畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)線網(wǎng)局域網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展

09屆計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGEPAGE24 內(nèi)蒙古經(jīng)貿(mào)外語(yǔ)職業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)題目：無(wú)線網(wǎng)局域網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展學(xué)生姓名：張澤南指導(dǎo)教師：郭新靈專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所在院系：藝術(shù)設(shè)計(jì)系內(nèi)蒙古經(jīng)貿(mào)外語(yǔ)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）考核表題目無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)系部藝術(shù)設(shè)計(jì)系學(xué)生姓名張澤南學(xué)號(hào)200905031專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指導(dǎo)老師郭新靈指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽字：年月日摘要無(wú)限局域網(wǎng)（WLAN）作為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，具有很多傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)不具備的有點(diǎn)，因此該技術(shù)發(fā)展迅速并且應(yīng)用越來(lái)越廣泛,現(xiàn)在因特網(wǎng)技術(shù)已成為一個(gè)已深入到各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，并且它繼續(xù)向前快速發(fā)展。我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴不斷地增加，這就使得我們?cè)絹?lái)越關(guān)注“任何人，在任何地方，任何時(shí)間，與任何人”都能便利的通信這一課。無(wú)線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講，無(wú)線局域網(wǎng)利用了無(wú)線多址信道的一種有效方法來(lái)支持計(jì)算機(jī)之間的通信，并為通信的移動(dòng)化、個(gè)性化和多媒體應(yīng)用提供了可能。通俗地說(shuō)，無(wú)線局域網(wǎng)（Wirelesslocal-areanetwork，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時(shí)，提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)的功能。通常計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在某些場(chǎng)合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動(dòng)。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)時(shí)，敷設(shè)專用通信線路的布線施工難度大、費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng),對(duì)正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。無(wú)線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡(luò)以上問(wèn)題而出現(xiàn)的。關(guān)鍵字:無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用、無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展目錄第1章無(wú)線局域網(wǎng)的概述 41.1無(wú)線局域網(wǎng)的產(chǎn)生及優(yōu)點(diǎn) 51.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的產(chǎn)生背景 51.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn) 51.2無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用 71.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù) 71.3無(wú)線局域網(wǎng)的概念 81.3.1無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用 81.3.2無(wú)線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 9第2章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 102.1無(wú)線網(wǎng)卡 102.2無(wú)線AP 102.3無(wú)線路由 112.4無(wú)線網(wǎng)橋 112.4.1無(wú)線網(wǎng)橋的特性 112.4.2傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 112.5無(wú)線天線 12第3章無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用 133.1無(wú)線局域網(wǎng)組建 133.1.1基本應(yīng)用 143.1.2企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)等 143.1.3家庭網(wǎng)絡(luò) 14第4章無(wú)線局域網(wǎng)安全技術(shù)的發(fā)展方向 184.1安全性問(wèn)題 194.2漫游切換問(wèn)題 194.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題 204.4無(wú)線局域網(wǎng)與3G 21總結(jié)與展望 22致謝 23第1章無(wú)線局域網(wǎng)的概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí)，美國(guó)陸軍研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸技術(shù)，采用無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行資料的傳輸。這項(xiàng)技術(shù)令許多學(xué)者產(chǎn)生了靈感。1971年，夏威夷大學(xué)的研究員創(chuàng)建了第一個(gè)無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò)，稱作ALOHNET。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含7臺(tái)計(jì)算機(jī)，采用雙向星型拓?fù)溥B接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島上。從此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正式誕生。1.1無(wú)線局域網(wǎng)的產(chǎn)生及優(yōu)點(diǎn)無(wú)線通信是目前通信領(lǐng)域發(fā)展最快的分支之一，它是我們真正有可能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地獲取信息、保持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音的通信。從蜂窩電話、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的接入，到GPS、RFID等，這些都影響到我們的日常生活和工作方式。無(wú)線局域網(wǎng)的移動(dòng)性、高速率、低功耗、小型集成化是我們共同的追求目標(biāo)。1.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的產(chǎn)生背景：說(shuō)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源，可能比各位想像的還要早。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用，可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)美國(guó)陸軍采用無(wú)線電信號(hào)做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸科技，并且采用相當(dāng)高強(qiáng)度的加密技術(shù)。當(dāng)初美軍和盟軍都廣泛使用這項(xiàng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)讓許多學(xué)者得到了靈感，在1971年時(shí)，夏威夷大學(xué)（UniversityofHawaii）的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò)，這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò)，可以算是相當(dāng)早期的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）。