无线权威指南学习——《无线网络导论》(一)

最近在学习《无线权威指南》这本专业书,下面是一些学习笔记,供以后自查。

本章论述

(1)论述无线网络与 传统有线网络之间的差异;
(2)采用无线介质时面临的问题;
 
1.1为何需要无线
无线最明显的优点是提供人们移动性(mobility)。
早期使用红外线,但它本身有限制,容易受到墙壁、隔间以及其他办公室设备阻隔;
目前市面上绝大多数的802.11产品均采用无线波作为物理层;
 
1.1.1无线频谱:关键资源
(1)无线设备被限定在某个特定频段(frequency band)上操作;
(2)该频段可供使用的频率空间总和称为频宽,频宽越大,可传输的信息越多;
(3)为了防止重复使用无线波,通常以频段(band)来配置频率(frequency)。
(4)无线频谱(radio spectrum)受主管当局严格控管,主要通过核发执照方式。美国主管机构FCC联邦通信委员会,欧洲主管机构FRO,其他地区主管机构ITU;
(5)所谓频段,其实就是分配给特定应用的频率范围。
 
1.2无线网络的特色
1.2.1没有实体界限
(1) 无线网络是经过特殊编码与调制过的无线波链路。
(2)无线介质没有明显的实体界限,接收端可以使用高增益天线来延长传输距离;
(3)配置无线网络时,必须仔细思考如何防范未经授权的使用、流量注入以及流量分析。
 
1.2.2动态实体介质
(1)要使无线网络速度更快的方法有两种:
  • 配置更多的频谱;
  • 提升链路的编码能力,使它在单位时间内可以传输更多数据。编码方式越快,接收器就必须分辨越细微的信号差异,因此需要越高的信噪比。数据率越高,工作站就越要尽可能靠近基站。
 
(2)802.11网络将工作站的无线频道的频宽维持在30MHz不变,它是以大幅度改良编码方式来提升速度。较快的编码方式可以提升速度。
 
(3)无线本质上属于一种广播介质。一个工作站进行传送时,所有其他工作站只能聆听;
 
(4)每部基站传输能力固定,且必须所有连接用户共享,要增加网络的容量,网管人员必须添加基站,同时缩小现有基站的覆盖范围;
 
1.2.3安全性
无线网络必须进行身份认证,以防止未经授权的使用者访问。经过认证的连接作业也必须予以加密,以防止数据遭人拦截,或遭未经授权用户灌入数据。
 
1.3各种无线网络
(1)蓝牙:主要是在周边设备之间建立微型网络或某种形式的无线缆线;
(2)移动电话;
(3)802.11网络,称谓Wi-Fi,Wi-Fi是Wi-Fi联盟所推广的互通性认证计划。Wi-Fi联盟,是由802.11设备厂商所组成的主要商业组织。
 
1.2.4标准的好处
(1)电子电机工程协会(IEEE)最著名的专案就是负责开发局域网络标准802专案。每个专案又划分许多小组,负责解决标准某个特定面向的问题。工作小组同时会被赋予一个编号,位于专案编号的点号后。例如:使用最广泛的IEEE LAN技术Ethernet,是由第三个工作小组负责标准化;Wireless LAN是由第11个工作小组负责,因此称为802.11。每个小组又细分出许多任务小组,在无线网络领域,第一个广为人知的任务小组B,负责执行802.11b规格书。下面是各种802.11标准

IEEE标准

附注

802.11

首份物理层标准1997,制定MAC以及原本速度较慢的跳频与直接序列调制技术

802.11a

第二份物理层标准1999,产品迟至2000年底才推出

802.11b

第三份物理层标准1999,不过是第二次主流产品。本书第一版撰写当时最常见的802.11设备

TGc

负责更正802.11a编辑范例的任务小组。既然只是更正标准,因此并没有所谓的802.11c

802.11d

扩充跳频物理层的功能使之能在不同的管辖区域(requlatory domains)中使用

TGe(未来的802.11e)

为MAC制定,服务品质quality-of-service,简称Q0s,延伸功能的任务小组。在标准制定之前将会先制定出称为Wi-Fi多介质的过渡性版本。(Wi-Fi Multi-Media的简称WMM)

802.11F

改善基站间漫游功能的基站间协议:(Inter-access point protocol)

802.11g

最近才标准化2003,使用ISM频段的物理层

802.11h

使802.11a符合欧洲无线波管制的标准。其他管制当局亦采用此机制,做为不同用途;

802.11i

改善链路层安全性

802.11j

修改802.11a,使之符合日本无线电波管理的标准

TGk

改善工作站与网络间的通信,使无线波稀有资源的管理与运用更有效率

TGm

负责将802.11a、802.11b、802.11d以及TGc所做的变动整合至802.11主规格的任务小组。可将m想成maintenance(维护)

TGn(未来802.11n)

为了制定高速传输(high-throughput)标准所成立的任务小组。它的设计目标是超越100Mbps的传输量。未来的标准将称谓802.11n

TGp(未来802.11p)

负责让802.11适用于汽车环境的任务小组。一开始的用途可能是做为电子收费的标准协议;

TGr(未来的802.11r)

加强漫游(roaming)的效果

TGs(未来的802.11s)

负责让802.11适用于网状网络技术(mesh networking technology)的任务小组;

TGT(未来802.11T)

负责802.11设计测试与量测标准的任务小组。因为这是一份独立的协议,因此以大写字母表式

Tgu(未来的802.11u)

负责让802.11与其他不同网络技术互通的任务小组

(1)WiFi以认证广为人知,接受Wi-Fi认证的产品,会与一些大厂的产品测试互通性,通过测试的产品,即有权使用Wi-Fi标章;

(2)Wi-Fi联盟在标准化方面所做的努力,主要是为了支持IEEE;

(3)WPA(Wi-Fi  Protocol Access,简称WPA)Wi-Fi防护访问基本上是IEEE安全性人物小组的阶段性工作成果。它在安全之无线局域网解决方案的开发过程中,扮演了一种推手的角色。

参考《无线权威指南》第二版

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