无线网络 任重而道远
“未来的空中到处都是数据,它就像空气中的氧气,只不过有人可能“氧”气充足,有人可能缺“氧”。无线网络的好处在于任何时候都能保持与公司、家人、朋友的联系……。无线技术时代即将来临!”这是近日无意中看到看到的一篇文章中所描写的"无线技术时代"的佳境。您对这一新型技术了解到少呢?请跟随我们一起了解了解无线网络吧!
无线网络包括无线个人局域网(PAN)、无线局域网(LAN)和无线广域网(WAN),我们将重点介绍无线局域网(LAN):
■无线局域网的关键技术
实现无线局域网的关键技术主要有三种:红外线、跳频扩频( FHSS)和直接序列扩频(DSSS)。
红外线局域网采用小于1μm波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,受太阳光的干扰大。红外线支持1~2Mb/s数据速率,适于近距离通信。
DSSS局域网可在很宽的频率范围内进行通信,支持1~2Mb/s数据速率,在发送和接收端都以窄带方式进行,而传输过程中则以宽带方式通信。
FHSS局域网支持1Mb/s数据速率,共22组跳频图案,包括79信道,输出的同步载波经调解后,可获得发送端送来的信息。
DSSS和FHSS无线局域网都使用无线电波作为媒体,覆盖范围大,发射功率较自然背景的噪声低,基本避免了信号的偷听和窃取,使通信非常安全。同时,无线局域网中的电波不会对人体健康造成伤害,具有抗干扰性、抗噪声、抗衰减和保密性能好等优点。
■无线局域网的组成
无线局域网由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成,采用单元结构,将整个系统分成许多单元,每个单元称为一个基本服务组 (BSS),BSS的组成有以下三种方式:
集中控制方式:每个单元由一个中心站控制,网中的终端在该中心站的控制下与其他终端通信。尽管BSS区域较大,但其所建中心站的费用较昂贵。
分布对等式:BSS中任意两个终端可直接通信,无需中心站转接。尽管BSS区域较小,但这种方式的结构简单,使用方便。
集中控制式与分布对等式相结合的方式。
一个无线局域网可由一个基本服务区(BSA)组成,一个BSA通常包含若干个单元,这些单元通过AP与某骨干网相连。骨干网可以是有线网,也可以是无线网。
■无线局域网的拓扑结构
无线局域网的拓扑结构可分为两类:无中心或对等式拓扑和有中心拓扑。其结构如下:
无中心拓扑的网络要求网中任意两点均可直接通信。采用这种结构的网络一般使用公用广播信道,而信道接入控制(MAC)协议多采用载波监测多址接入(CSMA)类型的多址接入协议。
在有中心拓扑结构中,要求一个无线站点充当中心站,所有站点对网络的访问均由中心站控制。
无线局域网可独立使用,也可与有线局域网互连使用。IEEE802.11可支持自组无线局域网(由一个BBS构成,不与其他网络发生联系)和多区无线局域网(用AP和骨干网把多个BBS互连,形成多区局域网)。
■无线局域网的优劣势
无线局域网的网络速度与以太网相当,一个AP最多可支持100多个用户的接入,最大传输范围可达到几十公里,具有以下的通信特点:
具有高移动性,通信范围不受环境条件的限制,拓宽了网络的传输范围。在有线局域网中,两个站点的距离在使用铜缆(粗缆)时被限制在500m,即使采用单模光纤也只能达到3000 m,而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50km。
抗干扰性强、网络的保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。
建网容易,管理方便。相对于有线网络,无线局域网的组建、配置和维护较为容易,一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。
但在目前,无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是替换。与有线网络相比,无线局域网有以下不足:
网络产品昂贵:昂贵的设备增加了组网的成本。
传输速度慢:以太网可实现1Gb/s的传输速度,而无线局域网的传输速度被限制在10Mb/s左右,市场上一般的无线网络带宽还达不到2 Mb/s。
适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降,相应软件也逐渐成熟。此外,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动Internet的多媒体业务。无疑,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥重要作用。
由于无线局域网可以在不受地理条件限制、通信不便利以及移动通信的情况下,组建计算机网络,因此具有有线网络不可取代的优势,使其早已经成为潜力巨大的市场。它可广泛应用于下列领域:接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商,以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等。专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。办公室和家庭办公室(SOHO)用户,以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
以上我们了解了无线局域网(LAN)的技术特点、应用范围。那么是不是可以说无线技术时代已经到来了呢?事实显示不是这样的。虽然90年代初,工作在900MHz、2.4MHz和5GHz频率上的无线局域网设备就已经出现,但是由于价格、性能、通用性等种种原因,没有得到广泛应用。1997年6月,第一个无线局域网标准IEEE802.11正式颁布实施,为无线局域网的物理层和MAC层提供了统一的标准,有力推动了该市场的快速发展。时至今日,据IDC公司分析,2001年无线局域网(LAN)设备在全球范围内的销售额增长了80%,超过10亿美元,并将在2005年底达到32亿美元。在过去的一年中,无线局域网(LAN)的使用已经扩展到包括商业、家庭和教育等在内的市场。
无线网市场的蓬勃发展并不意味着无线网络的主导地位的确定。近日,美国Lawrence Livermore国家实验室便宣布禁止无线计算机网络,原因在于这些设备的系统中存在的安全隐患容易遭受到黑客的攻击而丢失机密信息(关于无线网络中存在的安全隐患我们将在以后进行评述)。这个实验室主要负责研究核武器以及其他国家防御技术,他们警告说,由于信息在一个WLAN的传输过程中没有什么保护,而且很容易被截取,所以无线网络对使用它们的商业行为造成了一个严重的安全威胁。该实验室有关人员认为无线网络很有可能给实验室带来"巨大的问题",因为有近80%的雇员涉及到实验室的高度机密领域。在高度机密区域限制使用具有移动性的笔记本电脑和可以访问互联网的个人数字助理非常困难,而后者已经于去年在实验室中被禁止使用。实验室禁止在高度机密区域使用所有无线通信设备,其中也包括无绳电话,当然现在又多了一个无线网络产品。
就此事,Gartner分析师Dulaney提出了不同意见,他认为大多数无线网络设备都提供足够的安全机制。问题在于不同的开发商使用不同的标准,这些标准在共同工作时会发生矛盾,甚至产生安全漏洞。在权威机构无线以太网兼容性联盟(WECA)在今年年底为广泛采用802.11标准而发布高级加密和安全协议规范后,这个问题将得到解决。Dulaney称,在无线网络安全方面并没有发生严重的安全入侵事件。鉴于国家实验室从事着高度保密工作,他没有批评他们拒绝一项新技术的应用。他同时补充说,在商业领域,情况并不是这样的。
当我们了解了无线网络产品的技术、应用范围、及市场后,我们不难看出无线网络的普及仍然任重而道远。但是我们有理由相信随着无线网络技术的不断完善,这一新兴的具有巨大潜力的技术一定能够得到普及,无线网络一定会深入我们的生活!
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