2.3 无线局域网的组建
知识点
1.无线局域网是什么
定义:无线局域网(WLAN) 是以无线电波(或红外线)作为传输介质、在一定范围内实现设备互联的局域网,是有线局域网的无线延伸。
日常说的 Wi-Fi 是基于 IEEE 802.11 系列标准的无线局域网技术的通用叫法。
| 对比项 | 有线局域网 | 无线局域网 |
|---|---|---|
| 传输介质 | 双绞线、光纤 | 无线电波 |
| 布线 | 需要,施工量大 | 无需布线 |
| 移动性 | 位置固定 | 可移动接入 |
| 速率与稳定性 | 高、稳定 | 受距离与干扰影响,波动较大 |
| 安全性 | 需物理接入,相对可控 | 信号在空间传播,更易被截获 |
无线局域网的三个优势:免布线、可移动、易扩展。 三个不足:易受干扰、覆盖有限、安全性相对较弱。
2.IEEE 802.11 系列标准(必背对比)
| 标准 | 频段 | 理论速率 | 特点 |
|---|---|---|---|
802.11 | 2.4 GHz | 2 Mbps | 最早的无线局域网标准 |
802.11b | 2.4 GHz | 11 Mbps | 早期普及,兼容性好 |
802.11a | 5 GHz | 54 Mbps | 速率高但设备少、成本高 |
802.11g | 2.4 GHz | 54 Mbps | 兼顾速率与兼容性,广泛使用 |
802.11n(Wi-Fi 4) | 2.4/5 GHz | 最高 600 Mbps | 引入 MIMO 多天线,双频 |
802.11ac(Wi-Fi 5) | 5 GHz | 可达数 Gbps | 面向高清视频与高密度场景 |
802.11ax(Wi-Fi 6) | 2.4/5/6 GHz | 更高 | 高并发、低时延、省电 |
记忆要点:
b/g在 2.4 GHz,a/ac在 5 GHz——这是最常考的对应关系;- 数字顺序不代表性能顺序:
a比b晚、比g早,性能不是简单递增; n是分水岭:从此开始普遍支持双频与多天线。
3.频段与信道:无线信号走哪条"路"
频段是无线电波的频率范围,常用两个:
| 频段 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 2.4 GHz | 穿墙能力强、覆盖范围大、兼容设备多 | 干扰多(微波炉、蓝牙、无线鼠标都用它),速率较低 |
| 5 GHz | 速率高、干扰少 | 穿墙能力弱、覆盖范围小 |
信道:把频段切成若干条"车道",设备在某个信道上通信。
- 2.4 GHz 共 13 个信道,其中只有 1、6、11 三个互不重叠;
- 相邻网络若都用同一信道,会互相干扰、速率骤降;
- 优化原则:多个路由器相邻部署时,分别用 1、6、11,避免"撞车道"。
一句话:2.4 GHz 跑得远但路挤,5 GHz 跑得快但腿短。
4.无线网络的关键设备与术语
| 名称 | 含义 | 作用 |
|---|---|---|
| 无线 AP | 无线接入点 | 提供无线信号接入,本身不路由(相当于"无线交换机") |
| 无线路由器 | 路由器+AP+交换机+DHCP 一体 | 家庭与小办公室最常见,既能发射信号又能分配地址、共享上网 |
| 无线网卡 | 终端侧的无线接口 | 笔记本内置,台式机可外接 USB 无线网卡 |
SSID | 无线网络名称 | 用户搜索到的"网络名",可隐藏 |
BSSID | AP 的 MAC 地址 | 唯一标识一个 AP |
WDS | 无线桥接 | 用无线把两个网络连起来,扩展覆盖 |
AP 与无线路由器的区别(易错):
AP只做"接入",不分配IP、不做NAT,需要上游设备提供地址;- 无线路由器集成了
AP、路由、DHCP、交换功能,可独立组网。
5.两种组网模式
| 模式 | 英文 | 结构 | 适用 |
|---|---|---|---|
