医院无线网络设计方案(医院网络建设***书)

网络设计 993
本篇文章给大家谈谈医院无线网络设计方案,以及医院网络建设计划书对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。 本文目录一览: 1、

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想实现医院内外网分离用什么路由器?要求都能同时上外网,但要外网设备不能访问内网设备以及路由器!

建议你简单一点,光纤进来,接无线wifi的路由器,设置ip为192.168.1.*段的,子网掩码是255.255.255.0,然后将内网的路由器wan口接到你wifi路由器的Lan口,设置内网的路由器的地址段为192.168.2.*,这样就可以了192.168.2段的是可以访问192.168.1.段的,然后访问外网的,也可以买一个好一点的路由器直接划分。

医院无线网络

锐捷网络推出的医疗智分移动医护零漫游解决方案,同时可为48个病房提供“满格”无线接入。通过隐装在电源面板后的天线,医护人员可以在任意一个病床前进行调阅病历、录入体征、执行医嘱等工作,使医护工作效率更高。在管理方面,无线智分技术可以将AP干扰降到最低,同时不再存在AP漫游现象,一次认证后就可以长期使用,最大程度保障了医护人员工作的持续性。另外,针对婴儿房管理,医疗智分无线零漫游解决方案可以与物联网标准RFID技术进行融合,确保婴儿房区域的安全防范。.

怎样在有线网络上设计无线网络。

也许对于很多消费者来说,无线技术固然再好、再便捷但是如果不能***下载,不能流畅地游戏那么它就没有价值。而本文的重点就是向大家介绍如何在WLAN环境下进行合理的***下载设置,以便获得最佳的使用效果。

也许很多朋友都有这样的感觉,在将自家的有线路由器换成无线路由器以后,***下载的稳定性和连接速度有了明显的下降,甚至是不能进行***下载。其实,无论是有线还是无线路由他们的工作原理都基本一样:对内网向外网发出的信息不会进行阻拦,但对来自外部想进入内部网络的信息则会在进行识别、筛选后才会转发给内网电脑,也正是基于此原理,才导致了很多内网***用户在下载时出现断流和缓慢的现象。当然,对于无线路由器来说,我们还需要进行一些额外的设置才能够获得与有线网络相同的下载效果。

关闭SSID

SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或无线路由器广播出来的局域网名称,它的目的是让只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能互相通信。

对于***下载来说,我们建议大家关闭SSID来获得更好的使用你效果。因为,关闭SSID后可以节省带宽的占用率和免除许多网络冗余信息,提高***的***。 另一方面,关闭SSID后也可以起到对网络保护的作用。关闭SSID广播后,其他用户将无法搜索到你无线设备的SSID,除非他能手动填写出你正确的SSID才能进行连接。

启用加密,控制用户数量

与传统有线路由相比,无线路由器更容易被他人入侵,尤其是没有***用任何加密措施的无线路由,你的邻居将毫不费力的使用你的网络进行下载和其他操作,从而影响你的网络质量。

除了上面提到的关闭SSID,我们还可以通过WEP和WPA这些无线加密手段来对网络进行保护。这里我们建议大家,在其他设置正常的情况下,排除ISP和软件的问题后,您不妨看看是否有人偷偷潜入了您的网络。

IEEE 802.11 Wireless LAN 网络

13.1 网络架构及特性简介

由于可携式计算机(包含笔记型计算机 (notebook) 和掌上型计算机 (laptop))普及率的快速成长,无线局域网络对今日的计算机及通讯工业来讲,将成为一项重要的观念及技术。在无线局域网络的架构中,计算机主机不需要像在传统的有线网络里,必需保持固定在网络架构中的某个节点上,而是可以在任意的时间作任何的移动,也能对网络上的数据作任意的访问。大体说来,无线网络有四项特性与传统的有线网络不同:

一、无线网络的目的地址(Destination Address)通常不等于目的位置(Destination Location):

在有线网络里,一个地址通常就代表一个固定的位置,然而在无线网络里,这件事不一定成立,因为在无线网络中,事先被给定地址的一部计算机,随时都有可能会移动到不同的地方。

二、无线网络的传输媒介会影响整体网络的设计:

无线网络的实体层和有线网络的实体层基本上有很大的不同,无线网络的实体层有下列特性:

点和点之间的连结范围是有限的,因为这牵涉到讯号强弱的关系。

使用了一个需要共享的传输媒介。

传送的讯号未被保护,易受外来噪声干扰。

在数据传送的可靠性来讲,较有线网络来的差。

具有动态的网络拓扑结构。

因为上述的原因,使得设计整个网络的软硬体架构,就会和传统的有线网络不同。举例而言,由于讯号传送范围的受限,使得无线局域网络硬体架构的设计,就必需考虑到只能在一个有着合理几何距离的区域内。

三、无线网络要有能力处理会移动的工作站:

对无线网络来讲,一个重要的要求就是,不但能处理可携式的工作站 (portable station),更要能处理移动式的工作站 (mobile station),可携式的工作站也会从某一个位置移动到另一个位置,但长时间来看,它通常还是会固定在某一个位置上。而移动式的工作站就有可能在短时间内不断的移动,且会在移动中仍对网络上的数据作访问。

四、无线网络和其它 IEEE 802 网络层间的关系不同:

为了达到网络的透明化,无线局域网络希望做到在逻辑链接层就能和别的网络相通,这使得无线局域网络必需将处理移动性工作站及保持数据传送可靠性的能力全做在网络媒介访问层 (MAC Layer) 中,这和传统有线网络在媒介访问层所需具有的功能是不同的。

无线局域网络正逐渐受到重视,为了使各种竞争产品之间能兼容互通,标准的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 无线局域网络 (wireless LAN) 的标准就在这样的情况下诞生。

IEEE 802.11 主要目的是要制定一套适合在无线局域网络环境下作业的通讯协议,最重要的工作,就是要制定出 MAC 层和实体层。 因此 IEEE 802.11 的参考模式主要分成两部份,第一部份是制定出适用于所有无线网络系统的 MAC 规格,设计出和实体层无关的 MAC 协议。第二部份则是制定出和传输媒介相关的 PHY 规格。IEEE 802.11 所支持的每一种传输讯号频宽,都有不同的 PHY 规格。例如,915MHz 频宽、2.4GHz 和5.2GHz 频宽以及红外线频宽等,都有不同的 PHY 规格。此外功率的管理和时限性的服务等也包括在 IEEE 802.11的定义范围内。本章讨论的重点将着重在 IEEE 802.11 所制订出的 MAC 通讯协议上。IEEE 802.11 无线局域网络的主要特性如下:

多重传输速率。IEEE 802.11可以让工作站使用不同的传输速率(单位为100kbps)在网络上通讯。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。

frame为 IEEE 802.11 frame。

传输媒介为无线电。

基本通讯协议为 C***A/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同时有二个或二个以上的工作站传送frame将造成冲撞,发生冲撞的frame视为无效并丢弃。IEEE 802.11所***用的 C***A/CA通讯协议虽可避免大部分不必要的冲撞,但仍无法完全排除冲撞的现象。因此只适合用来传送非实时性的数据。

提供两种传送服务。分布式协调功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 C***A/CA ,适合传输非实时信息。集中式协调功能 (Point Coordination Function, PCF) 由网络协调者 (Point Coordinator) 掌控并且以轮询 (polling) 的方式安排工作站传送frame的时机及顺序。由于工作站传送的时间可事先安排,因此可提供保证传送延迟的服务。

非实时传输使用之频宽不保证公平分配。在 DCF 部份由于工作站利用 C***A/CA 通讯协议来互相竞争传送frame的机会,并没有轮流传送的特性,因此每个工作站实际使用的频宽量可能不同。

提供认证 (Authentication) 及数据保密 (Privacy) 功能。无线电是一种开放性的介质,任何人都可以很容易的干扰或!!。任证是确任对方的身分,免得在不知情的状况下因

为与陌生人通讯而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技术来保护传送的数据,使得!!者即使!!到数据也无法得知其内容。

较不适合多媒体信息传输。虽然网络提供保证的传送延迟服务,但目前最高的传送速率只有 2 Mbps。此频宽尚不足以应付具有实时要求的多媒体信息。如果无线网络上同时存在许多工作站,则每一部工作站平均分配到的频宽将更少。

13.2 无线局域网络硬件架构

要了解无线局域网络硬件架构之前,要先了解无线局域网络协议的功能需求,因为 IEEE 802.11 就是根据这些需求,拟订了一套无线局域网络系统的基本架构。 IEEE 802.11将最低的功能频宽订为 1Mbps,这对于一般性的操作,像档案传输、程序加载、交易处理等,是绝对必要的。对于需要传输实时数据的应用软件,像数字式声音、影像等,IEEE 802.11也提供了时限性 (time bounded)的服务。另外,IEEE 802.11也定义了包括财务、办公室、学校以及工业大楼等各种环境中的可靠操作需求。此外,还定义了行动式的计算机系统至少必须支持每小时几哩的行人速度。而为了整合这些需求,IEEE 802.11就制订出两种不同类型的无线局域网络基本架构:

有基础架构的无线局域网络 (Infrastructure Wireless LAN)

无基础架构的无线局域网络 (Ad Hoc Wireless LAN)

所谓的基础架构通常指的就是一个现存的有线网络分布式系统 (wired distribution system),在这种网络架构中,会存在一种特别的节点,称作AP (access points),这个AP的功能就是要将一个或多个的无线局域网络和现存的有线网络分散系统相连结,以提供某个无线局域网络中的工作站,能和较远距离的另一个无线局域网络的工作站通讯,另一方面也促使无线局域网络中的工作站,能访问有线分布式系统中的网络***。这一类型的无线网络通讯范围,通常是以同一栋建筑物出现,例如,商店、医院、或是同一栋楼层。

无基础架构的无线局域网络主要是要提供不***的用户,能实时架设起无线通信网路,在这种架构中,通常任二个用户间都可直接通讯,这一类的无线网络架构在会议室里经常用得上。IEEE 802.11所制订的架构允许「无基础架构的无线局域网络」和「有基础架构的无线局域网络」同时使用同一套基本访问协议。然而,一般讨论 IEEE 802.11 无线局域网络硬体架构,还是偏重在「有基础架构的无线网络上」。IEEE 802.11 所定义的无线网络硬体架构,主要由下列组件所组成(参考图13-1):

Wireless Medium (WM):无线传输媒介,无线局域网络实体层所使用到的传输媒介。

Station (STA):工作站,任何设备只要拥有 IEEE 802.11 的 MAC 层和 PHY 层的接口,就可称为一个工作站。

Station Services (SS):工作站服务,提供工作站送收数据的服务。

Basic Service Area (BSA):在「有基础架构的无线局域网络」中,每一个几何上的建构区块 (building block) 就称为一个基本服务区域 (Basic Service Area, 简称 BSA) ,每一建构区块的大小依该无线工作站的环境和功率而定。

Basic Service Set (BSS):基本服务区中所有工作站的集合。

Distribute System (DS):分布式系统,通常是由有线网络所构成,可将数个 BSAs 连结起来。

Access Point (AP):AP,连结 BSS 和 DS 的设备,不但具有工作站的功能,还提供工作站具有访问分布式系统的能力,通常在一个 BSA 内会有一个AP。

Extended Service Area (ESA):数个 BSAs 经由 DS 连结在一起,所形成的区域,就叫作一个扩充服务区。

Extended Service Set (ESS):数个经由分布式系统所连接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一个扩充服务集。

Distribution System Services (DSS):分布式系统所提供的服务,使得数据能在不同的 BSSs 间传送。

图13-1 无线网络硬体架构组成组件

IEEE 802.11 无线网络系统与传统的有线局域网络相连结是经由一个称为 「埠接器」(Portal)的连结设备,如图13-2 所示。端口接器的主要功能是将数据从有线局域网络送入无线网络系统,或将来自无线局域网络的数据送入有线局域网络中。这之间除了必须考虑通讯协议的不同外也要考虑到传输媒介的差异。

图13-2 无线局域网络与有线局域网络之相连结

13.3 无线局域网络软件架构

IEEE 802.11的软体架构主要可分为工作站软体和分布式系统软体二部份。标准中并无规定应如何实作此分布式系统软体,取而代之的是,它描述了这个分布式系统应提供那些服务才能满足整个系统所需。因此,无线网络的软件架构可看成是由下列二大类的服务所组成(参考图13-3):

工作站服务 (Station Services, 简称 SS), 由工作站所提供。此类服务提供工作站具有正确送收数据的能力,另外也考虑传送数据的安全性。包含下列两种服务:

身份确认服务(Authentication)

隐密*** (Privacy)

分布式系统服务(Distribution System Services, 简称 DSS),由分布式系统所提供。此类服务使 MAC frame能在同一个 ESS 中的不同 BSS 间传送。无论工作站移动到那里,也都要能收到它该收到的数据,这类服务大部份是由一个特别的工作站呼叫使用,此工作站本身也同时提供这些服务,因此也称为AP(Access Point, 简称AP)。AP是唯一同时提供 SS 和 DSS的无线网络组件,它也是工作站与分布式系统间的桥梁。分散系统提供下列五种服务:

联结服务(Association)

取消联结服务(Disassociation)

分送服务(Distribution)

整合服务(Integration)

重联结服务(Reassociation)

图13-3 无线网络软体服务架构

IEEE 802.11 所指定的七种服务中有五种是用来支持使「媒介访问服务数据单元」(MAC service data unit,简称 MSDU) 能在不同的 BSS 间传送。另外二种则是用来控制工作站对 IEEE 802.11局域网络的访问,及数据的隐私性。其功能分述如下:

分送服务(Distribution):此服务的主要工作就是将分布式系统中的数据送到该送到的地方。以图13-3 为例,***设有一笔frame要从 工作站 1 送到 工作站 4 ,一开始这笔frame会先被送到工作站 2 ( 输入AP),接着工作站 2 会透过「分送服务」将这笔frame送到工作站 3 (输出AP),而工作站 3 再透过无线媒介将frame送达工作站 4 。IEEE 802.11 并没有规定分散系统要如何将frame正确的送达目的位置,但它说明了在「联结」(Association)、「取消联结」(Disassociation)及「重联结」(Reassociation) 等服务中该提供那些信息,使得分散系统可以决定该笔frame该送往那个 输出AP,而将frame送达正确的目的地位置。

整合服务(Integration):此服务的主要目的是要使frame能在分散系统和现存的传统局域网络间传送。如果分送服务知道该笔frame的目的地位置是一个现存的 IEEE 802.x 有线局域网络,则该笔frame在分散系统中的输出点将是埠接器而不是AP。分送服务若发现该frame是要被送到埠接器将会使得分散系统在frame送达端口接器后接着驱动「整合服务」,而整合服务的任务就是将该笔frame从分散系统转送到相连的局域网络媒介。其中整合服务要做的主要工作就是将不同的地址空间做一个转换。 为了要了解以下所将要介绍的「联结」(Association)、「取消联结」(Disassociation)及「重联结」(Reassociation)等服务的意义,我们先介绍一个叫做「移动性」(mobility) 的观念,IEEE 802.11对工作站,定义了三种程度的「移动性」,分别描述如下: 无变动:此程度的移动性又可分为以下两种型式:静止(工作站根本就没动)及区域性的移动(工作站只在一个基本服务区内移动)。

基本服务区的变动:工作站会从一个基本服务区移动到另一个基本服务区,但仍保持在同一个扩充服务区内。

扩充服务区的变动:工作站会从某一个扩充服务区内的基本服务区移动到另一个扩充服务区内的基本服务区。

联结服务(Association):此服务的主要目的是要在工作站和AP之间建立一个通讯联机。当分布式系统要将数据送给工作站时,它必需事先知道这个工作站目前是透过那个AP来访问分布式系统,这些信息就是由联结服务来提供。一个工作站在被允许藉由某个AP送数据给分散系统之前,它必须先和此AP作联结,通常在一个基本服务区内有一个AP,因此任何在这个基本服务区内的工作站想和外界作通讯,就必须先向此AP相联结。此动作类似注册,因为当工作站作完联结的动作后,AP就会记住此工作站目前在它的管辖范围之内。请注意在任一瞬间,任一个工作站只会和一个AP作联结,这样才能使得分散系统能在任一时候知道哪一个工作站是由哪一个AP所管辖。然而,一个AP却可同时和多个工作站作联结。联结服务都是由工作站所启动的,通常工作站会藉由启动联结服务来要求和AP作一个联结。

重联结服务(Reassociation):此服务的主要目的是要将一个移动中工作站的联结,从一个AP转移到另一个AP。当工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它就会启动一个「重联结的服务」,此服务会将工作站和它所移入的基本服务区内的AP作一个联结,使得分散系统将来能知道此工作站目前已由另一个AP所管辖了。重联结的服务也都是由工作站所启动的。

取消联结服务(Disassociation):此服务的主要目的是取消一个联结。当一个工作站传送资料结束时,可以启动「取消联结服务」。另外,当一个工作站从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它除了会对新的AP启动「重联结服务」外,也会对旧的AP启动「取消联结服务」。此服务可由工作站或AP来启动。不论是哪一方启动,另一方都不能拒绝。AP可能因为网络负荷的原因,而启动此服务对工作站取消联结。

身份确认服务(Authentication):此服务的主要目的是用来确认每一个工作站的身份。IEEE 802.11 支援一种叫做「盘问/响应」(Challenge/Response,简称 C/R) 的身份确认方法。一般 C/R 身份确认的方法主要有下列三个步骤:

声明身份 (Assertion of Identity)

盘问声明 (Challenge of Assertion)

回应盘问 (Response to Challenge)

以下为 C/R 身份确认方法的实例

声明 (Assertion):我是工作站 4

盘问 (Challenge):证明你的身份

回应 (Response):这是我的密码

结果 (Result):如果密码 OK ,工作站就完成身份确认

IEEE 802.11 通常要求双向式的身份确认。在任一瞬间,一个工作站能同时和多个工作站(包含AP)作身份确认的动作。身份确认的服务是属于工作站服务。

隐密*** (Privacy);此服务的主要目的是避免传送数据的内容被!!。无线网络和有线网络不太相同的地方,其中一点就在于无线网络的数据是在空气这开放的介质中传播,因此任何只要装有 IEEE 802.11 适配卡的工作站都能接收到别人的数据,所以数据的保密性若做的不好,资料就很容易被别人所!!。「隐密*** 」的主要功能就是提供一套「隐密*** 」的算法 (privacy algorithm) 将数据做加密与解密。「隐密*** 」也是属于工作站服务 。

13.4 frame格式

IEEE 802.11 的 MAC frame格式如图13-4 所示,其中包含

frame标头 (Header):30字节,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),顺序号码 (sequencing number),持续时间 (duration) 等字段。

资料:长度不一(0 - 2312 字节),此部份依frame型态 (frame type) 有所不同。

错误检查码 :4 字节,记录frame的检查码,***用 CRC-32 技术。

2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 字节

Frame Control

Duration/ID

Address 1

Address 2

Address 3

Sequence Control

Address 4

Frame Body

CRC

------------------------- MAC Header --------------

图13-4 MAC frame格式

13.4.1 frame控制字段

frame控制字段之格式如图13-5 所示。其中

2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位

Protocol

Version

Type

Su***ype

To

DS

From DS

More

Flag

Retry

Pwr

Mgt

More

Data

WEP

Order

图13-5 frame控制字段格式

Protocol Version : 802.11 标准版本,目前值为 00。

Type and Su***ype : frame型态,目前定义的有三种 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一种型态有可分为若干次型态,如表13-1 所示。

To DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)要传送给分布式系统。若为其它种类的frame,则其值应为 0。

From DS : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(包括广播或群播frame)是由分布式系统传送下来。若为其它种类的frame,则其值应为 0。To DS 与 From DS之组合有四种,期代表意义如表13-2 所示。

More Fragments : 此旗标值为 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待传送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。

Retry : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)为重送之frame。接收端可依此讯息来丢弃重复之frame。

Power Management : 此旗标用来显示工作站之电源管理模式。其值为 1 表示此工作站处于省电模式,其值为 0 表示此工作站处于正常模式。所有由 AP 传送的frame上此值都必须为 0。

More Data : 此旗标由 AP 用来通知处于省电模式之工作站说 AP 目前仍有MSDUs 欲传送给该工作站。在 Data frame上其值为 1 表示至少还有一个 MSDU 待转送。若为其它种类的frame,则其值应为 0。

WEP : 此旗标值为 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所携带的数据已经过 WEP 算法处理过。若为其它的frame,则其值应为 0。

Order : 此旗标值为 1 表示此 Data frame经由严格依序服务等级 (Strictly-Ordered service class) 来传送。若为其它的frame,则其值应为 0。

表13-1 各式frame型态及次型态

Type value

b3 b2

Type Description

Su***ype Value

b7 b6 b5 b4

Su***ype Description

00

Management

0000

Association Request

00

Management

0001

Association Response

00

Management

0010

Reassociation Request

00

Management

0011

Reassociation Response

00

Management

0100

Probe Request

00

Management

0101

Probe Response

00

Management

0110-0111

Reserved

00

Management

1000

Beacon

00

Management

1001

ATIM

00

Management

1010

Disassociation

00

Management

1011

Authentication

00

Management

1100

Deauthentication

00

Management

1101-1111

Reserved

01

Control

0000-1001

Reserved

01

Control

1010

PS-Poll

01

Control

1011

RTS

01

Control

1100

CLS

01

Control

1101

ACK

01

Control

1110

CF End

01

Control

1111

CF End+CF-Ack

10

Data

0000

Data

10

Data

0001

Data+CF-Ack

10

Data

0010

Data+CF-Poll

10

Data

0011

Data+CF-Ack+CF-Poll

10

Data

0100

Null Function (no data)

10

Data

0101

CF-Ack (no data)

10

Data

0110

CF-Poll (no data)

10

Data

0111

CF-Ack+CF-Poll (no data)

10

Data

1000-1111

Reserved

11

Reserved

0000-1111

Reserved

表13-2 To DS 与 From DS组合与意义

To DS

From DS值

代表意义

To DS = 0

From DS = 0

Dataframe由一个工作站直接传送给另外一个在相同BSS中的工作站

To DS = 1

Dataframe传送给分布式系统

From DS = 0

To DS = 0

From DS = 1

Dataframe由分布式系统传下来

To DS = 1

From DS = 1

由一个AP 传给另外一个AP 的WDSframe

13.4.2 Duration/ID 字段

Duration /ID 字段长度为16位,其用法如下(请参考表13-3):

若frame为控制型态(Control Type),且次型态为PS-Poll, 则此字段代表一个SID, 其最左边两个位都是1, 而剩下的 14 位则是传送此frame之工作站之SID。SID 值的范围为 1 到 2007。

若为其它frame,则此字段代表一个duration, 其值依各frame型态而定。不过对于所有在免竞争期间所传送的frame来说,此字段之值应设为 32768。当Duration/ID 字段的内容小于 32768 时,表示其为一个duration 值,应该被拿来修正NAV。

表13-3 Duration /ID 字段意义 Bit 15

Bit 14

Bits 13-0

用途

0-32767

Duration (由此frame结束后起 算,单位为us)

1

在免竞争期间所传送之frame使用之固定值(32768)

1

1-16383

保留

1

1

保留

1

1

1-2007

在PS-Pollframe中指定之工作站 ID

1

1

20013-16383

保留

13.4.3 地址字段

MACframe格式***有四个地址字段。这些字段用来记录BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),传送工作站地址(Tran***itter Address, TA),及接收工作站地址(Receiver Address, RA)。其中目地的工作站地址(DA) 可以是各别或群播地址。是该frame的最终目的地。起始工作站地址 (SA) 是产生此frame的工作站地址。传送工作站地址(TA) 是指在无线媒介上传送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 则是指在无线媒介上接收此frame的工作站地址。每一个地址长度都是符合 IEEE 802 标准之 48 位。有些frame并不需要用到所有的地址字段。有些地址字段在使用时和其在地址字段的相对地址(1-4)有关而与地址型态无关。例如当一个工作站接收到一笔frame时,都是用Address 1 的内容来判断该frame是否传送给自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 则等于 RTS frame (需要被回复之frame) 中的 Address 2 的内容。

每个 BSS 都有一个具唯一性的辨识码 (BSSID, 长度为 48 位), 对于有基础架构的BSS, 此辨识码为AP (AP) 中的工作站的地址。对于无基础架构的BSS (IBSS), 此辨识码最左边两个位为 01, 而剩下的 46 位则以随机数产生。广播性BSSID (48 位都为 1) 只能用在管理frame且次型态为Probe (Type = 00, Su***ype = 0100 或 0101)。

13.4.4 顺序控制字段 (Sequence Control)

顺序控制字段包含两个次字段 : 顺序号码 (Sequence Number, 12 位) 及片段号码 (Segment Number, 4 位), 如图13-6 所示。其中顺序号码为该frame携带之 MSDU 的顺序号码。每一个 MSDU 都有一个顺序号码, 其值由 0 开始, 到4095, 然后重复轮流使用。由同一个 MSDU 切割出来的片段都应该使用相同的顺序号码。片段号码则是指该片段在原来MSDU所切割出来的片段顺序。第一个片段(或没有切割的MSDU)其值为0。以后则依序加一,到 15 为止,然后重复轮流使用。

4 12 位

Fragment Number

Sequence Number

图13-6 顺序控制字段

13.5 各式frame型态之格式

13.5.1控制frame

控制frame之控制字段内容如图13-7所示。

Protocol

Version

Type

Su***ype

To

DS

From DS

More

Flag

Retry

Pwr

Mgt

More

Data

WEP

Order

Protocol

Version

Control

Su***ype

Pwr

Mgt

2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位

什么是无线mesh网络??

什么是无线Mesh网络?

无线网络技术的发展日新月异,各种802.11x标准不断被更新,新的无线网络架构和技术也不断被提出。正当无线局域网(WLAN)的发展方兴未艾时,一种新的无线Mesh网络(无线网状网络)又出现了。无线Mesh网络的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号,传统的WLAN一直存在的可伸缩性低和健壮性差等诸多问题由此迎刃而解。无线Mesh技术的出现,代表着无线网络技术的又一大跨越,有极为广阔的应用前景。

什么是无线Mesh网络?

无线Mesh网络(无线网状网络)也称为“多跳(multi-hop)”网络,它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。

在传统的无线局域网(WLAN)中,每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络,用户如果要进行相互通信的话,必须首先访问一个固定的接入点(AP),这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中,任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。

这种结构的最大好处在于:如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话,那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推,数据包还可以根据网络的情况,继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。

其实人们熟知的Internet就是一个Mesh网络的典型例子。例如,当我们发送一份E-mail时,电子邮件并不是直接到达收件人的信箱中,而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器,最后经过多次路由转发才到达用户的信箱。在转发的过程中,路由器一般会选择效率最高的传输路径,以便使电子邮件能够尽快到达用户的信箱。

与传统的交换式网络相比,无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求,但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里,如果要添加新的设备,只需要简单地接上电源就可以了,它可以自动进行自我配置,并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时,网络能够自动发现拓扑变化,并自动调整通信路由,以获取最有效的传输路径。

Mesh网络的五大优势

与传统的WLAN相比,无线Mesh网络具有几个无可比拟的优势:

1.快速部署和易于安装。安装Mesh节点非常简单,将设备从包装盒里取出来,接上电源就行了。由于极大地简化了安装,用户可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。在无线Mesh网络中,不是每个Mesh节点都需要有线电缆连接,这是它与有线AP最大的不同。 Mesh的设计目标就是将有线设备和有线AP的数量降至最低,因此大大降低了总拥有成本和安装时间,仅这一点带来的成本节省就是非常可观的。无线Mesh网络的配置和其他网管功能与传统的WLAN相同,用户使用WLAN的经验可以很容易应用到Mesh网络上。

2.非视距传输(NLOS)。利用无线Mesh技术可以很容易实现NLOS配置,因此在室外和公共场所有着广泛的应用前景。与发射台有直接视距的用户先接收无线信号,然后再将接收到的信号转发给非直接视距的用户。按照这种方式,信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到另一个用户,并最终到达无直接视距的目标用户。这样,具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问功能。无线Mesh网络能够非视距传输的特性大大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围。

3.健壮性。实现网络健壮性通常的方法是使用多路由器来传输数据。如果某个路由器发生故障,信息由其他路由器通过备用路径传送。E-mail就是这样一个例子,邮件信息被分成若干数据包,然后经多个路由器通过Internet发送,最后再组装成到达用户收件箱里的信息。Mesh网络比单跳网络更加健壮,因为它不依赖于某一个单一节点的性能。在单跳网络中,如果某一个节点出现故障,整个网络也就随之瘫痪。而在Mesh网络结构中,由于每个节点都有一条或几条传送数据的路径。如果最近的节点出现故障或者受到干扰,数据包将自动路由到备用路径继续进行传输,整个网络的运行不会受到影响。

4.结构灵活。在单跳网络中,设备必须共享AP。如果几个设备要同时访问网络,就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低。而在多跳网络中,设备可以通过不同的节点同时连接到网络,因此不会导致系统性能的降低。

Mesh网络还提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。在无线Mesh网络中,每个设备都有多个传输路径可用,网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由,从而有效地避免了节点的通信拥塞。而目前单跳网络并不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题。

5.高带宽。无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获得高带宽,因为随着无线传输距离的增加,各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加。因此选择经多个短跳来传输数据将是获得更高网络带宽的一种有效方法,而这正是Mesh网络的优势所在。

在Mesh网络中,一个节点不仅能传送和接收信息,还能充当路由器对其附近节点转发信息,随着更多节点的相互连接和可能的路径数量的增加,总的带宽也大大增加。

此外,因为每个短跳的传输距离短,传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点,节点之间的无线信号干扰也较小,网络的信道质量和信道利用效率大大提高,因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中,Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰,大大提高信道的利用效率。

Mesh网络的不足

尽管无线Mesh联网技术有着广泛的应用前景,但也存在一些影响它广泛部署的问题。

住宅小区无线网状网结构示意图

1.互操作性。目前影响无线Mesh技术迅速普及的一个重要障碍就是互操作性。正如任何一种新兴的网络技术刚出现时一样,无线Mesh网络现在还没有一个统一的技术标准,用户现在要么就只能使用某一个厂商的无线Mesh产品,要么面临如何与各种不同类型的嵌入式无线设备接口的问题,这个问题目前是影响无线Mesh技术推广使用最重要的原因。鉴于此,目前一些公司正在开发能够适应不同无线环境的可配置的无线网络设备,互操作性有望得到一定程度的解决。但要想彻底解决互操作性问题,最终还需要业界制定统一的无线Mesh技术标准。

2.通信延迟。既然在Mesh网络中数据通过中间节点进行多跳转发,每一跳至少都会带来一些延迟,随着无线Mesh网络规模的扩大,跳接越多,积累的总延迟就会越大。一些对通信延迟要求高的应用,如话音或流媒体应用等,可能面临无法接受的延迟过长的问题。目前解决这一问题主要是通过增加Mesh节点以及合适的网络协议。随着多无线Mesh节点技术的出现这一问题将得到最终解决。

3.安全。与WLAN的单跳机制相比,无线Mesh网络的多跳机制决定了用户通信要经过更多的节点。而数据通信经过的节点越多,安全问题就越变得不容忽视。Internet本身即是使用Mesh方式进行通信的典型,它的安全隐患是众所周知的。尽管有线网络中使用的各种端到端安全技术,如虚拟专用网(***)同样可以用来解决无线Mesh的安全问题。但正如Internet一样,无线Mesh网络的安全是一个不容忽视的问题。

广泛的Mesh应用

Mesh网络在家庭、企业和公共场所等诸多领域都具有广阔的应用前景。

1.家庭

Mesh技术的一个重要用处就是用于建立家庭无线网络。家庭式无线Mesh联网可以连接台式PC机、笔记本和手持计算机、HDTV、DVD播放器、游戏控制台,以及其他各种消费类电子设备,而不需要复杂的布线和安装过程。在家庭Mesh网络中,各种家用电器既是网上的用户,也作为网络基础设施的组成部分为其他设备提供接入服务。当家用电器增多时,这种组网方式可以提供更多的容量和更大的覆盖范围。Mesh技术应用家庭环境中的另外一个关键好处是它能够支持带宽高度集中的应用,如***晰度***等。

2.企业

目前,企业的无线通信系统大都***用传统的蜂窝电话式无线链路,为用户提供点到点和点到多点传输。无线Mesh网络则不同, 它允许网络用户共享带宽,消除了目前单跳网络的瓶颈,并且能够实现网络负载的动态平衡。在无线Mesh网络中增加或调整AP也比有线AP更容易、配置更灵活、安装和使用成本更低。尤其是对于那些需要经常移动接入点的企业,无线Mesh技术的多跳结构和配置灵活将非常有利于网络拓朴结构的调整和升级。

3. 学校

校园无线网络与大型企业非常类似,但也有自己的不同特点。一是校园WLAN的规模巨大,不仅地域范围大,用户多,而且通信量也大,因为与一般企业用户相比学生会更多地使用多媒体;二是网络覆盖的要求高,网络必须能够实现室内、室外、礼堂、宿舍、图书馆、公共场所等之间的无缝漫游;三是负载平衡非常重要,由于学生经常要集中活动,当学生同时在某个位置使用网络时就可能发生通信拥塞现象。

解决这些问题的传统作法是在室内高密度地安装AP,而在室外安装的AP数量则很少。但由于校园网的用户需求变化较大,有可能经常需要增加新的AP或调整AP的部署位置,这会带来很大的成本增加。而使用Mesh方式组网,不仅易于实现网络的结构升级和调整,而且能够实现室外和室内之间的无缝漫游。

4. 医院

Mesh还为像医院这样的公共场所提供了一种理想的联网方案。由于医院建筑物的构造密集而又复杂,一些区域还要防止电磁辐射,因此是安装无线网络难度最大的领域之一。医院的网络有两个主要的特点。一是布线比较困难: 在传统的组网方式中,需要在建筑物上穿墙凿洞才能布线,这显然不利于网络拓朴结构的变化。二是对网络的健壮性要求很高: 如果医院里有重要的活动(如手术),网络任何可能的故障都将会带来灾难性的后果。

***用无线Mesh组网则是解决这些问题的理想方案。如果要对医院无线网络拓扑进行调整,只需要移动现有的Mesh节点的位置或安装新的Mesh节点就可以了,过程非常简单,安装新的Mesh节点也非常方便。而无线Mesh的健壮性和高带宽也使它更适合于在医院中部署。

5.旅游休闲场所

Mesh非常适合于在那些地理位置偏远布线困难或经济上不合算,而又需要为用户提供宽带无线Internet访问的地方,如旅游场所、度***村、汽车旅馆等。Mesh能够以最低的成本为这些场所提供宽带服务。

6.快速部署和临时安装

对于那些需要快速部署或临时安装的地方,如展览会、交易会、灾难救援等,Mesh网络无疑是最经济有效的组网方法。比如,如果需要临时在某个地方开几天会议或办几天展览,使用Mesh技术来组网可以将成本降到最低

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