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计算机网络技术. 无线局域网. 无线局域网 (WLAN): 即采用无限传输介质的局域网。其主要目的是弥补有线局域网存在的不足（某些环境和场合不适合布线或无法布线），提高网络的覆盖面。 （一）、无线局域网标准 目前支持无线局域网的技术标准主要有： 蓝牙技术 HomeRF 技术（用于家庭无线网络） IEEE802.11 系列. １、蓝牙技术. “ 蓝牙 ” 是一种短距离 (<10 米 ) 的无线连接技术标准的代称，其实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。
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无线局域网 • 无线局域网(WLAN):即采用无限传输介质的局域网。其主要目的是弥补有线局域网存在的不足（某些环境和场合不适合布线或无法布线），提高网络的覆盖面。 • （一）、无线局域网标准 目前支持无线局域网的技术标准主要有： • 蓝牙技术 • HomeRF技术（用于家庭无线网络） • IEEE802.11系列
１、蓝牙技术 • “蓝牙”是一种短距离(<10米)的无线连接技术标准的代称，其实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。 • 蓝牙技术由爱立信公司按802.11标准的补充技术设计．其主要面向网络中各类数据及语音设备（如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、数码相机、移动电话和高品质耳机等），通过无线方式将它们连成一个微微网(Piconet)，多个微微网之间也可以互连形成分布式网络(Scatternet)，从而方便、快速地实现各类设备之间的通信。它是实现语音和数据无线传输的开放性规范, 是一种低成本、短距离的无线连接技术。 • 蓝牙技术实现了设备的无连接工作，提供了接入数据网的功能，并且具有外围设备接口，可以组成一个特定的小网。
蓝牙技术的特点 • 采用跳频技术，抗信号衰落； • 采用快跳频和短分组技术，减少同频干扰，保证传输的可靠性； • 采用前向纠错(FEC)编码技术，减少远距离传输时的随机噪声影响； • 使用2.4GHz的ISM频段，无需申请许可证； • 采用FM调制方式，降低设备的复杂性。 • 蓝牙系统支持点对点以及点对多点通信。
蓝牙基带技术支持两种连接方式： • 面向连接（SCO）方式：主要用于话音传输； • 无连接(ACL)方式：主要用于分组数据传输。 • 蓝牙技术的传输速率设计为1MHz，新一代高速为2M。 • 蓝牙技术的差错控制 基带控制器采用3种检纠错方式： • 1/3前向纠错编码(FEC)； • 2/3前向纠错编码； • 自动请求重传(ARQ)。
蓝牙技术前景 • 据美国ABI市场调查公司预测，采用蓝牙无线电技术的通信应用设备将从2002年的5600万部迅速增长到2005年的14亿部。随着设备的增加，届时蓝牙芯片的销售额可达53亿美元。 蓝牙技术不仅在手机、照相机及PC应用中显示出巨大的增长，而且汽车也将装备蓝牙技术设备。如爱立信与Mannesmann VDO公司发展联盟，以便开发基于蓝牙技术的汽车报警器。爱立信公司估计，2003年将有1000万辆汽车装备这种设备，报警器还可安装在移动电话中，为用户报警。蓝牙技术的应用还将用于从PC到工业应用无线设备的嵌入式收发信机。2002年，使用蓝牙的手机占全部蓝牙设备的65%，2005年便下降到47%。在此期间，蓝牙技术将快速渗入PC、消费类电子产品等其他领域。
2、IEEE802.11 • IEEE 802.11是在无线局域网领域内的第一个国际上被广泛认可的协议。其标准系列有802.11a、802.11b、802.11d、一直到802.I。802.11标准的不断完善推动着WLAN走向安全、高速、互联。 • IEEE802.11标准中定义了三个可选的物理层实现方式，分别是红外线（IR）基带物理层和两种无线频率（RF）物理层（FHSS、DSSS）。
(1)红外线方式：采用波长小于１μｍ的红外线作传输媒体，有较强方向性，受阳光干扰大．支持1-2Mbps数据速率，适用于近距离通信。(1)红外线方式：采用波长小于１μｍ的红外线作传输媒体，有较强方向性，受阳光干扰大．支持1-2Mbps数据速率，适用于近距离通信。 • (2)直接序列式扩频（DSSS）：采用高码率的扩频序列，在发射端扩展信号的频谱，而在接收用相同的扩频序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。该方式支持1-2Mbps数据速率。在发送和接收端以窄带方式进行，以宽带方式传输。
