摘要介紹了無線局域網(wǎng)的概念、特點(diǎn),以及無線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)、管理、對學(xué)校無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用探討,無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,克服了有線局域網(wǎng)的不足,建立實(shí)用無線多媒體會議室、無線語音系統(tǒng)教室。
關(guān)鍵詞 無線網(wǎng)絡(luò);技術(shù);管理;應(yīng)用
中圖分類號: G633.96 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-489X(2007)01-0062-03
Analysis and Application on Computer Wireless Network Technology//Xie Junhan
Abstract The paper introduces the concept, character and agreement standard of wireless LAN, discusses its safety, management and application. Combing wire and wireless LAN together, it overcomes deficiency in wire LAN.
Key words wireless network; technology; management; application
Author's address Jiangmen Broadcasting TV University, Jiangmen, Guangdong 529000
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)的發(fā)展,筆記本型、膝上型、掌上型電腦個(gè)人數(shù)字助手(PDA)、以及便攜式終端等的普及應(yīng)用,人們對移動辦公、會議、學(xué)習(xí)的設(shè)備要求越來越高。傳統(tǒng)的有線計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)要受到布線的限制,遠(yuǎn)程教學(xué)受網(wǎng)絡(luò)速度制約,因此組建一個(gè)靈活、高效快捷的無線局域網(wǎng)是對現(xiàn)有學(xué)校校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充,也是學(xué)校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中必然一個(gè)環(huán)節(jié)。
無線局域網(wǎng)WLAN(wireless local area network)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以無線多址信道作為傳輸媒介,利用電磁波完成數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能。
1 無線電局域網(wǎng)協(xié)議
HiperLAN(high performance radio LAN)是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ETSI)的寬帶無線電接入網(wǎng)絡(luò)(BRAN)小組制定的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)已HiperLAN1和HiperLAN22個(gè)版本。HiperLAN2在歐洲得到了比較廣泛的支持,是目前比較完善的WLAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
1990年IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)化委員會成立IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組,主要研究工作在2.4 GHz開放頻段的無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全球標(biāo)準(zhǔn)。1997年6月,提出IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)中物理層定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柼卣骱驼{(diào)制。在物理層中,定義了兩個(gè)RF傳輸方法和一個(gè)紅外線傳輸方法,RF傳輸方法采用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)來滿足絕大多數(shù)國家工作規(guī)范。在該標(biāo)準(zhǔn)中RF傳輸標(biāo)準(zhǔn)是跳頻(FHSS)和直接序列擴(kuò)頻(DSSS),工作在2.400 0~2.483 5 GHz頻段。直接序列擴(kuò)頻采用BPSK和DQPSK調(diào)制技術(shù)。
1)IEEE 802.11b。
1999年9月IEEE 802.11b被正式批準(zhǔn),它是在IEEE 802.11的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步擴(kuò)展,采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控(CCK)調(diào)制方式,IEEE 802.11b實(shí)行動態(tài)傳輸速率,允許數(shù)據(jù)速率根據(jù)噪音狀況在1 Mb/s、2 Mb/s、5.5 Mb/s、11 Mb/s等多種速率下自行調(diào)整。
2)IEEE 802.11a。
