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802.11 完全剖析無線網路技術

802.11 完全剖析無線網路技術. Chapter6 WLAN 架構式設備. 寬頻網路. 將 無線區域網路 連上 寬頻網路 已有 乙太網路 要將 無線網路 接在其上. 1. 安裝 NWLink 元件 2. 關閉透過 TCP/IP 分享資源. NWLink 元件. NAT (Network Address Translation, 網路位址轉換技術 ) : IP 分享器，頻寬分享器，寬頻分享器. NAT-- 同時突破上網電腦的限制. 主要功能：指派 IP 位址 和 執行 NAT 功能 . 但有兩限制：

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802.11 完全剖析無線網路技術

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  1. 802.11 完全剖析無線網路技術 Chapter6WLAN 架構式設備

  2. 寬頻網路

  3. 將無線區域網路連上寬頻網路 已有乙太網路 要將無線網路接在其上

  4. 1. 安裝 NWLink 元件 2. 關閉透過TCP/IP分享資源 NWLink 元件

  5. NAT (Network Address Translation,網路位址轉換技術) : IP分享器，頻寬分享器，寬頻分享器 NAT--同時突破上網電腦的限制

  6. 主要功能：指派IP位址和執行NAT功能. 但有兩限制： (1) 只能使用固定範圍的IP位址 (192.168.0.2~192.168.0.254) (2) 區域網路內部能有DHCP伺服器 ICS主機：執行NAT工作的主機 合法IP 192.168.0.1

  7. ICS主機：頻寬分享器 合法IP位址 合法IP位址

  8. 透過AP連接無線區域網路與乙太網路 IP = 192.168.0.1 IP = 192.168.0.206 IP = 192.168.0.112

  9. 在多台AP間漫遊

  10. 接收來自無線網路卡的訊框 AiroPeek：apwdemo.exe

  11. WLAN有兩種通訊模式，為Infrastructure Mode與Ad-hoc Mode。Infrastructure Mode又分為BSS(Basic Service Set)與ESS(Extended Service Set)兩種，這兩種是802.11學名。分辨這兩種架構很簡單，一台AP的WLAN稱為BSS，包含兩台(或以上)AP於同一DS(Distribution System)的WLAN稱為ESS。DS一般表示乙太網路，但它可為任何網路，甚至是WLAN本身，如圖6.1。WDS(Wireless DS)的限制是只能有兩台AP彼此形成一個WDS。

  12. 　架構模式之下的WLAN Topology分為兩種，一是「WLAN網路」，另一是「無線橋接」。「WLAN網路」一般用於室內環境，且符合802.11標準，主要的功能是提供移動性使用者的需求。但「WLAN網路」亦有可能用於室外，例如大學室外校園之WLAN涵蓋。「無線橋接」一般用於室外環境，用於提供兩棟大樓之LAN-to-LAN連接，由於802.11標準只適用於室內，不適合長距離的室外連接，故每一家Bridge廠商均對802.11作了一些修改，所以不同廠商的產品無法互通。

  13. 6.1AP (Access Point) • AP與WLAN卡都是WLAN最重要的設備。AP讓使用者存取另一個網路，而這「另一個網路」通常就是乙太網路。AP為半雙工設備，智慧相當於傳統LAN Switch，功能則類似Hub，因它也是廣播型設備。圖6.3所示為一台AP。 • 　圖6.4則為AP在WLAN中的角色。

  14. 6.1.1AP的模式根模式(Root Mode) • 　根模式為當AP與有線網路(通常為乙太網路)連接。此模式為AP出廠時的預設模式。當AP與乙太網路連接時，它通常被設定為根模式。當屬於根模式時，在乙太網路上的AP能夠互通，故它們才能互相協調而支援漫遊功能。不同AP之下的Client也能互通，如圖6.5。

  15. 　一般所說的漫遊，是指同一個SSID(802.11f稱之為ESSID)之中的漫遊，例如學院之內的漫遊。這是最簡單的漫遊，6/12/03定案的802.11f能支援它。至於在同一個ESS之內，能否跨SSID而作漫遊，須要靠Router，因為Router能連接不同的VLAN，而SSID與VLAN為一對一的。假設上述大學與另一學校合併，而兩學校的WLAN必須同意成為一個Subnet，而成為一個ESS。如圖6.6所示。　一般所說的漫遊，是指同一個SSID(802.11f稱之為ESSID)之中的漫遊，例如學院之內的漫遊。這是最簡單的漫遊，6/12/03定案的802.11f能支援它。至於在同一個ESS之內，能否跨SSID而作漫遊，須要靠Router，因為Router能連接不同的VLAN，而SSID與VLAN為一對一的。假設上述大學與另一學校合併，而兩學校的WLAN必須同意成為一個Subnet，而成為一個ESS。如圖6.6所示。