這最早的WLAN包括了7臺(tái)計(jì)算機(jī)，它們采用雙向星型拓?fù)洌╞i-directionalstartopology）,橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島（OahuIsland）上。從這時(shí)開始，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可說(shuō)是正式誕生了。雖然目前幾乎所有的局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）都仍舊是有線的架構(gòu)，不過(guò)近年來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用卻日漸增加，主要應(yīng)用在學(xué)術(shù)界（像是大學(xué)校園）、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)等，而且相關(guān)的技術(shù)也一直在進(jìn)步，對(duì)企業(yè)而言要轉(zhuǎn)換到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也更加容易、更加便宜了。無(wú)線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無(wú)需線纜介質(zhì)。無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到11Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。它是對(duì)有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問(wèn)題。1.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)安裝便捷一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線施工工程。在施工過(guò)程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無(wú)線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)AP(AccessPoint)設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。（2）使用靈活在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。而一旦無(wú)線局域網(wǎng)建成后，在無(wú)線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。（3）易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，辦公地點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線是一個(gè)昂貴、費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)和瑣碎的過(guò)程，無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。（4）經(jīng)濟(jì)節(jié)約由于有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來(lái)發(fā)展的需要，這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃，又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造,而無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。（5）易于擴(kuò)展無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)擴(kuò)展到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點(diǎn)間"漫游"等有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，無(wú)線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的特性。由于無(wú)線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里，無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等不適合網(wǎng)絡(luò)布線的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。圖1.1.2無(wú)線局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)是把分布在數(shù)公里范圍內(nèi)的不同物理位置的計(jì)算機(jī)設(shè)備連在一起，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通常計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在某些場(chǎng)合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動(dòng)。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來(lái)時(shí)，敷設(shè)專用通訊線路布線施工難度之大，費(fèi)用、耗時(shí)之多，實(shí)是令人生畏。這些問(wèn)題都對(duì)正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯(lián)網(wǎng)。WLAN就是解決有線網(wǎng)絡(luò)以上問(wèn)題而出現(xiàn)的。WLAN利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無(wú)需線纜介質(zhì)。WLAN的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到最高450Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。無(wú)線聯(lián)網(wǎng)方式是對(duì)有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速、方便的解決以有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問(wèn)題。1.2無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)802.11由IEEE在1997年正式確認(rèn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)存取控制（MedliumAccessControl；MAC）層及物理（Physical；PHY）層。在統(tǒng)一的MAC層下面規(guī)范了各種不同的物理層(DSSS和FHSS)，以適應(yīng)目前的情況及未來(lái)的技術(shù)發(fā)展。其上層采用了互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建在TCP/IP協(xié)議上。1.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)（一）IEEE802.11系列協(xié)議作為全球公認(rèn)的局域網(wǎng)權(quán)威，IEEE802工作組建立的標(biāo)準(zhǔn)在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。這些協(xié)議包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)協(xié)議和802.3z100BASE-T快速以太網(wǎng)協(xié)議等。IEEE于1997年發(fā)布了無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域第一個(gè)在國(guó)際上被認(rèn)可的協(xié)議——802.11協(xié)議。1999年9月，IEEE提出802.11b協(xié)議，用于對(duì)802.11協(xié)議進(jìn)行補(bǔ)充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列協(xié)議，從而進(jìn)一步完善了無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議如下：（1）802.11a802.11a采用正交頻分（OFDM）技術(shù)調(diào)制數(shù)據(jù)，使用5GHz的頻帶。OFDM技術(shù)將無(wú)線信道分成以低數(shù)據(jù)速率并行傳輸?shù)姆诸l率，然后再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無(wú)線ATM接口和10Mbit/s的以太網(wǎng)無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速度，改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量，克服干擾。物理層速率可達(dá)54Mbit/s，傳輸層可達(dá)25Mbit/s，能滿足室內(nèi)及室外的應(yīng)用。（2）802.11b802.11b也被稱為Wi-Fi技術(shù)，采用補(bǔ)碼鍵控（CCK）調(diào)制方式，使用2.4GHz頻帶，其對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)通信的最大貢獻(xiàn)是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機(jī)制的介質(zhì)訪問(wèn)控制可確保當(dāng)工作站之間距離過(guò)長(zhǎng)或干擾太大、信噪比低于某個(gè)門限值時(shí)，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動(dòng)降到5.5Mbit/s，或根據(jù)直序擴(kuò)頻技術(shù)調(diào)整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規(guī)定的前提下，采用跳頻技術(shù)無(wú)法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標(biāo)準(zhǔn)的惟一物理層技術(shù)。