基于伪最近邻节点的异构无线网络组网实现及仿真

刘 丽

(江苏连云港职业技术学院信息工程学院，江苏连云港222001)

1 引言

随着计算机技术的发展，其在各个领域得到了普及应用，人们根据实际应用的需要，针对性的开发了具有相应功能的软件，互联网的出现，在很大程度上促进了计算机的普及应用，现在已经形成了世界范围内的因特网，很多应用软件都具有网络功能，通过网络连接，不同的计算机能够协同进行工作，极大的提高了计算机应用的效率。但是受到互联网带宽等限制，如果企业要想把所有的计算机连接起来，不同计算机之间的传输效率较低，同时网络建设的成本也比较高，因此逐渐的形成了局域网的概念，很多企业和学校的网络建设中，利用特定的线路，将内部的所有计算机连接起来，可以不与外部的互联网进行连接，这样网络传输的效率很高，而且建设的成本也必将低，现在的网络建设中，已经开始使用无线的方式进行连接。

1 伪最近邻节点分析

1.1 伪最近邻节点出现的背景

在计算机出现的早期，受到其性能和体积上的限制，并没有形成网络的概念，随着计算机性能的提升，能够存储的数据越来越多，因此人们想在不同计算机之间进行数据的传输，受到当时技术条件的限制，只能采用一些外部存储器，来进行不同计算机之间的数据交换，如果两台计算机的距离较近，这样传输方式的效率比较高，如果是不同地区的计算机，那么显然很难通过外部存储器进行数据的传输。在这种背景下，有人想到用实际的线路，将计算机连接起来，然后建立相应的传输协议，这样就能够实现数据的传输，无论计算机在什么位置，只要连接到这个网络中，就可以进行数据的交换，这就是现代因特网的原型，经过了多年的基础设施建设，现在形成了覆盖世界范围内的互联网，但是通过实际的调查发现，现在光纤技术刚开始应用，实际使用的网络带宽较低，同时成本也比较高。而企业和校园由于信息化建设的需要，必须建立覆盖内部的网络，如果根据互联网的特点，建立一个局域性的网络，就可以在提高网络带宽的同时，控制网络建设的成本，随着网络技术的发展，现在已经开始采用无线的方式进行连接，而在IP地址分配中，为了使网络的工作效率最大化，人们采用了OSPF规范，以此来获得最短的路由节点，而ISIS协议伪最近邻节点的出现，进一步提高了网络的传输效率。

1.2 伪最近邻节点的概念

随着网络传输协议的发展，在很大程度上提高了网络传输的效率，通过实际的调查发现，在不同的时期，网络传输协议具有较大的差异，如在网络建设的早期，受到基础设施建设和相关技术的限制，网络传输协议比较简单，人们根据实际数据传输的需要，针对性的设计了TCP/IP协议。现在这个协议已经成为了世界范围内的基础协议，TCP/IP协议之所以能够一直被使用，很大程度上是由于其内容在不断的完善，在该协议出现的早期，只是对数据的传输进行规范，如果对传输的数据进行一定的压缩，然后在接收端进行相应的解压处理，就能够减少使用的带宽，因此该协议也添加了相应的内容。但是在网络协议设计的初期，主要考虑的问题是实现数据传输，而传输的安全等问题，并没有引起人们的足够重视，随着互联网的发展，安全问题越来越得到体现，于是有人提出了重新设计传输协议，但是由于TCP/IP经过了多年的使用，很难完全对其进行更换，只能在一些局域网的建设中，采用新的传输协议，这些局域网的组件比较灵活，可以对新的传输协议进行实践，而ISIS就是最新的一种网络传输协议，该协议利用现代的虚拟化技术，把所有的路由联系到一起，从而实现最近邻节点的数据传输，由于是建立在虚拟节点的基础上，因此被人们称为伪最近邻节点。

1.3 伪最近邻节点的应用

随着互联网的普及应用，网络基础设施建设以及传输协议的情况，非常受到人们的重视，现在已经进入到了信息化时代，网络建设水平已经成为一个国家信息水平的标志，在这种背景下，为了提高自身的网络建设水平，每个国家都很重视网络相关技术的研究，伪最近邻节点技术作为目前比较先进的一种网络传输协议，其应用受到了人们的重视。在实际的网络组建中，由于现在的互联网采用了TCP/IP传输协议，为了保证传输的可行性，新的网络组建时，通常也采用这种协议来进行，只有在一些局域网的组建中，才会采用新的传输协议，由于伪最近邻节点的特点，能够在一定程度上提高数据传输的效率，因此西方发达国家在局域网的组建中，已经开始使用这种先进的技术。受到特殊的历史因素影响，我国的经济和科技起步较晚，虽然近些年随着国家的重视，我国的互联网得到了飞速的发展，最新的统计表明，我国网民的数量已经超过了5亿，其中有很多企业用户，而企业为了工作的方便，通常会组建一个局域网，在这个局域网的组建中，有一些采用了伪最近邻节点技术。

2 无线网络组网的现状

2.1 我国无线网络组网的情况

计算机的起源和发展都在西方发达国家，我国在建国初期，由于采用了封闭式的发展模式，对于先进的计算机技术研究很少，随着改革开发的深入，与西方国家之间的交流越来越多，而互联网作为先进的技术，必然受到了国家的重视，在这种背景下，我国出台了很多相应的政策，鼓励和扶持我国网络运营商的发展，通过实际的调查发现，目前我国网络传输速度在世界的排名很低，但是与其他国家的发展速度相比，我国网络带宽提高的速度很快。随着互联网的发展，尤其是移动智能设备的普及，现在的手机基本已经实现了智能化，同时出现了平板电脑等移动设备，这些设备的使用，很大程度上依赖于网络，而传统的手机网络显然无法满足网络内容日益增长的需要，在这种背景下，基于互联网的无线网络得到了极大的发展，一些高校和城市甚至提出了无线校园和无线城市的理念，目前我国在机场等重要的公共场合，几乎都设立了相应的无线网络。

2.2 影响无线网络组建的因素

现在无线网络的组建非常普遍，随着经济的发展，很多餐厅等公共场合，都建设了自己的无线网络，很多人在选择餐厅等时，无线网络也成为了一个重要的参考因素，受到技术水平的限制，与西方发达国家相比，我国无线网络组建技术较差，虽然经过了多年的发展，这种差距得到了很大的减小，但是我国地域面积较大，不同地区之间的经济水平差距较大，因此在东南沿海经济比较发达的地区，无线网络建设非常好。由此可以看出，影响无线网络组建最大的因素就是经济因素，只有在经济发达的基础上，才能够实现无线网络的普及，而在无线网络的使用中，人们关注的主要问题就是网络传输速度，尤其是无线网络通常作为公共性的网络，同时使用的人数较多，如果传输的速度较低，显然无法满足用户使用的需要，在这种背景下，路由器的作用就显得非常重要，只有一个性能优越的路由器，才能够保证网络传输的速度。除了路由器等硬件设备之外，影响网络传输的另一个因素就是传输协议，要想在不同的设备之间进行数据的传输，必须具有一个标准的传输协议，在互联网出现的早期，人们为了统一这个标准，建立了现在通用的TCP/IP传输协议，但是这个协议建立的时间很早，当时考虑的问题主要是传输的效率，对于数据传输过程中的安全等问题，并没有过多的考虑，因此很多专家和学者想开发一个新的传输协议，替代现有的这个协议。

2.3 无线网络组网中存在的问题

现在的无线网络组网中，很多人认为路由器的选择最为重要，只要选择了一个良好的路由器，就可以保证无线信号的覆盖范围，然后配合足够的网络带宽，连接到网络中的用户，就能够进行正常的上网，正是由于这种观念上的问题，使得我国无线网络组网中，经常会出现各种各样的问题，通过实际的调查发现，目前的网络组建中，遇到的主要问题就是信号覆盖问题，尤其是对于机场等大型公共场合，一个路由器显然无法满足网络组建的需要，因此都会采用多个路由器协同工作。而在多个路由器共同工作时，由于每个路由器覆盖的范围有限，为了保证所有的区域都有足够强的无线信号，路由器之间必然会存在重叠的部分，而现在采用的传输技术，用户在接入到无线网络中时，需要进行身份验证，输入相应的密码后，才能够使用无线网络，识别不同无线网要通过网络ID来进行，如果所有的路由器都采用一个ID，用户就无法识别，因此不得不将一个整体的无线网络，以每个路由器为基础，形成一个小的网络，由此可以看出，现在的无线网络组建中，并不是真正意义上的无线网络。

3 基于伪最近邻节点的相位异构无线网络组网实现及仿真

3.1 基于伪最近邻节点的相位异构无线网络的优势

与传统的无线网络组网技术相比，伪最近邻节点相位异构技术最鲜明的特点，就是可以提高网络传输的效率，对于网络来说，数据的传输需要经过不同的节点，因此节点之间的距离，成为了影响传输速度的主要因素，在以往的TCP/IP传输协议中，对于节点的选择主要取决于节点的工作情况，如果节点比较繁忙，就会选择其他空闲的节点，对于节点之间的距离，没有太多的考虑，导致用户数量较多时，经常会出现数据传输的延迟等现象。而伪最近邻节点的相位异构技术就是在这种背景下出现的，从名字可以看出，伪最近邻节点就是可以虚拟出一个节点，而虚拟出来的节点，与用户之间的距离最短，虽然这个节点不是真实存在的物理节点，但是这个节点依然可以完成数据传输的任务，这样就能够在很大程度上提高数据传输的效率，由此可以看出，通过该技术的使用，不但可以减少物理节点的数量，从而节省网络建设的成本。目前的无线网络组建中，要想采用伪最近邻节点相位异构技术，可以采用ISIS传输协议，这个协议是近些年随着网络技术的发展，逐渐形成的一种传输协议，由于TCP/IP协议开发的时间较早，受到当时技术条件的限制，无法保证传输数据的安全，因此很多专家和学者想找到一种新的协议，随着相应研究的深入，逐渐的出现了ARP、DHCP等协议，这些协议都具有自身的特点，而ISIS协议是目前最新的一种传输技术。

