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无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说,无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时,提供以太网或者令牌网络的功能。
一、无线局域网的优点
1.安装便捷。一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
2.使用灵活。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。而一旦无线局域网建成后,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。
3.经济节约。由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
4.易于扩展。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(Roaming)”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。在最近几年里,无线局域网已经在医院、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。
二、无线局域网的结构
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。常用有如下几种:
1.网桥连接型:不同的局域网之间互联时,由于物理上的原因,若采取有线方式不方便,则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
2.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、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3.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。在该结构基础上的WLAN,可采用类似于交换型以太网的工作方式,要求Hub具有简单的网内交换功能。
4.无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。
无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,其中以无线网卡最为普遍,使用最多。无线局域网的关键技术,除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术,如:调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。
三、无线局域网的安全威胁分析
1.常规安全威胁
由于无线网络只是在传输方式上和传统的有些网络有区别,所以常规的安全风险如病毒,恶意攻击,非授权访问等都是存在的,这就要求继续加强常规方式上的安全措施。
2.非常规安全威胁
无线网络中每个AP覆盖的范围都形成了通向网络的一个新的入口。由于无线传输的特点,对这个入口的管理不像传统网络那么容易。正因为如此,未授权实体可以在公司外部或者内部进入网络:首先,未授权实体进入网络浏览存放在网络上的信息,或者是让网络感染上病毒。其次,未授权实体进入网络,利用该网络作为攻击第三方网络的跳板。第三,入侵者对移动终端发动攻击,或为了浏览移动终端上的信息,或为了通过受危害的移动设备访问网络。第四,入侵者和公司员工勾结,通过无线交换数据。
3.敏感信息易泄露威胁
由于电磁波是共享的,所以要窃取信号,并通过窃取信号进行解码特别容易。特别是WLAN默认都是不设置加密措施的,也就是任何能接受到信号的人,无论是公司内部还是公司外部都可以进行窃听。根据802.11b协议一般AP的传输范围都在100米到300米左右,而且能穿透墙壁,所以传输的信息很容易被泄漏。虽然802.11规定了WEP加密,但是WEP加密也是不安全的,WEP是IEEE 802.11 WLAN标准的一部分,它的主要作用是为无线网络上的信息提供和有线网络同一等级的机密性。有线网络典型地是使用物理控制来阻止非授权用户连接到网络查看数据。在WLAN中,无需物理连接就可以连接到网络,因此IEEE选择在数据链路层使用加密来防止在网络上进行未授权偷听。
四、无线局域网的相关技术
1.IEEE 802.11标准
IEEE 802.11标准。一是802.11a,它扩充了标准的物理层,频带为5GHz,采用QFSK调制方式,传输速率为6Mb/s-54Mb/s。它采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是,采用该标准的产品目前还没有进入市场。另一种是802.11b标准,在2.4GHz频带,采用直接序列扩频(DSSS)技术和补偿编码键控(CCK)调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率,还能够根据情况的变化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变无线局域网设计和应用现状,扩大了无线局域网的应用领域,现在,大多数厂商生产的无线局域网产品都基于802.11b标准。
2.无线局域网在室外的结构
(1)点对点型。该类型常用于固定的要联网的两个位置之间,是无线联网的常用方式,使用这种联网方式建成的网络,优点是传输距离远,传输速率高,受外界环境影响较小。
(2)点对多点型。该类型常用于有一个中心点,多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单;其次,由于中心使用了全向天线,设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线,波束的全向扩散使得功率大大衰减,网络传输速率低,对于较远距离的远端点,网络的可靠性不能得到保证。
(3)混合型。这种类型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点,还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络时,综合使用上述几种类型的网络方式,对于远距离的点使用点对点方式,近距离的多个点采用点对多点方式,有阻挡的点采用中继方式。
五、无线局域网的应用
1.接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。
2.难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。
3.频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商,以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。
4.使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。
5.用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等。
6.专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
7.流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。
8.办公室和家庭办公室(SOHO)用户,以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
六、结语
目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,无线网络与有线网络是互补的关系,而不是竞争;目前还只是有线网络的补充,而不是替换。相信在未来,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用!
参考文献:
[1]王欣轩.构建CISCO无线局域网(第三版)[M].科学出版社,2003,4.
