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無(wú)線資訊

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常見(jiàn)無(wú)線網(wǎng)橋的全面介紹與詳細(xì)描述

作者： admin 時(shí)間：2017-11-13 來(lái)源：未知
摘要：無(wú)線網(wǎng)橋是一種應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的橋接技術(shù)。網(wǎng)橋（Bridge）主要用于OSI參考模型第二層，它可控制數(shù)據(jù)流量、處理傳輸錯(cuò)誤、提供物理編址以及管理...

       無(wú)線網(wǎng)橋是一種應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的橋接技術(shù)。網(wǎng)橋（Bridge）主要用于OSI參考模型第二層，它可控制數(shù)據(jù)流量、處理傳輸錯(cuò)誤、提供物理編址以及管理物理介質(zhì)的訪問(wèn)等功能。

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無(wú)線網(wǎng)橋的用途
       網(wǎng)橋的用途在于互連不同的局域網(wǎng)，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無(wú)線網(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)二者的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，無(wú)線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接，還可為兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換.可以看出，無(wú)線網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn)是非常靈活，在中、短距離時(shí)支持高速率數(shù)據(jù)傳輸，在長(zhǎng)距離時(shí)支持低速率數(shù)據(jù)傳輸。

無(wú)線網(wǎng)橋的技術(shù)實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)

       無(wú)線網(wǎng)橋的技術(shù)實(shí)現(xiàn)是由IEEE 802.l1、IEEE 802.ld生成樹(shù)協(xié)議等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議定義的。

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IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)

       1997年，IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)除了介紹無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)及各種不同性能外，還使得各種不同廠商的無(wú)線產(chǎn)品得以互聯(lián)兼容。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定核心設(shè)備執(zhí)行單芯片解決方案，降低了采用無(wú)線技術(shù)的造價(jià)成本。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的頒布，使得無(wú)線局域網(wǎng)在各種有移動(dòng)要求的環(huán)境中被廣泛接受。該標(biāo)準(zhǔn)在1997的版本中主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層和MAC層(媒質(zhì)訪問(wèn)控制層)進(jìn)行了規(guī)定，其中對(duì)MAC層的規(guī)定是重點(diǎn)。各廠商的產(chǎn)品在同一物理層上可以實(shí)現(xiàn)互操作，而邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來(lái)講是透明的。在MAC層以下，IEEE802.11規(guī)定了三種發(fā)送及接收技術(shù)：兩種采用射頻技術(shù)——擴(kuò)頻(Spread Spectrum)技術(shù)和窄帶(Narrow Band)技術(shù)，頻帶為2400MHz ～2483.5MHz；另一種是紅外(Infrared)技術(shù)，用紅外光來(lái)作為傳輸媒介。而擴(kuò)頻又分為直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)和跳頻(FH Frequency Hopping)擴(kuò)頻技術(shù)。

       2000年8月，IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的完善和修訂，并成為IEEE/ANSI 和ISO的一個(gè)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)。ISO將該標(biāo)準(zhǔn)定為ISO8802.11。這次IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容包括用一個(gè)基于SNMP的MIB來(lái)取代原來(lái)基于OSI協(xié)議的MIB。另外，還增加了兩項(xiàng)新內(nèi)容，即IEEE802.11a與IEEE802.11b。

IEEE 802.1d標(biāo)準(zhǔn)
       網(wǎng)橋有三種典型的方式：透明橋、源路由橋與源路由透明橋。網(wǎng)橋典型地連接兩個(gè)用同樣介質(zhì)存取控制方法的網(wǎng)段，IEEE 802.1d規(guī)范（此規(guī)范是為所有的802介質(zhì)存取方法開(kāi)發(fā)的）定義了透明橋。源路由橋是由IBM公司為它的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的；而源路由透明橋則是透明橋和源路由橋的組合。橋兩邊的網(wǎng)段分屬于不同的沖突域，但卻屬于同一個(gè)廣播域。

       在一個(gè)橋接的局域網(wǎng)里，為了增強(qiáng)可靠性，必然要建立一個(gè)冗余的路徑，網(wǎng)段會(huì)用冗余的網(wǎng)橋連接。但是，在一個(gè)透明橋橋接的網(wǎng)絡(luò)里，存在冗余的路徑就能建立一個(gè)橋回路，橋回路對(duì)于一個(gè)局域網(wǎng)是致命的。

生成樹(shù)協(xié)議.jpg

       生成樹(shù)協(xié)議是一種橋嵌套協(xié)議，在IEEE 802.1d規(guī)范里定義，可以用來(lái)消除橋回路。它的工作原理是這樣的：生成樹(shù)協(xié)議定義了一個(gè)數(shù)據(jù)包，叫做橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。網(wǎng)橋用BPDU來(lái)相互通信，并用BPDU的相關(guān)機(jī)能來(lái)動(dòng)態(tài)選擇根橋和備份橋。但是因?yàn)閺闹行臉虻饺魏尉W(wǎng)段只有一個(gè)路徑存在，所以橋回路被消除。