（3）802.11g2001年11月，在802.11IEEE會(huì)議上形成了802.11g標(biāo)準(zhǔn)草案，目的是在2.4GHz頻段實(shí)現(xiàn)802.11a的速率要求。該標(biāo)準(zhǔn)將于2003年初獲得批準(zhǔn)。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調(diào)制方式，使用2.4GHz頻段，對(duì)現(xiàn)有的802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn)(在2.4GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標(biāo)準(zhǔn)(在5GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對(duì)已有的802.11b設(shè)備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無(wú)線局域網(wǎng)，有利于促進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的發(fā)展。（4）其他相關(guān)協(xié)議IEEE802工作組今后將繼續(xù)對(duì)802.11系列協(xié)議進(jìn)行探討，并計(jì)劃推出一系列用于完善無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用的協(xié)議，其中主要包括802.11e（定義服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)類型）、802.11f（AP間協(xié)議）、802.11h（歐洲5GHz規(guī)范）、802.11i（增強(qiáng)的安全性&認(rèn)證）、802.11j（日本的4.9GHz規(guī)范）、802.11k（高層無(wú)線/網(wǎng)絡(luò)測(cè)量規(guī)范）以及高吞吐量研究工作組的相關(guān)協(xié)議。無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)歷經(jīng)近10年的不斷更新完善，已在實(shí)現(xiàn)方式、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、兼容性和漫游的方方面面都接近成熟。各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1所示：StandardsNameDescription802.11b2.4GHz頻帶無(wú)線LAN的物理層的基本規(guī)格802.11g2.4GHz頻帶無(wú)線LAN的物理層的高速規(guī)格802.11a5GHz頻帶無(wú)線LAN的物理層的基本規(guī)格802.11h使5GHz頻帶能在歐洲使用的功能追加802.11d是無(wú)線LAN能在全球使用的物理層規(guī)格802.11c新增功能成為未來(lái)規(guī)范的橋梁802.11e服務(wù)質(zhì)量功能的追加802.11fInter-AccessPointProtocol802.11i安全性能表1.2.1（二）無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)概念在一個(gè)典型的無(wú)線局域網(wǎng)環(huán)境中，有一些進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的設(shè)備，稱為接入點(diǎn)(AP)。通常，一個(gè)AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個(gè)無(wú)線用戶。在同時(shí)具有有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的情況下，AP可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet電纜與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)。無(wú)線局域網(wǎng)的終端用戶可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡等訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)在室外主要有以下幾種結(jié)構(gòu)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型、多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型和混合型。（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型該類型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個(gè)位置之間，是無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的常用方式，使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。圖1.2..2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型（2）點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型該類型常用于有一個(gè)中心點(diǎn)，多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)的情況下。其最大優(yōu)點(diǎn)是組建網(wǎng)絡(luò)成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單；其次，由于中心使用了全向天線，設(shè)備調(diào)試相對(duì)容易。該種網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)也是因?yàn)槭褂昧巳蛱炀€，波束的全向擴(kuò)散使得功率大大衰減，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對(duì)于較遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)端點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性不能得到保證。圖1.2.3對(duì)多點(diǎn)型（3）混合型這種類型適用于所建網(wǎng)絡(luò)中有遠(yuǎn)距離的點(diǎn)、近距離的點(diǎn)，還有建筑物或山脈阻擋的點(diǎn)。在組建這種網(wǎng)絡(luò)時(shí)，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡(luò)方式，對(duì)于遠(yuǎn)距離的點(diǎn)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，近距離的多個(gè)點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式，有阻擋的點(diǎn)采用中繼方式。（三）無(wú)線局域網(wǎng)的室內(nèi)應(yīng)用則有以下兩類情況（1）獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng)這是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用無(wú)線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時(shí)，各個(gè)用戶之間通過(guò)無(wú)線直接互聯(lián)。但缺點(diǎn)是各用戶之間的通信距離較近，且當(dāng)用戶數(shù)量較多時(shí)，性能較差。（2）非獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng)在大多數(shù)情況下，無(wú)線通信是作為有線通信的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展。我們把這種情況稱為非獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng)。在這種配置下，多個(gè)AP通過(guò)線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，以使無(wú)線用戶即能夠訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分。（3）微單元和無(wú)線漫游無(wú)線電波在傳播過(guò)程中會(huì)不斷衰減，導(dǎo)致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內(nèi)，這個(gè)范圍被稱為微單元。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在多TAP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時(shí)，無(wú)線用戶可以在整個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)，無(wú)線網(wǎng)卡能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)附近信號(hào)強(qiáng)度最大的AP，并通過(guò)這個(gè)AP收發(fā)數(shù)據(jù)，保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接，這就稱為無(wú)線漫游。