淺談無線局域網(wǎng)技術(shù)

劉雪飛

【摘要】本文介紹了現(xiàn)在市面上無線局域網(wǎng)技術(shù)的種類以及無線局域網(wǎng)的應(yīng)用和優(yōu)缺點，如何保障無線傳輸?shù)陌踩?。介紹了現(xiàn)在主流的無線網(wǎng)絡(luò)拓撲及其優(yōu)缺點。

【關(guān)鍵詞】無線局域網(wǎng)；WLAN；拓撲結(jié)構(gòu)；安全性

網(wǎng)絡(luò)是信息通信的靈魂，我們在使用計算機時沒有網(wǎng)絡(luò)計算機的功能將受到很大限制，而在傳統(tǒng)計算機通信網(wǎng)絡(luò)中需要依賴的介質(zhì)都是實體存在的，其中包含了雙絞線、同軸電纜、以及出世年頭不久的光纖等。因為使用實體介質(zhì)進行網(wǎng)絡(luò)通信有較大限制，所以無線通信技術(shù)應(yīng)運而生，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，WLAN最主要的優(yōu)勢在于不用開展復(fù)雜的施工布線且不受布線條件的限制、美觀簡潔，非常適合現(xiàn)代高速發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

一、無線局域網(wǎng)的優(yōu)點

（一）可移動

任何一個設(shè)備只要處于本無線局域網(wǎng)范圍內(nèi)的位置連接接入點都可以訪問網(wǎng)絡(luò)。比如一棟樓內(nèi)安裝了無線局域網(wǎng)，大家無需受網(wǎng)線限制，只要捧著筆記本，在各個樓層、各個房間中，只要能接受到無線信號，都可以上網(wǎng)。

（二）快捷安裝

無線局域網(wǎng)沒有布線的繁瑣，只需安裝無線路由器發(fā)射無線信號，即可覆蓋一片范圍的計算機聯(lián)網(wǎng)需求。

（三）易定位故障

有線網(wǎng)絡(luò)有時出現(xiàn)故障，需要重重排查，確定是軟件故障還是硬件故障。如果是硬件的故障，還要檢測是硬件本身的問題，還是由于線路接觸不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷。這些問題難以快速確定，使得檢修線路費時費力。而在無線網(wǎng)絡(luò)中故障比較容易定位，能更快地找出發(fā)生故障的設(shè)備。

（四）易于擴展和調(diào)整

有線的擴張需要更多硬件和網(wǎng)線布置，而無線局域網(wǎng)隨著發(fā)展，在擴展性和動態(tài)性上將更加方便。無縫切換多個無線局域網(wǎng)覆蓋范圍將使用戶體驗更加完美。

二、無線局域網(wǎng)的應(yīng)用

（一）小型無線局域網(wǎng)

小型無線局域網(wǎng)最常用的領(lǐng)域之一就是家庭無線局域網(wǎng)我們俗稱WIFI。一個家庭無線局域網(wǎng)可以覆蓋多種戶型，在家中各個地點都可以接收無線信號并連接無線路由器上網(wǎng)。在早期都需通過ADSL撥號才能上網(wǎng)，這樣不僅需要調(diào)制解調(diào)器來撥號仍需要無線路由器來廣播無線信號，現(xiàn)在家長一般已經(jīng)普及光纖接入，那么只需將光纖經(jīng)過光纖轉(zhuǎn)換器再接入無線路由器即可。例如家庭常見的無線路由器有TP-link，fast，H3C等品牌。

（二）中型無線局域網(wǎng)應(yīng)用

為企業(yè)寫字樓或?qū)W校的教學(xué)樓提供無線上網(wǎng)服務(wù)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，我們選擇使用無線AP（Access Point），即無線接入點。與無線路由相比，無線AP可以采用更大的發(fā)射功率來提供信號，AP無需提供路由功能僅提供無線接入服務(wù)然后經(jīng)路由轉(zhuǎn)發(fā)。例如學(xué)校教學(xué)樓的主要部分是教室，可以在每個教室安放一個或多個AP，就可以無線上網(wǎng)。如果是較為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，可以在走廊里安裝多個AP，讓無線信號穿過物理障礙，覆蓋各個房間。

