① 无线网络设计
我可以设计,但是没时间,你给我邮件,[email protected].把你的MSN告诉我,我会把一般的无线设计的方案发给你一个看一下..
无线网络的设计主要包括测试,信号强度覆盖,天线集化和射频技术,包括考虑布线在内的MESH.
你要的内容也太多了,除非是模板,不然谁有空写那么多出来啊
TP LINK和H3COM的无线设备都是低端的,用aruba\trapeze\nortel \cisco的.
② 做wifi设计与规划(比如大型商场内的无线覆盖)需要掌握哪些方面知识,
需要会画平面布置图,系统图,设计方案。
一、商场网络现状及需求
随着信息时代的不断加快,无线网络已经步入了高速发展期,并将最终成为像有线网络一样应用无处不在的组网形式。商场部署无线网络可使其成为提供高端互联网接入服务、具有良好服务水平的商场管理公司。原有商场内网线错综复杂,将被渐渐淘汰,如何在商场内搭建更加使捷、更加人性化、智能化的互联网平台,使可运营、可管理、安全、方便的无线互联网变成现实,并以此提高商户及客户的满意度,成为越来越多商场不断思考的问题。
随着科学技术的迅速发展,网络开始进入各种大型商场,给商场业户带来便利,但是有限网络由于受到线路的限制,还是给业户需求带来了一定的局限性,而且很多顾客在逛商场休息之余也希望能连接到网络休息娱乐,有线网络无法满足需求。
无线网络的崛起于迅速发展,给商场网络到来了新的接入模式,无线网络无需布线,安装简单,接入方便,业户和顾客可以随时随地的接入并使用网络。
二、具体方案设计
方案说明:如上图所示,为无线网络的网络拓扑,需要增加的设备为无线网络AP、无线控制器和认证网关,这样网络结构层次化,交换机通过端口隔离或者划分VLAN技术来实现控制不同的网络用途。
根据商场楼层的实际布局,每层楼架设数量不等的无线AP,包括商场的购物区域,商场的办公室以及商场仓库区,通过室内覆盖得方式来实现商场内的无盲区覆盖,提供更好的覆盖效果,同时解决单台AP并发数接入用户数量有限制的问题,我们推荐采802.11N的海盛特电信级吸顶式IWN2000_SFS商场内进行综合覆盖,以高达300Mbps的带宽速度和良好的兼容性实现无线覆盖。
商场统一采用网关的portal认证方式(portal页自适应用户终端,考虑到绝大部分在网点顾客用手机上网)或者短信认证的方式进行网络登录。用户无线笔记本在办公大楼的每一个办公角落都可以搜索到没有加密的无线信号,并顺利连接后将被以Web认证页面的方式提示用户必须输入正确的用户名和密码才可以获取上网的权限(如下图所示)。
图1 用户认证登录流程示意图
Web认证功能可方便网络管理员对无线网络进行有序管理,同时可以通过后台数据分析之后,将期望展示给用户的二级portal页面呈现给用户,不用的用户如VIP客户,普通商场用户登录成功后根据数据进行分析可以展示不用的内容,可以进行广告推动或者商场的最新优惠资讯发送到客户端进行展示,充分利用拓展无线互动营销通道;无线功能+Web认证功能的完美组合,将大幅提高无线网络的安全性,测底解决传统无线网络加密被破解的问题,同时提升商场的无线网络营销,充分和客户进行互动,促进商场顾客消费。
在网络管理方面,如需要对内、外用户进行认证管理以及附带的一些功能则通过网络认证管理服务器进行管理,如不需要则可通过加密等方式进行安全方面的认证。
通过安全网关来实现顾客登陆商场网络,同时具有ARP病毒防火功能,流量控制,不会出现某个客人独占带宽,导致其他客人无法正常访问网络资源等诸多安全防护及行为管控;部署一套商场无线网络,来实现当前顾客需求,无时无处实现轻松便捷网上冲浪,来提升商场增值服务,提升知名度及先进度。
因本次项目工程主要是通过有线网络来延伸无线网络,从经济适用,稳定灵活性及方便快捷等方面选择了海盛特知名产品,来为商场打造一套完善的商场网络。
在该方案中,应包括如下设备:
无线接入AP——Access Point无线接入点设备,负责无线终端用户的接入和网络传输。方案中采用的主要无线接入点产品是支持802.11/b/g/n 的AP,所有的AP通过以太网网线连接到支持POE供电的以太网交换机上,获得电源供电和上级网络连接。为用户提供最好的技术特性、最轻松的安装维护和经济的成本。
无线控制器——用于集中控制、管理所有的无线AP,无线控制器理论上可以部署在网络的任何位置,只要与AP之间可以进行通讯即可。但考虑到数据流的问题,保障数据流的低延迟、高可靠性,一般建议无线控制器旁挂在核心交换机上。相当于给核心交换机增加了一个无线控制器的功能。无线控制器与核心交换机配合完成对网络内AP的统一管理、控制等工作。