| 基础设施模式 | Infrastructure | 所有终端连到中心 AP,由 AP 转发 | 家庭、教室、办公室(主流) |
| 自组网模式 | Ad-Hoc | 终端之间点对点直连,无中心 | 临时两台设备互传文件 |
现实中使用的基本都是基础设施模式,其拓扑相当于有线网络的星型——中心就是无线路由器。
无线桥接(WDS)与中继:当面积大、单台路由器覆盖不到时,用第二台设备无线接收再转发,扩展覆盖范围。代价是带宽减半(同一信道收发)。
6.无线加密方式(安全重点)
| 方式 | 安全性 | 说明 |
|---|---|---|
| 不加密(开放网络) | 无 | 任何人可接入,公共场所慎用 |
WEP | 很低,已被破解 | 早期标准,不建议使用 |
WPA/WPA2(AES) | 较高 | 目前主流,家用选 WPA2-PSK |
WPA3 | 最高 | 新一代标准,新设备逐步支持 |
MAC 地址过滤 | 辅助 | 只允许指定设备接入,可被伪造,不能单独依赖 |
隐藏 SSID | 辅助 | 不广播网络名,专业工具仍可发现 |
设置原则(答题可用):
- 必须设密码,选
WPA2及以上; - 密码足够长(12 位以上,含字母、数字、符号),定期更换;
- 修改路由器管理密码(默认
admin是最大漏洞); - 关闭
WPS一键连接(存在被暴力破解风险); - 不用时关闭无线,或降低发射功率。
7.无线路由器的配置步骤(实操必考)
第一步:物理连接
- 宽带线(或光猫出线)接入路由器的
WAN口; - 计算机用网线接
LAN口,或直接连默认无线信号。
第二步:登录管理界面
- 查看路由器背面标签上的管理地址(常见
192.168.1.1、192.168.0.1、tplogin.cn); - 浏览器输入地址,输入默认用户名与密码;
- 首次登录立即修改管理密码。
第三步:设置上网方式
| 方式 | 适用 | 需要填写 |
|---|---|---|
PPPoE 拨号 | 宽带账号上网 | 宽带账号与密码 |
动态 IP(DHCP) | 光猫已拨号、上层有 DHCP | 无需填写 |
静态 IP | 专线、校园网分配固定地址 | IP、掩码、网关、DNS |
第四步:设置无线参数
SSID:改成易识别、不含个人信息的名称(不要用姓名、门牌号);- 信道:2.4 GHz 选 1/6/11 中较空闲的一个;
- 加密方式与密码:
WPA2-PSK+强密码; - 频段:双频路由器建议分开命名(如
Home-2.4G、Home-5G),便于按需连接。
第五步:验证
- 手机搜索
SSID→ 输入密码 → 连接成功; - 打开网页测试能否上网;
- 在终端查看获取到的
IP(应为路由器分配的私有地址)。
8.信号覆盖与优化
影响覆盖的四个因素:
| 因素 | 影响 | 对策 |
|---|---|---|
| 距离 | 越远信号越弱 | 合理布点、加中继 |
| 墙体与金属 | 承重墙、钢筋、金属柜衰减大 | 避免穿多道墙,AP 放高处无遮挡处 |
| 干扰源 | 微波炉、蓝牙、无绳电话、邻网同信道 | 换信道、改用 5 GHz |
| 设备能力 | 天线数量、发射功率、终端网卡 | 选双频千兆设备 |
优化要点:
- AP 放在空间中心、离地 1.5 m 以上,不要塞进弱电箱或柜子里;
- 2.4 GHz 管覆盖、5 GHz 管速度,双频协同;
- 大面积场所多 AP 组网,且相邻 AP 用不同信道;
- 高密度场景(机房、报告厅)要考虑并发接入数,不是只看速率。
9.常见故障排查
| 现象 | 可能原因 | 排查方法 |
|---|---|---|
搜不到 SSID | 无线未开启、SSID 被隐藏、距离过远 | 检查无线开关、手动添加网络 |
| 能连上但上不了网 | WAN 口未接好、拨号失败、欠费 | 看路由器指示灯、查拨号状态 |
| 网速很慢、时断时续 | 信号弱、信道干扰、终端过多 | 换信道、靠近 AP、限速 |
