無線局域網(wǎng)的組建與應用

引言在無線通訊技術日益普及的今天，傳統(tǒng)的局部網(wǎng)已無法適應用戶的需要，于是，無線局域網(wǎng)(WLAN)應運而生，并迅速發(fā)展起來。盡管當前WLAN尚未與已有的有線網(wǎng)分開，但是隨著其不斷發(fā)展，其性能也日趨完善，其在互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)勢也越來越突出。無線局域網(wǎng)是由無線技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的有機組合而成。在技術層面上，WLAN是指利用無線通道進行各種設備的通訊，從而達到移動化、個性化和寬帶化的目的。簡單來說，無線局域網(wǎng)是指沒有網(wǎng)絡連接而實現(xiàn)以太網(wǎng)絡連接的能力。第一章緒論1.1無線局域網(wǎng)的概述無線局域網(wǎng)(WLAN)是由電腦和無線通訊技術結(jié)合而成的一種新的技術，它充分利用了無線多址技術，實現(xiàn)了計算機間的通訊，實現(xiàn)了移動通訊、個性化通訊和多媒體通訊。WLAN是一種能夠在不采用常規(guī)有線的條件下實現(xiàn)以太或令牌網(wǎng)絡的功能。它采用無線射頻技術，采用微蜂窩、微蜂窩結(jié)構(gòu)，以無線多址通道作為傳送介質(zhì)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)有線LAN的全部功能；同時，WLAN采用了頻率擴展技術，采用了FCC指定的ISM頻帶，這兩個頻帶分別為902-928兆赫和2.4-2.484千兆赫。頻譜技術是一種軍事技術，它可以在惡劣的環(huán)境下，仍然保持穩(wěn)定和可靠的通訊。而WLAN的傳輸功率僅為60~70mw，再加上ISM頻帶和展頻技術，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性。隨著IEEE802.11b、802.11g、802.11n和802.11n隨著國內(nèi)外標準的相繼出臺，WLAN技術在寬帶、遠距離等方面有著很大的發(fā)展前景。隨著無線技術的飛速發(fā)展，WLAN必然會得到進一步的發(fā)展[1]。一般情況下，電腦網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)都是以銅纜或電纜為基礎，組成了一種有線網(wǎng)絡。但是，在一些情況下，有線網(wǎng)絡會受到布線的制約，線路改建工程量大，線路容易損壞：在電網(wǎng)中，每個節(jié)點不能運動。特別是當連接距離較長的節(jié)點時，特殊通信線路的建設更為艱難；成本高、耗時長，成為高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)需求的一個重要障礙。[2]WLAN的出現(xiàn)，為目前的問題提供了方便，方便了使用者對有線網(wǎng)的擴展。這只是一種以無線網(wǎng)橋、無線網(wǎng)卡等設備為基礎的無線通信設備。在不使用常規(guī)線路的情況下，提供了整個有線LAN的全部能力，并且可以根據(jù)使用者的需求對擴展的的網(wǎng)絡進行任意修改，從而達到滿足自身需要的境界。[3]1.2無線局域網(wǎng)的優(yōu)缺點1.2.1無線局域網(wǎng)的優(yōu)點無線局域網(wǎng)又叫WLAN，通常應用在住宅、建筑和園區(qū)內(nèi)，一般可達幾十至幾百米，當前所采用的技術為802.11a/b/g。WLAN是一種將數(shù)據(jù)，語音和視頻信號用無線技術進行空中傳送的一種選擇或延伸，使人們不需要工作，讓人們可以隨時隨地獲得信息，從而大大提高了工作效率。無線LAN技術是一種與有線相比的局域網(wǎng)組網(wǎng)技術，它在靈活、擴展性上具有不可取代的優(yōu)勢。(1)獨一無二的特征無線局域網(wǎng)是一種非有線媒體式的局域網(wǎng)，它通過電磁波傳輸和接收資料。目前，無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送速度已經(jīng)超過108Mbps，可以傳送超過20公里。該方案是對有線組網(wǎng)模式的一種補充和拓展，使其在網(wǎng)絡中具有更高的輕便易行。(2)便捷的安裝在傳統(tǒng)的有線網(wǎng)配線項目中，由于其施工周期較長，對周邊環(huán)境的影響較大，而WLAN可以有效的避免或減輕網(wǎng)絡的配線，因此，通過設置一個或多個接入站(AccessPoint)裝置，即可實現(xiàn)對全大樓或區(qū)域的局部網(wǎng)的構(gòu)建。無需配電線，省去了穿過墻壁或穿過屋頂?shù)穆闊?，所以易于安裝，并能極大地減少建設周期。[4](3)靈活使用在有線網(wǎng)絡中，裝置的放置地點是由網(wǎng)絡資訊點所處的地點所決定，而在訊號所涵蓋范圍的任意地點，則是WLAN所能存取的網(wǎng)路。