時間:2023-04-11 17:12:48
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇局域網(wǎng)技術論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2.MFDSS體系得到實現(xiàn)的基礎
還可以進一步加強多協(xié)議文件系統(tǒng)(MPSFS)的建設。MPSFS系統(tǒng)從性能角度看,保留了分布式文件系統(tǒng)本身的靈活性優(yōu)勢,并且在并發(fā)訪問管理以及安全性方面都有很大改善。從技術角度看,MPSFS系統(tǒng)除了提供文件的存取接口以外,更為重要的在于采用存儲卷實現(xiàn)存儲。存儲卷中包括文件目錄結構以及其固有的存儲模式,對應的進一步包括元數(shù)據(jù)結構、操作接口、功能函數(shù)集以及對于空間的利用優(yōu)化算法和數(shù)據(jù)結構。在MPSFS工作環(huán)境之下,能夠實現(xiàn)面向不同的用戶區(qū)分提供不同的存儲訪問視圖,因此在油田工作環(huán)境中,能夠更好地實現(xiàn)與權限身份控制更好的數(shù)據(jù)管理機制。除此以外,MPSFS還能夠實現(xiàn)更為完善的用戶身份認證,具體是通過相應的專用認證服務器,來依據(jù)內部的多個證書文件來實現(xiàn)對于身份的確定。
2關系數(shù)據(jù)庫技術在計算機網(wǎng)絡設計中的基本原理
在計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的過程中,數(shù)據(jù)庫技術存在著眾多的種類,其中根據(jù)數(shù)據(jù)庫模型的運行模式可以分為:網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫技術、層次模型數(shù)據(jù)庫技術以及關系數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫技術。這些數(shù)據(jù)庫技術在不同的計算機網(wǎng)絡設計活動中有各自的優(yōu)勢,其中關系數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫技術,以其完美的數(shù)據(jù)連結技術和高度的數(shù)據(jù)模型適應性,成為計算機網(wǎng)絡設計活動中通用的一種數(shù)據(jù)庫技術。其在運行過程中展示出的完善的數(shù)據(jù)連結性,能夠在計算機網(wǎng)絡設計活動中,對任何相關的計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行關聯(lián),并能夠在一定數(shù)據(jù)基礎上對多種數(shù)據(jù)進行綜合性的關系鏈接。這種數(shù)據(jù)信息服務的全面性和數(shù)據(jù)鏈接服務形式的多樣性,能夠極大的滿足計算機網(wǎng)絡設計活動中多樣化的數(shù)據(jù)信息需求,所以在具體的計算機網(wǎng)絡設計活動中成為使用者首選的數(shù)據(jù)庫類型,被廣泛的應用于計算機網(wǎng)絡設計中。計算機網(wǎng)絡設計活動是一個復雜、系統(tǒng)的工程性活動,在其運行活動中要求下屬的各個模塊都要最大程度上的兼具數(shù)據(jù)信息服務的全面性和便捷性。在關系數(shù)據(jù)庫中這一系統(tǒng)要求被很好的體現(xiàn)了出來,關系數(shù)據(jù)庫擁有自己管理信息交互平臺,能夠基于C語言等網(wǎng)絡編程語言與使用者進行數(shù)據(jù)庫信息的交流,提高了數(shù)據(jù)庫使用的便捷性和全面性。在計算機數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)結構中包含著兩個數(shù)據(jù)庫訪問系統(tǒng),一個是開放數(shù)據(jù)庫連接性(ODBC),一個是數(shù)據(jù)訪問對象(DAO),這兩個數(shù)據(jù)庫訪問系統(tǒng)相互獨立,能夠單獨向用戶提供數(shù)據(jù)信息服務。其中ODBC不僅能夠基于SQL語言與使用者進行數(shù)據(jù)信息交互,而且對C語言和SQL數(shù)據(jù)庫之間的訪問機制進行了定義,讓使用者可以通過C語言這樣一種計算機網(wǎng)絡設計活動中常見的語言形式與數(shù)據(jù)庫進行信息交互,保證了關系數(shù)據(jù)庫對計算機網(wǎng)絡設計活動數(shù)據(jù)信息交互,讓計算機網(wǎng)絡設計人員能夠通過其最常用的信息交互方式與關系數(shù)據(jù)庫進行交流,保證了關系數(shù)據(jù)庫與計算機網(wǎng)絡設計活動積極、有效的互動。DAO為計算機網(wǎng)絡設計提供了數(shù)據(jù)庫機制,這一機制是從關系數(shù)據(jù)庫的整體出發(fā)對關系數(shù)據(jù)庫內部組成部分和內容的一種規(guī)范。當一個關系數(shù)據(jù)庫體系結構由多個DAO構成時,DAO自身的數(shù)據(jù)庫管理機制就會發(fā)揮作用,從DAO自身的數(shù)據(jù)資源特點出發(fā),對關系數(shù)據(jù)庫整體進行協(xié)同管理,保證整個關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息服務的高效進行。DAO的這種自我管理機制和其自身的數(shù)據(jù)訪問對象本質是相互分離的,在具體的管理活動中自我管理機制和數(shù)據(jù)訪問對象能夠進行各自獨立的管理,讓每一個DAO都可以在保證自身數(shù)據(jù)訪問對象性質的基礎上,同時實現(xiàn)自身和DAO群體的管理,這種各自獨立的數(shù)據(jù)訪問對象管理和運行管理,在保證DAO數(shù)據(jù)服務對象專業(yè)性的同時,也方便了自身的升級改造。而且在關系數(shù)據(jù)庫運行活動中,DAO可以鏈接相應的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的網(wǎng)絡化共享和管理。
3關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計中的優(yōu)勢
關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計中具有強大的數(shù)據(jù)存儲功能,以及簡便的數(shù)據(jù)轉換功能等強大的優(yōu)勢,以下將對關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計中的優(yōu)勢進行詳細的闡述。
3.1強大的數(shù)據(jù)存儲功能
強大的數(shù)據(jù)存儲功能,是關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計活動中運用的主要優(yōu)勢。隨著計算機網(wǎng)絡設計應用范圍的不斷擴大,計算機網(wǎng)絡設計活動的內容含量越來越大,內容的組成形式也變得越來越復雜,面對計算機網(wǎng)絡設計活動這樣一種發(fā)展趨勢,相應的關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)儲存能力和數(shù)據(jù)管理能力變得極為重要。關系數(shù)據(jù)庫的應用,不僅能夠對計算機網(wǎng)絡設計活動中需求和產(chǎn)生的大量計算機網(wǎng)絡設計數(shù)據(jù)進行及時的存儲,而且能夠借助內部管理機制的幫助,對這些數(shù)據(jù)進行有效、準確的規(guī)劃和管理。關系數(shù)據(jù)庫的應用讓計算機網(wǎng)絡設計活動的數(shù)據(jù)管理環(huán)節(jié),成為計算機網(wǎng)絡設計環(huán)節(jié)的一個效率增長點。在具體的操作活動中計算機網(wǎng)絡設計人員,可以利用數(shù)據(jù)庫強大的數(shù)據(jù)存儲功能將設備參數(shù)輸入到網(wǎng)絡拓撲結構中,進而借助網(wǎng)絡拓撲結構對關系數(shù)據(jù)庫進行高效、快捷的操作。如果不能有效的利用關系數(shù)據(jù)庫的輔助作用,有效管理復雜的數(shù)據(jù)信息,那么計算機網(wǎng)絡設計勢必會陷入困境中。
3.2簡便的數(shù)據(jù)轉換功能
關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計活動中的優(yōu)勢,還體現(xiàn)在不同數(shù)據(jù)之間的轉換功能。在計算機網(wǎng)絡設計活動中,因為設計活動本身可能會涉及到社會經(jīng)濟的各個領域,自身的設計形式也會因為網(wǎng)絡設計目標的不同而大相徑庭,在計算機網(wǎng)絡設計活動中,計算機網(wǎng)絡設計的數(shù)據(jù)從呈現(xiàn)形式和傳遞方式上都是有本質上的不同的,所以在對計算機網(wǎng)絡設計數(shù)據(jù)進行管理的時候,不同數(shù)據(jù)之間的轉換是一個關鍵性的問題,只有解決了計算機網(wǎng)絡設計活動中的數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)轉換效率的問題,才能促進計算機網(wǎng)絡設計活動高效進行。關系數(shù)據(jù)庫在計算機網(wǎng)絡設計活動中的應用在一定程度上解決了這一關鍵性問題,因為關系數(shù)據(jù)庫本身存在的關聯(lián)性,就是要從兩組不同數(shù)據(jù)中尋找共同點,并基于這些共同點建立二者之間的普遍聯(lián)系,關系數(shù)據(jù)庫的這種工作機制,在不同形式的數(shù)據(jù)之間的轉換活動中也有積極的作用。數(shù)據(jù)的兩種不同呈現(xiàn)形式本質上也是兩種不同數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的一種體現(xiàn),二者之間本質內容和內在邏輯的聯(lián)系是普遍存在的。關系數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)這一特點,結合自身的工作機制,對二者進行本質上的聯(lián)系,這樣一種在計算機網(wǎng)絡設計活動中復雜無比的問題,在關系數(shù)據(jù)庫的參與下立刻變得可實現(xiàn)、可操作。關系數(shù)據(jù)庫的存在只是解決了計算機網(wǎng)絡設計活動數(shù)據(jù)轉化能力的有無問題,只有強化計算機網(wǎng)絡設計活動中數(shù)據(jù)轉化能力的效率和便捷性,才能在網(wǎng)絡設計的實際工作中起到更加積極的效果。