【关键词】无线局域网技术 基本概述 特点 优势 应用
随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对网络的需求日益增加,传统的局域网络已不能满足人们的需求,于是无线局域网应运而生且技术发展日益成熟。无线局域网,主要是以无线多址信道为传输媒介,具有无线局域网的功能,满足用户随时、随地、随意用网的需求,是计算机网络与无线通信技术有机融合的产物。本文就此主要分析了无线局域网技术的特点及优势。
1 无线局域网技术基本概述
无线局域网,顾名思义,就是在不使用网线的前提下也可以连接网络,实现无线局域网通信所必需设备主要有无线网卡、无线接入点、计算机或者其他可以连接无线网络的通信设备。
无线局域网是由一个基本服务区、多个基本服务组相结合的网络结构,且每一个基本服务组不仅可独立存在,也可以通过一个访问点连接到主网,且基本服务组结合的方式主要有集中控制(主要特点是BBS区域大,但成本高)、分布对等(特点与集中控制相反,BBS区域小,成本低)、集中控制与分布对等结合(使用最为广泛)三种。
为了满足无线局域网的发展要求,美国国际电子电机学会在1990年11月成立802.11委员会,进行相关无线局域网标准的制定,主要有IEEE802.11、IEEE802.11a等一系列标准,目前使用最广泛的是IEEE802.11系列和欧洲的HiperLAN系列等。
2 无线局域网技术的特点及优势
2.1 无线局域网技术的特点
无线局域网技术是计算机技术与通信技术的产物,主要有以下几个特点:
第一,使用、安装便捷。无线局域网打破传统有线网络布线的局限,在可接收无线网络信号的范围内都可以接入网络,大大提高了网络接入和扩容的灵活性,且无线局域网安装非常简单,可以节省安装线缆费用,方便用户使用网络。此外,WLAN技术支持终端移动性工作,可以在无线网覆盖范围内任意使用,不受局部空间的限制。总之,使用方便是无线局域网的最大优点之一。
第二,传输带宽比较高。目前无线局域网中使用比较广泛的标准和拓扑结构是IEEE802.11系列,能够提供高速数据带宽,其中IEEE802.11b工作频段主要为2.4-2.4835GHz,数据传输速率可达到11Mbps;IEEE802.11a工作频段为5.725-5.85GHz,数据传输速率可达到54Mbps;IEEE802.11g工作频段为2.4-2.4835GHz,数据传输速率可达到54Mbps;IEEE802.11n的数据传输速率可达到108Mb/s以上,最高时可达到320Mb/s~600Mb/s。由此可见,无线局域网的传输带宽较高,能满足用户需求。
第三,抗干扰能力增强。有线网络主要采取的是加屏蔽层抗干扰技术,而无线局域网主要是通过自身无线信号发射强度、频率等技术来解决干扰问题,且抗干扰能力强。
第四,高逻辑端口密度。无线局域网在规定容量范围内,可多个用户共用一个无线接入点,实现资源共享,极大程度上提高了设备的逻辑端口密度,适合在用户比较密集的繁华地带安装无线局域网。
第五,频段开放。我国无线局域网的802.11b对应的2.4GHz频段和802.11a对应的2.4GHz频段已实现全部开放,无需执照就可以进行无线局域网部署。
第六,应用广泛。随着WLAN技术的不断发展,目前无线局域网在人们日常生活中得到广泛运用,特别是在用户密集的地段,比如机场、车站、院校、大型购物中心等等,其中,以工作场所的无线网络应用最为广泛。
2.2 无线局域网(WLAN)与其他无线技术的比较
第一,WLAN技术与蓝牙、HomeRF相比,无线局域网传输带宽更高、覆盖范围更广,且使用标准和产品质量更成熟,具有广大的市场行情。
第二,无线局域网与GPRS、3G技术相比,其特点是可以提供低移动性高速数据传输功能,而GPRS、3G技术主要是用于公共移动通信网络,具有移动能力更强、漫游、覆盖面积更广等特点。因此,WLAN技术可成为GPRS、3G技术的补充无线接入技术。
第三,与固定无线接入技术相比,主要区别在于WLAN技术使用的是“loom”接入,而3.5GHz固定无线接入主要是对最后“几公里”进行处理,是在固定传输到达地方之前进行承载接入。
3 展望
综上所述,无线局域网是计算机网络技术和通信技术相结合的产物,具有使用安装方便、灵活,传输带宽高,抗干扰能力强,频段开放等特点,在现实生活中得到广泛应用,比如说教育行业、移动办公环境、医院等等,但是无线局域网也有频点限制、传输资源要求高、部分终端不支持等局限,随着现代无线局域网技术的不断发展,相信无线局域网会逐步打破局限,得到更广泛的应用。
参考文献
[1] 姜乐水.浅谈无线局域网(WLAN)技术[J].网络与通信,2012(5).
[2] 郑理.基于WLAN技术的无线局域网的应用[J].信息通信,2013(5).
[3] 刘时.无线局域网(WLAN)技术的特点和优势浅析[J].河北广播电视大学学报,2008(12).
