局域網(wǎng)環(huán)境下無線替代有線的可能性研究

摘要：隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，無線局域網(wǎng)逐步在各個方面得到廣泛的應(yīng)用和重視，本文通過對無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)優(yōu)缺點的比較，以及無線局域網(wǎng)改善等方面的分析，探討了局域網(wǎng)環(huán)境下，無線方式取代有線方式的可能性及條件。文章認為：在短期內(nèi)，將會以無線技術(shù)與有線技術(shù)混合組建局域網(wǎng)為主流方式；但是相信在未來，無線局域網(wǎng)勢必將取代有線局域網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：無線局域網(wǎng) 有線局域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)融合 改善

中圖分類號：TP30文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0053-02

1 引言

隨著人們對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，現(xiàn)在的有限局域網(wǎng)已經(jīng)不能很好地滿足人們的需求。近年來，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線局域網(wǎng)以便捷、靈活等特性，為通信的移動化和多媒體應(yīng)用提供了潛在的手段，在我們生活中的各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，并且逐漸在網(wǎng)絡(luò)市場上占取有利的地位。那么無線局域網(wǎng)能否取代有線局域網(wǎng)？本文通過比較無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的優(yōu)缺點，網(wǎng)絡(luò)融合以及無線局域網(wǎng)的改善等方面對無線局域網(wǎng)是否能代替有線局域網(wǎng)進行分析，最終得出結(jié)論。

2 無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)（WLAN）是為了解決有線網(wǎng)絡(luò)存在的缺點而出現(xiàn)的，它結(jié)合了無線通信和局域網(wǎng)，利用電磁波在空中發(fā)送、接受數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能，不需要布線就可以組成局域網(wǎng)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享。

2.1 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點

（1）移動性強：由于沒有線纜的限制，用戶可以在不同的地方移動工作，網(wǎng)絡(luò)用戶不管在任何地方都可以實時地訪問信息。

（2）安裝簡易而且費用低：由于不需要布線，消除穿墻或過天花板布線等繁瑣工作，因此安裝容易，建網(wǎng)時間可大大縮短。雖然無線局域網(wǎng)的設(shè)備成本比較高，但是由于省去了高成本的線纜的鋪設(shè)或租用的月租費，使其總體成本比有線網(wǎng)絡(luò)低。

（3）可靠性高：有線網(wǎng)絡(luò)最普遍的問題是線纜的故障，如果用戶移動連線的計算機時可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的中斷，不正確的電纜連接也會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的故障，但是無線局域網(wǎng)則徹底回避了線纜故障的問題。

（4）組網(wǎng)靈活：無線局域網(wǎng)可以組成多種拓撲結(jié)構(gòu)，使少數(shù)用戶的點對點模式擴展到上千用戶的基礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)變得十分容易。

（5）擴充性好：無線局域網(wǎng)只需要增加適配卡就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴充，而且只需增加一個接入點就能解決網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的瓶頸。

2.2 無線局域網(wǎng)的缺點

（1）性能低：無線局域網(wǎng)是依靠無線電波進行傳輸?shù)?。這些電波通過無線發(fā)射裝置進行發(fā)射，而建筑物、車輛等障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，因此會影響網(wǎng)絡(luò)的性能。

（2）速率慢：無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無線局域網(wǎng)的傳輸速率不高，只

適合于個人終端和小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

（3）安全性差：無線電波本質(zhì)上不要求建立物理的連接通道，信號時發(fā)散的，因此很容易監(jiān)聽到無線

電波廣播范圍內(nèi)的任何信號，造成通信信息泄漏。

3 有線局域網(wǎng)

計算機局域網(wǎng)把分布在數(shù)公里范圍內(nèi)的不同物理位置的計算機設(shè)備連在一起，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，這就構(gòu)成了有線局域網(wǎng)。

3.1 有線局域網(wǎng)的優(yōu)點

（1）傳輸速度快：有線局域網(wǎng)的信號傳輸穩(wěn)定，傳輸質(zhì)量也較高，信號受房間格局、阻擋物、氣候、

電磁干擾等影響較小，因此有線局域網(wǎng)傳輸文件的速度很快，目前是無線局域網(wǎng)無法比擬的。

（2）安全性能高：由于有線局域網(wǎng)傳輸媒介主要是銅纜或光纜、雙絞線之類，因此傳輸信息時不易丟失。

3.2 有線局域網(wǎng)的缺點

有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點聯(lián)結(jié)起來時，鋪設(shè)專用通訊線路布線施工難度大，費用多，耗時長，這些都嚴重限制了用戶聯(lián)網(wǎng)。

4 現(xiàn)階段局域網(wǎng)組網(wǎng)方式—網(wǎng)絡(luò)融合

為滿足用戶需求，又由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，短期內(nèi)將會以無線技術(shù)與有線技術(shù)混合組建局域網(wǎng)為主流方式。對于禁止移動性建筑、布線服務(wù)區(qū)和無法布線服務(wù)區(qū)、難以布線的室外環(huán)境等應(yīng)用場合，無線局域網(wǎng)可以充分發(fā)揮其組網(wǎng)靈活的優(yōu)點；對于一個辦公地點分布在不同地域的企業(yè)來說，可以通過無線網(wǎng)橋（WB）的遠程連接來降低成本和節(jié)省時間。在遠程節(jié)點之間、節(jié)點內(nèi)部既可以采用有線局域網(wǎng)，又可以采用無線局域網(wǎng)。

近幾年，無線局域網(wǎng)已能夠以與有線局域網(wǎng)結(jié)合的形式提供移動互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)。未來，無線網(wǎng)必將發(fā)揮更重要的作用，因此對無線局域網(wǎng)的改進刻不容緩。