（1）擴(kuò)頻大多數(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品都使用了擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)原先是軍事通訊領(lǐng)域中使用的寬帶無(wú)線通信技術(shù)。使用擴(kuò)頻技術(shù)，能夠使數(shù)據(jù)在無(wú)線傳輸中完整可靠，并且確保同時(shí)在不同頻段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)互相干擾。（2）直序擴(kuò)頻所謂直接序列擴(kuò)頻，就是使用具有高碼率的擴(kuò)頻序列，在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。（3）跳頻擴(kuò)頻跳頻技術(shù)與直序擴(kuò)頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴(kuò)頻技術(shù)。跳頻的載頻受一個(gè)偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機(jī)規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統(tǒng)可以達(dá)到每秒上萬(wàn)跳。實(shí)際上移動(dòng)通信GSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此低速無(wú)線局域網(wǎng)常常采用這種技術(shù)。1.3無(wú)線局域網(wǎng)的概念無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí)，美國(guó)陸軍研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸技術(shù)，采用無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行資料的傳輸。這項(xiàng)技術(shù)令許多學(xué)者產(chǎn)生了靈感。1971年，夏威夷大學(xué)的研究員創(chuàng)建了第一個(gè)無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò)，稱作ALOHNET。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含7臺(tái)計(jì)算機(jī)，采用雙向星型拓?fù)溥B接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島上。從此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正式誕生1.3.1無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用基于無(wú)線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，它可廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域：1.接入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)：電子郵件、文件傳輸和終端仿真。2.難以布線的環(huán)境：老建筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。3.頻繁變化的環(huán)境：頻繁更換工作地點(diǎn)和改變位置的零售商、生產(chǎn)商，以及野外勘測(cè)、試驗(yàn)、軍事、公安和銀行等。4.使用便攜式計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行快速網(wǎng)絡(luò)連接。5.用于遠(yuǎn)距離信息的傳輸：如在林區(qū)進(jìn)行火災(zāi)、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進(jìn)行交通管理等。6.專門工程或高峰時(shí)間所需的暫時(shí)局域網(wǎng)：學(xué)校、商業(yè)展覽、建設(shè)地點(diǎn)等人員流動(dòng)較強(qiáng)的地方；利用無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行信息的交流；零售商、空運(yùn)和航運(yùn)公司高峰時(shí)7.流動(dòng)工作者可得到信息的區(qū)域：需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動(dòng)時(shí)得到信息的醫(yī)生、護(hù)士、零售商、白領(lǐng)工作者。8.辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡(luò)的用戶。1.3.2無(wú)線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)不同局域網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境與需求的不同，無(wú)線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。常用的具體有如下幾種：（1）網(wǎng)橋連接型不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時(shí)，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無(wú)線網(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)二者的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，無(wú)線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接，還為兩個(gè)網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。（2）基站接入型當(dāng)采用移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)，各站點(diǎn)之間的通信是通過(guò)基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的。各移動(dòng)站不僅可以通過(guò)交換中心自行組網(wǎng)，還可以通過(guò)廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)地站點(diǎn)組建自己的工作網(wǎng)絡(luò)。（3）HUB接入型利用無(wú)線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)，具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點(diǎn)。在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的WLAN，可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式，要求Hub具有簡(jiǎn)單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。（4）無(wú)中心結(jié)構(gòu)要求網(wǎng)中任意兩個(gè)站點(diǎn)均可直接通信。此結(jié)構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。無(wú)線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過(guò)無(wú)線Hub、無(wú)線接入站（AP）、無(wú)線網(wǎng)橋、無(wú)線Modem及無(wú)線網(wǎng)卡等來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中以無(wú)線網(wǎng)卡最為普遍，使用最多。無(wú)線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，除了紅外傳輸技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、網(wǎng)同步技術(shù)外還有一些其他技術(shù)，如：調(diào)制技術(shù)、加解擾技術(shù)、無(wú)線分集接收技術(shù)、功率控制技術(shù)和節(jié)能技術(shù)。第2章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)于組建無(wú)線局域網(wǎng)前當(dāng)然要對(duì)無(wú)線設(shè)備有個(gè)深入的認(rèn)識(shí)和了解；但是無(wú)線局域網(wǎng)的設(shè)備較多，我們可以從無(wú)線局域網(wǎng)的工作模式開始下手；對(duì)無(wú)線設(shè)備進(jìn)行逐一認(rèn)識(shí)。2.1無(wú)線網(wǎng)卡網(wǎng)卡（networkinterfacecard，NIC）又被稱為網(wǎng)絡(luò)適配器（networkinterfaceadapter），網(wǎng)卡是連接計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的基礎(chǔ)設(shè)備，它能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過(guò)這條通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)卡有分為有線和無(wú)線之分，無(wú)線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡（即有線網(wǎng)卡），作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接口，實(shí)現(xiàn)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接。