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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
802.112.4 GHz2 Mbps最早的无线局域网标准
802.11b2.4 GHz11 Mbps早期普及,兼容性好
802.11a5 GHz54 Mbps速率高但设备少、成本高
802.11g2.4 GHz54 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:

  1. b/g 在 2.4 GHz,a/ac 在 5 GHz——这是最常考的对应关系;
  2. 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;
  3. 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
BSSIDAP 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):

  1. 必须设密码,选 WPA2 及以上;
  2. 密码足够长(12 位以上,含字母、数字、符号),定期更换;
  3. 修改路由器管理密码(默认 admin 是最大漏洞);
  4. 关闭 WPS 一键连接(存在被暴力破解风险);
  5. 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

  1. 宽带线(或光猫出线)接入路由器的 WAN 口;
  2. 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

  1. 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);
  2. 浏览器输入地址,输入默认用户名与密码;
  3. 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

  1. SSID:改成易识别、不含个人信息的名称(不要用姓名、门牌号);
  2. 信道:2.4 GHz 选 1/6/11 中较空闲的一个;
  3. 加密方式与密码:WPA2-PSK+强密码;
  4. 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:

  1. 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. 2.4 GHz 管覆盖、5 GHz 管速度,双频协同;
  3. 大面积场所多 AP 组网,且相邻 AP 用不同信道;
  4. 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
1WLAN 传输介质无线电波
2Wi-Fi 依据标准IEEE 802.11 系列
32.4 GHz 的标准b、g(以及 n/ax)
45 GHz 的标准a、ac(以及 n/ax)
5802.11n 的标志双频、MIMO 多天线
62.4 GHz 的优缺点穿墙强、干扰多
75 GHz 的优缺点速率高、穿墙弱
82.4 GHz 不重叠信道1、6、11
9SSID无线网络名称
10AP 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
12Ad-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。