WiFi组网

我是与狼共舞

随着今年3月分英特尔发布首款自带无线上网模块的笔记本电脑处理器“迅驰”之后，“无线网络”就变得更加炙手可热。说起“Wi-Fi”，或许许多人还觉得比较陌生，但是说起“WLAN”，相信要对计算机网络稍有了解的人都非常清楚，那就是“WirelessLAN”，即“无线局域网”。其实在这里所讲的“Wi-Fi”已被公认为就是“WLAN”的代名字。但要注意的是，其实这两者是有根本差异的，前者是一种无线局域网产品认证标准，而后者是无线局域网的技术标准，但因为都是无线局域网领域的规范，并且两者保持同步更新。

　　一、Wi-Fi基础

　　大家知道，WLAN是指通过无线方式进行连接的局域网，它与常见的有线局域网的最大区别就是传输介质的不同，WLAN是通过空气中的电磁波进行传输的，就像大家用手机进行通信一样，而不是采用平常大家所见的双绞线或同轴电缆线等物理介质。当然有了局域网用户都连接了，WLAN同样可以通过局域网中的某一Internet接入点进入浩瀚的因特网，就像大家有线的局域网连接一样。

　　"Wi-Fi"的英文全称为"Wireless Fidelity"，中文名通常称之为"无线相容性认证"（有的称"无线保真"），所以说它是一种认证标准，就像大家常说的"质量标准"一样，而并不是一种技术标准。其参考的技术标准就是相应的WLAN标准，如IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g等。因为最早出现的无线局域网标准是IEEE802.11b，所以当时有人就把IEEE802.11b标准等同于Wi-Fi。随着无线接入标准多样化的出现，Wi-Fi的内涵当然也就发生了相应的变化，因为它针对的是整个WLAN领域，而不仅针对IEEE80.11b这一个无线标准。但是就目前来说它还主要是针对IEEE802.11b这一标准的产品，因为这一市场产品的技术比较成熟，且已有着较广泛的应用。

　　Wi-Fi与大家熟知的蓝牙技术一样，都属于在办公室、家庭或者其它一定地理区域中应用的短程无线传输技术。正因为是短程无线传输技术，也就与移动通信中的长距离无线传输有着根本的区别，其应用范围也受到许多限制。但有了Wi-Fi技术，安装网络或接入宽带也就再也不用穿墙凿壁地把电话线或网线接入各个房间，而只需安装无线接入点，并在每台笔记本电脑、台式机或者PDA设备中插入无线网卡，构造一个无线局域网就可以在家里或办公室中的每个角落轻轻松松地实现无线上网。

　　由于无线标准的多样化，并且所使用频率及调频方式都不一样，造成各种标准的设备并不互相兼容，这就给无线接入技术的发展带来了相当的不确定因素。为此1999年8月新组建的WECA（无线以太网兼容性联盟）推出了Wi-Fi这样一个标准谁，以此来统一整个无线接入市场的产品认证。只有通过WECA的授权认证，厂家才可以使用该商标，商标图案如图1所示。

图1

有了如图1所示的商标图案就说明该产品符合Wi-Fi认证。因此，用户只需认准Wi-Fi标签，便可保证他们所购买的无线基站、PC卡、手持设备、Internet 电话以及其他任何无线局域网产品都能很好地协同工作，所以大家在购买无线网络产品时一定要看清是否贴有这个商标图案，以此来确定此产品是否通过Wi-Fi认证。由此可见，WECA的主要工作就是测试各厂商提供的无线产品的兼容性，通过后颁发证书。到目前为止会员已迅速增加到150多个，全球已有370个产品获得了Wi-Fi认证。虽然Wi-Fi认证标准最早是基于IEEE 802.11b无线局域网标准而制定的，但是随着无线局域网标准的发展，目前WECA（Wi-Fi联盟）正在加紧制定同时兼容IEEE 802.11a和IEEE 802.11b的双频认证标准，通过双频认证的产品，就证明既可支撑在2.4GHz射频频谱上提供最大带宽11Mbps的IEEE 802.11b标准，又支撑在5GHz频谱上提供54Mbps的IEEE 802.11a标准。同时一种IEEE 802.11g新无线局域网标准也正在测试通过之中，它是兼容IEEE802.11b与IEEE 802.11a两种标准的。