  16. 　除了第二層的802.11f與VLAN，第三層的Roaming稱為MobleIP。MobileIP定義了MH、CH、HA、FA、COA(Care of Address)等名詞，如圖6.7與6.8所示。Router若支援MobileIP，她會定期發出Advertisement宣佈Doamin、COA等，以讓MH(或稱MN、Mobile Node)知道它是否在Home Network，若是不在Home，它會選一個COA並開始登錄動作以讓Home Agent知道它新位置(COA)。

  17. 橋接器模式(Bridge Mode) • 　在WLAN世界裡，Bridge已成為一種代名詞，它表示「室外大樓互連用的AP」。即使它包括許多路由器甚至Gateway的功能，WLAN世界還是習慣稱這種設備是Bridge。 • AP需被設定為Bridge才能啟動Bridge功能。只有少數的AP支援此模式，且價格很貴。我們將會解釋無線Bridge的功能。但如圖6.9你可了解Bridge通常不與Client直接連線，而以連接兩個大樓(或多棟大樓)內有線網路為主。注意Bridge只需要一支天線。

  18. 中繼器模式(Repeater Mode) • 　在中繼器模式時，AP的Uplink為無線而非有線網路。如下圖、上游AP屬於根模式，而另一台屬於中繼器模式。中繼器模式e的AP對下游Client而言相當於一台AP，而對上游AP而言則使用WDS方式溝通。用這種方法使用AP並不好，因為這兩台AP的涵蓋面互相重疊達50%。此模式讓Repeater AP與Client連接的範圍大為縮小。

  19. 6.1.2　常見功能 • AP讓802.11 Client連上802.3 Ethernet或802.5 Token Ring等網路。AP的硬軟體選擇性很多，最常見的有：(1) 固定或可拆卸式天線、(2) 先進過濾功能、(3) 替換式RF卡、(4) Dual Mode、(5) 可調式輸出功率、(6) Load Sharing、(7) Hot-Standby、(8) Auto-Switch to Repeater、(9) 多個 VLAN支援、(10) QoS支援、(11) 多種安裝方式、及(12) 多種有線連線方式等。

  20. 固定或可拆卸式天線 • AD (Antenna Diversity)功能對AP很重要，但可能有少數的AP沒有AD功能，最好避免使用這類AP。除非是Client都不會移動，而且確實做過場地勘察以避免RF空洞之發生。AD功能讓AP使用多支天線與單一的RF線路連接，以選取各天線中最好的訊號。若從兩支天線中取樣，是指選取天線中信號較好的一支。因為Multipath的關係，兩支天線所收的信號並不相同。

  21. 先進過濾功能 • AP可具備MAC或Protocol過濾等功能。SOHO級的AP一般是用Filter來阻擋闖入者。AP可設定為使用MAC過濾來濾掉允許名單之外的使用者。 • 　所謂MAC Address是指屬於OSI第二層下半的MAC (Medium Access Control)這一層所用的位址。總長為6個Byte，前三個Byte為IEEE所指定給廠商使用，後三個Byte為廠商生產之每張網路卡的流水編號。許多網卡支援「Promiscuous Mode」，表示它可被設定為其他MAC Address。駭客使用這種卡片，他能化身為使用另一張網卡而突破MAC Address Filter。

  22. 替換式RF卡 • 　某些AP使用PC卡插槽來讓你更換其他種類的WLAN卡。某些AP為支援特別功能而可安裝兩張卡(稱為Dual Radio或Dual Mode)。使用兩張卡而讓一張卡作為AP，另一張卡作為Bridge(常作為無線骨幹)。另一用途是兩張卡都做AP使用，若兩張卡都做AP使用可讓管理者使用一台AP而支援兩倍的使用者數，故省掉了第2台AP。若為802.11b，此時的兩張卡需使用不重疊的頻道，例如頻道1與11。對802.11b AP而言，最多可搭配三張Radio。

