基于点对点Ad-Hoc模式无线对等网络连接的应用研究
2011-10-20李蕾
李 蕾
(浙江长征职业技术学院 信息系,浙江 杭州 3100023)
基于点对点Ad-Hoc模式无线对等网络连接的应用研究
李 蕾
(浙江长征职业技术学院 信息系,浙江 杭州 3100023)
使用无线网卡组建临时网络,就是在不使用无线路由器的前提下,经过对无线网卡的简单设置后,开启无线网卡的点对点连接功能,组成一个小型无线局域网。这样只要宿舍或办公室内有一台电脑能上网,其他电脑就能共享上网了,同时各个电脑间还能互传文件,方便用户使用。
路由器;无线网卡;点对点;共享上网;网络连接
在一个典型的无线局域网环境中,通常会配置两种设备:一种是用来专门进行数据接收和发送的设备,被称作无线访问节点,也称为AP(Access Ponint,网络桥接器,其可以当作传统的有线局域网络与无线局域网络的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的电脑均可通过AP或无线路由去分享有线局域网络甚至广域网络的资源。除此之外,AP本身又兼具有网管的功能,可对接有无线网卡的PC作必要的控管)。一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。另一种就是提供给无线局域网的终端用户使用的无线网卡 (Wireless Lan Card),通过无线网卡才能使用户和AP或其他使用无线网卡的电脑进行通讯甚至访问整个网络。而家用无线局域网组网主要用到的两种组网方式,一种是无线AP接入式网络;另一种是无线网卡对等网络。
一、无线对等网
对等网也称工作组网,那是因为它不像企业专业网络是通过域来控制的,在对等网中没有“域”,只有“工作组”,这一点要首先清楚。正因如此,具体的网络配置中,就没有域的配置,而需配置工作组。很显然,“工作组”的概念远没有“域”那么广,所以对等网所能随的用户数也非常有限。
较之有线网络,无线网络的组网方案要更加灵活,可以采用点对点的(Ad-Hoc)模式,但点对点的模式大多应于两台电脑的情况。如果是多台电脑连接最好采用以无线AP为中心的Infrastructure(基本结构)模式,而Infrastructure(基本结构)模式的网络中,即可以是纯无线网络,也可是无线有线混合网络。
简单地说,无线对等网就是指无线网卡+无线网卡组成的局域网,不需要安装无线AP或无线路由器,即点对点(Point to Point)网络,也称为Ad-Hoc模式,类似于有线对等网。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。
1.无线对等网的优缺点
无线对等网的优点是省略了一个无线AP的投资,仅需要为台式机购置一块PCI或USB接口的无线网卡,当然,如果笔记本没有内置的Mini-PCI无线网卡,还需要为笔记本添置一块Mini-PCI接口或PCMCIA接口的无线网卡。
无线对等网的最大缺点是各用户之间的通信距离较近,而且对墙壁的穿透能力差,通常无线对等网中的两台电脑之间的距离不超过30米,相隔的墙壁也不要超过两堵,否则信号衰减很大,稳定性也差。无线对等网的另一个缺点是笔记本电脑必须通过另一台式机的ADSL上网,因此,台式机必须保持开机状态笔记本才可以上网。
在组建对等网络时,一定要根据房间结构来设置提供上网服务的台式机的位置,尽量选择信号穿墙少的房间。为改善信号质量,可以给台式机的PCI网卡加装外置的全向天线。另外,两块网卡的速度最好是一样的,假如一台电脑采用了54Mbps的无线网卡,那么另一台就不要使用11Mbps的网卡,因为只要两块网卡当中有一方只支持11Mbps的速度,那么整个无线网络都将速率自动降为11Mbps,这是不合算的。
2.组建无线对等网的好处
无线局域网 (WLAN,Wireless Local-Area Network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。无限局域网在不采用传统缆线的同时,可提供以太网或者令牌网络的功能。与有线网络相比,无线局域网具有安装便捷、使用灵活、易于扩展的特点。
对于网络用户而言,哪些人需要率先“享受”无线网呢?
