网络安全之有线与无线局域网

Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・信息技术・网络通信　

网络安全之有线与无线局域网　

金红钱丽庆王新张涛李思扬　

（浙江工业大学理学院　浙江杭州３１００２３）　

【摘要】在信息高速发展的时代，局域网已经在日常生活中随处可见。随着无线局域网的崛起，关于无线局域网能　

否可以替代有线局域网的问题收到了极大的关注。本文主要针对无线局域网以及有线局域网的特点和局限作分析。　

并认为无线局域网是有线局域网的补充而不是替代，未来的趋势更可能的是两者融合组建成的混合局域网发挥重　

要作用。　

【关键词】局域网：无线局域网：有线局域网：混合局域网　

Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　Ｗｉｒｅｄ　ａｎｄ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ　

Ｊｉｎ　Ｈｏｎｇ　ＱｉｎｇＬｉ－ｑｉｎｇ　ＷａｎｇＸｉｎ　Ｚｈａｎｇ　Ｔａｏ　ＬｉＳｉ－ｙａｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＺｈｅｊｉａｎｇＨａｎｇｚｈｏｕ　３１００２３）　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｅｒａ　ｏｆ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｉ＿ＡＮ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｄａｉｌｙ　ｌｉｖｅｓ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｉｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＷＬＡＮ，ｗｈｅｔｈｅｒ　ＷＬＡＮ　

ｃａｎ　ｒｅｐｌａｃｅ　ｔｈｅ　ｗｉｒｅｄ　ＬＡＮ　ｒｅｃｅｉｖｅｓ　ａ　ｇｒｅａｔ　ｄｅａｌ　ｏｆ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｗｅ　ａｎａｌｙｓｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＷＬＡＮ　ａｎｄ　ｗｉｒｅｄ　ＬＡＮ，　ａｎｄ　ｆｉｎｄ　ｔｈａｔ　ＷＬＡＮ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｒｅｄ　ＬＡＮ　ｂｕｔ　ｎｏｔ　ｒｅｐｌａｃｅ　ａ　ｗｉｒｅｄ　ＬＡＮ，ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｌｉｋｅｌｙ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ…ｍｉｘｅｄ　ＬＡＮ。　

ｔｏ　ｐｌａｙａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ．　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｉ＿ＡＮ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ：ｗｉｒｅｄ　ＬＡＮ；ｍｉｘｅｄ　ＬＡＮ　

１引言　

局域网是日常生活中接触最多网络工作环境。接入　

方式无非是有线和无线两种，传统上的局域网一般使用　

的是有线技术．但２０世纪９０年代后期无线局域网发展　

之后，近几年随着无线技术的不断发展和完善，使用无　

线技术搭建局域网也开始变得流行起来。这就不可避免　

地使无线局域网成了有线局域网的强力竞争对手。本文　

主要从分析无线局域网和有线局域网各自的特点人手，　

来探究无线局域网是否可以代替有线局域网。　

２概念　

局域网（Ｌｏｃａｌ　ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＬＡＮ）是指在某一区域　

内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米　

以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机　

共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务　

等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计　

・８０－２０１２年９月・ｗｗｗ．ｉｎｆｏｓｔｉｎｇ．ｏｒｇ　算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。　

