透視實(shí)質(zhì)-解讀80211i n標(biāo)準(zhǔn)

1、透視實(shí)質(zhì)-解讀802.11i/n標(biāo)準(zhǔn)中國電腦教育報(bào)2004-9-20 18:20:00 文/程鴻 WLAN的熱潮一浪高過一浪，在去年年中IEEE 802.11g正式成為標(biāo)準(zhǔn)后不久，更高速率的IEEE 802.11n又被提上了日程；由于WAPI國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，尚未成型的IEEE 802.11i標(biāo)準(zhǔn)也被屢屢推上前臺(tái)作為參照。 誰不希望很快能用上更快、更安全的無線局域網(wǎng)呢？關(guān)注無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的讀者，多少都能說出IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的區(qū)別，于是也就容易順理成章地按照字母序列認(rèn)為IEEE 802.11i和IEEE 802.11n是下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)。這樣想就大錯(cuò)特錯(cuò)了。下

2、面筆者就由表及里，為大家解讀一下IEEE 802.11i和IEEE 802.11n這兩大標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)及與之相關(guān)的知識(shí)。 淺析IEEE 80211 系列標(biāo)準(zhǔn) 首先，我們要引入一些OSI七層架構(gòu)（開放系統(tǒng)互連模型）的基礎(chǔ)知識(shí)。IEEE 802.11主要的標(biāo)準(zhǔn)范疇分為媒介層(MAC)與物理層(PHY)，套用過來，前者就是OSI的數(shù)據(jù)鏈路層中的媒體訪問控制子層，后者直接就對(duì)應(yīng)OSI的物理層。我們耳熟能詳?shù)腎EEE 802.11a、IEEE 802.11b或IEEE 802.11g，主要是以PHY層的不同作為區(qū)分，所以它們的區(qū)別直接表現(xiàn)在工作頻段以及數(shù)據(jù)傳輸率、最大傳輸距離這些指標(biāo)上。而工作在媒介層的標(biāo)準(zhǔn)

3、IEEE 802.11e、IEEE 802.11f及將來的IEEE 802.11i是被整個(gè)IEEE 802.11族所共用的。 IEEE 80211i 快過期的“疫苗” IEEE 802.11iIEEE提出的新一代WLAN安全標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是把1999年制定的IEEE 802.1x安全標(biāo)準(zhǔn)引入了WLAN。它在加密處理中引入了密鑰管理協(xié)議TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)，從固定密鑰改為動(dòng)態(tài)密鑰，雖然還是基于RC4算法，但比采用固定密鑰的WEP先進(jìn)。除了密鑰管理以外，它還具有以EAP(可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議，Extensible Authentication Prot

4、ocol)為核心的用戶審核機(jī)制，可以通過服務(wù)器審核接入用戶的ID，在一定程度上可避免黑客非法接入。 由于加密算法相同，所以現(xiàn)有設(shè)備可同時(shí)兼容和升級(jí)將來的IEEE 802.11i標(biāo)準(zhǔn)，因此在安全保障上也有所折扣基于用戶名和密碼的身份憑證就顯然不如WAPI采用的數(shù)字證書方式可靠。 比較糟糕的是，WAPI即將于2004年6月1日開始強(qiáng)制執(zhí)行，而IEEE 802.11i標(biāo)準(zhǔn)的推出卻還在不斷延期，筆者從IEEE 802.11工作組的官方網(wǎng)站上下載的一份最新的TimeLine顯示，IEEE 802.11i方案的公布可能要在5月之后，何時(shí)能正式成為標(biāo)準(zhǔn)尚無定論。也許正是因?yàn)镮EEE 802.11i的難產(chǎn)，所

5、以在去年年底IEEE 802.11 WLAN工作組組長斯圖亞特·凱利就曾表示IEEE 802.11i將努力與WAPI標(biāo)準(zhǔn)一致能否做到，迄今尚未可知。IEEE 80211n 期待中的“胃動(dòng)力” 談完與WLAN安全有關(guān)的IEEE 802.11i，我們再回頭來看看有關(guān)傳輸速率的一些問題。 IEEE 802.11 WLAN的帶寬是共享而不是交換的，其共享的效率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有線網(wǎng)絡(luò)如果用戶密度太高，或者用戶的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量太大，WLAN都會(huì)在帶寬上“消化不良”。在這樣的大前提下，由于受到MAC層的限制，雖說IEEE 802.11g的連接速率已經(jīng)高達(dá)54Mbps，但其實(shí)際效率注定要打?qū)φ?。而且，I

6、EEE 802.11g只支持三個(gè)無干擾信道，所以它的總帶寬理論值也不過54Mbps×3=162Mbps。更糟的是，如果IEEE 802.11g產(chǎn)品工作在與IEEE 802.11b兼容的模式下，在不啟動(dòng)WEP加密時(shí)實(shí)測帶寬將只有10Mbps左右 顯然，新標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11g仍然無法滿足公眾網(wǎng)WLAN上的VoIP電話應(yīng)用需要，也不足以支持其支撐的Smart Display、網(wǎng)絡(luò)投影機(jī)等產(chǎn)品。要想推廣WLAN，有效速率是首當(dāng)其沖要解決的大問題，作為下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.11n將擔(dān)起重任。目前已知IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)定義概況如下： IEEE 802.11n為橫跨MAC與PHY兩層的標(biāo)準(zhǔn)。 增加原IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的MAC及PHY層的傳輸輸出率性能，預(yù)計(jì)將使帶寬達(dá)到108Mbps，最高速率或可達(dá)到320Mbps。 加入服務(wù)質(zhì)量管理功能，以支持語音和視頻應(yīng)用。 以此看來，從IEEE 802.11b發(fā)展到IEEE 802.11g，只不過是升級(jí)；而到IEEE 802.11n，才能說是換代。符合IEEE