1、题 目 无线局域网的网络规划技术研究 学生姓名 陈龙 学号 1113014011 所在学院 物 理 与 电 子 信 息 工 程 学 院 专业班级 电子 1101 指导教师 李菊叶 完成地点 物电学院计算机信息处理分室 2015 年 6 月 1 日陕西理工学院毕业设计毕 业 论 文 设 计 任 务 书院(系) 物电学院 专业班级 电子信息工程 1101 学生姓名 陈龙 一、毕业论文设计题目 无线局域网的网络规划技术研究 二、毕业论文设计工作自 2015 年 3 月 10 日 起至 2015 年 6 月 20 日止三、毕业论文设计进行地点: 物电学院计算机信息处理分室 四、毕业论文设计的内容要求：
2、1、本次毕业设计要求如下： 无线局域网（WLAN）技术是有线局域网的延伸和补充，具有大覆盖范围，高传输速率以及快速部署实施能力等特点。用户可以方便的接入网络。因而，WLAN 网络规划和应用技术成为当前研究的热点。本设计要求学生掌握 WLAN 技术原理，包括拓扑结构、互连方式、无线路由和无线接入点等。深入研究 WlAN 关键技术，包括虚拟 VLAN、IP 地址管理、网络安全等。在软件模拟环境下，实现一个 WLAN 模型，进行连通性测试。2、毕业设计成果要求： 测试结果和论文，论文要求计算机打印（A4 纸），论文有不少于 3000 词的相关英文中文翻译。 3、毕业设计时间安排： 14 周：查阅相关
3、资料，熟悉题目内容，完成系统需求分析、相关硬件及软件环境的选择。提交开题报告； 510 周：掌握 WLAN 工作原理，分析 WLAN 的软硬件需求。了解拓扑结构互连方式、无线路由等硬件设备工作原理。并在软件环境下，给出拓扑结构设计。 1112 周：并在软件环境下进行运行调试，进一步完善系统功能，整理资料； 1314 周：毕业设计验收； 1516 周：撰写、修改、提交毕业论文，毕业答辩。 指 导 教 师 系 (教 研 室 ) 系(教研室) 主任签名 批 准 日 期 接 受 论 文 (设 计 )任 务 开 始 执 行 日 期 学 生 签 名 陕西理工学院毕业设计无线局域网的网络规划技术研究陈龙（陕
4、西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业,2011 级 1 班，陕西汉中 723003）指导教师：李菊叶摘要随着无线局域网（wireless local area network，wlan）技术的不断成熟，无线局域网的网络规划日益成为网络建设过程中一个重要的研究课题。本课题以校园局域网为建造模型，详细探讨了无线局域网规划建设的关键性问题，并研究无线局域网传输技术中的子网划分及综合布线系统等各种应用技术。并利用 Packet Tracer 软件进行网络拓扑结构的设计与模拟，最终测试了各子网之间的连通性。无线局域网由于不受电缆等传输介质限制，移动性强，便于各种设备接入，传输速率高，可靠性及抗干
5、扰性能好，因而作为有线网络的补充和延伸，有非常好的发展前景。关键词无线局域网;校园;综合布线;发展前景陕西理工学院毕业设计wireless Local Area Network DesignChen long(Grade 11,Class 1,Major electronics and information engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi)Tutor: Li JuyeAbstract:
6、As wireless local area network (wireless local area network, wlan) technology continues to mature and in real-life large number of applications, the wireless LAN network planning network construction process is becoming an important research topic. The task for the construction of the campus local a
7、rea network model, discussed in detail the planning and construction of the wireless LAN key issues, and the wireless LAN transmission technology research in a variety of application technology subnetting and cabling systems. Use Packet Tracer software to design and simulate network topology, the fi