无线局域网（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ，ＷＬＡＮ）是不使用任何　

导线或传输电缆连接的局域网，而使用无线电波作为数　

据传送的媒介。传送距离一般只有几十米。无线局域网　

的主干网路通常使用有线电缆（Ｃａｂｌｅ），无线局域网用　

户通过一个或多个无线接取器（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｏｉｎｔｓ。　

ＷＡＰ）接入无线局域网。　

有线局域网（ＷｉｒｅｄＬＡＮ）的计算机局域网是把分布　

在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起，　

在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系　

统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆。　

３特点以及局限　

一般用户对于选择无线还是有线的上网方式．主要　

考虑的是价格、网速、信号强弱及设备等方面。　

３．１上网资费以及设备成本　

在我国目前的通信市场上，中国移动、

联通和电信　网络通信・信息技术・Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

这三大运营商均有各自的无线和宽带上网业务。为了较　

好地体现无线和有线在价格方面的差异．为此我们选择　

中国电信和中国联通这两家的相关业务资费作为比较　

依据，得到表Ｉ数据。　

表１相关业务资费表　

运营商　中国联通　中国电信　

宽带上网　包年（４Ｍ）　９８０　１５８０　

包年（２Ｍ）　７８０　ｌ２８０　

无线上网　流量ｌＯＧＢ／月　３００　３００　

流量５ＧＢ／月　２００　２００　

尽管无线和宽带上网有多种计费形式，但从上表中　

不难看出，无线资费总体上高于有线的资费高且无线上　

网受到了诸如流量或是时长的限制。　

在设备成本方面，现在的以太网电缆、集线器或者　

交换机在市面上的并不贵，而且这些设备（不指电缆）也　

含有随机附件共同出售，比如网络连接共享软件ＩＣＳ　

（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｈａｒｉｎｇ）。随着８０２．１ｌｇ产品的兴起，　

８０２．１１ｂ产品在价格上也有所降低，同品牌的８０２．１１ｇ产　

品往往是８０２．１１ｂ产品价格的２～３倍。从零售价角度来　

说，无线网络设备普遍比有线设备售价要高一些，一般　

是有线设备的３到４倍多。　

３．２安装以及维护难度　

在安装方面，搭建有线局域网的工程量非常大，布　

线也十分复杂，开通前必须架设电缆和准备相关网络结　

点设备，比如ＨＵＢ集线器、交换机或者路由器等．以实　

现更多电脑的互联。以太网电缆连接电脑可以通过网络　

结点设备进行连接，也可以电脑与电脑直接互联。考虑　

到现在家庭一般都走暗线，以太网电缆也就被安装在地　

板上或者墙壁里，这样虽然不影响美观，但施工难度大，　

费时费力。而无线局域网可以免去或最大程度地减少网　

络布线的工作量，一般只需安装一个或多个接人点设备　

即可覆盖整个区域，而且无线扩频的投资也相当节省。　

（扩频技术就是将所传输信息的带宽扩展很多倍。然后　

发送出去，这时发送信号所占据的信道带宽远大于信息　

本身的带宽，例如，传输一个９６００ｂｐｓ的数据流，其基带　

带宽不到１０ｋＨＺ，但用扩频技术传送时，它所占据的信　

道带宽可以被扩展到３００ｋＨＺ或更宽，与此同时，调制到　

高频的信号发射功率谱也将大大降低。）　

在网络维护方面，有线局域网的维护工作量要大于　无线局域网。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于　

