无线局域网的研究与实现要求

摘 要：本文主要对无线局域网工作原理，进行了研究、分析，对无线网络相对于有线网络的优势劣势及无线局域网实现原则进行了系统的阐述。

关键词：无线局域网（WLAN）；设计；原则

无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是 20 世纪 90 年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它是指无线信道作为传输媒介的计算机局域网络，实际上无线网络是有线网络的一种延伸，无线局域网是从有线局域网的基础上演变而来的，在高层应用上，两种网络使用相同的协议标准，无线局域网的推广，使得计算机拥有更高的可移动性，能便捷、快速、简易的实现网络连通功能，但是无论何种形式的无线网络都必须构建在安全、可靠的有线网络之上。

从无线局域网诞生以来，为了达到用户对办公的实时性、移动性、便捷性和部署的简易性，WLAN 的概念经历了从理论化到具体实现、商业应用的过程，无线局域网的发展和成熟，将人们对于计算机网络的认识从有形到无形、从繁琐到简易的转变。

一、无线局域网的分类

无线局域网按照连接方式来区分的话，这个标准可以分为两类：红外连接方式：红外无线连接需要发送器和接收器处于同一条直线上，并且其间不能有阻挡物，所以这种方式只能应用于点对点的小规模连接；射频（Radio Frequency，RF）连接方式：利用无线电波信号传播来进行通讯的连接方式，这种连接方式对于环境要求低，是无线局域网中使用的主要传输手段。

射频连接方式中，由于受到很多实际情况的限制，通常情况下使用的频段是 2.4GHz 和5.8GHz 附近的区域。

802.11 标准是 1997 年 IEEE 最初制定的一个无线局域网络标准，主要用于解决办公室无线局域网，由于原始的标准无法满足日益膨胀的使用需求，IEEE 组织相继推出了很多的后继标准―802.11a、802.11b、802.11g 和 802.11n 分别利用不同的物理层技术使得无线局域网的传输速率大大增加。

二、WLAN 相比有线网络的优势及劣势

1.优势

（1）部署便捷：总所周知，PDS综合布线系统是有线网络中必备的基础建设工程，线缆的铺设需要专业的施工人员，冗长的施工时间；而无线网络不再需要如此繁琐的工程，只需要设计好 AP 设备的安放地点，即可完成网络的部署工作；

（2）网络扩展简易：有线网络的建设，需要大量的规划工作，需要考虑网络承载力、网络用户数、网络的可扩展性等等，无线局域网络无需考虑太多的问题，无线局域网络的用户数取决于无线 AP 的数量，如果需要增加用户数，只需要增加相应的无线访问点即可，而用户减少时，减少 AP 数量即可。无线局域网即能为仅有几人或者一人的分支办公场所提供网络解决方案，也能为拥有成千上万人的商务楼提供高质量的网络服务；

（3）鲁棒性：有线网络的可用性受到线缆的限制，一旦线缆发生中断，有线网络则无法正常使用。无线局域网络相对有线网络来说，受到线缆的影响较小，只要无线AP和AP使用的有线线缆不被损坏，无线网络就能正常提供网络服务。

2.劣势

（1）信息传输的安全性：无线网络用于传输信息的无线信号漂浮在我们存在的空间内，这些信号如果没有相应的安全措施去保护，极易被窃听、干扰、影响，而有线网络在这方面不会面对太多的威胁；

（2）通信距离和稳定性：在高带宽传输的情况下，无线设备有限的功率，无法达到信号的无线扩散，无线局域网设备在不受干扰的情况下，最大覆盖范围不会超过 1 千米，而且由于无线电信号的多径衰减、多普勒效应等因素，即便在它信号覆盖的有效范围内，也无法保证无线电信号处于一个相对稳定的状态，因此，无线局域网目前仅适用于客户端连接，而重要的应用系统服务器群组仍然使用有线网络；

（3）通信速率：由于无线局域网络的通信功率有限，以及无线电信号的多变性，无线网络的通信速率还无法达到有线网络通信速率。现在千兆以太网已经是有线局域网的建设主流规范，有线局域网的主干更是达到了万兆（10Gbps）的数量级，而即便最新的 802.11n无线局域网标准，也仅能使无线局域网的传输速率接近 100Mbps。

三、无线网络设计原则

当今网络的发展已远远超出了单纯追求基本连通的历史阶段，在网络连通基础上需要更高要求的网络服务内容，包括服务质量（QoS）、安全（Security）、高可靠性（Reliability）、可扩展性（Scalability）、多媒体应用等增值服务。因此，为了实现高效、高性能的网络服务，应该将下面几点作为网络设计的原则：

（1）高性能。无线网络系统能够适应今后高带宽的要求，满足日益增长的业务量需求，这些需求不但包括今后巨大的业务数据量，同时也包括音频、视频等的需求。

（2）高可用性。无线网络系统具有较高的可靠性和可用性，具有强大的容错功能，以保证各种应用的正常运行。系统具备在线故障恢复能力，关键设备、模块、线路能做到实时备份、均衡负载和自动故障切换。

（3）可管理性。可以对网络进行在线监控，随时了解无线网络的“健康状态”，快速定位并排除故障，根据需要优化网络，更合理地对网络进行配置及资源分配，提高网络的利用率和性能。

（4）安全性。无线网络系统提供多种有效的安全控制机制，以防止信息泄露和影响正常工作。无线网络系统应提供一套完整的安全防范措施，能够有效地防止系统外部人员的非法侵入。

（5）可扩展性。应用的不断发展，要求网络在性能、协议、网络拓扑及各种业务等方面具备很好的可扩展性。在无线网络设计及选择设备时应完全满足目前的应用需求，同时充分考虑今后较长时间内应用发展的需要，网络系统应能方便地升级。

（6）开放性。无线网络系统应采用国际标准。无线网络体系结构与系统应用相互独立，支持各种通讯协议，各种数据库和客户机/服务器应用，与现有的 LAN 网络系统无缝地集成。

（7）经济性和实用性。完全从目前的应用需求出发，设计既能够满足目前的应用需求又能面向未来的应用需求升级的网络系统方案，同时又要保证提供服务时的经济性。在满足系统功能要求的前提下，尽量降低建设成本，考虑今后升级时设备的可持续使用，保护用户投资。

参考文献：

[1]麻信洛，李晓中，葛长涛，无线局域网构建及应用（第二版），国防工业出版社，2009 年 8 月

[2]郑亮，企业网络安全设计，上海师范大学学报（自然科学版）增刊 2008 年 10 月，14