所以在關系數(shù)據(jù)庫的建立健全活動中,對其自身的數(shù)據(jù)轉換能力的強化,是關系數(shù)據(jù)庫發(fā)展完善的未來方向。這一改進必須要將關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)轉化能力與關系數(shù)據(jù)庫的信息交互系統(tǒng)結合起來,保證使用者對關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)轉換能力有更加直接的參與和應用,同時要結合計算機網(wǎng)絡設計活動發(fā)展的實際,對網(wǎng)絡設計活動中可能會涉及到的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式進行系統(tǒng)、詳細的統(tǒng)計,并在關系數(shù)據(jù)庫中對這些數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式進行廣泛的應用。具體而言,就是要在關系數(shù)據(jù)庫中,對計算機網(wǎng)絡設計活動中可能會涉及到的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式進行定義,并設置相應的數(shù)據(jù)轉化機制,在對數(shù)據(jù)信息進行存儲時,盡量選擇應用范圍最廣的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式進行存儲,以最大限度的保證計算機網(wǎng)絡設計活動的數(shù)據(jù)需求,同時也要定義好各種數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式的轉化機制,在使用者產(chǎn)生特殊的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式需求時,能夠運用相應的數(shù)據(jù)轉換機制,進行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式的轉換,以保證計算機網(wǎng)絡設計活動的高效進行。
1 目前計算機局域網(wǎng)絡存在的隱患
1.1 軟件以及應用的安裝不正規(guī)
具調查顯示,現(xiàn)在國內的多數(shù)客戶都有在網(wǎng)絡上下載免費軟件與應用系統(tǒng)的習慣,有時也會因為自身的需要購買一些沒有正規(guī)資質認證的安裝光盤,這些系統(tǒng)以及軟件都沒有較高的安全保障,會有存在病毒的可能性,在安裝時就會給電腦帶來一定的安全隱患。而且現(xiàn)在一些病毒也較為頑固,殺毒軟件也不能對其起到防范的作用,導致用戶的電腦受到威脅。現(xiàn)在世界各地的系統(tǒng)與軟件的開發(fā)商都將科研工作的重心放在了新功能的開發(fā)上,忽視了對局域網(wǎng)絡安全問題的深入研究,對提高網(wǎng)絡的安全系數(shù)造成了一定的阻礙。
1.2 信息傳輸?shù)陌踩源嬖陔[患
現(xiàn)在的局域網(wǎng)絡主要分為有線局域網(wǎng)以及無線局域網(wǎng)兩個部分,相較之下,前者的安全系數(shù)要低于后者,前者在使用時存在較大的安全隱患?,F(xiàn)在人們的生活節(jié)奏與工作節(jié)奏都在不斷地加快,人們在辦公與日常聯(lián)絡時都會更加傾向對局域網(wǎng)絡的使用,很多公司基本都是依靠局域網(wǎng)絡來進行信息傳送的,不過即使公司購買了相關的防護軟件以及安裝了較強的保密系統(tǒng),也會存在泄密的風險,讓不法分子有了可趁之機,使用非法手段對公司的信息進行監(jiān)控和盜取,使公司遭受一定的損失。
1.3 病毒傳播具有擴展性
現(xiàn)在很多的軟件以及應用系統(tǒng)都存在攜帶木馬以及病毒的可能性,這一現(xiàn)象已經(jīng)成為對網(wǎng)絡安全的主要威脅。而且只要局域網(wǎng)絡中有一臺電腦存在病毒,那么它所傳送的有所文件都有攜帶病毒的可能性,會導致接收文件的電腦也感染上病毒,這樣波及的范圍就會越來越大,甚至造成整個局域網(wǎng)絡都受到影響,導致系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的情況。
2 針對存在問題相應的解決策略
2.1 選擇適合的信息數(shù)據(jù)存儲方式
一般網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)的組織形式有兩種,一種是文件的形式,這種形式資源共享方面的功能較為欠缺,卻是當下應用最為廣泛的數(shù)據(jù)存儲模式;另一種就是數(shù)據(jù)庫的形式,這樣形式相對而言在系統(tǒng)操作上沒有相應的安全舉措,與文件存儲的數(shù)據(jù)的方式有所不同,它是依靠對數(shù)據(jù)的可讀形式將其進行存儲的。因此使用者在選擇時,可以對兩者進行比較,選擇較為適合自己的一種方式來進行信息存儲。
2.2 使用防火墻功能
現(xiàn)在使用率較高的教師網(wǎng)絡防火墻功能,它能夠在接收外部網(wǎng)絡的同時,對其中存在的安全隱患進行識別與抵御。它具有外部以及內部防火墻之分,外部防火墻就是對外部以及內部的網(wǎng)絡實施保護功能,幫助其阻止非法的入侵行為。這一部分的功能不僅能夠對所有的信息傳送渠道進行監(jiān)聽與限制,同時還能有效保護指定信息不被盜取,并抵御非法信息的入侵;內部防火墻就是將整體內部網(wǎng)絡進行區(qū)域的劃分,一旦發(fā)生病毒等方面的問題時,能夠將整體的損失降到最低。
2.3 提高電腦和網(wǎng)絡的抵御能力
應從兩方面著手對其進行提高:一方面,相關的開發(fā)商要重視對安全功能的科研研究,提升電腦和網(wǎng)絡自身的防御能力;另一方面要對計算機的客戶和局域網(wǎng)絡工作人員進行培訓,讓其能夠有效掌握常規(guī)問題的處理方法,使他們能夠了解正確的操作方式,從而提升網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全系數(shù)。
2.4 改善非法用戶的登錄問題
為了防止黑客的入侵,要對路由器上的IP地址進行捆綁,保證只要有客戶使用其登錄網(wǎng)絡時路由器就能對其進行識別,只要是IP地址不相符的就會予以阻止,并對指定的計算機客戶端發(fā)出報警信號,只有相符時才能繼續(xù)讓其進行使用。這樣就能有效改善非法用戶登錄的問題,除此之外還可以采用網(wǎng)絡登入密碼認證以及驗證碼等一系列的措施來應對這一狀況。
3 結束語
現(xiàn)在大眾對于網(wǎng)絡使用的依賴性越來越高,辦公、日常繳費以及信息的傳輸都使得網(wǎng)絡的利用率在不斷地提高,因此加強局域網(wǎng)絡的安全系數(shù)是極為重要的,計算機的用戶和相關的使用部門都要對于這一問題予以足夠的重視,要不斷探索制定出一套切實可行的網(wǎng)絡安全應對方案,保證計算機網(wǎng)絡的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
1 醫(yī)院學術論文管理情況現(xiàn)狀
隨著計算機的廣泛應用,絕大多數(shù)醫(yī)院管理論文的方法已經(jīng)從手工登記轉變?yōu)槭褂糜嬎銠C軟件管理,其中最為普及的是使用Excel軟件制作電子表格登記論文資料。這種方法可以較好地幫助工作人員解決查找和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的問題。但是,數(shù)據(jù)的收集需要做大量的前期工作,由論文作者上報至科教科,再由科教科工作人員進行手工錄入制成Excel表格,需要生成報表和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時候也必須手動操作。
大量繁瑣枯燥的手工錄入工作制成的Excel的本地文件,卻并不能較好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。因此,隨著網(wǎng)絡的普及,部分醫(yī)院建立了基于Web的論文管理系統(tǒng)。依靠B/S架構的Web論文管理系統(tǒng),可以很好的解決數(shù)據(jù)共享的問題。相比于使用Excel文件記錄論文數(shù)據(jù),網(wǎng)絡論文管理系統(tǒng)的優(yōu)點在于只要有可用的網(wǎng)絡,無論何時何地都可以通過手機或個人計算機進入系統(tǒng),進行論文上報、登記、查詢操作,使論文管理工作不僅限于辦公室。并且依靠計算機技術也可以一定程度的簡化手工工作,以鼠標點選、自動生成等方式優(yōu)化錄入、統(tǒng)計分析的過程。
2 基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓取的醫(yī)院論文管理系統(tǒng)
基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓取的醫(yī)院論文管理系統(tǒng)保留了普通網(wǎng)絡論文管理系統(tǒng)的優(yōu)點,著力優(yōu)化和完善最為繁瑣的數(shù)據(jù)錄入過程,從國內權威的論文數(shù)據(jù)庫中直接抓取需要的數(shù)據(jù)存入自己的數(shù)據(jù)庫。
據(jù)了解,國內絕大部分正規(guī)期刊上發(fā)表的文獻在見刊1-2個月后就會被知網(wǎng)、萬方、維普等專業(yè)的文獻數(shù)據(jù)庫收錄。普通用戶通過檢索,可以獲取到論文的題目、發(fā)表刊物、見刊時間、作者姓名、單位、關鍵詞、摘要等數(shù)據(jù),足以滿足醫(yī)院論文管理系統(tǒng)的需求。只要實現(xiàn)并使用抓取功能獲得需要的數(shù)據(jù),就能大大簡化手工錄入的工作,同時能有效的避免論文漏報、錯報。
2.1 系統(tǒng)的體系結構
目前基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)體系結構主要是C/S(客戶端/服務器)架構與B/S(瀏覽器/服務器)架構。C/S架構將大部分的運算放在客戶端處理,要求進入系統(tǒng)的計算機安裝相應的客戶端程序,對計算機操作系統(tǒng)等條件有特定的要求,限制了用戶群,具有較高的安全性,但是靈活性不強,不便于后期維護和系統(tǒng)升級。B/S架構基于HTTP和TCP/IP協(xié)議,運用服務器完成大量的運算,將運算結果傳輸給瀏覽器顯示,用戶只需要使用瀏覽器就可以在個人計算機或智能手機上進行操作,不受局域網(wǎng)、軟件和運行平臺的限制,可以實現(xiàn)跨平臺的使用,并且后期維護成本低,更新方便。
為了系統(tǒng)后期的維護及功能完善,本系統(tǒng)采用B/S架構,也更能適應目前信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
