前言

特别声明

本书是一本配套华为HCNA-WLAN认证的学习指导用书,旨在帮助读者朋友们学习并理解WLAN技术及华为WLAN产品的要点和难点。本书中无线控制器AC6605的配置举例全部基于V200R005版本完成,其中AP和eSight的版本也为V200R005。如果读者需要学习其他版本的产品配置,可以访问e.huawei.com,下载对应版本的产品文档。

本书内容组织

本书共分27章,采用了章、节、小节三级结构,分别对应了一级、二级、三级目录。

第1章:WLAN技术概述

学习WLAN技术,首先要了解什么是WLAN(Wireless Local Area Networks),本章通过回顾无线网络的发展历程主要介绍了802.11协议、Wi-Fi技术演进的规律以及WLAN产品的演进,同时对WLAN的典型应用也做了详细的阐述。

第2章:WLAN标准组织介绍

本章主要对于WLAN相关的标准组织进行了详细的介绍,包括:中国的无线电管理委员会,美国的FCC,欧洲的ETSI,同时也对Wi-Fi联盟、IETF与WLAN的关系进行了阐述,最后介绍了中国的标准WAPI。

第3章:无线射频基础知识介绍

如果要更好的掌握WLAN技术,无线射频基础知识的学习尤为重要,基础知识就像房子的地基,没有坚实牢固的地基,房子就缺乏稳定性。本章主要介绍与无线射频直接或间接相关的基础知识,了解这些知识将更有助于理解无线通信的工作方式以及无线通信相关术语。

第4章:WLAN频段介绍

为了规范无线电波的使用,通常以频段(frequency band)来配置频率,使得无线设备被设定在某个特定频段上操作。本章将着重介绍WLAN的工作频段及信道的基础概念以及国家的工作频段和信道的相关规定。

第5章:华为WLAN产品介绍

本章主要针对华为WLAN产品,具体介绍了华为无线接入控制器、无线接入点设备和室外接入终端的技术指标、产品特性、应用场景以及供电方式。同时对华为推出的面向企业园区和分支网络管理系统eSight做了简单的阐述,为第25章、26章的详细介绍如何使用eSight管理WLAN打下了基础。

第6章:VRP介绍以及AC初始化配置

华为VRP系统已经有十余年的发展历程,是多种产品的软件核心引擎。维护人员熟悉VRP的链接配置与命令行是日常维护的基本功。熟悉了VRP的相关功能后,可以更快地掌握AC6605的基本属性以及相关配置,能对AC设备和AP设备常用的系统升级和状态查看等命令有着更好的掌握,大大提高日常维护的工作效率。AC同样也运行在VRP系统之上,本章将着重介绍华为VRP基本命令以及AC基本属性的配置,最后对如何升级AC和AP进行了阐述。

第7章:WLAN拓扑介绍

802.11-2012标准共定义了4种称为服务集(Service Set)的标准拓扑结构,其中3种为早期802.11标准定义的,802.11s-2011定义了一种新的拓扑结构MBSS,之后被并入802.11-2012标准中。本章将介绍各种WLAN网络中的拓扑结构,并讨论各种拓扑结构的特性及应用场景。

第8章:802.11物理层技术

国际标准化组织(ISO)建议的开放系统互联参考模型(OSI)将网络通信协议体系分为七层,局域网协议标准的结构主要包括物理层和数据链路层。其中,最底层为物理层,局域网采用不同传输介质,对应不同的物理层,如有线网的传输介质是双绞线或光缆,而无线网的传输介质是空气。

本章将着重介绍802.11物理层的关键技术涉及采用的传输介质、选择的频段及调制方式。

第9章:IEEE 802.11协议介绍

在WLAN的发展历程中,一度涌现了很多技术和协议,如IrDA、Blue Tooth和HyperLAN2等。但发展至今,在WLAN领域被大规模推广和商用的是IEEE 802.11系列标准协议。本章以IEEE 802.11a/b/g/n/ac协议为主,重点介绍了这几种常见802.11协议的基本内容以及802.11n/ac中先进的物理层和MAC层关键技术。

第10章:CAPWAP基础原理

随着WLAN技术的愈加成熟,传统的以胖AP为主要组成部分的自治型WLAN网络逐渐演变为以瘦AP+AC为架构的汇聚型WLAN网络。在瘦AP+AC为架构的WLAN网络下,AP与AC间通信接口的定义成为整个汇聚型网络的关键。国际标准化组织以及部分厂商为统一AP与AC的接口制定了一些规范,其中包括RFC系列的关于CAPWAP的规范。

