無人再對WLAN是目前網絡界最熱門的技術與市場持懷疑態度了,但是,無線WLAN的監測和測試仍然是一個常被人忽略的問題,人們甚至還在用筆記本加無線網卡的方法來測試和驗收無線工程,這不由得讓我們想起早期以太網時代的測試情景。下面就無線測試的基本概念與大家做一個討論。事實上,從發展淵源來看,無線局域網與以太網同出一源,從MAC層協議特點上看,無線局域網與有線以太網有著共享同一傳輸通道的共同的特點,從應用來說,目前無線局域網的企業應用大部分是用于有線網的補充。因此,無線局域網的測試與有線以太網也有很多相似之處。
WLAN的特點
盡管無線局域網的MAC層協議與以太網不同,以太網的傳輸協議是(CSMA/CD),無線網絡標準采用CSMA/CA(帶有回避沖突的載波偵聽多路存取)的MAC方式,其共同特點是多個接入設備共享一個通信通道的機制。WLAN其實也是有“線”的,對于802.11b無線局域網而言,這根線就是 2.4GHz頻段上的一段83.5MHz的頻帶。事實上WLAN在設計、管理和維護等方面都比有線局域網復雜許多,影響網絡性能的變數也更多,有時甚至是難以預料的。CSMA/CA協議確實比CSMA/CD協議的信道利用率低,但是由于無線傳輸的特性,在無線局域網不能采用有線局域網的CSMA/CD協議。信道利用率受傳輸距離和空曠程度的影響,當距離遠或者有障礙物影響時會存在隱藏終端問題,降低信道利用率。具體地說,最高的信道利用率與傳輸速率有關。在IEEE802.11b無線局域網中,在1Mbps速率時最高信道利用率可到90%,而在11Mbps時最高信道利用率只有65%左右。但這些缺點并不能掩蓋無線局域網的優勢。首先是擺脫了線的束縛,對于網絡發展是一個轉折點。其次,由于MAC層協議使用CSMA/CA協議,與標準以太網協議可無縫連接運作。盡管無線LAN與有線LAN有些不同,需要一個接入連接點(AP)連接,但其兼容性使得WLAN在與LAN結合運作時,易于聯成一網。第三,對于不適合布線或無法布線的地區,WLAN解決了該地的網絡應用問題。
WLAN的測試包括五個方面
首先是信道測試
與布線測試不同,信號強度、噪聲強度、信噪比是信道測試中最重要的指標,無線傳輸的模式是微波傳輸,信號強度的測試是驗證信號衰減的狀態,微波衰減的強弱與距離、障礙物屏蔽、AP的發射功率等因素相關,信號的強度在WLAN中站點能否上網連通起決定性作用。由于WLAN 802.11使用的是公共頻道,在這些頻道中還有其他通信或工業設備,例如微波爐、手提電話、2.4G/5.8G微波傳輸設施都會給WLAN造成噪聲,對 WLAN的傳輸造成很大干擾。
其次是WLAN網絡性能測試
與有線網絡測試相同,網絡性能測試也分基本測試和運行監測,基本測試包括AP吞吐量測試、Ping、站點及AP列表分析等,測試者通過這些測試完成對WLAN運行基本情況的評估。運行監測是在基本測試的基礎上增加了實時的AP站點性能綜合分析、實時流量分析、SSID分組分析、802.11網絡傳輸的各種數據包和信號幀的分類、和組成、實時的網絡利用率和吞吐量以及任一節點的傳輸速率等測試參數,這些參數反映了WLAN目前實際的工作狀態。
第三是協議分析
對于WLAN來說,由于它在協議方面有許多特殊的幀格式,因此實時的捕包解碼是WLAN測試中不可或缺的方法。由于我們做協議分析的目的是網絡維護管理,因此我們在解碼過程中,只需要解到下三層,下三層包含了幾乎全部網絡的維護管理的基本信息,當然如果有條件全七層解碼也并沒有壞處。
第四是故障診斷
這是在網絡運行維護中必不可少的一項應用,WLAN的故障診斷是通過對信道測試、網絡性能分析、捕包解碼等多項測試的結果進行綜合分析來進行的。WLAN的自身特點造成WLAN的故障診斷被分為兩部分:一是網絡性能的故障診斷(網絡性能評估),包括連通性故障,低速傳輸,AP信號弱等;二是網絡安全的故障診斷(網絡安全評估),這是WLAN網絡特有的問題。由于微波傳輸的特性,在某一空間內,微波信號可以被這個空間內的所有信號接收設備所接收,因此IEEE不斷推出針對WLAN的安全協議,從最初的WEP、LEAP、MIC、TKIP、802.1X安全協議到最新的WPA,可以說WLAN 的安全系數已經是越來越高了。但目前的安全問題大都出于用戶的初始設置問題,大多數企業用戶連最基本的安全模式WEP都沒有打開,就像你的門沒有鎖一樣,任何人都可以隨意進入你的網絡,這時的網絡是非常不安全的。發現現有的安全漏洞是WLAN安全測試的最基本要求。對于企業網來說,僅僅打開WEP功能是遠遠不夠的,WEP是靜態密鑰,對于一個訓練有素的黑客來說攻擊只有WEP的網絡只需要兩個小軟件就可以輕松搞定了。因此這里引出了一個認證問題,如何認證一臺設備是網絡內的正常設備還是非法入侵的設備,不論非法入侵者是使用什么手段侵入,對于網絡來說都是不安全的因素,如何發現并迅速定位非法入侵的設備也是WLAN安全測試中非常重要的需求。
第五是WLAN應用中的維護問題
完善的管理文檔會使網絡的運行維護更輕松,管理文檔除了必須包括各無線接入點和站點的詳細狀態列表之外,還要將測試報告歸入文檔中,既要包括基本的網絡安全、性能分析也要將每次的實時的報告順序歸檔,這樣就形成了整個網絡的長期的動態的網絡分析文檔,為進一步的網絡升級維護提供了方便的途徑。
無線局域網技術的不斷發展,802.11a、802.11g兩個標準的推出和商用給無線網的發展帶來了新的商機,隨著中國移動、中國電信、中國網通幾大運營商先后投資建設WLAN寬帶接入熱點,WLAN已成為移動商務和移動上網的代名詞,各大高等學府也爭相建設WLAN,以滿足學生和教職員工不斷增長的上網需求,大型企業也將WLAN作為下一步網絡建設的發展方向,針對多頻測試、支持分布式測試的需求也被提到了日程上來。能夠實現分布式測試,能夠同時支持 802.11a/b/g多頻的測試方案已經成為了WLAN測試的首選方案。