因為沒有電纜的約束，家庭可以在任意地點工作，而且無論在哪里，都能即時獲取數(shù)據(jù)。 (4)節(jié)約成本在網(wǎng)絡規(guī)劃中，盡量兼顧將來的發(fā)展需求，由于缺乏靈活性，必然會產(chǎn)生大量的資源利用率低下的信息，當網(wǎng)絡發(fā)展到一定程度時，往往要花費很大的代價進行改造，而無線局域網(wǎng)技術則可以有效地避免或減小這一問題。這個優(yōu)點表現(xiàn)在當用戶使用大量的電信線路進行通訊時，由自己建立的無線局域網(wǎng)可以節(jié)省使用者很多的租賃費。在一個要求經(jīng)常變動和變動的環(huán)境中，無線局域網(wǎng)的投入將會帶來更多的收益。(5)擴展容易具有靈活多樣的配置能力，可以適應由少數(shù)人組成的小規(guī)模的LAN到數(shù)以千計的客戶群。(6)可以實現(xiàn)安全內(nèi)部網(wǎng)絡可能不會受到來自內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的任何安全的攻擊。WEP設置方式是通過人工方式在AP和WEP中進行，由系統(tǒng)管理員向每個人發(fā)送口令，從而達到了密鑰分享的目的。如果您想要更改WEP口令，您必須反復執(zhí)行上述步驟。[5]1.2.2無線局域網(wǎng)的缺點無線局域網(wǎng)雖然可以為使用者提供方便、方便的服務，但也有其自身的缺點。WLAN的缺點如下：(1)性能。無線局域網(wǎng)依賴于無線電通信。這種電子信號是由無線電發(fā)送設備發(fā)出的，而建筑物，車輛，樹木和其他障礙都會妨礙電磁信號的傳播，因此會對系統(tǒng)的工作造成不利的后果。。(2)速率。與有線頻道比較，無線電頻道的傳送速度要慢很多。當前WLAN的最高傳送速度是54Mbit/s，僅適用于小型的移動電話和小型的網(wǎng)絡。。(3)安全性。實際上，無線電波并不需要在有形的信道上設置一個發(fā)散性的信道。從原理上說，在無線電波段的傳播距離之內(nèi)，很可能會被監(jiān)聽，從而導致通訊訊息泄露。。[7]第二章無線局域網(wǎng)的組建方式與常規(guī)LAN相比，WLAN更加具有靈活性。WLAN的通訊距離沒有受到周圍環(huán)境的影響。該網(wǎng)絡可以傳送很遠的距離，最遠可以達到10千米。在有線LAN中，采用銅線時，兩個站點的間距不超過500米，即使采用單模光纖，也能達到3000公里?，F(xiàn)在，兩個無線網(wǎng)絡基站可以相隔50公里，也可能僅有數(shù)千米?？梢詫⒕W(wǎng)絡設置整合到相同的局域網(wǎng)中。另外，WLAN還具備很好的抗干擾能力和很好的保密性能。WLAN從根本上解決了很多的安全性問題。Wi-Fi的配置、配置和維護都要比有線網(wǎng)絡容易得多。2.1網(wǎng)橋連接型在不同的局域網(wǎng)間進行互聯(lián)時，如果采用有線的話，由于物理上的原因，在采用無線網(wǎng)橋的情況下，可以將二者進行點對點的連接。無線網(wǎng)橋不但能實現(xiàn)物理和數(shù)據(jù)的鏈接，而且能為兩個網(wǎng)絡的使用者提供更高層次的路由和變換。圖1室內(nèi)無線接入點圖2室外型無線接入點/網(wǎng)橋圖3雙頻室外天線2.2基站接入型在無線局域網(wǎng)中，通過基站接入、數(shù)據(jù)交換等方法組成無線局域網(wǎng)。每個移動站可以在一個交換機內(nèi)部和一個遠程站點之間建立自己的工作網(wǎng)絡[8]2.3集線器接入型通過使用無線電中心，可以構(gòu)成一個類似于有線中心的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)的WLAN類似于交換型以太網(wǎng)，要求在網(wǎng)絡中實現(xiàn)一個簡易的內(nèi)部交換機。。2.4無中心結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中的任何兩個站都需要進行直接的通訊。這種架構(gòu)的WLAN通常是利用公共的電臺頻道，MAC級則是CSMA式多址訪問。WLAN可以基于一般的LAN網(wǎng)絡，通過一個無線電中心；無線網(wǎng)橋，無線調(diào)制解調(diào)器和無線網(wǎng)卡，無線網(wǎng)卡是目前應用最廣泛的一種。第三章無線局域網(wǎng)的應用毫無疑問，無線技術對人類產(chǎn)生了巨大的沖擊。假如每日新增約150,000名新用戶，那么全世界的無線使用者現(xiàn)在已突破兩億。其中有大學教授、庫房管理員、護士、店鋪主管、辦公室主任、貨車司機等。他們對無線技術的運用，就像他們自己的工作那樣，一直在不斷地更新。3.1在教育中的應用在教育城域網(wǎng)無線局域網(wǎng)的規(guī)劃和設計上，主要考慮到交流網(wǎng)的配置和用戶的管理，有兩種方案：交流中心和分散交流。