无线局域网技术和应用.doc

无线局域网技术和应用
摘要：简述了无线局域网（WLAN）的组成、网络拓扑结构和安全性，并分析了WLAN的关键技术、WLAN技术的优劣和WLAN的实际应用，以及中国移动开展WLAN业务的市场前景和盈利模式。关键词：WLAN，网络拓扑，安全，应用，市场前景
无线局域网（WLAN）经过几年的发展，在技术上已经日渐成熟，应用也日渐广泛。无线局域网不仅可以实现许多新的应用，还可以克服线缆限制引起的不便性，解决某些特殊区域无法布线的问题。目前，无线局域网已逐渐被广大用户作为一般的网络连接来使用。
一、无线局域网的组成无线局域网由无线网卡、无线接入点（AP）、计算机和有关设备组成，采用单元结构，每个单元称为一个基本服务组（BSS），BSS的组成有三种方式：·集中控制方式：每个单元由一个中心站控制，终端在该中心站的控制下相互通信。这种方式中BSS区域较大，中心站建设费用较昂贵。·分布对等式：BSS中任意两个终端可直接通信，无需中心站转接。这种方式中BSS区域较小，但结构简单，使用方便。·集中控制方式与分布对等式相结合的方式。一个无线局域网可由一个基本服务区（BSA）组成，一个BSA通常包含若干个单元，这些单元通过接入点与骨干网相连。骨干网可以是有线网，也可以是无线网。二、无线局域网的拓扑结构无线局域网的拓扑结构可分为两类：无中心（或对等式）拓扑和有中心拓扑。无中心拓扑的网络要求网中任意两点均可直接通信，采用这种结构的网络一般使用公用广播信道，而媒体接入控制（MAC）协议多采用载波监测多址接入（CSMA）类型的多址接入协议。在有中心拓扑结构中，要求一个无线站点充当中心站，所有站点对网络的访问均由中心站控制。无线局域网可独立使用，也可与有线局域网互连使用。IEEE802.11可支持自组无线局域网（由一个BBS构成，不与其他网络发生联系）和多区无线局域网（用接入点和骨干网使多个BBS互连，形成多区局域网）。三、无线局域网的关键技术实现无线局域网的关键技术有三种：红外线、跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）。红外线局域网采用波长小于1μｍ的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受阳光干扰大。它支持1～2Mbit/s数据速率，适于近距离通信。DSSS局域网可在很宽的频率范围内进行通信，支持1～2Mbit/s数据速率，在发送和接收端都以窄带方式进行，而以宽带方式传输。FHSS局域网支持1Mbit/s数据速率，共22组跳频图案，包括79个信道，输出的同步载波经解调后，可获得发送端送来的信息。DSSS和FHSS无线局域网都使用无线电波作为媒体，覆盖范围大，发射功率较自然背景的噪声低，基本避免了信号的偷听和窃取，通信安全性高。同时，无线局域网中的电波不会对人体健康造成损害，具有抗干扰、抗噪声、抗衰减和保密性好等优点。四、无线局域网的安全问题当有关IEEE802.11的连线对等保密（WEP）协议安全系统易于受到攻击的报告发表时，无线局域网市场因为安全问题而开始降温。应该说，无线局域网的性能、互操作性和易管理性在不断改善，而安全性已经成为一个迫切需要解决的问题。无线局域网的安全性问题表现如下：1.传输介质的脆弱性传统的有线局域网采用单一传输媒体——铜线与无源集线器（hub）或集中器，这些集线器端口和线缆接头差不多都连接到具备一定程度物理安全性的设备中，因而攻击者很难进入这类传输介质。许多有线局域网为每个用户配备专门交换端口，即使是经认证的内部用户，也无法越权访问，更不用说外部攻击者了。与此对照，无线局域网的传输媒体——大气空间则要脆弱得多，很多空间都在无线局域网的物理控制范围之外，如公司停车场、无线网络设备的安装位置以及邻近高大建筑物等。网络基础架构的这些差别，导致无线局域网与有线网的安全性不在一个水准。2.WEP存在不足802.11委员会由于意识到无线局域网固有的安全缺陷而引入了WEP。但WEP也不能完全保证加密传输的有效性，它不具备认证、访问控制和完整性校验功能。而无线局域网的安全机制是建立在WEP基础之上的，一旦WEP遭到破坏，这类机制的安全也就不复存在。WEP协议本身存在漏洞，它采用RC4序列密码算法，即运用共享密钥将来自伪随机数据产生器的数据生成任意字节长序列，然后将数据序列与明文进行异或处理，生成加密文本。早期的802.11b网络都采用40bit密钥，现行方案大多采用128bit密钥。使用穷举法，一个黑客在数小时内即可将40bit密钥攻破；而若采用128位密钥则不太可能被攻破（时间太长）。但若采用单一密钥方案（密钥串重复使用），即使是104bit密钥，也容易受到攻击。为此，在WEP中嵌入了24bit初始向量（IV），IV值随每次传输的信息包变更，并附加在原始共享密钥后面，以最大程度减小密钥相同的概率，进而降低密钥被攻破的危险。认证失败也会导致非