无线局域网WLAN
无线局域网WLAN
无线局域网提供了移动接入的功能，这就给许多需要发送数据但不能坐在办公室的人提供了方便。其次局域网络管理的主要工作之一就是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间出断线所在。由于配合企业及应用环境不断的更新与开展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路。虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的本钱很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。而用无线局域网那么比拟容易。在局域网刚刚问世后的一段时间，无线局域网的开展比拟缓慢，其原因是价格贵、数据传输率低、平安性较差，以及使用登记手续复杂〔使用无线电频率必须得到有关部门的批准〕。但自20世纪80年代末以来，由于人们工作和生活节奏的加快以及移动通讯技术的飞速开展，无线局域网络也就逐步进入市场。无线局域网简称WLAN〔Wireless Local Area Networks〕。
无线局域网可分为两大类，第一类是有固定根底设施的，第二类是无固定根底设施的。所谓“固定根底设施〞是指预先建立起来的，能够覆盖一定地理围的一批固定。大家经常使用的蜂窝移动就是利用移动电信公司预先建立的覆盖全国的大量固定来接通用户手机拨打打。
无线局域网拓扑构造概述：基于IEEE802.11标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用可以不必授权的ISM频段中的2.4GHz或5GHz射频波段进展无线连接。它们被广泛应用，从家庭到企业再到Internet接入热点。
简单的家庭无线WLAN：在家庭无线局域网最通用和最廉价的例子，如图1所示，一台设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点。这些无线路由器可以提供广泛的功能，例如：保护家庭网络远离外界的入侵。允许共享一个ISP〔Internet效劳提供商〕的单一IP地址。可为4台计算机提供有线以太网效劳，但是也可以和另一个以太网交换机或集线器进展扩展。为多个无线计算机作一个无线接入点。通常根本模块提供2.4GHz802.11b/g操作的Wi-Fi，而更高端模块将提供双波段Wi-Fi或高速MIMO性能。
双波段接入点提供2.4GHz802.11b/g/n和5.8GHz802.11a性能，而MIMO接入点在2.4GHz围中可使用多个射频以提高性能。双波段接入点本质上是两个接入点为一体并可以同时提供两个非干扰频率，而更新的MIMO设备在2.4GHz围或更高的围提高了速度。2.4GHz围经常拥挤不堪而且由于本钱问题，厂商避开了双波段MIMO设备。双波段设备不具有最高性能或围，但是允许你在相对不那么拥挤的5.8GHz围操作，并且如果两个设备在不同的波段，
允许它们同时全速操作。家庭网络中的例子并不常见。该拓扑费用更高但是提供了更强的灵活性。路由器和无线设备可能不提供高级用户希望的所有特性。在这个配置中，此类接入点的费用可能会超过一个相当的路由器和AP一体机的价格，归因于市场中这种产品较少，因为多数人喜欢组合功能。一些人需要更高的终端路由器和交换机，因为这些设备具有诸如带宽控制，千兆以太网这样的特性，以及具有允许他们拥有需要的灵活性的标准设计。
1.IEEE 802.11
对于第一类有固定根底设施的无线局域网，1997年IEEE制定出无线局域网的协议标准802.11[W-IEEE802.11]系列标准。802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准。2003年5月，我国公布了WLAN的国家标准，该标准采用了ISO/IEC 8802-11系列国际标准，并针对WLAN的平安问题，把国家对密码算法和无线电频率的要求纳入进来。有关无线局域网的IEEE标准都可以从因特网下载[W-IEEE802].
802.11是个相当复杂的标准。但简单地说，802.11是无限以太网的标准，它使用星型拓扑，其中心叫做接入点AP〔Access Point〕，在MAC层使用CSMA/CA协议。凡使用802.1
1系列协议的局域网又称为Wi-Fi〔Wireless-Fidelity，意思是“无线保真度〞〕[W-WiFi]。因此在许多文献中，Wi-Fi几乎成了WLAN的同义词。
802.11标准规定无线局域网的最小构件是根本效劳集BSS〔Basic Service Set〕。一个根本效劳集BSS包括一个和假设干个移动站，所有的站在本BSS以都可以直接通信，但在和本BSS意外的站通信时都必须通过本BSS的。当网络管理员安装AP时，必须为该AP分配一个不超过32字节的效劳集标识符SSID〔Service Set IDentifier〕和一个信道。SSID其实是指使用该AP的无线局域网的名字。一个根本效劳集BSS所覆盖的地理围叫做一个根本效劳区BSA〔Basic Service Area〕。根本效劳区BSA的围直径一般不超过100米。
一个根本效劳集可以是孤立的，也可通过接入点AP连接到一个分配系统DS〔Distribution System〕，然后再连接到另一个根本效劳集，这样就构成了一个扩展的效劳集ESS〔Extended Service Set〕。〔图1〕分配系统的作用就是使扩展的效劳集ESS对上层的表现就像一个根本效劳集BSS―样。分配系统可以使用以太网〔这是最常用的〕、点对点链路或其他无线网络。扩展效劳集ESS还可为无线用户提供到802.X局域网〔也就是非802.11无线局域网〕的接入。这种接入是通过叫做Portal〔门户〕的设各来实现的。Portal是802.11定义的新名词，其实它的作用就相当于一个网桥。在一个扩展效劳集的几个不同的本效劳集也可能有相交的局部。在图1中的移动站A如果要和另一个根本效劳集中的移动站B通信，就必须经过两个接入点和，即A→→→B。我们应当注意到，从到的通信是使用有线传输的。
