分享从零开始学习网络设备配置--任务5.1 组建直连式二层无线局域网

任务要求

（1）组建直连式二层无线局域网，网络拓扑图如图

（3）路由器、交换机和AC等网络设备端口IP地址规划如表

（4）组建直连式二层无线局域网，配置AP上线、WLAN业务参数和实现STA能正确获取IP地址，各网络设备之间可以相互通信。

知识准备

1.无线应用概况

（1）无线网络的概念。

无线网络（Wireless Network）技术产生于第二次世界大战期间，经过半多个世纪的发展，无线网络技术在接入速度、安全性、可靠性、可管理性等方面都有质的提高。无线网络是采用无线通信技术实现的网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括对近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。无线网络与有线网络差异如表

（2）无线局域网络的概念。

无线局域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网。无线联网方式是有线联网方式的一种补充，使网上的无线终端具有可移动性，能快速、方便地解决以有线方式不易实现的网络信道连通问题。无线局域网基于IEEE802.11协议簇工作。

2.无线协议标准

电气与电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）于1997年为无线局域网制定了第一个版本标准——IEEE 802.11。其中定义了媒体访问控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种扩频作调制方式和一种红外线传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备可以自行构建临时网络，也可以在基站（Base Station，BS）或者接入点（Access Point，AP）的协调下通信。为了在不同的通讯环境下获取良好的通讯质量，采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）硬件沟通方式。

1999年定义了两个补充版本：802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802.11b得到了最为广泛的应用。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟，致力于解决匹配802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。除此之外，802.11工作还定义了一系列标准协议，主要几个协议详如表

3.无线射频

（1）2.4GHz频段。

当AP工作在2.4GHz频段的时候，频率范围是2.4GHz~2.4835.8GHz。在此频率范围内又划分出14个信道。每个信道的中心频率相隔5MHz，每个信道可供占用的带宽为22MHz，如图

（2）5.8GHz频段。

当AP工作在5.8GHz频段的时候，频率范围是5.725.8GHz~5.850GHz。在此频率范围内又划分出5个信道，每个信道的中心频率相隔20MHz，如图

4.无线传输质量

无线信号传输质量与距离、干扰源和传输方式都有关系。

（1）无线与距离的关系。当无线信号与用户之间距离越来越远，那么无线信号强度会越来越弱，可以根据用户需求调整无线设备。

（2）干扰源主要类型。无线信号干扰源主要是无线设备间的同频干扰，例如蓝牙和无线2.4GHz频段。

（3）无线信号的传输方式。 AP的无线信号传递主要通过两种方式，即辐射和传导。AP无线信号辐射是指AP的信号通过天线将信号传递到空气中。AP无线信号的传导是指无线信号在线缆等介质内进行无线信号传递，无线AP和天线间通过线缆连接，天线接收到无线信号后通过线缆传导到AP。

5.常见的无线网络设备

（1）无线控制器（Access Controller，AC）。

无线控制器是一种网络设备，用来集中化控制无线AP（Access Point），是一个无线网络的核心，负责管理无线网络中的所有无线AP。对AP的管理包括下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制等。图5.1.4中所示为一台型号为AC6003的AC。

（2）无线接入点（Access Point，AP）。

无线接入点是WLAN网络中的重要组成部分，其工作机制类似有线网络中的集线器（HUB），无线终端可以通过AP进行终端之间的数据传输，也可以通过AP的“WAN”口与有线网络互通。

无线AP从功能上可分为胖AP和瘦AP两种。

① “胖”AP可以自主完成包括无线接入、安全加密、设备配置等在内的多项任务，不需要其他设备的协助，适合用于构建中、小型规模无线局域网。胖AP组网的优点是无须改变现有的有线网络结构，配置简单；缺点是无法统一管理和配置，因为需要对每台AP单独进行配置，费时、费力，当部署大规模的WLAN网络时，部署和维护成本高。如图。

②瘦AP又称轻型无线AP，必须借助无线网络控制器进行配置和管理。适合部署在中小型企业、机场车站、体育场馆、咖啡厅、休闲中心等场景。如图

(3) 胖AP与瘦AP的比较如表

6.WLAN组网方式

（1）FAT AP（胖AP）的网络组建。

AP通过有线网络接入互联网，每个AP都是一个单独的节点，需要独立配置其信道、功率、安全策略等。常见的应用场景有家庭无线网络、办公室无线网络等。一个园区无线网络的典型拓扑如图

（2）AC+ Fit AP（瘦AP）的网络组建。

瘦 AP无法单独运行，必须在无线控制器（AC）的控制下运行。瘦AP负责移动终端报文的收发、加解密、802.11协议的物理层功能、射频（RF）空口的统计、接受无线控制器的管理等功能。AC负责无线网络的接入控制、转发和统计、AP的配置监控、漫游管理、AP的网管代理、安全控制等功能。典型的AC+Fit AP园区无线网络拓扑如图

AC+Fit AP组网方式是大型企业或者园区网络中常见的WLAN组网方式。根据AC和AP网络架构可分为二层组网和三层组网；根据AC在网络中的位置，可分为直连式和旁挂式组网。二层组网和三层组网、直连式组网和旁挂式组网可以组合成4种方式：直连式二层组网、旁挂式二层组网、直连式三层组网、旁挂式三层组网。

①二层组网。

AC和AP直连或者AC和AP之间通过二层网络进行连接的网络称为二层组网，如图5.1.9所示。二层组网比较简单，AC通常配置为DHCP服务器，无线配置DHCP代理，简化了配置。由于AC和AP在同一个广播域中，因此AP通过广播很容易就能发现AC。二层组网适用于简单的组网，但是由于要求AC和AP在同一个网络中，所以局限性很大，不适用于有大量三层路由的大型网络。