2.2 系統(tǒng)的功能模塊
如圖1所示,本系統(tǒng)分為五個功能模塊,分別為:部門管理模塊、職工管理模塊、論文抓取模塊、論文錄入模塊、查詢統(tǒng)計模塊。
2.2.1 部門管理模塊
部門管理模塊的主要功能是通過添加、修改、刪除操作設置醫(yī)院部門信息,構建一個完整的部門樹形結構,以便在查詢統(tǒng)計時可以實現(xiàn)按照部門查詢統(tǒng)計,有助于分析和比較各科室部門的情況。
2.2.2 職工管理模塊
職工管理模塊同樣通過數(shù)據(jù)庫的操作建立職工的花名冊,并且將每個職工按照實際情況分配到科室和部門,如此便建立了論文、作者、部門的關系。
2.2.3 論文數(shù)據(jù)抓取模塊
論文數(shù)據(jù)抓取模塊使用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓取的方法,通過請求URL、對返回數(shù)據(jù)進行分析、提取論文相關數(shù)據(jù),將其存入論文信息表,并與醫(yī)院職工進行關聯(lián)。
2.2.4 論文數(shù)據(jù)錄入模塊
本模塊的主要功能是手工維護論文數(shù)據(jù),以對論文數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除操作,提供是一個查缺補漏渠道,對數(shù)據(jù)抓取過程中出現(xiàn)的不完善數(shù)據(jù)進行人工修改。
2.2.5 統(tǒng)計查詢模塊
模塊提供作者姓名查詢、關鍵詞查詢、期刊查詢、發(fā)表時間查詢、科室查詢等豐富的查詢方法。統(tǒng)計各科室數(shù)量、各種期刊上的數(shù)量、關鍵詞相關論文數(shù)量、任意時間段數(shù)量等以供比較分析。
2.3 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓取模塊設計
數(shù)據(jù)抓取功能是本系統(tǒng)的特色和亮點,其設計原理類似于簡化的網(wǎng)絡爬蟲,抓取數(shù)據(jù)更具針對性,抓取范圍僅限于較權威的論文期刊數(shù)據(jù)庫。以下介紹設計思路。
2.3.1 抓取模塊涉及的數(shù)據(jù)庫設計
為了能在網(wǎng)絡上抓取數(shù)據(jù),需要一個表存放URL信息,其中包括的主要字段有URL、URL的MD5編碼、訪問狀態(tài)、請求的頁面類型等。
另外需要一個存放論文信息的表存放抓取到的數(shù)據(jù),包含題目、刊名、發(fā)表時間、作者、關鍵詞、摘要等字段。
2.3.2 抓取數(shù)據(jù)的主要步驟
首先程序從URL表中取出一條訪問狀態(tài)為未訪問的數(shù)據(jù),請求此URL并接收返回數(shù)據(jù),根據(jù)URL請求的頁面類型做提取論數(shù)據(jù)或者提取URL數(shù)據(jù)的操作。
對于返回的是論文頁面,需要提取論文詳細信息,然后到論文信息表中查找,判斷是否為已經(jīng)抓取過的論文數(shù)據(jù),若已抓取,則標記請求的URL為已訪問,然后進行下一個URL的請求。否則將論文數(shù)據(jù)整理并入庫,將作者與職工關聯(lián),之后請求下一個URL。
若非論文詳情頁面,則需分離提取頁面中的URL,將提取到的URL逐個進行MD5編碼后到URL表中,將非重數(shù)據(jù)標記為未訪問然后入庫。
3 實現(xiàn)本系統(tǒng)的意義
一、簡介
無線局域網(wǎng)[1]是在有線網(wǎng)絡上發(fā)展起來的,是無線傳輸技術在局域網(wǎng)技術上的運用,而其大部分應用也是有線局域網(wǎng)的體現(xiàn)。由于無線局域網(wǎng)在諸多領域體現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢,因此對無線局域網(wǎng)絡技術的研究成為了廣大學者研究的熱點。無線局域網(wǎng)具有組網(wǎng)靈活、接入簡便和適用范圍廣泛的特點,但由于其基于無線路徑進行傳播,因此傳播方式的開放性特性給無線局域網(wǎng)的安全設計和實現(xiàn)帶來了很大的問題。目前無線局域網(wǎng)的主流標準為IEEE802.11,但其存在設計缺陷,缺少密鑰管理,存在很多安全漏洞。本文針對IEEE802.11的安全性缺陷問題進行分析,并在此基礎上對無線局域網(wǎng)的安全研究做出分析。
二、無線局域網(wǎng)安全研究的發(fā)展與研究必要性
無線局域網(wǎng)在帶來巨大應用便利的同時,也存在許多安全上的問題。由于局域網(wǎng)通過開放性的無線傳輸線路傳輸高速數(shù)據(jù),很多有線網(wǎng)絡中的安全策略在無線方式下不再適用,在無線發(fā)射裝置功率覆蓋的范圍內任何接入用戶均可接收到數(shù)據(jù)信息,而將發(fā)射功率對準某一特定用戶在實際中難以實現(xiàn)。這種開放性的數(shù)據(jù)傳輸方式在帶來靈便的同時也帶來了安全性方面的新的挑戰(zhàn)[3]。
IEEE標準化組織在802.11標準之后,也已經(jīng)意識到其固有的安全性缺陷,并針對性的提出了加密協(xié)議(如WEP)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加密和完整性保護。通過此協(xié)議保證數(shù)據(jù)的保密性、完整性和提供對無線局域網(wǎng)的接入控制。但隨后的研究表明,WEP協(xié)議同樣存在致命性的弱點。為了解決802.11中安全機制存在的嚴重缺陷,IEEE802.11工作組提出了新的安全體系,并開發(fā)了新的安全標準IEEE802.11i,其針對WEP機密機制的各種缺陷作了多方面的改進,并定義了RSN(RobustSecurityNetwork)的概念,增強了無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)加密和認證性能。IEEE802.11i建立了新的認證機制,重新規(guī)定了基于802.1x的認證機制,主要包括TKIP(TemporalKeyIntegri
tyProtoco1),CCMP(CounterCBCMACProtoco1)和WRAP(WirelessRobustAuthenticatedProtoco1)等3種加密機制,同時引入了新的密鑰管理機制,也提供了密鑰緩存、預認證機制來支持用戶的漫游功能,從而大幅度提升了網(wǎng)絡的安全性。
三、無線局域網(wǎng)的安全現(xiàn)狀及安全性缺陷
由于無線局域網(wǎng)采用公共的電磁波作為載體,傳輸信息的覆蓋范圍不好控制,因此對越權存取和竊聽的行為也更不容易防備。具體分析,無線局域網(wǎng)存在如下兩種主要的安全性缺陷[3]:
(一)靜態(tài)密鑰的缺陷
靜態(tài)分配的WEP密鑰一般保存在適配卡的非易失性存儲器中,因此當適配卡丟失或者被盜用后,非法用戶都可以利用此卡非法訪問網(wǎng)絡。除非用戶及時告知管理員,否則將產(chǎn)生嚴重的安全問題。及時的更新共同使用的密鑰并重新新的密鑰可以避免此問題,但當用戶少時,管理員可以定期更新這個靜態(tài)配置的密鑰,而且工作量也不大。但是在用戶數(shù)量可觀時,即便可以通過某些方法對所有AP(接入點)上的密鑰一起更新以減輕管理員的配置任務,管理員及時更新這些密鑰的工作量也是難以想像的。
(二)訪問控制機制的安全缺陷
1.封閉網(wǎng)絡訪問控制機制:幾個管理消息中都包括網(wǎng)絡名稱或SSID,并且這些消息被接入點和用戶在網(wǎng)絡中廣播,并不受到任何阻礙。結果是攻擊者可以很容易地嗅探到網(wǎng)絡名稱,獲得共享密鑰,從而連接到“受保護”的網(wǎng)絡上。
2.以太網(wǎng)MAC地址訪問控制表:MAC地址很容易的就會被攻擊者嗅探到,如激活了WEP,MAC地址也必須暴露在外;而且大多數(shù)的無線網(wǎng)卡可以用軟件來改變MAC地址。因此,攻擊者可以竊聽到有效的MAC地址,然后進行編程將有效地址寫到無線網(wǎng)卡中,從而偽裝一個有效地址,越過訪問控制。
四、無線局域網(wǎng)安全保障策略
(一)SSID訪問控制
通過對多個無線接人點AP設置不同的SSID,并要求無線工作站出示正確的SSID才能訪問AP,這樣就可以允許不同群組的用戶接人,并對資源訪問的權限進行區(qū)別限制。
(二)MAC地址過濾
每個無線客戶端網(wǎng)卡都有唯一的一個物理地址,因此可以通過手工的方式在在AP中設置一組允許訪問的MAC地址列表,實現(xiàn)物理地址過濾。
(三)使用移動管理器
使用移動管理器可以用來增強無線局域網(wǎng)的安全性能,實現(xiàn)接入點的安全特性。移動管理器可以提高無線網(wǎng)絡的清晰度,當網(wǎng)絡出現(xiàn)問題時,它能產(chǎn)生告警信號通知網(wǎng)絡管理員,使其能迅速確定受到攻擊的接入點的位置。而且其降低接入點受到DOS攻擊和竊聽的危險,網(wǎng)絡管理員設置一個網(wǎng)絡行為的門限,這個門限在很大程度上減小了DOS攻擊的影響。通過控制接入點的配置,可以防止入侵者通過改變接入點配置而連接到網(wǎng)絡上。
(四)運用VPN技術
VPN技術的運用可以為無線網(wǎng)絡的安全性能提供保障。VPN技術通過三級安全保障:用戶認證、加密和數(shù)據(jù)認證來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的安全性保證。用戶認證確保只有已被授權的用戶才能夠進行無線網(wǎng)絡連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。加密確保即使攻擊者攔截竊聽到傳輸信號,沒有充足的時間和精力他也不能將這些信息解密。數(shù)據(jù)認證確保在無線網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整性,保證所有業(yè)務流都是來自已經(jīng)得到認證的設備。
五、結論
從本文的分析來看,在無線局域網(wǎng)的未來發(fā)展中,安全問題仍將是一個最重要的、迫切需要解決的問題。但這并不能限制無線局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展。針對無線局域網(wǎng)的安全性研究仍將是一個熱點。我們有理由相信,隨著技術的成熟和無線網(wǎng)絡應用商業(yè)化進程的加快,工業(yè)界和研究者都將對無線局域網(wǎng)安全投入更多的關注,為用戶提供速率更快、安全性更高、應用更方便的無線局域網(wǎng)技術標準。
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1 技術選型
目前網(wǎng)絡技術都已經(jīng)過度到高速局域網(wǎng),這其中包含了FDDI網(wǎng),快速以太網(wǎng)、千兆
