無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)綜述

程香

摘 要：無(wú)線局域網(wǎng)是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)主要潮流，研究和掌握無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)不但要從理論角度還要落實(shí)到實(shí)踐操作層面。文章探討了開(kāi)展無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、重要性意義，闡述了無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，最后對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：無(wú)線局域網(wǎng)；安全性；配置；無(wú)線AP

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）近年來(lái)在家庭、醫(yī)療、企業(yè)、餐飲及零售、監(jiān)視系統(tǒng)、展示會(huì)場(chǎng)等諸多領(lǐng)域得到了快速應(yīng)用。WLAN是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，采用無(wú)線電波、激光、紅外線等代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜，既可以單獨(dú)組網(wǎng)也可以作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和延伸[1]。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有靈活性強(qiáng)、擴(kuò)展能力好、部署成本較低、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，因此能夠解決有線網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)的諸多問(wèn)題，并隨著無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到人們的青睞。開(kāi)展無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將對(duì)通信、網(wǎng)絡(luò)、信息安全等相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)發(fā)揮重大作用。

2 無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)（The experimental

teaching features of WLAN）

無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)是一種工程類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不僅要進(jìn)行分析具體的問(wèn)題、規(guī)劃與設(shè)計(jì)無(wú)線局域網(wǎng)，實(shí)際動(dòng)手操作還涉及組建與安裝無(wú)線局域網(wǎng)、配置與調(diào)試設(shè)備、測(cè)試無(wú)線局域網(wǎng)等內(nèi)容[2]。概括起來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有以下特點(diǎn)：

第一，實(shí)踐性強(qiáng)。無(wú)線局域網(wǎng)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)不但需要學(xué)生了解無(wú)線局域網(wǎng)相關(guān)原理、了解無(wú)線設(shè)備及其附件的功能、無(wú)線局域網(wǎng)連接方式、IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)等理論知識(shí)，而且要求掌握無(wú)線局域網(wǎng)常用安裝工具和儀表的使用方法，例如使用接地電阻測(cè)試儀、萬(wàn)用表、斜口鉗等安裝室內(nèi)或室外AP，而且實(shí)驗(yàn)中需要?jiǎng)邮峙渲煤桶惭b無(wú)線設(shè)備，如無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線AP、無(wú)線交換機(jī)、無(wú)線路由器等。

第二，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛。有別于其他實(shí)驗(yàn)，無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常廣泛，通常涉及通信、網(wǎng)絡(luò)、信息安全等專(zhuān)業(yè)知識(shí)和應(yīng)用。因此這些專(zhuān)業(yè)集體開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)需求對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自由選擇和自由組合使用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)基本涵蓋無(wú)線局域網(wǎng)的主要應(yīng)用方向[3]，主要包括無(wú)線基礎(chǔ)配置實(shí)驗(yàn)、無(wú)線接入安全實(shí)驗(yàn)、無(wú)線組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、無(wú)線漫游實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

第三，實(shí)驗(yàn)循序漸進(jìn)性。如前所述，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和信息安全技術(shù)，研究和掌握無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)并不簡(jiǎn)單。因此實(shí)驗(yàn)安排次序應(yīng)該能夠符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，體現(xiàn)循序漸進(jìn)性。在綜合掌握無(wú)線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解無(wú)線局域網(wǎng)的設(shè)備性能，掌握無(wú)線局域網(wǎng)的配置技巧，最后針對(duì)具體應(yīng)用情景讓學(xué)生設(shè)計(jì)和組建無(wú)線局域網(wǎng)。

3 無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的和意義（The purpose

and meaning of WLAN experimental teaching）

無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)是掌握無(wú)線局域網(wǎng)原理和技術(shù)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握常用組網(wǎng)方案的相關(guān)概念和搭建方法；掌握無(wú)線局域網(wǎng)的安全機(jī)制和安全技術(shù)在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用；能夠?qū)?shí)際案例能夠進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。開(kāi)展無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能讓教師根據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)等課程的教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生掌握無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架設(shè)、設(shè)備配置等知識(shí)和技能，也能增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。此外，此類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)化訓(xùn)練的一個(gè)重要手段。結(jié)合無(wú)線局域網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)展系統(tǒng)全面的無(wú)線局域網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)通信、網(wǎng)絡(luò)等專(zhuān)業(yè)人才具有重要作用。

4 無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容（The content of wireless

LAN experiments）

4.1 WLAN基礎(chǔ)配置實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)配置實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗寣W(xué)生了解無(wú)線設(shè)備的外觀組成、連接方式，掌握無(wú)線設(shè)備基本的安裝和配置過(guò)程，了解無(wú)線產(chǎn)品各種組網(wǎng)方式等內(nèi)容。通常設(shè)置若干子實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，包括組建Adhoc模式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、組建Infrastructure模式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、無(wú)線接入點(diǎn)客戶(hù)端模式聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、搭建無(wú)線分布式系統(tǒng)模式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、建立開(kāi)放式的無(wú)線接入服務(wù)實(shí)驗(yàn)等。