| 连上就掉线 | IP 冲突、DHCP 地址池耗尽 | 重启路由器、扩大地址池 |
提示"无法获取 IP" | DHCP 未开启 | 开启 DHCP 或改静态 IP |
指示灯速读:PWR 常亮为通电、WAN 闪烁为有数据、LAN/无线闪烁为有终端通信——先用灯判断"物理层通不通",再看配置。
10.无线局域网的安全风险
| 风险 | 说明 | 防范 |
|---|---|---|
| 蹭网 | 他人接入占用带宽,甚至窃取内网数据 | 强密码、WPA2、定期查 connected 设备 |
| 中间人攻击 | 伪造同名 SSID 诱骗接入 | 核对 SSID、避免连开放网络 |
公共 Wi-Fi 窃密 | 同一网络内可嗅探明文数据 | 不传敏感信息、用 HTTPS、必要时用 VPN |
| 弱口令被暴力破解 | WEP 或短密码易被攻破 | 长密码、WPA3、关闭 WPS |
| 路由器漏洞 | 固件未更新存在后门 | 定期升级固件、改默认管理密码 |
一条实用建议:在外面连公共 Wi-Fi 时,登录网银、输入身份证号这类操作不要做——这比任何技术手段都有效。
11.速查表
| 序号 | 考点 | 结论 |
|---|---|---|
| 1 | WLAN 传输介质 | 无线电波 |
| 2 | Wi-Fi 依据标准 | IEEE 802.11 系列 |
| 3 | 2.4 GHz 的标准 | b、g(以及 n/ax) |
| 4 | 5 GHz 的标准 | a、ac(以及 n/ax) |
| 5 | 802.11n 的标志 | 双频、MIMO 多天线 |
| 6 | 2.4 GHz 的优缺点 | 穿墙强、干扰多 |
| 7 | 5 GHz 的优缺点 | 速率高、穿墙弱 |
| 8 | 2.4 GHz 不重叠信道 | 1、6、11 |
| 9 | SSID | 无线网络名称 |
| 10 | AP 与无线路由器 | AP 只接入,路由器含路由+DHCP |
| 11 | 主流组网模式 | 基础设施模式 |
| 12 | Ad-Hoc | 点对点直连,无中心 |
| 13 | 已淘汰的加密 | WEP |
| 14 | 目前主流加密 | WPA2(AES) |
| 15 | 最大安全漏洞 | 默认管理密码未改 |
| 16 | 路由器 WAN 口 | 接宽带线/光猫 |
| 17 | 常见管理地址 | 192.168.1.1、192.168.0.1 |
| 18 | 家庭宽带上网方式 | 多为 PPPoE 拨号 |
| 19 | 无线桥接 WDS 的代价 | 带宽减半 |
| 20 | 搜不到 SSID 先查 | 无线开关与 SSID 是否隐藏 |
| 21 | 双频建议 | 分开命名,2.4 G 管覆盖、5 G 管速度 |
| 22 | 无法获取 IP 先查 | DHCP 是否开启 |
12.课堂提示(讲课参考)
- 拿一台真实无线路由器上讲台:现场登录管理界面,改
SSID、换信道、设密码,学生看一遍比看十张截图管用。重点演示"改完保存后要重启才生效"这个细节。 - 信道干扰做个可视化实验:用手机装 Wi-Fi 分析类 APP,投屏显示周围十几个网络挤在信道 1 和 6 上,再把自己路由器改到 11,测速对比。学生对"信道"这个抽象概念立刻有感觉。
- 加密方式用"门锁"类比:
WEP是"一把能被万能钥匙开的旧锁",WPA2是"现在的防盗锁",WPA3是"最新款"。强调不加密等于门都不关。 - 安全部分建议做"攻防演示":教师用手机热点起一个名为
School-WiFi的假热点,看有多少学生下意识去连——顺势讲中间人攻击与公共Wi-Fi风险,教育效果远胜说教。 - 实操考核建议就考"配一台能上网的路由器":从接线、登录、改密码、设
SSID和加密、验证上网,五步限时完成。这是对口升学技能测试的典型题型,也是学生家里真用得上的本领。