位以太網(wǎng)、交換式局域網(wǎng)、ATM網(wǎng)、令牌網(wǎng)、無線局域網(wǎng)。
1.FDDI網(wǎng):光纖分布式數(shù)據(jù)接口(fiberdistributed data interface,FDDI)網(wǎng)是一種高性能的光纖標記環(huán)局域網(wǎng),運行速率為100Mbps,最大距離可達200km,可最多連接1000個站點,F(xiàn)DDI是高性能的高速寬帶LAN技術,其標準為ANSI×3T9.5/ISO9384。FDDI物理結構是二個平
行的、相對作反向傳輸?shù)碾p環(huán)結構網(wǎng),它采用定時的令牌傳送協(xié)議。因此,它可以被看作是
一個令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議的高速版本。但與TokenRing技術不同的是,當其發(fā)送完幀后就立即產(chǎn)生
新的令牌幀,故其利用率較高,其運行速度可達100Mb/s。其雙環(huán)結構有非常好的冗余特性
。論文寫作,快速以太網(wǎng)。。FDDI有兩種接入方式:雙端口連接站(DAS),單端口連接站(SAS)。DAS方式比較貴,
但有冗余功能;SAS需要有源集中器,且無冗余功能。
FDDI有幾個通過帶寬分配來實現(xiàn)的優(yōu)先機制,一個是同步帶寬分配(SBA)機制,它可以讓管理員將一定量的帶寬分配給一些確定的工作站,讓它們有更多的捕獲令牌機會。第二個是異步服務(AS),它占用未通過SBA分配的帶寬并將這部分帶寬等分給環(huán)上的工作站。
2.快速以太網(wǎng):快速以太網(wǎng)(fast Ethernet)是一個IEEE局域網(wǎng)標準,于1995年由原來制定標準的IEEE802.3工作組完成。傳統(tǒng)以太網(wǎng)用的是10Mb/s技術,現(xiàn)在出現(xiàn)了更快的版本,雖然10Mb/s以太網(wǎng)使用得最為廣泛,100Mb/s以太網(wǎng)也正在快速崛起,并且千兆以太網(wǎng)標準已定,產(chǎn)品種類較多,為達到這個速度,你需要按100Base-T規(guī)格設計的網(wǎng)卡和集線器,這兩種產(chǎn)品在供應商處都可以買到,它們僅比10Base-T的產(chǎn)品略貴一些,但在性能上就有了明顯的區(qū)別。在小型網(wǎng)絡中實現(xiàn)100Base-T的費用是非常合理的,特別是對于無管理
能力、無交換能力的集線器。即使你仍然選擇10Base-T集線器,也要考慮購買同時支持10Mb/s和100Mb/s的網(wǎng)卡。
3.千兆位以太網(wǎng):在傳統(tǒng)的10Mbps或100Mbps以太網(wǎng)基礎上,減少其傳輸距離,就能獲得更高的速度。技術的進步,使一種新型的以太網(wǎng)能達到千兆位速度,同時又能達到和傳統(tǒng)以太網(wǎng)相同的傳輸距離,千兆位以太網(wǎng),它也有銅線和光纜兩種標準。千兆位以太網(wǎng)技術以簡單的以太網(wǎng)技術為基礎,為網(wǎng)絡主干提供1Gb/s的帶寬。
千兆位以太網(wǎng)技術以自然的方法來升級現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當?shù)母咚倬W(wǎng)絡技術相比,價格低,同時比較簡單,千兆位以太網(wǎng)是相當成功的10Mb/s以太網(wǎng)和100Mb/s快速以太網(wǎng)連接標準的擴展。論文寫作,快速以太網(wǎng)?!,F(xiàn)在千兆位以太網(wǎng)成熟的標準為IEEE802.3z。
千兆位以太網(wǎng)的設計非常靈活,幾乎對網(wǎng)絡結構沒有限制,可以是交換式、共享式的或基于路由器的。現(xiàn)在正在應用的網(wǎng)絡互連技術,例如,特定IP交換技術和第三層的交換技術,都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。千兆位以太網(wǎng)可以通過價格便宜的共享集線器、交換機或路由器來實現(xiàn)。千兆位以太網(wǎng)支持新的交換機之間或交換機與工作站之間全雙工的連接模式,同時也支持半雙工連接模式,以便與基于CSMA/CD存取方式的共享集線器連接。千兆位以太網(wǎng)使用的傳輸介質有光纖、5類非屏蔽雙絞線(UTP)或同軸電纜。目前,千兆以太網(wǎng)支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜,支持5類非屏蔽雙絞線的標準正在制定中。千兆位以太網(wǎng)的管理與以前使用和了解的以太網(wǎng)相同,使用千兆位以太網(wǎng),主干和各網(wǎng)段及桌面已實現(xiàn)了無縫結合,網(wǎng)絡管理變得容易了。
4.交換式局域網(wǎng):在目前,交換式局域網(wǎng)包括ATM交換、LAN交換、路由器交換、幀
中繼交換。而其中,LAN交換器已成為目前各個網(wǎng)絡的主要構件。
5.ATM(異步傳輸模式)網(wǎng):第三代局域網(wǎng)以千兆位以太網(wǎng)和ATM局域網(wǎng)為代表提供
多媒體應用所需的吞吐量和實時傳輸?shù)馁|量保證。
ATM作為一種全新的交換技術,有其明顯的優(yōu)越性。ATM是將分組交換與電路交換優(yōu)點相結合的網(wǎng)絡技術,采用定長的53字節(jié)的小的幀格式,其中48個字節(jié)為信息的有效負荷,另有5個字節(jié)為信元頭部。對于有效負荷在中間節(jié)點不作檢驗,信息的校驗在通信的末端設備中進行,以保證高的傳輸速率和低的時延。
在廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和公用網(wǎng)內,ATM正在被廣泛采用,因為它既能夠將多種服務多路復用到一種基礎設施上,滿足功能越來越強的臺式機對帶寬不斷增長的需求,又能提供虛擬LAN和多媒體等新的網(wǎng)絡服務。但是,ATM技術也有其缺點。首先是標準還沒有完全制定完成,很多重要標準還在修正之中,這就影響了ATM技術的推廣,尤其是在局域網(wǎng)領域內。其次,ATM技術目前主要應用是在專用網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡的范圍內,而延展到外圍和用戶端均仍采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術(以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等),這就使得在ATM網(wǎng)絡和傳統(tǒng)網(wǎng)絡之間要建立一個中間的銜接層,這是一種在ATM信元與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的幀結構之間相互轉換的技術,如Classic IP和ATMLANE等技術,這種技術的優(yōu)點是可以把傳統(tǒng)網(wǎng)絡接入到ATM網(wǎng)絡中,但缺點是帶來了很大的資源開銷,這在很大程度上增加了ATM網(wǎng)絡的復雜性并且降低了網(wǎng)絡的總體性能。另外,目前的大部分網(wǎng)絡應用主要是基于IP網(wǎng)絡的應用,直接針對ATM信元的應用很少,這在很大程度上也增加了ATM網(wǎng)絡使用和管理的復雜性。
6.無線局域網(wǎng):IEEE802.11委員會已經(jīng)開發(fā)了一組無線標準。論文寫作,快速以太網(wǎng)。。而目前,基于IEEE802.11b和IEEE802.11g協(xié)議標準的在實際中應用很多。其中,IEEE802.11b標準的無線局域網(wǎng)能達到11Mbps的傳輸速度,而IEEE802.11g標準的無線局域網(wǎng)能達到54Mbps的傳輸速度。
根據(jù)以上介紹,我們綜合選擇多種高速局域網(wǎng),同時考慮多種技術。校園網(wǎng)的系統(tǒng)
結構選擇主干1000M,桌面100M的交換式以太網(wǎng)技術。
根據(jù)需求,假設建設連接信息中心、多媒體教室、網(wǎng)絡教室、教室備課室、多功能
室、教學樓、辦公室的網(wǎng)絡及綜合樓辦公室無線網(wǎng)絡。其中各部分構成相對獨立的子網(wǎng),通
過接入交換機,接入桌面PC;在多媒體教室、網(wǎng)絡教室等處裝配接入交換機、服務器。在這其中,根據(jù)網(wǎng)絡需要來確定是第二層交換機直接接入桌面PC還是通過第三層交換機來接入桌面PC。
2 拓撲結構
拓撲結構是在邏輯上對網(wǎng)絡的一個描述,它反映了整個網(wǎng)絡的結構。在網(wǎng)絡結構上,目前的網(wǎng)絡結構主要有以下幾種:
(1)星形拓撲:星型拓撲是由中央節(jié)點和通過點到點鏈路到中央節(jié)點的各站點組成。
(2)總線拓撲:總線拓撲結構采用單根傳輸線作為傳輸介質,所有的站點都通過相應的硬件接口直接連接到傳輸介質上,或稱總線上。
(3)環(huán)形拓撲:由一些中繼器和鏈接中繼器的點到點鏈路組成一個閉合環(huán)。論文寫作,快速以太網(wǎng)。。每個中繼器都和兩條鏈路相連。
(4)樹形拓撲:樹形拓撲是從總線拓撲演變過來的,形狀像一棵倒置的樹,頂端有一個分支的根,每個分支還可以延伸出子分支。它主要有易于擴展和故障隔離等優(yōu)點。
(5)環(huán)拓撲:它是將星型拓撲和環(huán)形拓撲混合起來的一種拓撲,試圖取這兩種拓撲的優(yōu)點于一個系統(tǒng)。
在選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:
1.費用低:安裝費用的高低和拓撲結構的選擇以及傳輸介質的選擇、傳輸距離的確定有關。
2.靈活性:要考慮到在設備搬動時很容易重新配置網(wǎng)絡拓撲,還要考慮原有節(jié)點的刪除和新節(jié)點的加入。
3.可靠性:拓撲的選擇要使故障的檢測和故障隔離較為方便。論文寫作,快速以太網(wǎng)。。
綜上所述,綜合選擇多種結構,選擇星形和樹形相結合的拓撲結構,網(wǎng)絡總體拓撲圖如下:
圖2-1網(wǎng)絡總體拓撲圖
一、什么是無線局域網(wǎng)
無線局域網(wǎng)(WirelessLocal Area Network,縮寫為'WLAN')是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講,無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說,無線局域網(wǎng)就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時,提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡的功能。
二、什么情形需要無線局域網(wǎng)絡