4.2 WLAN安全性實(shí)驗(yàn)

無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)是利用微波在空氣中進(jìn)行輻射傳播的，只要在接入點(diǎn)覆蓋的范圍內(nèi)，所有的無(wú)線終端都可以接收到無(wú)線信號(hào)，無(wú)線局域網(wǎng)很容易受到攻擊和威脅。無(wú)線局域網(wǎng)安全是組建無(wú)線局域網(wǎng)需要考慮的重要因素，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步掌握無(wú)線局域網(wǎng)安全原理和技能。通過(guò)本部分實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備常用安全配置方式、攻擊破解方式，具體包括實(shí)現(xiàn)無(wú)線用戶(hù)的二層隔離、使用MAC認(rèn)證實(shí)現(xiàn)接入控制、配置無(wú)線局域網(wǎng)中的WEP加密、配置MAC地址過(guò)濾、配置SSID_隱藏、WPA配置、無(wú)線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取等子實(shí)驗(yàn)。

4.3 WLAN組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

WLAN的組網(wǎng)是進(jìn)行其他相關(guān)無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)可以單獨(dú)考查學(xué)生對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)劃與組網(wǎng)的方法的掌握程度，也可以與無(wú)線局域網(wǎng)安全實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如可以設(shè)計(jì)ad-hoc模式網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)驗(yàn)、搭建Infrastructure模式無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、采用WEP加密方式的無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)等。

4.4 WLAN漫游實(shí)驗(yàn)

無(wú)線局域網(wǎng)不受電纜線和端口的限制，用戶(hù)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，因此可以在網(wǎng)絡(luò)中漫游。這極大地方便了工作需要不斷移動(dòng)位置的人員使用。通過(guò)本部分實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生掌握漫游的應(yīng)用及配置方法，并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端在AP覆蓋區(qū)域無(wú)縫漫游。具體包括漫游配置實(shí)驗(yàn)、漫游認(rèn)證實(shí)驗(yàn)等。

4.5 WLAN綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚓C合考察和鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，并鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。在實(shí)驗(yàn)中可以設(shè)置相關(guān)的應(yīng)用情境，讓學(xué)生帶著問(wèn)題完成任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行探究性活動(dòng)。在適應(yīng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新要求的前提下，積極開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)實(shí)用型、創(chuàng)新型人才的有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

5 無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中主要問(wèn)題及解決辦法（The

problems and solutions in wireless LAN

experiments）

5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建

無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境決定了無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)效果。無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境空間范圍較廣、應(yīng)用系統(tǒng)類(lèi)別較多，實(shí)驗(yàn)環(huán)境具體包含無(wú)線網(wǎng)絡(luò)骨干部分、室外部分、室內(nèi)部分、網(wǎng)管系統(tǒng)、無(wú)線定位系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、終端等。而一般在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，由于經(jīng)費(fèi)和其他因素的限制很難建設(shè)出滿(mǎn)足教學(xué)和科研需要的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。鑒于軟硬件等條件的限制，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建，一方面要盡可能集成現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)資源，并采用多種先進(jìn)技術(shù)彌補(bǔ)欠缺；另一方面實(shí)驗(yàn)環(huán)境要易于操作便于管理，而且要考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性

無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)具體應(yīng)用背景無(wú)線局域網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接的能力。當(dāng)前近距無(wú)線技術(shù)飛速發(fā)展，WiFi、ZigBee、BLE等技術(shù)向著互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)扁平化、接入簡(jiǎn)單化、節(jié)點(diǎn)輕量化的方向發(fā)展。針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，可以不使用最先進(jìn)的無(wú)線設(shè)備，但是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)不但要驗(yàn)證相關(guān)無(wú)線技術(shù)和原理，還要考慮無(wú)線局域網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展的主流來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，許多新的問(wèn)題諸如性能問(wèn)題、接入的安全、擴(kuò)展性問(wèn)題都將成為新的困境，因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為解決生產(chǎn)生活中實(shí)際問(wèn)題將會(huì)使實(shí)驗(yàn)更具現(xiàn)實(shí)意義。

5.3 實(shí)驗(yàn)方法的新穎性

目前高校無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和少量設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)，因而不利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立性，也不利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。在新教學(xué)理念的引導(dǎo)下[4]，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源[5]，適當(dāng)增加開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量。教師應(yīng)該精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，增強(qiáng)他們的實(shí)際操作能力。例如，在確定統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)主題之外，允許學(xué)生自己確定一些研究主題，讓學(xué)生完成無(wú)線局域網(wǎng)的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試等任務(wù)，教師為學(xué)生提供相應(yīng)的輔導(dǎo)。總之，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用一些新的教學(xué)理念，可以改變學(xué)生被動(dòng)做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀。

6 結(jié)論（Conclusion）

無(wú)線局域網(wǎng)因其靈活性、移動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的亮點(diǎn)，也為人們隨時(shí)隨地使用互聯(lián)網(wǎng)提供了極大的便利。開(kāi)展系統(tǒng)全面的無(wú)線局域網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，改進(jìn)無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法是讓學(xué)生掌握無(wú)線局域網(wǎng)原理和技能有效方法。

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作者簡(jiǎn)介：

程 香（1982-），女，碩士，講師.研究領(lǐng)域：軟件工程，現(xiàn)

代教育技術(shù).