WLAN的特点及应用中的维护分析

无人再对WLAN是目前网络界最热门的技术与市场持怀疑态度了，但是，无线WLAN的监测和测试仍然是一个常被人忽略的问题，人们甚至还在用笔记本加无线网卡的方法来测试和验收无线工程，这不由得让我们想起早期以太网时代的测试情景。下面就无线测试的基本概念与大家做一个讨论。事实上，从发展渊源来看，无线局域网与以太网同出一源，从MAC层协议特点上看，无线局域网与有线以太网有着共享同一传输通道的共同的特点，从应用来说，目前无线局域网的企业应用大部分是用于有线网的补充。因此，无线局域网的测试与有线以太网也有很多相似之处。

　　WLAN的特点

　　尽管无线局域网的MAC层协议与以太网不同，以太网的传输协议是（CSMA/CD），无线网络标准采用CSMA/CA（带有回避冲突的载波侦听多路存取）的 MAC方式，其共同特点是多个接入设备共享一个通信通道的机制。WLAN其实也是有“线”的，对于802.11b无线局域网而言，这根线就是 2.4GHz频段上的一段83.5MHz的频带。事实上WLAN在设计、管理和维护等方面都比有线局域网复杂许多，影响网络性能的变数也更多，有时甚至是难以预料的。CSMA/CA协议确实比CSMA/CD协议的信道利用率低，但是由于无线传输的特性，在无线局域网不能采用有线局域网的CSMA/CD协议。信道利用率受传输距离和空旷程度的影响，当距离远或者有障碍物影响时会存在隐藏终端问题，降低信道利用率。具体地说，最高的信道利用率与传输速率有关。在IEEE802.11b无线局域网中，在1Mbps速率时最高信道利用率可到90%，而在11Mbps时最高信道利用率只有65%左右。但这些缺点并不能掩盖无线局域网的优势。首先是摆脱了线的束缚，对于网络发展是一个转折点。其次，由于MAC层协议使用CSMA/CA协议，与标准以太网协议可无缝连接运作。尽管无线LAN与有线LAN有些不同，需要一个接入连接点（AP）连接，但其兼容性使得WLAN在与LAN结合运作时，易于联成一网。第三，对于不适合布线或无法布线的地区，WLAN解决了该地的网络应用问题。

　　WLAN的测试包括五个方面

　　首先是信道测试

　　与布线测试不同，信号强度、噪声强度、信噪比是信道测试中最重要的指标，无线传输的模式是微波传输，信号强度的测试是验证信号衰减的状态，微波衰减的强弱与距离、障碍物屏蔽、AP的发射功率等因素相关，信号的强度在WLAN中站点能否上网连通起决定性作用。由于WLAN 802.11使用的是公共频道，在这些频道中还有其他通信或工业设备，例如微波炉、手提电话、2.4G/5.8G微波传输设施都会给WLAN造成噪声，对 WLAN的传输造成很大干扰。

　　其次是WLAN网络性能测试

　　与有线网络测试相同，网络性能测试也分基本测试和运行监测，基本测试包括AP吞吐量测试、Ping、站点及AP列表分析等，测试者通过这些测试完成对WLAN运行基本情况的评估。运行监测是在基本测试的基础上增加了实时的AP站点性能综合分析、实时流量分析、SSID分组分析、802.11网络传输的各种数据包和信号帧的分类、和组成、实时的网络利用率和吞吐量以及任一节点的传输速率等测试参数，这些参数反映了WLAN目前实际的工作状态。

　　第三是协议分析

　　对于WLAN来说，由于它在协议方面有许多特殊的帧格式，因此实时的捕包解码是WLAN测试中不可或缺的方法。由于我们做协议分析的目的是网络维护管理，因此我们在解码过程中，只需要解到下三层，下三层包含了几乎全部网络的维护管理的基本信息，当然如果有条件全七层解码也并没有坏处。

第四是故障诊断

　　这是在网络运行维护中必不可少的一项应用，WLAN的故障诊断是通过对信道测试、网络性能分析、捕包解码等多项测试的结果进行综合分析来进行的。WLAN的自身特点造成WLAN的故障诊断被分为两部分:一是网络性能的故障诊断（网络性能评估），包括连通性故障，低速传输，AP信号弱等;二是网络安全的故障诊断（网络安全评估），这是WLAN网络特有的问题。由于微波传输的特性，在某一空间内，微波信号可以被这个空间内的所有信号接收设备所接收，因此IEEE 不断推出针对WLAN的安全协议，从最初的WEP、LEAP、MIC、TKIP、802.1X安全协议到最新的WPA，可以说WLAN 的安全系数已经是越来越高了。但目前的安全问题大都出于用户的初始设置问题，大多数企业用户连最基本的安全模式WEP都没有打开，就像你的门没有锁一样，任何人都可以随意进入你的网络，这时的网络是非常不安全的。发现现有的安全漏洞是WLAN安全测试的最基本要求。对于企业网来说，仅仅打开WEP功能是远远不够的，WEP是静态密钥，对于一个训练有素的黑客来说攻击只有WEP的网络只需要两个小软件就可以轻松搞定了。因此这里引出了一个认证问题，如何认证一台设备是网络内的正常设备还是非法入侵的设备，不论非法入侵者是使用什么手段侵入，对于网络来说都是不安全的因素，如何发现并迅速定位非法入侵的设备也是WLAN安全测试中非常重要的需求。

　　第五是WLAN应用中的维护问题

　　完善的管理文档会使网络的运行维护更轻松，管理文档除了必须包括各无线接入点和站点的详细状态列表之外，还要将测试报告归入文档中，既要包括基本的网络安全、性能分析也要将每次的实时的报告顺序归档，这样就形成了整个网络的长期的动态的网络分析文档，为进一步的网络升级维护提供了方便的途径。

　　无线局域网技术的不断发展，802.11a、802.11g两个标准的推出和商用给无线网的发展带来了新的商机，随着中国移动、中国电信、中国网通几大运营商先后投资建设 WLAN宽带接入热点，WLAN已成为移动商务和移动上网的代名词，各大高等学府也争相建设WLAN，以满足学生和教职员工不断增长的上网需求，大型企业也将WLAN作为下一步网络建设的发展方向，针对多频测试、支持分布式测试的需求也被提到了日程上来。能够实现分布式测试，能够同时支持 802.11a/b/g多频的测试方案已经成为了WLAN测试的首选方案。