謝希仁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第五版課件CH9-5ed無線網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

制作人：PPt創(chuàng)作者時(shí)間：2024年X月目錄第1章網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第2章無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第3章無線局域網(wǎng)技術(shù)第4章無線傳感網(wǎng)絡(luò)第5章無線安全技術(shù)第6章無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化第7章結(jié)語01第一章網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

基本組成部分計(jì)算機(jī)通信設(shè)備通信鏈路通信協(xié)議

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信鏈路互聯(lián)起來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和資源共享的系統(tǒng)技術(shù)和協(xié)議有線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)的分類覆蓋范圍局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）廣域網(wǎng)（WAN）OSI參考模型OSI參考模型是一個(gè)七層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，每一層負(fù)責(zé)不同的功能，便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信和協(xié)作。

TCP/IP協(xié)議族InternetProtocolIP協(xié)議TransmissionControlProtocolTCP協(xié)議UserDatagramProtocolUDP協(xié)議

保證了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詳?shù)據(jù)傳輸可靠性0103

02保證了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝愿咝?2第二章無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

用于局域范圍內(nèi)的無線通信無線局域網(wǎng)（WLAN）0103

02用于城市范圍內(nèi)的無線通信無線城域網(wǎng)（WirelessMAN）無線通信原理無線通信是通過無線信號在空間中傳播來實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信。無線通信的基本原理包括調(diào)制解調(diào)、信道復(fù)用、信號傳播以及信號接收等過程。這些過程相互配合，使得無線通信能夠高效地傳遞信息。無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)國際電氣電子工程師協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)制定無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE制定規(guī)定了無線網(wǎng)絡(luò)的工作頻率、帶寬、傳輸速率等參數(shù)Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)保證不同廠家的設(shè)備可以互相通信設(shè)備互通

用于保護(hù)無線傳輸中的數(shù)據(jù)安全加密算法0103控制設(shè)備接入無線網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限訪問控制02確保通信雙方的身份合法認(rèn)證機(jī)制認(rèn)證機(jī)制PSKEAPRADIUS訪問控制MAC過濾SSID隱藏

無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)加密算法WEPWPAWPA2無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢隨著科技的不斷進(jìn)步，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷發(fā)展。未來，無線網(wǎng)絡(luò)將更加普及，大規(guī)模應(yīng)用于各行各業(yè)，為人們的生活帶來更多便利。

03第3章無線局域網(wǎng)技術(shù)

802.11標(biāo)準(zhǔn)802.11標(biāo)準(zhǔn)是無線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括了不同版本如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。每個(gè)版本都具有獨(dú)特的工作頻率、傳輸速率和覆蓋范圍，為無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了多樣化的技術(shù)選擇。

Wi-Fi技術(shù)家庭、企業(yè)、公共場所廣泛應(yīng)用提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率高傳輸速率覆蓋范圍更廣泛寬廣覆蓋范圍建立在802.11標(biāo)準(zhǔn)之上基于802.11標(biāo)準(zhǔn)連接無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備連接數(shù)據(jù)傳輸有線設(shè)備和無線設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸功能豐富內(nèi)置防火墻訪客網(wǎng)絡(luò)QoS等功能無線路由器連接有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)連接確保覆蓋所有需要的區(qū)域信號覆蓋范圍0103確保網(wǎng)絡(luò)能夠承載足夠的用戶量網(wǎng)絡(luò)容量02避免不同信道之間的干擾信道干擾總結(jié)無線局域網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著重要角色，不斷發(fā)展的802.11標(biāo)準(zhǔn)和Wi-Fi技術(shù)為無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了更多可能性。無線路由器的普及使得設(shè)備之間的連接更加便捷，而無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要性也愈發(fā)凸顯。04第四章無線傳感網(wǎng)絡(luò)

無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感網(wǎng)絡(luò)是由大量的分布式傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，用于感知環(huán)境中的各種信息。無線傳感網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。這些傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信實(shí)現(xiàn)信息的采集和傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的監(jiān)測和控制。

傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)需要考慮功耗的優(yōu)化，以延長節(jié)點(diǎn)的使用壽命。功耗傳感器節(jié)點(diǎn)的通信距離影響網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和通信質(zhì)量，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。通信距離傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理能力決定了節(jié)點(diǎn)對采集數(shù)據(jù)的處理效率和準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)處理能力

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)適用于集中式數(shù)據(jù)收集和管理，節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。星型樹型結(jié)構(gòu)具有明確的層級關(guān)系，適用于一些分級控制或數(shù)據(jù)傳輸場景。樹型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以靈活擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)數(shù)量和覆蓋范圍，適用于復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)狀

路由協(xié)議LEACH協(xié)議通過輪詢方式實(shí)現(xiàn)能效高的數(shù)據(jù)傳輸，適用于能源受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)。LEACHTEEN協(xié)議采用事件觸發(fā)的方式傳輸數(shù)據(jù)，能夠有效減少能耗并延長網(wǎng)絡(luò)壽命。TEENPEGASIS協(xié)議通過鏈?zhǔn)絺鬏敂?shù)據(jù)，降低了整體能耗并提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省EGASIS