8、nal test the connectivity between subnets. Wireless LAN absence of any cable transmission medium such restrictions, mobility, ease of access to all kinds of equipment, transmission speed, good reliability and resistance to interference, and thus as a complement and extension of wired networks, there
9、 are very good prospects.Key words:Wireless LAN;Campu;Cabling;Prospects陕西理工学院毕业设计目录1 引言 .11.1 无线局域网的背景与意义 .11.2 无线局域网技术简介 .11.3 无线局域网的网络规划设计原则 .12 网络的理论知识 .22.1 拓扑知识 .22.1.1 星型拓补 .22.1.2 总线拓扑 .22.1.3 环型拓扑 .22.1.4 树型拓扑 .32.1.5 星型环拓扑 .32.2 安全知识 .32.2.1 从忽视到重视的转变 .32.2.2 WLAN 面临的主要威胁 .32.2.3 实现目标与协议标准
10、.42.2.4 无线局域网的安全认证 .42.2.5 无线局域网的加密技术 .52.2.6 选择无线局域网安全策略的原则 .53 应用需求 .63.1 信息点数量统计分析 .63.2 Vlan 需求划分及子网划分 .6陕西理工学院毕业设计3.3 服务器需求划分。 .73.4 安全、认证及管理; .73.5 工程布线和安装要求 .73.6 校园无线网网络结构要求 .73.7 产品能力要求 .73.8 校园无线网在教育中的发展与应用 .74 总体设计. .95 软件模拟及测试 .126 硬件设备选型原则与设备选购 .146.1 性能要求 .146.2 无线网卡与无线 AP .146.3 无线接点与
11、无线网桥 .146.4 交换机选型 .146.4.1 交换机选择的原则 .156.4.2 影响交换机选择的因素 .156.4.3 接入交换机的选择 .156.4.4 核心和汇聚交换机的选择 .156.4.5 路由器选型 .166.4.6 服务器选型 .167 结论 .18致谢 .19参考文献 .20陕西理工学院毕业设计附录 A .20附录 B .35陕西理工学院毕业设计第 0 页 共 35 页1 引言1.1 无线局域网的背景与意义无线局域网技术于 20 世纪 90 年代逐步成熟并开始投入商用，不仅可以作为传统有线网络的延伸，在一定条件下也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著的优点：简
12、易型：其快速而简单 wlan 的网桥传输系统的安装，可的大地减少管道的敷设及布线的工作量。灵活性：无线技术使得 wlan 设备可进行灵活的安装并比较容易的调整位置，使无线网络达到覆盖有线网络难以触及的区域：综合组网及设计的成本较低;一方面 wlan 网络大大减少了布线所需的费用，另一方面在大量存在移动及变化的动态网络环境中，wlan 技术可比较好地保护已有的投资。而且，由于 wlan技术本身是即向数据通信领域传输的的一种 IP 地址传输技术，所以可直接适应百亿兆网口和企业、学校等网络的连连，从体系的结构大大节省了协议转换器等网络设备采购费用；拓展能力强：wlan网桥系统允许多种网络拓扑结构，可
13、平比较平滑的扩展容量，较为简单的实现从小容量传输系统到中等容量传输系统平滑扩展任务。近年来 wlan 的产品正一步步的走向成熟，现在正以它优异的灵活性和显而易见的便捷性在校园网络的实际中发挥日显著的作用。无线局域网络的建设从长远来看，其主要的意义是有助于学校教学环境、科研工作的发展，它可使广大的教生利用计算机网络环境进行各种教学任务的进行及推动科研的进步，从而达到提高学校的教学质量和科研水平，为培养高素质人才提供强有力的保障。本次设计结合学校实际需求，举例分析、设计、配置、组建了一个典型的无线校园网络。1.2 无线局域网技术简介总体建设目标为：利用无线网络技术进一步扩展校园网的覆盖范围，是全校
14、师生能够随时随地、方便高效地使用校园网络：促进教学和科研发展，进一步扩展应用空间;提升校园网络环境，提高管理效率和水平，推动学校信息化建设。无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)在局域网区域内以无线媒体或介质、利用射频(Radio Frequency，RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的梦想。目前，正在使用的无线技术有 IEEE 802.11 标准系列、HomeRF、HyperLAN2 以及蓝牙技术等，其中，IEEE 802.11
