CCNA图文-21-无线网络介绍

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1.无线网络介绍

a.无线网络分类

无线网络根据连接范围分有下面这几种类型:PAN(Personal Area Network,个人网)、LAN(Local Area Network,局域网)、MAN(Metropolitan Area Network,城域网)、WAN(Wide Area Network,广域网)。而现在最典型的应用就是WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)。

下面这个表列出了这几种无线网络使用的标准、速度、有效范围和典型应用:

CCNA图文-21-无线网络介绍-图片1

无线网络可以节约电缆降低成本,用户不必在一个固定的位置接入网络。

b.无线网络和有线网络的区别

WLAN和LAN都采用IEEE的802标准,LAN使用802.3标准,WLAN使用802.11标准,下面的列表显示了他们的区别:CCNA图文-21-无线网络介绍-图片2

 

无线局域网使用的是无线电频率而不是线缆,和线缆相比无线电频率有下面的特点:没有边界,数据帧可以向任何能接收无线电信号的地方发送,处在无线电频率范围内的无线网卡都可以接收到信号,在同一个区域中使用相同的无线电频率可以互相干扰。在不同国家对无线电频率有不同规定。

WLAN的客户端使用无线接入点(AP,Access Point)连接到网络,而不是以太网交换机。无线网络是一个共享网络,一个AP就像以太网中的Hub,数据使用无线电波传送。无线网络实际上采用的是半双工模式,收发是不能同时进行的,除非接收和发送使用不同的无线电频率。无线网络不同于有线网络,线缆上可以检测到有冲突信号,无线网络中只要数据发送出去就没有办法检测是否发生冲突,所以802.11采用的是CSMA中的CA(冲突避免技术。)

c.无线局域网标准

802.11无线局域网是IEEE定义的标准,在这个标准的基础上又相继推出了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等标准,不同的标准受一些调制技术的影响,比如DSSS(Direct Sequence Sparead Spectrum,直接序列展频技术)和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用),其中当一个标准使用OFDM时将会有更快的传输速度,DSSS比OFDM简单,相对花费较少。

下面这个列表是无线局域网的标准对比:CCNA图文-21-无线网络介绍-图片3

 

无线电频率的频段由国际电讯联盟无线通信部门(ITU-R)分配,指定了900MHz、2.4GHz、5GHz用于ISM(工业、医疗、科学)通信无需许可。虽然ISM频段在全球范围无需许可,但是也受当地法律限制。

d.无线局域网组件

1)无线网卡:无线网卡使客户工作站能够发送和接收射频信号,它使用调制技术将数据流编码后放到无线电频率信号上。

2)无线AP:就是一个无线接入点可以连接无线客户端到有线客户端。在本质上来说,一个AP转换空气中的802.11封装的帧格式到有线以太网上的802.3以太网帧格式。AP类似802.3以太网中的Hub,是一个共享的媒体。

3)无线路由器:无线路由器可以执行无线接入点AP、以太网交换机和路由器的角色。

e.无线配置中的一些术语

1)AP参数

模式:无线网络的模式指的是WLAN的协议,802.11a/b/g/n等。有时候无线路由器上的无线网络模式会显示一个"混合"的选项,这意味着这个选项同时支持802.11b和802.11g的标准。
SSID:即服务设置标识符(Service Set Identifier),是一个独立的标示符,也就是我们手机或笔记本连接wifi时那个无线网络显示的名称,客户端使用SSID区分不同的无线网络。
通道:在ISM无线频段中,2.4GHz又被划分出不同的通道,北美的标准是11个通道,欧洲的标准是13个通道,CCNA以北美为准,每个通道占22MHz,相邻通道间隔为5MGHz。在实际情况中,可以让无线路由器自动选择通道,当和其他设备的通道重叠的时候,自动动态的调整通道。

2)无线局域网拓扑结构

AD hoc:也称IBSS(Independent Basic Service Set,独立基本服务集),最常用的就是我们使用带有无线网卡的笔记本建立无线临时网络(计算机到计算机的)。
BSS:基本服务集,最常见到的就是一台家用无线路由器,上面用有线链接到我们的台式机,还有几台笔记本或手机通过无线连接到这台无线路由上。
ESS:Extended Service Set,扩展服务集,也称作Infrastructure拓扑,也就是多个BSS组成的网络,网络中有多台无线AP,不同的AP有不同的SSID,用户可以根据SSID自己选择连接到哪个AP上。
Common Distribution system:共同分布式系统,就是多个AP组成的覆盖范围很广的一个区域,在这个覆盖区域中AP使用同一个SSID来允许用户漫游在多个AP之间,不同AP之间有10%-15%的范围重叠,并且不同的AP之间不使用重叠的通道。

2.无线局域网的安全

无线局域网是很脆弱的,这里列出一些无线网络容易受到的安全威胁:AP欺骗、Dos拒绝服务、中间人攻击、密码暴力破解、协议自身缺陷等等。

a.无线网安全协议介绍

开放式:不加密的无线AP,任何人都可以连接,非常不安全。
WEP加密:WEP(Wired Equivalent Privacy),有线等效保密,这种加密方式本身存在缺陷,可以在几分钟以内破解出使用的密钥,不推荐使用这种加密。
WPA加密:WPA(Wi-Fi Protected Access,Wi-Fi安全接入),安全性相对WEP大幅提升,只能暴力猜解,破解这种加密的条件是设置的密码刚好在破解者的破解字典里面,或通过路由缺陷pin码破解,否则无法破解。
WPA2加密:WPA的安全加强版。

b.无线网安全认证过程

在家庭无线局域网中,并没有严格的验证要求,验证是在无线接入点(AP或无线路由器)上进行的,而在一些安全要求严格的场合,需要有额外的登录和认证机制,通常是使用一台专门用来认证的服务器。用户的登录过程被EAP(Extensible Authentication Protocol,扩展验证协议)管理,IEEE使用802.1x协议对无线局域网进行认证和授权。

EAP的认证步骤如下:

1)AP上的802.11连接进程为每个无线局域网的用户创建一个虚拟接口。
2)AP阻止所有其他的数据帧,只允许802.1x协议的流量通过。
3)通过AP,802.1x的数据帧携带EAP身份验证数据包到达认证服务器,这台服务器上运行RADIUS协议,可以提供认证、授权、记账,即AAA服务。AP起到了一个中转的作用,将服务器的要求转发给无线客户端,将无线客户端的EAP应答转发给AAA服务器。
4)如果EAP验证成功,AAA服务器发送一个EAP验证成功的信息给无线接入点AP,AP就让通过验证的无线客户端的数据流通过虚拟接口。如果验证失败则关闭虚拟接口。
5)开放虚拟接口前,WLAN客户端和AP之间的数据链路被加密,以确保只有通过验证的客户端才能接入。

在这里要介绍两个无线网络设置,在个人使用中可以增加无线网络的安全性,但是这两种方法也是可以被突破的:

不广播SSID:这种方法确实可以在表面上让无线客户端搜索不到SSID,从而达到了隐藏AP的目的,但是如果被动的监听无线电频率,SSID很容易被捕获,因为SSID是明文传输的。
过滤MAC地址:这种方式在某种程度上也能很好的阻止非法MAC地址的接入,但是现在的一些软件可以很容易的改变计算机的MAC地址显示,只要捕获到其他被允许的用户的MAC,再将自己的MAC伪装成这个MAC即可突破这个限制,如果被伪造的计算机正在使用网络,会收到一个IP地址冲突的提示。

 

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  • 本文由 MTnetwork 发表于 2017年7月14日 11:42:16
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