计算机无线网络的性能稳定性和安全性分析

计算机无线网络的性能稳定性和安全性分析摘要科技的飞速发展，信息时代的网络互联已不再是简单地将计算机以物理的方式连接起来，取而代之的是合理地规划及设计整个网络体系、充分利用现有的各种资源，建立遵循标准的高效可靠、同时具备扩充性的网络系统。无线网络的诸多特性，正好符合了这一需求。当您把办公室的网络系统改造成为无线局域网络后，终于摆脱庞杂的连接线，让办公室看起来更清爽舒适。不过，在高兴之余，公司的机密数据也可能被黑客轻易地窃取。由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，因此与有线线缆不同，任何人都有条件窃听或干扰信息，因此在无线局域网中，网络安全显得更加重要。目前，无线网络技术性能特别是安全性逐步完善，应用成本大幅降低，已经完全可以和有线网络相媲美，某些方面甚至超过有线网络。无线网络具有的特有优点，如一般无线网络安装相对方便，不受地区限制，可以连接有线介质无法连接或建设比较困难的场合，特别适合港口、码头、古建筑群、市中心两幢高楼之间低成本的组网。技术的完善使无线网络安全解决方案更加成熟，让其性能更稳定，目前各种无线网络已经广泛应用于各种军事、民用领域。关键词：无线网络安全性、蓝牙和802.11、服务区标示符（SSID）、无线路由器、网络的稳定性一、无线网络的稳定性：什么是稳定性？就是说信号应该是持续良好的，信号强弱程度应该是保持不变的，即使是信号弱的地方也不能出现一会弱一会没有一会又良好的现象。考虑无线网络的稳定性就应该从三方面出发。（1）无线设备位置：所谓无线是在一定距离和范围内的无线，所以说我们不可能把无线路由器放在几百米之外的房间还能接收到信号。因此无线设备在整个房间（整个无线网络）中的摆放位置也是决定无线信号是否稳定的一个主要因素。一般来说无线路由器应该放到整个房间的中间位置，不管是信号覆盖面还是传输速度方面都能得到最好的效果。因为路由器上的无线发射天线的信号是一个圆形范围，如果把无线路由器放在整个房间的一个角落的话就等于白白浪费了一半的空间，自然严重影响了无线信号的覆盖面，无线网络的范围也从默认的整个圆变成了半个圆，使无线性能大打折扣。另外我们所在的房间中会有很多个墙体拐角，每个拐角都会影响无线信号的传输，所以在设计无线网络和设备摆放位置时应该尽量避免拐角。这点与前面说的将无线设备放置到房间中部不谋而合，两者是统一的。笔者就曾经把笔记本放在客厅电视机的后面，而无线路由器安放在书房，无线信号传输路线需要通过书房和客厅两个拐角，最后还要穿越电视机，即使采用了扩展54M来传输，仍然无法接收到任何信号。最后还需要说明一点的是当我们把无线设备放在房间的角落时，需要整个房间都在无线信号覆盖面内，信号也很稳定，但是由于你的无线设备在房间的角落，特别是楼房的住户会收到来自其他户型和邻居的无线信号，多个无线信号在一起叠加自然影响了自身信号的稳定性。所以最好的方法就是把无线路由器放在客厅或房间的中部。（2）无线路由器自身的稳定性：由于无线路由器品牌很多，价格方面差别也很大，再加上一些洋产品水土不服等特点，造成了无线路由器自身稳定性和功能方面有很大区别。当你的无线网络信号出现不稳定情况而无线路由器的摆放没有问题时，我们首先要考虑的就是无线路由器自身的问题。在这种情况下我们可以把笔记本靠近无线路由器，或者把无线路由器拿到插有无线网卡的PC机附近，减少距离来查看无线信号的稳定性。如果连接速度和信号强度依然不理想的话就需要从无线路由器入手检查稳定性了。最常见的方法就是到无线产品厂商的官方主页去下载最新的补丁包或firmware驱动程序。升级驱动法对于无线路由器信号不稳定或者每间隔几分钟无线网卡自动掉线的情况特别有效。（3）无线网卡自身稳定性：和有线网络一样，在无线路由器没有问题的情况下网络依然不稳定的话就需要查看无线网卡了。无线网卡出问题主要在以下两个方面。第一、是无线网卡自身的驱动问题，一定要用随盘光盘上的驱动来安装无线网卡，而且安装过程中不要将forwin98的驱动给XP或2000用。笔者曾经给自己的联想笔记本安装TP-LINK驱动时直接用自动扫描光盘的形式，结果扫描到的驱动安装就死机，反复试验了多次故障依旧。