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摘 要:无线网络与有线网络相比,有着灵活便利的优势。随着越来越多的师生开始拥有笔记本电脑,校园网的无线覆盖逐渐成为热门。校园网无线覆盖可以使得教师和学生在校园的任何地方,只要拥有无线上网设备,都可以很方便的接入网络,访问校园网或者互联网上的各种资源。
关键词:WiFi校园网 网络安全
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2010)08-050-02
一、无线网络技术简介
无线网络技术,包括蓝牙技术、WiFi技术和家庭网络的HomeRF技术等。与传统网络中的信号用电缆或光纤来传输不同,无线网络利用微波等无线技术进行信息传递。目前发展最快、应用最广泛的是WiFi技术。
WiFi(Wireless Fidelity)技术即IEEE802.11协议,无线接入和高速传输是WiFi的主要技术优点,其中IEEE802.11b最高速度为11Mbps,IEEE802.11a与IEEE802.11g的最高速度为54Mbps。现在多用的IEEE802.11b与IEEE802.11g设备使用的频段为2.4~2.4835GHz的免许可频段,在频率资源上不存在限制,因此使用成本低廉也成为了WiFi技术的又一大优势。WiFi无线网络是由AP(AccessPoint)和无线网卡组成的无线网络,通常将AP称为网络桥接器或接入点,将能搜索到WiFi网络的地方称为热点区域,任何一个装有无线网卡的终端(现在主要的终端是笔记本电脑和带WiFi功能的智能手机)进入WiFi覆盖区域均可以通过AP无线高速地接入网络。另外IEEE802.11规定的发射功率不超过100毫瓦,实际发射功率大约为60-70毫瓦。而手机的发射功率大约在200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机则高达5瓦。所以总的来说WiFi技术是健康安全的。
WiFi技术也有它的不足之处。首先它的覆盖面积有限,一般的WiFi网络覆盖面只有100米左右。其次它的移动性不佳,只有在静止或者步行的情况下使用才能保证其通信质量。为了改善WiFi网络覆盖面积有限和低移动性的缺点最近又提出了802.11n协议草案。802.11n相比前面的标准技术优势明显,在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11b/g提供的54Mbps提高到300Mbps甚至600Mbps。在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此它的覆盖范围可扩大到好几平方公里,这使得原来需要多台802.11b/g设备的地方,只需要一台802.11n产品就可以了,不仅方便了使用,还减少了原来多台802.11b/g产品互联通时可能出现的盲点,使得终端移动性得到了一定的提高。
二、WiFi相比于有线接入技术的特点和优势
(1)用户移动性。在有线接人网络中,用户只能在具有信息点的位置上网,限制了终端用户的活动范围。而WiFi建成后,能提供漫游服务,在无线网信号覆盖区随时、随地、随意的接入宽带网络。可以使用户不再受线路的限制,从而保护学校和师生已有的投资。
(2)建设便捷性。无线接入方式可用于物理布线困难的地方,调试也相对简单,避免了繁琐的长工期的布线安装工程。一般只需安装一个或多个AP设备,就可以解决一个区域的上网问题。可以避免或减少因办公地点或网络拓扑的改变而重新建网的情况,是目前局域网用户升级、改造现有网络最佳途径。
(3)投资经济性。有线网络的固有缺点就是缺乏灵活性。在有线接人网规划中,考虑到未来的发展,大量的超前投资往往会出现线路利用率低的情况。而WLAN的规划可以随着用户的增加而逐步扩展,在初期根据用户的需要布置少量的点。当用户数量增加时,只需再增加几个AP设备,而不需要重新布线,具有较强的经济性。无线局域网尽管搭建时的投入资金要比搭建有线局域网高30%左右,但是由于后期维护方便,运行成本只有有线网络的50%左右。
(4)业务可集成性。
由于WiFi技术在结构上与以太网完全一致,所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中,也能将已有的宽带业务应用到WLAN中。这样,就可以利用已有的宽带有线接入资源,迅速地部署WLAN网络,形成无缝覆盖。
(5)网络管理高效性
同有线网络比较,采用无线接入的方式访问校园网,在安全维护上不需要特殊的投资,在管理上同样可通过服务器给不同用户设置权限,访问特定资源。
三、应考虑的问题
(1)开展业务问题
从应用的角度来看,可以开展的业务有图书馆的无线化管理、校园安全无线监控、无线承载电子教学、无线VoIP、无线上网等。
鉴于目前WiFi的部分标准体系还不是很完善,还有部分标准基本上很难做到无缝升级,从业务开展的角度及投资保护的角度,建议先开展些数据类的无线业务与部分管理类的数据业务,在校园网建设时暂时主要考虑无线数据的热点覆盖。