认证网关——HST_WEBSTD2000,是我司自主研发的新一代认证计费网关。配合高性能工程级硬件,支持庞大的用户数接入,有线无线一网打尽,提供web认证页面定制(品牌价值传递、广告展示)、认证方式多样化、灵活的账号管理等多种定制功能。无缝对接第三方账号管理系统(如酒店管理系统账户/CAS单点登录系统等)、短信验证码认证;精准的计时计费、分时段计费功能;如酒店、宾馆、车站、公园、商场、小区/出租屋网络运营商等等。
三、方案实现的需求
作为专业无线领域的海盛特科技有限公司,提出了安全,稳定,管理方便,功能全面的商场安全无线接入解决方案,助理商场的信息化改革,来提高效益和效率。改解决方案是专门针对商场环境量身定制的,由海盛特无线接入点(AP),无线控制器(AC),无线认证网关组成的安全无线整体解决方案。
无线上网
随着WIFI手机及平板电脑的普及,大家越来越青睐无线网络信息的传递带来的便捷,无论是商户与自己的连锁机构或者厂家进行日常的销售信息互动及货品信息查询,或商场向会员顾客或者来逛商场的顾客提供无线上网服务,都极大的顺应了工作与休闲的双重需求,据网络论坛调查统计,顾客优选可提供免费上网的商场购物。
无线广告
无线上网必须经过实名认证,认证必须要有PORTAL认证页面,通过PORTAL认证页面可实现推送广告,任何用户上网,第一眼看到的就是商场发布的各类广告信息。
无线促销
通过PORTAL门户实现无线导购,不定期发布各类商场打折促销信息,还可通过在PORTAL页面上发布电子优惠券,实现一对一促销。从而吸引更多的顾客使用无线网络,拉动顾客的购买力。
无线收银
通过无线POS(在终端POS上增加无线网卡),摆脱了百货业传统收银方式的束缚,可随时随地增加收银终端。消费者不用再为收银而排长队,一定程度上缓解了店庆、节假日客流高峰对商场的压力。
无线办公
商场管理人员,可随时随地在商场内部任何地点实现无线办公,从而提高工作效率。
无线仓储
货物的管理,包括出入库管理、盘点等作业,传统采用的是手工作业流程,单据差错率高,浪费时间,不利于管理人员及时准确地掌握库存情况,及时制定经营策略。通过部署WLAN,通过无线终端(手持或机载),货物信息实时计入后台数据库,实现进出货自动化管理、无线盘点,便于精确地掌握库存情况,迅速决策营销。不仅提高效率,更杜绝纰漏和舞弊。
无线监控
传统的监控需要布放监控线缆才能实现远程监控,但随着商场内部结构调整,很多区域会产生盲点,通过无线监控摄像头,可在商场内部任意地点快速部署监控,确保整个商场全方位安全。
无线监控
传统的监控需要布放监控线缆才能实现远程监控,但随着商场内部结构调整,很多区域会产生盲点,通过无线监控摄像头,可在商场内部任意地点快速部署监控,确保整个商场全方位安全。
四、方案设计特点及优势
作为中国一大WLAN信息解决方案提供商,海盛特科技始终致力于全方位包括商场在内的各类零售企业的网络建设需求,帮助其降低其运营成本,提高运营效率,有效提升零售企业的盈利水平。
本方案部署简单——工业级升级,采用AP集中管理方案,AP间信号统一自动控制,通过多信道部署,减少AP间信号干扰,采用网线供电,无需改造强电。
高扩展性——在同一张网络上可以提供无线收银、无线办公、无线仓储、客户无线上网等应用。
1、个性的品牌展示页面及安全认证
认证运营系统——在运营商IDC机房通过服务器集群系统构建认证系统服务于各商场,实现网络运营。
安全认证——每个用户独立分配不同的上网账号防止蹭网和非法人员上网,并可记录每个用户的上网行为审计功能。
品牌宣传——专门定制的品牌展示页面,可以实现广告发布、优惠促销,无线导购,对每个认证用户充分展示企业营销信息,提升企业形象和服务水平。
2、借助Vlan,节约流量,节省成本
通过使用Vlan,将网络用户分离开来,进行灵活的广播流量管理,节约流量的同时,使得设备使用寿命延长,设备性能得到提高,从而节省投入成本。
3、支持多SSID,轻松分域,巧妙分类
海盛特无线AP可支持多个SSID,划分多个广播域对LAN进行管理,在满足多类人群需求的基础上,可通过加密实现高效管理,达到以一顶多的效果。
4、后台管理软件功能强大
灵活的配置方式——使用管理软件可自动寻找所有在线AP,并可针对每个AP进行管理配置,亦可对所有AP统一进行公共配置。
强大的配置功能——可配置AP的IP地址、加密方式、连接方式、信道、SSID、房间号等多重参数,深入、细致。
完善的管理功能——通过管理软件可以查询当前AP所连接客户端等相关信息,方便管理员掌控商场所有AP的使用情况,并可远程进行AP重启操作。
实时的监控功能——通过管理软件可以实时监控AP运行状态,方便管理员进行网络维护,出现问题及时处理。
详尽的日志记录——记录AP运行状态、上电断电时间等,方便管理员查看
③ 装修的时候,家庭局域网布线应该遵循什么原则呢
装修的时候,家庭局域网布线应该遵循什么原则呢?