关键词:无线局域网技术特点网络结构网络安全
1、无线局域网的技术特点
无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。目前的无线局域网产品所采用的技术标准主要包括:IEEE 802.11、IEEE 802.11b、HomeRF、IrDA和蓝牙。与有线网络相比,无线局域网具有安装便捷、覆盖范围广、经济节约、易于扩展、传输速率高、抗干扰性强,网络保密性好等优点。无线局域网与传统有线局域网相比优势不言而喻,它可实现移动办公、架设与维护更容易等。无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。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。无线局域网是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。
2、无线局域网的结构
无线局域网的拓扑结构可分为两类:无中心拓扑和有中心拓扑。
无中心拓扑的网络是一个全连通结构,采用这种拓扑的网络一般使用公用广播信道,各站点都可竞争公用信道,而信道接入控制(MAC)协议大多采用CSMA。无中心拓扑的网络要求网中任意两点均可直接通信,采用这种结构的网络一般使用公用广播信道,而媒体接入控制协议多采用载波监测多址接入类型的多址接入协议。其特点是:网络抗毁性好、建网容易、费用较低。
图1 无中心拓扑结构
中心拓扑结构网络,即有一个无线站点充当中心站,所有站点对网络的访问均由其控制。使用这种结构的网络,拥有如下的特点:当业务量增大时网络吞吐性能以及网络时延性能的恶化并不剧烈。另外,由于每个站点只需在中心站覆盖范围之内就可与其它站点通信,所以网络中地点布局受环境限制也相对较小。此外中心站为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。中心网络拓扑结构的缺点是抗毁性差,中心站点的故障容易导致整个网络瘫痪。此外中心站点的引入,也就在一定程度上增加了网络成本。为了使网络更加高效,且能够以较低成本运营,所以在实际应用中,无线局域网往往与有线主干网络结合起来使用。这时,中心站点就充当了无线局域网与有线主干网的转接器。
图2有中心拓扑结构
3、无线局域网的网络安全
无线局域网比大多数有线局域网的安全性更高。安全性问题在无线局域网设备开发及解决方案设计时,都得到了充分的重视。目前,无线局域网络产品主要采用的是IEEE(美国电气和电子工程师协会)802.11b国际标准,大多应用DSSS通信技术进行数据传输,该技术能有效防止数据在无线传输过程中丢失、干扰、信息阻塞及破坏等问题。802.11标准主要应用三项安全技术来保障无线局域网数据传输的安全。第一项为SSID技术。该技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络,每一个子网络都需要独立的身份验证,只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络,防止未被授权的用户进入本网络;第二项为MAC技术。应用这项技术,可在无线局域网的每一个接入点下设置一个许可接入的用户的MAC地址清单,MAC地址不在清单中的用户,接入点将拒绝其接入请求;第三项为WEP加密技术。因为无线局域网络是通过电波进行数据传输的,存在电波泄露导致数据被截听的风险。WEP安全技术源自于名为RC4的RSA数据加密技术,以满足用户更高层次的网络安全需求。无线局域网总体发展方向是速度会越来越快(目前已见的是11Mbps的IEEE 802.11b,54Mbps的IEEE 802.11g 与IEEE 802.11a标准),安全性会越来越高。无线局域网的各项技术均处在快速的发展过程当中,但54Mbps的无线局域网规范IEEE 802.11g及IEEE 802.1X将是近一时期内整个无线局域网业的热点。
随着无线局域网的普及使用,无线局域网网络信息系统所面临的安全问题也发生了变化。任何人可以从任何地方、于任何时间、向任何一个目标发起攻击,而且无线局域网系统还同时要面临来自外部、内部、自然等多方面的威胁。无线局域网采用公共的电磁波作为载体,传输信息的覆盖范围不好控制,因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。无线局域网必须考虑的安全威胁有以下几种:所有有线网络存在的安全威胁和隐患都存在;无线局域网的无需连线便可以在信号覆盖范围内进行网络接入的尝试,一定程度上暴露了网络的存在;无线局域网使用的是ISM公用频段,使用无需申请,相邻设备之间潜在着电磁破坏(干扰)问题;外部人员可以通过无线网络绕过防火墙,对公司网络进行非授权存取;无线网络传输的信息没有加密或者加密很弱,易被窃取、窜改和插入;无线网络易被拒绝服务攻击(DOS)和干扰;内部员工可以设置无线网卡为P2P模式与外部员工连接。为了保障无线局域网的安全,除了通过技术手段进行保障之外,制定完善的管理和使用制度也是很有必要的。
4、结束语
无线局域网不能取代有线网络,它是有线局域网的替补。使用无线局域网的最终目标不是消除有线设备,而是尽量减少线缆和断线时间,让有线与无线网络很好地配合工作。无线局域网有着传统网络无法比拟的优势,不管是IT传统厂商还是新兴厂商都已经把无线局域网应用推广视为重中之重,随着科学技术不断的进步和经济社会不断的发展,会有更多的企业用户使用无线局域网,并且无线网卡已成为笔记本电脑中的标准配置,这会使更多的人更加方便地使用无线局域网。
参考文献:
[1] 陈升.无线局域网.人民邮电出版社,2001.