(3)跳频扩展频谱(FHSS),受伪随机码控制，在工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率．接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端变化规律一致．FHSS局域网支持1Mbps数据速率。(3)跳频扩展频谱(FHSS),受伪随机码控制，在工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率．接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端变化规律一致．FHSS局域网支持1Mbps数据速率。 • 使用无限电波作媒体的DSSS和FHSS方式具有覆盖面大、抗干扰、抗噪声、抗衰减和保密性好的优点。
IEEE802.11的介质访问控制方法 • CSMA/CA（带冲突避免的载波侦听多路访问）协议。 • 利用ACK信号来避免冲突的发生，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的。（无线网不能一边发一边收信号） • 两个相反的工作站利用一个中心接入点进行连接，这两个工作站都能够“听”到中心接入点的存在，而互相之间则可能由于障碍或者距离原因无法感知到对方的存在。为了解决这个问题，802.11在MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项，当这个选项打开后，一个发送工作站传送一个RTS信号，随后等待访问接入点回送CTS信号，由于所有的网络中的工作站能够“听”到访问接入点发出的信号，所以CTS能够让他们停止传送数据，这样发送端就可以发送数据和接受ACK信号而不会造成数据的冲突，这就间接解决了“隐藏节点"问题。
（二）无线局域网设备 • 无线网卡 ＵＳＢ PCMCIA ＰＣＩ ＵＳＢ
无线网桥：主要用于无线或有线局域网之间的互连。 • 无线路由器 ：集成了无线AP的接入功能和路由器的第三层路径选择功能 。 无线网桥 无线路由器
天线（Antenna） 室内壁挂扇区天线 定向天线 全向天线
(三）无线局域网组网技术 • １、对等组网：多个装有无线适配卡的PC，放在有效距离内，组成对等网络．这类网络无需经过特殊组合或专人管理，任何两个移动式PC之间不需中央服务器就可以相互对通。 • 优点：配置简单，可实现点对点多点连接 • 缺点：不能连接外部网络． • 适用：用户数较少的网络
２、基础结构网络（以AP为中心的网络） • 访问点是连接在有线网络上，每一个移动式PC都可经服务器与其它移动式PC实现网络的互连互通，每个访问点可容纳许多PC，视其数据的传输实际要求而定，一个访问点容量可达15到63个PC。
无线网络交换机和PC之间有一定的有效距离，在室内约为150米，户外约为300米。在大的场所例如仓库中或在学校中，可能需要多个访问点，网桥的位置需要事先考察决定，使有效范围覆盖全场并互相重叠，使每个用户都不会和网络失去联络。用户可以在一群访问点覆盖的范围内漫游（roam）。访问点把用户在不知不觉中从一个访问点的覆盖范围转移到另一个访问点的覆盖范围，确保通讯不会中断。 无线网络交换机和PC之间有一定的有效距离，在室内约为150米，户外约为300米。在大的场所例如仓库中或在学校中，可能需要多个访问点，网桥的位置需要事先考察决定，使有效范围覆盖全场并互相重叠，使每个用户都不会和网络失去联络。用户可以在一群访问点覆盖的范围内漫游（roam）。访问点把用户在不知不觉中从一个访问点的覆盖范围转移到另一个访问点的覆盖范围，确保通讯不会中断。
无线局域网缺点 • 网速慢（10-11M） • 价格较高 • 安全性有待进一步提高 鉴于上述缺点，无线网只能作为有线网的补充！
九 虚拟局域网 • （一）虚拟局域网概述 • 1、传统局域网存在的问题： • 广播风暴，网络易瘫痪。 • 不同楼层的同一工作组因安全问题，必须单独布线，使单位内形成多个物理网络，必要的互通困难。 • 当同组人员位置变化后，必须重新布线。网络扩充性差。 2、虚拟局域网（VLAN）：是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素，将设备或者用户组成虚拟工作组逻辑网段的技术。最大特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或者设备在网络中的物理位置。其可在一个交换机或者跨交换机实现。