       在一個(gè)生成樹(shù)環(huán)境里，橋不會(huì)立即開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)功能，它們必須首先選擇一個(gè)橋?yàn)楦鶚?，然后建立一個(gè)指定路徑。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里邊擁有最低橋ID的將變成一個(gè)根橋，全部的生成樹(shù)網(wǎng)絡(luò)里面只有一個(gè)根橋。根橋的主要職責(zé)是定期發(fā)送配置信息，然后這種配置信息將會(huì)被所有的指定橋發(fā)送。這在生成樹(shù)網(wǎng)絡(luò)里面是一種機(jī)制，一旦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)將會(huì)重新配置。

       當(dāng)選定根橋之后，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前，它們必須決定每一個(gè)網(wǎng)段的指定橋，運(yùn)用生成樹(shù)的這種算法，根橋每隔2秒鐘從它所有的端口發(fā)送BPDU包，BPDU包被所有的橋從它們的根端口復(fù)制過(guò)來(lái)，根端口是接根橋的那些橋端口。BPDU包括的信息叫做端口的COST，網(wǎng)絡(luò)管理員分配端口的COST到所有的橋端口，當(dāng)根橋發(fā)送BPDU的時(shí)候，根橋設(shè)置它的端口值為零。然后沿著這條路徑，下一個(gè)橋增加它的配置端口COST為一個(gè)值，這個(gè)值是它接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到下一個(gè)網(wǎng)段的值。這樣每一個(gè)橋都增加它的端口的COST值為它所接收的BPDU的包的COST值，所有的橋都檢測(cè)它們的端口的COST值，擁有最低端口的COST值的橋就變?yōu)榱酥付ǖ臉?。擁有比較高端口COST值的橋置它的端口進(jìn)入阻塞狀態(tài)，變?yōu)榱藗浞輼?。在阻塞狀態(tài)，一個(gè)橋停止了轉(zhuǎn)發(fā)，但是它會(huì)繼續(xù)接收和處理BPDU數(shù)據(jù)包。
無(wú)線網(wǎng)橋的連接方式 
       無(wú)線網(wǎng)橋可以無(wú)縫地將遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接在一起，創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的局域網(wǎng)，在簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)橋連接到局域網(wǎng)中的一個(gè)集線器或交換機(jī)上，通過(guò)電纜、天線相連接；如果局域網(wǎng)中包括多個(gè)子網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)橋要首先連接到路由器。

無(wú)線網(wǎng)橋連接方式.jpg

在無(wú)線網(wǎng)橋連接之前，需要注意以下事項(xiàng)：
    1． 將要連接的建筑物必須要能保持空闊，高大的樹(shù)木和建筑物等障礙物都會(huì)直接影響無(wú)線電波的傳輸。
    2． 在減少帶寬的情況下，可以增加建筑物之間的傳輸距離，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。目前，無(wú)線傳輸?shù)木嚯x在無(wú)障礙的情況下最長(zhǎng)可以達(dá)到80公里，但是在應(yīng)用中，實(shí)際距離可能會(huì)遠(yuǎn)小于80公里，因此在多山地區(qū)，或者有障礙物的時(shí)候，距離不宜過(guò)長(zhǎng)，實(shí)在需要的話，可以在中間設(shè)立中繼中轉(zhuǎn)站，繞過(guò)障礙。
    3． 無(wú)線局域網(wǎng)近距離傳輸時(shí)，為了獲得最大的帶寬，可以將無(wú)線網(wǎng)橋連接到支持冗余通道的路由器上，這樣就可將三個(gè)無(wú)線網(wǎng)橋集成在一起，并且天線高度基本沒(méi)有影響。由于無(wú)線局域網(wǎng)連網(wǎng)設(shè)備大都要求“視距”傳輸，因此天線高度的設(shè)定很重要。如果天線的高度不夠，靠增加功率放大或增大天線增益的方法得到的效果將非常有限。
    4． 在無(wú)線覆蓋區(qū)域內(nèi)，規(guī)劃并選擇一個(gè)不會(huì)與其他無(wú)線通信干擾的信道。
    5． 如果通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)跨路連接建筑物時(shí)，天線可以安裝在屋頂上，利用小型天線保持電波的集中，并避免來(lái)自其他企業(yè)的干擾。
    6． 盡管無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用了跳頻技術(shù)，使得頻率載波很難被檢測(cè)到（即安全性能很好），但是，為了預(yù)防萬(wàn)一，還可以在接入點(diǎn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)，這樣只有當(dāng)雙方無(wú)線適配器設(shè)置了同樣的ID號(hào)，才能和接入點(diǎn)同步并接到網(wǎng)絡(luò)中。此外，在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中進(jìn)行加密是提高安全性的進(jìn)一步手段。
       無(wú)線網(wǎng)橋的應(yīng)用主要有以下幾種結(jié)構(gòu)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型和混合型。三種結(jié)構(gòu)都有不同的適用場(chǎng)合，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇：