图1 IEEE802.11的根本效劳集BSS和扩展效劳集ESS
图1还画出了移动站A从一个根本效劳集漫游到另一个根本效劳集〔图中的A′〕，而仍然可保持与另一个移动站B的通信，但A在不同的根本效劳集所使用的接入点AP改变了。根本效劳集的效劳围是由移动站所发射的电磁波的辐射围确定的，在图1中用一个椭圆来表示根本效劳集的效劳围，当然实际上的效劳围可能是很不规那么的几何形状。
802.11标准并没有定义如何实现漫游，但定义了一些根本的工具。例如，一个移动站假设要参加到一个根本效劳集BSS，就必须先选择一个接入点AP，并与此接入点建立关联〔association〕。建立关联就表示这个移动站参加了选定的AP所属的子网，并和这个接入点AP之间创立了一个虚拟线路。只有关联的AP才向这个移动站发送数据帧，而这个移动站也只有通过关联的AP才能向其他站点发送数据帧。这和手机开机后必须和某个建立关联的概念是相似的。
假设移动站使用重建关联〔reassociation〕效劳，就可把这种关联转移到另一个接入点。当使用别离〔dissociation〕效劳时，就可终止这种关联。移动站与接入点AP建立关联的方法有两种。一种是被动扫描，即移动站等待接收接入点AP周期性发出的〔例如每秒10次或
100次〕信标帧〔beacon frame〕。信标帧中包含有假设干系统参数〔如效劳集标识符SSID以及支持的速率等〕。另一种是主动扫描，即移动站主动发出探测请求帧〔probe request frame手机wlan密码怎么〕，然后等待从接入点发回的探测晌应帧〔probe response frame〕。
由于无线局域网己非常普及，因此现在无论是笔记本电脑或台式计算机，其主板上都己经有了置的无线局域网适配器〔也就是无线网〕，因而不需要再插入外置的无线网卡了。无线局域网的适配器能够实现802.11的物理层和MAC层的功能。只要在无线局域网信号覆盖的地方，用户就能够通过接入点AP连接到因特网由于无线信道的使用日益增多，囚此现在也出现了无线因特网效劳提供者WISP〔Wireless Internet Service Provider〕这一名词。用户可以通过无线信道接入到WISP，然后再经过无线信道接入到因特网。
  假设无线局域网不提供免费接入，那么用户就必须在和附近的接入点AP建立关联时，键入已经在网络运营商注册登记的用户密码〔这时的通信是加了密的〕。如键入正确，才能和在该网络中的AP建立关联。在无线局域网开展初期，这种接入加密方案称为WEP〔Wired Equivalent Privacy，意思是“有线等效的〞〕，它曾经是19〞年通过的IEEE802.11b的标准中的一局部。然而WEP的加密方案相比照拟容易被破译，囚此现在的
无线局域网普遍采用了性更好的加密方案WPA〔WiFi Protected Access〕，意思是“无线局域网受保护的接入〞或其第二个版本WPA2。
2.移动自组网络
另一类无线局域网是无囿定根底设施的无线局域网，它又叫做自组网络〔ad hoc network。这种自组网络没有上述根本效劳集中的接入点AP，而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络〔图2〕。图中还画出了当移动站A和E通信时，是经过A→B，B→C，C→D和最后D→E这样一连串的存储转发过程。因此，在从源结点A到目的结点E的路径中的移动站B，C和D都是转发结点，这些结点都具有路由器的功能。由于自组网络没有预先建好的网络固定根底设施〔〕，因此自组网络的效劳围通常是受限的，而且自组网络一般也不和外界的其他网络相连接。移动自组网络也就是移动分组无线网络。
图2由处于平等状态的一些便携机构成的白组网络
    自组网络通常是这样构成的：一些可移动的设备发现在它们附近还有其他的可移动设各，并且要求和其他移动设备进展通信。另一个重要问题是多播。在移动自组网络中往往需要将某个重要信息同时向多个移动站传送。这种多播比固定结点网络的多播要复杂得多，需要有实时性好而效率又高的多播协议。在移动自组网络中，平安问题也是一个更为突出的问题。
    近年来，移动自组网络中的一个子集——无线传感器网络WSN〔Wireless Sensor Network〕引起了入们广泛的关注。无线传感器网络是由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。无线传感器网络的应用就是进展各种数据的采集、处理和传输，一般并
不需要很高的带宽，但是在大局部时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。由于无线传结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严格的限制。此外，无线传感器网络还对网络平安性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。
    据统计，全球98%的处理器并不在传统的计算机中，而是处在各种家电设备、运输工具以及工厂的机器中。如果在这些设各上能够嵌入适宜的传感器和无线通信功能，就可能 移动站之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络和移动IP并不一样，即使在和因特网相
连时，移动自组网络也是以残桩网络〔stub network〕方式工作的。

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