除了AP、網卡這些典型的無線局域網產品,無線網關、無線交換機的應用也正在逐漸興起,它們對整個網絡的安全、設計與構建、高效管理都起著關鍵作用。
毋庸置疑,無線局域網在實現用戶自由接入、提高企業生產率和投資回報率方面確有優勢。但隨著應用的深入,人們發現無線局域網也有不盡人意的地方,首當其沖便是安全問題。典型的例子:由于IEEE 802.11硬件設備應用已相當普及,任何人都可以購買接入點(AP)自行安裝,在頻譜范圍內共享網絡接入,這就給惡意操作人員以可乘之機。
自802.11無線局域網進入應用以來,安全問題便成為人們關注的焦點。對無線網進行高效管理,增強其安全性,與提高靈活性同等重要。人們在配置WLAN時,不得不將安全設置納入整體架構加以考慮,于是各類無線安全工具應運而生。如今一些開發商推出了與AP協同工作的網關工具,還有的在開發無線交換機,這些方案都能簡化WLAN設計與構建,高效實現網絡管理。
無線網關集中管理
最初對WLAN實現集中管理的工具是無線網關。早在2001年底,開發商Bluesocket、ReefEdge和Vernier Networks就推出了相關產品,現在已過渡到第二代甚至第三代技術,這類工具基本能適用于所有類型的客戶應用,如企業專用無線網,以及由服務提供商配置的熱點地區(如機場)無線網絡。此類安全工具運用最為成功的是教育領域,如大學校園,一般都配置有大型網絡,并能支持大量不同類型的客戶端接入。例如Bluesocket公司的產品已為美國100多所大學校園配置了安全網關,相關AP達數萬臺。
這類無線網關產品適用于所有無線頻率,能直接(或通過交換機或路由器)連接到任何廠商的AP。最簡單的WLAN網關為一盒式裝置,所有無線通信都經過網關,然后經路由傳送到有線網,并不需要將網關物理地置于AP和有線網之間,但必須保證處于同一IP子網,即在可管理的AP范圍內。網關還能處理子網間的漫游,但需要為每個子網配置分離網關。這是因為當客戶從一個子網漫游到另一個子網時,他們即與先前的網關失去了聯絡,漫游需采用移動IP或專用機制實現。網關具備漫游功能,用戶即可實現無縫訪問,因為這時子網對用戶來說是透明的。
AP可通過集線器或二層交換機與網關相連,也可直接相連,多數廠商對三種連接方式都支持,只不過不同廠商的設備需采用不同體系結構。如ReefEdge產品雖然端口有限,但能以200Mbps吞吐率處理加密通信,因而支持AP數量多(最多達100臺),大部分采用間接連接方式。無論采用何種連接方式,所有網關起的作用大抵相同。也就是說,不管客戶端采用何類AP接入,網關都能增強與接入控制、加密和QoS有關的策略管理,它也就可以提供很多高端AP具有的安全特性,如采用RADIUS服務器或數字證書的認證功能。
此外,網關本身還具備VPN加密功能,不過這需要客戶端軟件的支持?,F今很多客戶端都安裝有兼容VPN的軟件,如Windows 2000和XP具備IPSec加密功能,大多數瀏覽器都支持SSL加密,因而實現較為容易??蛻舳司邆渑c網關兼容的VPN軟件至關重要,因為對于熱點地區和大學校園這類應用環境,應保證容納不同的硬/軟件配置(保證大多數客戶端能夠順利接入)。廠商為此開發一個專用平臺很容易,但會給網絡管理帶來諸多不便。
兼容性是關鍵
無線網關除具備安全功能、可實現用戶漫游外,還能進行帶寬管理。它能簡化網絡管理,對不同類型的無線局域網進行集中控制:相應策略集中配置于網關中,而不必對每個AP進行單獨配置,網關獨立于AP和所采用的無線技術。
這就帶來一個系統兼容性問題,因為開發商在網關配置和互聯方面采用的都是專有技術。由于單一網關能夠對數臺AP實施集中管理,因而一般無線網都配置有多臺網關。這就引發一個問題:若各個子網采用不同廠商的網關,將無法進行互聯。而且,在配置多網關時,不同廠商采用的網絡架構也不盡相同。例如Bluesocket采用點對點體系結構,因而管理是全分布式的,客戶可以先啟用一臺設備,然后直接增加即可。ReefEdge和Vernier都采用層級式體系結構,其中一臺為主設備,ReefEdge稱為控制服務器,Vernier稱為連接服務器。服務器擔當著網絡管理和對其他網關進行策略配置的作用,同時還負責潛在的故障修復,因而一般配置有此類附加服務器,以提供系統冗余。
