无线局域网技术
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共8页第1页 无线局域网(WLAN)技术
引言:
WLAN是以无线信道作为作为传输的计算机局域网,是局域网的重要补充和延伸,并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分。它绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网的不足,以达到网络延伸的目的。无线网络技术较为成熟与完善,已可广泛运用于金融证券、教育、大型企业、工矿港口、政府机关、酒店、机场、军队等需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。
无线局域网的优势:
无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,两个站点间的最大传输范围目前可达到50公里。此外,无线局域网的抗干扰性强,网络保密性好, 对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络,无线局域网的组建,配置和维护较为容易,一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。
WLAN的标准体系:
无线网络仍处于众多标准共存时期,不同的标准有不同的应用。WLAN标准有IEE 802.11协议簇、蓝牙、HiperLAN和HomeRF
共8页第2页 等。
IEE 802.11协议簇
IEEE802.11b
IEEE802.11a
IEEE802.11g
IEEE802.11n
蓝牙
蓝牙规范是由SIG(特别兴趣小组)制定的一个公共的、无需许可证的规范,其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段,基带部分的数据速率为1Mbit/s,有效无线通信距离为10~100m,采用时分双工传输方案实现全双工传输。
共8页第3页 HiperLAN
HipreLAN是欧洲标准协会(ETSI)推出的。它是802.11b标准的竞争者,主要用于欧洲的WLAN,移动终端MT的标准。它有HiperLAN/1和HiperLAN/2两个标准。
HiperLAN/1标准采用5G射频频率,可以达到上行20Mbps的速率,采用调制前高斯滤波的最小频移键控GMSK技术。
HiperLAN/2同样采用5G射频频率,上行速度可达54Mbps,采用OFDM技术技术,而且HiperLAN/2系统同3G标准兼容。
HomeRF标准
HomeRF标准是ITU所推行的一种家用无线网络标准,目的是提供一个低成本、低性能,并可以同时传输语音和数据资料的家庭网络。它的优势在于集成了语音和数据传送技术。
HomeRF以共享无线访问协议SWAP为基础,此协议能将语音与数据资料整合在一起传输。传输数据时,HomeRE在2.2Ghz的开放公用频段内,采用跳频扩频FHSS传输技术,最高传输速率为2Mbps。传输语音采用数位增强无线电话系统DECT标准,以时分多路访问TDMA模式传输语音数据。
无线局域网标准的比较
802.11系列协议是由IEEE制定的,目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的,是802.11与DECT
共8页第4页 的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段,并且都采用跳频扩频(FHSS)技术。因此,HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络,可以让设备为一个单独的数据建立一个连接,而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前,必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码,因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议,适用于功率更大的网络,有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。
无线局域网组网模式
目前,无线局域网的接入方式主要有以下4种:
对等无线网络
对等无线网络也就是用无线网卡+无线网卡组成的无线局域网,如图所示,该结构的工作原理类似于有线对等网的工作方式。
共8页第5页 独立无线网络
独立无线网络是指无线网络内的计算机之间构成一个独立的网络,无法实现与其他无线网络和以太网的连接,如图所示。独立无线网络使用一个无线访问点(AP,Access Point)和若干无线网卡。
接入以太网的无线网络
当无线网络用户足够多时,应当在有线网络中接入一个无线接入点(AP),从而将无线网络连接至有线网络主干。AP在无线工作站和有线主干之间起网桥的作用,实现了无线与有线的无缝集成,即允许无线工作站访问网络资源,同时又为有线网络增加了可用资源,如图所示。
共8页第6页 无线漫游的无线网络
利用以太网络,将多个无线AP连接在一起,可搭建无线漫游网络,实现用户在整个网络内的无线漫游。当用户从一个位置移动到另一个位置时,以及一个无线访问点的信号变弱或访问点由于通信量太大而拥塞时,可以连接到新的访问点,而不中断与网络的连接,这一点与日常使用的移动电话非常相似。
无线局域网的网络结构
根据不同局域网的应用环境与需求的不同,无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的具体有如下几种:
网桥连接型:不同的WLAN之间互联时,可利用无线网桥方式实现它们之间的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网络用户提供较高的路由与协议转换。
基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时,各站点之间的通信是通过基站接入和数据交换方式来
共8页第7页 实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心的自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的网络
Hub接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网,具有与有线Hub组网方式相类似的优点。这种WLAN,采用类似于交换以太网的工作方式,这种Hub具有简单的网内交换功能。
无中心结构:网络中任意两个站点均可直接通信。无中心结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用类似于CSMA的多址接入协议。
无线局域网的安全性:
WLAN的网络安全
WLAN在信息的保密性方面没有有线网络那样严格,安装无线网卡的计算机都能访问到无线网络节点,并有可能进入到无线网络中,这很容易给无线网络带来安全威胁,非法访问者一旦进入到无线网络中,就会很容易地窃取各种信息,造成安全损失。
WLAN的安全措施
需要及时有效地采取应对措施,WLAN的安全性措施主要表现在数据加密和控制访问这些方面,通过加密技术或者采用网络验证识别技术,确保只有事先指定的用户或网络设备才能进入无线网中。具体措施有正确设置网络密钥、更改默认的SSID设置、合
共8页第8页 适放置天线等防范工作。如果AP支持访问列表功能,就可以在无线网络节点中创建“MAC访问控制表”,将合法的MAC地址输入,这样只有被输入的MAC地址节点才能访问WLAN。
无线局域网的应用
凡是自由空间均可连接网络,不受限于线缆和端口位置。
无线让工作更高效