IEEE 802.11a也是IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充,采用正交頻分復(fù)用(OFDM)的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù)和QFSK調(diào)制方式,大大提高了傳輸速率和整體信號質(zhì)量。IEEE 802.11a和IEEE 802.11b都采用CSMA/CA協(xié)議,但物理層有很大的不同,802.11b工作在2.400 0~2.483 5 GHz頻段,而802.11a工作在5.15~8.825 GHz頻段,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到54 Mb/s。
3)IEE 802.11g。
2001年11月,IEEE 802實(shí)驗(yàn)性地批準(zhǔn)1種新技術(shù)802.11g。它是一種混合標(biāo)準(zhǔn),有2種調(diào)制方式:802.11b中采用的CCK和802.11a中采用的OFDM。它既可以在2.4 GHz頻段提供11 Mb/s數(shù)據(jù)傳輸速率,也可以在5 GHz頻段提供54 Mb/s數(shù)據(jù)傳輸速率。
(4)IEEE 802.11i。
(5)IEEE 802.11e/f/h 等。
目前較為流行無線局域網(wǎng)有3種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議:IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。
表1 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議
2 組成無線電局域網(wǎng)常見的設(shè)備
1)無線訪問點(diǎn)。
無線局域網(wǎng)免去了大量的布線工作,只需要安裝一個(gè)或多個(gè)無線訪問點(diǎn)(access point,AP)就可覆蓋整個(gè)建筑的局域網(wǎng)絡(luò),而且便于管理、維護(hù)。
2)普通AP和Wireless Router。
普通AP沒有路由功能,它只能起到一個(gè)網(wǎng)關(guān)的作用把有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)簡單的連接起來,簡單的從外形上看,這些AP上面沒有有線交換機(jī),而Wireless Router(無線路由器)是帶有路由器的,它相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī),并且?guī)в兄С痔摂M撥號類型網(wǎng)絡(luò)的PPPoE功能,可以直接存儲用戶名和密碼,能夠直接和xDAL Modem或者需要虛擬撥號的網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)管理能力上Wireless Router(無線路由器)也要好于普通AP。不過AP和Wireless AP Router一般都統(tǒng)稱AP,無線網(wǎng)卡的點(diǎn)對點(diǎn)連接并不只限于兩張網(wǎng)卡互聯(lián),可以使用多張網(wǎng)卡互聯(lián)而不需要HUB(集線器)和Switch(交換機(jī))?,F(xiàn)在許多AP可以連接16張無線網(wǎng)卡(包括建立點(diǎn)對點(diǎn)連接的無線網(wǎng)卡在內(nèi))。
(2)無線網(wǎng)卡
無線網(wǎng)卡是終端無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備,是無線局域網(wǎng)的無線覆蓋下通過無線連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上網(wǎng)使用的無線終端設(shè)備, 無線網(wǎng)卡按無線標(biāo)準(zhǔn)可定為IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g。現(xiàn)在無線網(wǎng)卡允許用戶在接入點(diǎn)間漫游,支持有線等效加密(WEP)技術(shù),確保網(wǎng)絡(luò)安全,自帶天線,距離覆蓋室內(nèi)30到100米,戶外100到300m。
無線網(wǎng)卡按照接口的不同可以分為多種。一種是臺式機(jī)專用的PCI接口無線網(wǎng)卡;一種是筆記本電腦專用的PCMICA接口網(wǎng)卡;一種是USB無線網(wǎng)卡。
除此而外,還有筆記本電腦中應(yīng)用比較廣泛的MINI-PCI內(nèi)置型無線網(wǎng)卡。
3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和拓?fù)?/p>
①星形結(jié)構(gòu):以點(diǎn)對多點(diǎn)組網(wǎng),建立網(wǎng)絡(luò)中心,組網(wǎng)簡單。
②微蜂窩結(jié)構(gòu):以多點(diǎn)對多點(diǎn)組網(wǎng), 建立具有覆蓋面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,目前無線局域網(wǎng)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)橋連接型、訪問節(jié)點(diǎn)連接型、HUB接入型和無中心型4種。
1)網(wǎng)橋連接型。
該結(jié)構(gòu)主要用于無線或有線局域網(wǎng)之間的互連。當(dāng)兩個(gè)局域網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)有線連接或使用有線連接存在困難時(shí),可使用網(wǎng)橋連接型實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的連接。在這種結(jié)構(gòu)中局域網(wǎng)之間的通信是通過各自的無線網(wǎng)橋來實(shí)現(xiàn)的,無線網(wǎng)橋起到了網(wǎng)絡(luò)路由選擇和協(xié)議轉(zhuǎn)換的作用。
2)訪問節(jié)點(diǎn)連接型。