(1)房屋已装修好,不方便另外进行有线布线的用户;
(2)笔记本电脑已具备无线网卡的用户,或准备将不具备无线网卡的笔记本或台式电脑升级为移动性更高的无线网络的用户;
(3)办公室用户或住在拥挤的学校宿舍的学生用户;
(4)楼层或楼宇间宽带共享用户类的用户;
(5)想躺在床上、沙发上抱着笔记本上网、玩游戏之类的休闲用户;
(6)其他需要更方便联网或共享上网的所有用户。
二、无线对等网连接实验
1.网络环境
假定有三个网络用户:A、B和C,A通过电信宽带实现了网络连接,而B通过提供Physical Address(物理地址)给用户A,MAC地址绑定实现了网络连接,目前的问题是C用户也想上网,但C用户与B用户同处于一个空间,但B这里只有一个网线接口,不能实现同时上网。
2.解决方案
方案一:网络一分二转接头
利用网络一分二转接头将两台笔记本电脑连接,希望能通过这样的方式实现两台笔记本电脑同时上网,经测试,在实际使用中,是不能将一条网线分成两条同时使用的。这个转接头起到的作用是:通过这个转接头,可将网线分成两个转接孔,分接使用网络连接,但不能同时进行网络连接。
方案二:无线路由器
利用无线路由器将两台笔记本电脑用网络连接线进行连接,并将网络接口的网络连接到无线路由器上,进入无线路由器的配置环境,通过设置MAC地址绑定,实现共享上网。经测试,在实际应用中,这种方法也是受A用户网络环境设置的影响,无法实现网络连接。
上述的两种方案均无法实现两台带有无线网卡的笔记本电脑同时上网,需要考虑更加经济与成熟的方法实现网络共享,所以,研究无线对等网络的连接也将是必然。
三、无线对等网的配置
无线网卡对等网络(Point to Point)也就是用无线网卡+无线网卡组成的无线局域网,该结构的工作原理类似于有线对等网的工作方式。它要求网中任意两个站点间均能直接进行信息交换,每个站点既是工作站,也是服务器。对等网络中可以是两台以上的电脑,但通常只有在两台电脑时我们才采用对等网络方案。如果家庭中有一台台式机和一台笔记本,使用对等网方案是可以考虑的。
1.软硬件准备
采用对等网组网方式,需要准备的硬件很简单,只要为每台计算机安装一块无线网卡即可,网卡的接口类型不限。如果要实现共享上网,需要选择一台计算机作为主机,提供Internet接入,以Windows XP操作系统为例,准备利用系统自带“Internet连接共享”(ICS)功能来实现和客户机之间的Internet连接共享。
此外,需要准备并安装一块普通的以太网网卡,让主机可以和 Internet连接,比如 ADSL、Cable Modem、小区宽带等连接。
2.设备连接
先在主机分别安装无线网卡和以太网网卡,无线网卡用于和客户端无线网卡进行网络通信,如图所示。再将以太网网卡用于和Internet接入设备的WAN端口连接,比如ADSL Modem、Cable Modem等,这样主机可以直接连接到Internet。
3.主机网络环境的配置
组建无线对连网络的方法很多,最方便的设置方法是通过Windows XP自带的无线设置向导实现无线互联,设置方法也非常简单。
先将一台电脑作为主机,一定要确保这台电脑通过“本地连接”或“拨号上网”的方式正常上网。设置“无线网络配置”要访问的网络仅为计算机到计算机(特定)的方式,并添加无线网络连接的SSID(网络名),设置相应的密码,将主机中的拨号连接或本地连接进行共享设置后,另一台电脑就可以通过无线网络上网。
四、无线对等网的局限性
Ad-Hoc模式就和以前的直连双绞线概念一样,是P2P的连接,所以也就无法与其他网络连接了。一般无线终端设备像PMP、PSP、DMA等用的就是Ad-Hoc模式。
Ad-Hoc结构是一种省去了无线AP而搭建起的对等网络结构,只要安装了无线网卡的计算机彼此之间即可实现无线互联;其原理是网络中的一台电脑主机建立点对点连接相当于虚拟AP,而其他电脑就可以直接通过这个点对点连接进行网络互联与共享。由于省去了无线AP,Ad-Hoc无线局域网的网络架设过程十分简单,不过一般的无线网卡在室内环境下传输距离通常为40m左右,当超过此有效传输距离,就不能实现彼此之间的通讯;因此该种模式非常适合一些简单甚至是临时性的无线互联需求。
另外,如果让该方案中所有的计算机之间共享连接的带宽,比如有4台机器同时共享宽带每台机器的可利用带宽只有标准带宽的1/3。在无形的无线传输中,更能影响无线网络性能的主要还是无线网络设备自身的信号功率 (做工、设备/芯片性能和天线质量以及可传输距离)、墙的厚度及层数,以及操作系统的差别(如Windows XP对无线网络的支持更好,无线网卡在其中传输速度会更快一些)。
五、结论
Ad-Hoc对等结构网络通信中没有一个信号交换设备,网络通信效率较低,所以仅适用于较少数量的计算机无线互连(通常是在5台主机以内)。同时由于这一模式没有中心管理单元,所以这种网络在可管理性和扩展性方面受到一定的限制,连接性能也不是很好。而且各无线节点之间只能单点通信,不能实现交换连接,就像有线网络中的对等网一样。这种无线网络模式通常只适用于临时的无线应用环境,如小型会议室,SOHO家庭无线网络等。
由于这种网络模式的连接性能有限,所以此种方案的实际效果可能会差一些。为了达到无线连接的最佳性能,所有主机最好都适用同一品牌、同一型号的无线网卡;并且要详细了解一下相应型号的网卡是否支持Ad-Hoc网络连接模式,因为有些无线网卡只支持基于AP的Infrastructure结构的基础结构模式,当然绝大多数无线网卡是同时支持两种网络结构模式的。
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TP393.17
B
1673-8454(2011)19-0079-03
(编辑:杨馥红)