無(wú)線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為三種類型，即PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡，PCI無(wú)線網(wǎng)卡和USB無(wú)線網(wǎng)卡。PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡僅適用于筆記本電腦，支持熱插拔，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式無(wú)線接入。PCI無(wú)線網(wǎng)卡適用于普通的臺(tái)式計(jì)算機(jī)使用，其實(shí)PCI接口的無(wú)線網(wǎng)卡只是在PC轉(zhuǎn)換卡上插入一塊普通的PC卡。USB無(wú)線網(wǎng)卡適用于筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)，支持熱插拔，不過(guò)，由于USB網(wǎng)卡對(duì)筆記本而言是個(gè)累贅，因此，USB網(wǎng)卡通常被用于臺(tái)式機(jī)。2.2無(wú)線AP無(wú)線AP(AccessPoint)即無(wú)線接入點(diǎn)，它是用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線交換機(jī)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心。無(wú)線AP是移動(dòng)計(jì)算機(jī)用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，主要用于寬帶家庭，大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部，典型距離覆蓋幾十米至幾千米，目前主要技術(shù)為802.11系列。大多數(shù)無(wú)線AP還帶有接入點(diǎn)客戶端模式（APclient），可以和其他AP進(jìn)行無(wú)線連接，延展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。無(wú)線接入點(diǎn)作為移動(dòng)終端與有線網(wǎng)絡(luò)通信的接入點(diǎn),其主要任務(wù)是協(xié)調(diào)多個(gè)移動(dòng)終端對(duì)無(wú)線信道的訪問(wèn),所以其功能主要對(duì)應(yīng)于OSI模型中的MAC層。和有線以太網(wǎng)中的,Hub類似可以實(shí)現(xiàn)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的幀格式(IEEE802.11幀)與有線網(wǎng)絡(luò)的幀格式(IEEE802.3幀)之間的轉(zhuǎn)換;負(fù)責(zé)本CELL內(nèi)的管理,包括終端的登陸、認(rèn)證、散步和漫游的管理;具有簡(jiǎn)單網(wǎng)管功能。做到操作透明性!和性能透明性!。從邏輯上講,AP由無(wú)線收發(fā)部分、有線收發(fā)部分、管理AP上有兩個(gè)端口,一個(gè)是無(wú)線端口,所連接的是無(wú)線小區(qū)中的移動(dòng)終端;另一個(gè)是有線端口,連接的是有線網(wǎng)絡(luò)。在AP的無(wú)線端口,接收無(wú)線信道上的幀,經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換后成為有線網(wǎng)格式的幀結(jié)構(gòu),再轉(zhuǎn)發(fā)到有線網(wǎng)絡(luò)上;同樣,AP把從有線端口上接收到的幀,轉(zhuǎn)換成無(wú)線信道上的幀格式轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線端口上。AP在對(duì)幀處理過(guò)程中,可以相應(yīng)地完成對(duì)幀的過(guò)濾及加密工作,從而可以保證無(wú)線信道上數(shù)據(jù)的安全性。2.3無(wú)線路由無(wú)線路由器是帶有無(wú)線覆蓋功能的路由器，它主要應(yīng)用于用戶上網(wǎng)和無(wú)線覆蓋。市場(chǎng)上流行的無(wú)線路由器一般都支持專線xdsl/cable，動(dòng)態(tài)xdsl，pptp四種接入方式，它還具有其它一些網(wǎng)絡(luò)管理的功能，如dhcp服務(wù)、nat防火墻、mac地址過(guò)濾等等功能。無(wú)線路由器（WirelessRouter）好比將單純性無(wú)線AP和寬帶路由器合二為一的擴(kuò)展型產(chǎn)品，它不僅具備單純性無(wú)線AP所有功能如支持DHCP、支持VPN、支持WEP加密等等，而且還包括NAT功能，可支持局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接共享。可實(shí)現(xiàn)家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的Internet連接共享，實(shí)現(xiàn)ADSL和小區(qū)寬帶的無(wú)線共享入。2.4無(wú)線網(wǎng)橋2.4.1無(wú)線網(wǎng)橋的特性無(wú)線網(wǎng)橋除了具備上述有線網(wǎng)橋的基本特點(diǎn)之外，無(wú)線網(wǎng)橋工作在2.4G或5.8G的免申請(qǐng)無(wú)線執(zhí)照的頻段，因而比其它有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更方便部署。2.4.2傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)無(wú)線網(wǎng)橋傳輸標(biāo)準(zhǔn)常采用802.11b或802.11g、802.11a標(biāo)準(zhǔn)，802.11b標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率是11Mbps，在保持足夠的數(shù)據(jù)傳輸帶寬的前提下，802.11b通常能夠提供4Mbps到6Mbps的實(shí)際數(shù)據(jù)速率，而802.11g、802.11a標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)橋都具備54Mbps的傳輸帶寬，其實(shí)際數(shù)據(jù)速率可達(dá)802.11b的5倍左右。2.5無(wú)線天線無(wú)線天線有多種類型，不過(guò)常見(jiàn)的有兩種，一種是室內(nèi)天線，優(yōu)點(diǎn)是方便靈活，缺點(diǎn)是增益小，傳輸距離短；一種是室外天線。室外天線的類型比較多，一種是鍋狀的定向天線，一種是棒狀的全向天線。室外天線的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)。比較適合遠(yuǎn)距離傳輸。無(wú)線設(shè)備本身的天線都有一定距離的限制，當(dāng)超出這個(gè)限制的距離，就要通過(guò)這些外接天線來(lái)增強(qiáng)無(wú)線信號(hào)，達(dá)到延伸傳輸距離的目的。這里面要涉及到兩個(gè)概念：1.頻率范圍它是指天線工作的頻段。這個(gè)參數(shù)決定了它適用于哪個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線設(shè)備。比如802.11a標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線設(shè)備就需要頻率范圍在5GHz的天線來(lái)匹配，所以在購(gòu)買天線時(shí)一定要認(rèn)準(zhǔn)這個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的產(chǎn)品。2.增益值此參數(shù)表示天線功率放大倍數(shù)，數(shù)值越大表示信號(hào)的放大倍數(shù)就越大，也就是說(shuō)當(dāng)增益數(shù)值越大，信號(hào)越強(qiáng)，傳輸質(zhì)量就越好。好了現(xiàn)在就為大家介紹一下什么是無(wú)線天線。那么無(wú)線天線是可以分為好多種的。讓我們先來(lái)了解一下室內(nèi)無(wú)線天線吧。分類無(wú)線天線有多種類型，不過(guò)常見(jiàn)的有兩種，一種是室內(nèi)天線，優(yōu)點(diǎn)是方便靈活，缺點(diǎn)是增益小，傳輸距離短；一種是室外天線。室外天線的類型比較多，一種是鍋狀的定向天線，一種是棒狀的全向天線，室外天線的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，比較適合遠(yuǎn)距離傳輸。3.室內(nèi)無(wú)線天線（1）全向天線室內(nèi)全向天線適合于無(wú)線路由、AP這樣的需要廣泛覆蓋信號(hào)的設(shè)備上，他可以將信號(hào)均勻分布在中心點(diǎn)周圍360度全方位區(qū)域，適用于鏈接點(diǎn)距離較近，分布角度范圍大，且數(shù)量較多的情況。圖2.5無(wú)線天線（2）定向天線室內(nèi)定向天線適用于室內(nèi)，它因?yàn)槟芰烤奂芰ψ顝?qiáng)，信號(hào)的方向指向性也極好。在使用的時(shí)候應(yīng)該使得它的指向方向與接收設(shè)備的角度方位相當(dāng)集中。第3章無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用3.1無(wú)線局域網(wǎng)組建無(wú)線局域網(wǎng)最直觀的應(yīng)用就是可以替代現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)，無(wú)需布線、靈活移動(dòng)、同等的數(shù)據(jù)傳輸速率（甚至更高）、低部署成本和維護(hù)成本，這些優(yōu)點(diǎn)使得其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，其增長(zhǎng)速度之快屢超人們預(yù)料。