通過傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)智能化控制智能家居0103實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，保障環(huán)境質(zhì)量環(huán)境監(jiān)測02連接各種物理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)通信距離LEACH：通信距離較短，適用于近距離數(shù)據(jù)通信TEEN：通信距離較遠(yuǎn)，適用于數(shù)據(jù)傳輸范圍廣的環(huán)境PEGASIS：通信距離中等，適用于鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)處理能力LEACH：數(shù)據(jù)處理能力弱，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集TEEN：數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，支持復(fù)雜數(shù)據(jù)處理PEGASIS：數(shù)據(jù)處理能力適中，支持鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性LEACH：穩(wěn)定性較高，節(jié)點(diǎn)之間通信較為可靠TEEN：穩(wěn)定性一般，受環(huán)境干擾較大PEGASIS：穩(wěn)定性較高，鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)傳輸較為穩(wěn)定傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)比較功耗LEACH：低功耗，適用于能源受限環(huán)境TEEN：能耗較高，適用于數(shù)據(jù)傳輸頻繁的環(huán)境PEGASIS：中等功耗，適用于鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)傳輸總結(jié)無線傳感網(wǎng)絡(luò)是一種重要的網(wǎng)絡(luò)形式，通過大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建起來，應(yīng)用范圍廣泛。在設(shè)計(jì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要考慮傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗、通信距離、數(shù)據(jù)處理能力等因素，并選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由協(xié)議。不同的應(yīng)用場景和需求會(huì)對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，因此需要綜合考慮各方面因素，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。05第五章無線安全技術(shù)

未經(jīng)授權(quán)的訪問者可能竊取無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒏`聽0103攻擊者可能通過不斷發(fā)送請求導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不可用拒絕服務(wù)攻擊02攻擊者可能篡改數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致信息泄露或誤導(dǎo)用戶數(shù)據(jù)篡改加密算法Wi-Fi保護(hù)訪問協(xié)議，用于保護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)通信的安全性WPAWPA的升級版，提供更高級的數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證機(jī)制WPA2高級加密標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信的安全性AES

802.1X認(rèn)證基于EAP協(xié)議的認(rèn)證機(jī)制，提供更安全的網(wǎng)絡(luò)訪問控制要求用戶提供有效的證書或用戶名密碼進(jìn)行認(rèn)證MAC地址過濾僅允許特定MAC地址的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)增加訪問控制難度，提升網(wǎng)絡(luò)安全性

認(rèn)證機(jī)制預(yù)共享密鑰用戶在接入網(wǎng)絡(luò)前需要輸入預(yù)先約定好的密鑰用于驗(yàn)證用戶身份和加密通信數(shù)據(jù)安全管理安全管理是保證無線網(wǎng)絡(luò)安全的重要環(huán)節(jié)，包括密鑰管理、訪問控制、漏洞修補(bǔ)等措施。有效的安全管理可以提高無線網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。

安全管理定期更新加密密鑰以防止被破譯密鑰管理限制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，防止未授權(quán)用戶接入訪問控制及時(shí)修復(fù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件的安全漏洞，提升系統(tǒng)整體穩(wěn)定性漏洞修補(bǔ)

無線網(wǎng)絡(luò)安全對用戶信息保護(hù)至關(guān)重要重要性0103隨著技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)安全將面臨更多挑戰(zhàn)和機(jī)遇未來發(fā)展02加密算法和認(rèn)證機(jī)制是保障無線網(wǎng)絡(luò)安全的重要手段應(yīng)用06第六章無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化

信號覆蓋優(yōu)化信號覆蓋優(yōu)化是提高無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和信號質(zhì)量的關(guān)鍵。通過合理規(guī)劃設(shè)備位置、增加中繼設(shè)備等方式可以改善信號覆蓋效果。優(yōu)化信號覆蓋可以有效提升用戶體驗(yàn)，減少通信中斷和信號弱區(qū)域。

頻譜管理減少信道干擾避免干擾優(yōu)化頻譜資源分配提高效率增加傳輸效率提升性能

提高數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化傳輸協(xié)議0103

02減少數(shù)據(jù)傳輸量提高壓縮率提高容量增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量減少網(wǎng)絡(luò)擁堵保證穩(wěn)定性優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全提升性能降低延遲提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)備數(shù)量總結(jié)無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化是在不斷發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域中至關(guān)重要的一環(huán)。通過信號覆蓋優(yōu)化、頻譜管理、數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃等手段，可以有效提升無線網(wǎng)絡(luò)的速率、穩(wěn)定性和容量，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。持續(xù)關(guān)注和優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)性能是網(wǎng)絡(luò)工程師和技術(shù)人員的重要任務(wù)。07第7章結(jié)語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)本章介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議體系、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)互連、因特網(wǎng)協(xié)議族等內(nèi)容。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者可以對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念有一個(gè)全面的了解。

不同頻段的利用頻譜利用0103AWGN信道、瑞利信道信道模型02時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用信道復(fù)用無線局域網(wǎng)技術(shù)IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)WLAN標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施模式、自組織網(wǎng)絡(luò)模式WLAN架構(gòu)WEP、WPA、WPA2WLAN安全速率、覆蓋范圍WLAN性能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥越M織結(jié)構(gòu)無中心控制網(wǎng)絡(luò)通信低數(shù)據(jù)傳輸率周期性數(shù)據(jù)傳輸能量