而且,ReefEdge和Vernier的層級式體系結構也略有不同:前者的控制服務器本身擔當著網關作用,因而客戶可直接往后疊加另外網關(稱為邊緣控制器);Vernier的連接服務器為專用設備,處于網絡中心位置,本身不具備網關功能,因而初始配置至少得兩臺設備,一臺用作服務器,一臺用作網關(稱為接入管理器),
WLAN網關功能大部分在第三層實現,AP進行更低層處理,負責將802.11幀轉換為802.3以太幀,因此802.11幀在到達網關后,其原有屬性將不復存在。從傳統上講,這種處理方案大大增強了系統安全性,因為網關采用的是VPN加密,而不是易于被破解的WEP協議。另外,Wi-Fi聯盟于今年5月發布了Wi-Fi保護接入(WPA)協議,今后凡經Wi-Fi聯盟認證的產品都將具備這一安全功能特性。IEEE還在開發其它增強協議標準,以提高無線網的QoS和功率管理能力,并進一步增強安全性。
無線交換機如擴展AP
為充分利用802.11無線局域網,有的開發商在采用一種折衷方案:將智能處理功能從AP中剝離,集中到另外設備中進行處理。這類設備稱為交換機,因為它具備第二層功能性。
Symbol于去年底推出的Mobius就屬此類設備,它在外觀上與普通LAN交換機沒什么兩樣。該交換機具備兩個10/100M以太端口,據Symbol說能同時支持30路AP接入,這是因為相對交換機以太端口來說,802.11b速率要低得多。
跟網關一樣,無線交換機采用普通集線器或交換機與AP實現間接連接。但在802.11幀處理上與網關方式不同:它不將802.11幀轉換為以太幀,而是將其封裝進802.3幀當中,然后通過專用隧道傳輸到無線交換機。從有線網的角度看,無線交換機更像是一類功能擴展了的AP。
除Symbol外,Extreme、Airespace、Trapeze和Chantry也推出了相關產品方案。這些方案集成有豐富的加密功能,如包含RC4加密算法的WEP和WPA以及AES加密標準。
簡化集中管理
無線網絡管理中,無線電波傳播傳輸控制是一個重要議題。無線交換機在設計上充分考慮到了無線網管理進程的自動化,所有無線交換機都能動態監控無線電波,實時測量無線網絡的工作性能,并調整傳輸功率級別以均衡負載。如果一臺AP出現故障,其他AP應能自動增加傳輸功率以提供備份地域覆蓋;若有新的AP加入,其它AP應能減小功率發射,以避免產生沖突。
Airespace、Aruba和Trapeze還提供運行于Windows平臺的相關管理軟件,能進行無線網地理規劃,具備AP位置的圖形顯示功能,并能檢測網絡覆蓋中潛在的盲區,提供備份功能選項。如Trapeze的軟件方案能在引入AP前進行網絡覆蓋規劃,系統中集成有建筑環境數據庫,為用戶提供客戶端數量、數據率以及AP位置設置。實時監控功能主要是實現入侵檢測和預防,這主要是在第二層以下完成。無線交換機系統能夠運用AP掃描無線電波,進行惡意AP或用戶檢測,通過輸入多AP信息,它甚至能測量出用戶位置,并在管理地圖中顯示。
也要解決兼容性
由于交換機本身為一類專有系統,因而只有相應配置同一廠商的AP,方能發揮其功能。多數無線交換機能夠連接到標準AP,但只能提供基本的無線覆蓋,對于惡意接入點檢測、入侵預防以及動態功率調節這類功能實現,仍離不開廠商自身開發的AP。另外,很多無線交換機開發商都是初出茅廬,產品本身功能還亟待完善。
可見解決無線交換機的兼容性問題已成當務之急。今年5月,IETF公布了一份由NTT DoCoMo和Airespace公司共同草擬的標準草案。其核心是輕量接入點協議(LWAPP),專門規范交換機和AP間的配置信息,以實現互聯。但WLAN交換機要獲得推廣應用,還有很長的一段路要走。