3.1.1基本應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)的可移動(dòng)性，靈活組網(wǎng)使用等方式，使得我們?cè)瓉?lái)必須在有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)施的前提下才可能使用網(wǎng)絡(luò)的限制被打破。人們可以在會(huì)議室、商務(wù)談判、問(wèn)題討論等時(shí)候，隨時(shí)隨地的利用無(wú)線局域網(wǎng)的Ad-Hoc(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線網(wǎng))模式組成一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換、共享信息。也可在有接入點(diǎn)支持的覆蓋范圍內(nèi)使用原有線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的任何資源，如文件下載、資料查詢、打印等。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在原來(lái)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)支持的地方，我們可以快速方便的建立起網(wǎng)絡(luò)；在原來(lái)已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，我們可以脫離固定接入點(diǎn)的限制、自由移動(dòng)，而不犧牲網(wǎng)絡(luò)的性能和服務(wù)。3.1.2企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)等企業(yè)是WLAN傳統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)所。網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代企業(yè)利益是必需的基礎(chǔ)設(shè)施，WLAN可以代替或延伸原有的網(wǎng)絡(luò)，提供大靈活性和便利。特比我是那些員工經(jīng)常在外工作的企業(yè)，以及布線價(jià)格昂貴或無(wú)法布線的辦公室里，WLAN提供了可行的低成本解決辦法。企業(yè)用戶們希望相關(guān)解決方案可以解決接入時(shí)面臨的網(wǎng)絡(luò)速度、而這些恰恰是WLAN的強(qiáng)項(xiàng)。因此，WLAN在企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用方面將具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。校園WLAN是WLAN應(yīng)用的先鋒之一。校園對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向來(lái)具有較強(qiáng)的需求，而其使用者（學(xué)生、教師等）的流動(dòng)性，使得人們希望能在校園里、教室、圖書館、實(shí)驗(yàn)室等地方可以方便的保持在線，WLAN可以很好的滿足這些需求，無(wú)線局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)甚至可能改變傳統(tǒng)的授課方式，在一間教室教學(xué)時(shí)，依然和龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，可以隨時(shí)讓所有的學(xué)生都取得所需要的任何信息。Gartner公司的最新研究數(shù)據(jù)也表明，在全球最大的1000家公司中，有2/3的公司在2005年將采用Wi-Fi，而其中有1/3的公司已經(jīng)采用了WLAN產(chǎn)品。國(guó)外大學(xué)校園已有相當(dāng)部分在校園內(nèi)部署了無(wú)線局域網(wǎng)。在中國(guó)，如上海的APEC會(huì)議、北京的奧運(yùn)會(huì)、博鰲亞洲論壇、北京大學(xué)校園無(wú)線局域網(wǎng)、復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院校園無(wú)線局域網(wǎng)等都已部署實(shí)施。3.1.3家庭網(wǎng)絡(luò)家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，一方面是由于數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的普及，家庭上網(wǎng)一是日常生活的一部分，一個(gè)家庭擁有一臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)業(yè)正成為現(xiàn)實(shí)；另一方面，就是各種信息設(shè)備、家電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化。目前各廠商關(guān)注的焦點(diǎn)依然是企業(yè)、校園和熱點(diǎn)服務(wù)等主流市場(chǎng)，與家庭WLAN相關(guān)的產(chǎn)品也還不多；但預(yù)計(jì)從今年下半年開始，使用WLAN的家電產(chǎn)品將會(huì)大大增加，使得家庭WLAN市場(chǎng)成為不可忽視的一部分。由于WLAN802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)可提供高達(dá)54Mbit/s的速率，家庭娛樂(lè)產(chǎn)品，如DVD、機(jī)頂盒、HDTV、攝影機(jī)、游戲機(jī)等需要寬帶數(shù)據(jù)通信的產(chǎn)品都可通過(guò)WLAN實(shí)現(xiàn)連接。比爾蓋茨也曾預(yù)言，WLAN必將廣泛應(yīng)用在家庭內(nèi)部。802.11幾乎可以確定將在家庭娛樂(lè)市場(chǎng)上逐步占有一席之地，這可從SONY加入WECA聯(lián)盟，并積極參與無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定而初見(jiàn)端倪，由于SONY是全球消費(fèi)型電子產(chǎn)品的巨頭，其加入將加速WLAN與其他消費(fèi)電子產(chǎn)品及陳的速度。簡(jiǎn)單的家庭無(wú)線LAN：在家庭無(wú)線局域網(wǎng)最通用和最便宜的例子，如圖1所示，一臺(tái)設(shè)備作為防火墻，路由器，交換機(jī)和無(wú)線接入點(diǎn)。這些無(wú)線路由器可以提供廣泛的功能，例如：保護(hù)家庭網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)離外界的入侵。允許共享一個(gè)ISP（Internet服務(wù)提供商）的單一IP地址?？蔀?臺(tái)計(jì)算機(jī)提供有線以太網(wǎng)服務(wù)，但是也可以和另一個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)或集線器進(jìn)行擴(kuò)展。為多個(gè)無(wú)線計(jì)算機(jī)作一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)。通?；灸K提供2.4GHz802.11b/g操作的Wi-Fi，而更高端模塊將提供雙波段Wi-Fi或高速M(fèi)IMO性能。雙波段接入點(diǎn)提供2.4GHz802.11b/g和5.3GHz802.11a性能，而MIMO接入點(diǎn)在2.4GHz范圍中可使用多個(gè)射頻以提高性能。雙波段接入點(diǎn)本質(zhì)上是兩個(gè)接入點(diǎn)為一體并可以同時(shí)提供兩個(gè)非干擾頻率，而更新的MIMO設(shè)備在2.4GHz范圍或更高的范圍提高了速度。2.4GHz范圍經(jīng)常擁擠不堪而且由于成本問(wèn)題，廠商避開了雙波段MIMO設(shè)備。雙波段設(shè)備不具有最高性能或范圍，但是允許你在相對(duì)不那么擁擠的5.3GHz范圍操作，并且如果兩個(gè)設(shè)備在不同的波段，允許它們同時(shí)全速操作。家庭網(wǎng)絡(luò)中的例子并不常見(jiàn)。該拓?fù)滟M(fèi)用更高但是提供了更強(qiáng)的靈活性。路由器和無(wú)線設(shè)備可能不提供高級(jí)用戶希望的所有特性。在這個(gè)配置中，此類接入點(diǎn)的費(fèi)用可能會(huì)超過(guò)一個(gè)相當(dāng)?shù)穆酚善骱虯P一體機(jī)的價(jià)格，歸因于市場(chǎng)中這種產(chǎn)品較少，因?yàn)槎鄶?shù)人喜歡組合功能。一些人需要更高的終端路由器和交換機(jī)，因?yàn)檫@些設(shè)備具有諸如帶寬控制，千兆以太網(wǎng)這樣的特性，以及具有允許他們擁有需要的靈活性的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。無(wú)線橋接：當(dāng)有線連接太昂貴或者需要為有線連接建立第二條冗余連接以作備份時(shí)，無(wú)線橋接允許在建筑物之間進(jìn)行無(wú)線連接。802.11設(shè)備通常用來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)應(yīng)用以及無(wú)線光纖橋。802.11基本解決方案一般更便宜并且不需要在天線之間有直視性，但是比光纖解決方案要慢很多。802.11解決方案通常在5至30mbps范圍內(nèi)操作，而光纖解決方案在100至1000mbps范圍內(nèi)操作。這兩種橋操作距離可以超過(guò)10英里，基于802.11的解決方案可達(dá)到這個(gè)距離，而且它不需要線纜連接。但基于802.11的解決方案的缺點(diǎn)是速度慢和存在干擾，而光纖解決方案不會(huì)。光纖解決方案的缺點(diǎn)是價(jià)格高以及兩個(gè)地點(diǎn)間不具有直視性。中型無(wú)線局域網(wǎng)：中等規(guī)模的企業(yè)傳統(tǒng)上使用一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，他們簡(jiǎn)單地向所有需要無(wú)線覆蓋的設(shè)施提供多個(gè)接入點(diǎn)。這個(gè)特殊的方法可能是最通用的，因?yàn)樗肟诔杀镜停M管一旦接入點(diǎn)的數(shù)量超過(guò)一定限度它就變得難以管理。