本章将主要介绍胖AP架构与瘦AP+AC架构的区别以及CAPWAP隧道建立机制。

第11章:WLAN组网介绍

无线局域网的组网方式根据实际的应用场景可以采用不同的组网方式,对于大多数家庭和小型企业办公室来说更多采用无线路由器或胖AP组网,但是对于大型的局域网来说就必须采用瘦AP组网。WLAN的数据转发方式也和组网有关,包括直连式直接转发和隧道转发,旁挂式直接转发和隧道转发。本章将对以上内容展开阐述。

第12章:WLAN组网配置

在完成网络搭建和网络连接之后,可以进行WLAN组网的配置工作了,这是满足WLAN网络正常工作的必然需要。本章介绍的WLAN的组网配置工作主要是基于AC6605、汇聚交换机、接入交换机和AP的配置工作。在配置数据之前首先要做好相关数据的规划工作,然后严格按照业务配置流程来完成WLAN组网的配置。配置完成后还要检查相关数据是否正确和完备。

第13章:向导化配置WLAN业务

为了方便管理员对WLAN网络设备进行操作和维护,华为推出了WLAN网络的Web网管功能,基于Web的网络管理是一种全新的网络管理模式,具有灵活性高、易操作等优点,这项功能可以使管理员通过图形化Web界面直观地管理和维护网络设备,大大地减小了网络管理员的工作量。

本章将通过一个实际案例来介绍如何使用Web界面向导化配置AC+瘦AP组网模式下的WLAN基本业务。

第14章:华为WLAN产品特性介绍

华为WLAN产品形态丰富,兼容IEEE 802.11 b/a/g/n/ac标准,满足企业办公、校园、医院、大型商场、会展中心、机场车站、数字列车、体育场馆等各种应用场景,以及数字港口、无线数据回传、无线视频监控、车地回传等桥接场景,可为客户提供完整的无线局域网产品解决方案,提供高速、安全和可靠的无线网络连接。

本章主要介绍华为WLAN产品关键特性,主要包括AP产品及AC产品。

第15章:WLAN漫游

当无线局域网存在多个无线AP时,IEEE 802.11标准提供一种功能使STA从一个AP过渡到另一个AP时仍保持上层应用程序的网络连接,这种功能称为漫游(Roaming)。本章针对WLAN特性,从简介、原理描述和应用三个方面介绍WLAN漫游。

第16章:WLAN安全介绍

WLAN以无线信道作为传输媒介,利用电磁波在空气中收发数据实现了传统有线局域网的功能,和传统的有线接入方式相比,WLAN网络布放和实施相对简单,维护成本也相对低廉,因此应用前景十分广阔。然而由于WLAN传输媒介的特殊性和其固有的安全缺陷,用户的数据面临被窃听和篡改的威胁,因此WLAN的安全问题成为制约其推广的最大问题。有关产品生产厂家和标准化组织为解决WLAN的安全问题也采取了各种手段,制订了一系列安全协议。

本章首先介绍WLAN可能受到的威胁,其次介绍降低威胁的方法,然后重点介绍无线系统防护技术WIDS/WIPS,最后介绍了AAA和RADIUS协议。

第17章:WLAN接入安全及配置介绍

在无线传播环境下为网络提供安全保障是部署无线局域网的一大挑战。尽管没有任何安全机制能够保证网络的绝对安全,但是部署合适的认证与加密解决方案可以使无线局域网的安全性得到极大的增强。本章详细介绍了各种WLAN认证技术和加密技术的基本原理,在此基础上列举了常见的WLAN接入安全策略并提供了相应的华为安全模板配置方法。

第18章:802.11 MAC架构

当数据在计算机间传递的过程中,它从OSI模型上层逐步向下移至物理层,最终在物理层被转移到其他设备。数据按OSI模型传输时,每层都将在数据上添加包头信息。这使得它被另一台计算机接收时可以重新组合数据。在网络层,来自4~7层的数据被添加IP报头。第3层的IP数据包封装了来自更高层的数据。IEEE 802.11标准主要定义了MAC子层的操作功能。最终,当帧到达物理层时,会被增加携带大量信息的物理层报头。

本章主要介绍上层信息如何进行802.11帧的封装,802.11帧的三种类型和主要子类型。本章还会介绍在MAC层完成的功能及完成这些功能所需要的特定802.11帧。

第19章:802.11媒体访问

网络通信都需要一套有效可控的网络媒体访问规则,WLAN也不例外。媒体访问方法有很多种,媒体访问控制(MAC)是描述各种不同媒体访问方法的通用术语。早期的大型主机使用轮询方法,按顺序检查每一个终端有无数据需要处理,之后令牌传送和竞争的方法也被用于媒体访问。