坚持有线为主,无线为辅,有有线的地方尽量使用有线。有线网络依靠网线和光纤传输信号,相当于专线,具有稳定性好、抗干扰能力强、可靠性高、辐射低、保密性好等优点。邻居使用的无线网络,涉及到无线信号的干扰和争夺,稳定性和安全性相对较差。
第四、网络布线施工可以稍微注意一下,预埋管线必须穿管施工,弱电强电线必须单独穿管。在嵌入螺纹时,所有的螺纹都需要穿螺纹,这也是一个必要的步骤。它最大的优点就是方便后期更换。例如,如果螺纹螺纹不正确或由于其他原因需要更换,仍然可以这样做。其次,弱电和强电是分开的,以防止220V强电干扰弱电信号。最好能相隔20cm,同时用不同颜色的管道隔开,方便区分。
④ 设计无线传感器网络的节点部署方案时必须考虑哪些问题
设计无线传感器网络节点需要遵循以下几个主要的原则。
(1)微型化与低成本
由于无线传感器网络节点数量大,只有实现节点的微型化与低成本才有可能大规模部署与应用。因此节点的微型化与低成本一直是研究人员追求的主要目标之一。对于目标跟踪与位置服务一类的应用来说,部署的无线传感器节点越密,定位精度就越高。对于医疗监控类的应用来说,微型节点容易被穿戴。实现节点的微型化与低成本需要考虑硬件与软件两个方面的因素,而关键是研制专用的片上系统(System on Chip,SoC)芯片。对于传统的个人计算机,内存2GB、硬盘100GB已经是常见的配置,而一个典型的无线传感器节点的内存只有4kB、程序存储空间只有10kB。正是因为传感器节点硬件配置的限制,所以节点的操作系统、应用软件结构的设计与软件编程都必须注意节约计算资源,不能够超出节点硬件可能支持的范围。
(2)低功耗
传感器节点在使用过程中受到电池能量的限制。在实际应用中,通常要求传感器节点数量很多,但是每个节点的体积很小,携带的电池能量十分有限。同时,由于无线传感器网络的节点数量多、成本低廉、部署区域的环境复杂,有些区域甚至人员不能到达,因此传感器节点通过更换电池来补充能源是不现实的。如何高效使用有限的电池能量,来最大化网络生命周期是无线传感器网络面临的最大的挑战。
传感器节点消耗能量的模块包括:传感器模块、处理器模块和无线通信模块。随着集成电路工艺的进步,处理器和传感器模块的功耗变得很低。图2-43给出了传感器节点各部分能量消耗情况。从图中可以看出,传感器节点能量的绝大部分消耗在无线通信模块。传感器节点发送信息消耗的电能比计算更大,传输1bit信号到相距100m的其他节点需要的能量相当于执行3000条计算指令消耗的能量。
图2-43传感器节点各部分能量消耗情况无线通信模块存在四种状态:发送、接收、空闲和休眠。无线通信模块在空闲状态一直监听无线信道的使用情况,检查是否有数据发送给自己,而在休眠状态则关闭通信模块。从图中可以看到,无线通信模块在发送状态的能量消耗最大;在空闲状态和接收状态的能量消耗接近,但略少于发送状态的能量消耗;在休眠状态的能量消耗最少。为让网络通信更有效率,必须减少不必要的转发和接收,不需要通信时尽快进入休眠状态,这是设计无线传感器网络协议时需要重点考虑的问题。
(3)灵活性与可扩展性
无线传感器网络节点的灵活性与可扩展性表现在适应不同的应用系统,或部署在不同的应用场景中。例如,传感器节点可以用于森林防火的无线传感器网络中,也可以用于天然气管道安全监控的无线传感器网络中;可以用于沙漠干旱环境下天然气管道安全监控,也可以用于沼泽地潮湿环境的安全监控;可以适应单一声音传感器精确位置测量的应用,也可以适应温度、湿度与声音等多种传感器的应用;节点可以按照不同的应用需求,将不同的功能模块自由配置到系统中,而不需重新设计新的传感器节点;节点的硬件设计必须考虑提供的外部接口,可以方便地在现有的节点上直接接入新的传感器。软件设计必须考虑到可裁剪,可以方便地扩充功能,可以通过网络自动更新应用软件。
(4)鲁棒性
普通的计算机或PDA、智能手机可以通过经常性的人机交互来保证系统的正常运行。而无线传感器节点与传统信息设备最大的区别是无人值守,一旦大量无线传感器节点被飞机抛洒或人工安置后,就需要独立运行。即使是用于医疗健康的可穿戴节点,也需要独立工作,使用者无法与其交互。对于普通的计算机,如果出现故障,人们可以通过重启来恢复系统的工作状态。而在无线传感器网络的设计中,如果一个节点崩溃,那么剩余的节点将按照自组网的思路,重新组成具有新拓扑的自组网。当剩余的节点不能够组成新的网络时,这个无线传感器网络就失效了。因此传感器节点的鲁棒性是实现无线传感器网络长时间工作重要的保证。更多http://www.big-bit.com/news/list-75.html
⑤ 怎样在有线网络上设计无线网络。
也许对于很多消费者来说,无线技术固然再好、再便捷但是如果不能BT下载,不能流畅地游戏那么它就没有价值。而本文的重点就是向大家介绍如何在WLAN环境下进行合理的BT下载设置,以便获得最佳的使用效果。
也许很多朋友都有这样的感觉,在将自家的有线路由器换成无线路由器以后,BT下载的稳定性和连接速度有了明显的下降,甚至是不能进行BT下载。其实,无论是有线还是无线路由他们的工作原理都基本一样:对内网向外网发出的信息不会进行阻拦,但对来自外部想进入内部网络的信息则会在进行识别、筛选后才会转发给内网电脑,也正是基于此原理,才导致了很多内网BT用户在下载时出现断流和缓慢的现象。当然,对于无线路由器来说,我们还需要进行一些额外的设置才能够获得与有线网络相同的下载效果。
关闭SSID
SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或无线路由器广播出来的局域网名称,它的目的是让只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能互相通信。
对于BT下载来说,我们建议大家关闭SSID来获得更好的使用你效果。因为,关闭SSID后可以节省带宽的占用率和免除许多网络冗余信息,提高BT的下载速度。 另一方面,关闭SSID后也可以起到对网络保护的作用。关闭SSID广播后,其他用户将无法搜索到你无线设备的SSID,除非他能手动填写出你正确的SSID才能进行连接。
启用加密,控制用户数量
与传统有线路由相比,无线路由器更容易被他人入侵,尤其是没有采用任何加密措施的无线路由,你的邻居将毫不费力的使用你的网络进行下载和其他操作,从而影响你的网络质量。
除了上面提到的关闭SSID,我们还可以通过WEP和WPA这些无线加密手段来对网络进行保护。这里我们建议大家,在其他设置正常的情况下,排除ISP和软件的问题后,您不妨看看是否有人偷偷潜入了您的网络。
IEEE 802.11 Wireless LAN 网络
13.1 网络架构及特性简介
由于可携式计算机(包含笔记型计算机 (notebook) 和掌上型计算机 (laptop))普及率的快速成长,无线局域网络对今日的计算机及通讯工业来讲,将成为一项重要的观念及技术。在无线局域网络的架构中,计算机主机不需要像在传统的有线网络里,必需保持固定在网络架构中的某个节点上,而是可以在任意的时间作任何的移动,也能对网络上的数据作任意的访问。大体说来,无线网络有四项特性与传统的有线网络不同:
一、无线网络的目的地址(Destination Address)通常不等于目的位置(Destination Location):
在有线网络里,一个地址通常就代表一个固定的位置,然而在无线网络里,这件事不一定成立,因为在无线网络中,事先被给定地址的一部计算机,随时都有可能会移动到不同的地方。
二、无线网络的传输媒介会影响整体网络的设计:
无线网络的实体层和有线网络的实体层基本上有很大的不同,无线网络的实体层有下列特性:
点和点之间的连结范围是有限的,因为这牵涉到讯号强弱的关系。
使用了一个需要共享的传输媒介。
传送的讯号未被保护,易受外来噪声干扰。
在数据传送的可靠性来讲,较有线网络来的差。
具有动态的网络拓扑结构。
因为上述的原因,使得设计整个网络的软硬体架构,就会和传统的有线网络不同。举例而言,由于讯号传送范围的受限,使得无线局域网络硬体架构的设计,就必需考虑到只能在一个有着合理几何距离的区域内。
三、无线网络要有能力处理会移动的工作站:
对无线网络来讲,一个重要的要求就是,不但能处理可携式的工作站 (portable station),更要能处理移动式的工作站 (mobile station),可携式的工作站也会从某一个位置移动到另一个位置,但长时间来看,它通常还是会固定在某一个位置上。而移动式的工作站就有可能在短时间内不断的移动,且会在移动中仍对网络上的数据作访问。
四、无线网络和其它 IEEE 802 网络层间的关系不同:
为了达到网络的透明化,无线局域网络希望做到在逻辑链接层就能和别的网络相通,这使得无线局域网络必需将处理移动性工作站及保持数据传送可靠性的能力全做在网络媒介访问层 (MAC Layer) 中,这和传统有线网络在媒介访问层所需具有的功能是不同的。
无线局域网络正逐渐受到重视,为了使各种竞争产品之间能兼容互通,标准的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 无线局域网络 (wireless LAN) 的标准就在这样的情况下诞生。
IEEE 802.11 主要目的是要制定一套适合在无线局域网络环境下作业的通讯协议,最重要的工作,就是要制定出 MAC 层和实体层。 因此 IEEE 802.11 的参考模式主要分成两部份,第一部份是制定出适用于所有无线网络系统的 MAC 规格,设计出和实体层无关的 MAC 协议。第二部份则是制定出和传输媒介相关的 PHY 规格。IEEE 802.11 所支持的每一种传输讯号频宽,都有不同的 PHY 规格。例如,915MHz 频宽、2.4GHz 和5.2GHz 频宽以及红外线频宽等,都有不同的 PHY 规格。此外功率的管理和时限性的服务等也包括在 IEEE 802.11的定义范围内。本章讨论的重点将着重在 IEEE 802.11 所制订出的 MAC 通讯协议上。IEEE 802.11 无线局域网络的主要特性如下:
多重传输速率。IEEE 802.11可以让工作站使用不同的传输速率(单位为100kbps)在网络上通讯。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。
frame为 IEEE 802.11 frame。
传输媒介为无线电。
基本通讯协议为 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同时有二个或二个以上的工作站传送frame将造成冲撞,发生冲撞的frame视为无效并丢弃。IEEE 802.11所采用的 CSMA/CA通讯协议虽可避免大部分不必要的冲撞,但仍无法完全排除冲撞的现象。因此只适合用来传送非实时性的数据。