  23. Dual Mode • 　若一台AP有兩個卡槽，且這兩個卡槽可接受不同的WLAN卡，如一張是802.11g，另一張是802.11a，則這台屬於Duel Mode AP，能接受幾乎任何種類的WLAN Client。除了802.11 FHSS Client外。 • AP的升級計劃應該是：(1) 單一802.11b卡槽、(2) 雙802.11b卡槽、(3) Dual Mode雙卡槽。

  24. 可調式輸出功率 • 　可調式輸出功率允許管理者控制AP輸出的功率(以mW為單位)。當Client與AP連不上時，管理者控制功率可作為一種解決方法。具備這個功能的AP可能相當貴。當AP的功率增大時，Client可遊走到較遠的地方。此功能亦可用在你不希望RF漏在大樓外面而讓駭客入侵之時，這可增加網路的安全性。考慮當您認為洩漏的範圍可能只是一公尺，但這一公尺是指駭客用全向天線，當駭客用高方向天線時，他可以躲的很遠。

  25. Load Sharing • 　例如某教室內有兩台AP，彼此涵蓋面完全相同，故以不同Channel服務Client。此時某些企業級AP能以MAC位址互相鎖定彼此，當有Client進入這兩台的涵蓋面時。這兩台AP能互相平均分配這些Client。此功能稱為Load Sharing或Load Balance(如圖6.11)。

  26. Hot Standby • 　企業級AP所支援的Hot-Standby設計，是將其中一台作為Active，另一台作Standby。Standby AP以Client的身分持續以LAN及RF兩方面監控Active AP。只要LAN或WLAN有一方不通，則Standby AP會將Active AP關機，而自己則成為Active AP。

  27. 自動轉換為Repeater • 　這也是企業級AP的功能。當AP的乙太網路端不通時，可Config為採取哪些動作。其中有一個稱為「Switch to Repeater Mode」，亦即它會Disassociate所有的Client，憑藉MAC位址而鎖定某一台附近的其他AP而成為它的Repeater。而以該AP的相同設定重新服務Client，亦即頻道以及SSID等都與該AP相同。

  28. 多個VLAN支援 • 　此功能最近開始被逐漸重視，未來可能會成為低階AP必備功能。多個VLAN會與多個SSID作一對一搭配。 • 　如圖6.14若規劃三個VLAN，各個VLAN的目的與安全性均不相同。第一個讓來賓使用的VLAN會廣播其SSID，沒有安全機制，此VLAN應再加上CoS方面的限制，亦即使用的Throughut最低。第一個VLAN讓VoWLAN手機使用，CoS Throughput與Priority最高，SSID不廣播，亦即隱藏其SSID。第三個VLAN的安全等級最高，給企業內使用者使用。

  29. 　當同時使用多個AP時，每個VLAN都能漫遊整個場地。此時各個AP需與一台支援VLAN的Switch相連。802.1Q為VLAN的互通標準。　當同時使用多個AP時，每個VLAN都能漫遊整個場地。此時各個AP需與一台支援VLAN的Switch相連。802.1Q為VLAN的互通標準。

  30. QoS支援 • VoWLAN手機將更能刺激企業採用VoIP技術的PC-Based電話總機，因為這種總機本就使用VoIP，它能透過升級而支援VoWLAN。 • 　若AP支援QoS，則可搭配VoWLAN使用，否則無法控制通話品質。目前一般企業級AP關於Voice的 支援是將Voice優先等級定為最高，其次是Video，而eMail最低。而且支援一般用於Router的CoS功能，CoS能限制使用者上傳與下載的頻寬。但目前的QoS AP只支援下載頻寬與Priority限制，未來當802.11e定案後，AP能控制上傳與下載的QoS，則Voice的品質會更好。

  31. 多種安裝方式 • 　某廠商所提供的天線與安裝設計非常具有創意。圖6.17所示為其5GHz摺疊式天線的設計。此AP雖支援UNII-1與UNII-2，FCC規定UNII-1的天線不能為可拆卸式，而且同時支援UNII-1與UNII-2的設備亦需如此，所以它的PCMCIA卡與天線是連在一起的。此天線實際上有四支天線在裡面，分別是兩支全向與兩支Patch。每一種使用兩支是為了支援Diversity。而當天線與PC卡呈垂直時，生效的天線是全向型，而當天線與PC卡呈平行時，生效的天線是Patch型。

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