无线局域网的应用与安全

一、无线局域网简介

1、无线局域网概述

　　无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说，无线局域网（Wireless local－area network，WLAN）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着实际需要移动或变化。

　　无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。

　　此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。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。而且相对于有线网络，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。

2、无线局域网的传输媒体

　　无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤，而是红外线或者无线电波，以后者使用居多。

●红外线系统

　　红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距传输，并且窃听困难，对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照明等影响较大，一般要求的发射功率较高，红外无线局域网是目前"100Mbit／s以上、性能价格比高的网络"唯一可行的选择。

●无线电波

　　采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的，这主要是因为无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。使用扩频方式通信时，特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声，具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全，基本避免了通信信号的偷听和窃取，具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段（2.4GHz～2.4835GHz），这个频段也叫ISM（Industry Science Medical）即工业科学医疗频段，该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制，属于工业自由辐射频段，不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。

3、无线网络采用的主要协议标准

　　无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准（包括802.11a 、802.11b 及802.11g等标准）、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭网络）标准等。

●802.11标准

　　IEEE 802.11无线局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑。802.11 标准除了介绍无线局域网的优点及各种不同性能外，还使得各种不同厂商的无线产品得以互联。另外，标准使核心设备执行单芯片解决方案，降低了无线局域网的造价。802.11 标准的颁布，使得无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。它是无线局域网目前最常用的传输协议，各个公司都有基于该标准的无线网卡产品。不过由于 802.11速率最高只能达到2Mbps，在传输速率上不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。

　　802.11b标准采用一种新的调制技术，使得传输速率能根据环境变化，它采用2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mb/s，无须直线传播。动态速率转换当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。支持的范围是在室外为300米，在办公环境中最长为100米。802.11b使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。

　　802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线局域网标准的后续标准。802.11a标准的传输更惊人，传输速度可达25Mbps，完全能满足语音、数据、图像等业务的需要。

　　随着无线IEEE 802.11标准开始深入人心，制造商开始寻求为以太网平台提供更为快速的协议和配置。而蓝牙产品和无线局域网（802.11b）产品的逐步应用，解决两种技术之间的干扰问题显得日益重要。为此，IEEE成立了无线局域网任务工作组，专门从事无线局域网802.11g标准的制定，力图解决这一问题。 802.11g其实是一种混合标准，它既能适应传统的802.11b标准，在2.4GHz频率下提供每秒11Mbit/s数据传输率，也符合 802.11a标准在5GHz频率下提供56Mbit/s数据传输率。随着802.11g标准认可，它将有助于进一步推动802.11无线局域网飞速发展的势头。

●蓝牙标准

　　蓝牙（IEEE 802.15）是一项新标准，对于802.11来说，它的出现不是为了竞争而是相互补充。"蓝牙"是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准，其目标是实现最高数据传输速度1Mbps（有效传输速率为721Kbps）、最大传输距离为10厘米～10米，通过增加发射功率可达到100米。蓝牙比 802.11更具移动性，比如，802.11限制在办公室和校园内，而蓝牙却能把一个设备连接到局域网和广域网，甚至支持全球漫游。此外，蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备。"蓝牙"最大的优势还在于，在更新网络骨干时，如果搭配"蓝牙"架构进行，使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低。

●家庭网络的HomeRF标准

　　HomeRF主要为家庭网络设计，是IEEE 802.11与数字无绳电话标准的结合，旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术，工作在2.4GHz频带，能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1M～2Mbps，美国联邦通信委员会建议增加到10Mbps。

二、无线局域网的应用发展

1、无线局域网应用与发展

　　在现阶段，中国市场上的无线局域网主要是应用于公众服务、企业内部网、校园网、及地理位置较特殊的zhengfu机构等领域，从发展趋势来看，随着产品价格和技术方面日渐成熟，校园网对无线局域网应用会增长迅速，尤其是高等教育和科研机构对无线局域网的需求不断增加，将为无线局域网创造广阔的空间。像现在北京大学校园就构建了校园无线局域网网络。另外，在zhengfu内部，电子政务建设正如火如荼，无线局域网在zhengfu的网络建设中有非比寻常的机会。

　　目前，在国内，北京、上海、广州和深圳是无线局域网应用最为普及的城市。在这些城市的酒店、宾馆、会展中心和机场等公众场所，已经成为运营商如中国网通、中国电信公网铺设的重点场所。特别是上海，由于2001年APEC会议的召开，其无线局域网的应用得到了突飞猛进的发展，现在已位居四城市之首。

　　无线局域网虽然不能取代有线网络，但它有着传统网络无法比拟的优势，也正是这样的优势，使无线局域网市场的增长是无庸置疑的。现在，不管是IT传统厂商还是新兴厂商都已经把无线局域网应用推广视为重中之重，今后，会有更多的企业用户使用无线局域网，并且随着无线网卡成为笔记本电脑中的标准配置这一事实，更多的人将会更加方便地使用无线局域网。

　　虽然IEEE802.11a标准由于其高带宽被人们津津乐道，但从实际应用来看，到现在为止，在国内802.11b仍然是无线局域网的主流标准，而市场中的无线局域网产品大多还是基于802.11b协议的。

 　　Ad-Hoc模式（点对点无线网，如下图2所示）

三、无线局域网的安全

1、无线局域网安全状况

　　由于无线局域网通过无线电波在空中传输数据，所以在数据发射机覆盖区域内的几乎任何一个无线局域网用户都能接触到这些数据。无论接触数据者是在另外一个房间、另一层楼或是在本建筑之外，无线就意味着会让人接触到数据。与此同时，要将无线局域网发射的数据仅仅传送给一名目标