提供两种传送服务。分布式协调功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 CSMA/CA ,适合传输非实时信息。集中式协调功能 (Point Coordination Function, PCF) 由网络协调者 (Point Coordinator) 掌控并且以轮询 (polling) 的方式安排工作站传送frame的时机及顺序。由于工作站传送的时间可事先安排,因此可提供保证传送延迟的服务。
非实时传输使用之频宽不保证公平分配。在 DCF 部份由于工作站利用 CSMA/CA 通讯协议来互相竞争传送frame的机会,并没有轮流传送的特性,因此每个工作站实际使用的频宽量可能不同。
提供认证 (Authentication) 及数据保密 (Privacy) 功能。无线电是一种开放性的介质,任何人都可以很容易的干扰或!!。任证是确任对方的身分,免得在不知情的状况下因
为与陌生人通讯而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技术来保护传送的数据,使得!!者即使!!到数据也无法得知其内容。
较不适合多媒体信息传输。虽然网络提供保证的传送延迟服务,但目前最高的传送速率只有 2 Mbps。此频宽尚不足以应付具有实时要求的多媒体信息。如果无线网络上同时存在许多工作站,则每一部工作站平均分配到的频宽将更少。
13.2 无线局域网络硬件架构
要了解无线局域网络硬件架构之前,要先了解无线局域网络协议的功能需求,因为 IEEE 802.11 就是根据这些需求,拟订了一套无线局域网络系统的基本架构。 IEEE 802.11将最低的功能频宽订为 1Mbps,这对于一般性的操作,像档案传输、程序加载、交易处理等,是绝对必要的。对于需要传输实时数据的应用软件,像数字式声音、影像等,IEEE 802.11也提供了时限性 (time bounded)的服务。另外,IEEE 802.11也定义了包括财务、办公室、学校以及工业大楼等各种环境中的可靠操作需求。此外,还定义了行动式的计算机系统至少必须支持每小时几哩的行人速度。而为了整合这些需求,IEEE 802.11就制订出两种不同类型的无线局域网络基本架构:
有基础架构的无线局域网络 (Infrastructure Wireless LAN)
无基础架构的无线局域网络 (Ad Hoc Wireless LAN)
所谓的基础架构通常指的就是一个现存的有线网络分布式系统 (wired distribution system),在这种网络架构中,会存在一种特别的节点,称作AP (access points),这个AP的功能就是要将一个或多个的无线局域网络和现存的有线网络分散系统相连结,以提供某个无线局域网络中的工作站,能和较远距离的另一个无线局域网络的工作站通讯,另一方面也促使无线局域网络中的工作站,能访问有线分布式系统中的网络资源。这一类型的无线网络通讯范围,通常是以同一栋建筑物出现,例如,商店、医院、或是同一栋楼层。
无基础架构的无线局域网络主要是要提供不限量的用户,能实时架设起无线通信网路,在这种架构中,通常任二个用户间都可直接通讯,这一类的无线网络架构在会议室里经常用得上。IEEE 802.11所制订的架构允许“无基础架构的无线局域网络”和“有基础架构的无线局域网络”同时使用同一套基本访问协议。然而,一般讨论 IEEE 802.11 无线局域网络硬体架构,还是偏重在“有基础架构的无线网络上”。IEEE 802.11 所定义的无线网络硬体架构,主要由下列组件所组成(参考图13-1):
Wireless Medium (WM):无线传输媒介,无线局域网络实体层所使用到的传输媒介。
Station (STA):工作站,任何设备只要拥有 IEEE 802.11 的 MAC 层和 PHY 层的接口,就可称为一个工作站。
Station Services (SS):工作站服务,提供工作站送收数据的服务。
Basic Service Area (BSA):在“有基础架构的无线局域网络”中,每一个几何上的建构区块 (building block) 就称为一个基本服务区域 (Basic Service Area, 简称 BSA) ,每一建构区块的大小依该无线工作站的环境和功率而定。
Basic Service Set (BSS):基本服务区中所有工作站的集合。
Distribute System (DS):分布式系统,通常是由有线网络所构成,可将数个 BSAs 连结起来。
Access Point (AP):AP,连结 BSS 和 DS 的设备,不但具有工作站的功能,还提供工作站具有访问分布式系统的能力,通常在一个 BSA 内会有一个AP。
Extended Service Area (ESA):数个 BSAs 经由 DS 连结在一起,所形成的区域,就叫作一个扩充服务区。
Extended Service Set (ESS):数个经由分布式系统所连接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一个扩充服务集。
Distribution System Services (DSS):分布式系统所提供的服务,使得数据能在不同的 BSSs 间传送。
图13-1 无线网络硬体架构组成组件