　　Wi-Fi测试分为"初测"和更全面的"二次测试"两部分。初测的目的是先筛选掉那些远不符合标准的产品，它仅仅只需花几个小时便可完成。WECA对接入点设备和无线网卡的测试是分别进行的，它们的测试准有一些细微的差别。对于接入点设备和无线网卡的初测主要集中：是否能正确地连接到网络上；是否能正确地传送大的数据文件；是否能进行客户端/服务器的事务处理；是否能处理流数据等几个方面。在二次测试部分，需要利用多个不同厂家的无线网卡对某个接入点设备进行测试，并利用多个不同厂家的接入点设备对某个无线网卡进行测试。对于无线网卡的二次测试包括：漫游、数据负荷、广播和组播的接收以及同设置不匹配的接入点的测试。漫游测试用于检验被测站是否能有效地在不同厂家的接入点之间进行切换；数据负荷测试用于检验被测无线网卡是否能对数据包进行正确的封装；广播和组播包测试则是检验被测站是否能正确接收广播和组播包。

　　二、Wi-Fi的主要优、缺点及应用前景

　　从英特尔花近20亿美金开发、发布、推广自带无线网络模块的迅弛笔记本处理器就可以看出，Wi-Fi将在近几年内得到极大的发展，而且还预示着这是一个不可逆转的方向。不仅英特尔特看清了这个方向，而且如AMD、IBM、Nokia 、AT＆T、DELL等这样的国际巨商也声称将积极相互联手，共同进入无线网络世界。IBM、DELL还准备把Wi-Fi作为他们笔记本的标准配置。有专家预计在不远的2005年，将有80%以上的笔记本电脑将具有Wi-Fi功能。

　　在无线网络市场中，还有如3COM、CISCO、LUCENT等许多国际网络设备巨商也都纷纷加入到这一竞争领域，并且随着产品技术的成熟，产品价格也在不断下降。目前像无线网卡，已从原来的300美金下降到80美金以内，家庭接入点设备价格也仅需150美金左右。而且这些产品价格在未来几年中还将继续下降，以符合大多数用户的购买力。DELL企业预计，无线网络技术将很快成为像以太网一样最常用的网络技术。

　　另据In-Stat/MDR研究企业提供的数据，2002年第三季度，全美Wi-Fi设备的出货量几乎提高了一倍，达到480万套。仅2002年上半年，家庭Wi-Fi设备的主要制造商Linksys集团的销售量猛增至100万套，相当于2001年全年的水平。在今年过去的几个月中，无线网络产品的销售量继续保持高速增长，特别是自英特尔今年3月份发布迅弛处理器以来。In-Stat/MDR研究企业还认为，到2006年，Wi-Fi节点销量将从2002年的600万增加到3300万，每个访问节点售价约为120美金，PC卡的零售价格在50到75美金之间。加特纳调查企业预计，到2007年，无线网络的支出将从2001年的17亿美金上升至39亿美金。而杨基集团预计，到2007年，仅北美地区的Wi-Fi服务额就将达到16.3亿美金，使用者就将达到536万人。

