方法是一樣的，就是在先設置寬頻帳號和密碼，保證主路由器能上網。

5、接下來開啟主路由器的無線上網功能，設置一下無線WIFI的名稱及密碼，保存即可。之後測試網路正常即可。

6、主路由器能正常上網後，接下來設置副路由器，首先將副路由器上電，然後登錄其web管理地址,副路由器的web管理地址是192.168.2.1。

7、進入副路由器web管理後台後，點擊「網路設置」。

8、一樣選擇WAN設置，接入的方式是「無線接入」。

9、勾選」無線接入「後，選擇主路由器的wifi名稱，輸入主路由器的wifi密碼，點擊」保存」即可。

10、如果主路由器wifi名稱過長，可以點擊「無線AP列表」。找到自己的主路由器，添加即可。

11、保存設置後等待路由器重啟。

12、重啟完成後檢測是否與主路由器連接成功，如下圖所示，看一下副路由器的默認網關是主路由器的地址，說明連接成功了。之後將副路由器放在離主路由器較遠的地方，就可以放大主路由器的信號了，這樣就能增加主路由器的無線信號覆蓋，上網設備可以直接連接副路由器的wifi了。

(2)無線接入網路層擴展閱讀

路由器（Router），是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前後順序發送信號。路由器是互聯網路的樞紐，"交通警察"。

目前路由器已經廣泛應用於各行各業，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。

路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又稱網關設備（Gateway）是用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。

因此，路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。

路由器是互聯網的主要結點設備。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來。作為不同網路之間互相連接的樞紐，路由器系統構成了基於TCP/IP的國際互聯網路Internet的主體脈絡，也可以說，路由器構成了Internet的骨架。

它的處理速度是網路通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網路互連的質量。因此，在園區網、地區網、乃至整個Internet研究領域中，路由器技術始終處於核心地位，其發展歷程和方向，成為整個Internet研究的一個縮影。

在當前我國網路基礎建設和信息建設方興未艾之際，探討路由器在互連網路中的作用、地位及其發展方向，對於國內的網路技術研究、網路建設，以及明確網路市場上對於路由器和網路互連的各種似是而非的概念，都有重要的意義。

C. 1，常用的網路設備有哪些它們分別工作在OSI參考模型的哪一層

一、常用的網路設備。•網路數據機（Modem）•網路介面卡（NIC）•中繼器與集線器•網橋和交換機•無線接入點（Access Point）•路由器（Router）•第三層交換機。

D. 分析wifi網路的基本原理

這里對wifi的802.11協議中比較常見的知識做一個基本的總結和整理，便於後續的學習。因為無線網路中涉及術語很多，並且許多協議都是用英文描述，所以有些地方翻譯出來會有歧義，這種情況就直接英文來描述了。

主要內容：

一、基本概述

二、實踐基礎

三、一些原理

四、補充

五、其它

一、基本概述

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1、有線和無線網路

目前有線網路中最著名的是乙太網(Ethenet)，但是無線網路WLAN是一個很有前景的發展領域，雖然可能不會完全取代乙太網，但是它正擁有越來越多的用戶，無線網路中最有前景的是Wifi。本文介紹無線網路相關內容。

無線網路相比有線網路，還是有許多的缺點的：

（*）通信雙方因為是通過無線進行通信，所以通信之前需要建立連接；而有線網路就直接用線纜連接，不用這個過程了。

（*）通信雙方通信方式是半雙工的通信方式；而有線網路可以是全雙工。

（*）通信時在網路層以下出錯的概率非常高，所以幀的重傳概率很大，需要在網路層之下的協議添加重傳的機制（不能只依賴上面TCP/IP的延時等待重傳等開銷來保證）；而有線網路出錯概率非常小，無需在網路層有如此復雜的機制。

（*）數據是在無線環境下進行的，所以抓包非常容易，存在安全隱患。

（*）因為收發無線信號，所以功耗較大，對電池來說是一個考驗。

（*）相對有線網路吞吐量低，這一點正在逐步改善，802.11n協議可以達到600Mbps的吞吐量。

2、協議

Ethenet和Wifi採用的協議都屬於IEEE 802協議集。其中，Ethenet以802.3協議做為其網路層以下的協議；而Wifi以802.11做為其網路層以下的協議。無論是有線網路，還是無線網路，其網路層以上的部分，基本一樣。

