浅谈无线局域网技术

刘雪飞

【摘要】本文介绍了现在市面上无线局域网技术的种类以及无线局域网的应用和优缺点，如何保障无线传输的安全性。介绍了现在主流的无线网络拓扑及其优缺点。

【关键词】无线局域网；WLAN；拓扑结构；安全性

网络是信息通信的灵魂，我们在使用计算机时没有网络计算机的功能将受到很大限制，而在传统计算机通信网络中需要依赖的介质都是实体存在的，其中包含了双绞线、同轴电缆、以及出世年头不久的光纤等。因为使用实体介质进行网络通信有较大限制，所以无线通信技术应运而生，与有线网络相比，WLAN最主要的优势在于不用开展复杂的施工布线且不受布线条件的限制、美观简洁，非常适合现代高速发展的移动互联网领域。

一、无线局域网的优点

（一）可移动

任何一个设备只要处于本无线局域网范围内的位置连接接入点都可以访问网络。比如一栋楼内安装了无线局域网，大家无需受网线限制，只要捧着笔记本，在各个楼层、各个房间中，只要能接受到无线信号，都可以上网。

（二）快捷安装

无线局域网没有布线的繁琐，只需安装无线路由器发射无线信号，即可覆盖一片范围的计算机联网需求。

（三）易定位故障

有线网络有时出现故障，需要重重排查，确定是软件故障还是硬件故障。如果是硬件的故障，还要检测是硬件本身的问题，还是由于线路接触不良而造成的网络中断。这些问题难以快速确定，使得检修线路费时费力。而在无线网络中故障比较容易定位，能更快地找出发生故障的设备。

（四）易于扩展和调整

有线的扩张需要更多硬件和网线布置，而无线局域网随着发展，在扩展性和动态性上将更加方便。无缝切换多个无线局域网覆盖范围将使用户体验更加完美。

二、无线局域网的应用

（一）小型无线局域网

小型无线局域网最常用的领域之一就是家庭无线局域网我们俗称WIFI。一个家庭无线局域网可以覆盖多种户型，在家中各个地点都可以接收无线信号并连接无线路由器上网。在早期都需通过ADSL拨号才能上网，这样不仅需要调制解调器来拨号仍需要无线路由器来广播无线信号，现在家长一般已经普及光纤接入，那么只需将光纤经过光纤转换器再接入无线路由器即可。例如家庭常见的无线路由器有TP-link，fast，H3C等品牌。

（二）中型无线局域网应用

为企业写字楼或学校的教学楼提供无线上网服务。在这样的网络中，我们选择使用无线AP（Access Point），即无线接入点。与无线路由相比，无线AP可以采用更大的发射功率来提供信号，AP无需提供路由功能仅提供无线接入服务然后经路由转发。例如学校教学楼的主要部分是教室，可以在每个教室安放一个或多个AP，就可以无线上网。如果是较为复杂的空间结构，可以在走廊里安装多个AP，让无线信号穿过物理障碍，覆盖各个房间。

（三）大型无线局域网的应用

大学的校区的无线校园网即用到了无线局域网技术通过在校园内布置较大数量的AP来覆盖校园地理范围。但是用较多的AP管理将带来一定的麻烦。工作人员需要为AP防火墙升级、频道调整防止相互干扰等。无线局域网使用的IEEE802.11标准经过多年的发展和改进由原先的802.11b发展到了802.11n和802.11ac等技术。802.11.n网速可达到300Mbps-600Mbps，大大提高了网络速度，覆盖面更大兼容性良好。

三、无线局域网的安全

无线局域网的安全性一直都是很多专家研究的主要课题，在空气中传输信息如何保证安全性，使信息不被窃取篡改呢，这是一个严峻的挑战。无线局域网大多应用DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列扩频）通信技术进行数据传输，该技术能有效防止数据在无线传输过程中丢失、干扰、信息阻塞及破坏等问题。802.11标准主要应用三项安全技术来保障无线局域网数据传输的安全。

（一）SSID（Service Set Identifier）技术

服务集标识符技术，客户端的SSID与AP一致才能接入AP中。一个无线接入点可以设置多个SSID分成多个子网络对不同的接入用户进行访问权限的限制，防止未经授权的用户进入本网络。

（二）MAC（Media Access Control）技术

MAC地址属于客户端的硬件地址，每个无线网卡都有唯一的MAC地址，可在无线局域网的每一个AP接入点下设置一个允许访问的用户的MAC地址列表，MAC地址不在列表中的用户，AP接入点将拒绝其接人请求。

（三）WEP（Wired Equivalent Privacy）加密技术

WEP安全技术在链路层采用RC4对称加密技术，只有当用户的密钥和AP的密钥相同时才允许接入AP并允许访问网络资源。

四、无线局域网的拓扑结构

无线局域网的拓扑结构有两种基本类型：无中心拓扑和有中心拓扑。

（一）自组網拓扑（Ad-Hoc）

也叫点对点模式，它是一种独立的结构，以自发方式构成单区网。任意两个客户端之间都可以直接通信而不需要AP转发。采用非集中式MAC协议，安全等功能由各个客户端自行维护。

这种模式优势在于：不需要多余的AP，仅两台客户端就可以实现相互无线通信，组网灵活便捷。可以适用于多种环境。但只适用于少数用户的组网需求。

（二）基础结构拓扑（Infrastructure）

这种拓扑方式较为常见，即无线客户端通过无线AP接入网络，是一种有中心网络拓扑，它由AP、无线工作站以及分布式DSS构成，覆盖的区域称为基本服务及BSS。

五、目前的几种无线网络技术

目前，实现无线网络的技术，有蓝牙无线接入技术、HomeRF以及上面介绍的IEEE802.11连接技术。

（一）蓝牙技术

Bluetooth（蓝牙）是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来。配有蓝牙技术的电子产品能够在十米的距离内彼此相通，传输速率较低。但连接方便快捷，现在它已经广泛应用于移动电话，汽车，医疗设备和健康检测设备。

（二）HomeRF技术

HomeRF是由HomeRF工作组开发的，目的是在家庭范围内，使计算机与其他电子设备之间实现无线通信。HomeRF的特点是安全可靠；成本低廉；简单易行；不受墙壁和楼层的影响；传输交互式语音数据采用TDMA技术，传输高速数据分组则采用CSMA/CA技术；无线电干扰影响小；支持流媒体。