大多數(shù)這類無(wú)線局域網(wǎng)允許你在接入點(diǎn)之間漫游，因?yàn)樗鼈兣渲迷谙嗤囊蕴泳W(wǎng)和SSID中。從管理的角度看，每個(gè)接入點(diǎn)以及連接到它的接口都被分開管理。在更高級(jí)的支持多個(gè)虛擬SSID的操作中，VLAN通道被用來(lái)連接訪問(wèn)點(diǎn)到多個(gè)子網(wǎng)，但需要以太網(wǎng)連接具有可管理的交換端口。這種情況中的交換機(jī)需要進(jìn)行配置，以在單一端口上支持多個(gè)VLAN。盡管使用一個(gè)模板配置多個(gè)接入點(diǎn)是可能的，但是當(dāng)固件和配置需要進(jìn)行升級(jí)時(shí)，管理大量的接入點(diǎn)仍會(huì)變得困難。從安全的角度來(lái)看，每個(gè)接入點(diǎn)必須被配置為能夠處理其自己的接入控制和認(rèn)證。RADIUS服務(wù)器將這項(xiàng)任務(wù)變得更輕松，因?yàn)榻尤朦c(diǎn)可以將訪問(wèn)控制和認(rèn)證委派給中心化的RADIUS服務(wù)器，這些服務(wù)器可以輪流和諸如Windows活動(dòng)目錄這樣的中央用戶數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。但是即使如此，仍需要在每個(gè)接入點(diǎn)和每個(gè)RADIUS服務(wù)器之間建立一個(gè)RADIUS關(guān)聯(lián)，如果接入點(diǎn)的數(shù)量很多會(huì)變得很復(fù)雜。大型可交換無(wú)線局域網(wǎng)：交換無(wú)線局域網(wǎng)是無(wú)線連網(wǎng)最新的進(jìn)展，簡(jiǎn)化的接入點(diǎn)通過(guò)幾個(gè)中心化的無(wú)線控制器進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)通過(guò)Cisco，ArubaNetworks，Symbol和TrapezeNetworks這樣的制造商的中心化無(wú)線控制器進(jìn)行傳輸和管理。這種情況下的接入點(diǎn)具有更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，用來(lái)簡(jiǎn)化復(fù)雜的操作系統(tǒng)，而且更復(fù)雜的邏輯被嵌入在無(wú)線控制器中。接入點(diǎn)通常沒(méi)有物理連接到無(wú)線控制器，但是它們邏輯上通過(guò)無(wú)線控制器交換和路由。要支持多個(gè)VLAN，數(shù)據(jù)以某種形式被封裝在隧道中，所以即使設(shè)備處在不同的子網(wǎng)中，但從接入點(diǎn)到無(wú)線控制器有一個(gè)直接的邏輯連接。從管理的角度來(lái)看，管理員只需要管理可以輪流控制數(shù)百接入點(diǎn)的無(wú)線局域網(wǎng)控制器。這些接入點(diǎn)可以使用某些自定義的DHCP屬性以判斷無(wú)線控制器在哪里，并且自動(dòng)連結(jié)到它成為控制器的一個(gè)擴(kuò)充。這極大地改善了交換無(wú)線局域網(wǎng)的可伸縮性，因?yàn)轭~外接入點(diǎn)本質(zhì)上是即插即用的。要支持多個(gè)VLAN，接入點(diǎn)不再在它連接的交換機(jī)上需要一個(gè)特殊的VLAN隧道端口，并且可以使用任何交換機(jī)甚至易于管理的集線器上的任何老式接入端口。VLAN數(shù)據(jù)被封裝并發(fā)送到中央無(wú)線控制器，它處理到核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的單一高速多VLAN連接。安全管理也被加固了，因?yàn)樗性L問(wèn)控制和認(rèn)證在中心化控制器進(jìn)行處理，而不是在每個(gè)接入點(diǎn)。只有中心化無(wú)線控制器需要連接到RADIUS服務(wù)器，這些服務(wù)器在顯示的例子中輪流連接到活動(dòng)目錄。交換無(wú)線局域網(wǎng)的另一個(gè)好處是低延遲漫游。這允許VoIP和Citrix這樣的對(duì)延遲敏感的應(yīng)用。切換時(shí)間會(huì)發(fā)生在通常不明顯的大約50毫秒內(nèi)。傳統(tǒng)的每個(gè)接入點(diǎn)被獨(dú)立配置的無(wú)線局域網(wǎng)有1000毫秒范圍內(nèi)的切換時(shí)間，這會(huì)破壞電話呼叫并丟棄無(wú)線設(shè)備上的應(yīng)用會(huì)話。交換無(wú)線局域網(wǎng)的主要缺點(diǎn)是由于無(wú)線控制器的附加費(fèi)用而導(dǎo)致的額外成本。但是在大型無(wú)線局域網(wǎng)配置中，這些附加成本很容易被易管理性所抵消無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：大樓之間：大樓之間建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)，取代專線，簡(jiǎn)單又便宜。餐飲及零售：餐飲服務(wù)業(yè)可使用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，直接從餐桌即可輸入并傳送客人點(diǎn)菜內(nèi)容至廚房、柜臺(tái)。零售商促銷時(shí)，可使用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品設(shè)置臨時(shí)收銀柜臺(tái)。醫(yī)療：使用附無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的手提式計(jì)算機(jī)取得實(shí)時(shí)信息，醫(yī)護(hù)人員可藉此避免對(duì)傷患救治的遲延、不必要的紙上作業(yè)、單據(jù)循環(huán)的遲延及誤診等，而提升對(duì)傷患照顧的品質(zhì)。企業(yè)：當(dāng)企業(yè)內(nèi)的員工使用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時(shí)，不管他們?cè)谵k公室的任何一個(gè)角落，有無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，就能隨意地發(fā)電子郵件、分享檔案及上網(wǎng)絡(luò)瀏覽。倉(cāng)儲(chǔ)管理：一般倉(cāng)儲(chǔ)人員的盤點(diǎn)事宜，透過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，能立即將最新的資料輸入計(jì)算機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。貨柜集散場(chǎng)：一般貨柜集散場(chǎng)的橋式起重車，可于調(diào)動(dòng)貨柜時(shí)，將實(shí)時(shí)信息傳回office，以利相關(guān)作業(yè)之逐行。監(jiān)視系統(tǒng)：一般位于遠(yuǎn)方且需受監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)之場(chǎng)所，由于布線之困難，可藉由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將遠(yuǎn)方之影像傳回主控站。展示會(huì)場(chǎng)：諸如一般的電子展，計(jì)算機(jī)展，由于網(wǎng)絡(luò)需求極高，而且布線又會(huì)讓會(huì)場(chǎng)顯得凌亂，因此若能使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，則是再好不過(guò)的選擇。

圖3.1.3無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）靈活性和移動(dòng)性。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制，而無(wú)線局域網(wǎng)在無(wú)線信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其移動(dòng)性，連接到無(wú)線局域網(wǎng)的用戶可以移動(dòng)且能同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持連接。（2）安裝便捷。無(wú)線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。（3）易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，辦公地點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線是一個(gè)昂貴、費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)和瑣碎的過(guò)程，無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。（4）故障定位容易。有線網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價(jià)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。（5）易于擴(kuò)展。無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)擴(kuò)展到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點(diǎn)間"漫游"等有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。由于無(wú)線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，因此其發(fā)展十分迅速。最近幾年，無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)、醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)線局域網(wǎng)的不足之處：無(wú)線局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡(luò)用戶帶來(lái)便捷和實(shí)用的同時(shí)，也存在著一些缺陷。