無線局域網(wǎng)絡絕不是用來取代有線局域網(wǎng)絡,而是用來彌補有線局域網(wǎng)絡之不足,以達到網(wǎng)絡延伸之目的,現(xiàn)在有線局域網(wǎng)技術已經(jīng)發(fā)展得比較完善,但是什么情形需要使用無線局域網(wǎng)呢?下面就是無線局域網(wǎng)大顯身手的幾種場合。
1、移動辦公
有了無線局域網(wǎng),你就可以充分享受無線的自由:到辦公室后,打開自己的筆記本電腦,就可以擺脫煩人的雙絞線,在公司內自由移動辦公了。而且,如果你來到分公司,如果他們也有無線局域網(wǎng),你也可以直接聯(lián)入網(wǎng)絡,再也不用為找一個臨時座位和雙絞線而發(fā)愁了。
2、會議
會場布置過程中最令人頭痛的就是網(wǎng)絡布線,因為演示者很可能需要聯(lián)入網(wǎng)絡環(huán)境才能得心應手。此時,如果在會場附近架設無線局域網(wǎng),使無線局域網(wǎng)覆蓋會場,筆記本電腦借助無線網(wǎng)卡上網(wǎng),那么問題就會迎刃而解。
3、布線困難的場所
地方利用無線局域網(wǎng)進行信息的交流;零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。
流動工作者可得到信息的區(qū)域:需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護士、零售商、白領工作者。
辦公室和家庭辦公室(SOHO)用戶,以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡的用戶。
三、目前的幾種無線網(wǎng)絡技術
目前,實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的技術,有藍牙無線接入技術、家庭網(wǎng)絡的HomeRF以及IEEE802.11連接技術。
1、藍牙技術
Bluetooth(藍牙)是一種短距的無線通訊技術,電子裝置彼此可以透過藍牙而連接起來。透過芯片上的無線接收器,配有藍牙技術的電子產(chǎn)品能夠在十米的距離內彼此相通,傳輸速度可以達到10M/s。不過Bluetooth產(chǎn)品致命的缺陷是任何藍牙產(chǎn)品都離不開Bluetooth芯片、Bluetooth模塊較難生產(chǎn),Bluetooth難于全面測試。這三點是藍牙產(chǎn)品發(fā)展的瓶頸。。
2、HomeRF技術
HomeRF是由HomeRF工作組開發(fā)的,是在家庭區(qū)域范圍內的任何地方,在PC機和用戶電子設備之間實現(xiàn)無線數(shù)字通信的開放性工業(yè)標準。。作為無線技術方案,它代替了需要鋪設昂貴傳輸線的有線家庭網(wǎng)絡,為網(wǎng)絡中的設備該協(xié)議的網(wǎng)絡是對等網(wǎng),也就是說,網(wǎng)上的每一個節(jié)點都是西對獨立的,不受中央節(jié)點的控制。因此,任何一個節(jié)點離開網(wǎng)絡都不會影響到網(wǎng)絡上其他節(jié)點的正常工作。它的另外一個特點是低功耗,很適合筆記本電腦。
3、IEEE802.11
IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標準,主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高只能達到2Mb/s。
由于IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,IEEE小組又相繼推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a兩個新標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。此外還出現(xiàn)了最新802.11g。
本文主要討論以802.11b為基礎的無線局域網(wǎng)。
四、無線局域網(wǎng)的標準
20世紀90年代初,無線局域網(wǎng)設備就已經(jīng)出現(xiàn),但是由于價格、性能、通用性等種種原因,沒有得到廣泛應用。IEEE 802.11標準是IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)于1997年制定的一個無線局域網(wǎng)標準,主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中設備的無線接入,速率最高只能達到2Mbps。由于IEEE 802.11標準在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,1999年IEEE小組又相繼推出了IEEE 802.11b和IEEE 802.11a兩個新標準。 由于802.11b和802.11a互不兼容,由802.11b升級到802.11a成本非常高,經(jīng)過長時間的研究, IEEE于近日試驗性的批準了802.11g。
IEEE 802.11是最初的一個無線局域網(wǎng)標準,用于用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高為2Mbps。目前,3Com、TP-link等公司都有該標準的無線網(wǎng)卡。。
五、無線局域網(wǎng)的拓撲結構
無線局域網(wǎng)的拓撲結構可分為兩類:無中心拓撲(對等式拓撲)和有中心拓撲。無中心拓撲的網(wǎng)絡要求網(wǎng)中任意兩點均可直接通信。采用這種結構的網(wǎng)絡一般使用公用廣播信道,而信道接入控制(MAC)協(xié)議多采用載波監(jiān)測多址接入(CSMA)類型的多址接入?yún)f(xié)議。有中心拓撲結構中則要求一個無線站點充當中心站,所有站點對網(wǎng)絡的訪問均由中心站控制。
對于不同局域網(wǎng)的應用環(huán)境與需求,無線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡結構來實現(xiàn)互連。
網(wǎng)橋連接型:不同的局域網(wǎng)之間互連時,由于物理上的原因,若采取有線方式不方便,則可利用無線網(wǎng)橋的方式實現(xiàn)二者的點對點連接,無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接,還為兩個網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉換。
基站接入型:當采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時,各站點之間的通信是通過基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來實現(xiàn)互連的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng),還可以通過廣域網(wǎng)與遠地站點組建自己的工作網(wǎng)絡。
Hub接入型:利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。在該結構基礎上的無線局域網(wǎng),可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式,要求Hub具有簡單的網(wǎng)內交換功能。
無中心結構:要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道,MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。
結束語
無線局域網(wǎng)的技術和產(chǎn)品在國內的實際應用領域還是新生事物。很多人對無線局域網(wǎng)還缺乏基本的了解,認同度就更談不上了。管理者認為,假如企業(yè)要運用無線局域網(wǎng)辦公,那么企業(yè)將不得不為設備付出昂貴的價格。因為目前無線局域網(wǎng)設備的價格相對高昂,如果使用無線局域網(wǎng)就意味著還需要大量的無線網(wǎng)橋和無線網(wǎng)卡,這一切都將使企業(yè)為之付出不菲的代價。而且在短時間內,企業(yè)很難看見由這些無線局域網(wǎng)設備投入而帶來的企業(yè)運營成本的降低。無線局域網(wǎng)技術還有一段路要走,但它會成為網(wǎng)絡技術中不可或缺的一支。
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一、概述
當前中國移動已成為全業(yè)務運營商,全業(yè)務接入的高帶寬需求,勢必要求一個豐富的網(wǎng)絡資源作為支持。在移動全業(yè)務發(fā)展初期,現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡覆蓋范圍、分布特點與終端業(yè)務用戶相去甚遠,WLAN作為一種技術成熟,用戶認知度較高的無線技術,為固定寬帶接入和移動數(shù)據(jù)業(yè)務形成一種有效的補充,一方面可以為固定寬帶接入業(yè)務提供最后一百米的無線延伸,使固定寬帶移動化,另一方面,可以有效緩解3G網(wǎng)絡在熱點區(qū)域的帶寬壓力。在接入具體全業(yè)務點的同時如何利用WLAN優(yōu)勢,在實際組網(wǎng)過程中與用戶LAN進行混合組網(wǎng),形成一個完整的解決方案也是值得我們研究的。
二、WLAN技術
無線局域網(wǎng)WLAN (Wireless Local Area Network):以無線多址信道作為傳輸媒介,實現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能。WLAN 定位為無線局域網(wǎng)技術,提供慢速和游牧移動狀態(tài)寬帶接入;WLAN既能彌補固定網(wǎng)絡的移動性不足計算機畢業(yè)論文,也能彌補移動網(wǎng)絡的寬帶性不足,其作為固定和移動網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務的補充,已得到全球廣大運營商的認可;同時WLAN能有效分流2G/3G 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流,降低2G/3G 網(wǎng)絡投資。具體實施過程中WLAN一般只要安裝一個或多個接入點設備。就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡,包括臨時組網(wǎng)與移動通信。不僅解決了有線LAN的大量有關組網(wǎng)與接入的難題,而且也方便地拓展了網(wǎng)絡信息服務的能力,對于“把信息資源貼近最終用戶”具有深遠的影響。
目前在全業(yè)務競爭中不僅要發(fā)展有線LAN的綜合接入,同時很多場合需要見縫插針的將WLAN網(wǎng)絡也建設進去。WLAN與LAN混合組網(wǎng)的優(yōu)勢如下:
