無線局域網基礎

無線局域網實際上是一種共享型網絡。每條無線連接都是半雙工模式的。

要實現全雙工模式，必須在一個頻率進行傳輸，在另一個頻率進行接收，但IEEE 802.11標準不允許采用全雙工模式。

除了廣播幀與組播幀外，所有傳送出去的幀必須得到響應。這是一個基本的反饋機制，確認已經正確地收到該幀。

IEEE 802.11采用CSMA/CA來避免沖突。IEEE 802.3有線網絡是檢測沖突，而IEEE 802.11網絡是盡可能避免沖突。

IEEE 802.11標準讓多個無線客戶端能夠彼此直接通信，而無須其他網絡連接方式，這被稱為對等無線網絡（Ad Hoc）或獨立基本服務集。

IEEE 802.11基本服務集（BSS）包含一個接入點（AP），它充當該服務集的集線器。

頻率越高，傳輸距離越短。2.4G比5G傳的遠。頻率越高，被物體吸收的越多。

AP要求客戶端滿足以下條件才允許接入：

1、匹配的SSID

2、兼容的無線速率

3、身份驗證憑證

向AP申請成員資格被稱為關聯，客戶端必須發送一條關聯請求消息，AP通過發送關聯應答消息來批準或拒絕請求。關聯后，前往和來自該客戶端的數據必須經過AP。

一個BSS只包含一個AP，并且沒有連接到常規以太網，在這種設置中，AP及其關聯的客戶端組成一個獨立的網絡。

AP負責將VLAN映射到SSID。因此，AP必須通過一條為多個VLAN傳輸數據的中繼鏈路（Trunk）連接到交換機。

也就是說，當AP使用多個SSID時，它通過無線介質將VLAN連接到最終用戶，最終用戶必須使用合適的SSID，而SSID又被映射到相應的VLAN。

信號的覆蓋范圍取決于AP的天線輻射圖。輻射圖是三維的。在多層大樓中，也將覆蓋上面和下面的樓層。

為確定AP的位置和覆蓋范圍，最好的方法就是進行現場勘察。在實際環境中測試AP的覆蓋范圍，其中有可能干擾客戶端連接的障礙物。

通過增加AP，使用蜂窩覆蓋客戶端可能移動到的所有區域。各蜂窩之間應該有一定程度的重疊。

如果兩個相鄰的AP使用相同的頻率，將相互干擾。在整個覆蓋區域，AP的頻率應交替變化。

AP蜂窩實際上是一種半雙工共享介質，所有的客戶端將共享它的帶寬和可傳輸時間。

通過降低發射功率來縮小蜂窩大小，減少覆蓋范圍內的客戶端數目，提高通信質量。

在射頻（RF）通信中，一臺設備發送振動信號，并由一臺或多臺設備接收，這種振動信號基于一個常數，被稱為頻率。

發送方使用固定的頻率，接收方可以調到相同的頻率，以便接收該信號。

載波信號只是一種頻率固定的穩定信號，載波信號本身不包含任何音頻、視頻或數據，因為它只用于承載其他信號。

要發送其他信息，發射器必須對載波信號進行調制，以獨特的方式插入信息（也就是編碼），接收站必須進行相反處理，對信號進行解調以恢復原始信息。

調制技術：調幅（AM）、調頻（FM）

WLAN調制的理念是在無線信號中封裝盡可能多的數據，并盡可能減少有雨干擾或噪聲而丟失的數據量。由于數據丟失后必須重傳，因此會占用更多的無線資源。

RF的特征：反射、折射、吸收、散射、衍射、菲涅爾區

功率每減少一半，dB值將減少大約3；功率每增加一倍，dB值將增大大約3。

全向天線：適用于大房間或整個樓層

半定向天線：適用于覆蓋走廊上的很多房間，這種天線的后面幾乎無信號

高度定向的天線：適用于建立大樓到大樓或場點到場點的鏈路，兩個AP或天線相隔很遠的情況。

IEEE 802.11 標準定義了無線局域網在第一層和第二層的工作方式，這包括無線頻率和信道，以及吞吐量、安全性和移動性。

管理幀：用于管理WLAN通告和客戶端成員資格

控制幀：用于控制客戶端同AP的關聯

BSSID是AP的MAC地址，它唯一標識AP服務的一組設備。

802.11b：2.4G

如果兩個無線工作站使用相鄰的信道，將會出現這樣的問題：它們的信號透入對方的信道中，導致兩個信道都受到破壞。解決方案是：使用盡可能多的彼此不重疊的信道，這使得只有信道1、6、11可用。

無線客戶端和AP必須就支持的速率達成一致，客戶端才能關聯到AP。

僅當離AP很近時才能成功地獲得更高的速率。

802.11g：2.4G

802.11a：5G

802.11n：2.4G或5G

802.11ac：5G

802.11e：QoS

802.11i：安全性

供電的方式分為兩種：

1、Cisco CILP

2、IEEE 802.3af

當交換機端口處于DOWN狀態時，交換機將在該端口上停止供電，然后交換機必須不斷檢測端口是否是連接了需要供電的設備，如果是，交換機必須開始供電，讓該設備能夠初始化并正常運行，至此才建立以太網鏈路。

如果使用的是Cisco CILP，交換機可嘗試與設備交換Cisco設備發現協議（CDP）消息。如果返回CDP信息，交換機便能夠知道設備的類型（如IP電話）及其實際功率需求，然后交換機就可以將功率降低到設備所需要的值。這個過程可以使用debug ilpower controller和debug cdp packets得到。

在接口下，可以配置POE提供的功率選項。

使用以下命令，查看交換機端口的POE狀態：

在IEEE 802.3af中，交換機首先在銅質雙絞線連接的傳輸和接收針腳提供較低的電壓，然后通過測量針腳之間的電阻來檢測電流是否來自設備，如果測量到電阻為25歐，表明連接了一臺需要供電的設備。

Catalyst交換機在端口上通電后等待4s，看是否有設備激活，如果沒有，將在該端口上斷電。

如果交換機端口原來連接的是無線接入點或IP電話，在將其拆下并插入常規以太網設備時一定要小心。在設備拆下后4s內，仍將會供電，如果在此期間插入不支持內置電源的設備，將可能被損壞，在拆下設備后，等待10s再將其他設備連接到同一個端口。