無(wú)線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）性能。無(wú)線局域網(wǎng)是依靠無(wú)線電波進(jìn)行傳輸?shù)摹＿@些電波通過(guò)無(wú)線發(fā)射裝置進(jìn)行發(fā)射，而建筑物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。（2）速率。無(wú)線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無(wú)線局域網(wǎng)的最大傳輸速率為150Mbit/s，只適合于個(gè)人終端和小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。（3）安全性。本質(zhì)上無(wú)線電波不要求建立物理的連接通道，無(wú)線信號(hào)是發(fā)散的。從理論上講，很容易監(jiān)聽(tīng)到無(wú)線電波廣播范圍內(nèi)的任何信號(hào)，造成通信信息泄漏。第4章無(wú)線局域網(wǎng)安全技術(shù)的發(fā)展方向2002年無(wú)線局域網(wǎng)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備銷量是2001年的四倍。據(jù)美國(guó)SynergyResearchGroup（SRG）公布的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，2002年WLAN設(shè)備全年?duì)I業(yè)額達(dá)到了21億美元。2005年將達(dá)到93.2億美元。從2002年一直到2010年WLAN市場(chǎng)一直持續(xù)健康增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。目前在專業(yè)的PC中都已經(jīng)安裝WLAN系統(tǒng)。目前筆記本電腦無(wú)線上網(wǎng)開始普遍化。無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)歷了企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、PC驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)，到熱點(diǎn)地區(qū)的無(wú)線接入服務(wù)、家庭網(wǎng)的應(yīng)用，各種信息設(shè)備、家電設(shè)備的嵌入應(yīng)用。我們可以看到，WLAN將成為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之一如上所述，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用方興未艾，是目前無(wú)線通信領(lǐng)域乃至整個(gè)通信行業(yè)的研究熱點(diǎn)。從無(wú)線局域網(wǎng)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用來(lái)看，未來(lái)的研究方向主要集中在安全性、移動(dòng)漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與3G等其他移動(dòng)通信系統(tǒng)之間的關(guān)系上。4.1安全性問(wèn)題IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE802.11安全任務(wù)組（TGi）構(gòu)建的安全框架--魯棒型安全網(wǎng)絡(luò)（RSN）。這種網(wǎng)絡(luò)用IEEE802.1x提供基于端口的接入控制、鑒權(quán)和密鑰管理。該標(biāo)準(zhǔn)用可擴(kuò)展鑒權(quán)協(xié)議（EAP）實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的鑒權(quán)。鑒權(quán)服務(wù)器和用戶之間使用遠(yuǎn)程鑒權(quán)撥入用戶服務(wù)協(xié)議（RADIUS）進(jìn)行通信，RADIUS協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)接入的鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)（AAA）中得到廣泛采用。由于IEE802.1x主要是針對(duì)有線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的，在無(wú)線局域網(wǎng)中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，盡管它對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的結(jié)合仍然不能提供足夠的安全。另一種方式則是目前廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程接入等領(lǐng)域的虛擬專用網(wǎng)（VPN）安全技術(shù)。與802.11b標(biāo)準(zhǔn)所采用的安全技術(shù)不同，在IP網(wǎng)絡(luò)中，VPN主要采用IPSec技術(shù)來(lái)保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。?duì)于安全性要求更高的用戶，將現(xiàn)有的VPN安全技術(shù)與802.11b安全技術(shù)結(jié)合起來(lái)，是目前較為理想的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的安全解決方案。4.2漫游切換問(wèn)題無(wú)線局域網(wǎng)的漫游問(wèn)題是繼安全問(wèn)題之后的一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如果一邊使用無(wú)線局域網(wǎng)接入服務(wù)，一邊移動(dòng)接入位置，那么一旦移動(dòng)終端超越子網(wǎng)覆蓋范圍，IP數(shù)據(jù)包就無(wú)法到達(dá)移動(dòng)終端，正在進(jìn)行的通信將被中斷。為此，IETF制定了擴(kuò)展IP網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的系列標(biāo)準(zhǔn)。所謂移動(dòng)IP，就是指在IP網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)子網(wǎng)內(nèi)均可使用同一IP地址的技術(shù)。這種技術(shù)是通過(guò)使用被稱為本地代理（HomeAgent）和外地代理（ForeignAgent）的特殊路由器對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端所處位置的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在移動(dòng)IP系統(tǒng)中，可保證用戶的移動(dòng)終端始終使用固定的IP地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，不管在怎樣的移動(dòng)過(guò)程中皆可建立TCP連接并不會(huì)發(fā)生中斷。在無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)中，廣泛的應(yīng)用移動(dòng)IP技術(shù)可以突破網(wǎng)絡(luò)的地域范圍限制，并可克服在跨網(wǎng)段時(shí)使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）方式所造成的通信中斷、權(quán)限變化等問(wèn)題。4.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線局域網(wǎng)具有非常獨(dú)特的特性，因此必須建立相應(yīng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。除了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、用戶需求和典型應(yīng)用等模塊之外，一個(gè)好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還必須考慮以下因素：（1）標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)管通信方式。網(wǎng)管子系統(tǒng)通常與中央主機(jī)相連。網(wǎng)管子系統(tǒng)必須基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的管理協(xié)議(比如SNMP)，這樣才能監(jiān)視主機(jī)和子系統(tǒng)之間每條鏈路上的狀態(tài)信息，并可根據(jù)狀態(tài)信息快速分析和解決出現(xiàn)的問(wèn)題。（2）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和報(bào)告。主機(jī)必須能夠監(jiān)視無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有單元?？紤]到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接性不如有線網(wǎng)絡(luò)那樣穩(wěn)定，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須監(jiān)視和報(bào)告無(wú)線信號(hào)的變化以及接入點(diǎn)的業(yè)務(wù)類型和負(fù)載情況，還須能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的新設(shè)備。（3）有效地利用帶寬。盡管隨著新技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬逐步增大，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有線局域網(wǎng)的帶寬。因此，在實(shí)際應(yīng)用中必須考慮帶寬的合理使用。4