5 無線局域網(wǎng)的改善

5.1 安全性的提高

（1）加強訪問控制機制：服務(wù)集標識符（SSID）作為一個簡單的口令，在無線接入點AP（Access Point）上進行設(shè)置，只有當無線工作站的SSID與AP的SSID一致，才可以進入無線網(wǎng)絡(luò)。為了提高無線局域網(wǎng)的安全性，應(yīng)禁止AP向外廣播SSID和設(shè)置復(fù)雜的SSID認證。

（2）將MAC地址和靜態(tài)分配到的IP進行綁定：一般來說，AP默認使用的動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）或無線路由器分配IP地址的方式存在著巨大的安全隱患。因為只要在無線局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的所有無線工作站均可通過DHCP獲取一個合法的IP地址，從而侵入到無線局域網(wǎng)。因此，為了提高無線網(wǎng)絡(luò)的安全性，我們應(yīng)該關(guān)閉DHCP服務(wù)，并將對應(yīng)的計算機網(wǎng)卡的MAC地址和分配的IP地址進行綁定。

（3）使用無線入侵檢測系統(tǒng)：由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)o線局域網(wǎng)中的共享密匙和MAC地址進行偽造，從而使得無線網(wǎng)絡(luò)驗證的環(huán)節(jié)越發(fā)地困難。但無線入侵檢測系統(tǒng)能對無線局域網(wǎng)中的傳輸數(shù)據(jù)進行分析來檢測是否存在非法入侵的問題，從而起到監(jiān)督作用，并通過傳感器的檢測，發(fā)現(xiàn)偽裝的MAC地址。

（4）數(shù)據(jù)加密機制：WEP作為最早的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議憑借其簡單易行、速度較快、對硬件要求低的特點被廣泛地使用，但隨著WEP被破解，一項對無線網(wǎng)絡(luò)安全方面做補充的協(xié)議IEEE 802.11i出現(xiàn)了。IEEE802.11i定義TKIP、CCMP、WRAP三種加密機制。其中，TKIP使用的是RC4加密算法，與被發(fā)現(xiàn)存在安全漏洞的WEP使用的算法一樣，所以可以在只修改驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上，將WEP升級到TKIP；另外，CCMP和WRAP使用的是ASE高級加密算法，CCMP機制基于AES和CCM認證方式，WRAP機制基于AES和OCB認證方式。

5.2 性能的優(yōu)化

為了避免和消減對無線的干擾，我們可以采取以下幾種措施：

（1）網(wǎng)絡(luò)部署勘測和優(yōu)化。就是在部署網(wǎng)絡(luò)時需要勘測部署環(huán)境、阻擋物的衰減系數(shù)、規(guī)劃AP覆蓋范圍等。有了良好的網(wǎng)絡(luò)部署，將達到最佳的網(wǎng)絡(luò)性能。

（2）信道復(fù)用。為降低AP的覆蓋范圍，利用信道復(fù)用技術(shù)，消除相互干擾，提高信道重用程度。

（3）頻譜分析。頻譜分析可及時、全面地檢測出來自周圍環(huán)境的非WLAN干擾，便于及時排除。它和RRM（即射頻資源管理，通過對網(wǎng)絡(luò)中的各個AP進行監(jiān)察、分析，進行信道優(yōu)化）結(jié)合，能夠使網(wǎng)絡(luò)在無需人工介入的情況下，及時避免信道干擾，保證網(wǎng)絡(luò)的可用性。

（4）頻譜導(dǎo)航；即將雙頻用戶盡量引導(dǎo)到5G頻段上，降低2.4G上的負荷。5G上的非WLAN設(shè)備要相對少得多，提高了無線的使用性能。

隨著WLAN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其技術(shù)將不斷更新、純熟。目前出現(xiàn)了一種新型無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。它在抗干擾方面有以下優(yōu)勢：通過選擇多個短跳來傳輸數(shù)據(jù)以便獲得更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少了使用無線網(wǎng)絡(luò)的相鄰用戶間的干擾，提高了信道的利用效率。WLAN干擾的檢測和定位已經(jīng)能集中監(jiān)控和管理，隨著WLAN傳輸方式的發(fā)展和硬件技術(shù)的完善，WLAN干擾將被更好地克服，從而加強無線信號，用戶也會獲得更完美的WLAN體驗。

5.3 速度的提升

幾乎所有想用無線網(wǎng)絡(luò)代替有線網(wǎng)的用戶，都被無線網(wǎng)絡(luò)比有線網(wǎng)絡(luò)的速度慢的問題所困擾。但是，5G Wi-Fi（802.11ac）的誕生將有效的提高無線局域網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。5G Wi-Fi最低速度是433Mbit/s，是現(xiàn)在802.11n速率的三倍以上，一些性能高的5G Wi-Fi甚至能達到1Gbit/s以上。

目前，大多數(shù)802.11n設(shè)備在2.4GHz頻段上工作，藍牙、微波爐等也使用這個頻段，這大大降低了其速度。802.11ac則工作在相對不太擁擠的5GHz頻段上，競爭不激烈，速度也有保障。另外，802.11ac每個通道的工作頻率由802.11n的40MHz提升到80MHz甚至是160MHz，這也改善了速率。

我們相信，隨著技術(shù)的發(fā)展，無線局域網(wǎng)性能差、安全性低、速度慢的缺點必將會被更好的克服。

6 結(jié)語

綜上所述，我們認為，短期內(nèi)將會以無線與有線混合組建局域網(wǎng)為主流方式。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線局域網(wǎng)的不足最終將會被彌補。相信在未來，無線局域網(wǎng)將以它的高速傳輸能力和靈活性在人們生活中發(fā)揮主導(dǎo)作用，無線局域網(wǎng)勢必取代有線局域網(wǎng)。