1.擴展了CMCC網(wǎng)絡覆蓋
目前CMCC的有線LAN接入,受到五類線傳輸距離、交換機布放位置、用戶要求上網(wǎng)信息點不固定的限制,網(wǎng)絡覆蓋范圍局限性較大。如在LAN建設中部分特殊區(qū)域的LAN交換機下掛數(shù)臺AP設備,就能很好的解決客戶的需求,擴展CMCC網(wǎng)絡的覆蓋范圍。
2.安裝便捷
一般在網(wǎng)絡建設中,施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的,就是綜合布線施工工程。在施工過程中,往往需要破墻掘地、穿線架管畢業(yè)論文格式范文。而WLAN最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點 (AP) 設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。
3.全業(yè)務建設朝綜合接入方面發(fā)展
目前中國移動全業(yè)務的開展主要是安裝客戶的需求來進行的,客戶有寬帶或固話的需求,移動就為其提供相應的設備。這對于駐地網(wǎng)、本地網(wǎng)及設備的投資來說利用率均不高,移動以后在接入全業(yè)務客戶時,可考慮融合固話、有線寬帶、WLAN、以及今后的3G來給用戶綜合組網(wǎng)。這樣網(wǎng)絡建設能一次到位,各類資源的利用率也較高,且用戶認知度高,不易被其他運營商搶過去。
4.充分貫徹集團的TD+WLAN的方針
隨著移動3G業(yè)務的不斷開展,TD終端打破了傳統(tǒng)單一品種而出現(xiàn)了數(shù)據(jù)卡、上網(wǎng)本、無線固話與手機3+1的多個品種。當中移動將上網(wǎng)本作為3G網(wǎng)絡的主推業(yè)務,但是由于TD-HSDPA小區(qū)下載峰值速率和小區(qū)極限流量要趕超WCDMA和CDMA2000EV-DO的可能性是微乎其微,且TD類似于GSM的時分復用技術除了給TD帶來了頻譜利用率高的優(yōu)點外,也讓TD留下了穿透性能差的終身烙印。測試過TD信號的人都有這樣的感覺,如果不做室內覆蓋的話,TD的室內信號很微弱。
因此計算機畢業(yè)論文,讓TD+WLAN雙層網(wǎng)絡來保證熱點區(qū)域,甚至用成本較低的WLAN為一般室內提供無線寬帶也是可取。在進行重要用戶覆蓋時,將TD-HSDPA網(wǎng)絡作為主體網(wǎng)絡,以WLAN網(wǎng)絡覆蓋方式對于部分室內熱點地區(qū)進行輔助補充,會取得較好的效果。
5.有效搶占頻率空間
WLAN頻點有限,在當前競爭異常激烈的電信市場,可能有許多地方WLAN的頻點早已被其他運營商占領,這確實是制約TD+WLAN發(fā)展的一大難題。本人認為可以通過以下的方式解決:TD主要特點是頻譜利用率高和穿透性能差,我們可以利用這兩大特點。頻譜利用率高,我國給TD預留的頻段達155M,TD頻率資源豐富;穿透性不強,不進行室內覆蓋的在樓內TD信號十分微弱,因此是否可以考慮在部分室內覆蓋定制TD頻段的WLAN設備呢?這里給WLAN的頻點完全可是TD的A或C頻段中的少許頻點,總之不要與現(xiàn)網(wǎng)B頻段的TD同鄰頻即可,或者也可以采用目前使用較少的5.8G頻段。
但是,WLAN產(chǎn)品比較昂貴,傳輸速度也比較慢。以太網(wǎng)可實現(xiàn)1Gbit/s的傳輸速度,而WLAN的傳輸速度被限制在1OMbit/s左右,市場上一般的無線網(wǎng)絡帶寬還達不到2Mbit/s。 因此,在開展WLAN+LAN混合組網(wǎng)業(yè)務時,也需注意創(chuàng)新WLAN的市場運營模式和WLAN的布放場景。
目前中國移動WLAN覆蓋建設原則為:
1.公共事業(yè)單位或者人口流動較多場所建議覆蓋
2.便攜機較多的企業(yè)單位建議覆蓋
3.用戶過小的場所不予覆蓋
WLAN接入的傳輸速度、帶寬及QoS都比不上有線的LAN接入,WLAN只是做為LAN接入的補充和延伸。因此目前全業(yè)務接入中采用GPON技術的LAN接入仍是主要接入方式。
三、WLAN+LAN混合組網(wǎng)案例分析
2010年8月,某縣衛(wèi)生院的業(yè)務申請,客戶要求在其大院內開通局域網(wǎng)WLAN業(yè)務??蛻粜枋褂迷揥LAN網(wǎng)絡組建自己的內部網(wǎng)絡,且要求通過該WLAN上外網(wǎng)。移動公司在接到用戶申請后,在其新樓3F安裝GPONONU設備1臺、WLAN局域網(wǎng)交換機1臺,在1F-3F的衛(wèi)生間墻壁上各安裝AP設備1臺。在其舊樓2F安裝GPONONU設備1臺、WLAN局域網(wǎng)交換機1臺,在2F、3F各安裝AP設備1臺。AP設備通過五類線上聯(lián)到局域網(wǎng)交換機,再上聯(lián)到ONU,通過ONU匯聚到匯聚機房OLT上計算機畢業(yè)論文,最后上聯(lián)到互聯(lián)網(wǎng)。辦公樓內提供10M帶寬,同時使用WLAN進行了全覆蓋。
圖1 衛(wèi)生院組網(wǎng)結構圖
為了提高WLAN使用效率,計劃將該醫(yī)院內部WLAN網(wǎng)絡對外開放,使普通移動用戶到衛(wèi)生院附近時也能通過CMCC WLAN信號接入至公網(wǎng),增加業(yè)務增長點。
但是普通用戶的接入會影響到衛(wèi)生院內部網(wǎng)絡的上網(wǎng)速率、帶寬及影響內部網(wǎng)絡安全,因此需將普通用戶和衛(wèi)生院內部用戶進行區(qū)分。通過采用了劃分不同SSID的方法來解決了這個問題畢業(yè)論文格式范文。
SSID(Service Set Identifier)也可以寫為ESSID,用來區(qū)分不同的網(wǎng)絡,最多可以有32個字符,無線網(wǎng)卡設置了不同的SSID就可以進入不同網(wǎng)絡,SSID通常由AP廣播出來,通過XP自帶的掃描功能可以相看當前區(qū)域內的SSID。出于安全考慮可以不廣播SSID,此時用戶就要手工設置SSID才能進入相應的網(wǎng)絡。簡單說,SSID就是一個局域網(wǎng)的名稱,只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。
SSID技術可以將一個無線局域網(wǎng)分為幾個需要不同身份驗證的子網(wǎng)絡,每一個子網(wǎng)絡都需要獨立的身份驗證,只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網(wǎng)絡,防止未被授權的用戶進入本網(wǎng)絡。
因此,在遇到如衛(wèi)生院此類用戶時,也可采用SSID技術來區(qū)分不同用戶。可將大橋衛(wèi)生院自身無線寬帶用戶劃分到一個SSID內,另外再設置一個用于接入普通用戶的SSID(CMCC)。
為保證用戶自身無線寬帶用戶的網(wǎng)絡安全及用戶帶寬,可在AP上將前一個SSID設置為禁止廣播方式,且將用戶帶寬設置較高;將后一個SSID設置為廣播方式,將用戶帶寬設置較低。
衛(wèi)生院單位內部用戶,使用SSID1接入,該SSID設置為禁止廣播方式,該用戶到CMNET用戶認證服務器認證;普通用戶使用SSID,該SSID設置為廣播方式,該用戶到WLAN用戶認證服務器認證。如圖二所示:
圖2 各種用戶認證及上網(wǎng)方式
四、WLAN+LAN混合組網(wǎng)業(yè)務的開展
隨著中國移動全業(yè)務的開展,以后像衛(wèi)生院此類用戶需求會不斷增加。部分已采用移動LAN接入寬帶業(yè)務的用戶,如果該地區(qū)使用便攜機的流動人口較多(如醫(yī)院、賓館等)計算機畢業(yè)論文,也可考慮在該地區(qū)新增移動的WLAN設備,該WLAN可采用原有的移動LAN上聯(lián)到CMNET,這樣從合理利用設備資源和減少設備投資的方面考慮都有一定好處。
對原有LAN企業(yè)用戶加裝WLAN設備改造,可在建設時將該WLAN網(wǎng)絡設計成既能滿足該單位自身用戶的上網(wǎng)需求,又能兼顧普通用戶的漫游接入。原客戶自身WLAN用戶可采用個人用戶認證方式,提供給該單位一個隱藏的SSID及配套密碼,使用該SSID和密碼的用戶上聯(lián)到個人用戶認證服務器上進行認證和計費(企業(yè)SSID不考慮使用企業(yè)自身使用的固定公有IP地址是因為SSID的密碼存在被外來人員獲取的可能性,一旦SSID密碼被泄露,加上WLAN用戶的可移動性,對于追查用戶源有很大的不便,因此在這里考慮使用個人寬帶用戶認證方式,確保使用者的可追溯性);而普通用戶則會通過無線網(wǎng)卡自動檢測到一個公開的SSID(CMCC),通過用戶的手機號碼及密碼來登錄。為保證普通用戶的接入不影響原單位用戶的網(wǎng)絡安全和帶寬,可限制公開的SSID的安全等級、接入數(shù)量和接入用戶帶寬。
另外,該單位的隱藏SSID及密碼需和該單位內建設的AP設備綁定,防止該SSID和密碼在其他WLAN地區(qū)也能接入。
參考文獻:
1.基于IEEE802.11b無線局域網(wǎng)支持QoS的盲檢測算法 《電路與系統(tǒng)學報》2009年2期趙忠偉;
2.應用于802.11e無線局域網(wǎng)QoS區(qū)分的新機制 《西安電子科技大學學報(自然科學版)》 2009年4期 張國鵬,趙力強,張海林;
3.一種新的WLAN接人安全性問題的解決方案 《江蘇通信技術》2005年1期 蔣鵬,劉尚東;
4.基于cdma2000網(wǎng)絡的FemtoCell組網(wǎng)測試分析 《電信科學》2009年4期 王思偉,劉源,董斌,周峰;
1. 前言
計算機的發(fā)展日新月異,其應用已經(jīng)滲透到社會上各個領域。在高等院校,計算機機房為計算機專業(yè)學生提供了理論學習和動手操作的重要場所,在日常教學中扮演著重要的角色。我院軟件學院成立至今,機房從原有的9個迅速增加到現(xiàn)有24個,足見機房在日常教學中不可或缺的地位。然而,隨著舊機房電腦日益老化且配置相對較低,現(xiàn)已難以滿足日常教學的要求,如何建設一批靈活高效的現(xiàn)代化網(wǎng)絡機房成為我們機房工作人員急需思考的問題。
2. 機房現(xiàn)狀以及機房建設方案設定
目前,我院計算機機房的使用率高,大部分機房一天需排課12節(jié),承擔著艱巨的教學任務。本人經(jīng)過調查研究,就機房現(xiàn)存問題與建設方案分析如下:
(1)教學軟件更新快,對硬件的要求越來越高。例如:運行網(wǎng)絡虛擬機(VMware)、oracle數(shù)據(jù)庫、SQL2005等軟件機器根本運行不了,運行這些軟件至少需要提供1G以上的內存,但我院有一半機房電腦內存只有512M,有些還是從256M升級來的。
(2)機房電腦反應慢。機房除了安裝一些常用軟件還要安裝專業(yè)教學軟件,由于機房資源緊張,往往幾個不同專業(yè)的學生需要共用一個機房,為了提供不同專業(yè)的學生學習,需要安裝各類專業(yè)教學軟件,從而增加了機器的負擔,導致系統(tǒng)反應過慢。另外,還有病毒、系統(tǒng)漏洞等引起。
