無(wú)線(xiàn)IP網(wǎng)關(guān)的設計與應用

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中,許多不在同一地點(diǎn)的局域網(wǎng)之間需要交互信息。為實(shí)現專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的互連,研制具備下述功能的網(wǎng)關(guān)。首先,實(shí)現IP級互連,即某一局域網(wǎng)的IP數據報經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)的轉換后可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)傳到另一網(wǎng)關(guān),再經(jīng)轉換后,IP數據報可到達另一局域網(wǎng)的相應的主機上,如圖1所示;其次,實(shí)現連接認證。當網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)時(shí),與另一網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接認證,當認證通過(guò)時(shí),才建立IP連接。

實(shí)驗采用自主開(kāi)發(fā)的軟件,工作在Windows 9x操作系統下,在局域網(wǎng)中獲得所有的IP數據報,通過(guò)判斷、修改Ethernet頭信息,將IP數據報送至串口,通過(guò)連接在串口的無(wú)線(xiàn)設備發(fā)送出去。目的網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)關(guān)串口上連接的無(wú)線(xiàn)設備接收到后,通過(guò)網(wǎng)關(guān)轉發(fā)到目的計算機。從功能上說(shuō),網(wǎng)關(guān)計算機實(shí)現的是路由器的功能。

1 路由器功能

　　路由器的功能主要有以下五個(gè)方面:

　　(1)網(wǎng)絡(luò )間截獲發(fā)送到遠地網(wǎng)段的報文,起轉發(fā)的作用;

　　(2)選擇最合理的路由,引導通信;

　　(3)路由器在轉發(fā)報文的過(guò)程中,為了便于在網(wǎng)絡(luò )間傳送報文,按照預定的規則把大的數據包分解成適當大小的數據包,到達目的地后再把分解的數據包包裝成原有形式;

　　(4)多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )段,作為不同通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò )段通信連接的平臺;

　　(5)路由器的主要任務(wù)是把通信引導到目的地網(wǎng)絡(luò ),然后到達特定的節點(diǎn)站地址。后一個(gè)功能是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )地址分解完成的。

　　根據本項目的具體要求,所設計的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)實(shí)現了路由器的一部分功能,但并不是一個(gè)完整意義上的路由器。

2 系統設計與實(shí)現

2.1 系統結構

　　系統結構如圖1所示。

　　對LAN而言,無(wú)線(xiàn)數據鏈是隱含在網(wǎng)關(guān)內的協(xié)議實(shí)體,它對LAN1和LAN2都是透明的。對外部而言,半網(wǎng)關(guān)1和半網(wǎng)關(guān)2構成一個(gè)整體網(wǎng)關(guān),它完成與IP有關(guān)的信息處理,路由選擇和LAN內部物理尋址。兩個(gè)LAN間的IP數據報傳輸處理過(guò)程如圖2所示。這里網(wǎng)關(guān)主要解決轉發(fā)決策、時(shí)延處理、地址轉換等。

2.2 半網(wǎng)關(guān)的體系結構

　　半網(wǎng)關(guān)的體系結構如圖3所示。

其中: