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无线网络架构分析

无线网络架构分析
无线网络架构分析

越来越多的高性价比的无线技术和可应用于更广领域的解决方案的出现,带来了无线传感网和物联网应用的激增。无线系统制造商的目标就是提供更加灵活可靠的方案,在获得最长的电池寿命的同时尽可能扩展网络的传输距离。很多传感器网络都是由一些简单的节点组成,这些节点收集数据并将之发送给集中器。基于传统的方案,为改善性能需要折衷权衡考虑,而相比较而言,用于改善未来系统性能的新技术则在折衷考虑方面会有很大的不同。

传输速率和距离

传输速率是系统设计中一个关键的可变因素,它将决定整个系统整体性能的很多属性。无线传输距离由接收机灵敏度和发射机输出功率共同决定,两者之间的差值我们称之为链路预算。输出功率受限于标准规范,所以只有通过提高灵敏度来增加距离,而灵敏度又受数据速率非常重要的影响。对所有的调制方式来说,越低的速率,接收机的带宽越窄,接收灵敏度就越高。在现今高性价比无线收发机中应用最广泛的调制方式是FSK或者GFSK。要进一步减小FSK系统的接收机带宽,唯一可行的办法就是提高参考晶体的精确度。虽未经检验过但可以预见,这很容易就会产生比接收机带宽更宽的频率偏差。低成本的晶体一般只有20ppm 的精度,这将限制使用载波频率为868MHz或915MHz系统的最大数据传输速率在20kbps,灵敏度在-112dBm。使用温补晶振可以获得更高的灵敏度,但是温补晶振的价钱将是普通晶体的三倍。

扩频调制方式在其他领域应用了很多年,但直到至今仍未使用于低成本的传感网络方案。在等同的数据速率条件下,商用的低成本扩频调制方式可以获得比传统FSK调制方式高8-10dB的灵敏度。升特(Semtech)公司将推出一款新的收发机,这款收发机集成了一种名为LoRa的扩频调制方式和传统的GFSK调制方式。图1展示了在GFSK调制和LoRa扩频调制两种系统中灵敏度相对数据速率的关系曲线。

图1:在GFSK调制和LoRa扩频调制两种系统中灵敏度相对数据速率的关系曲线。

有些扩频调制方式对晶体引起的频率偏差更不敏感,这类接收机在125kHz 的带宽下使用低成本的20ppm的晶体时获得接近-140dBm的灵敏度。与FSK系统相比,使用同样低成本的晶体时这种新的扩频方式在灵敏度上改善了30dB,理论上相当于增加了5倍的传输距离。通过降低速率获得最大传输距离和要求最长的电池寿命之间是相互冲突的。数据速率决定了空中传输时间,越高的传输速率,系统发射或接收将花费越少的时间。100kbps的系统大约只需要50kbps的系统的传输时间的一半。更快的速率可以使更多的节点在无竞争冲突下在同一区域共存,但这将降低接收灵敏度和传输距离。每一种接收机都会提供多种工作和休眠的模式,且不同模式下的功耗是不同的。各节点收发占空比将决定哪些模式会对功耗产生最大的影响。例如,如果一个节点频繁地处于接收状态,那接收电流就非常重要。同理,如果一个节点每天只发射一次,那睡眠电流就是最重要的因素。

频带选择

考虑到多种2.4GHz技术标准,包括蓝牙、Wi-Fi和Zigbee,很多厂家认为他们不得不使用一种标准协议进行设计,于是2.4GHz实际上就成了无线收发机工作频率的一种选择。在很多应用上市场驱动厂商采取已有的标准协议,这是事实。例如,Wi-Fi提供了通用的高速连接服务,而蓝牙则为大容量消费类市场比

如移动电话和电脑外围设备等提供了兼容的互连服务。尽管如此,很多应用却只需要相当低的速率,并且工作在一个封闭的无线网络环境中。在这些情况下,专有协议能显著地降低系统成本,能最小化所使用处理器的资源,同时避免在规范兼容测试和logo授权上的花费。有些市场已经同时使用不同的无线协议来满足系统要求。以自动抄表为例,使用sub-GHz实现回程数据的远距离传输,而使用2.4GHz完成室内短距离通信。家庭安防系统可以使用Sub-GHz传输低速传感数据,同时使用2.4GHz进行高速视频传输。很多市场应用当涉及采用何种无线传输协议时仍悬而未决。例如,现有的家庭自动化系统使用Sub-GHz,但新出现的2.4GHz器件正在慢慢进入该市场。是使用Sub-GHz还是2.4GHz,有很多需要权衡考虑的地方。2.4GHz的主要优点就是它是世界通用频段,并且可以使用很小尺寸的天线。2.4GHz天线尺寸相当于900MHz天线尺寸的三分之一大小,并且因为蓝牙和Wi-Fi的大量应用,2.4GHz系统能获得更低的成本。2.4GHz系统的最主要缺点就是通信距离太短,这也限制了它在无线传感网络的应用;它的空间损耗比900MHz要高大约9dB。另外,2.4GHz频段已经非常拥挤,会受到Wi-Fi,蓝牙和微波炉等设备的严重干扰。图2总结了2.4GHz和Sub-GHz两种系统的优缺点。

新的基于扩频的调制技术将可能改变上图中显示的2.4GHz和Sub-GHz的特性对比。使用扩频技术可以抵消上述9dB的自由空间损耗,从而使2.4GHz的传输距离能与现今Sub-GHz的FSK系统相当。由于这种调制方式的性能,扩频比普通的FSK或GFSK调制具有更好的抗干扰鲁棒性。30dB的抗同频干扰和显著改善的选择性/抗阻塞性使得2.4GHz系统能更可靠地工作。由于扩频系统使用的不同的扩频序列是相互正交的,这就意味着它们能在一个信道中同时传输。与现有的FSK系统相比,这个性能能显著地改善网络系统容量。

网络架构和协议

选择星型网还是网状网是影响整个无线网络系统性能优劣的一个关键因素。星型网是具有最低延迟的最简单的网络结构,当每个节点可以直接与集中器通信时,星型网是理所当然的选择。当星型网使用简单的协议时,每个节点的电池寿命是很容易估算的。当星型网的距离无法满足时,就需要增加节点作为中继来扩展距离,这就出现了网状网。从节点到节点的跳转时间增加了整个网状网结构的

复杂性,同时也增加了系统的延迟。在一个很庞大的系统中,需要的中继数量难以预估,使得电池寿命的预测也变得不可靠。在节点之中选择合适路由、自动识别、自我修复和保证无连接失败的孤立节点是网状网的主要挑战,但市场上已经有很多解决方案来克服这些难题。VE(VirtualExtension)【1】公司的同步洪泛方式克服了诸如节点安装、建立和识别的难题,为大型或小型的网络提供了一种简易低功耗的网状网解决方案。

一个网络中总的节点数同样会影响电池的寿命。如果同时有成百上千的节点竞相与集中器进行连接,频繁的通信将会导致严重的冲突和不断地重新连接尝试。不停的重新连接将会浪费很多电能,使得电池寿命预测也非常困难。要建立一个很健康可靠的传感网络的一个重要步骤就是评估竞争冲突问题。举个例子,如果网络中每个节点每天只需要发送两次,而每次都是几个字节的数据,那么这成百上千个节点就可以交错地分开与集中器连接,从而减少甚至避免了冲突。相反,如果每个节点经常地要向集中器上传一长串数据,在传输速率较低的情况下即使只有很少的节点也会产生大量的冲突。

远距离、共信道同步传输、共信道抑制的改善和高选择性,这些扩频方式的优点为传感网络提供了一种可供选择的高性能的系统解决方案,而这是传统FSK 调制方式无法达到的。

在相同速率下扩频调制方式所具备的优势可以轻易地用于改善现有网状网

的性能,而星形网也会达到最优的系统性能。利用星型网在郊区环境可以达到

8-10km距离的情况下,我们不再需要很庞大的网状网结构来覆盖这么宽的范围。为了获得较远的传输距离,需要降低传输速率,但是很少的节点需要用到最大的链路预算。图3展示了一个大型网络中集中器和节点之间的典型的链路预算分布趋势。如果系统中每个节点都使用非常低的速率传输,将会导致冲突问题的发生从而限制整个网络容量。所以靠近集中器的的节点可以使用更高的速率,以减小传输时间。

一个多通道、多调制解调方式的集中器可以适应不同节点的不同速率和不同的功率,这样就可以获得最大的网络容量和最长的电池寿命。使用不同的扩频因子就可以改变扩频系统的传输速率。可变的扩频因子提高了整个网络的系统容量,因为采用不同扩频因子的信号可以在一个信道中共存。借助网络仿真工具,我们可以很容易观察到,与传统采用固定速率的FSK系统相比,采用上述技术的星型网能容易地获得很多优势,诸如95%的节点只占用10%的总能耗,同时整个系统的容量也将提高5-6倍。

结论

总的来说,传输速率、工作频段和网络拓扑结构是影响传感网络特性的三个主要参数。传输速率的选择将决定系统的传输距离和电池寿命。工作频段的选择要折衷考虑频段和系统的设计目标。而在FSK系统中网络拓扑结构的选择是由传输距离要求和系统需要的节点数目来决定的。升特(Semtech)公司采用新的扩频技术的的高性价比收发机方案将会改变以往的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的系统而又能实现远距离、长电池寿命并增加系统容量,进而扩展你的传感网络。

无线网络安全分析

无线网络安全分析 作者简介:屈建明(1973-),男,江西南昌人,江西省计算技术研究所工程师,研究方向:计算机应用。 当前无线网络得到了长足的发展,对新的网络应用产生了很大影响,除了提供更便捷的服务,还在语音通信及高速网络互联上提供了高效的可靠的数据传输,但无线网络安全无时不让我们为之担忧。从分析无线网络的安全现状出发,阐述了无线网络采用的安全机制,最后对使用无线网络安全方面给了一些防范措施。 标签:无线网络;智能移动设备;网络安全 1 引言 随着计算机网络发展的逐步完善,传统的桌面应用系统与网络相结合给人们生活带了巨大变革,不但有力促进了国家经济发展,而且提高了人们的工作生活办公效率,丰富了人们的生活,实现了全球范围内的信息资源的共享。无线网络的应用属于后起之秀,逐步取代有线网络,成为目前最具活力的研究领域之一,各种基于无线网络的应用得到开发,各种便捷式的基于智能移动设备的软件得以应用,均离不开无线网络的推广。但随之而来的便是网络安全问题,密码输入的安全性、数据的访问、网上进行交易等等,种种无线接入Internet安全问题,让我们不得不重新重视网络的安全。 2 无线网络的优势 (1)从无线WiFi覆盖范围看:覆盖范围可达到100米。 (2)从传输速率上看:网速最高可达到54Mbps。 (3)从网络组建上看:无线网络的主要设备是无线网卡和接入点(AP),可以通过使用当前的有线网络来分离网络资源,其组建费用远低于传统有线网络。 3 无线网络安全现状分析 互联网时代最具代表性的便是信息资源共享,在网络迅速发展的同时,越来越多的安全问题暴露出来,个人隐私信息、企业商业机密面临着巨大危机,据有关数据显示,在过去的一年中仅上半年各种钓鱼网站、彩票类钓鱼网站对移动互联网的攻击造成极大的威胁。各种“劫持”式杀毒软件的出现将直接威胁着手机等智能移动设备的上网安全,对于广大用户而言,黑客攻击、信息泄密等网络安全问题已经引起了足够的重视。

无线网络建设实施计划方案

一、无线网络建设目标 仓库部署无线网络及移动终端系统,建成无线扫码、无线仓储系统后,可以主要实现以下目标: 1.入库管理:入库单即时通过无线网络提交给后台系统,管理员及时获取入库数据; 2.出库管理:当理货员到仓库领取图书时,仓库管理员在移动终端上通过无线网络下传出库单据并输入待出库的图书数量,主机数据库就会自动更改商品库存; 3.库存盘点:理货员手持移动终端,直接在货架上扫描商品条码,即时通过无线网络环境提交库存信息; 4.其它作业:人员调度管理、系统管理等。 无线扫码作业、无线仓储系统中,投标商必须保证仓库无线网络环境全覆盖,并确保高效稳定的网络环境。 二、无线网络建式 2.1瘦AP组建式 传统FAT无线网络的部署需要网络管理员对网络中的每一个AP进行逐一配置,对其进行配置的话,工作量巨大,且容易出错,因此,不建议用户大规模部署使用。建议采用“无线控制器(AC)+瘦AP(FIT AP)+POE交换机+无线网络管理”的FIT AP组网式,无线控制器(AC)必须使用单独的机架式硬件设备,

瘦AP实现无线信号的处理,而用户管理、加密、漫游、AP管理等功能全部集中到AC进行,这样可以简化整个网络的管理,提高设备的工作效率。AP的供电采用以太网供电(Power Over Ethernet,PoE),通过以太网线来汇聚AP的流量,同时为AP提供电源,这样可以简化布线,同时减少故障点,提高网络的可靠性。本次FIT AP无线网络部署模式,是将所有的配置在AC上统一实现,AP本身零配置,可实现无缝漫游,适合大规模无线组网。 移动手持终端 无线AP 无线AP 无线AP 移动手持终端移动手持终端移动手持终端 无线AP POE交换机POE交换机POE交换机(瘦AP无线组建网络拓扑图)

无线网络优化工程师

无线网络优化工程师应该从最基础的学起:如果你还没有从事网优工作,建议多看一些网优类书籍,比如移动通信原理、GSM/CDMA/WCDMA网络优化指导书,还有一些网优类网站或者论坛,另外最好与一些网优工程师交流沟通了解这个行业,可以加QQ群46476034或者参考西安巨人培训中心网站;如果你已经从事无线网络优化则建议除了继续上面的以外,要从基层工作做起,不怕累不怕辛苦,努力学习基本功,测试、分析、解决方案、用户交流沟通等,最重要的是要尽量多的替你的领导分担更多的工作!相信你会做好的! 要想知道从什么地方学,先应该知道无线网络优化工程师做些什么,然后有针对去学习 网络优化工程师主要干些什么工作2009-08-12 22:01无线网络优化是通过对现已运行的网络进行话务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段,找出影响网络质量的原因,并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段(采用MRP的规划办法等),确保系统高质量的运行,使现有网络资源获得最佳效益,以最经济的投入获得最大的收益。 二GSM无线网络优化的常规方法 网络优化的方法很多,在网络优化的初期,常通过对OMC-R(OMC-R(无线接入网网元管理系统)是无线接入网网元统一管理平台)数据的分析和路测的结果,制定网络调整的方案。在采用图1的流程经过几个循环后,网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题,这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题,结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法,分析查找问题的根源。在实际优化中,尤其以分析OMC-R话务统计报告,并辅以七号信令仪表进行A接口或Abis接口跟踪分析,作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现问题,下面就是几种常用的方法: 1.话务统计分析法:OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径,它反映了无线网络的实际运行状态。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。通过对采集到的参数分类处理,形成便于分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等),可以了解到无线基站的话务分布及变化情况,从而发现异常,并结合其它手段,可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。同时还可以针对不同地区,制定统一的参数模板,以便更快地发现问题,并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施,使系统各小区的各项指标得到提高,从而提高全网的系统指标。 2.DT (驱车测试):在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机,对车内信号强度是否满足正常通话要求,是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长,分为长呼(时长不限,直到掉话为止)和短呼(一般取60秒左右,根据平均用户呼叫时长定)两种(可视情况调节时长),为保证测试的真实性,一般车速不应超过40公里/小时。路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖,通过DT测试,可以了解:基站分布、覆盖情况,是否存在盲区;切换关系、切换次数、切换电平是否正常;下行链路是否有同频、邻频干扰;是否有小岛效应(孤岛效应

利用无线网络数据包分析无线网络安全

无线网络的弊端在于你总是无法看到所面对的问题。在无线网络中,建立连接并不像连接有线网络那样简单,物理安全也没有阻止未经授权人员进入设备室那样容易,甚至在接入点总方向的小问题都可能让你崩溃。也就是说,保护无线网络安全将成为未来安全行业的挑战。 在这篇文章中,我们将探讨解决利用数据包分析无线安全问题的实用技巧,首先我们将展示正确连接无线网络数据包的方法,收集到正确数据后,我们将探讨不同的分析技术,包括分析WEP/WPA认证、过滤加密流量以及寻找恶意接入点等。 捕获无线数据包 从数据包来看,无线网络与有线网络在很多方面都具有相似之处,无线网络仍然使用TCP/IP进行数据通信,并遵守与有线主机同样的有关网络的法律。这两种网络平台的主要区别出现在OSI模型的较低层,无线网络是通过在空中发送数据来通信,而不是通过数据线来发送数据。无线数据通信的媒介是共享的媒介,也正是因为这种特殊性,在物理和数据链接层必须进行特殊处理以确保不会发生数据冲突并且数据能够正确传输。这些服务由802.11标准的不同机制来提供。 这涉及到排除无线网络故障的问题,因为必须捕获两层802.11信息才能支持故障排除。为了做到这一点,你必须能够将无线网络接口卡(WNIC)接入到特殊模式,也就是监视器模式。监视器模式市一中特殊的驱动程序设置,限制了无线网络接口卡发送数据的能力,让无线网络接口卡只能被动地听取选定的频道。 在Linux操作系统,我们可以很简单地将无线网络接口卡转变为监视器模式,但是大部分Windows驱动程序都不允许这个功能。因此,我们需要一块特殊的硬件来实现模式转换。这块硬件被成为AirPcap,由CACE技术公司所制作。AirPcap设备本质上是一个无线网络接口卡,主要用于Windows操作系统和Wireshark数据包捕获工具中的监视器模式。使用这个设备,你可以从你想要收听的无线频道捕获两层802.11信息。 802.11数据包结构 无线数据包和有线数据包的主要区别在于802.11表头的增加,这是一个第二层表头,包含关于数据包和传输媒介的额外信息。主要有三种类型的802.11数据包:数据、管理和控制。 管理 - 这些数据包用于建立第二层主机间的连接,一些重要的管理数据包子类型报告身份验证数据包、关联数据包和Beacon数据包。 控制 - 控制数据包允许对管理数据包和数据数据包的传递,并于拥塞管理有关。常见子类型包括请求到发送和清除到发送数据包。 数据 - 这些数据包包含实际数据,并且是能够从无线网络转发到有线网络的唯一数据包类型。

无线网络设计方案

无线网络设计方案 方案一:无线网络设计方案 一、需求分析: 随着计算机网络通讯的飞速发展和应用的不断普及,充分利用各种信息正成为世界性的行为,尽快尽早地建设校园网,好处将是显著和长远的。然而,设计好、管好、用好校园网才是网络的关键所在。 面临21世纪,社会的高度国际化、信息化使现代教育面临着深刻改变,传统的教育模式也因此受到冲击。以计算机为核心的信息技术必将导致教育教学领域的深刻改变,网络教学、远程教学、教育资源共享的教育新时代正向我们走来,校园网络的建设,为建构现代教育新型教学教育模式提供了最理想的教学环境。如何充分发挥校园网的作用,成为摆在我们面前的一个新课题。 校园网概括地讲是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。也就是利用先进的综合布线技术、无线路由器的安装构架安全、可靠、便捷的计算机信息传输网路;利用成熟、领先的计算机网络技术规划计算机综合管理系统的网络应用环境;利用全面的校园网络管理软件、网络教学软件为学校提供教学、管理和决策三个不同层次所需要的数据,使校园的网络管理员能够更好的管理校园的网络,即使出现什么问题也能更快的解决。

无线是实现教育信息现代化目标的方式,更是网络发展的方向,尽管无线技术与有限网络还有一定的差距,但是它绝不是单纯有限网络的扩展,至少,无线网络完全可以满足教育的需求。我们更应该看重的是信息现在代的标准,而不是视娱悦的社会标准,并且踏踏实实的办教育,那么教育信息化的进程就会极限的加速,达到更好的效果。 二、建设背景: 由于目前校园网里面大多数都是有线的网络,在移动办公的时候很不方便,学生只能在寝室里面上有线网,老师也只能在办公室上,如果有什么需要移动一下位置都很不方便,为了让学生有一个很方便的上网环境,所以决定在学校建设无线网络,让学生、老师能够更好的学习和办公。 无线局域网(WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,可以作为传统有线网的伸延,在某些环境也可以替代传统的有限网络。 无线局域网具有以下显著的特点: 1、简易性:WLAN传输系统的安装快速简单,可极大的减少铺设管道及布线等繁琐的工作 2、灵活性:无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有限网络不易覆盖的区域。 3、综合成本比较低:一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域

无线局域网网络搭建构架的六大要素

无线局域网网络搭建构架的六大要素 无线网络以其“无所不在”的魅力正成为人们追逐的焦点。无论是网络升级还是重新组网,人们总希望自己的网络能够摆脱线缆的束缚,走进自由的天地。但与有线产品相比,无线产品还是新事物,并不是所有的用户都能很好地把握组建要点。本文将对六个带有普遍性的疑问进行解答,希望对大家组建WLAN有所帮助。 是802.11g还是802.11b? 就目前而言,人们实现无线上网有三种途径,分别是WLAN无线上网和CDMA、 GPRS上网。对家庭用户来讲,不论是速度还是资费,WLAN无线上网都是体验无线自由的绝佳方案。如今市面上能够组建WLAN网络的产品按照速率的不同,可以分为11M、54M、22M、108M 等,其中以前两者产品最为多见。那么对于家庭用户,这两种标准的产品哪一个更适合呢? 要回答这个问题并不是很容易,因为虽然802.11g产品可以看成是 802.11b产品的升级,但在兼容性、稳定性以及覆盖面、价格上的优势并不明显。首先,802.11b产品11M的传输速度高于DSL、LAN等家庭常见宽带类型的接入速度,完全可以满足家庭用户无线宽带共享上网的需求。其次,802.11b产品在价格上容易接受,从目前的价格来看,同品牌的802.11g产品往往是802.11b产品价格的2~3倍,但近期也有少数厂商刚刚将价格降低到用户可以接受的水平。还有经过市场考验的802.11b 产品较多,选择余地大,所以更适合家庭用户选用。 802.11g是未来发展的主流,不过这里需要提醒大家的是,802.11g产品与802.11b产品混用时,吞吐量只能达到14.4M左右,所以802.11g产品比较适合新网络的组建。 需要另行购置无线防火墙吗? 网络安全是个永恒的话题,只是在无线网络中显得尤为沉重。至于802.11x有什么样的安全漏洞这里不再赘述。我们想解答的问题是:组建无线网络需要另行购置无线防火墙吗? 在无线领域里,专心致力于防火墙功能的产品并不多,即使有,在价格上家庭用户也无法承受。换句话说,无线防火墙总是和其他产品捆绑在一起,作为其他产品的一种附加功能出现,其中最为多见的就是无线宽带路由器。 无线宽带路由器是比无线AP性价比更高的产品,是目前实现家庭网络共享的上佳产品。家用产品价格维持在500~1000元之间,在暑期促销期间,它们的价格都有大幅度下降。这些产品一般都会集成AP、路由及交换机功能,有的产品还采用了先进的Stateful Packet Inspection防火墙技术,可以防护DoS攻击,还可以对可能出现问题的E-mail发出警告通知。此外,很多产品还拥有多种安全措施,比如128 位WEP加密、SSID隐藏、MAC地址过滤等。其中MAC地址过滤是目前常用的小规模网络的高效率安全解决方案,它通过检查用户数据包的源MAC地址来认证用户的可信度。而对于高级用户,也可通过VPN功能建立自己专用的安全通道。

无线网络中的安全问题及对策

无线网络中的安全问题及对策

内容摘要:无线网络是通过无线电波在空中传输数据,只要在覆盖范围内都可以传输和接收数据。因此,无线网络存在着访问控制和保密的安全性问题。主要在介绍无线网络存在的有线等价保密性、搜索攻击、信息泄露攻击、无线身份验证欺骗攻击、网络接管与篡改、拒绝服务攻击以及用户设备等安全威胁的基础上,提出无线网络应该采用的六项安全技术和八项应对安全措施。 关键词:无线网络;安全威胁;安全技术;安全措施

1.绪论 1.1课题背景及其研究意义 随着信息化技术的飞速发展,很多网络都开始实现无线网络的覆盖以此来实现信息电子化交换和资源共享。无线网路和无线局域网的出现大大的提升了信息交换的速度跟质量,为很多用户提供了便捷和子偶的网络服务,单同时也由于无线网络的本身的特点造成了安全上的隐患。具体的说来,就是无线介质信号由于其传播的开放性设计,使得其在传输的过程中很难对传输介质实施有效的保护从而造成传输信号可能被他人解惑。因此如何在组网和网络设计的时候为无线网络信号和无线局域网实施有效的安全保护机制就成为了当前无线网络面临的重大课题。无线网络一般受到的攻击可分为两类:一类是关于网络访问控制、数据机密性保护和数据完整性保护而进行的攻击;另一类是基于无线通信网络设计、部署和维护的独特方式而进行的攻击。对于第一类攻击在有线网络的环境下也会发生。可见,无线网络的安全性是在传统有线网络的基础上增加了新的安全性威胁。

2.无线网络存在的安全威胁 2.1有线等价保密机制的弱点 IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气与电子工程师学会)制定的802.11标准中,引入WEP(WiredEquivalentPrivac y,有线保密)机制,目的是提供与有线网络中功能等效的安全措施,防止 出现无线网络用户偶然窃听的情况出现。然而,WEP最终还是被发现了存 在许多的弱点。 (1)加密算法过于简单。WEP中的IV(InitializationVector,初始化向 量)由于位数太短和初始化复位设计,常常出现重复使用现象,易于被他人 破解密钥。而对用于进行流加密的RC4算法,在其头256个字节数据中的密 钥存在弱点,容易被黑客攻破。此外,用于对明文进行完整性校验的CRC(C yclicRedundancyCheck,循环冗余校验)只能确保数据正确传输,并不能保 证其是否被修改,因而也不是安全的校验码。 (2)密钥管理复杂。802.11标准指出,WEP使用的密钥需要接受一个外 部密钥管理系统的控制。网络的部署者可以通过外部管理系统控制方式减少 IV的冲突数量,使无线网络难以被攻破。但由于这种方式的过程非常复杂,且需要手工进行操作,所以很多网络的部署者为了方便,使用缺省的WEP密 钥,从而使黑客对破解密钥的难度大大减少。 (3)用户安全意识不强。许多用户安全意识淡薄,没有改变缺省的配 置选项,而缺省的加密设置都是比较简单或脆弱的,经不起黑客的攻击。 2.2进行搜索攻击 进行搜索也是攻击无线网络的一种方法,现在有很多针对无线网络识别与攻击的技术和软件。NetStumbler软件是第一个被广泛用来发现无线网络 的软件。很多无线网络是不使用加密功能的,或即使加密功能是处于活动状 态,如果没有关闭AP(wirelessAccessPoint,无线基站)广播信息功能,AP 广播信息中仍然包括许多可以用来推断出WEP密钥的明文信息,如网络名 称、SSID(SecureSetIdentifier,安全集标识符)等可给黑客提供入侵的条 件。 2.3信息泄露威胁

