1.無線網絡
無線局域網指的是采用無線傳輸媒介的計算機網絡,結合了最新的計算機網絡技術和無線通信技術。首先,無線局域網是有線局域網的延伸。使用無線技術來發送和接收數據,減少了用戶的連線需求。
在有線世界里,以太網已經成為主流的LAN技術,其發展不僅與無線LAN標準的發展并行,而且也確實預示了后者的發展方向。通過電氣和電子研究所(IEEE) 802.3標準的定義,以太網提供了一個不斷發展、高速、應用廣泛且具備互操作特性的網絡標準。這一標準還在繼續發展,以跟上現代LAN在數據傳輸速率和吞吐量方面要求。以太網標準最初僅能提供10兆位/秒(Mbps)的數據傳輸速率,現在已經發展成為可以提供網絡主干和帶寬密集型應用所要求的100兆位/秒的數據傳輸速率。IEEE 802.3標準是開放性的,減少了市場進入的障礙,并導致了大量可供以太網用戶選擇的供應商、產品和價值點的產生。最重要的是,只要符合以太網標準就可以實現到操作性,從而使用戶能夠選擇多個供應商提供的一種產品,同時確保這些產品能夠共同使用。
第一代無線LAN技術是低速的(1-2兆位/秒)專有產品提供。盡管有這些缺點,無線所帶來的自由性和靈活性還是在縱向市場上為這些早期產品占據了一席之地,如零售業和倉儲業,這些行業的移動工人使用手持設備進行存貨管理和數據采集。隨后,醫院使用無線技術將病人的信息直接傳送到病床邊。隨著計算機進入課堂,學校和大學開始安裝無線網絡,以避免布線成本和共享Internet接入。打頭陣的無線供應商不久就認識到,為使這一技術獲得市場的廣泛接受,需要建立一種類似以太網的標準。供應商們在1991年聯合到一起,第一次建議并隨后建立了一個基于各自技術的標準。1997年6月,IEEE發布了用于無線局域網的802.11標準。
正象802.3標準允許數據通過雙絞線和同軸電纜進行傳輸一樣,802.11 WLAN標準允許通過不同的介質進行數據傳輸。可以使用的介質包括紅外線和兩種在無需獲得許可的2.4千兆赫頻段上的無線電傳輸:跳頻擴頻(FHSS)和直序擴頻(DSSS)。傳播頻譜是40年代開發的一種調制技術,可以在一個很寬的無線電頻率波段內傳播信號。這一技術是數據通信的理想選擇,因為它對無線電干擾不很敏感,而且幾乎不產生干擾。FHSS受限于2兆位/秒的數據傳輸速率,僅推薦在非常特殊的應用如某些類型的水運工具中使用。對于其它所有的無線LAN應用,DSSS是更好的選擇。最近發布的IEEE演化版本802.11b可以通過DSSS提供與以太網相當的11兆位/秒的數據傳輸速率。FHSS不支持2兆位/秒以上的數據傳輸速率。
Aironet/IEEE的多級安全保密措施,極大地增強無線網絡的安全可靠性,而且用戶還可增加一些附屬功能以達到更高的保密性,無線網絡則已具有同有線局域網絡甚至更高級別的保密特性。
與有線局域網相比較,無線局域網具有開發運營成本低、時間短,投資回報快,易擴展,受自然環境、地形及災害影響小,組網靈活快捷等優點。可實現“任何人在任何時間,任何地點以任何方式與任何人通信”,彌補了傳統有線局域網的不足。隨著IEEE802.11標準的制定和推行,無線局域網的產品將更加豐富,不同產品的兼容性將得到加強。現在無線網絡的傳輸率已達到和超過了10Mbps,并且還在不斷變快。目前無線局域網除能傳輸語音信息外,還能順利地進行圖形、圖像及數字影像等多種媒體的傳輸。
2.ISM頻點