之所以如此看好Wi-Fi市场前景，那是因为Wi-Fi技术本身具有十分鲜明的一些优点。首先，从覆盖范围来看，它与以前常说的"蓝牙"技术相比，其有效范围较广，网络布置也比较容易。基于蓝牙技术的电磁波半径只有15米左右，而Wi-Fi无线电磁波的覆盖半径可达100米。近期美国Vivato企业还推出了一款新型交换机，能把Wi-Fi无线网络的通信距离扩大到约6.5公里。其次，目前Wi-Fi技术的传输速度可以达到每秒11Mbit/s，是理想情况下ADSL接入速率的1.2倍（实际上ADSL目前只有2Mbit/s的接入速率），是3G网络传输速度的8倍，完全能够满足个人和社会信息化的需求。第三，Wi-Fi网络的架构十分简单，单个成本仅千元上下。厂商在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置"热点"后，用户只需要将支撑无线局域网的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，便可以接受其信号，高速接入因特网。也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，可以节省大量成本。最后一点就是它的应用范围非常广，不仅可用于电脑联网，还可广泛地应用于将来信息家电的联网，甚至有人认为，在Wi-Fi技术的推动下，电信网将会与计算机互联网最终实现统一但是，在看到无线网络美好前景的同时，还必须面对一个现实，那就是在无线网络应用方面，目前还只能说处于初级阶段，还只是在家庭、小型会议室这样的小环境中有些应用。但这其实不是无线网络接入技术应用的主要方向，WLAN并不是主要应用于家庭，而是为了满足商务人士随时随地移动上网的需求，况且在家庭，利用无线上网的优势并不明显。目前主要应用于商务人士经常出入的地方，如机场、宾馆和咖啡屋等公共场所，通常把这可以提供无线上网的区域称之为"热点"。虽然大家从后的分析可以看出，这种无线网络的架设并不困难，但是就在目前来说，不要说我国，就连最发达的美国也仅能提供几千个这样的"热点"。原因是多方面的，一则由于要在公共场所为几百上千个用户同时上网冲浪，所需设备并不是大家家庭无线网络所用设备那么简单，其投资也是相当大的。其次，由于其有效距离在目前来说最多也只有300米的半径，要布置一个较大范围的无线网络，需要架设许多基站，投资成本增加，网络布置也随之变得复杂。还有就是，因为"无线"的天性，在带来许多优越性的同时，也带来了致命的不足。因为无线，"介质"共享，所以在有效范围内，任何用户都可以进入网络，不管是合法的还是非法的，虽然已有WEP（WiredEquivalent Protection）这样的安全措施，但据专业人士分析，它根本不能满足无线网络通信需求，它的64位，甚至128位密码在借助于一些WEP破译工具，可以较容易破译。所以就目前来说，无线上网的安全性不能得到有效的保障，影响了用户的积极性，使得无线接入市场不明朗。没有需求，也就没有市场了，也就没有人敢有太多的投资了。幸运的是，2002年底，Wi-Fi联盟推出了新的 Wi-FiProtected Access（WPA）安全技术，新的更安全、更抗干扰的802.11i标准也在酝酿之中。业界普遍存在的对Wi-Fi既有的三种标准的争论也在随着双模或多模产品方案的问世而逐渐平息。最后一个就是，无线上网的接入费用相当昂贵，不是一般人士可以享受得起的，在美国，一般人士一个月无线上网的费用就得高达几百美金，在我国也有类似数量级。这些不利因素造成了通过"热点"无线上网的人相当少，增加了投资者的风险。

　　综上所述，Wi-Fi虽然具有非常好的应用前景，但也不能把它看成是其它技术，特别是有线以太网和3G电信移动技术的替代，它只能作为一种补充而存在。对于那些非常需要移动上网、不是很注重接入性能、而有钱的用户来说，它是一个不错的选择；如果想要获取高而稳定的网络接入如宽带接入，选择有线接入方式，如以太网才是唯一的选择。

三、实战Wi-Fi网络的组建

　　别看Wi-Fi这个名字比较陌生，其实与大家常见的以太网类似，不同的只是把双绞线等其它有线介质换成了空气、电磁波这样的无线介质。所以要组建这样一个无线网络，要解决的问题实际上就是围绕"有线"到"无线"的转换。

　　1. 无线网络设备

　　虽然在Wi-Fi网络应用方面，笔记本电脑因其具有的移动性而更具优势，但是随着无线网络的应用发展，目前台式机的无线接入产品也非常普遍，另外如PDA这样的手持设备也有无线接入设备。如图2从左至右分别是笔记本用PCMCIA接口无线网卡、台式机PCI接口无线网卡、无线网桥和USB接口无线网卡，各类网卡其实与大家常见的相应接口网卡类似，不同的只是具有无线发射、接收电磁波的功能。

图2

　　如图3所示左边的是一款无线专用天线，而右边的是一款带外置天线的PCMCIA无线网卡（既可作为终端、又可作为小型接入点用）。当然，无线网络还有很多类型，如PDA专用的无线网卡，无线交换机、路由器等，在此就不作多先容了。

图3

　　目前这些无线接入产品非常普遍，除了前面所先容的那些如3COM、Cisco、Dell等著名品牌外，还有许多二线品牌，如Z-COM、Agere、AVAYA、Linksys、Buffalo、Netgear、D-Link、SMC、SOHOware、Action等。

2.无线网络结构

　　无线局域网的组建与有线局域网的组建步骤其实都差不多，首先也得确定网络的拓扑结构。无线网络的拓扑结构主要有两种，即：Ad-Hoc和Infrastructure。"Ad-Hoc"是一种对等的网络结构，各计算机只需接上相应的无线网卡，即可实现相互连接，资源共享，无需中间作用的"AccessPoint"（AP，接入点），此种网络结构如图4所示。此种网络结构类似于以太网中的"对等网"，各用户所处的网络位置是平等的，彼此通过无线的方式进行连接，实现资源共享。