IEEE 802.11 无线网络系统与传统的有线局域网络相连结是经由一个称为 “端口接器”(Portal)的连结设备,如图13-2 所示。端口接器的主要功能是将数据从有线局域网络送入无线网络系统,或将来自无线局域网络的数据送入有线局域网络中。这之间除了必须考虑通讯协议的不同外也要考虑到传输媒介的差异。
图13-2 无线局域网络与有线局域网络之相连结
13.3 无线局域网络软件架构
IEEE 802.11的软体架构主要可分为工作站软体和分布式系统软体二部份。标准中并无规定应如何实作此分布式系统软体,取而代之的是,它描述了这个分布式系统应提供那些服务才能满足整个系统所需。因此,无线网络的软件架构可看成是由下列二大类的服务所组成(参考图13-3):
工作站服务 (Station Services, 简称 SS), 由工作站所提供。此类服务提供工作站具有正确送收数据的能力,另外也考虑传送数据的安全性。包含下列两种服务:
身份确认服务(Authentication)
隐密性服务(Privacy)
分布式系统服务(Distribution System Services, 简称 DSS),由分布式系统所提供。此类服务使 MAC frame能在同一个 ESS 中的不同 BSS 间传送。无论工作站移动到那里,也都要能收到它该收到的数据,这类服务大部份是由一个特别的工作站呼叫使用,此工作站本身也同时提供这些服务,因此也称为AP(Access Point, 简称AP)。AP是唯一同时提供 SS 和 DSS的无线网络组件,它也是工作站与分布式系统间的桥梁。分散系统提供下列五种服务:
联结服务(Association)
取消联结服务(Disassociation)
分送服务(Distribution)
整合服务(Integration)
重联结服务(Reassociation)
图13-3 无线网络软体服务架构
IEEE 802.11 所指定的七种服务中有五种是用来支持使“媒介访问服务数据单元”(MAC service data unit,简称 MSDU) 能在不同的 BSS 间传送。另外二种则是用来控制工作站对 IEEE 802.11局域网络的访问,及数据的隐私性。其功能分述如下:
分送服务(Distribution):此服务的主要工作就是将分布式系统中的数据送到该送到的地方。以图13-3 为例,假设有一笔frame要从 工作站 1 送到 工作站 4 ,一开始这笔frame会先被送到工作站 2 ( 输入AP),接着工作站 2 会透过“分送服务”将这笔frame送到工作站 3 (输出AP),而工作站 3 再透过无线媒介将frame送达工作站 4 。IEEE 802.11 并没有规定分散系统要如何将frame正确的送达目的位置,但它说明了在“联结”(Association)、“取消联结”(Disassociation)及“重联结”(Reassociation) 等服务中该提供那些信息,使得分散系统可以决定该笔frame该送往那个 输出AP,而将frame送达正确的目的地位置。
整合服务(Integration):此服务的主要目的是要使frame能在分散系统和现存的传统局域网络间传送。如果分送服务知道该笔frame的目的地位置是一个现存的 IEEE 802.x 有线局域网络,则该笔frame在分散系统中的输出点将是端口接器而不是AP。分送服务若发现该frame是要被送到端口接器将会使得分散系统在frame送达端口接器后接着驱动“整合服务”,而整合服务的任务就是将该笔frame从分散系统转送到相连的局域网络媒介。其中整合服务要做的主要工作就是将不同的地址空间做一个转换。 为了要了解以下所将要介绍的“联结”(Association)、“取消联结”(Disassociation)及“重联结”(Reassociation)等服务的意义,我们先介绍一个叫做“移动性”(mobility) 的观念,IEEE 802.11对工作站,定义了三种程度的“移动性”,分别描述如下: 无变动:此程度的移动性又可分为以下两种型式:静止(工作站根本就没动)及区域性的移动(工作站只在一个基本服务区内移动)。
基本服务区的变动:工作站会从一个基本服务区移动到另一个基本服务区,但仍保持在同一个扩充服务区内。
扩充服务区的变动:工作站会从某一个扩充服务区内的基本服务区移动到另一个扩充服务区内的基本服务区。
联结服务(Association):此服务的主要目的是要在工作站和AP之间建立一个通讯联机。当分布式系统要将数据送给工作站时,它必需事先知道这个工作站目前是透过那个AP来访问分布式系统,这些信息就是由联结服务来提供。一个工作站在被允许借由某个AP送数据给分散系统之前,它必须先和此AP作联结,通常在一个基本服务区内有一个AP,因此任何在这个基本服务区内的工作站想和外界作通讯,就必须先向此AP相联结。此动作类似注册,因为当工作站作完联结的动作后,AP就会记住此工作站目前在它的管辖范围之内。请注意在任一瞬间,任一个工作站只会和一个AP作联结,这样才能使得分散系统能在任一时候知道哪一个工作站是由哪一个AP所管辖。然而,一个AP却可同时和多个工作站作联结。联结服务都是由工作站所启动的,通常工作站会借由启动联结服务来要求和AP作一个联结。
重联结服务(Reassociation):此服务的主要目的是要将一个移动中工作站的联结,从一个AP转移到另一个AP。当工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它就会启动一个“重联结的服务”,此服务会将工作站和它所移入的基本服务区内的AP作一个联结,使得分散系统将来能知道此工作站目前已由另一个AP所管辖了。重联结的服务也都是由工作站所启动的。