中央交換部署方式的特點有：無線AC部署方式在教育局中進行，學校只部署有無線AP，各學校AP設備統(tǒng)一的使用，網(wǎng)絡業(yè)務通過城市網(wǎng)絡，用戶無線接人認證系統(tǒng)統(tǒng)一部署、學校分權(quán)管理。分布交流的配置模式的一個重要特點是：無線交流網(wǎng)絡將被分配到不同的學校，校園AC獨立地負責各學校的AP設備，并且不會占用城市網(wǎng)絡的帶寬?？傮w上，與集中部署一樣，由教育局統(tǒng)一部署用戶無線接入認證系統(tǒng)，學校分權(quán)管理。3.2在醫(yī)療中的應用在進行遠程巡診的時候，醫(yī)生經(jīng)常會查看病人的診斷和病歷，并根據(jù)病人的實際情況，制定相應的治療方案。無線網(wǎng)路的使用，讓醫(yī)師可以透過手提的計算機或PDA，在任何時候都可以查看病人的資料。通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入，既便于病人和醫(yī)護工作者使用無線互聯(lián)網(wǎng)，又能為患者家屬、訪客等帶來便利。無線位置服務因其工作地點和工作任務的特殊性，要求對病人位置、藥品和醫(yī)用廢物進行追蹤。明確患者的定位，可以確?；颊咴谕蝗话l(fā)生的情況下，獲得最好的救治；藥物追蹤可以提高藥物的使用量和存貨，預防短缺，便于藥物的回收。3.3在銷售行業(yè)的應用利用無線局域網(wǎng)技術，可以為營運商帶來更高的收益，并能有效地整合柜臺系統(tǒng)與后臺系統(tǒng)，加速貨物的流轉(zhuǎn)?？傊?，可以讓購物中心更加有效，更加便利。在大型購物中心、超級市場，一些客戶需要一次性購買大量的產(chǎn)品，例如團體采購；公司采購、使用無線網(wǎng)絡，可以有效地提升業(yè)務處理的效率，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。服務方式：由導購員攜帶一臺無線終端，協(xié)助顧客購買，并將顧客所選擇的物品名稱及數(shù)量進行記錄，并將其即時傳輸?shù)胶笈_處理系統(tǒng)，協(xié)助顧客進行庫存。顧客在購買完貨物后，可以直接到后臺進行結(jié)算，再由顧客自己來取貨，或者要求送貨上門。管理者們最希望的就是能夠隨時了解到公司的重要管理信息，并能在最短的時間內(nèi)做出決定，而無線網(wǎng)絡就是最好的選擇。在門店巡查時，只要掃描條形碼，就能直接從主機上查看進貨價、當前庫存、當日銷售情況、最新價格等信息，并根據(jù)店鋪內(nèi)的銷售情況，快速決定是否要進行價格調(diào)整。通過無線局域網(wǎng)，管理者可以在任何時間、任何地點獲取信息，掌握全局。結(jié)束語通過最后幾個多月的畢業(yè)設計，我對無線局域網(wǎng)、AP、以及無線設備以安全防范等系列知識都有了一定的了解。由于在此之前對于無線網(wǎng)絡組建和無線設備知識的了解都比較片面，學到的也只是片面知識，并不能很好的運用到實際操作中去，所以從一開始就碰到許多困難。在整個方案設計階段感受最為深刻的是掌握學習的方式和解決問題的方法。首先是解決問題的方式，雖然面臨的信息很多，但是如何從大量的信息中篩選出所需的信息，有用的信息，才是解決問題的關鍵。隨著無線技術的不斷更新給無線局域網(wǎng)的發(fā)展帶來了很大的發(fā)展，也對無線局域網(wǎng)的安全帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。隨著IPV6的發(fā)展趨勢，無線局域?qū)陌l(fā)展也得隨著IPV6的發(fā)展而發(fā)展。參考文獻[1]關茂娟.無線局域網(wǎng)的組建與應用[J].科學大眾：科學教育,2017(4):23-24.[2]劉飛,宙琦,宋豫川.網(wǎng)絡化制造的內(nèi)涵及研究發(fā)展趨勢[J].機械工程幾程學報,2018,39(8):1-6.[3]郭峰,無線局域網(wǎng)[M].北京：北京電子工業(yè)出版社,2018:85-89.[4]謝希仁.計算機網(wǎng)絡[M].北京:北京電子工業(yè)出版社,2019(6):56-67.[5]劉林,王路軍.淺析無線局域網(wǎng)的組建及應用[J].黑龍江科技信息,2020,(14):63-63.[6]于湘珍.無線局域網(wǎng)及其應用組建方案的探討[J].武警工程學院學報,2019,(4):39-41.[7]姚東鈮.簡單無線局域網(wǎng)的組建[J].企業(yè)導報,2020,(5):281-282.[8]葉敏等.接入網(wǎng)[M].北京:北京郵電大學出版社2020(1):56-62.[9]劉元安.寬帶無線接入和無線局域網(wǎng)[M].北京:北京郵電人學出版社,2020:123-134.[10]沈慶.移動計算機通信網(wǎng)絡[M].北京:人民郵電出版社,2019:147-149.[11]范玉順,劉飛,祁國寧.網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)及其應用實踐[M].北京:機械工業(yè)出