图4

　　这种无接入点AP的对等无线网的最大优点就是网络架设简单，成本低，非常适合于小范围的会议室使用。但是它的缺点也是相当明显的，那就是因为无中间的桥接器，所以两个用户之间的距离就少了一倍，在有接入点的情况下，两用户之间的距离可达到半径在100~300米之内，而此处的无接入点结构中用户之间的距离也就只能是在直径100~300米之内。也正因没桥接器，所以也不能进行扩展连接，不能进行有效的统一管理。另因为所采用的是对等网络结构，各用户无线网卡的发射和接收功率都非常有限，所以这种网络所能连接的用户数也是非常有限的。

"Infrastructure"则是一种整合有线与无线局域网络架构的应用模式，通过此种网络结构，同样可实现网络资源的共享，此应用需通过AccessPoint。这种网络结构是应用最广的一种，它类似于以太网中的"星形"结构，起中间网桥作用的无线接入点（AP）就相当于有线网络中的HUB（集线器）或者Switch（交换机）。它通常应用于在企业原有有线主干网络之上，通过增加无线接入访问点（EW3001）来形成无线网络覆盖。如图5所示的是一种典型结构，在图中一个有线交换机与两个无线接入设备（AP）连接。如果要实现通过无线网络互联进入Internet，则只需在服务器端配置好相应的Internet接入即可，同样也可使其它无线网络用户通过无线网络的连接实现共享上网的目的。

图5

　　在这种网络结构中，对于网络的设计，AP接入点设备是最重要的组件，它决定了可支撑多少客户端、加密的级别、接入控制、网络和用户端管理等。这一结构的优点比较突出，如因加入了中间的接入点桥接器，具有较长作用距离（比无接入点网络要长一倍）、可实现多种有效管理、可进行网络扩展、通信更安全等。

　　3. 无线网卡的安装

　　因为无线网卡的安装属于新生事物，为了让大家对它的安装有一个全面了解，下面以Avaya的一款笔记本电脑无线网卡的安装和配置过程为例先容无线网卡安的具体装、配置方法。其它无线网卡的安装和配置过程类似，参照即可。注意这示例中安装无线网卡的操作系统是Windows2000 PRO。具体步骤如下（注：Windows9x用户跳至第4步开始驱动程序的安装）：

　　第1步，在Windows2000环境下，在CD-ROM中放入Avaya无线网卡的安装光盘，一般系统会自动启动安装程序，弹出如图6所示窗口。如果光盘没有自动启动该程序，也可直接运行光盘驱动器根目录下的"Setup.exe"程序进行。

图6

第2步，单击图中的"InstallSoftware"按钮，出现如图7所示的对话框 。单击"Windows 2000 Driver"按钮，安装Windows2000的驱动程序，出现如图8所示对话框。

图7

　

图8

　　第3步，单击"Next"按钮，出现如图9所示对话框，选择驱动程序安装的路径。这样这块网卡的Windows2000系统下的驱动应用程序就安装完了，但还不能用，因为驱动程序还未绑定相应的无线网卡。

图9

　　第4步，安装了驱动应用程序后再来绑定相应的无线网卡。在笔记本的PCMCIA插槽中插入Avaya 无线网卡，大部分的操作系统支撑Plug & Play，系统会自动检测出该网卡，出现如图10所示检测界面（注意，如果所采用的操作系统是Windows 9X系统，则驱动程序可直接从此步开始）。 检测到后弹出如图11所示"硬件添加/删除"向导对话框。

图10

图11

　　
        如果系统不支撑即插即用，可采用手工方式添加，在此就不再赘述了。

　　4. 配置无线网络

　　前面先容了无线网卡的安装方法，无线网卡安装后还需对网卡进行相应的配置，如网络名称，接入用户数等。下面同样以Avaya的这款笔记本电脑无线网卡为例进行先容。具体步骤如下：

　　第1步，安装Avaya无线网卡的客户端管理程序（AvayaClient Manager），通过此程序来配置用户名称。

　　在如图6所示对话框中单击"InstallSoftware"按钮，然后在出现如图7所示对话框中单击"ClientManger"按钮，按提示进行安装即可完成客户端管理应用程序的安装。

第2步， 配置无线网卡的TCP/IP协议属性，配置方法与有线网卡的配置一样。配置对话框如图12所示，将IP和DNS地址都设置成自动获取，选择"Obtainan IP address automatically"和"Obtain DNS server  addressautomatically"两单选项。

图12

　　第3步，打开在第1步安装好的客户端管理应用程序（AvayaWireless Client Manager），对话框如图13所示。单击"Actions"菜单"Add"项下的"EditConfiguration Profile"菜单选项，弹出如图14所示对话框。