最后才发现原来光盘自动扫描到的驱动居然是forwin98的，而在光盘另一个目录的XP驱动却没有被自动扫描发现，于是采取手动安装驱动后问题解决。所以说驱动的正确与否以及是否是官方版的驱动是决定无线网稳定性的主要因素。第二、是无线网卡自身的连接速度，众所周知在有线网络中当网络中两台计算机传输数据时如果一台计算机的网卡设置为单工或者传输速度为10M，而另一个计算机的网卡是双工或者传输速度是100M，这时就会出现两个网卡频繁协商连接速度和工作模式而无法正常传输或者频繁断开连接的情况。无线网卡也是如此，可能有的用户在无线路由器上设置为54M传输速度，而自己的无线网卡却只有11M的传输速度，这时候就会出现两者协商工作频率和模式造成连接速度缓慢或者不稳定的情况，这也是为什么建议大家购买无线设备时最好选择套装产品，毕竟在连接速度和工作模式等诸多方面套装产品都是相互兼容配套的。二、无线局域网技术、蓝牙技术及相关标准（一）WLAN和Bluetooth简介1.无线局域网（WLAN）顾名思义是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段，可提供传统有线局域网的所有功能，它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它为通用无线接入的一个子集，它支持较高传输速率(2--54Mbit／s，甚至更高)，利用射频无线电或红外线，借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM等技术，甚至将来的超宽带传输技术UWBT，实现固定、半移动及移动的网络终端对INTERNET网络进行较远距离的高速连接访问。因此，原则上它的目前速率尚较低，主要适用于手机、掌上电脑等小巧移动终端。1997年6月，IEEE推出了802.11标准，开创了WLAN先河；目前，WLAN领域主要是IEEE802.11x系列与HiperLAN／x系列两种标准。2.蓝牙技术想法是产生于1994年Ericsson推出了解决无线连线问题的技术开发计划，产生了推进无线连线与个人接入的想法。1997年Ericsson、IBM、INTEL，NOKIA及TOSHIBA这5个世界著名的无线设备及计算机、半导体设备制造公司商议建立一种全球化的无线通信个人接入与无线连线新手段，后定名为“蓝牙”(Bluetooth)。1998年5月正式发起成立了“蓝牙特别兴趣组织”BSIG(BlueteoothSpecialInterestGroup)，简称蓝牙SIG。1999年11月美国4家著名公司Motorola、Lucent、Microsoft及3Com加盟BSIG，成为BSIG的9个发起成员，使蓝牙技术的发展获得了更强有力的支持，并显示出更明朗的前景。现今，BSIG的参加成员已大于2500个，其发展势头令人触目。目前蓝牙信道带宽为1MHz，异步非对称连接最高数据速率723．2kbit／s；连接距离多半为10m左右，甚至为个人饰物，亦可属物体域网(WBAN)范畴。蓝牙速率亦拟进一步增强，新的蓝牙标准2．0版拟支持高达10Mbit／s以上速率(4、8及12Mbit／s—20Mbit／s)，估计在2004年以后推出，这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。(二)WLAN与Bluetooth技术特征1.蓝牙系统的基本特征蓝牙系统结构的基本特征可从下述诸方面获得理解：(1)网络拓扑；(2)交换模式；(3)节能模式；(4)抗干扰性能；(5)鉴权、加密；(6)话音编码；(7)软件结构。蓝牙的软件体系是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑；适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。蓝牙协议体系中设计协议和协议栈的主要原则为尽可能利用现有各种高层协议，保证现有协议与蓝牙技术融合及各种应用之间的互通性，充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统和蓝牙技术规范的开放性，便于普遍开发新的应用。