【思唯网络学院】【网工进阶】实例:无线AP组网方案
首页 > >   作者:浙江思唯网络  2020年3月31日 18:10 星期二  字号:   评论:0 条
时间:2020-3-31 18:10   评论:0 条 

无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Network)是计算机网络和无线通信技术相结合的产物。具体地说就是在组建局域网时不再使用传统的电缆线而通过无线的方式以红外线、无线电波等作为传输介质来进行连接,提供有线局域网的所有功能。


无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换,它是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备来实现无线通信的。目前无线局域网使用的频段主要是 S 频段(2.4GHz~2.4835GHz)。


无线局域网的组网模式大致上可以分为两种,一种是 Ad-hoc 模式,即点对点无线网络;另一种是Infrastructure 模式,即集中控制式网络。


1、Ad-hoc 模式


Ad-hoc 网络是一种点对点的对等式移动网络,没有有线基础设施的支持,网络中的节点均由移动主机构成。网络中不存在无线AP,通过多张无线网卡自由的组网实现通信。


基本结构如下图所示:


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要建立对等式网络需要完成以下几个步骤:


1)首先为您的电脑安装好无线网卡,并且为您的无线网卡配置好 IP 地址等网络参数。注意,要实现互连的主机的 IP 必须在同一网段,因为对等网络不存在网关,所以网关可以不用填写。


2)设定无线网卡的工作模式为 Ad-hoc 模式,并给需要互连的网卡配置相同的 SSID、频段、加密方式、密钥和连接速率。


注:TP-LINK 全系列无线网卡产品都支持此应用模式。


2、Infrastructure 模式


集中控制式模式网络,是一种整合有线与无线局域网架构的应用模式。在这种模式中,无线网卡与无线 AP 进行无线连接,再通过无线 AP 与有线网络建立连接。实际上 Infrastructure 模式网络还可以分为两种模式,一种是无线路由器+无线网卡建立连接的模式;一种是无线 AP 与无线网卡建立连接的模式。


“无线路由器+无线网卡”模式是目前很多家庭都使用的模式,这种模式下无线路由器相当于一个无线AP 集合了路由功能,用来实现有线网络与无线网络的连接。


例如以下无线路由器系列,它们不仅集合了无线 AP 功能和路由功能,同时还集成了一个有线的四口交换机,可以实现有线网络与无线网络的混合连接,如下图所示:


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另一种是“无线 AP 加无线网卡”模式。在这种模式下,无线 AP 应该如何设置,应该如何与无线网卡或者是有线网卡建立连接,主要取决于您所要实现的具体功能以及您预定要用到的设备。


因为无线 AP有多种工作模式,不同的工作模式它所能连接的设备不一定相同,连接的方式也不一定相同。


下面是某公司的无线 AP TL-WA501G(以下简称为 501G)的工作模式及其设置。这款501G 支持5种基本的工作模式


分别是:AP 模式、AP client 模式、repeater模式、Bridge(Point to Point)模式和 Bridge(Point to Multi-Point)模式。


1)AP 模式


AP(Access Point,接入点模式),这是我们无线AP的基本工作模式,用于构建以无线AP为中心的集中控制式网络,所有通信都通过AP来转发,类似于有线网络中的交换机的功能。


这种模式下连接方式大致如下图所示:


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在这种模式下,无线AP即可以和无线网卡建立无线连接,也可以和有线网卡通过网线建立有线连接。


我们的501G只有一个LAN 口,一般不用它来直接接电脑,而是用来与有线网络建立连接,直接连接前端的路由器或者是交换机。


这种模式下,这款501G的设置具体的如下图所示:


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首先是设置该网络工作的频段,选择的范围从1到 13。选择中应该注意的是,如果周围环境中还有其他的无线网络,尽量不要与它使用相同的频率段。然后选择 501G工作的模式,501G支持11Mbps带宽的802.11b、54Mbps 带宽的802.11g 模式(兼容 802.11b 模式)。


同时注意开启无线功能,就是不要选中‘关闭无线功能’的这个选项即可。选中‘Access Point’选项,设置好 SSID 号即可。注意,通过无线方式与我们的无线 AP 建立连接的无线网卡上设置的 SSID 号必需与我们无线 AP 上设置的 SSID 号相同,否则无法接入网络。


2)AP 客户端模式


AP client 模式下,即可以有线接入网络也可以无线接入网络,但此时接在无线 AP 下的电脑只能通过有线的方式进行连接,不能以无线方式与 AP 进行连接。


工作在AP client 模式下的无线 AP 建立连接的方式大致的如下图所示:


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图中的无线设备A,即可以是无线路由器,也可以是无线AP。当需要用我们的501G与我们的无线路由器建立无线连接时,在无线 AP上的设置如下图所示:


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在 client 模式下,可以有两种方式使无线AP接入前端的无线路由器,一种就是通过设置和无线路由器相同的 SSID 号,从而连接无线路由器;另一种就是通过在‘AP的MAC 地址’处填写无线路由器的LAN口的MAC地址来建立连接。


● 开启 WDS 功能 - 如果开启 WDS,将使用 4 地址包格式与 AP 通信,否则使用 3 地址包格式。(主要考虑与前端无线路由器的兼容性)


● SSID - 指定 SSID 来选择 AP。


● AP 的 MAC 地址 - 指定 MAC 地址来接入 AP。


说明:当前我公司的无线路由器都支持 WDS,所以在 WA501G 上,是否关闭 WDS 都可以连接上。


当我们工作在 AP client 模式下的无线 AP 再与另外的无线 AP 建立连接时,连接的无线 AP 可以是AP 模式,也可以是中继了前端信号的 repeater 模式。