(2)安全问题
对于无线网络而言,数据传输是利用电磁波在空气中辐射传播,只要在接入点AP覆盖的范围内,所有的无线终端都可以接收到无线信号。无线网络的这种电磁辐射的传输方式是无线网络存在安全保密问题的主要原因。所以在校园级无线网络的规划中,由于信号的覆盖将会带来众多的未知访问者试图进行的访问连接,无线网络如何从中识别出合法的用户,避免非法用户利用无线网络的安全隐患入侵整个网络,往往成为了无线网络规划者需要解决的难点。
目前基于IEEE802.11 标准的安全性技术主要体现在访问控制、数据的保密性、数据的完整性三个方面。IEEE802.11 中包括MAC (Media Access Control,媒体接入控制)、无线网络设备的SSID(Service Set Identifier,服务集标识符)以及WEP、WPA 等技术。
(3)组网方式问题
目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是完全代替有线网络。无线局域网产品还比较昂贵,增加了组网的成本;其次,无线传输速度相对于有线传输速度还比较慢,以太网可实现1Gbps的传输速度,而无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右,最新的标准IEEE802.11n,其理论最高传输速率也仅是600Mbps。因此要根据有线网络和无线网络的特点,进行合理的布局,使两种网络的优势能够充分发挥出来,起到优势互补的作用。
(4)无线网络架设问题
现在的市场上存在多种网络产品,各厂家之间的产品尚不能完全互相兼容,甚至同等级的产品之间也有很多差别。为此,在选择组网设备时,要根据自身的实际情况慎重选择。另外,无线网络基础构建虽然简单易行,但要考虑采用专业的设施,聘请专业的队伍去操作,否则当网络需要扩容、升级时,会遇到功率控制、频率选择、环境噪声等很多不易解决的问题。
三、结束语
通过无线网络的构建实现学校网络的无缝覆盖,用户只需简单的设置就可以连接到校园网,广大师生就可以随时随地的访问图书馆、教学科研单位的数字资源而不需要受到有线网络的束缚,这将大大提高数字资源的利用率。特别是随着无线技术的发展,将进一步促进校园网内无线网络的建设。
参考文献:
[1]鲁艳 毛旭,基于WiFi的无线网络安全方案对比分析[J],广东通信技术,2007.3
[2]唐思敏,WIFI技术及其应用研究[J],福建电脑,2009第10期
[3]汤徽,WiFi在校园网中的部署[J],中国现代教育装备,2005年第11期
[4]刘义全,学校无线网络的安全策略研究[J],中国现代教育装备,2009年第17期
关键词:WiFi校园网 网络安全
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2010)08-050-02
一、无线网络技术简介
无线网络技术,包括蓝牙技术、WiFi技术和家庭网络的HomeRF技术等。与传统网络中的信号用电缆或光纤来传输不同,无线网络利用微波等无线技术进行信息传递。目前发展最快、应用最广泛的是WiFi技术。
WiFi(Wireless Fidelity)技术即IEEE802.11协议,无线接入和高速传输是WiFi的主要技术优点,其中IEEE802.11b最高速度为11Mbps,IEEE802.11a与IEEE802.11g的最高速度为54Mbps。现在多用的IEEE802.11b与IEEE802.11g设备使用的频段为2.4~2.4835GHz的免许可频段,在频率资源上不存在限制,因此使用成本低廉也成为了WiFi技术的又一大优势。WiFi无线网络是由AP(AccessPoint)和无线网卡组成的无线网络,通常将AP称为网络桥接器或接入点,将能搜索到WiFi网络的地方称为热点区域,任何一个装有无线网卡的终端(现在主要的终端是笔记本电脑和带WiFi功能的智能手机)进入WiFi覆盖区域均可以通过AP无线高速地接入网络。另外IEEE802.11规定的发射功率不超过100毫瓦,实际发射功率大约为60-70毫瓦。而手机的发射功率大约在200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机则高达5瓦。所以总的来说WiFi技术是健康安全的。
WiFi技术也有它的不足之处。首先它的覆盖面积有限,一般的WiFi网络覆盖面只有100米左右。其次它的移动性不佳,只有在静止或者步行的情况下使用才能保证其通信质量。为了改善WiFi网络覆盖面积有限和低移动性的缺点最近又提出了802.11n协议草案。802.11n相比前面的标准技术优势明显,在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11b/g提供的54Mbps提高到300Mbps甚至600Mbps。在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此它的覆盖范围可扩大到好几平方公里,这使得原来需要多台802.11b/g设备的地方,只需要一台802.11n产品就可以了,不仅方便了使用,还减少了原来多台802.11b/g产品互联通时可能出现的盲点,使得终端移动性得到了一定的提高。