這里主要關注的是Wifi網路中相關的內容。Wifi的802.11協議包含許多子部分。其中按照時間順序發展，主要有：

（1）802.11a，1999年9月制定，工作在5gHZ的頻率范圍（頻段寬度325MHZ），最大傳輸速率54mbps，但當時不是很流行，所以使用的不多。

（2）802.11b，1999年9月制定，時間比802.11a稍晚，工作在2.4g的頻率范圍（頻段寬度83.5MHZ），最大傳輸速率11mbps。

（3）802.11g，2003年6月制定，工作在2.4gHZ頻率范圍（頻段寬度83.5MHZ），最大傳輸速率54mbps。

（4）802.11n，2009年才被IEEE批准，在2.4gHZ和5gHZ均可工作，最大的傳輸速率為600mbps。

這些協議均為無線網路的通信所需的基本協議，最新發展的，一般要比最初的有所改善。

另外值得注意的是，802.11n在MAC層上進行了一些重要的改進，所以導致網路性能有了很大的提升例如：

（*）因為傳輸速率在很大的程度上取決於Channel（信道）的ChannelWidth有多寬，而802.11n中採用了一種技術，可以在傳輸數據的時候將兩個信道合並為一個，再進行傳輸，極大地提高了傳輸速率（這又稱HT-40，high through）。

（*）802.11n的MIMO（多輸入輸出）特性，使得兩對天線可以在同時同Channel上傳輸數據，而兩者卻能夠不相互干擾（採用了OFDM特殊的調制技術）

3、術語

講述之前，我們需要對無線網路中一些常用的術語有所了解。這里先列出一些，後面描述中出現的新的術語，將會在描述中解釋。

（*）LAN：即區域網，是路由和主機組成的內部區域網，一般為有線網路。

（*）WAN：即廣域網，是外部一個更大的區域網。

（*）WLAN（Wireless LAN，即無線區域網）：前面我們說過LAN是區域網，其實大多數指的是有線網路中的區域網，無線網路中的區域網，一般用WLAN。

（*）AP（Access point的簡稱，即訪問點，接入點）：是一個無線網路中的特殊節點，通過這個節點，無線網路中的其它類型節點可以和無線網路外部以及內部進行通信。這里，AP和無線路由都在一台設備上（即Cisco E3000）。

（*）Station（工作站）：表示連接到無線網路中的設備，這些設備通過AP，可以和內部其它設備或者無線網路外部通信。

（*）Assosiate：連接。如果一個Station想要加入到無線網路中，需要和這個無線網路中的AP關聯（即Assosiate）。

（*）SSID：用來標識一個無線網路，後面會詳細介紹，我們這里只需了解，每個無線網路都有它自己的SSID。

（*）BSSID：用來標識一個BSS，其格式和MAC地址一樣，是48位的地址格式。一般來說，它就是所處的無線接入點的MAC地址。某種程度來說，它的作用和SSID類似，但是SSID是網路的名字，是給人看的，BSSID是給機器看的，BSSID類似MAC地址。

（*）BSS（Basic Service Set）：由一組相互通信的工作站組成，是802.11無線網路的基本組件。主要有兩種類型的IBSS和基礎結構型網路。IBSS又叫ADHOC，組網是臨時的，通信方式為Station<->Station，這里不關注這種組網方式；我們關注的基礎結構形網路，其通信方式是Station<->AP<->Station，也就是所有無線網路中的設備要想通信，都得經過AP。在無線網路的基礎形網路中，最重要的兩類設備：AP和Station。

（*）DS（Distributed System）：即分布式系統。分布式系統屬於802.11邏輯組件，負責將幀轉發至目的地址，802.11並未規定其技術細節，大多數商業產品以橋接引擎合分步式系統媒介共同構成分布式系統。分步式系統是接入點之間轉發幀的骨幹網路，一般是乙太網。其實，骨幹網路並不是分步系統的全部，而是其媒介。主要有三點：骨幹網（例如乙太網）、橋接器（具有有線無線兩個網路介面的接入點包含它）、屬於骨幹網上的接入點所管轄的基礎性網路的station通信（和外界或者BSS內部的station）必須經過DS、而外部路由只知道station的mac地址，所以也需要通過分布式系統才能知道station的具體位置並且正確送到。分步式系統中的接入點之間必須相互傳遞與之關聯的工作站的信息，這樣整個分步式系統才能知道哪個station和哪個ap關聯，保證分步式系統正常工作（即轉達給正確的station）。分步式系統也可以是使用無線媒介(WDS)，不一定一定是乙太網。總之，分步式系統骨幹網路（例如乙太網）做為媒介，連接各個接入點，每個接入點與其內的station可構成BSS，各個接入點中的橋接控制器有到達骨幹網路和其內部BSS無線網的介面（類似兩個MAC地址），station通信需要通過分布式系統。