蓝牙软件结构标准包括Core(核心)和Profile(应用协议栈)两大部分。Core为蓝牙协议核心，主要定义蓝牙的技术细节，Profile定义相应的实现协议栈，这样即可为全球兼容性奠定基础。蓝牙标准主要定义的是底层协议，也定义了一些高层协议和相关接口。具体协议分为4层：核心协议（蓝牙连接管理协议LMP、蓝牙逻辑链路控制与适配协议L2CAP、服务检测协议SDP）、蓝牙电缆替代协议RFCOMM、电话传送控制协议TCBBIN／AT、与Internet应用相关的一些高层协议（PPP、UDP／TCP／IP、OBEX／vCard／vCal、IrMC、E—mail、WAP和WAE等）。2.WLAN的的基本特征(1)较高传输速率及较远连接距离。WLAN的采用OFDM技术后的最高传速率可高达54Mbit／s，远高于目前蓝牙的最高标称数据速率1Mbit／s；并且，IEEE802.11bWLAN系统终端用户共享11Mbit／s速率，而蓝牙最高通信速率仅为723.2kbit／s。在通信距离方面，虽然WLAN速率越高距离越短，但一般来说室内连接距离可大于100m，室外可达数百米或者更远。因此，速率与距离方面，WLAN的优势是明显的。(2)较高频谱利用效率容易理解，采用OFDM技术借助多状态调制处理的WLAN可取得较高的频谱利用效率，若进一步结合区域覆盖能力综合评价其容量能力与频谱利用效率则可有下述结果：蓝牙系统为30000bit／(s.qm2)，IEEE802.11a系统83000bit／(s.qm2).三、为什么应该更重视无线网络安全性在现代社会高度发展的今天，人们可以很容易的分析和攻击有线的网络设施，从而可以获得那些使用了这个安全协议的无线网络的访问权。从而向我们提出了如何去更好的维护我们的网络信息和网络安全，大多数的公司在选择可用性和安全性方面，更趋向于可用性，很多公司都已经部署了无线接入网络，在很多软件公司中这种使用方式尤其明显。另外，在很多情况下，许多组织并没有考虑到这样的事实，那就是在很多场合下，无线接入技术并非真的有比有线网络多更多的优势。虽然我个人对无线网络访问技术存在一定的偏见，但是如今无线网络已经大量存在于公司环境中，并且配置无线网络的公司还在不断增加。然而，对于那些在决定是否使用无线网络的公司来说，我还是强烈建议他们使用下面的战略：只在那些不可能使用有线网络访问的情况下使用无线网络访问技术，不要将其作为一个简单的替换技术或者作为一种趋势来替换有线网络。并且，在作出决定时，安全性应该是首先要考虑的因素，一定要记住的是，之所以要保留有线网络，要考虑的因素是多方面的，而不仅仅是安全性的因素。例如，有线网络可以处理非常高速的带宽，并且可以提供较好的安全性，因为他们不需要在网络中广播信息包。但是，如果带宽不是要考虑的主要问题，并且可以确信无线是解决问题的方法的话，剩下的问题是确保尽可能的让无线接入网络不要依赖于WEP技术而尽可能的采取其他更为安全手段。目前实现这个目的的两个方法为：使用安全协议如点对点隧道协议（PPTP）或者第二层隧道协议（L2TP），并且根据用户的名字和口令来实现访问控制或者一些其他的认证方法。如果在混合网络中使用IPSec安全协议，那你既可以获得访问控制功能，也可以获得端到端的加密功能，这样一来，可以让你的无线网络比有线网络的访问更为安全。但是，要记住的是，目前这个解决方案仍然还存在一些冲突需要解决。另外，要记住的是，无论出现了什么样的安全技术或者安全标准，总是会有人在那里试图对其进行攻击，WPA也不例外。如果无线接入网络是你的唯一选择的话，在决定替换或者升级现存的802.11a和802.11b设备之前，先看一看在你现存的基础设施上使用PPTP/L2TP或者IPSec等安全协议的可能性。虽然从技术的观点出发，这并不是一个非常好的解决方法，但是这是一种非常有用的做法，并且可以证明这种做法将比802.11i更为安全。至于我，我仍然愿意使用有线网络。四、无线网络的安全性目前，蓝牙和802.11系列协议都提供了相当灵活