(3)設備故障率高,直接影響教學效果,同時給機房工作人員增加很大的工作量。原因一方面是設備使用頻率高,時間長,會自己出現(xiàn)各種故障;另外,學生上機操作不當是引起設備故障的重要原因之一。畢業(yè)論文,無線漫游。。
(4)學生攜帶筆記本電腦進入機房,對機房網(wǎng)絡提出了新的要求。目前,隨著筆記本電腦的普及,越來越多的學生上課時攜帶筆記本電腦進入機房,然而現(xiàn)機房里的電源插座、網(wǎng)線接口都是按信息接入點分配固定好的,筆記本電腦進入機房就需要為它們另外提供電源插座,網(wǎng)線接口。網(wǎng)線也都是機房建設時預埋好的,沒有多余的接口,學生就只有從原來的信息點上把網(wǎng)線接口撥下插到自己的筆記本上來使用,這樣來回插撥,容易引起網(wǎng)線頭松動令網(wǎng)絡不通暢。有時也不失有個別學生蓄意破壞機房網(wǎng)線,這也對機房的網(wǎng)絡提出了更新更高的要求。
針對我院機房的現(xiàn)狀,提出組建筆記本無線局域網(wǎng)機房,利用無線局域網(wǎng)技術(WirelessLocal-Area Network,WLAN),再結合筆記本電腦組建靈活高效的現(xiàn)代化網(wǎng)絡機房,為我院教育信息化建設做好鋪墊。本文將詳細介紹組建無線局域網(wǎng)的全過程。
3.無線局域網(wǎng)機房的優(yōu)勢和特點
隨著網(wǎng)絡技術與無線通信技術的蓬勃發(fā)展,網(wǎng)絡組建技術從傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡發(fā)展到無線網(wǎng)絡,而作為無線網(wǎng)絡之一的無線局域網(wǎng)以其布線容易、組網(wǎng)靈活、移動性高等優(yōu)勢在網(wǎng)絡中發(fā)揮重要的作用。與有線局域網(wǎng)相比無線局域網(wǎng)具有以下特點:
(1)無線網(wǎng)絡建設更加便捷。相對于有線局域網(wǎng)來說,無線局域網(wǎng)免去或減少了大量布線工作,在建設時不需要挖地槽、穿墻。一般只需要安裝一個或多個無線訪問點(Access Point,AP)設備就可以覆蓋到整個建筑。
(2)無線局域網(wǎng)具有高移動性,可實現(xiàn)漫游功能。在無線局域網(wǎng)的信號覆蓋范圍內,無線終端可以任意移動,在不同AP之間可以實現(xiàn)無線漫游功能,總是與網(wǎng)絡保持連接狀態(tài),不受有線網(wǎng)絡束縛。
(3)無線局域網(wǎng)組網(wǎng)靈活,終端接入簡單。靈活組建臨時無線網(wǎng)絡,不需要布線,不會影響整個網(wǎng)絡拓撲結構,無線終端接入只需簡單的設置就可以接入網(wǎng)絡。
4. 組建筆記本無線局域網(wǎng)機房實施方案探討
4.1 設計原則
對機房內部進行無線信號的完全覆蓋,以便無線終端在機房里能實現(xiàn)漫游。為給無線傳輸提供良好的質量與可靠性,需要合理布置AP,以便每個AP達到最佳功效,基本保證每個AP至多接入20—30個無線用戶,在機房放置4個AP,最多可以接入80—120個用戶。另外還需要寬帶路由器,利用路由器的管理功能來控制流量、禁止學員訪問不健康網(wǎng)站。
4.2 設計方案
學校的有線網(wǎng)絡已有規(guī)模,因此可以利用原先的信息點,即路由器通過雙絞線與校園網(wǎng)相連,其它的無線設備(AP)利用雙絞線與路由器相連,無線用戶就通過AP接入網(wǎng)絡。其網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示:
圖1 機房網(wǎng)絡拓撲圖
4.3 無線網(wǎng)絡基本配置
硬件安裝完后,我們需要對路由器、AP和無線客戶端進行配置。
(1)路由器設置
下面我們以D-Link DI-604+ 路由器為例。先來做好前序工作,首先,用雙絞線一頭接到電腦,一頭接到路由器。設置電腦的IP地址為自動獲取,然后,打開IE瀏覽器,在地址欄輸入路由器的默認IP地址(請參閱你的產(chǎn)品說明書,一般都為192.168.1.1),接著會提示你輸入用戶名和密碼。
現(xiàn)在開始配置路由器:
第一步:設置廣域網(wǎng)IP地址即校園網(wǎng)內部地址;
第二步:設置允許訪問路由器的局域網(wǎng)IP地址。本局域網(wǎng)需要為4個AP分配IP地址;
第三步:配置路由器包過濾、流量控制、網(wǎng)絡安全等問題。
(2)無線AP配置
由于用到多個AP,就會遇到問題,當移動的用戶在不同的無線AP之間切換時每次都要查找無線網(wǎng)絡,重新進行連接,非常麻煩。為了解決這個問題我們引入了無線漫游這一概念。要實現(xiàn)無線漫游,首先,我們必須給每個無線AP分配好IP地址,并且保證所有無線AP的IP地址都在同一網(wǎng)段;然后,把每個無線AP的工作模式都設置成AP模式,并且它們的SSID必須設置相同。畢業(yè)論文,無線漫游。。
下面我們以D-Link DWL-2100無線AP為例。它跟配置路由器的前序工作差不多(默認IP地址為:192.168.0.50)。
現(xiàn)在開始配置AP:
第一步:設置AP的Mode選擇為Access Point模式(即接入點模式),類似于有線網(wǎng)絡中的交換機。畢業(yè)論文,無線漫游。。在這種模式下,無線AP即可以和無線網(wǎng)卡建立無線連接,用LAN口與前端的路由器相連;
第二步: 配置“SSID”和“Channel”,同時開啟無線功能。4個AP的“SSID”必須相同,“Channel”選擇不同的信道值;
第三步:為4 個AP分配固定的IP地址,使它們IP地址都在同一網(wǎng)段,并啟動DHCP功能。
(3)設置無線客戶端
客戶端配置簡單只需要無線網(wǎng)卡,開啟無線網(wǎng)卡,它會自動搜索可用的無線網(wǎng)絡,選中自己的無線網(wǎng)絡點連接就OK。連接上后,會自動獲得一個IP地址。
5. 結語
通過精心的設計,無線漫游、無線接入等技術都得以實現(xiàn)。伴隨著人們對無線產(chǎn)品的需求俞來俞大,無線網(wǎng)絡將在金融、教育、醫(yī)療等領域得到廣泛的應用,技術的不斷創(chuàng)新將會使無線網(wǎng)絡的應用取得更好的效果。
參考文獻:
[1]楊軍,李瑛.無線局域網(wǎng)組建實戰(zhàn)[M].電子工業(yè)出版社,2006.
[2]張圣.基于WLAN技術的無線校園網(wǎng)組網(wǎng)研究[J].信息技術,2005.
隨著網(wǎng)絡應用日益豐富,傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足師生對移動網(wǎng)絡的要求,無線局域網(wǎng)作為有線網(wǎng)絡的補充手段,被更多的師生所認同和接受。眾多師生開始在無線局域網(wǎng)中開展各種應用業(yè)務,教學、科研、管理、生活正在悄悄地改變。雖然如今無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,但近年來,隨著無線局域網(wǎng)技術業(yè)趨向成熟,無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)絡的無縫連接,無線局域網(wǎng)正在以它的較高傳輸能力和很好的靈活性在高校各項應用中發(fā)揮日益重要的作用。
1 無線局域網(wǎng)基礎知識與架構
1.1 無線局域網(wǎng)
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以無線信道作為傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)絡,是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能,能夠使用戶真正實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡接入。
1.2 無線局域網(wǎng)的技術標準
無線局域網(wǎng)是利用射頻技術實現(xiàn)無線通信的局域網(wǎng)絡。該技術產(chǎn)生于20世紀80年代,WLAN主要是作為傳統(tǒng)布線LAN的延展和替代,它能支持較高數(shù)據(jù)速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結構的,自主管理的計算機局部網(wǎng)絡。還可以采用無線電或紅外線作為傳輸媒質,采用擴展頻譜技術,移動的終端可通過無線接人點來實現(xiàn)對Internet的訪問。無線局域網(wǎng)有以下常用標準:
1)IEEE802.11b
802.11b(通常又稱Wireless Fidelity,WI-FI),是現(xiàn)在最普及的無線標準之一。設備工作在2.4GHz的范圍內,帶寬可以達到11Mbps。
2)IEEE802.11a
802.11a標準是一個獲得正式批準的無線以太網(wǎng)標準。它工作在5GHz頻段上,使用正交頻分復用技術,將5GHz分為多個重疊的頻率,在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸,以減少信道之間的相互干擾,使帶寬可以達到54Mbps。
3)IEEE802.11g
802.11g是一種混合標準,能向下兼容傳統(tǒng)的802.11b標準。IEEE802.11g的54Mbps高數(shù)據(jù)吞吐量比802.11b快出5倍,將改善已有的應用性能,使高帶寬數(shù)據(jù)應用成為可能。802.11品可以在同一個網(wǎng)絡中與802.11b產(chǎn)品結合使用。
4)IEEE802.11n
IEEE802.11n將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達320Mbps。與以往的802.11標準不同,802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個工作頻段)。這樣11n保障了以往的802.11a、b、g標準兼容。另外,天線技術及傳輸技術使無線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里(并且能夠保障100Mbps的傳輸速度)。
2 校園無線網(wǎng)絡應用與優(yōu)勢
無線局域網(wǎng)以其靈活布設、高帶寬和無線接人的優(yōu)勢,可以突破有線網(wǎng)絡節(jié)點限制、實現(xiàn)多人同時上網(wǎng)的問題,大大地增加了校園網(wǎng)絡信息點,方便在校師生獲取信息,進一步提升學校的信息化水平。
2.1 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