无线网设计方案

无线网络设计方案 班级:计算机网络技术11-1班 姓名:黄华 学号:

一、概述 近年来,随着计算机技术及网络通信技术的发展,在家庭中实现生活的现代化、安全化,提高居住环境等要求。使家庭设备智能化成为未来生活发展的趋势。随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟,电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。而网络的普及,家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接,组成一个家庭局域网,就可以实现软硬件资源共享,合理利用网络资源,满足各家庭成员的使用需求。 该方案具有多业务支持、安全、稳定、兼容性高、可靠性高、部署容易的特点,能实现小区内部的无线移动需求,还能支持小区内部的各项无线应用的可靠运行。针对小区内部的用户的不同需求,可为不同的用户提供不同的服务,安全接入属于自己的网络中,保证整个小区内部网络的安全接入。整体的解决方案包含了无线覆盖的所有软硬件设备,提供一个高安全、可管理、兼容性高的无线网络。 无线局域网是计算机网络和无线通信技术相结合的产物。具体地说就是在组建局域网时不再使用传统的电缆线而通过无线的方式以红外线、无线电波等作为传输介质来进行连接,提供有线局域网的所有功能。无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换,它是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备来实现无线通信的。目前无线局域网使用的频段主要是S频段。 无线局域网的组网模式大致上可以分为两种,一种是Ad-hoc模式,即点对点无线网络;另一种是Infrastructure模式,即集中控制式网络。 二、对建成的网络系统的基本要求 1.采用先进成熟技术,保证系统性能稳定可靠、风险系数小; 2.系统开放性好,可与多厂家产品联网,支持多种网络协议;不影响原有系统的运行,并可与原有系统连接; 3.系统安全保密性好,对人为的攻击、侵害具有极强的抵抗能力; 系统可维护性好,维护费用低; 4.系统兼容性好,能与原有网络设施兼容; 5.系统可用性好,能满足今后较长时期内各种应用的需求; 网络系统建设原则 实用性:

xxxx无线网络安全风险评估报告.doc

xxxx有限公司 无线网络安全风险评估报告 xxxx有限公司 二零一八年八月

1.目标 xxxx有限公司无线网络安全检查工作的主要目标是通过自评估工作,发现本局信息系统当前面临的主要安全问题,边检查边整改,确保信息网络和重要信息系统的安全。 一.评估依据、范围和方法 1.1评估依据 根据国务院信息化工作办公室《关于对国家基础信息网络和重要信息系统开展安全检查的通知》(信安通[2006]15号)、国家电力监管委员会《关于对电力行业有关单位重要信息系统开展安全检查的通知》(办信息[2006]48号)以及集团公司和省公司公司的文件、检查方案要求, 开展××单位的信息安全评估。 1.2评估范围 本次无线网络安全评估工作重点是重要的业务管理信息系统和网络系统等,管理信息系统中业务种类相对较多、网络和业务结构较为复杂,在检查工作中强调对基础无线网络信息系统和重点业务系统进行安全性评估,具体包括:基础网络与服务器、无线路由器、无线AP系统、现有安全防护措施、信息安全管理的组织与策略、信息系统安全运行和维护情况评估。

1.3评估方法 采用自评估方法。 2.重要资产识别 对本司范围内的重要系统、重要网络设备、重要服务器及其安全属性受破坏后的影响进行识别,将一旦停止运行影响面大的系统、关键网络节点设备和安全设备、承载敏感数据和业务的服务器进行登记汇总。 3.安全事件 对本司半年内发生的较大的、或者发生次数较多的信息安全事件进行汇总记录,形成本单位的安全事件列表。 4.无线网络安全检查项目评估 1.评估标准 无线网络信息安全组织机构包括领导机构、工作机构。岗位要求应包括:专职网络管理人员、专职应用系统管理人员和专职系统管理人员;专责的工作职责与工作范围应有制度明确进行界定;岗位实行主、副岗备用制度。病毒管理包括计算机病毒防治管理制度、定期升

无线网络设计方案

博通公司 计算机网络无线建设项目 技 术 方 案 开拓有限责任公司 2011年12月

目录 前言---------------------------------------------------------------------------3 公司介绍---------------------------------------------------------------------3 项目概况---------------------------------------------------------------------4 需求分析---------------------------------------------------------------------5 无线网络设计思路---------------------------------------------------------8 售后服务承诺--------------------------------------------------------------------17 总结---------------------------------------------------------------------------------18

一、前言 随着计算机应用技术的普及和国民经济信息化的发展,客户/服务器计算、分布式处理、国际互连网(Internet)、内部网(Intranet)等技术被广泛接受和应用,计算机的联网需求迅速扩大,网络在各行各业的应用越来越广。目前尽管有线网络以其传输速度高,产品品牌及数量众多和技术发展速度快等优点,在市场上有较高的知名度和较大的市场份额,但是在一些特殊的环境和特定的行业里依然有许多令IT数据管理公司头疼多年的LAN(网络/局域网)布线问题存在。 随着wireless(无线)技术的出现,在诸多计算机联网技术中,无线网(Wireless Network)以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点,在许多这些应用场合发挥着其他联网技术不可替代的作用。随着无线局域网应用逐渐增多,它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期,在未来信息无所不在的时代,无线网 将依靠其无法比拟的灵活性,可移动性和极强的可扩容性,使人们 真正享受到简单、方便、快捷的连接。 二、公司介绍 开拓网络科技有限公司阿是巴南地区发展最快、综合实力最强的一级工程专业承包企业,公司以先进的网络技术为超过300家客户提供各种无线网络的搭建服务。它当初的注册资本高达500万,可承担工程合同额2000万元以下的各类通信工程。多年来在网站开发、网络营销与网络搭建等方面取得巨大成功,并以其优质的服务、快速的响应在客户与同行中享有很好的声誉。我们秉承“服务至上”的理念,