图13

图14

                                       
　　第4步，单击"Add"按钮，添置一个新的无线网络，弹出如图14所示对话框。在这个对话框中可以配置用户名和网络接入类型。用户名称（ProfileName）可以按照自己的喜好随意选择，需要注意的是网络的类型（NetworkType）根据需要决定是否选择"AccessPoint"方式。后面就按引进设备框提示一路单击"Next"按钮，打开相应的对话框，按要求配置即可。

　　5. AP（接入点）的配置

　　如果所采用的无线网络是"Infrastructure"结构的，则除了要对无线网卡进行配置外，还需要对AP接入点进行整个网络配置。接入点的配置也是在AP管理程序中进行的，下面以Dell的一款AP设备所附带的管理程序的配置为例简单先容AP网络的配置方法。具体步骤如下：

　　第1步，安装AP管理程序，方法很简单，直接在安装光盘中找到即可，与其它程序的安装方法一样。

　　第2步，打开AP管理程序，对话框如图15所示。在这个对话框中可以进行网络的新建，方法是单击"AddGroup"按钮，也可对原有网络进行编辑，单击"EditGroup"按钮即可。

图15

　第3步，无论是新建网络，还是编辑现有网络，都会打开如图16所示对话框。首先要配置AP设备的无线网卡，因为这款AP具有两个无线网卡插槽，所以有"PC card slot A"和"PC card slot B"两部分。在这上对话框"Network Name"文本框中输入相应的无线网络名称。

图16

　　如果要进行高级配置，单击对话框中的"Advanced"按钮，但因配置项较多，如可通过"AccessPoint IP"选项卡对接入点IP地址进行设置等，因设置项较多，在此就不作多先容了。

　　6.用迅驰笔记本构建ad-hoc网络

　　前面已经提到过，迅驰笔记本内置了无线网络芯片，本身即具备无线联网功能。最近众多万元以下级笔记本电脑型号的推出很可能迅速把迅驰笔记本推向主流。

　　但是目前的AP价格还比较昂贵，如果为了一两台迅驰笔记本电脑就专门购买一个AP未免小题大做了。这时利用价格相对便宜得多的无线网卡和ad-hoc无线网络模式，可以非常方便的将多台迅驰笔记本将入现有有线网络并实现内部通信接入internet.

　　下面，大家使用一个微星WLAN BOX无线网卡装两台迅驰笔记本接入网络。两台迅驰笔记本分别采用明基的joybook 5000和TCL 王牌L 9200。这两款都是新近推出的万元迅驰型号，预装window xp简体中文版。

　　台式机也安装window xp系统，接入企业局域网并通过企业网关连入internet。

　　第一步当然还是安装无线网卡。

　WLANBOX的安装稍微麻烦一些，先运行驱动程序安装程序。然后把WLANBOX无线网卡接入台式机USB接口，系统报告找到新硬件并自动安装驱动程序，然后报告设备启用。这时网络连接池里出现无线网络图标。当笔记本没开机时上面会有把叉表示没有可用的无线连接。要想笔记本连入internet可以共享台式机的本地连接，如下图：这时，这时系统会自动将台式机的无线网卡IP设为192.0.0.1。

　　迅驰笔记本目前采用Intel pro2100无线芯片，windowxp已经内置了对它的支撑因而无需安装任何驱动，

　　第二步：设置台式机：

　　打开台式机的无线连接属性页：添加一个无线网络，输入设定值如下：

　　点“确定”按续添加此网络。

第三步：设置笔记本电脑：

　　打开笔记本电脑后打开无线连接的属性页如下图：

　　将笔记本电脑无线连接的IP设置为192.168.1.x，网关设为192.168.0.1，子网掩码255.255.255.0，然后查看无线网络配置，

　　里面会列出可用的无线[连接，为了方便可以点该选项页的高级按纽，选择"自动连接非首选网络"复选框，这样笔记本会自动搜索可用网络进行连接。如下图：

　　连接后"网络连接"里会列出目前使用的网关（如下图），这时已经可以浏览因特网了。

　　第二台迅驰笔记本的设置基本与第一台完全一致，不过要注意IP地址不能重复。

　　这时任一台笔记本都可以访问其它笔记本电脑和整个有线网络，如果有更多的笔记本电脑需要接入也可以参照同样的方法。

　　通过以上两个实例，想信各位对无线网络的配置有了基本的了解大家可以动手为企业组建自己的无线网络了。也可以利用自己刚买回来的，装有迅驰处理器的笔记本在无线热点区体验无线上网的乐趣了。