取消联结服务(Disassociation):此服务的主要目的是取消一个联结。当一个工作站传送资料结束时,可以启动“取消联结服务”。另外,当一个工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它除了会对新的AP启动“重联结服务”外,也会对旧的AP启动“取消联结服务”。此服务可由工作站或AP来启动。不论是哪一方启动,另一方都不能拒绝。AP可能因为网络负荷的原因,而启动此服务对工作站取消联结。
身份确认服务(Authentication):此服务的主要目的是用来确认每一个工作站的身份。IEEE 802.11 支援一种叫做“盘问/响应”(Challenge/Response,简称 C/R) 的身份确认方法。一般 C/R 身份确认的方法主要有下列三个步骤:
声明身份 (Assertion of Identity)
盘问声明 (Challenge of Assertion)
回应盘问 (Response to Challenge)
以下为 C/R 身份确认方法的实例
声明 (Assertion):我是工作站 4
盘问 (Challenge):证明你的身份
回应 (Response):这是我的密码
结果 (Result):如果密码 OK ,工作站就完成身份确认
IEEE 802.11 通常要求双向式的身份确认。在任一瞬间,一个工作站能同时和多个工作站(包含AP)作身份确认的动作。身份确认的服务是属于工作站服务。
隐密性服务 (Privacy);此服务的主要目的是避免传送数据的内容被!!。无线网络和有线网络不太相同的地方,其中一点就在于无线网络的数据是在空气这开放的介质中传播,因此任何只要装有 IEEE 802.11 适配卡的工作站都能接收到别人的数据,所以数据的保密性若做的不好,资料就很容易被别人所!!。“隐密性服务”的主要功能就是提供一套“隐密性服务”的算法 (privacy algorithm) 将数据做加密与解密。“隐密性服务”也是属于工作站服务 。
13.4 frame格式
IEEE 802.11 的 MAC frame格式如图13-4 所示,其中包含
frame标头 (Header):30字节,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),顺序号码 (sequencing number),持续时间 (ration) 等字段。
资料:长度不一(0 - 2312 字节),此部份依frame型态 (frame type) 有所不同。
错误检查码 :4 字节,记录frame的检查码,采用 CRC-32 技术。
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 字节
Frame Control
Duration/ID
Address 1
Address 2
Address 3
Sequence Control
Address 4
Frame Body
CRC
------------------------- MAC Header --------------
图13-4 MAC frame格式
13.4.1 frame控制字段
frame控制字段之格式如图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
图13-5 frame控制字段格式
Protocol Version : 802.11 标准版本,目前值为 00。
Type and Subtype : frame型态,目前定义的有三种 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一种型态有可分为若干次型态,如表13-1 所示。
To DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)要传送给分布式系统。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
From DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)是由分布式系统传送下来。若为其它种类的frame,则其值应为 0。To DS 与 From DS之组合有四种,期代表意义如表13-2 所示。
More Fragments : 此旗标值为 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待传送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
Retry : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)为重送之frame。接收端可依此讯息来丢弃重复之frame。
Power Management : 此旗标用来显示工作站之电源管理模式。其值为 1 表示此工作站处于省电模式,其值为 0 表示此工作站处于正常模式。所有由 AP 传送的frame上此值都必须为 0。