這種結(jié)構(gòu)采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式,各移動站點(diǎn)間的通信是先通過就近的無線接收站(訪問節(jié)點(diǎn):AP)將信息接收下來,然后將收到的信息通過有線網(wǎng)傳入到\"移動交換中心\",再由移動交換中心傳送到所有無線接收站上。這時(shí)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何地方都可以接收到該信號,并可實(shí)現(xiàn)漫游通信。
3)HUB接入型。
在有線局域網(wǎng)中利用HUB可組建星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同樣也可利用無線AP組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng),其工作方式和有線星型結(jié)構(gòu)很相似。
4)無中心型結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)的工作原理類似于有線對等網(wǎng)的工作方式。
5)多點(diǎn)任意方式接入。
此種結(jié)構(gòu)方式,采用一個(gè)中心點(diǎn),既可以接入不同的網(wǎng)段(站點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)),也可以是單個(gè)的工作站,中心通過全向天線與遠(yuǎn)端的定向天線連接。
4 無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理
(1)Cisco的WLAN設(shè)備可以通過公共的Telnet或SNMP(I或II)服務(wù)程序進(jìn)行管理,一個(gè)Web瀏覽器可以為對其進(jìn)行監(jiān)視和控制提供便利。
(2)除了橋接設(shè)備的統(tǒng)計(jì)信息和計(jì)數(shù)器,接入點(diǎn)還可以提供附加的功能以使其更加強(qiáng)大和易于管理,功能包括無線接入點(diǎn)和與其相關(guān)的客戶的映射以及客戶統(tǒng)計(jì)的監(jiān)視和報(bào)告。
(3)通過介質(zhì)訪問控制(MAC)和協(xié)議級的訪問列表,接入點(diǎn)還可以控制通過無線LAN的通信流的接入和流動。
(4)對配置參數(shù)和接入點(diǎn)的代碼圖像進(jìn)行集中的配置和管理,以促進(jìn)WLAN網(wǎng)絡(luò)政策的一致性。
(5)設(shè)有人維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)訪問用戶,注意監(jiān)測臺站的變化。
(6) 電腦網(wǎng)絡(luò)自身的Ip地址及口令保護(hù)是無線網(wǎng)絡(luò)保密的最重要的手段。
5 無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在電大教與學(xué)的應(yīng)用
(1)可組建高效快捷移動會議室
許多新教室需要配置60個(gè)以大網(wǎng)口來供60臺PC同時(shí)聯(lián)網(wǎng)。但如果使用無線網(wǎng)絡(luò),4個(gè)無線接入點(diǎn)即可滿足要求。如果應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)和筆記本電腦相結(jié)合,將能組建一個(gè)大型機(jī)房的空間和移動會議室,學(xué)校交流會議時(shí)應(yīng)用甚廣。
(2)提高教師的多媒體課件展示、播放使用率。
無線網(wǎng)絡(luò)大大方便了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接,隨意調(diào)整計(jì)算機(jī)終端實(shí)際距離,可以產(chǎn)生更多的教與學(xué)的學(xué)習(xí)方式。現(xiàn)在許多教師可以把家庭作業(yè)和課程計(jì)劃、制作出來的多媒體課件放到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器上,但是文件大時(shí),上傳、下載都是比較費(fèi)時(shí),使用遠(yuǎn)程播放系統(tǒng),課件也不一定能夠順利播放,它受校園網(wǎng)的速度制約,多人點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)課件時(shí)按現(xiàn)時(shí)校園網(wǎng)速度時(shí)常還會掉線。而教師可以自帶手提電腦、PDA進(jìn)入無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課室進(jìn)行多媒體課件展示、播放。這樣大大減少教師操作時(shí)間,提高教師與學(xué)生互動的效果。
(3)無線網(wǎng)絡(luò)的語音應(yīng)用。
基于無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,可以考慮開發(fā)校園無線語音教室的應(yīng)用?,F(xiàn)在語音室設(shè)備大部分未能滿足學(xué)生聽力的要求,無線網(wǎng)絡(luò)、有線局域網(wǎng)與無線語音收發(fā)系統(tǒng)結(jié)合,組成無線語音教室,對提高電大的學(xué)生外語有一定的幫助。
介紹了無線局域網(wǎng)的概念、特點(diǎn),并針對無線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)、管理、對學(xué)校無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行了探討。無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,可以克服有線局域網(wǎng)的不足,隨著各種技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的完善,無線局域網(wǎng)將越來越成熟,組建一個(gè)高速、靈活的多媒體網(wǎng)絡(luò),完善教學(xué)過程。