（三）大型無線局域網(wǎng)的應(yīng)用

大學(xué)的校區(qū)的無線校園網(wǎng)即用到了無線局域網(wǎng)技術(shù)通過在校園內(nèi)布置較大數(shù)量的AP來覆蓋校園地理范圍。但是用較多的AP管理將帶來一定的麻煩。工作人員需要為AP防火墻升級、頻道調(diào)整防止相互干擾等。無線局域網(wǎng)使用的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多年的發(fā)展和改進由原先的802.11b發(fā)展到了802.11n和802.11ac等技術(shù)。802.11.n網(wǎng)速可達到300Mbps-600Mbps，大大提高了網(wǎng)絡(luò)速度，覆蓋面更大兼容性良好。

三、無線局域網(wǎng)的安全

無線局域網(wǎng)的安全性一直都是很多專家研究的主要課題，在空氣中傳輸信息如何保證安全性，使信息不被竊取篡改呢，這是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。無線局域網(wǎng)大多應(yīng)用DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列擴頻）通信技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，該技術(shù)能有效防止數(shù)據(jù)在無線傳輸過程中丟失、干擾、信息阻塞及破壞等問題。802.11標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用三項安全技術(shù)來保障無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

（一）SSID（Service Set Identifier）技術(shù)

服務(wù)集標(biāo)識符技術(shù)，客戶端的SSID與AP一致才能接入AP中。一個無線接入點可以設(shè)置多個SSID分成多個子網(wǎng)絡(luò)對不同的接入用戶進行訪問權(quán)限的限制，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶進入本網(wǎng)絡(luò)。

（二）MAC（Media Access Control）技術(shù)

MAC地址屬于客戶端的硬件地址，每個無線網(wǎng)卡都有唯一的MAC地址，可在無線局域網(wǎng)的每一個AP接入點下設(shè)置一個允許訪問的用戶的MAC地址列表，MAC地址不在列表中的用戶，AP接入點將拒絕其接人請求。

（三）WEP（Wired Equivalent Privacy）加密技術(shù)

WEP安全技術(shù)在鏈路層采用RC4對稱加密技術(shù)，只有當(dāng)用戶的密鑰和AP的密鑰相同時才允許接入AP并允許訪問網(wǎng)絡(luò)資源。

四、無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)

無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)有兩種基本類型：無中心拓撲和有中心拓撲。

（一）自組網(wǎng)拓撲（Ad-Hoc）

也叫點對點模式，它是一種獨立的結(jié)構(gòu)，以自發(fā)方式構(gòu)成單區(qū)網(wǎng)。任意兩個客戶端之間都可以直接通信而不需要AP轉(zhuǎn)發(fā)。采用非集中式MAC協(xié)議，安全等功能由各個客戶端自行維護。

這種模式優(yōu)勢在于：不需要多余的AP，僅兩臺客戶端就可以實現(xiàn)相互無線通信，組網(wǎng)靈活便捷。可以適用于多種環(huán)境。但只適用于少數(shù)用戶的組網(wǎng)需求。

（二）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓撲（Infrastructure）

這種拓撲方式較為常見，即無線客戶端通過無線AP接入網(wǎng)絡(luò)，是一種有中心網(wǎng)絡(luò)拓撲，它由AP、無線工作站以及分布式DSS構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域稱為基本服務(wù)及BSS。

五、目前的幾種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，有藍牙無線接入技術(shù)、HomeRF以及上面介紹的IEEE802.11連接技術(shù)。

（一）藍牙技術(shù)

Bluetooth（藍牙）是一種短距的無線通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以透過藍牙而連接起來。配有藍牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在十米的距離內(nèi)彼此相通，傳輸速率較低。但連接方便快捷，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動電話，汽車，醫(yī)療設(shè)備和健康檢測設(shè)備。

（二）HomeRF技術(shù)

HomeRF是由HomeRF工作組開發(fā)的，目的是在家庭范圍內(nèi)，使計算機與其他電子設(shè)備之間實現(xiàn)無線通信。HomeRF的特點是安全可靠；成本低廉；簡單易行；不受墻壁和樓層的影響；傳輸交互式語音數(shù)據(jù)采用TDMA技術(shù)，傳輸高速數(shù)據(jù)分組則采用CSMA/CA技術(shù)；無線電干擾影響小；支持流媒體。