1) 安裝維護方便無線局域網(wǎng)的安裝簡單,無需破墻、掘地、穿線架管,這樣避免對建筑物及周邊環(huán)境影響,減少網(wǎng)絡布線工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建成覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。一旦發(fā)生事故,不必尋找損壞路線,只要檢查信號發(fā)送端與接收端的信號是否正常即可。
2) 易于擴展
無線局域網(wǎng)技術有對等模式、中心模式、中繼組網(wǎng)模式等多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。
3) 經(jīng)濟節(jié)約
由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用律較低的信息點。而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造。而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
4) 使用靈活在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制。而一旦無線局域網(wǎng)建成后,在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。
5) 傳輸速率高
無線局域網(wǎng)技術能夠提供高速數(shù)據(jù)帶寬,其中IEEE802.11g能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到54Mbit/s??梢詽M足用戶上網(wǎng)的實際需要。
2.2 無線校園網(wǎng)的網(wǎng)絡應用
1)電子網(wǎng)絡課堂教學??梢酝ㄟ^無線網(wǎng)絡進行教學,拓展了知識空間。
2)移動教學。上課不用再聚集于教室,打破了空間的限制,拓展了地域空間。
3)隨時互動輔導。師生不必在課堂上直接對話,拓展了教學空間。
4)科研與教學。校園師生可以隨時、隨地地從網(wǎng)上獲取學術信息,獲取無限的網(wǎng)絡資源。
5)無線多媒體業(yè)務。無線活動教室;虛擬現(xiàn)實的學習環(huán)境;無線視頻監(jiān)控;校園語音電話及網(wǎng)上視頻點播。
3 校園無線網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計
3.1 網(wǎng)絡需求分析
本文所討論的無線校園網(wǎng)的規(guī)劃是以江陰職業(yè)技術學院為對象,本學院地處江陰市南郊,占地500畝。校園內共有大小建筑27幢,師生員工9000余人,地理環(huán)境簡單,考慮滿足以下幾個方面的需求:
1)建設一個滿足教學和工作需要的安全可靠的無線校園網(wǎng)絡;
2)無線與有線的統(tǒng)一:高校網(wǎng)絡一般已經(jīng)建設了有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡建設必須在原有的有線網(wǎng)絡上進行,并實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)、認證計費、安全防御等方面與有線網(wǎng)絡進行良好的兼容和互補。這就要求校園有線網(wǎng)絡的架構不需要任何改變,只需用原有的網(wǎng)管、認證、計費系統(tǒng)就可以對無線網(wǎng)絡進行管理和統(tǒng)一認證。
3)所有教學樓及實訓實驗大樓:各層走廊和教室均要求信號覆蓋;所有學生宿舍樓:鑒于各宿舍都有有線接通,盡量覆蓋各宿舍(不做要求);籃球場及足球場:信號要求完全覆蓋;室內體育館:信號要求完全覆蓋;各建筑周圍的草坪和場所:信號要求完全覆蓋;行政樓:要求信號完全覆蓋;學生食堂:要求信號完全覆蓋;教師宿舍樓:要求信號完全覆蓋;要求能提供1000并發(fā)用戶能力;
4)各信號輸出點信號強度10-15dbm;將按照2.4G工作頻段2.412~2.462GHz(FCC)分為channel1、channel6、channel11三個完全不干擾頻段設計;要求室內容許最大覆蓋距離為35—100米,室外容許最大距離100—400米。
5)校園無線網(wǎng)絡在支持數(shù)據(jù)轉發(fā)的同時支持數(shù)據(jù)、語音等多種業(yè)務,網(wǎng)絡應該具有其它智能業(yè)務擴展的能力,滿足學院的多功能發(fā)展需求;
6)現(xiàn)在建設高校無線網(wǎng)絡,除了要考慮對現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡終端的無線接入,還要支持高性能的IPv6的用戶接入,以適應網(wǎng)絡發(fā)展趨勢,并保護網(wǎng)絡投資。
3.2 無線校園網(wǎng)的設計
3.2.1 校園無線網(wǎng)絡拓撲結構設計
對于局部無線網(wǎng)絡,主要采用的是以AP或者無線交換機等為中心結點的星型結構,其目的是為了滿足多用戶的需求。而如果建設全局無線校園網(wǎng),可將網(wǎng)絡劃分為核心層、分布層、接入層進行設計,在整體上一般采用以樹型和星型混合的拓撲結構。
3.2.2 校園無線網(wǎng)絡物理結構設計
本校已經(jīng)建成了“千兆主干,百兆交換到桌面”,信息點覆蓋教學、辦公、圖書和實驗等大樓主要部分的校園網(wǎng),在目前的校園網(wǎng)環(huán)境下,借助于輕型AP模式架構,可以在現(xiàn)有校園有線網(wǎng)絡的基礎上建立邏輯獨立的無線網(wǎng)絡。
通常模式下所有無線數(shù)據(jù)及控制流量均交由無線控制器來處理,所以我們采用現(xiàn)有校園網(wǎng)的交換機/路由器組成集中控制管理的“覆蓋式”(Overlay)無線網(wǎng)絡設計,如圖1所示。
修改現(xiàn)有校園網(wǎng)交換機的VLAN參數(shù)設置、路由設置,使得AP盡量不與一般有線網(wǎng)絡設備混合在同一個VLAN中,避免有線設備的異常流量阻斷AP和無線控制器之間的通訊;將連接在同一交換機端口下的所有AP放置在一個受保護的VLAN中,設計時統(tǒng)一分配給這些AP靜態(tài)IP地址,以便于管理;采用核心交換機搭配無線控制模塊的方式,進一步減小AP和無線控制器的AP-Manager之間端到端環(huán)回延遲,保證AP能夠順利連接在現(xiàn)有的校園網(wǎng)接入交換機上。
3.2.3 無線校園網(wǎng)的構建方法
校園無線網(wǎng)絡構建的兩種方法。第一,閥值法。通過調整AP的閥值設置,控制AP接入覆蓋范圍,從而在相同覆蓋面積條件下,通過增加AP數(shù)量,提高系統(tǒng)容量。第二種,頻率復用。學校人群主要由管理人員、教師、科研人員和大量學生構成,以上人群工作和學習生活分布在以下區(qū)域:圖書館、教學樓、辦公樓、實驗研究樓、學生宿舍、運動場以及各類休閑場地(草坪廣場等)。
因此,在同一覆蓋范圍內的多個AP利用802.11g規(guī)定的13個可用信道中相互干擾最小信道1、6、11三個信道進行設計,客戶端無線網(wǎng)卡根據(jù)各AP信號強度,選擇不同信道工作,從而提高系統(tǒng)容量。
3.2.4 室內網(wǎng)絡組建
室內的范圍主要包括所有的教室、實驗室、辦公室等,在這些場合中主要需要解決兩大問題,即AP的覆蓋范圍和AP的容量問題。由于AP是通過微波來進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?室內要考慮的首要問題就是信號覆蓋的問題。由于辦公室、教室、實驗室被各種墻面分割,這對信號的衰減影響很大,因此在室內構建無線局域網(wǎng)時必須對建筑物的信號強度進行詳細測試。在合理地分析各個AP的容量與覆蓋面后,還需考慮信號衰減因素,適當?shù)卦黾覣P個數(shù)來減少數(shù)據(jù)盲區(qū)。室內組建簡圖見圖2。
兩個AP的放置要保證AP覆蓋區(qū)域無間隙并且AP重疊區(qū)域最小。相鄰AP工作在不同頻道,以1、6、11三個頻道實現(xiàn)全方位的覆蓋。根據(jù)經(jīng)驗值,當相鄰AP設定相同頻點時,要求間隔25米以上;當相鄰AP設定相鄰頻點時,要求AP間隔16米以上;當AP設定相隔頻點時,要求間隔12米以上。
對于房間多、用戶數(shù)量不多但分布較分散的樓宇,如教學樓等,用戶主要為學生、教師,因此應用肯定會比較頻繁,由于樓長、墻體結構厚、房間多等特點,所以在該環(huán)境下覆蓋AP安裝在樓道內,通過內置天線覆蓋樓道兩側房間,微波通過房間的門窗傳輸?shù)绞覂?實現(xiàn)了比較細膩的覆蓋環(huán)境,AP通過有線接入到樓層交換機。
3.2.5 室外無線網(wǎng)絡組建
室外設備的AP使用數(shù)量基本也遵循室內的條件,但室外AP的放置和設計又有它自己的特點。由于室外環(huán)境的特殊性和不確定性,我們放置的設備必須是在密封盒內的,天線布置應該增加避雷器防止雷擊,不提供本地供電的場所選用遠程供電設備。我們通過室外無線接入點外接增益天線的方式覆蓋室外區(qū)域,體現(xiàn)覆蓋范圍最大化的覆蓋原則來保證無線用戶需求。
從整體上對學院室外部分進行規(guī)劃,通過室外建設WLAN射頻基站對室外和室內用戶進行無線覆蓋。室外射頻基站由室外型AP、外接天線(全向、扇區(qū))以及配套避雷設備組成。根據(jù)復雜的室外建筑結構,外接天線的選擇更加尤為重要。選擇天線型號時應根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境考慮增益、水平波束寬度、垂直波束寬度、極化方式、視覺效果(尺寸、外形、重量)等因素。
學校體育場、足球場、教學樓宇間公共區(qū)域等,一般是學校需要實現(xiàn)無線覆蓋的室外公共區(qū)域。根據(jù)需覆蓋的室外區(qū)域的實際情況,可以設計建立多個無線覆蓋基站,采用重疊交叉無線覆蓋的方式,完成區(qū)域的無縫無線覆蓋。選用室外型無線路由器,在空曠地方,信號傳輸距可以達到300M~600M左右,視空間大小可以使用多個,或者使用室外無線AP,配合室外大夾角定向天線,成功實現(xiàn)系統(tǒng)設計目標。簡單設計如圖3所示。
4 無線校園網(wǎng)的網(wǎng)絡安全設計
當一個無線局域網(wǎng)組建成功后,用戶最關心的是無線局域網(wǎng)的安全問題。為了保證網(wǎng)絡安全,我們可以從以下幾個方面考慮:
1)用戶接入認證控制:原有線校園網(wǎng)絡已經(jīng)部署了用戶認證系統(tǒng),建成后的無線網(wǎng)絡必須完全融合進該認證系統(tǒng)中。
2)基于用戶的訪問策略:不同的用戶可能有不同的上網(wǎng)行為,包括HTTP、FTP、語音等,針對不同的應用,應加以配置不同的行為控制權限,保障不同用戶的網(wǎng)絡互訪的安全性。