当前端的 AP 设置为 repeater 模式时,它并没有SSID 号,因此我们设置为 AP client 的无线 AP 要与它建立连接,只能通过在‘AP 的 MAC 地址’栏中填写前端 AP 的 MAC 地址来实现连接。


3)Bridge(Point to Point)模式


当前无线网桥模式下,无线 AP 既可以通过无线的方式与无线网卡进行连接,也能使用无线 AP的 LAN 口有线的连接电脑。在这种模式下使用时,一般都是两个 AP 都设置为桥接模式来进行对连,其效果就相当于一根网线将两者的 LAN 口相连。


具体的如下图所示的连接:


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设置成桥接模式的无线AP可以启用自身的AP功能来连接无线工作站,同时也可以通过指定要接入的AP的MAC地址来进行桥接,界面如下图所示:


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在要通过桥模式来进行连接的两个无线 AP,设置好对端AP的 MAC地址来与对端的 AP来进行连接。


设置中需要注意的是,两个无线 AP 必须设置相同的工作频段,否则可能无法进行连接。当然在无论在路由器还是 WA501G+中设置,都需要考虑整个网络的网关、DHCP 服务器等问题。


4)Bridge(Point to Multi-Point)模式


无线多路桥模式下,无线 AP最多可以与4个设置成桥接模式的 AP配合使用,组建点对多点的无线网络,其自身也可以开启 AP 功能。


基本模式如下图所示:


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图中有三个无线 AP,分别为 A、B、C。其中 A 和 C 都设置成桥接模式,B 号无线 AP 设置为多路桥接模式,在A和C号无线AP 上都要设置成指向B,即填入B号无线AP的 MAC 地址,在B号无线 AP上同时要添加A和C号无线 AP的MAC地址,从而建立连接。


设置成多路桥模式的无线AP 中,有多个填写MAC地址的栏目需要填写,如果填写的条目少于两条,那么在保存时将会报错。


也就是说当无线 AP设置成多路桥模式时,至少要与另外的两个无线 AP 进行连接。我们的 501G 的多路桥模式下,最多可以同时与四个无线AP进行连接。如果开启AP功能,B下还可以连接无线工作站。


其设置界面如下图所示:


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5)repeater模式


无线中继模式下的无线AP起到的作用是对信号的放大和重新发送,因此它可以与设置成 AP 模式的无线 AP 来进行连接并对它的信号进行中继。Repeater模式的无线 AP 还可以与同样设置成 repeater 模式的无线 AP 进行连接。


如下图所示:


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Repeater 模式的无线 AP 主要是用来扩大无线网络的覆盖范围。在上图中假设 B 和 D 下面的电脑要相互通信,可是 B 的信号无法到达 D,因此我们可以在中间加一个无线 AP 对 B 的信号进行中继,从而实现B 和 D 的通信。


我们可以把 B 设置为 AP 模式,把 C 设置为对 B 的中继,再把 D 设置为对 C 的中继,从而使 B 和 D 实现通信。把 C 设置成对 B 的中继,只要把 B 的 MAC 地址填入 C 的‘AP 的 MAC 地址’栏内即可。


如下图所示:


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● Universal 模式是指使用非 WDS 模式与 AP 通讯,具有更广泛的兼容性。


目前,无线网络已经成为现代化时尚办公的新宠,但是单个 AP 的覆盖面积有限,因此一些覆盖面积较大的公司往往会安置两个或者是两个以上的无线 AP 以扩大无线网络覆盖的范围。但是会遇到这样的问题,就是当移动的用户在不同的无线 AP 之间切换时每次都要查找无线网络,重新进行连接,非常麻烦。


这种情况下,我们就引入了无线漫游这样一个新概念。


无线信号在传播的过程中会不断的衰减,导致 AP 的通讯范围被限定在一定的范围之内。这个范围通常被称为微单元,当网络环境中存在多个无线 AP,并且使他们的微单元相互有一定范围的重合时,无线用户可以在整个无线信号覆盖的范围内进行移动,无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的无线 AP,并通过这个 AP 来收发数据,保持不间断的网络连接,这就称为无线漫游。


在实际应用中,无线有时只有一个出口,这样就如下面的应用。如下图所示是4个无线AP组成的无缝漫游网络,四个无线 AP 分别通过网线与有线网络相连,形成以有线网络为基础的无线网络,所有终端通过最近的无线 AP 连入网络,实现对整个网络资源的访问。


要实现无缝漫游,首先我们必须给每个无线AP分配好IP地址,并且保证所有无线AP的IP地址都在同一网段。每个无线 AP 都设置成AP模式,并且所设置的 SSID 必须相同。


如果要设置加密,那么无线 AP 的加密方式和加密的密钥也必须相同。并且最好只保留上游无线路由器中的DHCP功能,关闭无线 AP的DHCP功能,否则会导致IP地址分配混乱。


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在图中我们可以看到,要实现漫游,无线AP的覆盖范围有一部分是相互重叠的,如果覆盖范围重叠的无线AP之间使用了有信号重叠的信道,那么它们的信号在传输时就会相互干扰,从而降低网络性能和效率。因此各个AP的覆盖区域所占信道之间必须遵循一定的规范,覆盖范围有重叠的 AP不能使用相同的信道。


802.11b 协议工作在 2.4000GHz~2.4835GHz 信道上,一共存在着相互重叠的 11 个信道,在这 11 个信道中只有三个信道是不重叠的,分别是信道 1、6、11,如下图所示:


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因此,无缝漫游时使用这三个信道是最合适的。我们如果配置简单的无线漫游,则只需要该漫游区域为各无线 AP 的重合区域,并且各AP的 SSID 号,加密方式一致即可。

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