无线网络优化设计方案

无线网络优化设计方案 目录 目录 0 摘要 (1) 第一章GSM无线网络优化方法 (2) 1.1 简介 (2) 1.2产生原因 (2) 1.3实施方案 (3) 第二章网络优化常见问题及优化方案 (4) 2.1 网络常见问题 (4) 2.1.1 电话不通的现象 (4) 2.1.2 电话难打现象 (6) 2.1.3 掉话现象 (6) 2.1.4 局部区域话音质量较差 (7) 2.1.5 多径干扰 (8) 2.2 无线网络优化的目的 (9)

2.3 网络优化过程 (10) 2.4 无线网络优化分析工具 (14) 第三章RFID发射设备电磁兼容性研究情况 (15) 摘要 网络优化的工作流程具体包括五个方面:系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标。在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息,还可通过用户申告、日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集,了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷,并对网络进行测试,收集网络运行的数据;然后对收集的数据进行分析及处理,找出问题发生的根源;根据数据分析处理的结果制定网络优化方案,并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集,确定新的优化目标,周而复始直到问题解决,使网络进一步完善。 关键字:系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标

第一章GSM无线网络优化方法 1.1 简介 随着网络优化的深入进行,现阶段GSM无线网络优化的目标已越来越关注于用户对网络的满意程度,力争使网络更加稳定和通畅,使网络的系统指标进一步提高,网络质量进一步完善。 1.2 产生原因 通过前述的几种系统性收集的方法,一般均能发现问题的表象及大部分问题产生的原因。 数据分析与处理是指对系统收集的信息进行全面的分析与处理,主要对电测结果结合小区设计数据库资料,包括基站设计资料、天线资料、频率规划表等。通过对数据的分析,可以发现网络中存在的影响运行质量的问题。如频率干扰、软硬件故障、天线方向角和俯仰角存在问题、小区参数设置不合理、无线覆盖不好、环境干扰、系统忙等。数据分析与处理的结果直接影响到网络运行的质量和下一步将采

无线网络的安全性与稳定性分析

摘要 随着无线网络的普及,无线网络已渐渐被应用到了人们工作的各个领域以及人们生活中的方方面面。无线网络的确给人们带来了很多的便利,但是,无线网络也带来了各种的安全问题以及无线网络的稳定性问题。各种有关无线安全的问题不断被发现,为了保护无线的安全,要不断完善安全管理的机制,以有效地防范安全风险,促进无线网络安全的健康发展。要保障无线网络的稳定性问题,就必须在实践中进行应用,在应用中总结经验。从而解决所遇的无线网络问题。笔者就无线网络的安全性与稳定性进行简易分析,从自己的实际工作中出发,总结了解决无线网络安全性与稳定性的一些小方法。 关键词:1、无线网络 2、安全性 3、稳定性

目录 一、引言 (3) 二、认识无线网络及其特点 (4) (一)认识无线网络 (4) (二)无线网络的特点 (4) 三、了解无线网络的安全性 (5) (一)服务区标示符(SSID) (5) (二)物理地址(MAC)过滤 (5) (三)连线对等保密(WEP) (5) (四)虚拟专用网络(VPN) (6) (五)端口访问控制技术(802.1x) (6) 四、解决无线网络的安全性 (6) (一)加密 (6) (二)当心非法AP (8) (三)利用ESSID进行部门分组 (8) (四)利用有线和无线网络进行互补 (8) 五、认识无线网络的稳定性 (9) (一)无线设备位置的设置问题 (9) (二)无线路由器自身的稳定性问题 (10) (三)是无线网卡自身稳定性问题 (10) 六、怎样解决无线网络的稳定性 (11) (一)尽量减少频段干扰 (11) (二)拒绝DHCP数据包 (11) (三)降速提高稳定性 (12) 七、结束语 (12) 致谢 (13) 参考文献 (13)

校园无线网络设计方案

潍坊学院计算机工程学院 课程设计说明书 课程名称:网络系统集成综合设计 设计项目:无线校园网方案设计 学生姓名:潘彬彬 学号: 专业:网络工程 班级:2011级2班 指导教师:赵艳杰 2014 年9 月 一、任务与具体要求 设计一套较为完整的无线网络,以满足学校师生教学、办公、娱乐以及无线应急等项目。 二、设计说明书包括的内容 1、需求分析 2、无线网络的具体设计与实现 3、网络安全防护措施 三、应完成的图纸 四、评语及成绩 指导教师(签字)_____________ ________年____月____日