（二）、虚拟局域网优点 • 提供了控制网络广播的方法。一个VLAN的广播不会影响其他VLAN。 • 提高了网络的安全。VLAN数目和VLAN中的用户和主机由网络管理员决定。可限制广播组和共享域的大小。 • 简化了网络管理。根据用户需求进行网络逻辑，不受网络用户物理位置限制。 • 提供了基于第二层的通信优先级服务。
（三）虚拟局域网的分类 • 虚拟局域网是一种软技术，如何分类，将决定此技术在网络中能否发挥到预期作用，下面将介绍虚拟局域网的分类以及特性。常见的虚拟局域网分类有三种： • 基于端口 • 基于硬件MAC地址 • 基于网络层。
1、基于端口 • 基于端口的虚拟局域网划分是比较流行和最早的划分方式，其特点是将交换机按照端口进行分组，每一组定义为一个虚拟局域网。这些交换机端口分组可以在一台交换机上也可以跨越几个交换机（例如，１号交换机的端口1和2以及2号交换机的端口4、5、6和7上的最终工作站组成了虚拟局域网A；而1号交换机的端口3、4、5、6、7和8加上2号交换机的端口1、2、3和8上的最终工作站组成了虚拟局域网B）。
端口分组目前是定义虚拟局域网成员最常用的方法。端口分组目前是定义虚拟局域网成员最常用的方法。 • 其特点：一个虚拟局域网的各个端口上的所有终端都在一个广播域中，它们相互可以通信，不同的虚拟局域网之间进行通信需经过路由来进行。这种虚拟局域网划分方式的优点在于简单，容易实现，从一个端口发出的广播，直接发送到虚拟局域网内的其他端口，也便于直接监控。 • 主要局限性：使用不够灵活，当用户从一个端口移动到另一个端口的时候网络管理员必须重新配置虚拟局域网成员。不过这一点可以通过灵活的网络管理软件来弥补。
2、基于硬件MAC地址层 • 交换机对终端的MAC地址和交换机端口进行跟踪，在新终端入网时根据已经定义的虚拟局域网——MAC对应表将其划归至某一个虚拟局域网，而无论该终端在网络中怎样移动，由于其MAC地址保持不变，故不需进行虚拟局域网的重新配置。这种划分方式减少了网络管理员的日常维护工作量，不足之处在于所有的终端必须被明确的分配在一个具体的虚拟局域网，任何时候增加终端或者更换网卡，都要对虚拟局域网数据库调整，以实现对该终端的动态跟踪。
3、基于网络层 • 基于网络层的虚拟局域网划分也叫做基于策略（POLICY）的划分，是这几种划分方式中最高级也是最为复杂的。基于网络层的虚拟局域网使用协议（如果网络中存在多协议的话）或网络层地址（如TCP/IP中的子网段地址）来确定网络成员。利用网络层定义虚拟网有以下几点优势。第一，这种方式可以按传输协议划分网段。其次，用户可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站。第三，这种类型的虚拟网可以减少由于协议转换而造成的网络延迟。这种方式看起来是最为理想的方式，但是在采用这种划分之前，要明确两件事情：一是IP盗用，二是对设备要求较高，不是所有设备都支持这种方式。
（四）虚拟局域网的实现 包括静态VLAN和动态VLAN两种： ●静态VLAN。 将交换机的某端口固定分配给一个VLAN，即当将交换机的某一个端口分配给一个VLAN之后，除非网络管理员改变对这个端口的分配，否则它将一直保持不变。 这种方式实现的VLAN又被称为基于端口的VLAN。
●动态VLAN。 根据配置策略将连入交换机端口的主机分配到相应的VLAN之中。 这种配置策略（放在专门的数据库中）可能以主机的MAC地址为基础，也可能以主机的逻辑地址（如IP地址）为基础，还可能以数据包协议为基础，等等。 当主机连入交换机端口时，交换机取出该数据库中相应的项目，并以此项目的内容配置这个端口，从而使这台计算机成为某个VLAN中的一员。
（五）虚拟局域网的应用 • 1、局域网内部的局域网 往往很多企业已经具有一个相当规模的局域网，但是现在企业内部因为保密或者其他原因，要求各业务部门或者课题组独立成为一个局域网，同时，各业务部门或者课题组的人员不一定是在同一个办公地点，各网络之间不允许互相访问。根据这种情况，可以有几种解决方法，但是虚拟局域网解决方法可能是最好的。为了完成上述任务，我们要做的工作是收集各部门或者课题组的人员组成、所在位置、与交换机连接的端口等信息。根据部门数量对交换机进行配置，创建虚拟局域网，设置中继，最后，在一个公用的局域网内部划分出来若干个虚拟的局域网，同时减少了局域网内的广播，提高了网络传输性能。这样的虚拟局域网可以方便地根据需要增加、改变、删除。