八十年代后期,美國聯邦通信委員會(FCC)對使用無線電的計算機通信開放了無須申請就可以使用的ISM(Industrial,Scientific,and,Medical)頻段,使得無線網絡的使用成為通信領域的一個熱點。1990年7月,IEEE802委員會接受了 “CSMA/CD無線媒介標準擴充”的提案,成立了IEEE802.11無線局域網工作委員會,為無線網絡制定工業標準。日本于1993年也公布了無線局域網使用的ISM頻段。在中國,也先后開放2.4G和5.8G作為ISM頻點。對于ISM波段的通信機來說,只要功率譜及帶外輻射滿足要求,使用者無須向無線電管理部門申請使用許可證,提高了微波波段無線擴頻技術的商業價值。所有Cisco Aironet產品符合美國/歐洲以及世界的電磁輻射標準。在世界各區域銷售的產品滿足不同地區對于ISM和功率及輻射的要求,在中國,采用2.4G的開放民用頻率,無需許可證。30毫瓦功率也遠低于無線電委員會要求。
3.保密性能
IEEE 802.11b標準含有確保訪問控制和加密的兩個部分,這兩個部分必須在無線LAN中的每個設備上配置。擁有成百上千臺無線LAN用戶的公司需要可靠的安全解決方案,可以從一個控制中心進行有效的管理。缺乏集中的安全控制是無線LAN只在一些相對較的小公司和特定應用中得到使用的根本原因。
IEEE 802.11b標準定義了兩種機理來提供無線LAN的訪問控制和保密:服務配置標識符(SSID)和有線等效保密(WEP)。還有一種加密的機制是通過透明運行在無線LAN上的虛擬專網(VPN)來進行的。
SSID ,無線LAN中經常用到的一個特性是稱為SSID的命名編號,它提供低級別上的訪問控制。SSID通常是無線LAN子系統中設備的網絡名稱;它用于在本地分割子系統。
WEP ,IEEE802.11b標準規定了一種稱為有線等效保密(或稱為WEP)的可選加密方案,提供了確保無線LAN數據流的機制。WEP利用一個對稱的方案,在數據的加密和解密過程中使用相同的密鑰和算法。
4.網絡結構和拓撲
根據不同的應用環境,目前無線局域網采用的拓撲結構主要有網橋連接型、訪問節點連接型、HUB接入型和無中心型四種。
1、網橋連接型。該結構主要用于無線或有線局域網之間的互連。當兩個局域網無法實現有線連接或使用有線連接存在困難時,可使用網橋連接型實現點對點的連接。在這種結構中局域網之間的通信是通過各自的無線網橋來實現的,無線網橋起到了網絡路由選擇和協議轉換的作用。
2、訪問節點連接型。這種結構采用移動蜂窩通信網接入方式,各移動站點間的通信是先通過就近的無線接收站(訪問節點:AP)將信息接收下來,然后將收到的信息通過有線網傳入到“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。這時在網絡覆蓋范圍內的任何地方都可以接收到該信號,并可實現漫游通信。
3、HUB接入型。在有線局域網中利用HUB可組建星型網絡結構。同樣也可利用無線AP組建星型結構的無線局域網,其工作方式和有線星型結構很相似。但在無線局域網中一般要求無線AP應具有簡單的網內交換功能。
4、無中心型結構。該結構的工作原理類似于有線對等網的工作方式。它要求網中任意兩個站點間均能直接進行信息交換。每個站點既是工作站,也是服務器。
5、多點任意方式接入
此種結構方式,采用一個中心點,既可以接入不同的網段(站點是網絡),也可以是單個的工作站,中心通過全向天線與遠端的定向天線連接。中心的網橋一般需要具有路由的功能以及能夠進行不同的站點間帶寬分配以及管理。
6.管理
Cisco的WLAN設備可以通過公共的Telnet或SNMP(I或II)服務程序進行管理,一個Web瀏覽器可以為對其進行監視和控制提供便利。除了橋接設備的統計信息和計數器,接入點還可以提供附加的功能以使其更加強大和易于管理,這些功能包括無線接入點和與其相關的客戶的映射以及客戶統計的監視和報告。通過介質訪問控制(MAC)和協議級的訪問列表,接入點還可以控制通過無線LAN的通信流的接入和流動。可以對配置參數和接入點的代碼圖象進行集中的配置和管理,以促進WLAN網絡政策的一致性。