目录 一、前言...................................................... 1.1概述 ............................................................................................................................................... 1.2需求分析 ....................................................................................................................................... 1.2.1建设背景............................................................................................................................. 1.2.2总体建设目标..................................................................................................................... 1.2.3具体实施目标..................................................................................................................... 1.3校园无线网在教育中的发展与应用............................................................................................ 1.3.1教学网络............................................................................................................................. 1.3.2图书馆网络......................................................................................................................... 1.3.3行政办公网络..................................................................................................................... 1.3.4教工、学生宿舍网络......................................................................................................... 1.3.5无线应急网络..................................................................................................................... 二、校园无线网的设计方案...................................... 2.1概述 ............................................................................................................................................... 2.2 WLAN 的工作机制...................................................................................................................... 2.3硬件设备的选购............................................................................................................................ 2.3.1核心交换机的选购............................................................................................................. 2.3.2 POE交换机的选购 ............................................................................................................ 2.3.3光纤收发器的选购............................................................................................................. 2.3.4服务器的选购..................................................................................................................... 2.3.5无线路由器的选购............................................................................................................. 2.4校园无线网设计分析.................................................................................................................... 2.4.1设计原则............................................................................................................................. 2.5设计方案 ....................................................................................................................................... 2.5.1主要拓朴图......................................................................................................................... 2.5.2校园无线网络的三种典型应用及解决方案..................................................................... 三、安全防范.................................................. 3.1概述 ............................................................................................................................................... 3.2无线局域网的安全认证................................................................................................................ 3.2.1开放认证............................................................................................................................. 3.2.2共享密钥认证..................................................................................................................... 3.3安全运维管理................................................................................................................................ 3.4无线安全问题及对应策略............................................................................................................ 四、结束语.................................................... 五、参考文献..................................................

城市无线网络覆盖建设方案_含实施案例-信锐技术

信锐技术无线城市建设方案 一、城市无线网络覆盖需求分析 ?无线公共接入:WLAN的发展使人们摆脱了线缆的束缚,可以更方便、灵活、快捷地访问网络资源,人们对WiFi的需求也是越来越强烈。如今,加上移动智能终端的普及,几乎每一个人都拥有一台移动终端,人们都想随时随地能够接入互联网,网上冲浪、资料搜索、新闻浏览、晒照片、收发邮件等。 ?无线监控接入:利用WLAN,为部署在各个区域进的监控设施提供接入服务,治安部门通过图像监控系统,实现网上可视化治安巡逻、110警情即时处置、公共复杂场所动态实时管控、涉及机动车案件侦破、对一些案件多发地带进行守候、追踪等等。 ?智慧交通的需求:利用无线定位服务,实现城市交通在我心。免费向市民提供城市公交车的线路查询及实时信息服务的业务,可供市民随时、随地利用手机查询到要乘坐的公交车的实时位置、实时到站、实时离站等信息。 ?无线上网安全有保证:首先,需要对接入的用户进行统一的认证,保证网络接入安全; ?对于带宽的要求:市民接入无线网络享受网上冲浪、新闻浏览、晒照片、收发邮件等服务,势必要给上网用户营造一个良好的上网体验,包括高成功率的接入、不频繁掉线、能够高速访问互联网等。 ?对于移动能力的要求:能稳定的实现移动切换的支撑,稳定的为高速移动用户提供服务; ?对于增值能力的要求:作为建设无线城市的第三方运营机构,采用先投资、后回报的战略思想,于前期花费巨额资金建设的WLAN无线城市,其增值盈利能力是重中之重,也是第三方运营机构最为看重的一面。 ?对于管理运维的要求:能对无线城市进行集中化管理,实现网络及业务的综合管理,运维操作简单方便; 二、信锐技术无线城市解决方案 ?对于长期用无线上网的人开通账号,并设定一定的时间权限,前期可能采取免费方式促销,后期收取服务费用,其次WiFi作为互联网商业入口,在WIFI登陆页面同时植入商家的宣传广告,也可出售该广告

网络架构

第二、三、四代移动通信系统组成概述 一、概述 到目前为止,大家普遍认为移动通信可分为三代,即1G、2G和3G,现在又提出了第四代移动通信系统的概念。一、二代移动通信以语音为主,三、四代除了传统业务以外,更能提供数据、视频和多媒体业务。移动通信业务正朝着IP化、分组化、多媒体化、个性化、生成简单化的方向发展。 二、第二代数字移动通信系统 20世纪90年代起,随着数字技术的发展,通信、信息领域中的很多方面都显现出了向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统以数字传输、时分多址、码分多址为主体技术,制定了更加完善的呼叫处理和网络管理功能,频谱效率提高,系统容量增大,保密性好,标准化程度提高,可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容。它克服了第一代的不足,具有很大的优越性,因而很快就取代并成为移动通信的主流。 国际上已经和准备进入商用的数字蜂窝系统包括欧洲的GSM、美国的DAMPS和CDMA、日本的PDC等。目前在我国,GSM是最主要的移动通信系统之一。其主要特点是:具有开放的接口和通用的接口标准;用户权利的保护和传输信息的加密;支持电信业务、承载业务和补充业务;具有跨国漫游能力,容量增大,为模拟移动通信的3—5倍。 GSM系统组成结构如下图: 基站子系统BSS主要负责无线信息的发送与接受及无线资源管理,同时,它与NSS相连,实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信息和用户信息等。网络子系统NSS是整个系统的核心,它在GSM移动用户之间及移动用户与其他通信用户之间起着交换、连接与管理的功能,负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。操作支持系统OSS则提供给运营部门一种手段以控制和维护实际运行的部分。GSM以7号信令作为互联标准,与PSTN、ISDN等公众电信网有完备的互通能力。 在GSM电路上叠加一个基于分组的无线接口GPRS,可以提供速率为115kbit/s的分组数据业务,用分组交换来补充电路交换是GSM技术的一个重要升级,GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议,从而使GPRS可以与多种网络交互,促进了通信和数据网络的融合。改进数据速率GSM服务EDGE提供

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