3.2 基于伪最近邻节点的相位异构无线网络组网实现

要想利用伪最近邻节点进行网络的组建，首先应该取保局域网内的路由器ID相同，只有这样才能够确保利用ISIS协议进行数据的传输，然后根据网络建设的实际情况，设置唯一的系统ID，如果系统ID存在相同的，就会导致网络出现错误，目前西方国家的无线网络组建中，大多采用ISIS协议的伪最近邻节点进行。我国受到特殊的历史因素影响，目前计算机技术的水平较低，虽然近年来随着国家的重视，出台了很多优惠的政策，鼓励和扶持本土的软件产业发展，但是目前企业在网络组建中，使用的设备和技术，几乎都要从外国的软件公司引进，通过实际的调查发现，目前的网络组建中，主要采用NSAP的格式。这种格式对区域地质和ID进行了严格的研制，如果计算机连接到同一个路由器上，那么就会具有明显的地质区域标识，同时要求系统ID必须唯一，在实际的网络组建时，通常将路由器的MAC地址作为系统ID，由于每个网络设备的MAC地址都是唯一的，这样就能保证系统ID的唯一性，如果要采用ISIS协议，一般都会把计算机的IP地址，也作为系统ID的一部分，这样就很好的实现了基于伪最近邻节点的相位异构无线网络。

3.3 基于伪最近邻节点的相位异构无线网络组网仿真

仿真技术的出现，对于设计领域来说，具有非常重要的意义，在实际的设计中，要想对设计的内容进行检验，传统的做法是制作真实的模型，这样就能够发现设计中存在的问题和缺陷，从而进行及时的完善，但是这种方式需要较长的时间，同时会增加设计的成本，随着信息技术的发展，设计的内容发生了很大的变化。传统的设计主要是艺术、工业的设计，而网络的普及应用，在很大实际生产、工作领域中，需要设计相应的计算机系统，最大程度上提高工作的效率，对于这样的设计如何进行检验，成为了很多专家和学者研究的问题，由于无法制作真实的模型，因此传统的方式不可行，如果不经过检验，直接进行系统的应用，容易出现各种各样的问题。而计算机仿真技术的出现，可以很好的解决这个问题，人们根据实际设计的内容，利用计算机虚拟一个真实的环境，然后将设计放到这个环境中，观察系统工作的实际情况，这样就可以及时的发现设计中存在的问题，并进行相应的完善，对于网络组网的仿真，可以利用特定的计算机仿真软件，将设计的内容输入到计算机中，观察这个网络的工作情况。

4 基于伪最近邻节点相位异构无线网络的发展趋势

通过实际的调查发现，目前对于伪最近邻节点相位异构无线网络的组网，主要在西方一些发达国家，我国受到技术条件上的限制，采用这种技术组网比较少，但是由于这种技术的特点，现在的无线网络组建中，都希望采用该技术来进行，而ISIS协议出现的时间比较短，实践的经验也比较少，因此还存在一定的缺陷，在这种背景下，随着该技术的使用，人们对其不断的进行完善。经过了多年的发展，伪最近邻节点相位异构技术自身的理论已经比较完善，但是受到硬件设备上的限制，一些理论还无法付诸实践，相信随着路由器等网络设备的发展，将来的设备一定会更加先进，从而满足网络传输协议的要求，而现在的伪最近邻节点相位异构无线网络组网中，对于用户来说，目前只能虚拟出一个最近邻节点，由于无线网络具有一定的开放性，通常情况下，一个无线网络会有很多的用户，如果用户的数量足够多，这个伪最近邻节点就会趋于饱和，那么其他用户就无法使用这个节点，因此该技术向着智能化发展，通过对用户数量等进行识别，利用伪最近邻节点技术，优化无线网络的结构。

5 结语

现在无线网络已经得到普及应用，很多公共场合，都提供了免费的无线网络，但是在实际的使用时，经常会发现网络传输速度较慢，这主要受到无线网络传输协议等影响，通过全文的分析可以知道，在不同的时期，网络传输协议具有较大的差异，ISIS协议作为目前比较先进的协议，其伪最近邻节点技术可以在很大程度上提高网络传输的效率，如果能够利用该技术，进行相位异构无线网络的组网，并在实际组建之前，采用相应的计算机仿真软件进行检验，就能够提高无线网络组网工作的效率。

［1］贺立俊，章华.无线网络发展新趋势—LWAPP协议在集中式WLAN的应用［J］.计算机时代，2009，(4).

［2］李振宇，计算机公共机房的无线局域网建设［J］.首都师范大学学报(自然科学版)，2007，(4).

［3］刘志敏，杨 毅，徐颖清.无线网状网组网技术及实验研究［J］. 中兴通讯技术，2008，(2).

［4］陈世娥，黄弼.一种提高频谱利用率的技术——认知无线技术［J］.广西大学学报(自然科学版)，2008，(S1).

［5］池水明，孙斌.无线网络安全风险及防范技术刍议［J］.信息网络安全.2012，(3).