15、 家族使用最广，尤其是 IEEE 802.11b 标准，仍在不断的发展完善中。HyperLAN2 由欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定，速率可达54Mbp，作为一种标准，在欧洲它得到了业界的广泛支持。HomeRF 由于争议不断，发展一直较为缓慢，只在家庭和小型办公室中使用。蓝牙众所周知，但是其传输距离、接入用户有限，只适合于近距离传输。1.3 无线局域网的网络规划设计原则首先，实用性和经济性。系统建设应始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则建设校园网络系统。其次，先进性和成熟性。系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备的
16、成熟。能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，保证在未来若干年内企业网络仍占领先地位。第三，可靠性和稳定性。在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及售后服务能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。第四，安全性和保密性。在系统设计中，既要充分考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。陕西理工学院毕业设计第 1 页 共 35 页最后，可扩展性和易维护性。为了适应系统变化的需求，必须充分考虑以最简便的方法
17、、最低的投资，实现系统的扩展和维护，采用可网管产品，降低了人力资源的费用，提高了网络的易用性。2 网络的理论知识2.1 拓扑知识2.1.1 星型拓补（1）定义：星型拓补由中央节点以及接到中央节点的各个节点构成，星型拓补主要存在的交换方式有线路交换及报文交换，线路交换非常普遍，这种拓扑结构在数据处理和声音通信的应用较为，典型的星型拓扑有 PBX 拓扑结构。（2）星型拓补的优缺点：a服务方便b每个连接只接一个设备c节点问题不会影响全网d便于集中控制和诊断故障e访问协议简单f缺点有1.电缆很长，安装困难2.扩展极为困难3.非常依赖于中央节点2.1.2 总线拓扑（1）定义：采用单根传输线作为传输介质，
18、所有节点都通过一定的硬件接口连接到总的传输介质上的一种拓扑方式。（2）总线拓扑的优点：a电缆长度较短，布线设置较易；b可靠性比较高；c扩充容易。（3）总线拓扑的缺点：a出现故障，诊断复杂；b需要中继器配置：在总干线的基础上进行扩充，必须使用中继器，包括电缆长度的剪裁、终端器的调整等需要重新配置。c由于接总线站点要具备介质可访问以及一定控制能力，因此终端需要智能设备。2.1.3 环型拓扑（1）定义：由一定数量的中继器及连接中继器的点到点网络链路组成闭合的环状的网络拓扑结构。（2）环型拓扑的优点a电缆的长度最短；b不需要接线盒；c非常适用于光纤使用；（3）环型拓扑的缺点a一个节点出现故障会引起全网
19、的故障；陕西理工学院毕业设计第 2 页 共 35 页b诊断故障原因非常困难；c网络的再次配置比较困难；d必须具备相应的访问协议。2.1.4 树型拓扑（1）定义：树形拓扑是总线拓扑演化过来，形状很像一颗倒置的树，顶端有一个带有分支结构的根节点，每个子分支还可延伸出低一层分支的网络拓扑结构。（2）优点a扩展较易；b故障发生时隔离工作容易。（3）缺点对根节点的依赖太大，一旦根节点发生故障，则全网会发生瘫痪。2.1.5 星型环拓扑（1）定义：由一批接在环上的连接集中器组成的，结合了星型拓扑和环型拓扑的优点的网络拓扑结构。（2）优点a故障的诊断容易，和故障隔离比较方便；b扩展容易；c电缆安装比较方便。（
20、3）缺点a必须提供智能集中器选择：综合考虑学校情况，星型拓扑结构比较适合于校园网络，故采用星型拓扑的方式。2.2.安全知识2.2.1 从忽视到重视的转变学校布设无线局域网络一般需求包括为：“教师或者学生安装无线网卡，进行简单的设置就可以在教学区和办公区漫游使用，在整个校园内连接到校园网上，从办公区到教学楼、从操场到主席台都可以实现移动漫游连接互联网。”非法授权的用户可利用无线局域网（WLAN）的漏洞，入侵到有线局域网当中，去窃听或干扰信息非常容易。早期的无线网络标准安全性并不完善，技术上存在一些安全漏洞，主要提到的安全问题也是针对 802.11b 协议搭建的 WLAN 而言。802.11b 存
21、在着加密和频率问题，例如：802.11b 采用 WEP，在链路层进行 RC4 对称加密，还比如 802.11b 采用的 2.4GHz 频率和蓝牙设备、微波炉等很多设备相同，这样很容易造成相互干扰。2.2.2 WLAN 面临的主要威胁对于 WLAN 网络来说，其主要风险主要体现在数据的加密和及其问控制两个环节。所以我们可说，所有有线网络所具有的安全隐患 wlan 都同样的存在。而且，任何不可信的无线接入终端都可以在 wlan 的覆盖范围内进行尝试性的网络接入，这样就暴露了网络的存在信息。那么，外部人员就有可能通过无线网络通道绕过网络防火墙，对学校的内部数据非法的盗取作业；内部教师及学生可以通过无线网卡的个人设置，使用一些例如 P2P 之类的方式与外界进行通信，大量占据可使用带