More Data : 此旗标由 AP 用来通知处于省电模式之工作站说 AP 目前仍有MSDUs 欲传送给该工作站。在 Data frame上其值为 1 表示至少还有一个 MSDU 待转送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。
WEP : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所携带的数据已经过 WEP 算法处理过。若为其它的frame,则其值应为 0。
Order : 此旗标值为 1 表示此 Data frame经由严格依序服务等级 (Strictly-Ordered service class) 来传送。若为其它的frame,则其值应为 0。
表13-1 各式frame型态及次型态
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 与 From DS组合与意义
To DS
From DS值
代表意义
To DS = 0
From DS = 0
Dataframe由一个工作站直接传送给另外一个在相同BSS中的工作站
To DS = 1
Dataframe传送给分布式系统
From DS = 0
To DS = 0
From DS = 1
Dataframe由分布式系统传下来
To DS = 1
From DS = 1
由一个AP 传给另外一个AP 的WDSframe
13.4.2 Duration/ID 字段
Duration /ID 字段长度为16位,其用法如下(请参考表13-3):
若frame为控制型态(Control Type),且次型态为PS-Poll, 则此字段代表一个SID, 其最左边两个位都是1, 而剩下的 14 位则是传送此frame之工作站之SID。SID 值的范围为 1 到 2007。
若为其它frame,则此字段代表一个ration, 其值依各frame型态而定。不过对于所有在免竞争期间所传送的frame来说,此字段之值应设为 32768。当Duration/ID 字段的内容小于 32768 时,表示其为一个ration 值,应该被拿来修正NAV。
表13-3 Duration /ID 字段意义 Bit 15
Bit 14
Bits 13-0
用途
0
0-32767
Duration (由此frame结束后起 算,单位为us)
1
0
0
在免竞争期间所传送之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 地址字段
MACframe格式中共有四个地址字段。这些字段用来记录BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),传送工作站地址(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) 可以是各别或群播地址。是该frame的最终目的地。起始工作站地址 (SA) 是产生此frame的工作站地址。传送工作站地址(TA) 是指在无线媒介上传送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 则是指在无线媒介上接收此frame的工作站地址。每一个地址长度都是符合 IEEE 802 标准之 48 位。有些frame并不需要用到所有的地址字段。有些地址字段在使用时和其在地址字段的相对地址(1-4)有关而与地址型态无关。例如当一个工作站接收到一笔frame时,都是用Address 1 的内容来判断该frame是否传送给自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 则等于 RTS frame (需要被回复之frame) 中的 Address 2 的内容。
每个 BSS 都有一个具唯一性的辨识码 (BSSID, 长度为 48 位), 对于有基础架构的BSS, 此辨识码为AP (AP) 中的工作站的地址。对于无基础架构的BSS (IBSS), 此辨识码最左边两个位为 01, 而剩下的 46 位则以随机数产生。广播性BSSID (48 位都为 1) 只能用在管理frame且次型态为Probe (Type = 00, Subtype = 0100 或 0101)。
13.4.4 顺序控制字段 (Sequence Control)
顺序控制字段包含两个次字段 : 顺序号码 (Sequence Number, 12 位) 及片段号码 (Segment Number, 4 位), 如图13-6 所示。其中顺序号码为该frame携带之 MSDU 的顺序号码。每一个 MSDU 都有一个顺序号码, 其值由 0 开始, 到4095, 然后重复轮流使用。由同一个 MSDU 切割出来的片段都应该使用相同的顺序号码。片段号码则是指该片段在原来MSDU所切割出来的片段顺序。第一个片段(或没有切割的MSDU)其值为0。以后则依序加一,到 15 为止,然后重复轮流使用。
4 12 位
Fragment Number
Sequence Number
图13-6 顺序控制字段
13.5 各式frame型态之格式
13.5.1控制frame
控制frame之控制字段内容如图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