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點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型

       這種類(lèi)型常用于固定的要連網(wǎng)的兩個(gè)位置之間，是無(wú)線連網(wǎng)的常用方式，使用這種連網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。

點(diǎn)對(duì)多.jpg

點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型
       該類(lèi)型常用于有一個(gè)中心點(diǎn)、多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)的情況下。其最大優(yōu)點(diǎn)是組建網(wǎng)絡(luò)成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單。其次，由于中心使用了全向天線，設(shè)備調(diào)試相對(duì)容易。該種網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)也是因?yàn)槭褂昧巳蛱炀€，波束的全向擴(kuò)散使得功率大大衰減，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對(duì)于較遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)端點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性不能得到保證。此外，由于多個(gè)遠(yuǎn)端站共用一臺(tái)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)延遲增加，導(dǎo)致傳輸速率降低，且中心設(shè)備損壞后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)停止工作。其次，所有的遠(yuǎn)端站和中心站使用的頻率相同，在有一個(gè)遠(yuǎn)端站受到干擾的情況下，其他站都要更換相同的頻率，如果有多個(gè)遠(yuǎn)端站都受到干擾，頻率更換更加麻煩，且不能互相兼顧。

混合無(wú)線網(wǎng)橋.jpg

混合型
       這種類(lèi)型適用于所建網(wǎng)絡(luò)中有遠(yuǎn)距離的點(diǎn)，近距離的點(diǎn)，還有建筑物或山脈阻擋的點(diǎn)，在組建這種網(wǎng)絡(luò)時(shí)，綜合使用上述兩種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)連接方式。對(duì)于遠(yuǎn)距離的點(diǎn)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，近距離的多個(gè)點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式，有阻擋的點(diǎn)使用中繼。

無(wú)線網(wǎng)橋的行業(yè)應(yīng)用
       從國(guó)外應(yīng)用的情況來(lái)看，無(wú)線網(wǎng)橋幾乎在各行各業(yè)都能得到應(yīng)用，凡是在連接無(wú)線局域網(wǎng)的地方，幾乎都能看到它的“身影”，應(yīng)用的幾個(gè)典型行業(yè)分析如下：

企業(yè)/辦公區(qū)域:

       當(dāng)一個(gè)中大型公司有幾個(gè)分支機(jī)構(gòu)分布在同一個(gè)城市中，而布線又特別困難時(shí)，利用無(wú)線網(wǎng)橋連接這幾個(gè)分支機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)企業(yè)Intranet是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案，其他分支內(nèi)的員工可以使用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，不管他們?cè)谵k公室的任何一個(gè)角落，就能隨意地收發(fā)電子郵件、分享文件及上網(wǎng)絡(luò)瀏覽。

教育行業(yè):
       在高校中，利用無(wú)線網(wǎng)橋架構(gòu)一個(gè)無(wú)線校園網(wǎng)，學(xué)校師生無(wú)論在學(xué)校的任何地方，任何時(shí)候都可以方便地利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)學(xué)校的圖書(shū)館、隨意地收發(fā)電子郵件、網(wǎng)上聊天等。

醫(yī)療行業(yè):
       在大型的醫(yī)院里，利用無(wú)線網(wǎng)橋可架構(gòu)一個(gè)無(wú)線的醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)，使用手提式計(jì)算機(jī)可取得實(shí)時(shí)信息，醫(yī)護(hù)人員可藉此避免對(duì)傷患救治的遲延、不必要的紙上作業(yè)、單據(jù)循環(huán)的遲延及誤診等，從而提升醫(yī)院的服務(wù)水平。

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林業(yè):
       在廣袤的林區(qū)，可利用無(wú)線網(wǎng)橋架構(gòu)一個(gè)廉價(jià)的林業(yè)防護(hù)網(wǎng)，用于遠(yuǎn)距離信息的傳輸，如在林區(qū)進(jìn)行火災(zāi)、病蟲(chóng)害等信息的傳送等；
交通運(yùn)輸業(yè):
       利用無(wú)線網(wǎng)橋架構(gòu)的公安交通管理網(wǎng)，執(zhí)法公安交警可隨時(shí)對(duì)違章的司機(jī)通過(guò)手持無(wú)線終端及時(shí)處罰，進(jìn)行交通管理等。

出租業(yè):
       出租行業(yè)可利用無(wú)線網(wǎng)橋架構(gòu)一個(gè)無(wú)線出租城域網(wǎng)，出租管理部門(mén)可利用全球定位系統(tǒng)減少出租車(chē)的空載率，出租車(chē)司機(jī)則可以在出租車(chē)上安裝一個(gè)無(wú)線上網(wǎng)終端，讓客人隨時(shí)上網(wǎng)收發(fā)電子郵件，上網(wǎng)聊天，移動(dòng)辦公等，提高出租行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。

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