线路连接不良而造成的网络中断。往往很难查明，而且　

检修线路需要付出很大的代价。而无线网络则很容易定　

位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。　

３．３信号稳定性　

信号稳定性方面就是无线的稍逊一筹。目前家庭用　

户在部署无线局域网络时会经常碰到的一些普遍的问　

题，如无线网络的信号干扰、传输距离、覆盖范围和穿透　

等。由于无线局域网的无线射频采用的是ＩＳＭ（Ｉ业、科　

学、医学）无线频段，其中８０２．１ｌｂ、８０２．１１９标准使用的　

是２．４Ｇ频段，８０２．１ｌａ标准使用的是５．８Ｇ频段。因此无　

线局域网会由于在实际的运行环境当中一些突发的同　

频段的无线设备的射频干扰而受到影响。如微波炉、蓝　

牙手机信号都处在２．４Ｇ频段　

一般的无线局域网设备都号称传输距离在１００米　

以上，所以信号的传输距离都不是问题。但是家庭环境　

存在一个问题，那就是家庭空间一般比较拥挤，不够开　

阔，其中墙壁是最主要的障碍物。由于无线局域网采用　

的是无线微波频段，而微波的最大特点就是近乎直线传　

播，绕射能力非常弱，因此身处在障碍物后面的无线接　

收设备接收到的信号可能会较微弱，或没有收到信号。　

３．４网络速度　

带宽体现的是网络的速度，也是目前我们评价局域　

网的重要性能指标之一。随着企业电子商务、家庭多媒　

体技术的发展，１０Ｍ的带宽已不能满足人们对文档、视　

频、语音等大数据流传输的需求。但目前大多使用的无　

线局域网８０２．１ｌｂ标准其速度只能达到１１Ｍｂｐｓ。据　

Ａｌｌｉｅｄ　Ｔｅｌｅｓｉｓ进行的实验表明，１１Ｍｂｐｓ无线ＬＡＮ的实　

际速度是在５Ｍｂｐｓ￣６Ｍｂｐｓ左右．而随后提出工作在　

５ＧＨｚ频段上的８０２．１１ａ标准也才能达到５４Ｍｂｐｓ　因此　

改进相关技术以使无线网络的速度达到用户要求是现　

在无线局域网面临的另一大挑战　

３．５安全性以及可靠性　

安全性方面，对于接入Ｉｎｔｅｍｅｔ的任何有线网络来　

说，防火墙是最首要的考虑因素。众所周知，集线器和交　

换机本身并没有防火墙功能，对于使用这些网络设备的　

家庭用户，可以在主机电脑上安装防火墙，而使用路由器　

的用户，则可以利用路由器本身具有的防火墙模块．在连　

接路由器的电脑上，打开配置页面进行简单配置。由于无　

线局域网通过开放性的无线传输线路传输高速数据，很　

多有线网络中的安全策略在无线方式下不再适用．这种　

信息安全与技术・２０１２年９月．８１．

　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・信息技术・网络通信　

开放性的数据传输方式在带来灵便的同时也带来了安全　

性方面的新挑战，在无线发射装置功率覆盖范围内任何　

接入用户均可接收到数据信息，因此无线传输的信息很　

容易被人截获。ＩＴ产业界均知道无线局域网有着可致使　

网络瘫痪的弱点，传统的ＷＥＰ加密很容易遭到黑客的攻　

击。因此针对无线局域网的安全性研究仍将是一个热点。　

在信息传输可靠性方面，无线局域网在室内使用时　

还需要解决多径衰落以及各子网间串扰等问题。其分组　

丢失率目前也不理想，还达不到１０．５．误码率也高于　

１０．８。有线局域网一般用双绞线或者电缆、光纤之类的，　

信息传输的丢失率极低。　

３．６灵活性　

在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点　

位置的限制。办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重　

新建网。重新布线是一个费财力费人力费时间的过程。　

而无线局域网则不同．一旦建成，在无线网的信号覆盖　

区域内任何一个位置都可以接入网络，易于进行网络规　

划和调整。无线局域网有多种配置方式，能够根据需要　

灵活选择。这样，无线局域网就能胜任从只有几个用户　

的小型局域网到上千用户的大型网络。并且能够提供像　

“漫游”等有线网络无法提供的特性。由于无线局域网具　

有多方面的优点，所以发展十分迅速。近几年里已经在　

医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到　

了广泛应用。　

３．７总结　

经过以上的分析对比，可见目前无线局域网想全面　

取代有线局域网还是存在着一些障碍的，如表１所示。　

４趋势预测　

随着通信技术和计算机技术的不断发展，人们对网　

络通信的要求也越来越高，尤其是便携式终端联网设备　

的广泛应用，使得传统有线网络无法满足用户“随时随　

地进行网络通信”的需求。这就促进了无线网络技术的　

高速发展，近年来随着无线局域产品的价格逐渐下降，　

相应软件也逐渐成熟，并以其优越的移动性、易扩展、组　

网灵活性等优点得到了运营商和用户的青睐。然而它们　

的使用在有线连接面前显得有限，它的安全性和速度、　

性能以及成本都是需要进一步改进的地方。因此目前这　

种网络存在的现状将在可预知的未来中继续保持下去，　

未来无线局域网全面代替有线局域网的趋势并不明显，　

更可能的是两者的融合一有线无线一体化即混合网。