二、WiFi相比于有线接入技术的特点和优势
(1)用户移动性。在有线接人网络中,用户只能在具有信息点的位置上网,限制了终端用户的活动范围。而WiFi建成后,能提供漫游服务,在无线网信号覆盖区随时、随地、随意的接入宽带网络。可以使用户不再受线路的限制,从而保护学校和师生已有的投资。
(2)建设便捷性。无线接入方式可用于物理布线困难的地方,调试也相对简单,避免了繁琐的长工期的布线安装工程。一般只需安装一个或多个AP设备,就可以解决一个区域的上网问题。可以避免或减少因办公地点或网络拓扑的改变而重新建网的情况,是目前局域网用户升级、改造现有网络最佳途径。
(3)投资经济性。有线网络的固有缺点就是缺乏灵活性。在有线接人网规划中,考虑到未来的发展,大量的超前投资往往会出现线路利用率低的情况。而WLAN的规划可以随着用户的增加而逐步扩展,在初期根据用户的需要布置少量的点。当用户数量增加时,只需再增加几个AP设备,而不需要重新布线,具有较强的经济性。无线局域网尽管搭建时的投入资金要比搭建有线局域网高30%左右,但是由于后期维护方便,运行成本只有有线网络的50%左右。
(4)业务可集成性。
由于WiFi技术在结构上与以太网完全一致,所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中,也能将已有的宽带业务应用到WLAN中。这样,就可以利用已有的宽带有线接入资源,迅速地部署WLAN网络,形成无缝覆盖。
(5)网络管理高效性
同有线网络比较,采用无线接入的方式访问校园网,在安全维护上不需要特殊的投资,在管理上同样可通过服务器给不同用户设置权限,访问特定资源。
三、应考虑的问题
(1)开展业务问题
从应用的角度来看,可以开展的业务有图书馆的无线化管理、校园安全无线监控、无线承载电子教学、无线VoIP、无线上网等。
鉴于目前WiFi的部分标准体系还不是很完善,还有部分标准基本上很难做到无缝升级,从业务开展的角度及投资保护的角度,建议先开展些数据类的无线业务与部分管理类的数据业务,在校园网建设时暂时主要考虑无线数据的热点覆盖。
(2)安全问题
对于无线网络而言,数据传输是利用电磁波在空气中辐射传播,只要在接入点AP覆盖的范围内,所有的无线终端都可以接收到无线信号。无线网络的这种电磁辐射的传输方式是无线网络存在安全保密问题的主要原因。所以在校园级无线网络的规划中,由于信号的覆盖将会带来众多的未知访问者试图进行的访问连接,无线网络如何从中识别出合法的用户,避免非法用户利用无线网络的安全隐患入侵整个网络,往往成为了无线网络规划者需要解决的难点。
目前基于IEEE802.11 标准的安全性技术主要体现在访问控制、数据的保密性、数据的完整性三个方面。IEEE802.11 中包括MAC (Media Access Control,媒体接入控制)、无线网络设备的SSID(Service Set Identifier,服务集标识符)以及WEP、WPA 等技术。
(3)组网方式问题
目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是完全代替有线网络。无线局域网产品还比较昂贵,增加了组网的成本;其次,无线传输速度相对于有线传输速度还比较慢,以太网可实现1Gbps的传输速度,而无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右,最新的标准IEEE802.11n,其理论最高传输速率也仅是600Mbps。因此要根据有线网络和无线网络的特点,进行合理的布局,使两种网络的优势能够充分发挥出来,起到优势互补的作用。
(4)无线网络架设问题
现在的市场上存在多种网络产品,各厂家之间的产品尚不能完全互相兼容,甚至同等级的产品之间也有很多差别。为此,在选择组网设备时,要根据自身的实际情况慎重选择。另外,无线网络基础构建虽然简单易行,但要考虑采用专业的设施,聘请专业的队伍去操作,否则当网络需要扩容、升级时,会遇到功率控制、频率选择、环境噪声等很多不易解决的问题。
三、结束语
通过无线网络的构建实现学校网络的无缝覆盖,用户只需简单的设置就可以连接到校园网,广大师生就可以随时随地的访问图书馆、教学科研单位的数字资源而不需要受到有线网络的束缚,这将大大提高数字资源的利用率。特别是随着无线技术的发展,将进一步促进校园网内无线网络的建设。
参考文献:
[1]鲁艳 毛旭,基于WiFi的无线网络安全方案对比分析[J],广东通信技术,2007.3
[2]唐思敏,WIFI技术及其应用研究[J],福建电脑,2009第10期
[3]汤徽,WiFi在校园网中的部署[J],中国现代教育装备,2005年第11期
[4]刘义全,学校无线网络的安全策略研究[J],中国现代教育装备,2009年第17期