本章重点介绍802.11媒体访问控制机制及媒体访问过程。

第20章:WLAN QoS介绍

QoS(Quality of Service)即服务质量,是我们日常生活中熟悉的字眼,它体现了消费者对服务者所提供的服务的满意程度,是对服务者服务水平的度量和评价。计算机系统,特别是计算机网络系统,作为计算和信息等服务的提供者,同样存在服务质量优劣的问题。从计算机诞生到互联网的出现,再到后来的移动互联网的普及,人们一直孜孜不倦地致力于提高系统的服务性能和服务质量。目前,网络的QoS问题已经成为国际网络研究领域最重要、最富有魅力的研究领域之一,并且和网络安全等问题一道被称为新一代计算机网络最重要的研究领域。同样QoS在WLAN领域的作用也是举足轻重。

本章将在回顾QoS概念的基础上着重对华为WLAN QoS模板以及配置进行详细的介绍。

第21章:天线技术介绍

在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口,同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波。WLAN系统发射机输出的射频信号功率由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波传输到接收端后,由接收天线接收,输送到WLAN接收机。

本章介绍WLAN网络天馈系统相关知识,主要包括天线基本概念、天线主要性能指标及常见无源器件。

第22章:WLAN基础网络规划介绍

完整的WLAN网络建设过程包括规划、设计、部署、运维和优化五大阶段。网络规划是整个建设过程中的关键阶段,决定了系统的投资规模,规划结果确立了网络的基本架构,且基本决定了网络的效果。合理的网络规划可以节省投资成本和建成后网络的运营成本,提高网络的服务等级和用户满意度。

本章将介绍WLAN基础网络规划,主要包括WLAN网络规划基本流程、WLAN网络常见干扰因素及WLAN基本的负载均衡方式。

第23章:WLAN网络规划方法及典型案例

WLAN网络可以应用于校园、公共场所、会展中心等多种场景,随着市场的不断发展,WLAN热点和用户在不断增多,若网络规划不合理,容易造成网络之间的相互干扰,影响用户体验。本章首先介绍WLAN的典型应用场景,其次重点介绍WLAN网络规划方法,最后介绍WLAN的几个典型应用案例。

第24章:华为WLAN规划工具

目前WLAN网络规划部署存在工程覆盖设备数量计算困难、效率低下、准确性差、前期投入以及后期维护成本高等问题,为解决以上问题,华为研发了一款无线网络规划辅助工具,该工具具有现场环境规划、AP布放、网络信号仿真和报告输出功能。服务工程师使用WLAN规划工具,能够提高网络规划的效率和准确性,有效提高工作效率。

本章首先介绍华为WLAN规划工具的主要功能,然后通过一个规划案例详细介绍其规划流程。

第25章:网管eSight功能及向导配置介绍

随着企业网络应用的不断增长,网络规模的不断扩大,大量的多业务路由器、网关、WLAN AP等终端接入设备被广泛的应用于企业园区、企业分支等分散的网络。企业出现多厂家网络设备共存、IT&IP设备日益增多的现象,不同厂家设备又有自己配套的网管,如何降低人员学习成本以及如何实现全网设备统一管理等问题的解决都需要统一的企业管理平台。同时,企业正由单地点办公向跨地域办公演进,企业业务越来越多样化,管理需要越来越精细化,因此企业需要对所有设备进行统一管理,需要更轻松高效的运维,需要保证网络的稳定,了解网络上承载的业务,实时掌握网络质量。华为eSight WLAN网管系统为企业提供了有线无线一体化的解决方案,实现了有线网络和无线网络的融合管理,同时帮助用户实现业务的批量部署、调整、故障恢复及日常的运行维护。

本章将介绍华为eSight系统的基础功能、组网方式、技术指标以及如何通过向导配置基本WLAN业务。

第26章:网管eSight WLAN日常维护

随着WLAN网络规模的快速增加,企业在WLAN网络维护方面面临严峻挑战,维护不到位会影响WLAN服务质量,降低用户体验。为了减轻维护压力和维护支出,eSight网管系统提供了WLAN设备资源管理、故障诊断和故障恢复等日常维护功能,从而节约企业人力成本,提升WLAN维护效率。eSight网管系统分别从数据管理效率提升、热点开通效率提升、故障应急效率提升以及性能管理效率提升等几方面进行优化。

第27章:WLAN故障处理

20世纪90年代,计算机专业人员有如医师一般,必须为计算机诊断疑难杂症。有线网络会停摆,无线网络也不例外。WLAN在提供方便的网络接入的同时,出现故障的风险也相对较高,构建无线局域网后,网络工程师必须准备就绪,随时解决可能发生的问题。

本章讲解WLAN故障排除基本方法,包括分块故障排除法、分段故障排除法及替换故障排除法。此外,重点介绍WLAN常用诊断命令及工具。在深入研究网络分析工具后,介绍WLAN故障具体排除方法流程。