E. 無線網路的接入設備

設備類型
在無線區域網里，常見的設備有無線網卡、無線網橋、無線天線等。 無線網卡的作用類似於乙太網中的網卡，作為無線區域網的介面，實現與無線區域網的連接。無線網卡根據介面類型的不同，主要分為三種類型，即PCMCIA無線網卡、PCI無線網卡和USB無線網卡。
PCMCIA無線網卡僅適用於筆記本電腦，支持熱插拔，可以非常方便地實現移動無線接入。只是它們適合筆記本型電腦的PC卡插槽。同桌面計算機相似，你可以使用外部天線來加強PCMCIA無線網卡。
PCI無線網卡適用於普通的台式計算機使用。其實PCI無線網卡只是在PCI轉接卡上插入一塊普通的PCMCIA卡。可以不需要電纜而使你的微機和別的電腦在網路上通信。無線NIC與其他的網卡相似，不同的是，它通過無線電波而不是物理電纜收發數據。無線NIC為了擴大它們的有效范圍需要加上外部天線。當AP變得負載過大或信號減弱時，NIC能更改與之連接的訪問點AP，自動轉換到最佳可用的AP，以提高性能。
USB介面無線網卡適用於筆記本和台式機，支持熱插拔，如果網卡外置有無線天線，那麼，USB介面就是一個比較好的選擇。 從作用上來理解無線網橋，它可以用於連接兩個或多個獨立的網路段，這些獨立的網路段通常位於不同的建築內，相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應用在不同建築物間的互聯。同時，根據協議不同，無線網橋又可以分為2.4GHz頻段的802.11b、802.11g和802.11n以及採用5.8GHz頻段的802.11a和802.11n的無線網橋。無線網橋有三種工作方式，點對點，點對多點，中繼橋接。特別適用於城市中的遠距離通訊．
在無高大障礙（山峰或建築）的條件下，一對速組網和野外作業的臨時組網。其作用距離取決於環境和天線，現7km的點對點微波互連。一對27dbi的定向天線可以實現10km的點對點微波互連。12dbi的定向天線可以實現2km的點對點微波互連；一對只實現到鏈路層功能的無線網橋是透明網橋，而具有路由等網路層功能、在網路24dbi的定向天線可以實層實現異種網路互聯的設備叫無線路由器，也可作為第三層網橋使用。
無線網橋通常是用於室外，主要用於連接兩個網路，使用無線網橋不可能只使用一個，必需兩個以上，而AP可以單獨使用。無線網橋功率大，傳輸距離遠（最大可達約50km），抗干擾能力強等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實現長距離的點對點連接；一些新的集成設備也都大都踴躍出來了，應有盡有。
AP接入點又稱無線區域網收發器，用於無線網路的無線HUB，是無線網路的核心。它是移動計算機用戶進入有線乙太網骨乾的接入點，AP可以簡便地安裝在天花板或牆壁上，它在開放空間最大覆蓋范圍可達300米，無線傳輸速率可以高達11Mbps。 無線區域網天線可以擴展無線網路的覆蓋范圍，把不同的辦公大樓連接起來。這樣，用戶可以隨身攜帶筆記本電腦在大樓之間或在房間之間移動
當計算機與無線AP或其他計算機相距較遠時，隨著信號的減弱，或者傳輸速率明顯下降，或者根本無法實現與AP或其他計算機之間通訊，此時，就必須藉助於無線天線對所接收或發送的信號進行增益（放大）。
無線天線有多種類型，不過常見的有兩種，一種是室內天線，優點是方便靈活，缺點是增益小，傳輸距離短；一種是室外天線。室外天線的類型比較多，例如：柵欄式、平板式、拋物狀等等。室外天線的優點是傳輸距離遠。比較適合遠距離傳輸。